KR20210144595A - 외부적으로 프로그램 가능한 자기적 밸브 어셈블리 및 컨트롤러 - Google Patents
외부적으로 프로그램 가능한 자기적 밸브 어셈블리 및 컨트롤러 Download PDFInfo
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Abstract
외부적으로 적용된 자기장에 대응하여 가동가능한 로터를 가지는 모터를 포함하고 션트 밸브 어셈블리의 운용 압력을 증가시키거나 감소시키도록 구성된 외부적으로 프로그램 가능한 션트 밸브 어셈블리. 모터는 로터의 위치를 허용하는 위치 센싱 메커니즘을 더 포함할 수 있으며, 외부 자기적 센서를 사용하여 결정되도록, 밸브의 압력 세팅과 연관되어 있다. 특정 예시들에서 모터는 잠긴 위치 및 잠기지 않은 위치 사이에서 자기적으로 가동가능한 기계적 브레이크를 더 포함하며, 잠긴 위치에서 로터의 회전을 예방한다.
Description
수두증(hydrocephalus)은 뇌(brain)의 뇌실(ventricle)들에서 플루이드(fluid)의 순 축적(net accumulation)에 의해 야기된 뇌실 비대(ventricular enlargement)와 관련된 상태이다. 비-교통성 수두증(Non-communicating hydrocephalus)은 뇌실 시스템(ventricular system)에서 차단(obstruction)과 관련된 수두증이며 일반적으로 뇌척수액(cerebrospinal fluid)(CSF) 압력의 증가를 특징으로 한다. 그에 반해, 교통성 수두증(communicating hydrocephalus)은 지주막 공간(subarachnoid space) 내의 차단성 병변(obstructive lesion)들과 관련된 수두증이다. 교통성 수두증의 형태인, 정상 압력 수두증(Normal Pressure Hydrocephalus)(NPH)은 주로 60세 이상의 사람들에게 발생하며 명목상 정상 압력에서 CSF를 특징으로 한다. NPH의 전형적인 증상들은 보행 장애(gait disturbance), 실금(incontinence) 및 치매(dementia)를 포함한다. 요약하면, NPH는 사실상 정상적인 CSF 압력과 함께 뇌실들의 비대로 나타난다.
수두증 치료의 목적은 뇌실 압력을 감소시켜 뇌실 크기가 정상적인 레벨로 돌아오도록 하는 것이다. 수두증은 종종 뇌 안으로 뇌실들로부터 또는 요추 외피 공간(lumbar thecal space)으로부터 (교통성 수두증에서) 과도한 CSF를 빼내는 션트(shunt)를 이식함에 의해 다뤄진다. 이러한 션트들은 그들이 플루이드를 뇌실로부터 뇌심방(atrium)으로 전환할 때 뇌실심방(ventriculoatrial)(VA)으로, 또는 플루이드가 뇌실로부터 복막(peritoneum)으로 전환될 때 뇌실복강(ventriculoperitoneal)(VP)으로, 또는 CSF가 요추 영역에서 복막(peritoneum)으로 전환될 때 요복막(lumboperitoneal)(LP)으로 지칭된다. 이러한 션트들은 일반적으로 뇌실 안으로 뇌를 통하여 삽입된 (뇌실 션트들을 위한) 뇌의 카테터(cerebral catheter) 또는 요추 외피 공간 안으로 바늘을 통하여 삽입된 (요추 션트들을 위한) 요추 카테터 및 뇌실로부터 경정맥(jugular vein)(뇌실 션트들) 또는 복강(peritoneal cavity)(뇌실 또는 요추 션트들)과 같은, 신체의 저장소(reservoir) 안으로 플루이드를 빼내는 한-방향 밸브 시스템(one-way valve system)으로 구성된다.
미국 특허 번호 4,595,390은 스테인리스 스틸 스프링에 의한 원추형 밸브 시트(conical valve seat)에 대하여 바이어스(bias) 된 구형 사파이어 볼(spherical sapphire ball)을 가지는 션트를 묘사한다. CSF의 압력은 사파이어 볼 및 볼을 시트로부터 들어올리는 방향으로 스프링에 대하여 민다. 밸브를 가로지르는 압력 차이가 소위 "폽핑(popping)" 또는 개방 압력(opening pressure)을 초과할 때, 볼은 CSF가 밸브를 통하여 유동하는 것을 허용하기 위해 시트로부터 상승하며 그로 인해 CSF를 벤트(vent)한다. 미국 특허 번호 4,595,390은 밸브의 압력 세팅이 이식된 션트의 위치 위에서 환자의 머리 위로 자기적 신호(magnetic signal)를 방출하는 송신기(transmitter)를 적용함에 의해 다양해지도록 허용하는 외부적으로 프로그램 가능한 션트 밸브를 더 묘사한다. 자기적 송신기와 함께 외부 프로그래머의 사용은 밸브의 압력 세팅이 뇌실들의 크기, CSF 압력 및 치료 목적들에 따라 비-침습적(non-invasively)으로 조정되도록 허용한다.
미국 특허 번호 4,615,691는, 예를 들어 미국 특허 번호 4,595,390의 션트 밸브와 함께 사용될 수 있는 자기적 스테핑 모터(stepping motor)의 예들을 묘사한다.
비록 자기적으로 조정가능한 션트들이 이식된 션트의 압력이 외부적으로 조정되도록 허용하더라도, 이러한 존재하는 션트들은 일부 제한들을 가진다. 예를 들어, 자기적으로 조정가능한 션트 밸브를 가진 이식된 환자들이 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging)(MRI) 디바이스와 같은, 강한 자석 또는 강한 자기장의 근처에 있을 때, 밸브의 압력 세팅은 변할 수 있다. 게다가, 존재하는 자기적 밸브들의 압력 세팅의 확인은 밸브가 삽입되는 지역에서 촬영된 X-레이(X-ray)를 사용하여 감지되는 밸브 상의 방사선 마커(radiopaque marker)의 사용을 요구할 수 있다. 또한, 이식된 밸브의 압력 세팅을 조정하기 위해 활용된 일부 프로그래머들은 상대적으로 크고 무겁고 벽 아웃렛(outlet)과의 연결을 요구한다.
그러므로 개선된 뇌실 및 요추 션트들 뿐만 아니라 션트들을 조정하기 위한 개선된 프로그래머를 설계함이 바람직하다.
측면들 및 실시 예들은 각각 연속적으로 또는 유한 증가적으로 밸브의 압력 세팅을 증가시키거나 감소시키도록 구성된 자기적 모터를 포함하는 외부적으로 프로그램 가능한 밸브 어셈블리에 대한 것이다. 밸브 어셈블리는 환자의 장기 또는 체강으로부터 플루이드를 빼내기 위한 환자 안으로의 이식을 위해 구성될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, (각각 제조 동안 또는 수술 동안 외과의사에 의해) 밸브 어셈블리는 카테터의 일단(one end)과의 플루이드 연결을 위해 구성된 인렛 포트를 포함한다. 카테터의 제2 단부는 플루이드를 빼내도록 장기 또는 체강 안으로 삽입된다. 밸브 어셈블리는 배수 카테터(drainage catheter)의 단부와의 플루이드 연결을 위해 구성된 아웃렛 포트를 더 포함한다. 배수 카테터의 다른 단부는 정맥 또는 복강과 같은, 적절한 체강 안으로, 또는 가방(bag)과 같은, 신체 외부의 배수 저장소 안으로 삽입될 수 있다. 본 발명의 밸브 어셈블리를 사용하여 빼내질 수 있는 장기들 및 체강들의 예들은 눈, 대뇌실(cerebral ventricle), 복강, 심낭(pericardial sac), (임신 시)자궁(uterus), 및 흉강(pleural cavity)의 제한 없이 포함한다. 특히, 밸브 어셈블리는 수두증을 겪는 환자 안으로의 이식을 위해 구성될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 인렛 포트는 인플로우 카테터(즉, 대뇌내의 또는 척추강내의 카테터(intracerebral or intrathecal catheter))의 제1 단부와의 플루이드 연결을 위해 구성되며 아웃렛 포트는 배수 카테터의 제1 단부와의 플루이드 연결을 위해 구성된다. 환자 안에 이식될 때, 대내뇌의 카테터의 제2 단부는 환자의 뇌실 또는 요추 척추강내의 공간에 삽입되며 배수 카테터의 제2 단부는 경정맥 또는 복강과 같은, 환자의 적절한 신체 저장소 안으로 삽입된다. 그러므로, 환자 안에 이식될 때, 디바이스는 환자의 뇌실 또는 요추 영역 및 피험자(subject)의 신체 저장소 사이 플루이드 소통(fluid communication)을 제공하며, 뇌척수액이 뇌실안(intraventricular) 또는 CSF 압력이 밸브 어셈블리의 개방 압력을 초과할 때 뇌실 또는 요추 영역으로부터 밸브 케이싱를 통하여 신체 저장소로 유동하는 것을 허용한다. 환자는 두개내압(intracranial pressure)이 증가하는 수두증을 겪을 수 있거나, 정상뇌압수두증(normal pressure hydrocephalus)을 겪을 수 있다. CSF의 뇌실 또는 요추 공간으로부터의 제거는 뇌실 압력을 감소시킨다.
추가적인 측면들 및 실시 예들은 이식된 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 결정하는 방법들과 관련이 있으며, 환자 안으로 이식한 후 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정한다. 아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 특정 실시 예들에 따르면, 밸브의 압력 세팅의 조정은 밸브 어셈블리에서 자기적으로 작동되는 로터의 변위를 통해 달성될 수 있으며, 그 결과 밸브 요소에 대한 바이어스 힘을 제공하는 스프링의 텐션이 변경된다. 로터는 적용된 외부 자기장에 대응하여 로터 케이싱 안에서 회전할 것이다.
아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 특정 측면들 및 실시 예들은 이식가능한 밸브 어셈블리 안으로의 통합에 적절한 자기적 가동가능한 모터와 관련이 있다. 자기적 모터 어셈블리는 복수의 스테이터 로브(stator lobe)들을 가지는 스테이터, 및 복수의 자기 극들을 포함하고 스테이터에 대하여 회전하도록 구성되는 로터를 포함한다. (밸브 어셈블리가 이식되는 몸체 외부로부터) 외부적으로 적용된 자기장은, 더 아래에서 논의되듯 로터의 회전을 유발하기 위해 스테이터를 자화(magnetize)하도록 사용된다. 자기적으로 가동가능한 모터는 밸브의 압력 세팅을 대체하도록 이식가능한 밸브 어셈블리 안에서 기계적 이동을 허용하는 이점을 가지며, 신체 바깥으로부터 밸브 어셈블리와의 물리적 연결을 위한 필요성 또는 이식된 배터리들의 사용을 피한다. 추가적으로, 더 아래에서 논의되듯, 자기적 모터 어셈블리의 실시 예들은 MRI 또는 핵 자기 공명(nuclear magnetic resonance)(NMR) 디바이스들에 의해 발생되는 장들과 같은 모터의 원하는 컨트롤과 특별히 관련되지 않은 외부 강한 자기장들로부터의 어느 영향에 높게 저항하도록 구성된다. 더욱이, 자기적 모터의 특정 실시 예들은 개인, 예를 들어, 의사가 X-레이 또는 다른 영상 기술의 사용의 요구 없이 자기적 모터가 사용되는 밸브의 현재 압력 세팅을 볼 수 있는 메커니즘을 포함한다.
특정 측면들은 또한 필요로 하는 환자에서 뇌실 크기를 감소시키는 방법을 포함하며, 외과적으로 밸브 어셈블리의 환자 안으로의 이식, 및 밸브의 개방 압력의 밸브의 이식 전 뇌실 압력보다 작은 압력으로의 세팅을 포함한다. 대안적으로, 이식된 밸브 어셈블리의 개방 압력은 필요로 하는 환자에서 뇌실 크기가 증가될 수 있도록 뇌실 압력보다 보다 높은 압력으로 셋 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 하우징, 생리적으로-호환되는 재료로 형성되는 하우징의 외부, 및 하우징 안에 배치되는 자기적으로 가동가능한 모터를 포함하고, 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 스테이터의 자기 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함하며, 로터는 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함하고, 스테이터와의 관계에서 로터의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산한다. 션트 밸브 어셈블리는 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트 - 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -, 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -, 및 로터 케이싱 및 하우징의 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 밸브 어셈블리는 플루이드를 구멍을 통하여 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 인렛 포트 안의 플루이드의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 초과할 때 구멍이 열리도록 구성됨 -를 더 포함한다.
다른 실시 예는 외부적으로 프로그램 가능한 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리, 이식-불가능한 송신기 헤드, 및 송신기 헤드에 결합된 컨트롤 디바이스를 포함하는 시스템과 관련된다. 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 생리적으로-호환되는 재료로 형성되는 외부를 가진 하우징, 하우징 안에 배치되는 자기적으로 가동가능한 모터를 포함할 수 있고, 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 스테이터의 자기 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함하는 자기적으로 가동가능한 모터, 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함하는 로터, 같은 자기 극성을 가지는 다수의 로터 영구적인 자석 요소들 중 하나와 방사상으로 반대되는 다수의 로터 영구적인 자석 요소들, 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산하는 스테이터와의 관계에서 로터의 회전, 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치되는 인렛 포트 - 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -, 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -, 및 로터 케이싱 및 하우징의 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 밸브 어셈블리는 플루이드를 구멍을 통하여 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 인렛 포트 안의 플루이드의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 초과할 때 구멍이 열리도록 구성됨 - 를 포함할 수 있다. 이식-불가능한 송신기 헤드는 스테이터와의 관계에서 로터의 회전을 유도하기 위해 외부 자기장을 생산하도록 구성된 자석 어셈블리를 포함할 수 있다. 컨트롤 디바이스는 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 선택된 압력 세팅으로 셋하기 위해 외부 자기장을 생산하도록 송신기 헤드를 컨트롤하기 위해 송신기 헤드에 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 실시 예는 밸브의 압력 세팅을 조정하기 위한 자기적 모터를 포함하는 외과적으로-이식가능한 밸브에 관한 것이며, 자기적 모터는 물리적으로 전기적 전력원으로부터 고립되며 밸브 외부로부터 적용되는 외부적인 자기장에 의해 전원이 공급된다. 자기적 모터는 둥근 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 영구적인 로터 자석들을 포함하는 로터를 포함할 수 있으며, 로터 케이싱은 회전의 중심 축에 대하여 회전하도록 구성되며, 스테이퍼는 반대의 둥근 스테이퍼 디스크들처럼 형성되고 로터 자석들 아래 네 사분면들의 각각에 대하여 위치되는 자기적으로 부드럽고 투과성의 재료로 구성되어 외부장의 영향 아래 자화될 때 회전의 중심 축에 대한 로터의 증가 이동을 유발하기 위해 스테이터가 그 부근에서 지역 자기장을 강화하고 배향하도록 한다. 영구적인 로터 자석들의 수는 복수의 영구적인 로터 자석들 중 방사상으로 반대되는 하나들이 각각 동일하거나 반대되는 자기적 극성을 가지도록 할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 상기 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 플루이드가 밸브에 의해 션트되는 것을 통하여 함께 구멍을 형성함 -, 및 밸브의 압력 세팅 조정을 위한 자기적 모터 - 자기적 모터는 물리적으로 전기적 전력원들로부터 고립되며 밸브 외부로부터 적용되는 외부적인 자기장에 의해 전원이 공급됨 - 을 포함한다. 자기적 모터는 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 영구적인 로터 자석들을 포함하는 로터, 스프링을 체결하는 캠, 회전의 중심 축에 대하여 회전하도록 구성된 로터, 및 자기적으로 부드럽고 투과성의 재료로 구성되고 로터 아래 위치된 스테이터를 포함할 수 있으며, 외부장의 영향 아래 자화될 때 회전의 중심 축에 대한 로터의 회전을 유발하기 위해 스테이터가 그 부근에서 지역 자기장을 강화하고 배향하도록 하며, 로터의 회전은 밸브 요소에 대하여 스프링의 텐션을 조정하는 캠의 회전을 유발함으로써 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정한다.
다른 실시 예에 따르면 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 상기 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 플루이드가 밸브에 의해 션트되는 것을 통하여 함께 구멍을 형성함 -, 및 밸브의 압력 세팅 조정을 위한 자기적 모터 - 자기적 모터는 물리적으로 전기적 전력원들로부터 고립되며 밸브 외부로부터 적용되는 외부적인 자기장에 의해 전원이 공급됨 - 을 포함한다. 자기적 모터는 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 영구적인 로터 자석들을 가지는 로터, 스프링을 체결하는 캠, 회전의 중심 축에 대하여 회전하도록 구성된 로터, 및 자기적으로 부드럽고 투과성의 재료로 구성되고 로터 아래 위치된 스테이터를 포함할 수 있으며, 외부장의 영향 아래 자화될 때 회전의 중심 축에 대한 로터의 회전을 유발하기 위해 스테이터가 그 부근에서 지역 자기장을 강화하고 배향하도록 하며, 로터의 회전은 밸브 요소에 대하여 스프링의 텐션을 조정하는 캠의 회전을 유발함으로써 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정하며, 기계적 브레이크는 잠긴 위치 및 잠기지 않은 위치 사이에서 자기적으로 가동가능하며, 잠긴 위치에서, 로터의 회전은 예방하기 위해 구성된다.
다른 실시 예는 밸브의 압력 세팅을 조정하기 위한 자기적 모터를 포함하는 외과적으로-이식가능한 밸브에 관한 것이며, 자기적 모터는 물리적으로 전기적 전력원으로부터 고립되며 밸브 외부로부터 적용되는 외부적인 자기장의 영향에 의해 전원이 공급되며, 자기적 모터는 둥근 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 영구적인 로터 자석들을 포함하는 로터를 포함할 수 있으며, 로터 케이싱은 회전의 중심 축에 대하여 회전하도록 구성되며, X-형태의 스테이퍼는 자기적으로 부드럽고 투과성의 재료로 구성되며 로터에 대하여 형태가 정해지고 위치되어 외부장의 영향 아래 자화될 때 회전의 중심 축에 대한 로터의 증가 이동을 유발하기 위해 스테이터가 그 부근에서 지역 자기장을 강화하고 배향하도록 한다. 영구적인 로터 자석들의 수는 복수의 영구적인 로터 자석들 중 방사상으로 반대되는 하나들이 각각 동일하거나 반대되는 자기적 극성을 가지도록 할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 필요한 환자 안에 이식된 션트 밸브 어셈블리의 운용(가동)압력을 조정하는 방법은 이식된 션트 밸브 어셈블리 및 환자의 외부에 근접한 외부 자기장을 적용하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 필요한 환자 안의 뇌실 크기를 감소시키는 방법은 환자 안에 션트 밸브 어셈블리를 이식하는 단계, 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 밸브의 이식 전에 환자의 뇌실 압력보다 작은 압력으로 세팅하는 단계 포함한다.
다른 실시 예에 따르면, 수두증을 겪는 환자를 치료하는 방법은 환자 안으로 션트 밸브 어셈블리를 이식하는 단계, 및 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 환자의 뇌실 압력보다 작은 압력으로 세팅하는 단계 포함한다.
다른 실시 예에서, 필요한 환자 안의 뇌실 크기를 증가시키는 방법은 환자 안으로 션트 밸브 어셈블리를 이식하는 단계, 및 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 환자의 뇌실 압력보다 큰 압력으로 세팅하는 단계 포함한다.
치료의 과정 동안, 효과적으로 환자의 상태를 관리하도록 임상가(clinician)에 의해 수행되기 위해 밸브의 선택된 가동 압력의 증가 또는 감소가 요구될 것이 기대된다. 그러나, 사용 동안, 밸브는 밸브의 가동 압력을 잠재적으로 변경할 수 있는 환경 자기장들에 노출될 것이다. 측면들 또는 실시 예들은 외부 환경 자기장들이 의한 조정에 저항하는 동안 프로그래머에 의해 생산된 자기장을 사용하는 밸브 메커니즘의 조정을 용이하게 하는 밸브 메커니즘 설계를 제공한다.
추가적인 측면들 및 실시 예들은 외과적으로-이식가능한 션트 밸브에서 압력을 세팅하기 위한 키트에 대한 것이다. 일부 실시 예들에서, 키트는 자기적으로 가동가능한 모터를 가지는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 - 모터는 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 제공하도록 구성됨 -; 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 리딩(reading)을 감지하도록 구성된 압력 리더(reader); 및 적어도 하나의 프로그래머 자석을 가지는 프로그래머 - 적어도 하나의 프로그래머 자석은 선택적으로 이동가능하고 자기적으로 가동가능한 모터를 작동시키기 위해 구성되어, 프로그래머의 압력 셋포인트와 일치하도록 사용자가 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정하는 것을 허용하도록 함 - 를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 압력 리더는 압력 리더의 상부 표면 상에서 화살표를 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 압력 리더는 압력 리더의 하부 표면상에서 정의되는 오목한(concave) 표면을 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 프로그래머는 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 프로그래머는 압력 셋포인트를 증가시키기 위한 제1 버튼 및 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 제2 버튼을 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 프로그래머는 압력 셋포인트를 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전가능한 휠(wheel), 및 압력 셋포인트를 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전가능한 휠을 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 프로그래머는 프로그래머의 하부 표면 상에서 캐비티(cavity)를 더 포함한다.
일부 실시 예들에서, 압력 리더는 자석 및 홀 센서(Hall sensor) 중 하나를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 하우징 - 하우징의 외부는 생리적으로-호환되는 재료로 형성됨 -; 하우징 안에 배치되는 자기적으로 가동가능한 모터 - 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 스테이터의 자기 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함함 -; 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함하는 로터 - 스테이터와의 관계에서 로터의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산함 -; 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트 - 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -; 스프링; 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -; 및 로터 케이싱 및 하우징의 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 션트 밸브 어셈블리는 플루이드를 구멍을 통하여 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 인렛 포트 안의 플루이드의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 초과할 때 구멍이 열리도록 구성됨 -를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 로터에 부착된 로터 마커를 포함하여 로터 마커가 로터와 함께 회전하고 하우징 마커가 하우징에 고정적으로 부착되도록 하며, 하우징 마커와의 관계에서 로터 마커의 위치는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 표시한다.
일부 실시 예들에서, 로터 마커는 탄탈룸(tantalum)을 포함하며 하우징 마커는 탄탈룸을 포함한다.
일부 실시 예들에서, 자기적으로 가동가능한 모터는 회전가능한 로터를 가지는 스테퍼 모터이며, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 잠긴 위치 및 잠기지 않은 위치 사이에서 자기적으로 가동가능한 기계적 브레이크 메커니즘을 더 포함하며, 잠긴 위치에서, 로터의 회전을 예방하도록 구성된다; 그리고 표시기 자석 어셈블리는 외부 센서가 로터의 위치를 자기적으로 결정하고 그로 인해 압력 세팅을 결정하는 것을 허용하도록 구성된다.
다른 실시 예는 하우징을 포함하는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리에 관한 것이다. 하우징의 외부는 생리적으로-호환되는 재료로 형성된다. 밸브 어셈블리는 하우징 안에 배치된 자기적으로 가동가능한 모터를 더 포함한다. 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 스테이터의 자기 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함한다. 로터는 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함한다. 스테이터와의 관계에서 로터의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산하며, 로터 케이싱은 다수의 모터 티스를 가진다. 밸브 어셈블리는 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트 - 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 - 를 더 포함한다. 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -, 및 로터 케이싱 및 하우징의 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 를 더 포함한다. 밸브 어셈블리는 플루이드를 구멍을 통하여 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 인렛 포트 안의 플루이드의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 초과할 때 구멍이 열리도록 구성된다. 밸브 어셈블리는 자기적으로 가동되는 기계적 브레이크 어셈블리를 더 포함하고, 기계적 브레이크 어셈블리는, 표시기 하우징 및 표시기 하우징 안에 배치된 자석을 가지는 표시기, 및 표시기에 결합되는 브레이크 - 브레이크가 모터의 로터의 회전을 예방하도록 복수의 모터 티스의 티스 사이 위치되는 잠긴 위치 및 브레이크가 복수의 로터 티스의 티스를 해제하는 잠기지 않은 위치 사이 표시기의 이동에 대응하여 이동가능하고, 표시기는 상기 프로그래머 디바이스에 의해 적용된 외부 자기장에 노출됨에 대응하여 이동가능함 - 를 더 포함한다.
밸브 어셈블리의 실시 예들은 로터 케이싱을 구성하는 것을 더 포함할 수 있으며, 로터 케이싱은 캠을 포함하며, 캠은 로터의 회전이 캠에 대한 스프링의 바이어싱 텐션을 변화시켜 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산하기 위한 밸브 요소에 대한 스프링의 텐션을 조정하도록 스프링을 체결한다. 캠은 아르키메데스 나선 또는 아르키메데스 나선들의 조합들의 형태를 달성하도록 형성될 수 있다. 스프링은 외팔보 스프링일 수 있다. 외팔보 스프링은 밸브 요소에 대하여 안착하는 외팔보 암 및 캠에 대하여 안착하는 제2 암을 포함할 수 있다. 로터 케이싱은 로터의 회전의 360도 회전을 예방하는 로터 스톱을 더 포함할 수 있다. 스테이터는 더하기(+)-형태일 수 있다. 밸브 어셈블리는 캠을 더 포함할 수 있으며, 캠은 로터의 회전이 캠의 회전을 유발하고 밸브 요소에 대한 스프링의 텐션을 조정하도록, 스프링을 체결하고 로터 케이싱과 통합된다. 스프링은 외팔보 스프링이고, 외팔보 스프링은 받침점(fulcrum), 받침점에 부착되고 캠을 체결하도록 구성된 제1 암, 및 받침점으로부터 연장하고 밸브 요소에 대하여 안착하도록 구성된 자유 단부를 가지는 외팔보 암을 포함할 수 있다. 받침점, 제1 암, 및 외팔보 암은 캠에 의해 제1 암에 적용된 제1 힘이 외팔보 스프링에 의해 밸브 요소에 대하여 적용된 제2 힘으로 변형되기 위해 레버 효과를 제공하도록 구성될 수 있으며, 제2 힘은 제1 힘보다 작다. 스프링은 외팔보 스프링일 수 있다. 자기적으로 가동가능한 모터는 외부 센서가 자기적으로 로터의 위치를 결정하는 것을 허용하는 표시기 자석을 배향하는 제1 및 제2 위치 자석들을 더 포함할 수 있다. 밸브 어셈블리는 상기 로터에 부착된 로터 마커를 더 포함하여 상기 로터 마커가 상기 로터와 함께 회전하고 하우징 마커가 상기 하우징에 고정적으로 부착되도록 할 수 있다. 하우징 마커와의 관계에서 로터 마커의 위치는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 표시할 수 있다. 로터 마커는 탄탈룸을 포함할 수 있으며 하우징 마커는 탄탈룸을 포함한다.
다른 실시 예들은 외과적으로-이식가능한 션트 밸브에서 압력을 세팅하기 위한 키트에 대한 것이다. 일 실시 예에서, 키트는 자기적으로 가동가능한 모터를 가지는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 - 모터는 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 제공하도록 구성됨 -; 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 감지하도록 구성된 모니터 디바이스; 및 적어도 하나의 프로그래머 자석을 가지는 프로그래머 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 프로그래머 자석은 선택적으로 이동가능하고 자기적으로 가동가능한 모터를 작동시키기 위해 구성되어, 프로그래머의 압력 셋포인트와 일치하도록 사용자가 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정하는 것을 허용하도록 한다. 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리는 자기적으로 가동되는 기계적 브레이크 어셈블리를 포함하고, 기계적 브레이크 어셈블리는, 표시기 하우징 및 표시기 하우징 안에 배치된 자석을 가지는 표시기, 및 표시기에 결합되는 브레이크 - 브레이크가 모터의 로터의 회전을 예방하도록 복수의 모터 티스의 티스 사이 위치되는 잠긴 위치 및 브레이크가 복수의 로터 티스의 티스를 해제하는 잠기지 않은 위치 사이 표시기의 이동에 대응하여 이동가능하고, 표시기는 상기 프로그래머 디바이스에 의해 적용된 외부 자기장에 노출됨에 대응하여 이동가능함 - 를 포함한다.
키트의 실시 예들은 사용자 인터페이스를 가지도록 프로그래머 디바이스를 구성하는 것을 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 프로그래머 디바이스를 켜고 끄기 위한 적어도 하나의 버튼을 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스의 사용자 인터페이스는 압력 셋포인트를 증가시키기 위한 제1 버튼 및 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 제2 버튼을 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 프로그래밍 시퀀스를 개시하기 위한 적어도 하나의 시작 버튼을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 압력 리딩을 표시하도록 구성된 액정 디스플레이(liquid crystal display)(LCD)를 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 하우징, 하우징에 결합된 모터, 및 모터에 결합되고 하우징에 대하여 회전하도록 구성된 자석 어셈블리를 포함할 수 있다. 자석 어셈블리는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 상에서 외부 자기장을 적용하도록 적어도 하나의 영구적인 자석을 포함할 수 있다. 모터는 구동 기어를 가지는 샤프트를 포함할 수 있다. 자석 어셈블리는 자석 서포트를 더 포함할 수 있으며, 자석 서포트는 베어링, 구동 기어에 결합된 구동되는 기어, 자석 서포트에 결합된 자기적 브릿징 플레이트, 및 자기적 브릿징 플레이트에 결합된 적어도 하나의 영구적인 자석을 가진다. 모터는 DC모터 일 수 있다. 프로그래머 디바이스는 적절한 프로그래밍 시퀀스를 달성하도록 적어도 하나의 영구적인 자석의 이동을 제어하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 모니터 디바이스는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 모니터 디바이스를 켜고 끄기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 압력 세팅 리딩을 표시하도록 구성된 액정 디스플레이(LCD)를 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 하우징 및 하우징에 의해 서포트 되는 모니터 어셈블리를 포함할 수 있다. 모니터 어셈블리는 모니터 어셈블리를 중심에 두고 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위해 구성된 모니터 센서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 모니터 센서는 모니터 어셈블리를 중심에 두기 위한 제1 센서 및 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위한 제2 센서를 포함할 수 있다. 밸브 어셈블리는 하우징을 더 포함할 수 있다. 하우징의 외부는 생리적으로-호환되는 재료로 형성될 수 있다. 자기적으로 가동가능한 모터는 하우징 안에 배치될 수 있다. 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 스테이터의 자기 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함할 수 있다. 로터는 로터 케이싱 및 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함할 수 있다. 스테이터와의 관계에서 로터의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산할 수 있다. 로터 케이싱은 복수의 모터 티스를 가질 수 있다. 밸브 어셈블리는 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트를 더 포함할 수 있다 - 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -. 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -, 및 로터 케이싱 및 하우징의 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트를 더 포함할 수 있다. 밸브 어셈블리는 플루이드를 구멍을 통하여 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 인렛 포트 안의 플루이드의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 초과할 때 구멍이 열리도록 구성될 수 있다. 밸브 어셈블리는 로터에 부착된 로터 마커를 포함하여 로터 마커가 로터와 함께 회전하고 하우징 마커가 하우징에 고정적으로 부착되도록 할 수 있다. 하우징 마커와의 관계에서 로터 마커의 위치는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 표시할 수 있다. 로터 마커는 탄탈룸(tantalum)을 포함할 수 있으며 하우징 마커는 탄탈룸을 포함한다. 키트는 모니터 디바이스 및 선택적인 프로그래밍 디바이스를 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리에 위치시키는데 사용되는 위치 디스크를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브에서 압력을 세팅하기 위한 키트에 대한 것이다. 일 실시 예에서, 키트는 자기적으로 가동가능한 모터를 가지는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 - 모터는 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 제공하도록 구성됨 -, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅 리딩(reading)을 감지하도록 구성된모니터 디바이스, 및 적어도 하나의 프로그래머 자석을 가지는 프로그래머 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 프로그래머 자석은 선택적으로 이동가능하고 자기적으로 가동가능한 모터를 작동시키기 위해 구성되어, 프로그래머의 압력 셋포인트와 일치하도록 사용자가 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정하는 것을 허용하도록 한다. 프로그래머 디바이스는 하우징, 하우징에 결합된 모터, 및 모터에 결합되고 하우징에 대하여 회전하도록 구성된 자석 어셈블리를 포함하며, 자석 어셈블리는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 상에서 외부 자기장을 적용하도록 적어도 하나의 영구적인 자석을 포함한다.
키트의 실시 예들은 프로그래머 디바이스가 사용자 인터페이스를 구성하는 것을 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 프로그래머 디바이스를 켜고 끄기 위한 적어도 하나의 버튼을 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스의 사용자 인터페이스는 압력 셋포인트를 증가시키기 위한 제1 버튼 및 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 제2 버튼을 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 프로그래밍 시퀀스를 개시하기 위한 적어도 하나의 시작 버튼을 포함할 수 있다. 모터는 구동 기어를 가지는 샤프트를 포함할 수 있다. 자석 어셈블리는 자석 서포트를 더 포함할 수 있으며, 자석 서포트는 베어링, 구동 기어에 결합된 구동되는 기어, 자석 서포트에 결합된 자기적 브릿징 플레이트, 및 자기적 브릿징 플레이트에 결합된 적어도 하나의 영구적인 자석을 가진다. 모터는 DC모터 일 수 있다. 키트는 모니터 디바이스 및 선택적인 프로그래밍 디바이스를 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리에 위치시키는데 사용되는 위치 디스크를 더 포함할 수 있다. 프로그래머 디바이스는 선택된 압력 세팅과 반대 방향인 제2 방향으로 로터의 회전을 개시하기 전에 최저 압력 세팅을 위해 제1 방향으로 밸브 디바이스의 로터를 회전시키도록 구성될 수 있다.
다른 실시 예는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브에서 압력을 세팅하기 위한 키트에 대한 것이다. 일 실시 예에서, 키트는 자기적으로 가동가능한 모터를 가지는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 - 모터는 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 제공하도록 구성됨 -, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅 리딩을 감지하도록 구성된 모니터 디바이스, 및 적어도 하나의 프로그래머 자석을 가지는 프로그래머를 포함한다. 적어도 하나의 프로그래머 자석은 선택적으로 이동가능하고 자기적으로 가동가능한 모터를 작동시키기 위해 구성되어, 프로그래머의 압력 셋포인트와 일치하도록 사용자가 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 조정하는 것을 허용하도록 한다. 모니터는 하우징 및 하우징에 의해 서포트 되는 모니터 어셈블리를 포함한다. 모니터 어셈블리는 모니터 어셈블리를 중심에 두기 위해 및 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위해 구성된 적어도 하나의 모니터 센서를 포함한다.
키트의 실시 예들은 사용자 인터페이스를 가지도록 프로그래머 디바이스를 구성하는 것을 더 포함할 수 있다. 유저 인터페이스는 프로그래머 디바이스를 켜고 끄기 위한 버튼을 더 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 압력 리딩을 표시하도록 구성된 액정 디스플레이(LCD)를 더 포함할 수 있다. 키트는 모니터 디바이스 및 선택적인 프로그래밍 디바이스를 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리에 위치시키는데 사용되는 위치 디스크를 더 포함할 수 있다. 모니터는 이전 압력 리딩을 호출(recall)하도록 구성된 압력 호출 버튼을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 모니터 센서는 모니터 어셈블리를 중심에 두기 위한 제1 센서 및 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위한 제2 센서를 포함할 수 있다.
아직 다른 측면들, 실시 예들, 및 이러한 예시적 측면들 및 실시 예들의 이점들은 아래에서 상세히 논의된다. 여기에서 개시된 실시 예들은 다른 실시 예들과 여기에서 개시된 적어도 하나의 원리들과 일치하는 어느 방식으로 결합될 수 있으며, "실시 예", "일부 실시 예", "대안적인 실시 예", "다양한 실시 예", "일 실시 예" 또는 이와 비슷한 것들은 필수적으로 상호 배터적이지 않으며 특정 특징, 구조, 또는 묘사된 성질이 적어도 일 실시 예에 포함될 수 있음을 가르키는 것으로 의도된다. 여기서 이러한 용어들의 등장들은 필수적으로 모두 같은 실시 예를 언급하는 것은 아니다.
적어도 하나의 실시 예의 다양한 측면들은 유사한 참조 특징이 다른 관점들에 걸쳐 동일한 부분들을 언급하는 첨부 도면들의 참조과 함께 아래에서 논의된다. 명확성의 목적을 위해, 모든 구성요소들이 모든 도면에서 레이블(label) 되지 않을 수 있다. 도면들은 반드시 축적(scale)된 것이 아니며, 대신 본 발명의 원리들을 설명할 때 강조한다. 도면들은 설명 및 다양한 측면들 및 실시 예들의 추가적인 이해를 제공하도록 포함되며, 이 명세서의 일부에 통합되고 구성되나, 본 발명의 제한들의 정의로 의도되지 않는다.
도 1a는 본 발명의 측면들에 따른, 상면도를 보여주는, 이식가능한 밸브 어셈블리의 하나의 예시의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 밸브 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브의 하나의 예시의 3-차원 도면이다.
도 3a는 본 발명의 측면들에 따른, 도 2에서 보여지는 예시에 따라, 이식가능한 밸브의 하나의 예시의 평면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 3b는 도 3a에서 보여지는 이식가능한 밸브의 예시의 측면도이다.
도 4a는 도 3a의 선 A-A를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 하나의 예시의 단면도이다.
도 4b는 도 3a의 선 B-B를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 4c는 도 3a의 선 C-C를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 측면들에 따른, 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 3-차원 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 측면들에 따른, 바어어싱 스프링에 대한 최소 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 6b는 본 발명의 측면들에 따른, 바이어싱 스프링에 대한 최소 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 다른 관점을 보여주는 다이어그램이다.
도 6c는 본 발명의 측면들에 따른, 바어어싱 스프링에 대한 최대 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 6d는 본 발명의 측면들에 따른, 밸브 요소 및 캠에 대하여 바이어스 된 스프링의 예시를 보여주는, 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 7a는 본 발명의 측면들에 따른 플랫 스프링의 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 7b는 본 발명의 측면들에 따른 밸브에 설치된 도 7a의 플랫 스프링의 예시를 보여주는 부분 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 측면들에 따른 u-형태의 스프링의 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 8b는 본 발명의 측면들에 따른, 프로그램 가능한 밸브에 설치된 도 8a의 u-형태의 스프링을 보여주는 다이어그램이다.
도 8c는 프로그램가능한 밸브가 가장 낮은 압력 세팅에서 셋 될 때 도 8b의 프로그램 가능한 밸브의 부분을 보여주는 다이어그램이다.
도 8d는 프로그램가능한 밸브가 가장 높은 압력 세팅에서 셋 될 때 도 8b의 프로그램 가능한 밸브의 부분을 보여주는 다이어그램이다.
도 9a는 본 발명의 측면들에 따른 스프링의 다른 예시를 설명하는 다이어그램이다.
도 9b는 본 발명의 측면들에 따른, 밸브 요소를 체결하는 도 9a의 스프링을 보여주는 다이어그램이다.
도 10a는 본 발명의 측면들에 따른 자기적으로-가동가능한 이식가능한 밸브의 실시 예들에서 사용을 위한 로터의 하나의 예시의 간단한 다이어그램이며, 밸브의 최소 압력 세팅에 위치된 로터를 보여준다.
도 10b는 밸브의 최대 압력 세팅에 위치된 로터를 보여주는 도 10a의 로터의 간단한 다이어그램이다.
도 11a는 이식된 밸브 및 컨트롤 및 디스플래이를 가지는 외부 밸브 프로그래머의 예시의 다이어그램이다.
도 11b는 본 발명의 측면들에 따른 이식된 디바이스 및 외부 프로그래머의 다른 예시의 다이어그램이다.
도 11c는 본 발명의 측면들에 따른, 이식된 밸브 및 밸브의 압력 세팅을 리딩하기 위한 압력 리딩 디바이스의 예시의 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 프로그램가능한 밸브와의 결합에 사용될 수 있는 외부 컨트롤 디바이스의 하나의 예시의 블록 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 측면들에 따른 열두개의 로터 자석 요소들을 포함하고 복수의 전자석들을 포함하는 컨트롤러에 의해 컨트롤되는 자기 모터의 하나의 예시의 가동을 보여주는 다이어그램이다.
도 14는 본 발명의 측면들에 따른 자기 모터의 하나의 예시의 3-차원의 부분 단면도이다.
도 15는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 로터의 시계방향 회전에 영향을 주도록 도 13의 컨트롤러의 전자석들을 에너자이징하는 시퀀스의 예시를 보여주는 테이블이다.
도 16a-h는 스테이터의 자기 극성 및 도 15의 에너자이징 시퀀스에 대응한 로터의 이동을 보여주는 다이어그램들이다.
도 17는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 로터의 반-시계방향 회전에 영향을 주도록 도 13의 컨트롤러의 전자석들을 에너자이징하는 시퀀스의 예시를 보여주는 테이블이다.
도 18a-h는 스테이터의 자기 극성 및 도 17의 에너자이징 시퀀스에 대응한 로터의 이동을 보여주는 다이어그램들이다.
도 19는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브 어셈블리의 실시 예들과 사용될 수 있는 외부 밸브 프로그래머의 다른 예시들의 블록 다이어그램이다.
도 20a는 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 하나의 예시의 다이어그램이다.
도 20b는 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예시의 다이어그램이다.
도 21a-e는 본 발명의 측면들에 따른, 도 21a의 영구적인 자석 어셈블리를 통합하는 외부 밸브 프로그래머의 예시의 컨트롤 아래 스테이터의 자기 극성의 변화 및 로터의 이동의 예시를 설명하는 다이어그램들이다.
도 22는 본 발명의 측면들에 따른, 외부의 영구적인 자석 밸브 프로그래머의 하나의 완벽한 회전을 나타내는 도 21a-e에서 예를 든 스테이터의 극성 변화 및 로터의 이동의 예시를 설명하는 유동 다이어그램이다.
도 23a는 본 발명의 측면들에 따른 밸브 프로그래머의 하나의 예시의 상면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23b는 도 23a의 밸브 프로그래머의 하면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23c는 도 23a-b의 밸브 프로그래머의 단부도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23d는 도 23a-c의 밸브 프로그래머의 사시도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23e는 본 발명의 측면들에 따른 밸브 프로그래머의 다른 예시의 상면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 24는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브의 압력 세팅을 프로그램하기 위해 도 23a-d의 밸브 프로그래머를 가동하는 방법의 하나의 예시를 위한 플로우 다이어그램이다.
도 25a-c는 본 발명의 측면들에 따른, 열두개의-자기 로터와 혼합된 스테이터들의 다른 구성의 예들을 보여주는 다이어그램들이다.
도 26a-c는 본 발명의 측면들에 따른, 열두개의-자기 로터와 혼합된 스테이터들의 추가적인 예시를 보여주는 다이어그램들이다.
도 27은 본 발명의 측면들에 따른 참조 자기 요소들을 포함하는 로터의 하나의 예시의 다이어그램이다.
도 28a-c는 본 발명의 측면들에 따른 참조 자기 요소들을 포함하는 모터 어셈블리의 추가적인 예시들을 보여주는 다이어그램들이다.
도 29는 본 발명의 측면들에 따른, 참조 자기 요소들을 감지하기 위한 자기 센서를 포함하는 외부 밸브 프로그래머의 하나의 예시의 블록 다이어그램이다.
도 31a는 본 발명의 측면들에 따른 압력 리더의 하나의 예시의 사시도이다.
도 30b는 도 31a의 압력 리더의 상면도이다.
도 31은 본 발명의 측면들에 따른 이식된 밸브의 압력 세팅을 리드하기 위한 압력 리더를 가동하는 방법의 하나의 예시의 유동 다이어그램이다.
도 32는 본 발명의 측면들에 따른 참조 또는 위치-표시 자기 요소들을 포함하는 모터의 다른 예시의 단면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 33은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램가능한 밸브의 하나의 예시의 3-차원 부분 단면도이다.
도 34는 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘의 예시의 특정 측면들을 보여주는 사시도이다.
도 35는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 브레이크 컨트롤러 메커니즘을 통합하는 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예시를 설명하는 다이어그램이다.
도 36은 본 발명의 측면들에 따른 이식된 프로그램가능한 밸브를 프로그래밍 하는 방법의 하나의 예시의 유동 다이어그램이다.
도 37a는 잠긴 위치에서 브레이크를 보여주는 본 발명의 측면들에 따른 도 33의 프로그램 가능한 밸브의 하나의 예시의 단면도이다.
도 37b는 잠기지 않은 위치에서 브레이크를 보여주는 대응하는 단면도이다.
도 38은 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예를 설명하는 다이어그램이다.
도 39는 본 발명의 측면들에 따른 이식된 프로그램가능한 밸브를 프로그래밍 하는 방법의 다른 예시의 플로우 다이어그램이다.
도 40은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 41은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 통함하는 자기 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시의 부분 단면 사시도이다.
도 42는 도 41에서 보여지는 밸브의 예시의 평면도이다.
도 43은 본 발명의 측면들에 따른, 도 41에서 보여지는 것과 유사한 밸브의 모터 어셈블리의 다른 예시의 평면도이다.
도 44a는 도 42의 선 A-A를 따르는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 단면도이다.
도 44b는 도 42의 선 B-B를 따르는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 단면도이다.
도 45는 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 스프링의 다른 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 46a는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 도식적인 단면도이며, 잠긴 위치에서 브레이크를 보여준다.
도 46b는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 대응하는 도식적인 단면도이며, 잠기지 않은 위치에서 브레이크를 보여준다.
도 47a는 본 발명의 측면들에 따른 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시의 평면도이다.
도 47b는 도 47a에서 선 A-A를 따르는 도 47a에서 보여지는 프로그램 가능한 밸브의 단면도이다.
도 48은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 통합하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시를 보여준다.
도 49는 본 개시의 다른 실시 예의 이식가능한 밸브 어셈블리의 사시도를 보여준다.
도 50은 본 개시의 측면들에 따른 이식가능한 밸브 어셈블리의 프로그램 가능한 밸브의 사시도이다.
도 51은 프로그램가능한 밸브의 분해된 사시도이다.
도 52는 프로그램 가능한 밸브 안에서 하우징 된 구성요소들을 드러내기 위해 제거된 바깥 포장을 가지는 프로그램 가능한 밸브의 사시도이다.
도 53은 프로그램 가능한 밸브의 다른 사시도이다.
도 54는 프로그램 가능한 밸브의 단면 사시도이다.
도 55는 프로그램 가능한 밸브의 단면도이다.
도 56a는 본 개시의 실시 예의 밸브 디바이스를 위한, 부착된 자기 쉴드 커버를 가지는 프로그래머 디바이스의 상면 사시도이다.
도 56b는 도 56a에서 보여지는 프로그래머 디바이스의 측면도이다.
도 56c는 프로그래머 디바이스로부터 분리되는 자기 쉴드의 사시도이다.
도 56d는 프로그래머 디바이스에 부착된 자기 쉴드의 하면도이다.
도 57은 자기 쉴드 커버가 없는, 프로그래버 디바이스의 하면 사시도이다.
도 58은 프로그래머 디바이스의 상면도이다.
도 59는 프로그래머 디바이스의 분해된 사시도이다.
도 61a는 본 개시의 일 실시 예의 밸브 디바이스를 위한 모니터 디바이스의 상면 사시도이다.
도 60b는 모니터 디바이스의 하면 사시도이다.
도 61은 모니터 디바이스의 상면도이다.
도 62는 모니터 디바이스의 분해된 사시도이다.
도 63은 모니터 디바이스의 단면도이다.
도 64는 모니터 디바이스의 회로 보드의 상면 사시도이다.
도 65는 모니터 디바이스의 회로 보드의 하면 사시도이다.
도 66은 밸브 디바이스에 모니터 디바이스 및 프로그래머 디바이스를 위치시키는데 사용되는 위치 디스크의 사시도이다.
도 67은 위치 디스크의 상면도이다.
도 68은 본 개시의 실시 예들의 자기장, 전원 코드에 연결된 모니터 디바이스, 및 모니터 디바이스 아래 배치된 위치 디스크를 가지는 프로그래머 디바이스의 사시도이다.
도 1a는 본 발명의 측면들에 따른, 상면도를 보여주는, 이식가능한 밸브 어셈블리의 하나의 예시의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 밸브 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브의 하나의 예시의 3-차원 도면이다.
도 3a는 본 발명의 측면들에 따른, 도 2에서 보여지는 예시에 따라, 이식가능한 밸브의 하나의 예시의 평면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 3b는 도 3a에서 보여지는 이식가능한 밸브의 예시의 측면도이다.
도 4a는 도 3a의 선 A-A를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 하나의 예시의 단면도이다.
도 4b는 도 3a의 선 B-B를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 4c는 도 3a의 선 C-C를 따르는 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 측면들에 따른, 도 2 및 3a-b의 밸브의 예시의 3-차원 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 측면들에 따른, 바어어싱 스프링에 대한 최소 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 6b는 본 발명의 측면들에 따른, 바이어싱 스프링에 대한 최소 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 다른 관점을 보여주는 다이어그램이다.
도 6c는 본 발명의 측면들에 따른, 바어어싱 스프링에 대한 최대 텐션의 위치에서 보여지는 캠과 함께 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 6d는 본 발명의 측면들에 따른, 밸브 요소 및 캠에 대하여 바이어스 된 스프링의 예시를 보여주는, 도 5의 밸브의 부분의 확대도를 보여주는 다이어그램이다.
도 7a는 본 발명의 측면들에 따른 플랫 스프링의 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 7b는 본 발명의 측면들에 따른 밸브에 설치된 도 7a의 플랫 스프링의 예시를 보여주는 부분 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 측면들에 따른 u-형태의 스프링의 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 8b는 본 발명의 측면들에 따른, 프로그램 가능한 밸브에 설치된 도 8a의 u-형태의 스프링을 보여주는 다이어그램이다.
도 8c는 프로그램가능한 밸브가 가장 낮은 압력 세팅에서 셋 될 때 도 8b의 프로그램 가능한 밸브의 부분을 보여주는 다이어그램이다.
도 8d는 프로그램가능한 밸브가 가장 높은 압력 세팅에서 셋 될 때 도 8b의 프로그램 가능한 밸브의 부분을 보여주는 다이어그램이다.
도 9a는 본 발명의 측면들에 따른 스프링의 다른 예시를 설명하는 다이어그램이다.
도 9b는 본 발명의 측면들에 따른, 밸브 요소를 체결하는 도 9a의 스프링을 보여주는 다이어그램이다.
도 10a는 본 발명의 측면들에 따른 자기적으로-가동가능한 이식가능한 밸브의 실시 예들에서 사용을 위한 로터의 하나의 예시의 간단한 다이어그램이며, 밸브의 최소 압력 세팅에 위치된 로터를 보여준다.
도 10b는 밸브의 최대 압력 세팅에 위치된 로터를 보여주는 도 10a의 로터의 간단한 다이어그램이다.
도 11a는 이식된 밸브 및 컨트롤 및 디스플래이를 가지는 외부 밸브 프로그래머의 예시의 다이어그램이다.
도 11b는 본 발명의 측면들에 따른 이식된 디바이스 및 외부 프로그래머의 다른 예시의 다이어그램이다.
도 11c는 본 발명의 측면들에 따른, 이식된 밸브 및 밸브의 압력 세팅을 리딩하기 위한 압력 리딩 디바이스의 예시의 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 프로그램가능한 밸브와의 결합에 사용될 수 있는 외부 컨트롤 디바이스의 하나의 예시의 블록 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 측면들에 따른 열두개의 로터 자석 요소들을 포함하고 복수의 전자석들을 포함하는 컨트롤러에 의해 컨트롤되는 자기 모터의 하나의 예시의 가동을 보여주는 다이어그램이다.
도 14는 본 발명의 측면들에 따른 자기 모터의 하나의 예시의 3-차원의 부분 단면도이다.
도 15는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 로터의 시계방향 회전에 영향을 주도록 도 13의 컨트롤러의 전자석들을 에너자이징하는 시퀀스의 예시를 보여주는 테이블이다.
도 16a-h는 스테이터의 자기 극성 및 도 15의 에너자이징 시퀀스에 대응한 로터의 이동을 보여주는 다이어그램들이다.
도 17는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 로터의 반-시계방향 회전에 영향을 주도록 도 13의 컨트롤러의 전자석들을 에너자이징하는 시퀀스의 예시를 보여주는 테이블이다.
도 18a-h는 스테이터의 자기 극성 및 도 17의 에너자이징 시퀀스에 대응한 로터의 이동을 보여주는 다이어그램들이다.
도 19는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브 어셈블리의 실시 예들과 사용될 수 있는 외부 밸브 프로그래머의 다른 예시들의 블록 다이어그램이다.
도 20a는 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 하나의 예시의 다이어그램이다.
도 20b는 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예시의 다이어그램이다.
도 21a-e는 본 발명의 측면들에 따른, 도 21a의 영구적인 자석 어셈블리를 통합하는 외부 밸브 프로그래머의 예시의 컨트롤 아래 스테이터의 자기 극성의 변화 및 로터의 이동의 예시를 설명하는 다이어그램들이다.
도 22는 본 발명의 측면들에 따른, 외부의 영구적인 자석 밸브 프로그래머의 하나의 완벽한 회전을 나타내는 도 21a-e에서 예를 든 스테이터의 극성 변화 및 로터의 이동의 예시를 설명하는 유동 다이어그램이다.
도 23a는 본 발명의 측면들에 따른 밸브 프로그래머의 하나의 예시의 상면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23b는 도 23a의 밸브 프로그래머의 하면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23c는 도 23a-b의 밸브 프로그래머의 단부도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23d는 도 23a-c의 밸브 프로그래머의 사시도를 보여주는 다이어그램이다.
도 23e는 본 발명의 측면들에 따른 밸브 프로그래머의 다른 예시의 상면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 24는 본 발명의 측면들에 따른 이식가능한 밸브의 압력 세팅을 프로그램하기 위해 도 23a-d의 밸브 프로그래머를 가동하는 방법의 하나의 예시를 위한 플로우 다이어그램이다.
도 25a-c는 본 발명의 측면들에 따른, 열두개의-자기 로터와 혼합된 스테이터들의 다른 구성의 예들을 보여주는 다이어그램들이다.
도 26a-c는 본 발명의 측면들에 따른, 열두개의-자기 로터와 혼합된 스테이터들의 추가적인 예시를 보여주는 다이어그램들이다.
도 27은 본 발명의 측면들에 따른 참조 자기 요소들을 포함하는 로터의 하나의 예시의 다이어그램이다.
도 28a-c는 본 발명의 측면들에 따른 참조 자기 요소들을 포함하는 모터 어셈블리의 추가적인 예시들을 보여주는 다이어그램들이다.
도 29는 본 발명의 측면들에 따른, 참조 자기 요소들을 감지하기 위한 자기 센서를 포함하는 외부 밸브 프로그래머의 하나의 예시의 블록 다이어그램이다.
도 31a는 본 발명의 측면들에 따른 압력 리더의 하나의 예시의 사시도이다.
도 30b는 도 31a의 압력 리더의 상면도이다.
도 31은 본 발명의 측면들에 따른 이식된 밸브의 압력 세팅을 리드하기 위한 압력 리더를 가동하는 방법의 하나의 예시의 유동 다이어그램이다.
도 32는 본 발명의 측면들에 따른 참조 또는 위치-표시 자기 요소들을 포함하는 모터의 다른 예시의 단면도를 보여주는 다이어그램이다.
도 33은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램가능한 밸브의 하나의 예시의 3-차원 부분 단면도이다.
도 34는 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘의 예시의 특정 측면들을 보여주는 사시도이다.
도 35는 본 발명의 측면들에 따른, 자기 브레이크 컨트롤러 메커니즘을 통합하는 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예시를 설명하는 다이어그램이다.
도 36은 본 발명의 측면들에 따른 이식된 프로그램가능한 밸브를 프로그래밍 하는 방법의 하나의 예시의 유동 다이어그램이다.
도 37a는 잠긴 위치에서 브레이크를 보여주는 본 발명의 측면들에 따른 도 33의 프로그램 가능한 밸브의 하나의 예시의 단면도이다.
도 37b는 잠기지 않은 위치에서 브레이크를 보여주는 대응하는 단면도이다.
도 38은 본 발명의 측면들에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구적인 자석 어셈블리의 다른 예를 설명하는 다이어그램이다.
도 39는 본 발명의 측면들에 따른 이식된 프로그램가능한 밸브를 프로그래밍 하는 방법의 다른 예시의 플로우 다이어그램이다.
도 40은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 41은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 통함하는 자기 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시의 부분 단면 사시도이다.
도 42는 도 41에서 보여지는 밸브의 예시의 평면도이다.
도 43은 본 발명의 측면들에 따른, 도 41에서 보여지는 것과 유사한 밸브의 모터 어셈블리의 다른 예시의 평면도이다.
도 44a는 도 42의 선 A-A를 따르는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 단면도이다.
도 44b는 도 42의 선 B-B를 따르는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 단면도이다.
도 45는 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 스프링의 다른 예시를 보여주는 다이어그램이다.
도 46a는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 도식적인 단면도이며, 잠긴 위치에서 브레이크를 보여준다.
도 46b는 도 42에서 보여지는 밸브의 예시의 대응하는 도식적인 단면도이며, 잠기지 않은 위치에서 브레이크를 보여준다.
도 47a는 본 발명의 측면들에 따른 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시의 평면도이다.
도 47b는 도 47a에서 선 A-A를 따르는 도 47a에서 보여지는 프로그램 가능한 밸브의 단면도이다.
도 48은 본 발명의 측면들에 따른 브레이크 메커니즘을 통합하는 프로그램 가능한 밸브의 다른 예시를 보여준다.
도 49는 본 개시의 다른 실시 예의 이식가능한 밸브 어셈블리의 사시도를 보여준다.
도 50은 본 개시의 측면들에 따른 이식가능한 밸브 어셈블리의 프로그램 가능한 밸브의 사시도이다.
도 51은 프로그램가능한 밸브의 분해된 사시도이다.
도 52는 프로그램 가능한 밸브 안에서 하우징 된 구성요소들을 드러내기 위해 제거된 바깥 포장을 가지는 프로그램 가능한 밸브의 사시도이다.
도 53은 프로그램 가능한 밸브의 다른 사시도이다.
도 54는 프로그램 가능한 밸브의 단면 사시도이다.
도 55는 프로그램 가능한 밸브의 단면도이다.
도 56a는 본 개시의 실시 예의 밸브 디바이스를 위한, 부착된 자기 쉴드 커버를 가지는 프로그래머 디바이스의 상면 사시도이다.
도 56b는 도 56a에서 보여지는 프로그래머 디바이스의 측면도이다.
도 56c는 프로그래머 디바이스로부터 분리되는 자기 쉴드의 사시도이다.
도 56d는 프로그래머 디바이스에 부착된 자기 쉴드의 하면도이다.
도 57은 자기 쉴드 커버가 없는, 프로그래버 디바이스의 하면 사시도이다.
도 58은 프로그래머 디바이스의 상면도이다.
도 59는 프로그래머 디바이스의 분해된 사시도이다.
도 61a는 본 개시의 일 실시 예의 밸브 디바이스를 위한 모니터 디바이스의 상면 사시도이다.
도 60b는 모니터 디바이스의 하면 사시도이다.
도 61은 모니터 디바이스의 상면도이다.
도 62는 모니터 디바이스의 분해된 사시도이다.
도 63은 모니터 디바이스의 단면도이다.
도 64는 모니터 디바이스의 회로 보드의 상면 사시도이다.
도 65는 모니터 디바이스의 회로 보드의 하면 사시도이다.
도 66은 밸브 디바이스에 모니터 디바이스 및 프로그래머 디바이스를 위치시키는데 사용되는 위치 디스크의 사시도이다.
도 67은 위치 디스크의 상면도이다.
도 68은 본 개시의 실시 예들의 자기장, 전원 코드에 연결된 모니터 디바이스, 및 모니터 디바이스 아래 배치된 위치 디스크를 가지는 프로그래머 디바이스의 사시도이다.
본 출원은 35 U.S.C § 119(e) 아래에서 이익을 주장하는, 2017년 8월 11일에 출원되고, 발명의 명칭은 " 외부적으로 프로그램 가능한 자기적 밸브 어셈블리 및 컨트롤러"인, 미 특허 출원 번호 15/675,497의 일부 계속 출원(a continuation-in-part)이며, 여기에서 전체가 참조에 의해 통합되는, 2016년 8월 12일에 출원되고 발명의 명칭이 "외부적으로 프로그램 가능한 자기적 밸브 어셈블리 및 컨트롤러"인 미국 가출원(Provisional Application) 번호 62/374,046[만료됨]의 PCT 제8조에 따른 것이다.
측면들 및 실시 예들은 각각 연속적으로 또는 유한 증가적으로 밸브의 운용 압력을 증가시키거나 감소시키도록 구성된 자기적 모터를 통합하는 밸브 어셈블리에 대한 것이다. 아래에서 더 상세히 논의되듯이, 밸브 어셈블리의 케이싱 내에서 로터를 자기적으로 재배치함에 의해, 밸브 요소의 개방 압력은 조정될 수 있으며, 그로 인해 밸브 어셈블리를 통한 플루이드의 유동을 증가시키거나 감소시킨다. 밸브 어셈블리의 특정 실시 예들은 수두증을 겪는 환자 안으로 이식을 위해 구성되며, CSF를 빼내기 위해 사용될 수 있다.
특히, 특정 측면들 및 실시 예들은 자기적 모터 및 후술할 특징들을 가지는 외부 컨트롤러를 통합하는 외부적으로 및 자기적으로 프로그램 가능한 밸브를 제공한다. 밸브는 가동자, 예를 들어, 의사가, 대략 200mm H2O의 압력까지 각각 연속적으로 또는 작은 압력 증가들로(예, 대략 100mm H2O의 증가) 밸브를 조정할 수 있도록 구성되며, 밸브는 대략 300 - 400mm H2O의 "닫힌" 세팅을 가진다. 밸브는, 예를 들어, 환자가 (밸브 컨트롤러보다) 자기장을 발생시키는 MRI 기계 또는 다른 기구 근처에 있을 때 밸브의 압력 세팅이 눈에 띄게 변하지 않는 3 테슬라 MRI(3 Tesla MRI)와 같은 환경에서, 비-프로그래밍 외부 자기장들에 높게 저항한다. 특정 실시 예에서, 밸브는 작동자(예, 의사)가 X-레이들과 다른 방법으로 밸브의 압력 세팅을 확인할 수 있도록 구성된다. 더욱이, 특정 실시 예들에 따르면 밸브 컨트롤러는 작고, 매우 휴대성 있고, 배터리-작동식이다. 다양한 실시 예들에 따른 밸브의 이러한 및 다른 특징들 및 구성들은 아래에서 더 상세히 논의된다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 펌핑 챔버(110)에 의해 분리된 두 밸브들(200 및 300)을 포함하는 이식가능한 션트 밸브 어셈블리(100)의 하나의 예시가 설명된다. 하나의 예시에서, 뇌실 카테터(120)는 밸브 어셈블리(100)의 인렛(130)에 연결될 수 있으며, 배수 카테터는 커넥터(connector)(140)에 부착될 수 있고 밸브 어셈블리의 아웃렛(150)에 연결될 수 있다. 펌핑 챔버(110)의 함몰은 밸브(300)를 통하여 아웃렛(150) 및 배수 카테터를 향해 플루이드를 펌프한다. 펌프 챔버가 함몰된 후 펌프 챔버를 푸는 것은 밸브(200)를 통하여 플루이드를 펌프한다. 밸브(200)는, 아래에서 더 상세히 논의되듯, 자기적 모터를 포함하는 외부적으로 프로그램 가능한 밸브이다. 예를 들어, 제2 밸브(300)는 체크 밸브(check valve)일 수 있다. 이 경우, 프로그램 가능한 밸브(200)를 통하여 통과시킨 후, 플루이드는 배수 카테터 안으로 나가기 전 체크 밸브(300)를 통하여 유동한다. 하나의 예시에서 프로그램 가능한 밸브(200)는 플루이드 압력이 밸브의 미리 결정된 압력 세팅으로 오를 때까지 밸브 어셈블리(100)가 닫히도록 유지하기 위해 가동한다. 일반적으로, 체크 밸브(300)는 낮은 압력에서 셋 될 수 있으며, 밸브 어셈블리(100)를 통하는 플루이드의 유동을 컨트롤 하기 위한 자기적 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅을 허용한다. 다른 예시들에서, 제2 밸브(300)는 환자의 자세가 변할 때(즉, (누워 있는)수평으로부터 (서 있는)수직 위치까지 갑작스러운 이동) 발생하는 CSF 수두증 압력의 변화에 대응하여 밸브 어셈블리(100)가 자동적으로 조정하는 것을 허용하는 중력-활성 밸브(gravity-activated valve)일 수 있다. 특히, CSF의 과도-배수를 유발할 수 있는, 이러한 압력 변화들에 대응한 밸브 개방을 피하기 위해, 도 1a 및 1b에서 보여지듯, 밸브 어셈블리(100)는 프로그램 가능한 밸브(200)의 아웃렛 측과 직렬로 연결된 중력 활성 밸브를 포함할 수 있으며, 중력 활성 밸브는 환자가 실질적으로 수직힐 때 높은 압력들에서 개방하도록 구성된다.
통상의 기술자는, 본 개시의 주어진 이득을 고려할 때, 밸브 어셈블리(100)의 다양한 실시 예들의 길이, 크기, 및 형태가 조정될 수 있음을 이해할 것이다. 밸브 어셈블리(100)의 특정 실시 예들은 플루이드를 샘플링하고 및/또는 약품(pharmaceutical agent)들 또는 염료(dye)들을 주입하기 위해 저장소 또는 사전-챔버 또는 대기챔버, 전원을 켜고/끄는 디바이스들, 안티-사이펀(anti-siphon) 또는 다른 유동 보상 디바이스들, 및/또는 추가적인 카테터들을 더 포함할 수 있다. 포함될 때, 사전-챔버(도1a 및 도1b에서 보여지지 않음)는 인렛(130) 및 프로그램 가능한 밸브(200) 사이에서 연결된다. 특정 실시 예들에 따르면, 밸브 어셈블리(100)는 펌핑 챔버(110), 사전-챔버, (예를 들어, 체크 밸브 또는 중력-활성 밸브일 수 있는)제2 밸브(300), 및 선택적으로 안티-사이펀 기구들(도시되지 않음)의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 이러한 구성요소들의 하나 또는 그 이상이 생략될 수 있다. 예를 들어, 밸브 어셈블리(100)는, 도 1a 및 1b에서 보여지듯, 사전-챔버 없이, 펌핑 챔버(110) 및 제2 밸브(300)를 포함할 수 있다. 펌핑 챔버(110)는 또한 또는 대안적으로 생략될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 플루이드가 프로그램 가능한 밸브(200)를 통하여 통과한 후, 그것은 제2 밸브(300)를 통하여 유동한다. 대안적으로, 밸브 어셈블리(100)는, 펌핑 챔버(110) 또는 제2 밸브(300)와 함께 또는 없이, 사전-챔버를 포함할 수 있다. 밸브 어셈블리(100)는 잘-알려진 절차를 사용하여 환자 안으로 외과적으로 이식될 수 있다.
도 2는 특정 실시 예들에 따른 이식할 수 있는 자기적인 프로그램 가능한 밸브(200)의 하나의 예시의 3-차원 관점을 도시한다. 도 3a 및 3b는 특정 실시 예들에 따른, 도 2의 이식할 수 있는 자기적인 프로그램 가능한 밸브(200)의 외부적 관점을 도시한다. 도 3a는 평면도이고 도 3b는 단부도이다. 밸브(200)는 밸브의 구성요소들을 하우징 하는 밸브 몸체(202)(하우징이라고도 부름)를 포함한다. 밸브(200)는 인렛 포트(204) 및 아웃렛 포트(206)를 포함한다. 인렛 포트(204)는 근접한(또는 인플로우) 카테터와 연결될 수 있으며, 아웃렛 포트(206)는 원위 또는 아웃플로우 카테터와 연결될 수 있다. CSF 플루이드를 션트하는 밸브 어셈블리의 경우, 근접한 카테터는 뇌실 카테터(120) 또는 요추 카테터 일 수 있다. 이 경우, 뇌실로부터의 CSF 플루이드는 뇌실 카테터 또는 요추 카테터로 들어오며 밸브 어셈블리(100)의 인렛 포트(204)로 들어온다. 원위 카테터는 배수를 위해 플루이드가 (심장의 우심방(VA 션팅) 또는 복강(VP 또는 LP 션팅)과 같은)신체의 먼 위치를 향하도록 커넥터(140)와 연결된 배수 카테터로써 동작한다.
밸브 몸체(202)는 꼭대기 캡(202a) 및 신체 안으로의 이식에 적절한 밀폐된 엔클로져(enclosure)를 형성하도록 꼭대기 캡(202a)과 메이트하는 바닥 캠(202b)을 포함할 수 있다. 밸브(200)의 "꼭대기"는 이식될 때 환자의 두피를 향하도록 배향된 디바이스의 측면이다. 밸브 몸체(202)는 생리적으로 호환되는 재료로 만들어질 수 있다. 생리적으로 호환되는 재료들의 예시들은 아무 제한이 없으며 폴리에테르설폰(polyethersulfone) 및 실리콘(silicone)을 포함한다. 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 밸브 몸체(202)는, 밸브(200) 안의 크기, 형태, 및 구성요소들의 배열에 적어도 부분적으로 의존하는 다양한 형태들 및 크기들을 가질 수 있다.
자기적 모터의 가동을 포함하는, 밸브(200)의, 다양한 측면들 및 특징들, 및 가동은 도 2, 3a-b 및 4a-d와의 참조와 함께 아래에서 논의된다. 도 4a는 도 3a에서 선 A-A에 따르는 밸브(200)의 하나의 예시의 단면도이며 자기적 모터의 특정 구성요소들을 보여준다. 도 4B는, 도 3a에서 선 B-B를 따르는, 도 2 및 3a-b의 밸브(200)의 예시의 3-차원 단면도이며 자기적 모터의 특정 구성요소들을 보여준다. 도 4c는, 도 3B에서 선 C-C를 따르는, 도 2 및 3a-b의 밸브(200)의 예시의 다른 단면도이며 자기적 모터의 특정 구성요소들을 보여준다. 도 5는, 도 3a에서 선 A-A를 따르는, 도 2 및 3a-b의 밸브(200)의 예시의 다른 단면도이다.
도 2, 3a-b, 및 4a-c를 참조하면, 특정 실시 예들에서, 밸브(200)는 스프링(400)에 의해 밸브 시트(210)에 대하여 바이어스 된 밸브 요소(208)를 포함한다. 예를 들어, 스프링(400)은 인장 스프링(extension spring), 압축 스프링(compression spring), 나선 또는 코일 스프링(helical or coiled spring), 비틀림 스프링(torsional spring), 판 스프링(flat spring), 판제 스프링(leaf spring), 또는 외팔보 스프링(cantilever spring)을 포함할 수 있다. 스프링(400)의 특정 실시 예들은 아래에서 더 상세히 논의된다.
예를 들어, 플루이드는 뇌실 카테터를 통해 밸브(200)로 들어오며, 인렛 포트(204)를 통해 유동하며, 인렛 포트(204)는 그것의 밸브 시트(210)의 케이싱 단부에서 종결한다. 플루이드(예, CSF)의 압력은 밸브 요소(208) 및 스프링(400)에 대하여 밸브 요소(208)를 밸브 시트(210)로부터 올리는 방향으로 민다. 밸브 요소(208)의 표면 및 밸브 시트(210)는 함께 구멍을 정의하며, 구멍의 크기 및 직경은 밸브(200)를 통하는 플루이드 플로우의 속도 및 양을 결정한다. 밸브 요소(208)는 바람직하게 밸브 시트(210)보다 큰 직경을 가져 밸브 요소(208)가 밸브 시트(210)에 대해 안착할 때, 구멍이 실질적으로 닫히도록 한다. 밸브 요소(208)는 구멍의 인렛 측 상에 배치되며 조리개의 둥근 주변에 대하여 바이어스 되어, 인렛 챔버의 CSF 압력이 미리 선택된 폽핑 압력을 초과할 때까지 그것이 닫히도록 유지한다. "폽핑 압력"이라는 용어는 밸브의 개방 압력을 언급하며 일반적으로, 운용 압력보다 약간 높은 압력이며 볼이 시트 안에 세틀(settle)될 때 관성을 극복하도록 요구된다. "운용 압력"이라는 용어는 또한 "가동 압력"으로 언급될 수 있으며 플루이드가 밸브(200)를 통하여 유동하는 동안 밸브의 압력이다. 닫힌 압력은 밸브를 통하는 플루이드의 유동이 멈추는 곳에서 밸브의 압력이다.
밸브 요소(208)는 구, 콘, 실린더, 또는 다른 적절한 형태일 수 있다. 도 4c 및 5에서 도시된 예에서, 밸브 요소(208)는 구형 볼이다. 구형 볼 및/또는 밸브 시트(210)는, 예를 들어, 인조 루비 또는 사파이어(synthetic ruby or sapphire)를 포함하는 어느 적절한 재료로부터 만들어질 수 있다. 밸브 시트(210)는, 밸브(200)의 닫힌 위치에서, 밸브 시트(210) 안의 밸브 요소(208)의 시팅이 플루이드를 꽉 밀폐하도록, 구형 밸브 요소를 위한 절단된 콘(frustoconical) 표면과 같은, 보완 표면(complementary surface)을 제공한다. 압력 세팅, 예를 들어, 밸브들의 개방 압력은 밸브 시트(210)에 대한 밸브 요소(208)의 바이어싱 힘을 대체함에 의해 조정된다. 하나의 예시에서 밸브 요소(208) 및 밸브 시트(210)는 하우징(202) 안으로 압입(press-fit)될 수 있으며, 초기 압력 세팅이 도달될 때, 마찰에 의해 제자리에 고정된다. 이 구성의 한 예시에서, 밸브 요소(208)는 루비 볼을 포함하며, 밸브 시트(210)는 또한 로비로 만들어진다.
일 실시 예에 따르면, 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 바이어싱은 각각 연속적으로 또는 유한 증가적으로 밸브(200)의 운용 압력을 증가시키거나 감소시키는 자기적 모터를 사용하여 달성된다. 특정 실시 예들에 따르면, 자기적 모터는 스테이터(528) 및 외부적인 자기 컨트롤 장에 대응하여 스테이터(528)와의 관계에서 회전하는 로터(510)를 포함한다. 예를 들어, 로터(510)는 회전(214)의 중심 축에 대하여 회전한다. 자기적 모터의 실시 예들의 구성 및 가동은 아래에서 더 상세히 논의된다.
도 2, 4a-c, 및 5를 참조하면, 특정 실시 예들에 따르면, 로터(510)는 로터 케이싱(514)에 배열된 복수의 로터 자석 요소들(512)을 포함한다. 도 4c 및 5는 원형으로 배열되고 로터 케이싱(514) 안에 배치된 복수의 로터 자석 요소들(512)을 보여준다. 그러므로, 로터 케이싱(514)은 로터 자석 요소들(512)이 함유된 대략적으로 둥근 채널(522)을 포함한다. 하나의 예시에서, 로터 자석 요소들(512)은, 각각 남쪽 극 및 북쪽 극을 가지는 영구적인 자석들이다. 로터 자석 요소들(512)은, 도 4c에서 보여지듯이, 교차 극성들과 함께 대략적으로 둥글게 배열되어, 꼭대기(도 4c) 또는 바닥에서 보든, 남쪽 또는 북쪽 극들이 모든 로터 자석 요소 사이에서 교차하도록 한다. 그러므로, 어느 하나의 각도 위치에서, 요소의 꼭대기 표면 상에서 노출된 극은 바닥 표면 상에서 노출된 것과 반대이다. 로터 자석 요소들(512)은 로터 자석 요소들(512)을 함유하고 회전을 지시하도록 자석 가이드로써 동작할 수 있는, 로터 케이싱(514)에 고정적으로 장착될 수 있다. 도 2, 4c, 및 5에서, 로터 자석 요소들(512)은 둥근 디스크들로써 보여지나; 로터 자석 요소들(512)이 디스크-형태일 필요는 없고, 장방형, 정사각형, 직사각형, 육각형, 자유-형 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 어느 형태를 가질 수 있다고 이해된다. 비록 로터(510)의 부드러운 회전을 보장하기 위해 그들의 크기가 다양하더라도 모든 로터 자석 요소들(512)이 각각 대략적으로 같은 크기거나 대략적으로 같은 자기적 세기인 것이 바람직하다. 일 실시 예에 따르면, 도 4c에서 보여지듯, 로터(510)는 둥글게 배열된 열두개의 자기 요소들(512)을 포함한다. 다른 실시 예에 따르면, 추가적으로 아래에서 논의되듯, 로터(510)는 둥글게 배열된 열개의 로터 자석 요소들(512)을 포함한다. 다른 예시들에서 로터(510)는 로터 자석 요소들(512)의 다른 개수들을 포함할 수 있으며, 여기에서 개시된 프로그램 가능한 밸브의 실시 예들은 열개 또는 열두개의 로터 자석 요소들을 포함하는 것으로 제한되지 않는다.
특정 실시 예들에 따르면, 로터 자석 요소들(512)에 더하여, 도 4a 및 5에서 보여지듯, 로터(510)는 하나 또는 더 많은 추가적인 참조 자기 요소들(위치 자기들이라고도 언급됨)(524)을 더 포함할 수 있다. 참조 자기 요소들(524)은 여기에서 묘사된 압력 리더에 의해 리드 될 수 있으며, 또한 참조 자기 요소들(524)은, 도 32를 참조하여 아래에서 논의되는, 표시기 자기(552)와 같은 표시기 자기를 배향하기 위해 위치 자기들로써 사용될 수 있다. 추가적으로 아래에서 논의되듯, 참조 자기 요소(들)(524)는 하나 또는 그 이상의 로터 자석 요소들(512)의 꼭대기에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 의사가, 예를 들어 홀 센서와 같은, X-레이들 또는 다른 영상 기술들의 요구 없이, 외부적인 자기 센서를 사용하는 밸브(200)의 압력 세팅을 결정하는 것을 허용하도록 사용될 수 있다.
로터(510)는 스테이터(528)에 따라 동작하는 적용된 외부적인 자기장에 대응하여 로터 축(214)에 대해 회전하도록 구성된다. 그러므로 로터(510)는, 도 4a 및 4b에서 보여지듯이, 로터 케이싱(514)의 회전을 허용하도록 로터 케이싱(514)의 안쪽 둘레에 인접하여 배열된 베어링 링들(516)을 더 포함할 수 있다. 베어링 링들(516)은, 예를 들어, 인조 루비로 만들어질 수 있다. 도 4a 및 4b에서 보여지듯, 특정 예들에서 자기적 모터는 두개의 베어링 링들(516), 즉 상부 베어링 링 및 하부 베어링 링을 포함한다. 그러나, 상부 베어링의 다른 예들은 생략될 수 있다. 이 경우, 로터(510)는 회전함에 따라 하부 베어링 링(516) 상으로 기울(tilt) 수 있다. 특정 예시들에서, 이 기움은 외부 환경 자기장들에 의한 조정을 위한 자기적 모터의 저항을 증가시키는데 이점이 될 수 있다. 다른 예시들에서, 낮은 베어링 링(516)은 로터(510)가 베어링 링 상에서 회전함에 따라 로터(510)의 어느 기움을 피하기 위해 충분히 넓게 만들어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외부 자기장으로부터의 자기 펄스들은 스테이터(528)를 자화하도록 선택적으로 사용되며, 이는 자기적 로터에 따라 동작하며 그로 인해 로터(510)의 이동을 컨트롤한다. 예를 들어, 외부 자기장은 아래에서 더 상세히 논의되듯이, 밸브 어셈블리에 근접하여 배치된 자기적 코일 또는 영구적인 자석에 의해 생산될 수 있다. 스테이터(528)는 선택적으로 자화될 수 있는 부드러운 자기적 재료들로 만들어질 수 있으며, 이들의 자기적 극성은, 외부적인 자기장의 적용에 의해, 선택적으로 컨트롤 될 수 있다. 예를 들어, 스테이터(528)는, 예를 들어 대략적으로 72 - 83% 니켈을 가지는, 니켈-철 합금(Nickel-Iron alloy)으로 만들어질 수 있다. 추가적으로 아래에서 논의되듯이, 자화 및 스테이터(528)의 자기적 극성을 컨트롤함에 의해, 로터(510)는 로터 자석 요소들(512)이 스테이터(528)의 자화 및 자기적 극성의 변화에 반응함에 따라 컨트롤된 방식에서 회전하도록 만들어질 수 있다.
밸브는 밸브 시트(210)에 대한 밸브 요소(208)의 바이어싱을 조정하기 위해 로터(510)의 회전이 스프링(400)을 컨트롤하도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 구멍의 크기를 조정하고 밸브(200)를 통하는 플루이드의 유동을 컨트롤한다. 일 실시 예들에서, 도 2, 4c 및 5에서 보여지듯이, 밸브(200)는 캠(212)을 포함하며, 이는 스프링(400)을 체결한다. 설명된 예에서, 캠(212)은 로터 케이싱(514)과 통합되며, 그로 인해 캠 요소를 분리하기 위한 필요성을 피한다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 캠은 로터(510)에 결합될 수 있으며 스프링(400)과 접촉하도록 위치되어 로터(510)의 회전이 캠(212)의 이동을 유발하고, 차례로, 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 텐션을 조정한다. 예를 들어, 캠(212)은 중심 샤프트(520)를 통해 로터 케이싱(514)에 부착될 수 있어, 로터 케이싱(514) 및 캠(212)이 중심 축(214)에 대해 함께 회전하도록 한다. 로터 케이싱에 통합된 캠의 예시들을 설명하면서, 여기서 사용된 "캠"이라는 용어는 각각 로터에 부착될 수 있는 분리 캠 요소 또는 캠처럼 작동하는 로터 케이싱(514)을 언급한다.
밸브 어셈블리(100)의 특정 적용들에서, 예를 들어 수두증의 치료와 같은, 밸브의 압력 범위는 대략적으로, 예를 들어 0 - 200mm H2O 또는 0 - 400mm H2O 일 수 있으며, 이는 매우 낮은 압력 범위들이다. 더욱이, 범위 내에서 작은 압력 변화들을 만드는 것은 바람직하다. 그러나, 캠(212)이, 예를 들어 몇 마이크로미터들 단위의, 매우 극미한 움직임들을 만드는 것을 가능하게 하는 밸브 어셈블리를 생산하는 것은 (제조상의 제약 등으로 인해) 실용적이지 않을 수 있다. 그러므로, 압력에서 낮은-압력 범위 및 작은 증가의 변화를 수용하기 위해, 매우 부드러운 스프링이 요구될 수 있다. 관습적으로, 충분히 부드러운 스프링을 얻기 위하여, 스프링(400)은 매우 길어야 한다. 그러나, 이식가능한 하우징 안에 매우 길고, 부드러운 스프링을 수용하는 것은 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 측면들 및 실시 예들은 레버 또는 "기어 감소" 효과를 생산하는 스프링 구성들에 대한 것이어서, 캠(212)의 합리적인(즉, 표준 제조 능력 내) 이동들이 낮은-압력 세팅들에서 매우 작은 조정들 안으로 변형될 수 있다. 특히, 특정 실시 예들은, 예를 들어 도 6a에서 보여지듯, 외팔보 스프링 구성을 포함한다.
도 6a, 6b, 6c 및 6d는 프로그램 가능한 밸브(200)의 부분도를 도시하며, 밸브 요소(208)에 대해 바이어스 된 캠(212) 및 스프링(400)을 보여준다. 도 6a 및 6b는 바이어싱 스프링(400)에 대한 최소 텐션의 위치에서 캠(212)을 보여주며, 도 6c는 바이어싱 스프링(400)에 대한 최고 텐션의 위치에서 캠(212)을 보여준다. 도 6d는 스프링(400)의 하나의 예시의 확대도를 보여준다. 도 6d에서 스프링(400)은 밸브 시트(210)에서 시트되는 밸브 요소(208)와 함께 보여진다. 이 예시에서, 스프링(400)은 외팔보 스프링이며 캠(212)과 직접적 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(410), 및 밸브 요소(208)에 대하여 바이어스 된 외팔보 암(420)을 포함한다. 제1 스프링 암(410) 및 외팔보 암(420) 둘 다 받침점(430)(또는 스프링(400)의 고정된 부착 점)으로부터 같은 방향으로 연장한다. 그러므로, 도 6a 및 6c에서 보여지듯이, 외팔보 암(420)은 받침점(430) 및 밸브 요소(208)에 대하여 저항하는 자유 단부(422)에서 고정된 단부를 가진다. 유사하게, 제1 스프링 암(410)은 받침점(430) 및 캠(212)을 체결하는 자유 단부에서 고정된 단부를 가진다. 특정 예시들에서, 외팔보 암(420)은 스프링 암(410)보다 더 길 수 있다. 도시된 예시에서 스프링 암(410)은, 굴절 포인트(412)를 포함하여 "휜다". 이 구성은 제1 스프링 암이 직선인 예시들에 대한 스프링(400)의 전체적인 크기의 감소를 허용한다. 캠(212)의 회전은 캠과 접촉하는 스프링 암(410)에 대한 압력을 유발하며, 스프링(400)에서 텐션을 변화시킨다. 이 압력은 스프링 구조를 통하여 퍼지며 감소되어, 어렵고 실용성 없는 캠(212)의 회전적인 이동의 제한의 배치 없이, 외팔보 암(420)에 의해 밸브 요소(208)에 대하여 적용된 결과 압력이 매우 낮을 수 있으며, 특히, 원하는 범위(예, 전술한, 0 - 200mm H2O) 안일 수 있다. 두개의 암들(410 및 420)의 상대적인 길이들, 및 각 암의 너비들을 적절하게 선택함에 의해, 레버 또는 기어 감소 메커니즘과 동등한 것이 달성될 수 있다. 그러므로, 특정 적용들을 위해 필요한 낮은 압력들(예, 0 - 200 mm H2O)을 제공하기 위한 충분히 부드러운 스프링은, 관습적인 긴 스프링이 아닌, 짧은, 두개의-암 스프링(400)을 사용하여 달성될 수 있다.
스프링(400)은 다양한 다른 형태들 및 구성들을 가질 수 있으며, 도 6a-d에서 보여지는 예시들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 7a 및 7b는 판 스프링(460)을 보여준다. 도 7a는 판 스프링만을 보여주고, 도 7 b는 밸브에 설치되고 밸브 요소(208)에 대해 바이어스 된 스프링을 보여준다. 판 스프링(460)은 캠(212)과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(462) 및 밸브 요소(208)에 대하여 바이어스 된 외팔보 암(462)을 포함한다. 이 예시에서, 외팔보 암(464)은 밸브 요소(208)에 대하여 안착하는 둥근 단부 부분(464a)을 포함한다. 제1 스프링 암(462) 및 외팔보 암(464) 둘 다는 평평하며 받침점(430)으로부터 연장한다. 캠(212)은 도 7b에서 보여지지 않는다.
도 8a 및 8b는 u-형태의 외팔보 스프링(480)의 예시를 보여준다. 도 8a는 u-형태의 스프링(480)만을 보여준다. 도 8b는 프로그램 가능한 밸브(200)의 예시의 부분의 단면도이며 밸브(200)에 설치된 u-형태의 스프링(480)을 보여준다. u-형태의 스프링(480)은 캠(212) 및 밸브 요소(208)에 대해 바이어스 된 외팔보 암(484)과 직집적으로 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(482)을 포함한다. 외팔보 암(484)은 밸브 요소(208)에 대해 안착하는 자유 단부(486)를 가진다. 제1 스프링 암(482) 및 외팔보 암(484)은 포스트(488)에 의해 서포트되는 u-형태의 부분(483)에 의해 연결된다. 일부 실시 예들에서, u-형태의 부분(483)은 포스트(488) 근처에서 바이어스 된 스프링이어서 u-형태의 부분(483)이 포스트(488)를 마찰적으로 체결한다.
위에서 논의돈 도 6b 및 6c와 유사하게, 도 8c 및 8d는 프로그램 가능한 밸브(200)의 다른 압력 세팅들에 대응하여 위치된 u-형태의 스프링(480)의 예시를 보여준다. 도 8c는 프로그램 가능한 밸브(200)가 가장 낮은 압력 세팅에서 셋 되도록 캠(212)이 배향될 때 u-형태의 스프링(480)을 보여준다. 도 8d는 프로그램 가능한 밸브(200)가 가장 높은 압력 세팅에서 셋 되도록 캠(212)이 배향될 때 u-형태의 스프링(480)을 보여준다.
도 9a는 캠(212)과 직접적 또는 간접적으로 접촉하도록 구성된 제1 스프링 암(492) 및 밸브 요소(208)에 대하여 바이어스 된 외팔보 스프링 암(494)을 가지는 외팔보 스프링(490)의 다른 예시를 보여준다. 외팔보 스프링 암(494)은 밸브 요소(208)에 대해 안착하는 자유 단부(496)를 가진다. 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 보여준다. 포스트(498)는 두개의 루비 베어링들(491 및 493) 상에서 회전하도록 구성된다. 하나의 루비 베어링(491)은 포스트(498)의 상부 부분에 위치되며 제2 루비 베어링(493)은 포스트(498)의 하부 부분에 위치된다. 루비 베어링들(491, 493)은 포스트(498)가 밸브 몸체(202)에 대해 피벗(pivot) 하도록 허용한다.
통상의 기술자에게 이해되듯이, 이 개시의 이점을 고려하면, 스프링(400)은 위에서 묘사되고 도면들에서 보여진것에 추가로 다른 구성들을 가질 수 있다.
캠(212)이 회전할 때 특정 예에서, 스프링(400)에 대해 가해진 힘은 최소 힘으로부터 최대 힘까지의 범위를 걸쳐서 미세 증가들로 또는 연속적으로 조정된다. 도 6c에서 보여지듯이, 캠(212)이 스프링(400)에 대한 캠(212)에 의해 최대 압력이 가해지는 위치에 있을 때, 외팔보(420)는 밸브 요소(208)를 향하여 이동된다. 그러므로, 밸브(200)의 압력 세팅은 캠(212)의 이 위치에서 가장 높다. 하나의 예시에서, 화살표(216)에 의해 표시되듯, 스프링(400)에 대하여 캠(212)에 의해 가해진 압력, 따라서 스프링(400)의 텐션은, 캠(212)의 시계방향 회전과 함께 증가한다. 그러나, 통상의 기술자는, 본 개시의 이점을 고려하여, 로터(510), 캠(212), 및 스프링(400)이 로터(510)의 반-시계방향 회전이 스프링(400)의 텐션을 증가시키도록 대안적으로 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
위에서 묘사되었듯, 밸브 요소(208) 및 밸브 시트(210)는 플로우 유동들을 통하는 구멍을 형성한다. 인렛 포트(204)는 로터(510)의 중심 축과 수직한 방향으로 플루이드가 구멍에 들어오도록(또는, 다른 말로, 밸브 요소에 대하여 밀도록) 배향될 수 있다. 인렛 포트(204)는 또한 로터(510)의 중심 축(214)과 수직한 방향으로 플루이드가 구멍에 들어오도록(또는 밸브 요소를 향해 밀도록) 배향될 수 있다. 특정 측면들에서, 인렛 포트(204)가 플루이드가 로터(510)의 중심 축(214)과 수직한 방향으로 구멍에 들어오도록 배향될 때, 캠(212)은, 예를 들어, 도 6a 및 6b에서 보여지듯이, 직접적 또는 간접적으로 스프링(400)의 수평적 변위를 생산한다.
어느 구성에서, 여기서 개시된 밸브 어셈블리(100)의 실시 예들에서 스프링(400)을 체결하는 표면(들)에서 캠(212)은 일정한 또는 선형 경사, 구분 선형 경사, 비-선형 경사 및 이러한 선사들의 조합을 가질 수 있다. 캠(212)이 선형 경사를 가진다면, 캠(212)의 회전은 선형 방식으로 압력 세팅을 증가시키거나 감소시킨다. 캠(212)이 비-선형 경사를 가진다면, 압력은, 예를 들어, 회전의 단부를 향해 증가할 수 있다. 이는 초기에, 예를 들어, 0 및 200mm H2O 사이, 압력의 미세 증가 및 그 후 압력의 더 큰 증가들을 가짐의 가능성을 허용한다. 예를 들어, 도 6a 및 6b에서 도시된 캠(212)은 스프링(400)의 제1 암(410)을 체결하는 비-선형 경사를 가지는 표면을 포함한다. 특히, 캠(212)은 돌출부(218)를 포함하며, 이는 캠(212)이 회전함에 따라 스프링(400) 상의 캠(212)에 의해 가해진 압력의 증가의 속도를 대체한다. 따라서, 특정 예시 들에서, 스프링(400) 상의 캠(212)에 의해 가해진 힘은 캠(212)의 회전 사이클의 대부분을 걸쳐 실질적으로 선형 방식으로 증가한다. 그러므로, 사이클의 끝을 향해, 힘은 돌출부(218)의 영향으로 인해 더 급격하게 증가한다.
특정 적용들에서, 예를 들어, 어린이의 수두증의 치료에서, 일정 시간의 사용 후 환자가 아직 밸브가 필요한지 아닌지 또는 후두증이 저지되었고 션팅이 더 이상 필요가 없는지 결정할 수 있는 것이 바람직 할 수 있다. 예를 들어, 수두증의 원인에 의존하여, 이식된 션트 밸브 어셈블리(100)의 사용 후 몇 년 후에, 환자는 더 이상 밸브가 필요 없을 수 있다. 밸브가 아직 환자에게 필요한지 아닌지 결정하기 위한 테스트의 한 방법은 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 압력을 상당히 증가시키며, 그로 인해 거의 완벽히 밸브(200)를 닫고, 그 이후 환자의 상태를 관찰한다. 따라서, 스프링(400) 및 캠(212)의 최대 압력 위치에서 또는 이와 가까운 스텝 압력 증가가 상당히 큰 위에서 묘사된 구성은 이 테스팅이 유리하게 수행되도록 허용할 수 있다. 만약 밸브(200)의 압력 세팅이 상당히 증가한 후 환자의 상태가 악화된다면, 압력 세팅은, 캠(212)을 회전시킴에 의해 단순히 다시 감소될 수 있다. 그러므로, 이 구성은 완벽히 닫히거나 제거된 밸브(200)를 가지지 않고 밸브(200)를 위한 안전한 준-끔 세팅을 제공한다.
특정 예시들에 따르면, 자기적 모터는 캠(212)의 360도 회전을 예방하는 로터 스톱 또는 캠 스톱(220)을 포함할 수 있으며, 그로 인해, 한 단계에서, 밸브가 즉시 완전한 개방으로부터 완전한 닫힘으로, 또는 반대로, 전이할 수 있도록 하는 것을 예방한다. 캠(212)은 캠 스톱(220)에 의해 셋 되는 위치까지 각각 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 그 다음 반대 방향으로 회전해야만 한다. 그러므로, 캠(212)의 완벽한 회전은, 오직 작은 단계 또는 증가하는 회전이 아닌, 완벽한 개방으로부터 완벽한 닫힘까지, 또는 반대로, 밸브의 전이가 요구된다.
특정 예시 들에서, 밸브 어셈블리(100)가 제조된 후, 눈금 디바이스는 보통 압력 세팅들을 조정할 필요가 있다. 예를 들어, 특정 실시 예들에서 스프링(400)은 각 단계에 대하여 선형이도록 구성되며, 즉, 캠(212)의 회전의 각 단계와 함께, 스프링(400)이 밸브(200)의 압력이 X 양까지 증가하도록 텐션되며, 회전의 각 추가적인 단계는 사실이다. 따라서, 주어진 위치에서 캠(212)을 셋하기 위해 디바이스의 눈금을 매기고 그 위치에서 적절한 압력을 위해 스프링(400)을 사전-텐션하는 것은 필수적이다. 그러므로, 밸브(200)가 어셈블 된 후에 및 눈금을 매기는 동안, 밸브 어셈블리를 통하는 질소(nitrogen)(또는 일부 다른 유체)의 유동이 있을 수 있다.
도 10a 및 10b는 전술하였듯, 원형으로 배열된 열개의 로터 자석 요소들(512)을 포함하고 시계방향 회전이 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅을 증가시키도록 구성된 자기적 로터(510)의 예시를 도시적으로 설명한다. 도 10a는 스프링 상의 최소 텐션의 위치에서, 밸브(200)의 가장 낮은 압력 세팅에 대응하는 로터(510) 및 스프링(400)을 보여준다. 도 10b는, 밸브(200)의 가장 높은 압력 세팅에 대응하여, 도 10a에서 보여지는 위치로부터 스프링 상의 최대 텐션의 위치 안으로 시계방향 회전 후 로터(510) 및 스프링(400)을 보여준다. 위에서 논의되듯, 로터(510)는, 518에서 나타나는, 복수의 증가 단계들을 통하여 회전할 수 있으며, 각 단계는 밸브(200)의 압력 세팅에서 정의된 변화에 대응한다. 위에서 또한 논의되었듯, 로터(510)는 캠(212)의 360도 회전을 예방할 수 있는 캠 스톱(220)을 포함할 수 있으며, 하나의 단계에서, 그로 인해 밸브가 완벽한 개방으로부터 완벽한 닫힘까지, 또는 그 반대로, 즉시 전이할 수 있는 것으로부터 방지한다. 하나의 예시에서, 도 10a 및 10b에서 도시적으로 설명되듯, 밸브(200)의 최대 및 최소 압력 세팅들에서, 캠 스톱(220)은 하우징 스톱(222)에 인접한다. 캠 스톱(220) 및 하우징 스톱(222)은 캠 스톱이 하우징 스톱을 통과할 수 없도록 크기가 정해지고 배열되며, 그로 인해 같은 방향으로의 캠의 추가적인 회전을 예방한다. 따라서, 로터(510)가 밸브(200)의 최소 압력 세팅의 위치에 있을 때(도 10a), 로터는 시계방향으로 회전해야만 하며, 그로 인해 밸브의 압력 세팅을 점진적으로 증가시킨다. 한 단계에서 밸브(200)를 최소 압력 세팅으로부터 최대 압력 세팅으로 전이하는, 반-시계방향 회전은 캠 스톱(220) 및 하우징 스톱(222)에 의해 예방된다. 유사하게, 로터(510)가 밸브(200)의 최대 압력 세팅(도 10b)에 대응하는 위치에 도달할 때, 캠의 추가적인 시계방향 회전은 캠 스톱(220) 및 하우징 스톱(222)에 의해 예방되어, 로터가 반-시계방향으로 회전해야만 하도록 하고, 그로 인해 점진적으로 밸브의 압력 세팅을 감소시킨다.
또한 도 10a 및 10b에서 도시적으로 보여지듯이, 특정 예들에서 밸브(200)는 X-레이에서 보여지고 로터(510)의 위치, 및 그러므로 밸브(200)의 압력 세팅을 표시할 수 있는 한 짝의 방사선 불투과성 마커(radiopaque marker)들, 즉 로터 마커(224) 및 하우징 마커(226)를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 도 10a에서 보여지듯, 한 짝의 방사선 불투과성 마커들(224 및 226)은 밸브의 최저 압력 세팅에서, 두개의 마커들이 캠의 중심에 정렬되는 방법으로 위치화된다. 하우징 마커(226)는 밸브(200)의 하우징에 고정되며 로터(510)와 회전하지 않으며, 반면 로터 마커(224)는 캠/로터와 회전한다.
일부 실시 예들에서, 방사선 불투과성 마커들(224, 226)은 탄탈룸을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 방사선 불투과성 마커들(224, 226)은 탄탈룸 구(sphere)들 및/또는 탄탈룸 구슬(bead)들을 포함한다.
위에서 논의되었듯이, 밸브 어셈블리(100)의 실시 예들이 자기적으로 작동되는 로터(510)를 포함하기 때문에, 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅은 이식된 밸브(200)에 근접하지만 몸체 외부에 있는 외부 조정 디바이스(여기서 또한 밸브 프로그래머로 언급됨)를 위치시킴에 의해 조정될 수 있다. 밸브 프로그래머는, 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅을 셋하고 선택적으로 리드하기 위한 밸브 프로그래머를 제어하기 위해 사용자(예, 의사)가 밸브 프로그래머의 컨트롤을 허용하도록 다양한 컨트롤 및 인풋/아웃풋(I/O) 구성요소들에 따른, 자기장 발생기를 포함한다. 특정 실시 예들에서, 도 11a, 13, 15, 16a-h, 17, 및 18a-h의 참조와 함께 아래에서 논의되듯, 자기장 발생기는 전자석들의 배열을 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 도 11b, 11c, 19-22, 23a-e, 및 24의 참조와 함께 아래에서 추가적으로 논의되듯, 자기장 발생기는 하나 또는 그 이상의 영구적인 자석들을 포함할 수 있으며, 밸브 프로그래머는 배터리 작동식일 수 있다.
도 11a는 이식된 자기적으로-프로그램 가능한 밸브(200) 위 위치에서 환자의 머리 위에 배치될 수 있는 송신기 헤드(610)를 포함하는 밸브 프로그래머(600)를 도시한다. 아래에서 추가적으로 논의되듯, 송신기 헤드(610)는 자기장 발생기를 포함하며, 이는 선택적으로 스테이터(528)를 자화시키도록 자기적 펄스들을 적용하며, 이로 인해 로터(510)의 회전을 유발한다. 플루이드는, 뇌실 카테터(12)를 통해, 이식된 밸브를 통해, 커넥터(140)와 연결된 원위 카테터 안으로 뇌실로부터 유동하며, 그 다음 (우심방 또는 복강과 같은) 몸체의 먼 지점에서 플루이드를 빼낸다. 밸브 프로그래머(600)는 로터(510)의 회전의 영향을 위해 자기 신호를 송신기 헤드(610)를 통하여 보낼 수 있다. 컨트롤 디바이스(620)는, 아래에서 추가적으로 논의되듯, 자기적 펄스들을 생산하기 위해 송신기 헤드(610)를 컨트롤 하도록 사용될 수 있으며 송신기 헤드(610)와, 예를 들어 케이블 또는 무선 링크와 같은, 소통 링크(630)를 통하여 결합될 수 있다.
도 12를 참조하면, 특정 실시 예들에 따르면, 컨트롤 디바이스(620)는 이식가능한 밸브(200)의 압력 세팅을 대체하기 위해, 및 밸브의 현재 압력 세팅을 결정하기 위해 사용자가 조정 디바이스를 컨트롤 하는 것을 보장하도록 다양한 구성요소들 또는 모듈들을 포함할 수 있다. 컨트롤 디바이스(620)는 사용자가 컨트롤 디바이스와 상호작용하도록 허용하는 사용자 인터페이스(622)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는, 사용자가 밸브(200)의 압력 세팅들을 보고 조정하는 것을 허용하기 위해, 인풋 키들, 터치 스크린들 등과 같은, 하나 또는 그 이상의 디스플레이 또는 인풋 디바이스들을 포함할 수 있다. 특정 실시 예들에서, 컨트롤 디바이스(620)는 송신기 헤드(610)와 소통하는 구동 회로(624)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(632)는, 예를 들어 사용자 인터페이스(622)를 통해 받아진 설명들에 기초한, 미리결정된 전류, 지속시간, 사이클 등과 함께 송신기 헤드(610)에서 자기장 발생기를 구동하기 위해 구동 회로(624)에 설명을 제공하도록 사용될 수 있다. 컨트롤러(632)는 세팅 감지기(626)로부터 추가적으로 인풋들을 받고, 세팅 감지기로부터 받아진 정보에 대응하여 밸브 압력 세팅을 나타내는 사용자 인터페이스(622)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(632)는, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브, 광학 디스크 리더에 의해 읽힐 수 있는 광학 디스크, 플래시 메모리 디바이스, 등과 같은 컴퓨터의 읽을 수 있는 매체 또는 디바이스에 보관된 컴퓨터 설명들에 의해, 프로그램 될 수 있다. 컨트롤 디바이스(620)는 프로그램 가능한 컨트롤러(632)를 통하여 사용자가 밸브(200)를 조정하고 밸브(200)의 세팅을 결정하는 것을 허용하도록 가동될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 컨트롤 디바이스(620)는, 밸브(200)를 유사하게 컨트롤하거나 다르게 작동하는 네트워크 된 컴퓨터의 어플리케이션 서버와 같은, 컨트롤 디바이스(620)를 다른 디바이스와 연결하도록 사용될 수 있는, 소통 인터페이스(628)를 더 포함할 수 있다.
도 11b는, 도 11a의 예시처럼 송신기 헤드(610)를 분리하고 디바이스(620)를 제어하지 않고, 단일 통합 디바이스를 포함하는 외부 조정 디바이스(640)의 다른 실시 예를 도시한다. 하나의 예시에 따르면, 외부 조정 디바이스(640)는, 회전할 때, 선택적으로 스테이터(528)를 자화시키고 그로 인해 로터(510)의 회전을 유발하는, 자기장을 발생시키는 영구적인 북쪽 및 남쪽 자석들을 포함한다.
도 11c는 밸브(200)의 압력 세팅의 결정에서 로터(510)의 위치적 측면을 감지하기 위한 밸브 리딩 디바이스(압력 리더)(660)를 포함하는 외부 밸브 리딩 디바이스의 예시를 도시한다. 도시된 예시에서 압력 리더(660)는 기계적 나침반을 포함한다; 그러나, 다른 메커니즘의 예시들은 예를 들어, 자기적 위치 센서를 포함하여, 전기적일 수 있다. 압력 리더의 실시 예들은 아래에서 더 상세히 논의된다. 특정 예시들에서, 송신기에서 자기장 발생기 헤드가 꺼질 때, 압력 리더는 도 11a의 밸브 프로그래머(600)의 실시 예들에 통합되며, 로터(510)의 위치적 측면을 결정하도록 구성되며, 그렇지 않으면 밸브(200)의 압력 세팅을 리드할 수 있다.
특정 실시 예들에 따르면, 도 13, 14, 15, 16a-h, 17, 및 18a-h에서 도해적으로 보여지듯이 밸브 압력 조정들은 프로그램 가능한 션트 밸브 부근의 펄스 된 자기장을 적용함에 의해 만들어질 수 있다. 송신기 헤드(610)는 이식된 밸브(200)와 근접하여 배치된다. 일 실시 예에서, (예를 들어, 위에서 논의된 구동 회로(624)를 통하는 외부 컨트롤 디바이스(620)에 의해 분리적으로 컨트롤되는), 코일들 1,2,3, 및 4에 따라 도 13에서 도시적으로 도시되는, 송신기 헤드(610)는 네 전자석들을 함유한다. 도 13 및 14 및 아래에서 논의되는 예시에서, 위에서 논의되듯, 이식된 밸브(200)의 자기적으로 구동가능한 모터는, 로터 케이싱(514)의 채널(522)에서 교차 극성과 함께 배열된 열두개의 로터 자석 요소들(512)을 가지는 로터(510)를 포함한다. 모터는 로터(510) 아래 위치되는 스테이터(528)를 더 포함한다. 설명된 예시에서, 스테이터(528)는 X 형태를 가진다. 그러므로, 이 예시에서, 도 13에서 보여지듯, 송신기 헤드(610) 안의 네개의 전자석들(코일들이라고도 언급됨)은 코일들 1 및 3 및 코일들 2 및 4가 코일들 1 및 4 및 코일들 2 및 3 보다 서로 가깝도록 위치된다. 네 개의 전자석들은 추가적으로 중심 축(530)으로부터 등거리로 위치될 수 있다. 도 13에서 보여지듯이, 송신기 헤드(610)가 이식된 밸브(200) 위로 적절하게 위치될 때, 전자석들의 중심 축(530)은 로터(510)의 회전(214)의 축과 일치하며, 각 전자석은 스테이터(528)의 한 암으로서 같은 각 위치에서 정렬된다. 그러나, 이 정렬이 정확할 필요는 없다. 실시 예들은, 사용자가 로터(510) 또는 스테이터(528)를 볼 수 없고 및 외부 자기장들의 크기와의 관계에서 이러한 요소들의 크기가 작기 때문에 피할 수 없을 수 있는, 정렬 오류들을 용인한다.
각 전자석들 1, 2, 3, 및 4는 스테이터(528)와 마주하는 각각 북쪽 또는 남쪽 극성을 갖도록 에너자이징 될 수 있거나, 각각은 함께 꺼진 채로 있을 수 있다. 바람직한 방향에서 및 바람직한 각도를 통하는 로터(510)의 이동은 전자석들을 도 15(시계방향 회전) 또는 도 17(반-시계방향 회전)에서 테이블에서 보여지는 시퀸스에서 에너자이징 함에 의해 달성되며, 이는 차례로 스테이터(528)를 자화하고, 그 다음 (극성에 의존하는) 로터 자석 요소들(512)을 끌어들이거나 후퇴시키며, 로터(510)의 회전을 유발한다.
예를 들어, 도 15 및 16a-h를 참조하면, 시계방향 동작은 전자석들 1 및 2 둘 다의 남쪽 극으로의 제1 에너자이징 및 전자석들 3 및 4의 꺼짐에 의해 달성된다(단계 1). 다음 단계에서(단계 2) 전자기들 1 및 2는 꺼져 있고, 전자석들 3 및 4는 둘 다 남쪽 극으로 에너자이징 된다. 단계 3에서, 전자기들 1 및 2는 둘 다 북쪽 극으로 에너자이징 되며, 반면 전자기들 3 및 4는 꺼져 있고, 단계 4에서, 전자기들 1 및 2는 꺼져 있고 반면 전자기들 3 및 4는 북쪽 극으로 에너자이징 된다. 시퀀스는 네 단계 후에 스스로 반복한다.
로터(510)는 제1 단계 후에 도달한 위치에서 도 16b에서 보여진다(로터 자석 요소들(512)의 극들은 바닥 표면에 대응하는 것들임). 도 16a 및 16b에서 보여지듯, 전자기들 1 및 2를 에너자이징 하는 것은 북쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향해 마주보도록, 스테이터(528)가 북쪽 극으로 자화되는 것을 유발한다. 따라서, 지금 북쪽으로-자화된 스테이터(528)는 스스로를 향해 남쪽 극을 가지는 이러한 로터 자석 요소(512)를 당기며, 반면 북쪽 극을 가지는 이러한 로터 자석 요소들(512)을 후퇴시킨다. 화살표(532)에 의해 표시되듯, 그 결과는 로터(510)의 시계방향 회전이다. 로터(510)의 회전은 참조 마커(526)의 위치의 변화를 관찰함에 의해 추가적으로 도 16a-h를 통해 보여질 수 있다. 유사하게, 도 16c 및 16d에서 보여지듯이, 단계 2에서 전자석들 3 및 4가 남쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향하여 마주보도록 에너자이징 될 때, 스테이터(528)는 다시 북쪽 극으로 자화될 수 있고, 로터 자석 요소들(512)이 추가적으로 로터(510)의 시계방향 회전을 유도하도록 동작한다. 도 16e-h는 도 15의 단계 3 및 4를 수반하는 가동을 입증한다. 특히, 도 16e에서 보여지듯, 북쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향하여 마주보도록 전자석들 1 및 2를 에너자이징 하는 단계(단계 3)는, 스테이터(528)가 남쪽 극으로 자화되는 것을 유발한다. 따라서, 현재 남쪽으로-자화된 스테이터(528)는 스스로를 향해 북쪽 극을 가지는 이러한 로터 자석 요소들(512)을 당기며, 반면 남쪽 극을 가지는 이러한 로터 자석 요소들(512)을 후퇴시킨다. 화살표(532)에 의해 표시되고 도 16f에서 보여지듯이, 그 결과는 로터(510)의 추가적인 시계방향 회전이다. 유사하게, 도 16g 및 16h에서 보여지듯, 단계 4에서 전자석들 3 및 4는 북쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향하여 마주보도록 에너자이징 될 때, 스테이터(528)는 다시 남쪽 극으로 자화되고, 로터(510)의 추가적인 시계방향 회전을 유도하기 위해 로터 자석 요소들(512)을 동작한다.
로터(510)의 이동은 로터(510) 아래에 위치되고 로터(510)의 로터 자석 요소들(512)에 가까운 스테이터(528)에 의해 대부분 영향을 받는다. 그러므로, 전자석들 1, 2, 3, 및 4로부터 적용된 외부 자기장은 직접적으로 로터(510)의 이동을 유발하지 않으나, 대시 스테이터(528)의 자화 및 극을 컨트롤하며, 그 다음 로터(510)의 회전을 유도하도록 로터 자석 요소들(512)을 따라 동작한다. 로터 자석 요소들(512) 및 스테이터(528)의 형태의 수는 두 조건들이 충족되도록 선택된다. 첫번째로, 예를 들어, 도 16c에서 보여지듯, 한 짝의 방사상으로 반대인 스테이터 암들이 한쌍의 방사상으로 반대인 로터 자석 요소들(512)과 정렬될 때)(예, 도 16c를 참조하여, 각각, 스테이터 암들(534a 및 534b)은 로터 자석 요소들(512a 및 512b)과 정렬됨), 다른 두개의 스테이터 암들은 서로 두개의 로터 자석 요소들(512) 사이 중간에 엇갈려진다. 두번째로, 각 짝들의 방사상으로 반대되는 로터 자석 요소들(예, 도 16c의 512a 및 512b)은 같은 자기 극을 가진다. 가동에서, 컨트롤 디바이스(620)는 두 로터 자석 요소들(512) 사이에서 엇갈린 짝의 스테이터 암들과 가까운 전자석들을 에너자이징 하며, 그에 의해 로터(510)가 하나의 로터 자석 요소(512)의 폭의 절반에 대응하는 각도를 통하여 이동하는 것을 유발한다. 위에서 논의되듯이, 하나의 예시에서 열두개의 자기적 로터 요소들(512) 및 로터(510)의 완벽한 회전에서 그에 따른 24 각도 증가가 있다. 더욱이, 방사상으로 반대되는 로터 자석 요소들(512)이 같은 자기적 극을 가지고 방사상으로 반대되는 전자석들이 또한 스테이터(528)를 마주하는 같은 자기적 극(예, 도 16a에서 남쪽)을 가지도록 에너자이징 될 때, 이 구성은 유리하게 자기적으로 프로그램 가능한 밸브가 다른(비-프로그래밍) 자기장들에 높게 저항하도록 한다. 자연 현상 또는 컨트롤 디바이스(620)(예, MRI 기계들)와 관계없는 외부 디바이스들에 의한 임의의 적용된 자기장들은 스테이터(528)의 반대 단부들에 적용된 거의 두개의 같은 극들(예, 각각 북쪽 또는 남쪽 극들 둘 다)을 가지지 않는다. 반대로, 컨트롤된 가동이 요구되고 따라서 로터(510)의 원하지 않거나 의도치 않은 회전을 유발하는데 실패함에 따라, 외부의, 비-프로그래밍 장은, 균등하게 스테이터(528)를 자화하는데 실패할, 나란한 북쪽 및 남쪽 극들을 가질 가능성이 더 높다. 반대로, 위에서 논의된, 외부 프로그래밍 장에 대응하는 단일 자기적 극과 함께 균등하게 자화된, 여기서 개시된 스테이터(528)와 달리, 하나의 극을 가지는 절반 및 반대 극을 가지는 나머지 절반으로 자화된 크로스-형태의 스테이터를 따라, 기존의 자기적 로터, 예를 들어, 미국 특허 번호 4,615,691에서 개시된 것과 같은, 로터는 (미국 특허 번호 4,615,691의 도 9에서 보여지듯) 반대 자기적 극들을 가지는 방사상으로 반대의 영구적인 자석들을 포함한다. 그 결과, 외부의 비-프로그래밍 자기장들로 인해, 관습적인 디바이스는 원하지 않는 회전, 및 그에 따른 밸브의 압력 세팅들의 원하지 않는 조정에 더 적합하다.
위에서 논의되듯, 하나의 예시에서 로터(510)는 열두개의 로터 자기적 요소들(512)을 포함한다; 그러나, 다른 예시들에서 방사상으로 반대 요소들이 같은 자기 극을 갖는다면, 로터(510)는 다른 수의 로터 자석 요소들(512)(예, 여덟개)을 포함하도록 크기가 정해지고 디자인될 수 있다. 더욱이, 다른 예들에서, 아래에서 더 상세히 논의되듯이, 로터(510)는 다르게 구성된 밸브 프로그래머에 의해 가동되도록 구성되며, 로터는 방사상으로 반대인 로터 자석 요소들이 반대 극을 가지도록 다수의 로터 자석 요소들(512)(예, 열개)을 수용하도록 크기가 정해지고 설계된다.
유사한 가동은 로터(510)의 반-시계방향 회전을 유도하기 위해 시작될 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 도시된 것과 유사한, 도 17은 로터(510)의 반-시계방향 회전에 영향을 주기 위한 도 13의 디바이스의 전자석들의 시퀀스를 에너자이징 하는 것의 예시를 보여주는 테이블이다. 도 18a-h는 전자석들 및 스테이터(528)의 자기적 극들을 도시하며, 도 17에서 보여지는 시퀀스에 대응하여, 로터(510)의 움직임을 야기한다.
그러므로, 도 17 및 18a-h를 참조하면, 반-시계방향 동작은 전자석들 1 및 2 둘 다의 북쪽 극으로의 제1 에너자이징에 의해 달성되며, 전자석들 3 및 4를 끈다(단계 1). 다음 단계에서(단계 2) 전자석들 1 및 2는 꺼지며, 전자석들 3 및 4는 둘 다 남쪽 극으로 에너자이징 된다. 도 18a-d는 단계 1 및 2에 대응하며, 도 18b는 단계 1 후에 도달된 위치에서 로터(510)를 보여주며, 도 18d는 단계 2 후에 도달된 위치에서 로터(510)를 보여준다. 도 18a-b에서 보여지듯, 화살표(536)에 의해 표시되듯이, 로터 자석 요소들(512)이 위에서 논의되듯이 동작함에 의해, 전자석들 1 및 2를 북쪽 극으로 에너자이징 하는 것은 스테이터(528)가 남쪽 극으로 자화되는 것을 유발하며, 로터(510)의 반-시계방향 회전을 유도한다. 유사하게, 도 18c-d에서 보여지듯, 화살표(536)에 의해 표시되듯, 전자석들 3 및 4를 남쪽 극으로 에너자이징 하는 단계는 스테이터(528)가 북쪽 극으로 자화되는 것을 유발하며, 로터(510)의 추가적인 반-시계방향 회전을 유도한다. 단계 3에서, 전자석들 1 및 2는 둘 다 남쪽 극으로 에너자이징 되며, 반면 전자석들 3 및 4는 꺼진 상태로 되고, 단계 4에서, 전자석들 1 및 2는 꺼지며 반면 전자석들 3 및 4는 북쪽 극으로 에너자이징 된다. 도 18e-h는 도 17의 단계 3 및 4에 대응하는 가동을 설명한다. 특히, 도 18e에서 보여지듯, 전자석들 1 및 2를 에너자이징 하는 단계는 남쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향하게 마주보도록(단계 3) 스테이터(528)가 북쪽 극으로 자화되는 것을 유발한다. 따라서, 현재 남쪽으로-자화된 스테이터(528)는 스스로를 향해 북쪽 극을 가지는 이러한 로터 자석 요소들(512)을 당기는 반면, 이러한 로터 자석 요소들(512)을 후퇴시키는 단계는 남쪽 극을 가진다. 그 결과는, 화살표(536)에 의해 표시되고 도 18f에서 보여지듯이, 로터(510)의 추가적인 반-시계방향 회전이다. 유사하게, 도 18g 및 18h에서 보여지듯이, 단계 4에서 전자기들(2 및 3)이 북쪽 극들이 스테이터(528)를 향하고, 서로를 향해 마주보도록 에너자이징 될 때, 스테이터(528)는 남쪽 극으로 자화되며, 로터(510)의 추가적인 반-시계방향 회전을 유도하도록 로터 자석 요소들(512)을 작동한다. 네번째 단계 후에 시퀀스는 스스로 반복한다. 각 단계는, 위에서 묘사되듯이, 하나의 로터 자석 요소(512)의 폭의 반절에 대응하여 로터(510)의 각 이동의 증가를 유발한다.
비록 자기적 모터 및 송신기 헤드(610)의 가동이 열두개의 로터 자석 요소들(512)을 포함하는 로터의 참조와 함께 위에서 논의되더라도, 본 개시의 이점을 고려할 때, 통상의 기술자는 송신기 헤드(610)의 가동 및 그것의 전자석들은, 예를 들어, 열개의 로터 자석 요소들과 같은, 다른 수의 로터 자석 요소들을 가지는 로터를 위해 조정될 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로, 컨트롤 디바이스(620) 및 네개의 전자석들(1,2,3, 및 4)을 가지는 송신기 헤드(610)를 포함하는 외부 컨트롤러를 따라, 위에서 논의된 자기적 모터를 가지는 이식된 밸브(200)를 사용하는 단계에서, 이식가능한 밸브의 압력 세팅은 작은 증가들에서 비-침습적으로 컨트롤 될 수 있다. 캠(212)의 구성 및 스프링(400)의 텐션은 로터(510)의 각 각도 증가가 밸브의 압력 세팅(예, 10mm H2O)에서 잘-정의된 선택된 변화를 생산하도록 설계되고 눈금 매겨질 수 있다. 하나의 예시에서, 컨트롤 디바이스(620)는 사용자가 밸브를 위해 원하는 압력 세팅으로 들어오는 것을 허용하도록 구성될 수 있으며, 그 다음, 예를 들어, 선택된 압력 세팅을 달성하도록, 도 15 또는 17에서 보여지는 시퀀스들 중 하나를 사용하여, 자동적으로 송신기 헤드(610)를 활성화한다.
하나의 예시에서, 밸브(200)의 정확한 압력 세팅을 보장하도록, 컨트롤 디바이스(620)는 완벽히 개방된 위치를 위한 밸브(200)를 셋하기 위해 도 17의 반-시계방향 회전 시퀀스를 첫번째로 활성화하도록 구성될 수 있으며, 그 다음 사용자에 의해 들어오는 선택된 압력 세팅을 위한 밸브(200)를 셋하도록 도 15의 시계방향 회전 시퀀스를 활성화한다. 특정 예시들에 따르면, 반-시계방향 화전 시퀀스가 활성화될 때, 밸브 프로그래머는 밸브(200)가 그것의 가장 낮은 압력 세팅을 갖기 위해 로터가 위치되도록 충분한 수의 반-시계방향 단계들을 통하여 회전하기 위한 로터(510)를 작동하도록 구성된다. 위에서 논의되듯이, 캠 스톱(220) 및 하우징 스톱(222)의 존재는 로터가 최소 압력 세팅 위치를 지나 회전을 계속하는 것을 예방한다. 프로그래머가 반-시계방향 회전 시퀀스를 멈춘 후, 알려진 위치(최소 압력 세팅에 대응하고 하우징 스톱(222)에 인접한 캠 스톱(220)을 가지는 위치)로부터 시계방향 시퀀스를 시작할 수 있다. 밸브 프로그래머(700)는 사용자에 의해 선택된 압력 세팅응 위해 밸브(200)를 프로그램 하도록 선택된 수의 시계방향 단계들을 통하여 회전하도록 로터(510)를 작동할 수 있다.
비록 위에서 논의된 예시는 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그램 하도록 로터(510)의 시계방향 회전(및 프로그램 시퀀스를 시작하는 것으로부터 알려진 위치로 로터를 셋하도록 반-시계방향 회전)을 사용하지만, 본 개시의 이점을 고려할 때, 통상의 기술자는 시스템(밸브 및 프로그래머)이 반대 배열을 위해, 즉 압력 세팅 밸브를 프로그램하기 위해 로터의 반-시계방향 회전(프로그램 시퀀스를 시작하는 것으로부터 알려진 위치로 로터를 셋하기 위해 시계방향 회전)을 사용하도록 대신 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
일부 예시들에서 외부 밸브 프로그래머가 작동식일 수 있음이 바람직하다. 전자석들을 포함하는 송신기 헤드(610)와 같은 송신기 헤드들은 (전자석들을 에너자이징 하도록) 배터리-작동식이기 위해 너무 많은 전력을 요구한다. 따라서, 추가적인 측면들 및 실시 예들은, 이식된 밸브(200)에 사용될 수 있고 배터리-작동식일 수 있는 매우 낮은 전력 컨트롤러를 제공하기 위해, 작은 DC 모터를 따라, 예를 들어 스테퍼 모터와 같은, 영구적인 자석들을 통합하는, 도 11b에서 도시된 예시 밸브 프로그래머들과 같은, 밸브 프로그래머에 대한 것이다.
도 19를 참조하면 전자석들이 아닌 영구적인 자석들을 통합하는 밸브 프로그래머(700)의 한 예시의 블록 다이어그램이 도시된다. 밸브 프로그래머(700)는 컨트롤러(702), 사용자 인터페이스(704), 배터리(706), 스테퍼 모터(708), 및 영구적인 자석 어셈블리(710)를 포함한다. 이러한 구성요소들은, 예를들어, 도 11B에서 도시되듯, 밸브(200)의 압력 세팅을 컨트롤하고 조절하기 위해 이식된 밸브(200) 근처에서 고정될 수 있는 단일 하우징에서 함께 포장될 수 있다. 대안적으로, 영구적인 자석 어셈블리(710), 스테퍼 모터(708) 및 배터리(706)와 같은, 특정 구성요소들은 함께 포장될 수 있다. 선택적으로 컨트롤러(702)의 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있는 컨트롤러를 포함하며, (선택적으로 컨트롤러(702)의 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있는 컨트롤러와 함께) 사용자 인터페이스(704)는 밸브 프로그래머(700)를 가동하는 동안 사용자가 더 편하게 사용자 인터페이스(704)를 보는 것을 허용하도록 분리적으로 포장될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(704)는, 예를 들어, 사용자가 밸브(200)의 압력 세팅을 보고 (밸브(200)의 원하는 압력 세팅을 선택하는 것처럼) 명령들을 입력하는 것을 허용하는 스마트-폰 또는 테이블 컴퓨터와 같은, 모바일 컴퓨터 디바이스 상에서 운행하는 어플리케이션으로써 이식될 수 있다. 사용자 인터페이스(704)는, 예를 들어, 컨트롤러(702)로부터 압력 세팅 정보를 받고, 예를 들어 밸브(200)의 압력 세팅을 조정하도록 영구적인 자석 어셈블리(710)를 작동하기 위한 컨트롤러(702) 또는 스테퍼 모터(708)인, 밸브 프로그래머(700)의 선택적으로 분리적인 포장된 구성요소들인, 다른 것에 사용자 명령들을 전달할 수 있다.
도 20a는 특정 실시 예들에 따르는 밸브 프로그래머(700)에서 사용될 수 있는 영구적인 자석 어셈블리(710a)의 하나의 예시의 도시이다. 영구적인 자석 어셈블리(710a)는 하우징(712) 및 하우징(712) 안에 배치되고 회전의 중심 축(716)에 대하여 회전하도록 구성된 회전가능한 자석 가이드(714)를 포함한다. 하나의 예시에서, 스테퍼 모터(708)는 컨트롤러(702)의 컨트롤 아래에서 자석 가이드(714)의 회전을 구동한다. 자석 가이드(714)의 회전은 연속적이거나 일련의 이산적인 단계들일 수 있다. 복수의 영구적인 자석들은 영구적인 자석들이 자석 가이드(714)와 회전하도록 자석 가이드(714)에 장착되거나 안에 있다. 도 20a에서 도시된 예시에서, 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)이 있다. 두 방사상으로 반대의 영구적인 자석들은 같은 자기 극을 가진다. 예를 들어, 도 20a에서 도시되듯, 영구적인 자석들(722 및 724)은 북쪽 극을 가지며 반면 영구적인 자석들(726 및 728)은 남쪽 극을 가진다. 이 구성은, 예를 들어, 열두개의 로터 자석 요소들(512)을 가지는 로터(510)를 컨트롤하기 적절하다.
통상의 기술자는 영구적인 자석 어셈블리(710)의 매우 다양한 수정들이 만들어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 비록 둥근, 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)이 도 20a에서 도시되더라도, 그들은, 직사각형, 타원, 바-형태, 막대기-형태 등과 같은, 그러나 제한되지 않는, 다른 형태를 가질 수 있다. 추가적으로, 네개의 영구적인 자석들보다 많거나 적을 수 있다. 예를 들어, 도 20b는 영구적인 자석 어셈블리(710b)가 반대 자기 극의 한 짝의 영구적인 자석들(732 및 734)을 포함하는 구성을 도시한다. 이 구성은, 예를 들어, 열두개 대신, 열개의 로터 자석 요소들(512)을 가지는 로터(510)를 컨트롤하는데 적합할 수 있다. 다른 예시에서, 영구적인 자석 어셈블리(710b)는, 반대 극의 두개의 분리된 자석들이 아닌, 하나의 정반대로 자화된 영구적인 자석을 포함할 수 있다. 영구적인 자석들(722, 724, 726, 728, 732, 또는 734)의 어느 것은, 단일 영구적인 자석들이 아닌, 동일한 자기적 극의 다수의 영구적인 자석들의 클러스터(cluster)로 구성될 수 있음이 추가적으로 이해되어야 한다. 스테퍼 모터(708)에 의해 작동되면서, 스테퍼 모터(708), 자석 가이드(714), 및 그에 따른 복수의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728, 또는 732 및 734)은 회전의 축(716)에 대하여 회전한다. 밸브 프로그래머(700)가 이식된 밸브(200) 위에 배치될 때, 영구적인 자석 어셈블리(710)는 스테이터(528)를 자화한다. 자석 가이드(714)의 회전은 스테이터(528)의 자화를 변화시키며, 그로인해 로터(510)의 이동을 유도하며, 유사하게 송신기 헤드(610)에 대하여 위에서 논의된다.
도 21a-e는, 도 20a의 영구적인 자석 어셈블리(710a)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 예시에서 자석 가이드(714)의 회전에 대응하는 스테이터(528)의 자기적 극의 변화, 및 로터(510)의 회전의 결과의 예시를 도시적으로 도시한다. 도 21a-e에서, 영구적인 자석 어셈블리(710a)는 링(718)에 의해 도시적으로 표현된다. 도 21a에서 보여지듯, 예를 들어, 도 20a에서 보여지듯, 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)에 대응하여, 링(718)은 네개의 자기 사분면(quadrant)들을 가지며, 두개의 각 자기적 극(730a 및 730c는 북쪽이고, 730b 및 730d는 남쪽) 및 방사상으로 반대되는 사분면들은 같은 자기적 극을 가진다. 링(718)은 도 21a-e를 통해 자석 가이드(714)의 회전을 도시하도록 의도된 컨트롤러 참조 마커(736)를 포함하며 이는 필수적으로 물리적 구조에 대응되지 않는다. 유사하게, 로터 참조 마커(538)는 도 21a-e를 통하여 로터(510)의 회전을 도시하기 위한 로터 자석 요소들(512) 중 하나에 도시된다.
도 21a를 참조하면, 링(718)의 4분면들(730b 및 730d)에 대응하는, 제1 위치에서, 남쪽 극을 가지는 두개의 반대로 위치된 영구적인 자석들(도 20a에서 영구적인 자석들(726 및 728))은 반대 스테이터 암들(534c 및 534d)을 유발하며, 그들은 북쪽으로 자화되도록 가깝거나 정렬된다. 유사하게, 링(718)의 사분면들(730a 및 730c)에 대응하는 북쪽 극을 가지는 다른 두개의 반대로 위치된 영구적인 자석들(도 20a에서 영구적인 자석들(722 및 724))은 남쪽으로 자화되도록 가깝거나 정렬되는 다른 두개의 반대 스테이터 암들(534a 및 534b)을 유발한다. 현재 남쪽으로 자화된 스테이터 암들(534a 및 534b)은 반대 자기적 극의 두개의 로터 자석 요소들 사이에서 엇갈리며, 그러므로 남쪽-자화된 로터 자석 요소들(512c 및 512d)을 후퇴시키는 동안 북쪽-극의 로터 자석 요소들(512a 및 512b)을 당기며, 도 21b에서 보여지는 위치로의 로터(510)의 회전을 유발한다. 도 21a에서 도 21b로부터 로터 참조 마커(538)의 변위와의 관계에서 도시되듯, 로터(510)는 하나의 로터 자석 요소(512)의 절반 폭에 대응하는 각도를 통해 회전한다. 도 21a에서 도 21b로부터 컨트롤러 참조 마커(736)의 상대적 변위와의 관계에서 도시되듯, 로터(510)의 회전의 정도는 링(718)의 45도 회전에 대응한다.
도 21a에서, 링(718)의 사분면들(730a-d)에 의해 대표되는, 각각, 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)은 각각 스테이터 암들(534a-d) 중 하나와 정렬된다. 도 21b를 참조하면, 제1 위치로부터(도 21a) 링(718)의 45도 회전에 의해 달성되는 (즉, 영구적인 자석 어셈블리(710a)의 참조 마커(736)에 의해 표시되는) 제2 위치에서, 링(718)의 사분면들(730a-d)에 의해 표현되는 각각의 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)은, 현재 두개의 스테이터 암들을 가로질러 엇갈린다. 그 결과, 도 21b에서 보여지듯, 각각의 북쪽으로 자화되는 암의 위치 및 남쪽으로 자화되는 다른 위치와 함께, 각각의 스테이터 암들(534a-d)은 쪼개진 자석 극을 갖는다.
도 21c를 참조하면, 참조 마커(736)에 의해 표시되듯 자석 가이드(714)의 추가적인 45도 회전은 스테이터 암들(534a-d)을 가지는 영구적인 자석 어셈블리(710a)의 네개의 영구적인 자석들(722, 724, 726, 및 728)을 재-배치한다. 보여지듯이, 반대의 스테이터 암들(534a 및 534b)은 현재 북쪽으로 자화되며, 반대의 스테이터 암들(534c 및 534d)은 현재 남쪽으로 자화된다. 현재 북쪽으로 자화된 스테이터 암들(534a 및 534b)은 다시 반대 자기 극의 두개의 로터 자석 요소들(512) 사이에서 엇갈리며, 그러므로 북쪽-극의 로터 자석 요소들(512a 및 512b)을 후퇴시키고 남쪽-극의 로터 자석 요소들(512c 및 512d)을 당기고, 도 21d에서 보여지는 위치에서 스테이터(510)의 회전의 다른 각도 증가를 유발한다.
도 21d를 참조하면, 링(718)에 의해 표현되고 참조 마커(736)에 의해 표시되는, 자석 가이드(714)의 추가적인 45도 회전은 다시 각각 쪼개진 자기적 극을 가지는 스테이터(528)의 암들을 야기한다. 도 22에서 보여지듯, 자석 가이드(714)의 다른 45도 회전은 스테이터(528)를 도 21a의 자기 극 구성으로 되돌리며 로터(510)가 다른 각도 증가에 의해 회전하는 것을 유발한다. 사이클은 외부의 영구적인 자석들(도 20a의 722, 724, 726, 및 728)을 위해 자석 가이드(714)의 도 21e에서 보여지듯이 추가적인 회전의 반복을 계속한다.
그러므로, 도 21a 및 21e에서 로터 참조 마커(538)의 위치를 비교하여 볼 수 있듯이, 도 4c에서 보여지는 로터(510)의 이식 및 도 20a에서 보여지는 영구적인 자석 배열을 포함하는 밸브 컨트롤러를 위해, (도 21a 및 21e에서 컨트롤러 참조 마커(736)의 위치들을 비교함에 의해 보여질 수 있는) 자석 가이드(714)의 180도 회전은 (하나의 로터 자석 요소(512)의 2배 폭과 동등한 이동에 대응하여) 로터(510)의 네개의 각도 증가들을 유발한다. 그러므로, 자석 가이드(714)의 세개의 완벽한 회전들은 로터(510)의 하나의 완벽한 회전을 야기한다. (스테이터(528)를 통하는) 로터(510) 상의 밸브 프로그래머(700)의 간접적 동작을 통해 달성되는 이 "기어 감소" 효과는 밸브 프로그래머(700)에서 대응되는 작은 이동들의 요구 없이 로터(510)의 매우 작은 증가 이동들을 유리하게 허용한다. 자석 가이드(714)가 이식가능한 밸브(200)의 로터(510)만큼 작을 것이 요구되지 않기 때문에 이는 사용자의 의해 밸브 프로그래머(700)의 사용의 용이성, 또는 밸브 프로그래머(700)의 제조의 단순성을 개선할 수 있다.
밸브 프로그래머(700) 및 로터(510) 사이 기어 비의 조정들은 영구적인 자석 어셈블리 또는 로터(510)의 구성(예, 자석들의 수)을 대체함에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 4c에서 보여지듯 유사한 로터 배열, 열두개의 로터 자석들 대신 열개의 로터 자석들, 및 두개의 영구적인 자석들(도 20a 대신 도 20b의 732 및 734)을 가지는 영구적인 자석 어셈블리를 사용하는 것은 로터(510)의 하나의 완벽한 공전을 야기하는 자석 가이드(714)의 다섯번의 완벽한 공전들을 불러일으킨다. 통상의 기술자에게 이해되듯이, 이 개시의 이점을 고려하면, 외부의 영구적인 자석들 및 로터 자석들의 다양한 다른 조합들은 이식될 수 있으며, 이 개시의 일부로 고려되고 본 발명의 범위 내로 의도된다.
도 22는, 도 21a-e를 참조하여 위에서 논의된 가동에 따른, 밸브 프로그래머의 회전 및 스테이터 및 로터의 회전에 대응되는 변화를 보여주는 유동 다이어그램이다. 유동 다이어그램의 각 단계에서 화살표들(119a)은 로터의 회전을 보여준다.
특정 예시들에서, 밸브 프로그래머(700)는 사용자가 사용하기 편하고 쉽도록 휴대용 하우징(762)(hand-held housing)으로 포장될 수 있다. 도 23a-23d는 밸브 프로그래머(700)의 예시(760)를 도시한다. 이 예시에서, 밸브 프로그래머(760)는 컴퓨터 마우스와 유사한 형태를 가진다. 보여지듯이, 일부 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 그것의 바깥 표면들 상에서 둥근 코너들을 가지며, 사용자가 잡기 쉽고 및/또는 편안할 수 있는, 전체적으로 둥근 형태를 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 한 손으로 사용자에 의해 쉽게 잡힐 수 있다.
도 23a는 밸브 프로그래머(760)의 상면도를 보여준다. 도 23b는 밸브 프로그래머(760)의 밑면도를 보여준다. 도 23c는 밸브 프로그래머(760)의 단부도를 보여주며, 도 23d는 밸브 프로그래머(760)의 사시도를 보여준다.
위에서 논의되듯이, 밸브 프로그래머(760)는 배터리 작동식일 수 있다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 하우징(762)은, 자석 어셈블리(710)(도 23a-d에서 보여지지 않음)를 따라 하나 또는 그 이상의 배터리들을 하우징 할 수 있다. 위에서 논의되듯이, 일부 실시 예들에서, 밸브(200)는 열개의 자석 스테퍼 모터, 및 밸브 프로그래머(760)의 자석 어셈블리(710) 밸브(200)의 스테퍼 모터를 회전시키기 위해 두개의 반대로 자화된 자석을 포함한다. 두개의 반대로 자화된 자석들은 밸브 프로그래머(760) 안에서 아래쪽으로 배향되는 반대 장들을 가진다. 일부 실시 예들에서, 프로그래머 자석들은 6000 가우스의 표면 장 강도를 가진다.
도 23a 및 23d에서 보여지듯, 밸브 프로그래머(760)는 압력 세팅, 배터리 상태(770), 및 선택적인 다른 정보와 같은 정보를 보여주는 사용자 인터페이스(764)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(764) 스크린의 중심은 (디지털 리드-아웃(digital read-out)에서) 선택된 압력을 보여줄 수 있다. 스크린의 경계는, 아래에서 추가적으로 논의되듯, X-레이가 보여주는것의 표시, 또는 압력 리더에 의해 표시되는 밸브 로터의 위치를 포함할 수 있다.
밸브 프로그래머(760)는 사용자가 밸브 프로그래머(760)의 압력 셋포인트를 선택하는 것을 허용하도록 인터페이스 메커니즘을 포함하며, 이로 인해 밸브(200)의 압력을 셋한다. 일부 실시 예들에서, 도 23A에서 보여지듯이, 밸브 프로그래머(760)는 압력 셋포인트를 증가시키기 위한 제1 버튼(761a) 및 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 제2 버튼을 포함한다. 대안적으로, 밸브 프로그래머(760)는 (도 23e의 실시 예에서 보여지는 휠과 같은) 압력 셋포인트를 증가시킬 수 있는 제1 방향으로 회전가능하고, 압력 셋포인트를 감소시킬 수 있는 제2 방향으로 회전가능한 휠을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 제1 버튼(761a), 제2 버튼(761b), 및 휠을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 위에서 논의되듯, 밸브 프로그래머(760)는 밸브(200)를 20 압력 세팅들 중 하나로 셋할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 가장 높은 압력 세팅은 밸브(200)를 완벽히 닫지 않는다. 이는 밸브(200)의 완벽한 닫힘 없이 환자가 아직 밸브(200)를 필요로 하는지를 테스팅하는데 유용할 수 있으며, 그로 인해 환자의 잠재적인 부상을 피한다.
밸브 프로그래머(760)는 눌렸을 때 밸브(200)를 프로그램 하도록 밸브 프로그래머(760)가 자석 어셈블리(710)를 작동하는 것을 유발하는 프로그래밍 버튼(769)을 더 포함할 수 있다. 도 23a에서 보여지듯이, 일부 예시들에서 프로그래밍 버튼(769)은 하우징(762)의 전방 모서리 상에 위치될 수 있다.
밸브 프로그래머(760)는, 도 23a 및 23c에서 보여지듯, 또한 킴/끔 버튼(772)을 포함할 수 있다.
도 23b 및 23c를 참조하면, 밸브 프로그래머(760)의 하우징(762)은 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그램 하기 위해 이식된 밸브(200) 위로 밸브 프로그래머(760)의 올바른 배향을 용이하게 하도록 형태가 정해질 수 있다. 특정 예시들에서, 하우징(762)은 밸브 프로그래머(760)의 바닥 상의 사이드벽들(765)에 의해 정의되는 몰드된 캐비티(763)를 포함할 수 있다. 캐비티(763)는 이식된 밸브(200)의 형태 및 크기에 적어도 대략적으로 대응하도록 형태 및 크기가 정해질 수 있다. 캐비티(763)는 사이드벽들(765)에서 정의되는 한 짝의 채널들(767)을 포함할 수 있다. 위에서 논의되듯이, 프로그램 가능한 밸브(200)의 인렛 포트는 인플로우 카테터와 연결될 수 있으며, 프로그램 가능한 밸브(200)의 아웃렛 포트는 배수 카테터와 연결될 수 있다. 채널들(767)은 크기가 정해지고 배열될 수 있다. 밸브 프로그래머(760)가 환자의 헤드 상의 이식된 밸브(200) 위로 배치될 때, 채널들(767)은 인플로우 카테터 및 배수 카테터와 정렬하고, 그로 인해 밸프 프로그래머(760)가 이식된 밸브(200)와 정확히 배치하기 위해 도와준다.
사용자가 프로그래머(760) 상의 원하는 압력 셋포인트를 셋한 후, 사용자는 프로그래머(760)를 밸브(200)의 꼭대기 상에 배치한다. 그 다음, 사용자는 프로그래밍을 시작하기 위해 프로그래머(760)의 전방 모서리 상의 프로그래밍 버튼(769)을 누른다.
도 23e는 밸브 프로그래머(777)의 상면도를 보여준다. 밸브 프로그래머(777)는 사용자의 손에 잡히는 하우징(762)을 가진다. 밸브 프로그래머(777)는 압력 세팅, 배터리 상태(770), 및 선택적인 다른 정보와 같은 정보를 보여주는 사용자 인터페이스(764)를 포함한다. 밸브 프로그래머(777)는 압력 셋포인트를 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전가능하고, 압력 셋포인트를 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전가능한 휠(787)을 포함한다. 도 23e에서, 휠은 사용자의 핑거(finger)에 의해 회전할 수 있도록 부분적으로 수평적으로 하우징(762)의 측을 넘어 연장한다.
도 24는, 도 23a-d의 밸브 프로그래머(760) 또는 도 23e의 밸브 프로그래머(777)와 같은, 밸브 프로그래머(700)를 가동하는 방법(1100)의 예시를 도시하는 유동 다이어그램이다. 단계(1102)에서, 사용자는 프로그래머 상의 켬/끔 버튼(772)을 누름에 의해 밸브 프로그래머(760)를 켠다. 일부 실시 예들에서, 사용자가 2초 동안 켬/끔 버튼(772)을 누르고 잡을 때 밸브 프로그래머(760)는 켜진다. 켜진 후, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1104)에서 초기 모드를 진행한다. 초기 모드에서, 밸브 프로그래머(760)는 모터가 반시계방향으로 돌고 한번 도는 단계들을 세고, 한 번 도는데 필요한 단계들의 수와 단계들의 수를 비교하는 자기-테스트를 수행한다. 일부 실시 예들에서, 모터가 돌 때 모터 자기-테스트는 항상 활성된다. 일부 실시 예들에서, 밸브 프로그램 가능한 디스플레이(사용자 인터페이스 스크린)(764)는 단계(1104)에서 3초를 위한 모든 아이콘들을 보여준다. 밸브 프로그래머 배터리 상의 충전량이 너무 낮다면, 밸브 프로그래머(760)는 배터리 상태 표시기(770) 또는 표시기가 사용자 인터페이스 스크린(764) 상에서 비추며 밸브 프로그래머(760)는 꺼지는 단계(1106)로 진행한다. 일부 예시들에서, 밸브 프로그래머(760)의 배터리 충전량이 낮다면, 배터리 상태 표시기(770)는 프로그래머 디스플레이(764) 상에서 느리게 비추며, 만약 배터리 충전량이 매우 낮다면, 배터리 상태 표시기(770)는 프로그래머 디스플레이(764) 상에서 빠르게 비춘다.
만약 배터리 충전량이 충분하다면, 밸브 프로그래머(760)는, 편집 모드인 단계(1108)를 진행한다. 위에서 논의되듯, 배터리 상태는 사용자 인터페이스 스크린(764) 상에 나타난다. 단계(1108)의 편집 모드에서, 편집 모드를 보여주는 아이콘은 프로그래머 디스플레이(764) 상에서 나타나도록 보장된다. 편집 모드에서, 이식된 밸브(200)를 위한 밸브 프로그래머의 압력 셋포인트을 증가시키거나 감소시키기 위해 사용자는 증가 버튼(761a) 또는 감소버튼(761b)을 누를 수 있다. 버튼들(761a, 761b)가 아닌 밸브 프로그래머(760)는 압력 셋포인트 조정을 위한 휠(787)을 포함하는 다른 예시들에서, 사용자는 원하는 압력 세팅을 선택하기 위해 단계(1108)에서 휠을 회전시킬 수 있다.
압력 셋포인트가 선택되면, 밸브 프로그래머(760)는 이식된 밸브(200)를 프로그램 하는데 사용되도록 준비된다. 따라서, 위에서 논의되듯, 이식된 밸브(200)를 가지는 밸브 프로그래머(760)를 정확히 정렬하도록 하우징(762)의 형태를 사용하여, 사용자는 밸브 프로그래머(760)를 이식된 밸브(200) 위의 환자의 머리에 배치할 수 있다. 밸브(200)의 프로그래밍을 시작하기 위해, 사용자는 밸브 프로그래머(760) 상의 프로그래밍 버튼(769)을 누르며, 단계(1110)에서 프로그래밍 모드는 입력된다. 예를 들어, 도 23a에서 보여지듯, 프로그래밍 모드에서, 프로그래머 디스플레이(764)는 잠금 심볼을 따르는 선택된 압력 셋포인트 값을 보여줄 수 있다.
하나의 예시에서, 밸브(200)의 정확한 압력 세팅을 보장하기 위해, 밸브 프로그래머(700)는 밸브(200)를 그것의 완벽히 닫힌 위치로 셋하기 위해 한 방향으로의(예, 반-시계방향) 자석 가이드(714)의 회전의 첫번째 작동 및 그 다음 사용자에 의해 입력되는 선택된 압력 세팅으로 밸브(200)를 셋하도록 반대 방향으로의(예, 시계방향) 회전들의 시퀀스의 시작을 위해 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어 1초인, 미리결정된 기간 후의, 특정 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 프로그래머 자석들이 밸브(200)를 시작하도록 반시계방향으로 돌리는 단계(1112)를 진행한다. 예를 들어, 영구적인 자석 어셈블리(710a, 710b)의 프로그래머 자석들은 프로그램 가능한 밸브(200)의 캠이 그것의 가장 낮은 위치이도록 첫번째로 반시계방향으로 대략 6회전들로 회전될 수 있다. 초기 위치에 도달된 후, 밸브 프로그래머(760)는 프로그래머 자석들이 시계방향으로의 회전을 시작하는 단계(1114)를 진행한다. 프로그래머 자석들이 도는 동안 밸브 프로그래머(760)는 밸브(200)를 위한 현재 및 마지막 위치들을 나타낸다. 프로그래머 자석들의 마지막 위치가 도달될 때, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1116)를 진행하며, 들을수 있는 알람과 같은, 알람은, 선택된 압력 셋포인트가 도달되었음을 표시한다. 예를 들어, 3초인, 미리지정된 기간 후, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1108)의 편집 모드로 돌아온다. 이 단계에서, 사용자는 켬/끔 버튼(772)을 누름에 의해 밸브 프로그래머(760)를 끌 수 있다. 일부 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(760)와의 사용자의 상호작용이 없는 특정 기간 후에, (예, 60초), 밸브 프로그래머(760)는 자동으로 꺼진다.
도 14, 16a-h, 18a-h, 21a-e, 및 22로 돌아와서, 예를 들어, 도 14에서 보여지듯, 위에서-논의된 예시들에서, 스테이터(528)는 X 형태를 가지고 "고체" 또는 단일의 구조일 수 있다. 예를 들어, 스테이터(528)의 형태는 매우 좁은 X 형태인 스테이터 암들 사이 90° 각도를 가진, a+형태사이에서 다양하다. 게다가, 특정 실시 예들에 따르면, 스테이터(528)는, 단일한 고체 또는 단일의 구조가 아닌, 다수의 이산된 스테이터 요소들을 사용하여 적용될 수 있다. 도 25a-c는, 열두개의-자석 로터의 조합인 다른 형태들을 가지는 스테이터들의 세개의 도식적인 예들을 도시한다. 도 25a는 a+형태의 단일한 스테이터(540)의 예시를 보여준다. 도 25b는 도 25a에서 보여지는 예시에서 네개의 스테이터 암들의 팁들에 대응한 대략적 위치에서 로터 자석 요소들(512) 아래에 배치된 네개의 스테이터 요소들(542)을 포함하는 스테이터의 예시를 보여준다. 도 25b에서 도시된 예시에서, 네개의 스테이터 요소들(542)은 네개의 둥근 점들로 구성된다; 그러나, 스테이터 요소들은 다양한 다른 형태들의 어느 것을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 25c는 "더블 둥근 점들" 또는 연장된 타원들로 구성된 네개의 스테이터 요소들(544)을 포함하는 스테이터의 다른 예시들을 도시한다. 다른 예시들에서, 스테이터 요소들(542 또는 544)는 정사각형 또는 직사각형일 수 있거나, 다른 기하학적 또는 비-기하학적 형태들을 가질 수 있다.
도 25a-c에서 보여지는 각각의 예시들에서, 스테이터 "암" 사이 각도(546)는 거의 90°이다; 그러나, 위에서 논의되듯, 각도(546)는 다를 수 있다. 통상의 기술자에게 이해되듯, 본 개시의 이점을 고려하면, 예를 들어, 각도(546)는 스테이터(528)의 크기 및 로터(510)의 구성에 의존할 수 있는 90° 및 0이 아닌 작은 값 사이 어느 값(0 또는 0과 매우 가까운 각도 값은, 자기적 모터의 가동을 변화시키는, 네개의-암 스테이터 대신, 두개의-암 스테이터를 야기함)을 가질 수 있다. 도 26a-c는 각도(546)가 대략적으로 75°인 스테이터들의 추가적인 예시들을 도시한다. 특히, 도 26a는 가까운 두 스테이터 암들 사이 각도가 75°이고 따라서 추가적으로 떨어진 스테이터 암들 사이 상보 각도(complimentary angle)가 105°인 X-형태의 단일 스테이터(540a)의 예시를 보여준다. 도 26b 및 26c는, 각각, 각도(546)가 75°인, 네개의 이산된 스테이터 요소들(542 및 544)을 포함하는 스테이터들의 예시를 보여준다. 특정 예시들에서, 각도(546)의 값은 적어도 (예, MRI 또는 밸브 프로그래머와 관련되지 않은 다른 자기장 발생기로부터) 외부의 비-프로그래밍 자기장들에 저항하는 것을 및 로터(510)의 원하는 이동(예, 밸브의 특별한 증가 압력 세팅들에 대응하는 로터의 특정한 증가 이동들)을 달성하는 일부에 기초하여 선택될 수 있다. 특정 예시들에서, 모터가 상대적으로 높은 톱니 토크(cogging torque)를 가지도록 스테이터(528)를 구성하는 것은 바람직하다. 톱니 토크는 스테이터(510)를 특정 위치로 유지하는데 요구되는 힘에 대응한다. 높은 톱니 토크는 모터의 저항 및 외부의 비-프로그래밍 자기장들의 면역을 유발할 수 있으며, 또한 로터(510)가 스프링(400)의 반력(counterforce)에 의해 이동되는 것으로부터 예방할 수 있다.
단일 스테이터가 아닌, 이산적인 스테이터 요소들(542 또는 544)의 사용은, 스테이터(도 25a 및 26a의 예로써 540, 540a)의 예시들과 비교하여 자기적 재료의 양을 줄인다. 외부 자기장으로부터 스테이터 요소들(542 또는 544)의 자화는 도 16a-h, 18a-h, 21a-e, 및 22의 참조와 함께 위에서 묘사된 비슷한 방식으로 로터(510)를 회전하도록 작동한다. 로터(510)의 회전은, 예를 들어, 위에서 논의되고 도 13에서 보여지듯, 각각 외부의 전자석들 또는, 예를 들어, 위에서 논의되고 도 20a 및 20b에서 보여지는 외부의 영구적인 자석들과 함께 달성될 수 있다. 특정 예시들에서, 스테이터 요소들(542)은 로터 자석 요소들(512)보다 약간 클 수 있다(예, 원형인 경우 큰 직경). 예를 들어, 만약 로터 자석 요소들(512)이 1.3mm의 직경을 가진다면, 도 25b 또는 26b에서 보여지는 둥근 스테이터 요소들(542)은 1.4mm의 직경을 가질 수 있다.
위에서 논의했듯, 특정 실시 예들에 따르면 프로그램 가능한 밸브(200)는 예를 들어, 의사가, X-레이 또는 다른 영상 기술들의 요구 없이, 예를 들어 홀 센서와 같은, 외부 자기적 센서를 사용하는 밸브(200)의 압력 세팅을 결정하는 것을 허용하는, 자기적 표시기 메커니즘을 포함할 수 있다. 특히, 특정 예시들에서 자기적 모터는 로터(510)의 위치를 표시하는 하나 또는 그 이상의 참조 또는 표시기 자석들을 포함할 수 있다. 위에서 논의되듯, 로터 위치는 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅과 직접적으로 관련된다. 따라서, 일부 예시들에서 외부의 밸브 프로그래머(700)는 표시기 자석(들)에 기초하여 이식된 밸브(200)의 압력 세팅을 리드하거나 감지하도록 구성된 자기적 센서를 포함할 수 있다. 다른 예시들에서, 아래에서 추가적으로 논의되듯, 분리 압력 리더는 제공될 수 있다.
특정 실시 예들에 따르면, 표시기 메커니즘은 로터(510) 안으로 통합될 수 있다. 예를 들어, 위에서 논의되듯, 도 4a, 5, 6a, 및 14에서 도시되듯, 로터(510)는 참조 또는 특정 로터 자석 요소들(512)의 꼭대기에 위치된 위치 자석 요소들(542)을 포함할 수 있다. 도 27은 특정 로터 자석 요소들(512) 위에 위치되는 세개의 참조 자석 요소들(524a, 524b, 및 524c)을 포함하는 로터(510)의 도시적 예들을 도시한다. 도시된 예시들에서, 참조 자석 요소(524a)는 북쪽 자기적 극을 갖으며, 참조 자석 요소들(524b 및 524c)은 대략 (참조 자석 요소(524a)와 직접적으로 방사상으로 반대되는 로터 자석 요소(512)의 양쪽 면 상) 참조 자석 요소(524a)로부터 방사상으로 가로질러 위치되며 둘 다 남쪽 자기적 극을 가진다. 위에서 논의되듯, 로터 자석 요소들(512)은 자기적 극을 대체하여 및 서로 직접적으로 방사상 반대되는 각각 두 로터 자석 요소들(512)이 같은 자기적 극을 가지도록 배열된다. 따라서, 북쪽 극 및 남쪽 극 둘 다를 가지고 로터(510)를 회전하는 참조 지석을 제공하기 위해, 도 27에서 보여지는 것과 같은 세개의 참조 자석 요소들(524)의 배열은 사용될 수 있다. 위에서 논의했듯, 다른 실시 예들에서, 로터(510)는 열두개가 아닌 다수의 로터 자석 요소들(512)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 로터(510)는 열개의 자석 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 예시에서, 열두개-자석 로터들과 달리 열개의-자석 로터에서 반대의 로터 자석 요소들은 반대 극들을 가지기 때문에 오직 두개의 참조 자석 요소들(524)은 사용될 수 있다. 다른 예시에서 로터(510)는 열개의 자석 요소들을 포함하며, 네개의 참조 자석들(두개의 반대로-배열된 짝들)은 사용될 수 있다. 따라서, 통상의 기술자에게 이해되듯, 적어도 로터(510)의 구성에 부분적으로 기초하여, 이 개시의 이점을 고려할 때, 다양한 참조 자석 요소들(524)의 수 및 배열들은 사용될 수 있다. 게다가, 특정 실시 예들에서, 분리 참조 자석 요소들(524)을 포함하는 대신, 참조 자석 요소들의 원하는 위치들에 대응하는 로터 자석 요소들(512)은 단순히 다른 로터 자석 요소들보다 "크도록" 만들어질 수 있으며, 그로 인해 로터(510)의 회전 및 위치-표시 자석들에 영향을 주는 로터 자석 요소들 둘 다처럼 동작한다.
다른 예시들에서, 도 4a, 5, 6a, 14 및 27에서 보여지듯, 로터 자석 요소들(512) 위의 참조 자석 요소들(524)을 위치시키는 대신, 참조 또는 위치 자석 요소들은 로터(510)의 측면들에 위치될 수 있다. 도 28a-28c는 (수평으로 배향된 로터 자석 요소들(512)과의 관계에서) 수직으로 배향된 측면 위치 자석 요소들(553)은 로터 자석 요소들(512)의 방사상 바깥으로 위치되는 모터 구성들의 예시들을 보여준다. 도 32를 참조하여 아래에서 추가적으로 논의되듯, 예를 들어, 로터(510)의 위치 및 그로 인한 밸브(200)의 압력 세팅을 표시하기 위해 위치 자석들은 압력 리더(660)에 의해 리드될 수 있는 표시기 자석을 배향한다. 도 28a를 참조하면, 두 측면 위치 자석 요소들(553)이 제공되는 예시가 도시된다. 이 예시에서, 각각 측면 위치 자석 요소(553)의 각 안쪽 면(555)(즉, 로터 자석 요소들과 가까운 면)의 극은 인접 로터 자석 요소(512)의 꼭대기 면의 극과 반대이다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 각 측면 위치 자석(553)은 1.0 밀리미터 직경 및 0.3 밀리미터 높이를 가진다. 도 28b는 네개의 측면 위치 자석 요소들(557)이 제공되는 다른 예시를 보여준다. 이 예에서, 각 측면 위치 자석 요소(557)의 각 안쪽 면(555)의 극은 인접한 로터 자석 요소(512)의 꼭대기 면의 극과 같다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 각 측면 위치 자석(557)은 0.85 밀리미터의 직경 및 0.25 밀리미터의 높이를 가진다. 도 28c는 두개의 측면 위치 자석 요소들(559)이 제공되는 다른 예시를 보여준다. 도 28a에서 보여지는 예시와 대조적으로, 두개의 측면 위치 자석 요소들(553)은 로터(510)를 가로질러 서로 직경적으로 반대로 배치되는 곳에서, 도 28c에서 보여지는 예시에서, 두개의 측면 위치 자석 요소들은 로터(510)의 같은 반구(hemisphere)에 배치된다. 각각 측면 위치 자석(559)의 각 안쪽 측면(555)의 극은 인접한 로터 자석의 꼭대기 면의 극과 같다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 각각의 측면 위치 자석(559)은 1.0 밀리미터의 직경 및 0.3 밀리미터의 높이를 갖는다.
도 29를 참조하면 참조 자석 요소들(524) 또는 (예를 들어, 위치 자석 요소들(553, 557, 또는 559)에 의해 위치된) 표시기 자석으로부터 자기적 신호를 감지하고 거기로부터 로터(510)의 위치 및 밸브(200)의 대응하는 압력 세팅을 이끌어내도록 구성된 자기적 센서(812)를 통합하는 외부 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)의 예시의 블록 다이어그램이 도시된다. 도 29에서 보여지듯, 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)는 자석 어셈블리(814)를 컨트롤하고 가동하기 위해 필요할 수 있음에 따라 (전기식 소통들 포트, 모터, 액츄에이터, 구동 회로 등과 같은) 밸브(200)의 압력 세팅 및 소통들/컨트롤 회로(816)를 조정하도록 (각각 영구적인 자석 어셈블리(710) 또는 송신기 헤드(610)를 참조하여 위에서 묘사된것과 같은 전자석들의 집합과 같은) 자석 어셈블리(814)를 포함하는 송신기 헤드(810)를 포함할 수 있다. 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)는 사용자가, 예를 들어, 밸브(200)의 현재 압력 세팅과 같은, 정보를 보도록 허용하고, 컨트롤 디바이스(820)를 가동하거나 송신기 헤드(810)와 소통하는 필요성이 있을 수 있음에 따라, 소통들/컨트롤 회로(824)에 따라, 예를 들어, 밸브(200)의 원하는 압력 세팅과 같은, 컨트롤 명령들을 제공하기 위한 사용자 인터페이스(822)를 포함하는 컨트롤 디바이스(820)를 추가적으로 포함한다. 특정 예시들에서, 송신기 헤드(810) 및 컨트롤 디바이스(820)는 유선 또는 무선 소통 링크(804)를 통해 분리하고 소통한다. 다른 예시들에서, 밸브 프로그래머(760)처럼, 점선(802)에 의해 표시되듯, 송신기 헤드(810) 및 컨트롤 디바이스(820)는 함께 포장될 수 있다. 자기적 센서(812)는 송신기 헤드(810) 또는 컨트롤 디바이스(820)에서 각각 소통들/컨트롤 회로(816)와 함께 소통될 수 있다. 특정 예시들에서 자석 어셈블리(814)는 꺼질 수 있는 전자석들을 포함하며, 자기적 센서(812)는 송신기 헤드(810)에서 포장될 수 있다. 다른 예시들에서, 분리 유닛처럼 포장될 수 있다.
일 실시 예에서 송신기 헤드(810)에서 자기적 센서(812)를 포함하는 단계는 이식된 밸브(200)의 압력 세팅이 컨트롤 디바이스(820)에 감지되고 소통되는 것을 허용한다. 하나의 예시에서, 자기적 센서(812)는 밸브(200) 안쪽의 로터(510)의 위치를 감지하고 감지된 위치를 압력 세팅 리딩 안으로 변환한다. 회전적 위치 및 압력 세팅들 사이 이러한 상호관계는 눈금을 매기는 과정에 따라 각각 밸브를 위해 결정될 수 있다. 상호관계는, 회전적 위치가 압력 세팅 안으로 변형될 수 있고, 그 반대도 가능한, 조회 능력(look-up capability)을 제공할 수 있다. 이러한 압력 조정의 해결은 여기서 적용된 기술들에 따라(예, 로터 자석 요소들(512)의 알려진 크기에 기초하여) 달성될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 캠의 형태와 조합하여 스프링 타입 및/또는 스프링 상수의 선택은 회전적인 단계 대비 압력 다양성들을 컨트롤하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 자기적 센서(812)는 홀 센서 또는 나침반일 수 있다.
특정 실시 예들에 따르면, 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)와 같은, 밸브 프로그래밍 어셈블리는, 위에서 논의된 밸브 프로그래머(760)와 같은, 밸브 프로그래머, 및 분리 압력 리더를 포함한다. 위에서 논의되듯, 압력 리더는 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 세팅을 리드하도록 사용될 수 있으며, 밸브 프로그래머(760)는 이식된 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그램하기 위해 사용될 수 있다. 압력 리더는 자석의 배향에 기초한 압력 리딩을 제공하는 자석을 포함하는 나침반일 수 있다. 나침반은 기계적 나침반 또는 전기적 나침반일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 압력 리더는 휴대용일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 압력 리더는 전자식이다. 특정 예시들에서, 예를 들어, 압력 리더는 밸브 프로그래머(760)와 매우 유사한 물리적 외관을 가질 수 있다.
도 30a 및 30b는 특정 실시 예들에 따른 압력 리더(660)의 예시를 도시한다. 도 30a는 압력 리더(660)의 사시도이며 도 30b는 상면도이다. 압력 리더(660)의 자석은 압력 리더(660)의 상부 표면 상의 화살표(662)가 밸브(200)를 통하는 플루이드의 유동의 방향과 정렬되도록 압력 리더(660)를 이식된 밸브(200) 위에 배치함에 의해 밸브(200)에 대해 배향된다. 압력 리더(660)는 이식된 밸브(200)와의 정렬을 용이하게 하도록 형태 및 크기가 정해질 수 있다. 예를 들어, 압력 리더(660)는, 밸브 프로그래머(760)에 대하여 위에서 논의된 것과 유사하게, 이식된 밸브(200)의 형태 및 크기와 대응하는 낮은 표면 상의 리세스 또는 캐비티를 포함할 수 있다. 도 30a 및 30b에서 보여지듯, 압력 리더(660)는 둥근 형태를 가질 수 있으며, 둘레 근처에서 배열된 압력 세팅들의 범위를 가지는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 기계식 또는 전자식일 수 있다. 압력 리더(600)가 이식된 밸브(200) 위에 배치되고 정렬될 때, 위에서 논의된 참조 자석 요소들에 기초하여, 압력 표시기(664)는 밸브(200)의 압력 세팅과 대응하는 압력 리더(660)(도 30b에서 보여지듯이) 상의 압력 세팅을 가르킨다.
도 31은 도 31a-b의 압력 리더(660)와 같은 압력 리더를 가동하는 방법(1000)의 예시를 보여준다. 단계(1002)에서, 사용자는 압력 리더(660)를 킨다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 사용자가 2초와 같은, 미리결정된 기간에서 압력 리더 상의 켬/끔 버튼을 누른채로 있을 때 압력 리더(660)는 켜진다. 켜진 후, 압력 리더(660)는 단계(1004)에서 초기 가동 모드를 진행한다. 단계(1004)의 초기 모드에서, 압력 리더 센서는, 예를 들어, 지구의 자기장의 효과들을 제거하거나 보상하도록 눈금 매겨진다. 눈금 매겨지는 동안, 밸브 프로그래머(760)와 같은, 자기장들을 발생시킬 수 있는 디바이스들은 압력 리더(660)로부터 멀리 떨어져 있어야 한다. 특정 실시 예들에서 압력 리더(660)는 전기적 디스플레이를 포함하며, 디스플레이는, 밸브 프로그래머(760)를 참조하여 위에서 묘사된 것과 유사하게, 배터리 상태 표시기를 포함할 수 있다. 특정 실시 예들에 따르면, 압력 리더(660)의 배터리 충전량이 너무 낮다면, 배터리 상태 표시기는 비출 수 있으며, 그 다음, 압력 리더가 스스로 꺼지는 곳에서, 압력 리더는 단계(1006)를 진행한다. 압력 리더(660)의 가동 동안, 만약 배터리 충전량이 너무 낮다면, 배터리 상태 표시기는 압력 리더의 배터리들은 대체될 필요가 있다는 것을 사용자에게 표시하도록 비출 수 있다. 만약 배터리 충전량이 매우 낮다면, 배터리 상태 표시기는 더 빠르게 비추는 것을 시작할 수 있으며, 결국 압력 리더(660)는 스스로 꺼질 수 있다.
만약 압력 리더(660)의 배터리 충전량이 충분하다면, 압력 리더(660)는 단계(1004)에서 자기적 센서 눈금매김을 수행하며, 그 다음 압력 리더(660)는 단계(1008)를 진행한다; 검색 모드. 검색 모드 동안, 사용자는 압력 리더(660)를 이식된 밸브(200) 위의 환자의 머리에 배치할 수 있다. 단계(1008)의 검색 모드에서, 자화 글래스 아이콘과 같은, 검색 아이콘은 사용자에게 감지된 자기장의 강도가 너무 낮다는 것을 보여주기 위해 압력 리더(660)의 전기적 디스플레이 상에 나타날 수 있다. 이는 감지된 자기장이 강해지도록 사용자가 압력 리더(660)를 재배치하는 것을 촉발한다. 만약 감지된 자기장 강도가 개선될 수 없다면, 이는 사용자에게 압력 리더(660) 자기장 표시가 신뢰할 수 없다는 것을 표시할 수 있다.
압력 리더(660)가 충분한 강도의 자기장을 감지할 때, 압력 리더(660)의 디스플레이는 밸브의 압력 세팅에 대응하는 단계(1010)에서 밸브의 자기장의 방향을 보여준다. 예를 들어, 도 30a에서 보여지듯, 압력 표시기(664)는 밸브(200)의 압력 세팅을 표시할 수 있다. 예를 들어, 압력 리더(660)가 전기적 디스플레이를 포함하는 곳에서, 단계(1012)에서는, 밸브의 압력 세팅은 주기적 간격(예, 매 2초)들에서 표시되고 업데이트 될 수 있다. 각각 단계(1010) 및 단계(1012)에서, 만약 자기장의 강도가 너무 낮다면, 디스플레이가 압력 리더가 충분히 강한 자기장을 검색하는 것을 표시할 수 있는 곳에서, 압력 리더(660)는 단계(1008)로 돌아온다.
사용자는 압력 리더(660) 상의 켬/끔 버튼을 누름에 의해 압력 리더(660)를 켜고 끌 수 있다. 특정 예시들에서, 미리결정된 기간 후에(예, 360 초), 압력 리더(660)는 자동으로 꺼진다.
특정 측면들에 따르면, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브(200)에서 압력을 세팅하기 위한 키트는 압력 리더(660) 및 밸브 프로그래머(760)를 포함할 수 있다. 다른 예시들에서, 밸브 어셈블리(100)는 통합된 밸브 프로그래머(760) 및 압력 리더(660)를 포함할 수 있다. 특정 예시들에서 압력 리더(660) 및 밸브 프로그래머(760)는 사용자에게 함께 키트의 부분으로써 제공될 수 있으며, 또한 그들은 서로 분리적으로 제공될 수 있다. 일부 예시들에서, 키트는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브(200) 또는 밸브 어셈블리(100), 또는 다른 외과적으로-이식가능한 프로그램 가능한 션트 밸브 또는 밸브 어셈블리와 같은, 외과적으로-이식가능한 프로그램 가능한 션트 밸브 또는 밸브 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
표시기 메커니즘이 로터(510)와 회전하는 특정 상황에서(예, 위에서 논의되듯이, 표시기 메커니즘은 참조 자석 요소들(524) 또는 특정 로터 자석 요소들을 포함하는 곳), 예를 들어, MRI로부터의 장과 같은, 외부의, 비-프로그래밍 자기장들은 표시자/참조 자석들에 따라 동작하며 바람직하지 않게 스테이터(510) 상에 토크를 유도한다. 따라서, 도 32를 참조하면 이 상황을 피할 수 있는 표시기 메커니즘의 대안적 예시를 보여주는 프로그램 가능한 밸브의 한 예시를 보여준다. 설명된 예시에서, 표시키 메커니즘은 로터(510)에 부착되고, 로터의 중심에 매우 가까운 위치 자석(550)을 포함한다. 위치 자석(550)은 표시기 자석(552)을 배향하도록 사용될 수 있다. 따라서, 표시기 메커니즘은 로터(510)에 부착되지 않고 자신의 루비 베어링 상에서 자유롭게 피벗하는 표시기 자석(552)을 더 포함한다. 이 예시에서, 위치 자석(550) 및 표시기 자석(552) 둘 다는 링의 형태를 갖고 정반대로 자화된다. 로터(510)가 이동할 때, 위치 자석(550)은 로터(510)와 회전하며 같은 정도로 회전시키기 위해 자기적으로 표시기 자석(552)을 끈다. 일 실시 예에서, 위치 자석(550)은 매우 작은 자기적 힘을 가지며, 따라서 위치 자석(550) 상의 MRI 또는 다른 비-프로그래밍 자기장의 영향은 모터의 톱니 토크를 불충분하게 극복할 것이며 로터(510)의 회전을 야기한다. 위치 자석(550)의 자기적 힘은, 위에서 논의되었듯, 같은 정도로 회전시키도록 표시기 자석(552)을 끌기 충분하다. 위에서 논의된 측면 위치 자석들(553, 557, 및 559)는 유사한 방식으로 가동할 수 있다. 특정 예시들에서 표시기 자석(552)은 환자의 몸체의 바깥에 위치한(예, 제2 표시기 자석으로부터 10mm의 거리 또는 그 이상) 나침반, 홀 센서, 또는 다른 자석 센서(812)에 의해 리드될 수 있는, 강한 자기장을 가진다. 예를 들어, 표시기 자석은 단일한 정반대로 자화된(즉, 하나의 북쪽 극 및 하나의 반대되는 남쪽 극을 가지는) 자석일 수 있다. 표시기 자석(552)은, MRI로부터의 장과 같은, 비-프로그래밍 자기장에 의해 영향을 받는다; 그러나, 표시기 자석(552)은 그것의 베어링 상에서 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 그것의 이동은 로터(510)의 회전을 유발하지 않는다. 비-프로그래밍 자기장이 제거될 때(예, MRI 스캔이 끝난 후에), 위치 자석(550)은 자동으로 표시기 자석(552)을 재-배향한다. 자기적 표시기 메커니즘을 두개의 분리 자석들(550, 552)로 쪼갬에 의해, 밸브(200)는 바깥으로부터 충분히 리드될 수 있도록 강한 자석을 가질 수 있으며 동시에, MRI에 의해 생산되는것과 같이, 강한 표시기 자석(552)이 로터(510)로부터 비결합되기 때문에 강한 비-프로그래밍 자기장은 밸브(200)의 압력 세팅을 변화시키지 않을 것이다.
다른 실시 예에서, 정반대로 자화된 단일 링 자석과 달리, 위치 자석(500)은 축 방향으로 자화된 북쪽 및 남쪽 극들을 가지는 두개의 작은 디스크 자석들로 구성될 수 있다. 이 경우, 두개의 작은 디스크 자석들 중 하나에서, 북쪽은 표시기 자석(552)을 향하며 남쪽은 표시기 자석(552)으로부터 떨어지도록 가르킨다. 두개의 작은 자석들 중 다른 하나의 경우, 남쪽은 표시기 자석(552)을 향하며 북쪽은 표시기 자석(552)으로부터 떨어지도록 가르킨다. 이러한 구성의 가동의 원리는 표시기 자석(552)의 위치를 정의하는 자역 자기장을 생성하는 것에 대해 위에서 확인된 것과 같다. 이 구성이 환자의 몸의 영상에서 인공물들을 저 적게 생산할 수 있기 때문에(예를 들어, MRI 또는 CT 스캔을 사용하여 찍혀짐) 위치 자석(550)을 이식하기 위한 두개의 매우 작은 디스크의 사용은 특정 적용들에서 링 자석 위에서 바람직 할 수 있다.
위치 자석(550)은 또한 다양한 다른 구성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 28a-c를 참조하여 위에서 논의되었듯, 다른 실시 예들에서 위치 자석(550)은 위치 자석들(553, 557, 또는 559)의 배열들, 또는 유사한 배열들로 대체될 수 있다.
위에서 논의되듯, 관습적인 자기적으로 조정가능한 밸브들의 한 제한은 압력 세팅을 입증하는 것은 이식된 디바이스 상에서 방사선 마커를 감지하도록 X-레이의 사용을 수반할 수 있다. 특정 실시 예들에 따르면, 로터(510)의 초기 배향은, 위에서 논의되듯 표시 메커니즘을 사용하여, 하우징 및/또는 케이싱과 같은, 참조에 대하여 결정될 수 있다. 이식된 밸브(200)의 압력 세팅은 이식된 밸브(200)에 근접하여 나침반을 환자의 머리 위에 배치하여 입증될 수 있다. 도 32에서 도시되듯, 나침반의 바늘은 표시기 자석(552), 또는 도 27에서 도시되듯, 참조 자석 요소들(524a-c)의 방향으로 스스로 정렬될 것이며, 따라서 로터(510)의 위치를 표시한다. 그 다음 의사는 하우징(202)과의 관계에서 로터(510)의 위치를 고려함에 의해 밸브(200)의 압력 세팅을 결정할 수 있다.
따라서, 로터(510)의 부분은 정확히 결정되며, 그로 인해 밸브의 임계 개방 압력의 정확한 세팅은 또한 결정될 수 있다. 적어도 일부 실시 예들에서, 로터(510)는, 각 회전마다 반복하는 압력 세팅들과 함께, 한번의 완벽한 회전을 넘어, 적어도 하나의 방향에서 자유롭게 회전한다. 이 방식에서, 로터(510)의 위치는 폽핑 압력을 독특하게 확인할 수 있다.
위에서 논의되듯, 특정 실시 예들에서, MRI와 관련된 훨씬 강한 자기장들을 포함하여, 자기적 모터는 본질적으로 면역성이 있거나 외부 비-프로그래밍 자기장들에 매우 저항한다. 그러나, 특정 예시들에서, MRI와 관련된 것들과 같은, 매우 강한 자기장들에 대한 추가적인 면역은 바람직하다(예를 들어, 로터(510)의 이동이 없다는 점의 매우 높고 완벽한 보장이 발생할 것임). 따라서, 특정 실시 예들에서 프로그램 가능한 밸브(200)는 브레이크가 적용될 때 로터(510)의 이동을 예방하는 기계적 브레이크를 포함할 수 있다.
도 33을 참조하면, 일 실시 예에 따른 기계적 브레이크의 예시를 포함하는 자기적 모터의 한 예시의 부분 단면도가 도시된다. 이 예시에서 기계적 브레이크는 브레이크 스프링(554) 및 중심 피벗(558)에 대하여 회전할 수 있는 브레이크 실린더(556)를 포함한다. 일 예시에서, 브레이크 실린더는, 예를 들어, 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene)과 같은, 열가소성 수지로 만들어진다. 브레이크 스프링(554)은 금속, 예를 들어, 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있다. 도 33에서 도시된 예시에서, 브레이크 스프링(554)은 절개된 형태의 디스크이다; 그러나, 브레이크 스프링은 다양한 다른 형태들을 가질 수 있으며, 이들의 일부 예시들은 추가적으로 아래에서 논의된다. 브레이크 실린더(556)는 대응하는 다수의 모터 티스(5622)와 체결하도록 구성된 복수의 브레이크 실린더 티스(560)를 포함한다. 브레이크가 잠긴 위치일 때, 브레이크 실린더 티스(560)는 로터의 회전을 예방하도록 모터 티스(562)와 체결한다. 브레이크가 잠기지 않았을 때, 브레이크 실린더 티스(560)는 모터 티스(562)와 풀리며, 아래에서 논의되듯이, 로터가 적용된 프로그래밍 자기장에 대응하여 자유롭게 회전하는 것을 허용한다.
특정 실시 예들에 따르면, 브레이크의 잠금 및 풀림은 제2 표시기 자석(552)을 사용하여 달성된다. 위에서 논의되듯, 특정 예시들에서 표시기 자석(552)은 정반대로 자화된 단일 자석이다. 따라서, 비록 작은, 제2 표시기 자석은 브레이크를 푸는데 사용되는 상대적으로 강한 자기장을 가질 수 있다. 위에서 논의되듯, 제2 표시기 자석(552)은, 로터(510)의 회전에 묶이지 않으면서, 자유롭게 자석을 회전할 수 있다. 만약 외부 자석이 제2 표시기 자석(552)에 근접하여 배치된다면, 제2 표시기 자석은 외부 자석의 자기장에 따라 스스로 위치로 회전할 것이다. 제2 표시기 자석(552)이 정반대로 자화된 자석인 예시에서, 만약 외부 자석이 축 방향으로 자화된다면, 다른것이 후퇴되고, 두개의 반대되는 힘들이 서로 균형을 이루는 동안, 제2 표시기 자석의 극이 외부 자석으로 끌리지 않기 때문에, 제2 표시기 자석을 스스로를 향해서 당기지 않을 것이다. 대조적으로, 외부 자석이 또한 정반대로 자화된다면, 밸브에 간접하여 배치될 때, 제2 표시기 자석(552)은 외부 자석의 자기장에 따라 스스로 위치로 회전할 것이며, 그 다음 외부 자석에 끌릴 것이다. 따라서, 제2 표시기 자석(552)은 외부 자석을 향해 위쪽으로 당겨질 것이다. 위쪽으로의 이동은 브레이크를 분리하는데 사용될 수 있으며, 로터(510)의 회전이 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그램 하는 것을 허용한다. 외부 자기장이 적용되지 않을 때, 브레이크 스프링(554)은 브레이크 실린더를 아래로 누르며, 브레이크 실린더 티스(560)가 모터 티스(562)와 결합하는 것을 유지한다. 도 34를 참조하면, 중심 피벗(558)이 둥근 예시에서, 브레이크 실린더(556)는 브레이크 실린더가 오직 위 및 아래로 이동할 수 있고 회전하지 않도록 그것의 내부 벽 상의 하나 또는 평평한 부분들(563)을 포함한다. 다른 예시들에서, 다른 특징들이나 형태들은 브레이크 실린더(556)의 회전을 예방하도록 이용될 수 있다. 도 34는 브레이크가 풀릴 때 모터(510)의 도시적 예시를 보여준다.
따라서, 특정 실시 예들에서, 밸브 프로그래머(700)의 영구적인 자석 어셈블리(710)는 밸브의 압력 세팅을 프로그램 하도록 밸브 프로그래머가 밸브(200) 근처에 배치될 때 브레이크를 분리하기 위해 사용되는 정반대로 자화된 브레이크 컨트롤러 자석을 포함한다. 도 35는 브레이크 컨트롤러 자석(740)을 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 영구적인 자석 어셈블리(710c)의 예시를 도시한다. 도 35에서 보여지는 예시는, 위에서 논의되었듯, 도 20a에서 보여지는 영구적인 자석 어셈블리와 유사하며, 열두개의-자석 로터(510)를 포함하는 밸브를 프로그램 하는데 사용될 수 있다.
도 35에서 보여지는 자석 어셈블리(710c)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 예시를 사용하는 모터 및 기계적 브레이크의 가동의 예시는 도 36, 37a, 및 37b를 참조하여 아래에서 논의된다. 도 36은 밸브(200)를 프로그래밍 하는 방법의 한 예시의 유동 다이어그램이다. 도 37a는 잠긴 위치에서의 브레이크를 가지는 자기적 모터 및 기계적 브레이크의 측면들을 보여주며, 도 36b는 잠긴 위치에서 브레이크를 보여주는 대응하는 도면이다.
도 36을 참조하면, 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그래밍하는 제1 단계(902)에서, 의사 또는 다른 사용자는 밸브 프로그래머(700) 상에서 직접 밸브(200)의 새로운 압력 세팅을 선택한다. 하나의 예시에서, 도 11b에서 도시되듯, 정전식 터치(capacitive touch)를 사용하는 예에서, 이는 둥근 디스플레이를 사용하여 달성될 수 있다. 단계(904)에서, 의사/사용자는 밸브 프로그래머(700)를 이식된 밸브에 근접한 환자의 머리에 하나 또는 근처에 배치한다. 도 37a의 예시에서 보여지듯, 과정의 시작으로, 브레이크는 잠긴 위치에 있다. 일부 예시들에서, 의사/사용자가 첫번째로 밸브(단계(902))의 원하는 압력 세팅을 선택하고 환자의 머리(단계(904))에 근접한 밸브 프로그래머(700)를 배치하는 것은 쉽거나 더 편하다; 그러나, 통상의 기술자는 단계들(902 및 904)이 역순으로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 단계(906)에서 밸브(200)의 브레이크는 풀어져서 밸브 프로그래머(700)가 자기적 모터가 선택된 압력 세팅의 프로그램을 동작하도록 한다. 영구적인 자석 어셈블리(710c)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 일 실시 예에서, 중심의 정반대로 자화된 브레이크 컨트롤러 자석(740)은 다른 네개의 자석들(722, 724, 및 728)보다 높은 위치이다. 예를 들어, 브레이크 컨트롤러 자석(740)은 스프링을 위로 밀면서 제자리에 고정될 수 있다. 의사/사용자는, 예를 들어, 이식된 밸브9200)의 꼭대기 상의 스킨을 터치할 때까지 브레이크 컨트롤러 자석(740)을 아래로 누를 수 있다. 예를 들어, 위에서 논의되고 도 37b에서 보여지듯, 브레이크 컨트롤러 자석(740)이 스킨을 터치할 때, 제2 표시기 자석(552)을 끌어들임에 의해 브레이크를 잠근다. 단계(908)에서 밸브 프로그래머(700)는 위에서 논의되듯, 선택된 압력 세팅을 수반하는 위치까지 로터(510)의 회전을 유발하기 위해 스테이터(528)를 자화함에 의해 밸브(200)의 선택된 압력 세팅을 프로그램 하도록 사용된다. 하나의 예시에서 밸브 프로그래머(700)는 브레이크가 프로그래밍이 시작하는 것을 허용하도록 풀린 후에 밸브 프로그래머(700)는 활성화될 수 있는 "켬" 스위치를 프로그램 하는 단계를 포함할 수 있다. "켬" 스위치는 영구적인 자석 어셈블리(710) 안으로, 특히, 브레이크 풀림 메커니즘 안으로 내장될 수 있다. 예를 들어, 의사/사용자는 스위치가 프로그래밍을 시작하는 것을 유발하도록 브레이크 컨트롤러 자석(740)을 살짝 세게 아래로 밀 수 있다. 하나의 예시에서 프로그래밍이 발생하는 동안 스위치는 눌려진 채로 있어야 한다. 프로그래밍이 완성된 후에, 완성의 표시는, 예를 들어, 의사/사용자에게 제공될 수 있고, 음향 피드백이 들릴 수 있다. 이 표시에서, 브레이크 컨트롤러 자석(740)은 의사/사용자에 의해 불리며, 스프링에 의해 비활성 위치 안으로 뒤로 밀려진다. 브레이크 컨트롤러 자석(740)으로부터 자기장의 제거에 따라, 제2 표시기 자석(552)은 더 이상 위쪽으로 끌리지 않으며, 그것의 중립 위치로 돌아오며, 그 결과, 브레이크 실린더(556)는 아래로 이동하며(브레이크 스프링(554)에 의해 아래로 눌림), 브레이크 실린더 티스(560)가 모터 티스(562)와 재-결합하고 로터(510)를 프로그램된 위치에 잠그는 것(단계(910))을 유발한다. 밸브 프로그래머(700)는 그 다음 환자의 머리로부터 제거될 수 있다(단계 912).
도 38은 예를 들어, 열개의-자석 로터(510)를 포함하는 밸브를 프로그램하기 위한 밸브 프로그래머(700)에서 사용될 수 있는 자석 어셈블리(710d)의 다른 예시를 설명한다. 이 예시에서, 도 20b에서 보여지는 영구적인 자석 어셈블리(710b) 예시의 두개의 영구적인 자석들(732, 734)은 위에서 논의되듯 브레이크를 풀고 밸브(200)의 압력 세팅을 프로그램 하는 것 둘 다에 사용되는 단일한 정반대의 자화된 컨트롤러 자석(742)으로 대체된다.
도 39는 10개의-자석 로터(510)를 가지고 도 38에서 보여지는 자석 어셈블리(710d)의 예시를 포함하는 밸브 프로그래머(200)를 사용하는 밸브(200)를 프로그래밍 하는 방법의 하나의 예시의 유동 다이어그램이다. 위에서 논의된 예시에서, 프로그래밍 시퀀스의 제1 단계(902)에서, 의사/사용자는 직접적으로 밸브 프로그래머(700) 상의 밸브(200)를 위한 새로운 압력 세팅을 선택한다. 의사/사용자는 그 다음 밸브 프로그래머(700)를 이식된 밸브(단계(914))와 근접하게 배치하며, 정반대로 자화된 컨트롤러 자석(742)의 존재로 인해 자동적으로 브레이크를 푼다. 단계(916)에서 의사/사용자는 프로그래밍 시퀀스를 작동한다. 이는, 예를 들어, 밸브 프로그래머(200) 상의 "시작" 버튼을 누름에 의해 달성된다. 단계(918)에서, 위에서 논의되듯이, 밸브 프로그래머(700)는 로터(510)의 선택된 압력 세팅에 대응하는 위치까지의 회전을 유발하기 위해 스테이터(528)를 자화함에 의해 밸브(200)의 선택된 압력 세팅을 프로그램 하도록 사용될 수 있다. 프로그래밍 시퀀스가 완성되고, 선택된 압력 세팅이 도달될 때, 예를 들어, 음향 또는 시각적인 표시기를 사용하여(예, 삐 소리, 빛을 나태냄, 특정 색의 빛을 비춤, 등), 프로그래머는 프로그래밍 시퀀스의 완성(단계(920))의 신호를 보낼 수 있다. 프로그래밍이 완성되고 신호가 들리거나/보인 후, 의사/사용자는 밸브 프로그래머를 환자의 머리의 근처로부터 제거할 수 있으며, 그로 인해 자동으로 브레이크를 연결한다(단계(922)).
도 37a 및 37b에서 보여지듯이, 위에서 논의된 것처럼, 일 실시 예에서 모터는 제2 표시기 자석(552)이 로터(510) 및 밸브(200)의 대응하는 압력 세팅의 표시되는 위치의 목적을 위해 브레이크 실린더(556)에 대해 회전하는 것을 허용하는 한 짝의 루비 베어링들(564)을 포함한다. 하나의 예시에서 제2 표시기 자석(552)은 루비 베어링들(564) 상에서 회전하는 케이싱에 함유된다.
통상의 기술자에게 이해되듯, 본 개시의 이점을 고려할 때, 브레이크 메커니즘 및 그것의 구성요소들은 다양한 다른 구조적 형태들을 가질 수 있으며 자기적 모터 및 그것의 구성요소들의 어느 다양한 실시 예들의 조합이 이식될 수 있다. 도 37a 및 37b에서 보여지는 예시에서, 자기적 표시기 메커니즘은 제2 표시기 자석(552)과 협력하는 제1 표시기 자석(들)(550)을 포함한다. 그러나, 위에서 논의되듯, 제1 표시기 자석(들)(550) 대신 하나 또는 그 이상의 야간 "큰" 로터 자석 요소들(512)은 위치 센싱을 위해 제2 표시기 자석(552)과의 조합에서 사용될 수 있는 곳에서, 브레이크 메커니즘은 또한 밸브 구성들과 이식될 수 있다. 도 33에서 보여지는 예시에서, 브레이크 실린더 티스(560) 및 모터 티스(562)는 제2 표시기 자석(552) 안쪽 및 아래에서 중심 피벗(558)과 가까히 보여진다. 그러나, 다양한 다른 구성들의 폭은 이식될 수 있다. 예를 들어, 도 40을 참조하면 브레이크 실린더(556)가 제2 표시기 자석(552)을 돌리고 브레이크 실린더 티스(560) 및 대응하는 모터 티스(562)가 제2 표시기 자석(552)의 "바깥쪽"에 위치되는 다른 실시 예가 도시된다.
도 33, 34, 37a-b, 및 40에서 보여지는 예시들에서, 위에서 논의되듯, 브레이크 실린더(556)는 로터(510)를 제자리에 잠그기 위해 모터 티스(562)를 체결하는 브레이크 실린더 티스(560)를 포함한다. 다른 예시에 따르면, 브레이크 스프링(554)은 모터 티스(562)를 체결하는 특징들을 포함할 수 있으며, 그로 인해 브레이크 실린더 티스(560)의 필요성을 제거한다. 예를 들어, 도 41을 참조하면, 브레이크 스프링(554)이 로터(510)를 잠그도록 모터 티스(562)와 체결하도록 구성된 각각 돌출부(556a)를 가지는 한 짝의 암들(566)을 포함할 때 프로그램 가능한 밸브(200)의 다른 실시 예의 부분 단면 사시도가 도시된다. 이 예시에서 모터 티스(562)는 로터 케이싱(514)의 둘레 주위에서 위치된다. 도 42는 로터(510)가 열두개의 로터 자석 요소들(512)을 포함할 때 도 41에서 보여지는 실시 예의 하나의 예시의 평면도이다. 도 43은 로터(510)가 열개의 로터 자석 요소들을 포함할 때 도 41에서 보여지는 것과 유사한 실시 예의 다른 예시의 평면도이다. 도 44a는 도 42에서 선 A-A를 따르는 단면도이고, 도 44B는 도 42에서 선 B-B를 따르는 다른 단면도이다. 하나의 예시에서, 로터가 로터 자석 요소의 반절-폭의 회전 단계에 대응하여 각 위치 안에서 잠길 수 있도록 로터가 열두개의 로터 자석 요소(512)를 포함할 때, 다수의 모터 티스(562)는 24개의 모터 티스를 포함한다. 그러나, 다른 구성들은 다른 수의 모터 티스(562)를 포함할 수 있다.
도 41 및 42에서 보여지는 예시들에서, 브레이크 스프링(554)은 두개의 암들(566)을 포함하며, 각 암은 그것의 팁에서 돌출부(566a)를 포함하며, 돌출부는 암(566)의 몸체보다 얇거나/좁고 브레이크가 잠긴 위치에 있을 때 한 짝의 인접한 모터 티스(562) 사이에서 핏 하도록 구성된다. 그러나, 통상의 기술자에게 이해되듯, 본 개시의 이점들을 고려할 때, 다양한 다른 구성들은 이식되고, 브레이크 스프링(553)이 로터(510)의 회전을 예방하도록 모터 티스(562)와 체결하기 위해 구성된 하나 또는 그 이상의 특징들을 포함하도록 오직 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 43에서 보여지는 브레이크 스프링(554)은 폭에서 더 일정하고, 정의된 돌출부(566a)가 부족한 암들(566)을 포함한다. 도 45를 참조하면, 다른 실시 예에서 브레이크 스프링(554)은, 중심 링 부분(568) 주위에 위치된, 두개가 아닌, 네개의 암들(566)을 포함하고, 암들은, 도 40에서 도시된 좁은 단부 돌출부(566a)를 가지지 않고, 도 43에서 보여지는 예시와 유사하게, 폭에서 더 일정하다. 도 43 및 45에서 보여진 예시들에서, 암들(566)의 폭 및 인접한 모터 티스(562) 사이 공간은 로터(510)를 제자리에 잠그고 그것의 회전을 예방하도록 인접한 모터 티스 사이에서 암들이 핏할 수 있도록 선택될 수 있다.
도 46a 및 46b를 참조하면, 모터 티스(562)를 체결하기 위해 브레이크 스프링(554)을 사용하는 브레이크 메커니즘을 통합하는 자기적 모터의 실시 예들은 브레이크를 잠그지 않거나 풀기 위하여 브레이크 컨트롤러 자석(740 또는 742)을 사용하여 위에서 논의했듯 같은 방식으로 가동될 수 있다. 하나의 예시에서, 도 46a에서 보여지듯이, 모터 티스(562)는 로터 케이싱(514)의 꼭대기 둘레에 위치되며, 잠긴 위치에서, 스프링(554)은 암들(556)이 로터(510)의 회전이 예방되기 위해 인접한 모터 티스 사이에 위치되도록 안착한다. 브레이크 스프링(554)은 밸브의 꼭대기 커머(202a)에 의해 서포트 될 수 있다. 위에서 논의되듯, 및 도 46b에서 보여지듯이, 정반대로 자화된 브레이크 컨트롤러 자석(740 또는 742)은 밸브(200) 위에 배치될 때, 제2 표시기 자석(552)을 끌고 브레이크 스프링(554)을 위로 밀며, 그로 인해 로터(510)를 잠그지 않아 자유롭게 회전하도록 한다. 도 46a 및 46b에서 보여지듯, 하나의 예시에서 제2 표시기 자석(552)은 케이싱 돌출부(572)를 포함하는 케이싱(570) 안에 위치된다. 제2 표시기 자석(552)이 브레이크 컨트롤러 자석(740 또는 742)을 위로 당길 때, 케이싱 돌출부(572)는 스프링 암들(566)에 대하여 밀며, 암들을 모터 티스(562) 위로 들어올려 로터(510)가 회전할 수 있도록 한다. 브레이크 컨트롤러 자석(740 또는 742)이 제거될 때, 브레이크 스프링(554)은, 도 46a에서 보여지듯, 암들(566)이 다시 인접한 모터 티스(562) 사이에서 안착하도록 다시 아래로 드롭(drop)한다.
도 47a 및 47b는 10개의-자석 로터(510)를 포함한 프로그램 가능한 밸브(200)의 다른 예시를 보여주며, 또한 브레이크 메커니즘의 예시를 보여준다. 도 47a는 프로그램 가능한 밸브(200)의 평면도이며, 도 47b는 도 47a에서 선 A-A를 따르는 단면도이다.
도 48은 특정 실시 예들에 따른 스테퍼 모터, 브레이크 메커니즘, 및 표시기 자석 어셈블리를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200a)의 다른 예시를 보여준다. 이 예시에서 캠(212)은 경사진 표면(213)을 가지며 스프링(409)은 두개의 평행한 암들(409k)에 의해 플랭크(flank) 되는 중심 암(409j)을 포함한다. 중심 암(409j)은 밸브 요소(208)에 대하여 안착하는 자유 단부(409h)를 가지는 외팔보 암이며, 두개의 평행한 암들(409k)은 피벗 포인트(407)의 밑면에 고정된다. 캠(212)의 위치 및 스프링(409)의 텐션 사이 관계는 피벗 점(407), 스프링(409) 및 캠(212) 사이 접촉점, 및 외팔보 암(409g) 및 밸브 요소(208) 사이 접촉 점의 위치에 의존한다. 이런 관계들에 의존하여, 캠(212)이 그것의 가장 높은 위치일 때, 외팔보 암(409g)은 밸브 요소(208)를 향해 밀려나거나, 대안적으로, 외팔보 암(409g)은 밸브 요소(208)로부터 밀려날 수 있다. 도 48에서 묘사된 구성에서, 캠(212)이 스프링(409)에 대해 그것의 가장 높은 위치(또는 그것의 경사의 가장 높은 레벨)에 있을 때, 스프링(409)의 텐션은 가장 크며 외팔보 암(409g)을 밸브 요소(208)를 향하는 방향으로 밀도록 한다. 도 48의 밸브(200a)는, 위에서 논의되었듯, (프로그래밍 장보다) 자기장에 노출될 때 밸브(200a)의 압력 세팅의 원하지 않는 변화를 예방하도록, 브레이크 스프링(554)을 체결하는 브레이크 티스(562)를 통합한다.
밸브 어셈블리(100)의 실시 예들은 잘-묘사된 외과적 절차들을 사용하여 환자 안으로 이식될 수 있다. 밸브(200)의 압력 세팅은 외과적 이식 전 원하는 압력 세팅으로 조정될 수 있다. 일 측면에서, 운행 압력은 수술 후에 압력 변화가 없도록 환자의 뇌실 CSF 압력과 대략적으로 동일하도록 셋될 수 있다. 환자가 수술로부터 회복한 후에, 압력 세팅은 원하는 대로 조정될 수 있다. 예를 들어, NPH를 겪는 환자에서, 압력 세팅은 뇌실들의 크기의 감소를 시작하기 위해 감소될 수 있다. 압력 세팅에서 추가적인 조정들은 추가적으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 뇌실들의 크기가 충분히 감소되면, 밸브의 압력 세팅은 증가될 수 있다. 이해되듯이, 이식된 밸브(200)의 사용은 환자를 치유하는 과정에서 필요에 따라 밸브(200)의 압력 세팅이 외부적으로 조정되도록 허용한다.
특정 실시 예에서, 수두증을 치료하는 방법은 환자의 뇌의 뇌실 캐비티 및 플루이드가 빠지는 곳인 환자의 몸체 안의 먼 지점에서 설치된 커넥터(140)에 연결된 원위 카테터 안에서 뇌실 카테터(120)를 가지는 밸브 어셈블리(100)의 실시 예를 이식하는 단계를 포함한다. 예를 들어, CSF가 빠지는 몸체의 가장 먼 지점들은 우심방 및 복막을 포함한다.
수두증에 더하여, 초과 플루이드의 축적과 연관되고 몸체의 다른 부분 안으로 적절하게-설계된 인플로우 카테터를 사용하여 플루이드를 빼내어 치료될 수 있는 몇몇 다른 조건들이 있다. 예를 들어, 이러한 조건들은 만성 심막 유출들(chronic pericardial effusions), 만성 폐 출혈들(chronic pulmonary effusion), 폐 부종(pulmonary edema), 복수(ascites), 및 녹내장(glaucoma in the eye)을 포함한다. 프로그램 가능한 밸브(200)의 실시 예들은 이러한 조건들의 치료에서 사용될 수 있음이 고려되어야 한다.
위에서 묘사되듯, 여기에서 묘사된 밸브들의 압력 세팅들은 많은 이산된 단계들 또는 증가들로, 또는 연속적으로 미리결정된 범위를 걸쳐 조정될 수 있다. 여기서 묘사된 밸브들의 실시 예들은, 예를 들어, 10 mm H2O인, 낮은 압력으로부터, 예를 들어, 400 mm H2O인, 높은 압력까지 다양할 수 있다. 대부분의 관습적인 밸브들은 오직 200 mm H2O만큼 높은 압력을 가지며 오직 각 압력 세팅 사이에서 상대적으로 높은 증가들로 조정될 수 있다.
도 49를 참조하면, 이식할 수 있는 션트 밸브 어셈블리의 다른 예시는, 펌핑 챔버(4906)에 의해 펌프되는 두개의 밸브들(4902 및 4904)을 포함하여 일반적으로 4900에서 표시된다. 하나의 예시에서, 뇌실 카테터는 밸브 어셈블리(4900)의 인렛(4910)에서 커넥터(4908)에 연결될 수 있으며, 배수 카테터는 커넥터(4912)에 부착되고 밸브 어셈블리의 아웃렛(4914)에 연결될 수 있다. 펌핑 챔버(4906)의 함몰은 아웃렛(4914) 및 배수 카테터를 향하여 밸브(4904)를 통하여 플루이드를 펌프한다. 함몰된 후 펌핑 챔버(4906)를 푸는 것은 플루이드를 밸브(4902)를 통하여 펌프한다. 밸브(4902)는, 아래에서 더 상세히 논의되듯, 자기적 모터를 포함하는 외부적으로 프로그램 가능한 밸브이다. 제2 밸브(4904)는, 예를 들어 체크 밸브일 수 있다. 이 경우, 프로그램 가능한 밸브(4902)를 통하여 통과한 후, 플루이드는 배수 카테터 안으로 빠지기 전에 체크 밸브(4904)를 통하여 유동한다. 하나의 예시에서 프로그램 가능한 밸브(4902)는 플루이드 압력이 밸브의 미리결정된 압력 세팅까지 증가할 때가지 밸브 어셈블리(4900)의 닫힘을 유지하도록 가동한다. 일반적으로, 체크 밸브(4904)는 낮은 압력에서 셋될 수 있으며, 자기적 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(4902)의 압력 세팅이 밸브 어셈블리(4900)를 통하여 플루이드의 유동을 컨트롤 하도록 허용한다. 다른 예시들에서, 제2 밸브(4904)는 밸브 어셈블리가 환자의 자세가 변할 때(즉, (누워 있는) 수평에서 (서 있는) 수직 위치로 이동) 발생하는 CSF 수압의 변화에 대응하여 자동으로 조정하는 것을 허용하는 중력-활성 밸브일 수 있다.
밸브 어셈블리(100)와 함께, 본 개시의 이점을 고려하여, 통상의 기술자는 밸브 어셈블리(4900)의 다양한 실시 예들의 길이, 크기, 및 형태는 조정될 수 있음을 이해할 것이다.
도 50 및 51을 참조하면, 본 개시의 실시 예의 이식가능한 자기적으로 프로그램 가능한 밸브 디바이스는 일반적으로 5000에서 표시된다. 밸브 디바이스(5000)는 밸브 디바이스의 구성요소들을 하우징하는 베이스(5002)(또한 몸체 또는 하우징으로 언급됨)를 포함한다. 밸브 디바이스(5000)의 베이스(5002)는 캐비티(5008)를 정의하기 위한 바닥 벽으로부터 위쪽으로 연장하는 바닥 벽(5004) 및 구형 벽(5006)을 포함한다. 베이스(5002)의 구형 벽(5006)은 인렛 포트(5010) 및 아웃렛 포트(5012)를 포함한다. 인렛 포트(4010)는 밸브 어셈블리(4900)의 근위(또는 인플로우) 카테터(4908)에 연결될 수 있으며, 아웃렛 포트(5012)는 원위 또는 아웃플로우 카테터에 연결될 수 있다. CSF 플루이드를 션트하는 밸브 어셈블리의 경우, 근위 카테터(4908)는 뇌실 카테터 또는 요추 카테터 일 수 있다. 이 경우, 뇌실로부터 CSF 플루이드는 뇌실 카테터 또는 요추 카테터로 들어오고 밸브 디바이스(5000)의 인렛 포트(5010)로 들어온다. 배수를 위해 원위 카테터는 플루이드가 우심실(VA 션팅) 또는 복강(VP 또는 LP 션팅)과 같은 몸체의 먼 지역으로 향하도록 커넥터에 연결된 배수 카테터로 동작한다.
밸브 디바이스(5000)는 꼭대기 캡 또는 신체 안으로 이식되기 적합한 밀폐된 엔클로져를 형성하기 위한 밸브 디바이스의 베이스(5002)와 메이트 하는 리드(lid)(5014)를 더 포함한다. 밸브 디바이스(5000)의 꼭대기 캡(5014)은 이식될 때 환자의 두피 방향을 향해 배향되는 디바이스의 측면이다. 베이스(5002) 및 밸브 디바이스(5000)의 꼭대기 캡(5014)은 임의의 생리적으로 호환되는 재료로 만들어질 수 있다. 생리적으로 호환되는 재료들의 예시들은 아무 제한이 없으며 폴리에테르설폰 및 실리콘을 포함한다. 생리적으로 호환되는 재료들의 예시들은 아무 제한이 없으며 폴리에테르설폰(polyethersulfone) 및 실리콘(silicone)을 포함한다. 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 밸브 디바이스(5000)의 베이스(5002) 및 꼭대기 캡(5014)은, 밸브 디바이스 안의 크기, 형태, 및 구성요소들의 배열에 적어도 부분적으로 의존하는 다양한 형태들 및 크기들을 가질 수 있다.
특정 실시 예들에 따르면, 밸브 디바이스(5000)는 5020에서 일반적으로 표시되는, 스프링에 의해 밸브 시트(5018)에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소(5016)를 포함한다. 스프링(5020)은, 예를 들어, 외팔보 스프링을 포함할 수 있다. 스프링(5020)의 특정 실시 예들은 아래에서 더 자세히 논의된다. 일 실시 예에서, 밸브 시트(5018)는 밸브 시트를 제자리에 고정하도록 인렛 포트(5010) 안으로 압입된다.
예를 들어, 플루이드는 뇌실 카테터(4908)를 통해 밸브 디바이스(5000)로 들어오며 인렛 포트(5010)를 통하여 유동하며, 이는 밸브 시트(5018)에서 케이싱 단부에서 종결한다. 플루이드(예, CSF)의 압력은 밸브 요소를 밸브 시트로부터 올리는 방향으로 밸브 요소(5016) 및 스프링(5020)에 대하여 민다. 밸브 요소(5016) 및 밸브 시트(5018)의 표면들은 함께 구멍을 정의하며, 구멍의 크기 및 직경은 밸브 디바이스(5000)를 통하는 플루이드 유동의 속도 및 양을 결정한다. 밸브 요소(5016)는 밸브 요소가 밸브 시트에 대해 안착할 때, 구멍이 실질적으로 닫히도록, 바람직하게 밸브 시트(5018)보다 큰 직경을 갖는다. 밸브 요소(5016)는 구멍의 인렛 측면 상에 배치되며 밸브 시트(5018)에 의해 정의되는 구멍의 둥근 주변에 대하여 바이어스 되고, 인렛 챔버 안의 CSF 압력이 미리선택된 폽핑 압력을 초과할 때까지 닫힌 채로 유지시킨다.
밸브 요소(5016)는 구, 콘, 실린더, 또는 다른 적절한 형태일 수 있으며, 보여진 실시 예에서 밸브 요소는 구형 볼이다. 구형 볼 및/또는 밸브 시트(5018)는, 예를 들어, 인조 루비 또는 사파이어를 포함하는 어느 적절한 재료로부터 만들어질 수 있다. 밸브 시트(5018)는, 밸브 디바이스의 닫힌 위치에서, 밸브 시트(210) 안의 밸브 요소(208)의 시팅이 플루이드를 꽉 밀폐하도록, 구형 밸브 요소를 위한 절단된 콘표면과 같은, 보완 표면을 제공한다. 압력 세팅, 예를 들어, 이러한 밸브들의 개방 압력은 밸브 시트(5018)에 대한 밸브 요소(5016)의 바이어싱 힘을 대체함에 의해 조정된다. 하나의 예시에서, 위에서 묘사되었듯, 밸브 요소(5016) 및 밸브 시트(5018)는 베이스(5002)의 인렛 포트(5010) 안으로 압입될 수 있으며, 초기 압력 세팅이 도달될 때, 마찰에 의해 제자리에 고정된다. 일 실시 예에서, 밸브 요소(5016)는 루비 볼을 포함하며, 밸브 시트(5018)는 또한 로비로 만들어진다.
일 실시 예에 따르면, 일반적으로 5022에서 표시되듯, 밸브 요소(5016)에 대한 스프링(5020)의 바이어싱은 각각 연속적으로 또는 유한 증가적으로 밸브 디바이스(5000)의 운용 압력을 증가시키거나 감소시키는 자기적 모터를 사용하여 달성된다. 특정 실시 예들에 따르면, 일반적으로 5026에서 표시되듯, 자기적 모터(5022)는 스테이터 및 외부적인 자기 컨트롤 장에 대응하여 스테이터(528)와의 관계에서 회전하는 로터를 포함한다. 예를 들어, 로터(5026)는 베이스(5002)의 바닥 벽(5004)으로부터 위로 연장하는 포스트(5028)에 대한 회전의 중심 축에 대하여 회전한다.
도 52-54를 추가적으로 참조하면, 특정 실시 예들에 따르면, 각각 5032에서 표시되듯, 로터 케이싱 안에 배열되는, 로터(5026)는 로터 케이싱(5030) 및 다수의 로터 자석 요소들을 포함한다. 일 실시 예에서, 로터 케이싱(5030)은, 각각 5036에서 표시되며, 원주 벽의 꼭대기 표면 상에서 형성되는, 단계들과 함께 원주 벽들을 가지는 실린더의 몸체(5034)를 포함한다. 보여진 실시 예에서, 20개의 스텝들(5036)이 있으며, 그러므로 각 스텝 사이에서 로터 180도들의 회전을 가능하게 한다. 로터 케이싱(5030)은 바닥을 더 포함하며, 거기에 형성된 채널(5048)을 가진다. 복수의 로터 자석 요소들(5032)은 둥글게 배열되고 채널(5018) 안에서 배치된다. 보여지듯이, 열개의 로터 자석 요소들(5032)이 있다. 하나의 예시에서, 로터 자석 요소들(5032)은 영구적인 자석들이며, 각각은 남쪽 극 및 북쪽 극을 갖는다. 로터 자석 요소들(5032)은 교차 극성들과 함께 대략적으로 둥글게 배열되어, 꼭대기 또는 바닥에서 보든, 남쪽 또는 북쪽 극들이 모든 로터 자석 요소 사이에서 교차하도록 한다. 그러므로, 어느 하나의 각도 위치에서, 로터의 꼭대기 표면 상에서 노출된 극은 바닥 표면 상에서 노출된 것과 반대이다. 로터 자석 요소들(5032)은 로터 자석 요소들을 함유하고 회전을 지시하도록 자석 가이드로써 동작할 수 있는, 채널(5038) 안의 로터 케이싱(5030)에 고정적으로 장착될 수 있다. 로터 자석 요소들(5032)은 둥근 디스크들로써 보여지나; 로터 자석 요소들이 디스크-형태일 필요는 없고, 장방형, 정사각형, 직사각형, 육각형, 자유-형 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 어느 형태를 가질 수 있다고 이해된다. 비록 로터의 부드러운 회전을 보장하기 위해 그들의 크기가 다양하더라도 모든 로터 자석 요소들(5032)이 각각 대략적으로 같은 크기거나 대략적으로 같은 자기적 세기인 것이 바람직하다. 일 실시 예에 따르면, 열개의 로터 자석 요소들(5032)은 채널(5038) 안의 로터 케이싱(5030)에 붙여진다.
특정 실시 예들에 따르면, 로터 자석 요소들(5032)에 더하여, 5040, 5044에서 표시되고, 각각 5042에서 표시된, 자석을 위치시키는, 로터(5026)는 X-레이 마커들을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, X-레이 마커들(5040, 5044)은, 방사성 불투과성이며 X-레이 장비에 의해 감지될 수 있는, 탄탈룸 구들이다. X-레이 마커(5040)는 접착제(예, 글루(glue))에 의해 베이스에 고정되며, 로터(5026)의 가동 동안 정지된 채로 있다. X-레이 마커(5044)는 접착제(예, 글루)에 의해 로터(5026)에 고정되며, 로터와 회전한다. 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅은 로터(5026)의 특정한 각도 회전에 대응하며, 그러므로 의사가 X-레이를 찍는 수단에 의해 밸브의 현재 압력 세팅을 리드하는 것을 허용하고 X-레이 마커(540) 및 X-레이 마커(5044) 사이 각도 변위를 비교한다. 게다가, X-레이 마커(5040)는 밸브 디바이스(5000)의 오른쪽 측면을 가르키며, 따라서 의사가 밸브 디바이스의 압력 세팅을 리드하도록 X-레이를 어떻게 적절하게 배향하는지 알도록 한다.
추가적으로 도 55를 참조하면, 스테이터(5026)는 스테이터(5024)에 따라 동작하는 적용된 외부 자기장에 대응하여 포스트(5028)의 로터 축을 중심으로 화전하도록 구성된다. 그러므로 로터(5026)는 로터 케이싱의 회전을 허용하도록 로터 케이싱(5030)의 안쪽 둘레와 인접하여 배열된 하나 또는 그 이상의 베어링 링들을 더 포함한다. 예를 들어, 로터 케이싱(5030)은, 포스트(5028)에 대해 로터 케이싱의 상대적 회전을 보장하도록, 예를 들어, 인조 루비로 만들어질 수 있는, 단일 베어링(5046)을 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 외부의 자기장으로부터 자기적 펄스들은 자기적 로터(5026)를 따라 동작하고 그로 인해 로터의 이동을 컨트롤하는 스테이터(5024)를 선택적으로 자화하도록 사용된다. 일 실시 예에서, 스테이터(5024)는 플러스(+)-형태의 스테이터를 받도록 굽은 리세스 안의 베이스(5002)의 바닥 벽(5004)에 고정된다. 예를 들어, 아래에서 더 상세하게 논의되듯이, 외부 자기장은 자기적 코일 또는 밸브 디바이스(5000)와 근접하여 배치되는 영구적인 자석들에 의해 생산될 수 있다. 스테이터(5024)는 선택적으로 자화될 수 있는 부드러운 자기적 재료들로 만들어질 수 있으며, 이들의 자기적 극성은, 외부적인 자기장의 적용에 의해, 선택적으로 컨트롤 될 수 있다. 예를 들어, 스테이터(5024)는, 예를 들어 대략적으로 72 - 83% 니켈을 가지는, 니켈-철 합금으로 만들어질 수 있다. 아래에서 추가적으로 묘사되듯이, 자화 및 스테이터(5024)의 자기적 극성을 컨트롤함에 의해, 로터(5026)는 로터 자석 요소들(5032)이 스테이터의 자화 및 자기적 극성의 변화에 반응함에 따라 컨트롤된 방식에서 회전하도록 만들어질 수 있다.
밸브 디바이스(5000)는 밸브 시트(5018)에 대한 밸브 요소(5016)의 바이어싱을 조정하기 위해 로터(5026)의 회전이 스프링(5020)을 컨트롤하도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 구멍의 크기를 조정하고 밸브 디바이스를 통하는 플루이드의 유동을 컨트롤한다. 일 실시 예들에서, 밸브 디바이스(5000)는 캠(5048)을 포함하며, 이는 스프링(5020)을 체결한다. 설명된 예에서, 캠(5048)은 실린더 몸체(5034)의 바깥의 로터 케이싱의 바닥에서 로터 케이싱(5030)과 통합되며, 일 실시 예에서, 하나 또는 그 이상의 아르키메데스 나선들의 형태를 달성하도록 형성된다.
예를 들어, 수두증의 치료와 같은, 밸브 디바이스(5000)의 특정 적용들에서, 밸브의 압력 범위는, 예를 들어, 매우 낮은 압력 범위들인, 대략 0-300 mm H2O일 수 있다. 더욱이, 이 범위 내에서 작은 압력 변화들을 만드는 것은 바람직 할 수 있다. 그러나, 예를 들어, 캠이 매우 작은 마이크로미터들의 단위 상에서 매우 작은 이동들을 가능하게 하면서, 밸브 디바이스를 생산하는 것은 (제조 제약들 등 때문에) 실용적이지 않을 수 있다. 그러므로, 낮은-압력 범위 및 압력에서 작은 증가 변화들을 도모하기 위해, 매우 부드러운 스프링이 요구된다. 관습적으로, 충분히 부드러운 스프링을 얻기 위해, 스프링은 매우 길었다. 그러나, 집어넣을 수 있는 하우징 안쪽의 매우 길고, 부드러운 스프링을 도모하는 것은 문제들을 발생시킬 수 있다. 따라서, 측면들 및 실시 예들은, 캠의 합당한(즉, 표준 제조 능력 안에서) 이동들이 낮은-압력 세?v들에서 매우 작은 조정들로 변환되도록 레버 또는 "기어 감소" 효과를 생산하는 스프링 구성들을 지시한다. 특히, 특정 실시 예들은 여기에서 보여지고 묘사된 외팔보 스프링(5020)을 포함한다.
도 52 및 53에서 가장 잘 보여지듯이, 캠(5048) 및 스프링(5020)은 바이어싱 스프링에 대한 최소 텐션의 위치에서의 캠과 함께 밸브 요소(5016)에 대해 바이어스 될 수 있다. 보여지는 실시 예에서, 스프링(5020)은 외팔보 스프링이며 밸브 요소(5016)에 대하여 바이어스 된 제1 스프링 암(5050) 및 캠(5048)과 직접적 또는 간접적으로 접촉하는 제2, 외팔보 암(5052)을 포함한다. 제1 스프링 암(5050) 및 외팔보 암(5052) 둘 다는 받침점(5054)로부터 같은 방향으로 연장한다(또는 스프링의 부착 점에 고정된다). 따라서, 제1 스프링 암(5050)은 받침점(5054)에서 고정된 단부 및 밸브 요소(5016)에 대해 안착하는 자유 단부를 가진다. 유사하게, 외팔보 암(5052)은 받침점(5054)에서 고정된 단부 및 캠(5048)을 체결하는 자유 단부를 갖는다. 일 실시 예에서, 스프링(5020)의 받침점(5054)은 하부 스프링 서포트(5026) 및 상부 스프링 서포트(5058)에 의해 베이스(5002)에 부착되며, 베이스(5002)에서 형성된 전용 캐비티 안에서 삽입된다.
특정 예시들에서, 제1 스프링 암(5050)은 제2, 외팔보 스프링 암(5052)보다 길 수 있다. 도시된 예시에서 외팔보 스프링 암(5052)은, 굴절 포인트를 포함하여 "휜다". 캠(5048)의 회전은 캠과 접촉하는 스프링 암(5052)에 대한 압력을 유발하며, 스프링(5020)에서 텐션을 변화시킨다. 이 압력은 스프링 구조를 통하여 퍼지며 감소되어, 어렵고 실용성 없는 캠(5048)의 회전적인 이동의 제한의 배치 없이, 제1 스프링 암(5050)에 의해 밸브 요소(5016)에 대하여 적용된 결과 압력이 매우 낮을 수 있으며, 특히, 원하는 범위(예, 전술한, 0 - 200mm H2O) 안일 수 있다. 두개의 암들(5050 및 5052)의 상대적인 길이들, 및 각 암의 너비들을 적절하게 선택함에 의해, 레버 또는 기어 감소 메커니즘과 동등한 것이 달성될 수 있다. 그러므로, 특정 적용들을 위해 필요한 낮은 압력들(예, 0 - 200 mm H2O)을 제공하기 위한 충분히 부드러운 스프링은, 관습적인 긴 스프링이 아닌, 짧은, 두개의-암 스프링을 사용하여 달성될 수 있다.
일 실시 예에서, 받침점(5054), 제1 암(5050), 및 외팔보 암(5052)은 캠에(5048) 의해 제1 암에 적용된 제1 힘이 외팔보 스프링에 의해 밸브 요소에 대하여 적용된 제2 힘으로 변형되기 위해 레버 효과를 제공하도록 구성될 수 있으며, 제2 힘은 제1 힘보다 작다.
보여지듯이, 캠(5048)이 회전할 때, 스프링(5020)에 대해 가해진 힘은 최소 힘으로부터 최대 힘까지의 범위를 걸쳐서 미세 증가들로 또는 연속적으로 조정된다. 캠(5048)이 스프링(5020)에 대한 캠에 의해 최대 압력이 가해지는 위치에 있을 때, 제1 스프링 암(5050)은 밸브 요소(5048)를 향하여 이동된다. 그러므로, 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅은 캠(5048)의 이 위치에서 가장 높다. 하나의 예시에서, 스프링(5020)에 대하여 캠(5048)에 의해 가해진 압력, 따라서 스프링의 텐션은, 캠의 시계방향 회전과 함께 증가한다. 그러나, 통상의 기술자는, 본 개시의 이점을 고려하여, 로터(5026), 캠(5048), 및 스프링(5020)이 로터의 반-시계방향 회전이 스프링의 텐션을 증가시키도록 대안적으로 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
위에서 묘사되었듯, 밸브 요소(5016) 및 밸브 시트(5018)는 플로우 유동들을 통하는 구멍을 형성한다. 인렛 포트(5010)는 로터(5026)의 중심 축과 수직한 방향으로 플루이드가 구멍에 들어오도록(또는, 다른 말로, 밸브 요소(5016)에 대하여 밀도록) 배향될 수 있다. 특정 측면들에서, 인렛 포트(5010)가 플루이드가 로터(5026)의 중심 축과 수직한 방향으로 구멍에 들어오도록 배향될 때, 캠(5048)은 직접적 또는 간접적으로 스프링(5020)의 수평적 변위를 생산한다.
여기서 개시되는 밸브 디바이스(5000)의 실시 예들에서 캠(5048)은 아르키메데스 나선을 모방하여 형태가 정해진다. 그러나, 캠은 스프링(5020)을 체결하는 표면(들)에서 일정하거나 선형 경사, 부분 선형 경사, 비-선형 경사 및 이러한 경사들의 조합을 가질 수 있다.
보여지듯이, 로터 스톱(5060)은 로터가 최소 로터 압력 위치를 지나 회전하는 것으로부터 방지하도록 로터(5060)의 로터 케이싱(5030)이 제공된다. 보여지듯이, 스프링(5020)은 로터(5026)의 회전을 예방하기 위해 로터 스톱(5060)을 체결하도록 구성된다. 제2 스톱(보여지지 않음)은 로터(5026)가 최대 로터 압력 위치를 지나 회전하는 것으로부터 방지하도록 밸브 디바이스(5000)의 꼭대기 캡(5014)에서 형성될 수 있다. 캠(5048)은 스톱(5060)에 의해 셋된 위치까지 각각 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 그 다음 반대 방향으로 회전해야만 한다. 그러므로, 캠(5048)의 완전한 회전은, 오직 작은 단계 또는 증가 회전이 아닌, 완전 개방에서 완전 닫힘까지, 또는 그 반대의, 밸브 디바이스(500)의 전이가 요구된다.
특정 예시들에서, 밸브 디바이스(5000)가 제조된 후, 외팔보 디바이스는 보통 압력 세팅이 조정될 필요가 있다. 예를 들어, 특정 실시 예들에서 스프링(5020)은 각 스텝에 대하여 선형이도록 구성되며, 즉, 캠(5048)의 회전의 각 단계와 함께, 밸브 디바이스(5000)의 압력이 X양만큼 증가하도록 스프링이 텐션되며, 회전의 각 추가적인 단계는 사실이다. 따라서, 주어진 위치에서 캠(5048)을 셋하기 위해 디바이스(5000)의 눈금을 매기고 그 위치에서 적절한 압력을 위해 스프링(5020)을 사전-텐션하는 것은 필수적이다. 그러므로, 밸브 디바이스(5000)가 어셈블 된 후에 및 눈금을 매기는 동안, 밸브 디바이스를 통하는 질소(nitrogen)(또는 일부 다른 유체)의 유동이 있을 수 있다.
위에서 묘사되듯이, 일 실시 예에서, 자기적 모터(5022)는 원형으로 배열된 열개의 로터 자석 요소들(5032)을 포함하고 시계방향 회전이 프로그램 가능한 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 증가시키도록 구성된다. 위에서 묘사되듯, 로터(5026)는 다수의 증가 단계들을 통하여 회전할 수 있으며, 각 단계는 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅에서 정의된 변화에 대응한다. 위에서 또한 논의되었듯, 로터(5026)는 캠(5048)의 360도 회전을 예방할 수 있는 로터 스톱(5060)을 포함할 수 있으며, 하나의 단계에서, 그로 인해 밸브 디바이스(5000)가 완벽한 개방으로부터 완벽한 닫힘까지, 또는 그 반대로, 즉시 전이할 수 있는 것으로부터 방지한다. 따라서, 로터(5026)가 밸브 디바이스(5000)의 최소 압력 세?v의 위치에 있을 때, 로터는 시계방향으로 회전해야만 하며, 그로 인해 밸브 디바이스의 압력 세팅을 점진적으로 증가시킨다. 한 단계에서 밸브 디바이스(5000)를 최고 압력 세팅으로부터 최대 압력 세팅으로 전이시키는 반-시계방향 회전은 로터 스톱(5060)에 의해 예방된다. 유사하게, 로터(5026)가 밸브 디바이스(5000)의 최대 압력 세팅에 대응하는 위치에 도달할 때, 로터가 반-시계방향으로 회전하여야만 하여, 전진적으로 밸브 디바이스의 압력 세팅을 감소시키도록, 캠(5048)의 추가적인 시계방향 회전은 로터 스톱(5060)에 의해 예방된다.
위에서 묘사되듯, 밸브 디바이스(5000)는 X-레이 마커들(5040 및 5044)을 포함하며, 이는 X-레이에서 보여질 수 있으며 로터(5026)의 위치, 및 그에 따른 밸브 디바이스의 압력 세팅을 표시한다. 한 예시에서, X-레이 마커들(5040, 5044)은 밸브 디바이스(5000)의 가장 낮은 압력 세팅에서, X-레이 마커들(5040, 5044)가 캠(5048)의 중심과 정렬되는 방법으로 국부화 된다. X-레이 마커(5044)가 로터와 회전하는 반면, X-레이 마커(5040)는 밸브 디바이스(5000)의 베이스(5002)에서 픽스되며 로터(5026)와 회전하지 않는다.
일부 실시 예들에서, X-레이 마커들(5040, 5044)은 탄탈룸을 포함한다. 일부 실시 예들에서, X-레이 마커들(5040, 5044)은 탈탈룸 구들 및/또는 탄탈룸 비드들을 포함한다.
이식된 프로그램 가능한 밸브 디바이스(5000)는 로터(5026)를 제자리에 잠그고 프로그래밍을 위하여 선택적으로 로터를 풀도록 브레이크 어셈블리를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 이식된 프로그램 가능한 디바이스(5000)는, 포스트(5028) 위 로터 케이싱(5030) 안에서 위치되는, 일반적으로 5064에서 표시되는, 표시기를 더 포함한다. 표시기(5064)는 표시기 하우징(5066) 및 표시기 하우징 안에 위치되고, 예를 들어 접착제 또는 글루에 의해, 표시기 하우징에 고정된 정반대로 자화된 각도 표시기 자석(5068)을 포함한다. 배열은 외부 자기장에 노출될 때, 원하는 압력이 달성되면 로터(5026)를 제자리에 잠그도록 제공되는, 일반적으로 5070에서 표시되는, 표시기(5064)가 로터(5026)에 대하여 회전 가능하도록 한다. 이식된 프로그램 가능한 밸브 디바이스(5000)는 브레이크 또는 스태빌라이져(stabilizer)를 더 포함한다. 구체적으로, 브레이크(5070)가 원형 몸체(5070) 및 몸체를 넘어 연장하는 한 짝의 정반대의 반대 암들(5074, 5076)을 포함하며 위에 배치될 때 로터(5026)의 로터 케이싱(5030)은 로터 케이싱의 스텝들(5036) 사이에서 받아진다. 브레이크(5070)의 몸체(5072)는 브레이크가 포스트에 대해 회전하는 것 으로부터 예방하기 위해 포스트(5028)의 단부 형태 위로 핏하도록 설계된 개방 형태(5078)를 포함한다. 배열은 브레이크(5070)가 포스트(5028)에 대해 회전하는 것으로부터 예방되도록 하나 한 짝의 암들(5074, 5076)은 축 방향으로 배치 가능하다,
위치 자석들(5042)은, 정반대로 자화된 자석(5068)을 함유하는, 표시기(5064)를 배향하고 위치한다. 표시기(5064)는 두개의 목적들을 가진다. 자기적 모터(5022)의 로터(5026)를 허용하도록 프로그래머가 밸브 디바이스의 꼭대기에 위치될 때 하나의 목적은 브레이크(5074)를 스텝들(5036)으로부터 푸는 것이다. 다른 목적은 프로그래머가 밸브에 근접하지 않을 때마다, 즉, 밸브가 프로그램될 때를 제외한 모든 시간들에서, 표시기(5064)는 두 개의 위치 자석들(5042)에 의해 자기적으로 배향된다. 모니터는 위치 자석들(5042)이 아닌 표시기(5064)의 각도 또는 둘레 배향을 리드한다. 두개의 상대적인 작은 위치 자석들(5042)에 의해 생산된 자기장은 외부 모니터에 의해 리드될 정도로 충분히 강력하지 않다. 표시기(5064)는, 외부 모니터에 의해 리드될 정도로 충분히 강한 자기장을 가지는, 두개의 작은 위치 자석들(5042)의 배향을 묘사하는 자기적 증폭기처럼 동작하며, 그러나, MRI 기계에 의해 생산된 것과 같은, 강력한 외부 자기장에 노출될 때 표시기는 자유롭게 회전해야만 하며, 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 변화시키지 않는다. 이식된 밸브를 가진 환자가 MRI 기계 안으로 도입될 때, 표시기(5064)는 MRI 기계의 자기장의 배향을 따라 스스로 배열될 것이나, 로터(5026)로부터 위로 당겨지지 않을 것이다. 이는, 브레이크가 체결됨과 함께, 로터(5026)가 정지된 채로 있도록 허용한다. 환자가 MRI 기계를 떠나면, 두개의 위치 자석들(5042)은 표시기(5064)를 재-배열하며, 이는 그 다음 모니터에 이해 리드될 수 있다.
예를들어, 프로그래머에 의해, 외부 자기적 힘이 밸브 디바이스에 적용될 때, 표시기(5064)는 로터(5026)로부터 브레이크 암들(5074, 5076)을 올리는 외부 자기적 힘에 끌리며, 그로 인해 밸브 디바이스의 압력의 변화를 허용하기 위해 로터가 회전할 수 있도록 한다. 특별히, 표시기(5064)는 자기적 힘을 향해 포스트(5028)를 따라 축 방향으로 이동하며, 따라서, 이 특별한 구성에서, 표시기(5064)의 바깥 모서리는 축 방향으로 브레이크 암들(5074, 5076)을 배치한다. 브레이크(5070)의 암들(5074, 5076)은 로터(5026)가 회전 가능하도록 하기 위해 로터 케이싱(5030)의 단계들(5036) 사이 공간들로부터 제거된다. 동시에, 스테이터(5024)는 로터 자석 요소들(5032)을 이끌도록 자화되며 그로 인해 로터(5026)가 축 방향으로 회전하는 것으로부터 예방한다.
원하는 압력이 달성되면, 외부 자기적 힘은 브레이크 암들(5074, 5076)이 브레이크의 암들(5074, 5074)이 로터 케이싱(5030)의 단계들(5036) 사이에 위치되는 위치로 뒤로 이동하는 것을 가능하게 하도록 제거될 수 있다. 특히, 외부 자기적 힘이 제거되면 표시기(5064)는, 로터를 제자리에 잠그기 위해 위치되는, 브레이크 암들(5074, 5076)을 따르는 로터(5026)를 향해 뒤로 이동한다.
위에서 논의되듯, 밸브 디바이스(5000)의 실시 예들이 자기적으로 동작되는 로터(5026)를 포함하기 때문에, 이식된 프로그램 가능한밸브 디바이스의 압력 세팅은 위치 프로그래머를 위치시키는 단계에 의해 조정될 수 있으며, 이는 이식된 밸브 디바이스와 근접하나 몸체 외부에 배치된다. 프로그래머는, 이식된 프로그램 가능한 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 셋하고 선택적으로 리드하기 위한 사용자(예, 의사)가 프로그래머를 컨트롤 하는 것을 허용하는 다양한 컨트롤 및 인풋/아웃풋(I/O) 구성요소들을 따르는 자기장 발생기를 포함한다. 특정 실시 예들에서, 자기장 발생기는 전자석들의 배열을 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 자기장 발생기는 하나 또는 그 이상의 영구적인 자석들을 포함할 수 있으며, 프로그래머는 배터리 작동식일 수 있다.
일 실시 예에서, 프로그래머는 이식된 자기적으로-프로그램 가능한 밸브 디바이스 위 위치의 환자의 머리 위에 배치되도록 구성된다. 더 아래에서 논의되듯, 프로그래머는 선택적으로 스테이터(5024)를 자화하고 그로 인해 로터(5026)의 회전을 야기하도록 자기적 펄스들을 적용하는 자기장 발생기를 포함한다. 플루이드는, 커넥터(4912)에 연결된 원위 카테터 안으로, 이식된 밸브 디바이스(5000)를 통하여, 인렛 커넥터(4908) 안으로, 뇌실 카테터를 통하여, 뇌실로부터 유동하며, 그 다음 (힘장의 우심실 또는 복강과 같은) 몸체의 먼 지역에서 플루이드를 빼낸다. 프로그래머는 로터(5026)의 회전에 영향을 주도록 자기적 신호를 보낼 수 있다. 예를 들어, 프로그래머는, 아래에서 추가적으로 논의되듯, 자기적 펄스들을 생산하도록 사용될 수 있으며, 케이블 또는 무선 링크와 같은, 소통 링크에 결합될 수 있다.
도 56a-59를 참조하면, 본 개시의 실시 예의 프로그래머 디바이스는 5600에서 일반적으로 표시된다. 보여지듯이, 프로그래머 디바이스(5600)는 케이싱의 꼭대기 및 바닥을 연결하는 꼭대기(5604)(도 56a 및 58), 바닥(5606)(도 57) 및 인접한 사이드 벽(5608)을 가지는 케이싱(5602)을 포함한다. 프로그래머 디바이스(5600)의 케이싱(5602)은 의사의 손 또는 프로그래머 디바이스를 사용하는 전문가 안에서 핏하도록 사이즈가 정해진다. 프로그래머 디바이스(5600)의 꼭대기는, 아래에서 더 상세히 묘사되는, 의사가 밸브 디바이스(5000)를 프로그램하기 위한 액정 디스플레이(LCD)(5612)를 포함하는 사용자 인터페이스(5610)를 포함한다. 프로그래머 디바이스(5600)의 사이드 벽(5608)은 프로그래머의 프로그래밍 시퀀스를 시작하고 밸브 디바이스(5000)의 가동을 컨트롤 하기 위한 두 개의 프로그래밍 시작 버튼들(5614, 5616)을 포함한다. 케이싱(5602)은 프로그래머 디바이스(5000)의 구성요소들을 서포트 하도록 구성된다. 선택적으로, USB 포트(5670)는 재충전가능한 배터리들을 충전하고 프로그래머 디바이스(5600)의 소프트웨어를 수정하거나 업데이트 하도록 제공될 수 있다.
특히 도 59를 참조하면, 프로그래머 디바이스(5600)의 케이싱(5602)은 하부 케이싱(5618) 및 상부 케이싱(5620)을 포함한다. 하부 케이싱(5618)은, 예를 들어, 네개의 AAA 배터리들인, 배터리들 및 배터리 하우징을 닫도록 구성된 배터리 커버(5624)를 받도록 구성된 배터리 하우징(5622)을 포함한다. 프로그래머 디바이스(5600)는 배터리 하우징(5622) 및 모터의 샤프트 상에서 마운트 된 기어(5628)에 결합된 모터(5626)를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 케이싱(5602)은 프로그래머 디바이스(5600)가 어셈블 될 때 모터(5626)를 서포트 하도록 구성된 서포트(5630)를 포함한다. 배터리 하우징(5622)이 제공된 배터리들은 모터(5626)가 기어(5628)의 회전을 구동하기 위한 전력을 제공한다.
프로그래머 디바이스(5600)는, 각각 5640에서 표시된, 자석 기어(5634), 볼 베어링(5636), 자기적 브릿징 플레이트(5638) 및 두개의 영구적인 자석들을 서포트 하기 위해 구성된 중심 허브를 가지는 자석 서포트(5632)를 더 포함한다. 배열은 자석 서포트(5632)에 의해 고정되는 두개의 영구적인 자석들(5640)의 회전을 구동하도록 자석 기어(5634)를 체결하기 위해 기어(5628)가 구성되도록 한다. 보여진 실시 예에서, 자석(5640)은, 둘 다 자기적 브릿징 플레이트(5638)에 부착되고, 각각 북쪽 및 남쪽 측면들을 가지는 두 피스들로부터 형성된다. 자석들(5640)은 밸브 디바이스(5000)를 프로그램 하도록 로터 자석 요소들(5032)의 회전을 구동하기 위해 구성된다. 프로그래머 디바이스(5600)는 제1 프로그래머 전자 보드(5642) 및 제2 프로그래머 전자 보드(5644)를 더 포함하며, 이는 함께 프로그래머 디바이스의 가동을 컨트롤한다.
일 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 영구적인 자석들(5640)의 매 회전 마다, 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)는 단일 회전의 1/5을 회전한다. 그러므로, 프로그래머 디바이스(5600)는 원하는 압력에서 로터를 미세하게 위치시키도록 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)의 증가 이동을 제공하도록 구성된다. 게다가, 일 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 영구적인 자석들(5640)의 매 회전 마다, 밸브 다비이스(5000)의 표시기(5064)는 1회전(1/1)한다.
특정 예시들에서 프로그래머 디바이스(5600)의 케이싱(5602)은 사용자가 편안하고 쉽게 사용할 수 있도록 포장된다. 이 예시에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 컴퓨터 마우스와 유사한 형태를 가진다. 보여지듯이, 일부 실시 예들에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 바깥 표면들 상에서 둥근 코너들을 가지며, 사용자가 잡는데 쉽고 및/또는 편안할 수 있는, 전체적으로 둥근 형태를 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 사용의 한 손에 의해 쉽게 잡힐 수 있다.
위에서 논의되듯, 프로그래머 디바이스(5600)는 배터리 동작식일 수 있다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 케이싱(5602)의 배터리 하우징(5622)은 하나 또는 그 이상의 배터리들을 하우징 할 수 있다. 위에서 논의되듯, 일부 실시 예들에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 모터(5626)는 DC 모터이며 프로그래머 디바이스의 자석들(5640)은 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)를 회전하기 위해 두개의 반대로 자화된 재석들을 포함한다. 두개의 반대로 자화된 자석들(5640)은 프로그래머 디바이스(5600) 안에서 아래쪽으로 배향된 반대 장들을 가진다. 일부 실시 예들에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 자석들(5640)은 6000 가우스의 표면 장 강도를 가진다.
프로그래머 디바이스(5600)는 사용자 인터페이스(5610) 및 전술한 LCD(5612)를 생성하도록 설계된 키보드 포일(foil)을 더 포함하며, 이는 의사가 프로그래머 디바이스를 가동하고, 예를 들어 mm H2O에서 압력 세팅 정보인, 관련된 정보를 볼 수 있도록 사용자 인터페이스를 가지는 케이싱(5602)의 꼭대기(5604)에서 제공된다. 프로그래머 디바이스(5600)는 웜 홀 하우징(worm hole housing)(5646)을 더 포함한다. 프로그래머 디바이스(5600)의 케이싱(5602)의 꼭대기(5604)는 의사가 프로그래머 디바이스(5600)에 대한 밸브 디바이스(5000)의 위치를 볼 수 있도록 설계된다. 특히, 사용자 인터페이스(5610)는 압력 세팅, 배터리 상태, 및 선택적인 다른 정보와 같은, 정보를 보여주도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 스크린(5610)의 중심은 (디지털 리드-아웃(digital read-out)에서)선택된 압력을 보여줄 수 있다. 추가적으로 아래에서 논의되듯, 스크린의 경계는 X-레이가 보여주는 것의 표시 및 압력 디바이스(5000)에 의해 표시될 수 있는 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)의 위치를 포함할 수 있다.
프로그래머 디바이스(5600)의 사용자 인터페이스(5610)는 사용자가 프로그래머 디바이스의 압력 셋포인트를 선택하는 것을 허용하도록 구성되며, 그에 의해 밸브 디바이스(5000)의 압력을 셋한다. 일부 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 버튼(5652)은 프로그래머 디바이스를 켜고 끄도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(5610)는, 각각, 압력 셋포인트를 증가시키고 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 플러스(+) 및 마이너스(-) 버튼들(5648, 5650)을 포함하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(5610)는 추가적으로 두개의 프로그래밍 시작 버튼들(5614, 5616) 및 사용 동안 조명을 제공하는 선택적인 빛 버튼을 포함하도록 구성될 수 있다.
프로그래머 디바이스(5600)의 케이싱(5602)은 밸브 디바이스의 압력 세팅을 프로그램 하기 위해 이식된 밸브 디바이스(5000) 위로 프로그래머 디바이스의 올바른 배향을 용이하게 하도록 형태가 정해진다. 특정 예시들에서, 케이싱(5602)은 프로그래머 디바이스(5600)의 바닥(5606)에 형성된 몰드된 캐비티(5654)를 포함한다. 캐비티(5654)는 적어도 대략적으로 이식된 밸브 디바이스(5000)의 형태 및 크기에 대응하도록 형태 및 크기가 정해진다. 캐비티(5654)는 케이싱(5602)의 바닥(5606)에서 정의된 한 짝의 채널들을 포함한다. 위에서 논의되듯, 프로그램 가능한 밸브 디바이스(5000)의 인렛 포트(5010)는 인플로우 카테터에 연결될 수 있고, 프로그램 가능한 밸브 디바이스의 아웃렛 포트(5012)는 배수 카테터에 연결될 수 있다. 채널들은, 프로그래머 디바이스(5600)가 환자의 모리 상의 이식된 밸브 디바이스(5000) 위에 배치될 때, 채널이 인플로우 카테터 및 배수 카테터와 배열하도록 크기가 정해지고 배열될 수 있고, 그로 인해 프로그래머 디바이스가 이식된 밸브 디바이스에 올바르게 배열하는 것을 돕는다. 사용자가 프로그래머 디바이스(5600) 상의 원하는 압력 셋포인트를 셋한 후에, 사용자는 프로그래머 디바이스를 밸브 디바이스(5000)의 꼭대기에 배치하며, 이는 자동적으로 브레이크를 푼다. 그 다음, 사용자는 프로그래밍을 시작하기 위해 사이드 벽(5608) 상의 각 두개의 프로그래밍 시작 버튼들(5614, 5616)을 누른다
도 56A-56D로 돌아와 참조하면, 일 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 사용되지 않을 때 프로그래머 디바이스의 영구적인 자석들(5640)에 의해 생산되는 매우 강한 자기적 힘을 쉴드하도록 선택적으로 자기장(5660)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 자기적 쉴드(5660)는 몰드된 플라스틱 바깥 몸체를 가지며, 이는 내부 스틸 플레이트를 압축한다. 프로그래머 디바이스(5600)의 바닥에 부착될 때, 내부 자석들(5640)에 의해 발생된 자기장은 스틸 쉴드를 통하는 자기적 "회로"에 가까우며, 그에 의해 프로그래머 디바이스 바깥의 환경을 강한 자기장으로부터 고립한다. 위에서 묘사되듯 자기적 쉴드(5660)는 프로그래머 디바이스(5600)를 가동하기 전에 제거된다. 일 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 자기적 쉴드(5660)가 제거될 때까지 안전 특성으로써 가동이 불가능하다.
도 60a 및 60b를 참조하면, 본 개시의 실시 예들의 모니터 디바이스는 일반적으로 6000에서 표시된다. 모니터 디바이스(6000)는 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 모니터 하도록 사용될 수 있다. 프로그래밍 디바이스(5600)가 프로그램된 밸브 디바이스(5000)를 가지기 전 및/또는 후에 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 입증하도록 프로그래머 디바이스(5600)와 함께 사용될 수 있다. 보여지듯이, 모니터 디바이스(6000)는 꼭대기(6004), 바닥(6006) 및 케이싱의 꼭대기 및 바닥을 연결하는 사이드 벽(6008)을 가지는 디스크-형태의 케이싱(6002)을 포함한다.
추가적으로 도 61을 참조하면, 모니터 디바이스(6000)의 케이싱(6002)의 꼭대기(6004)는 LCD(6010) 및 사용자가 사용 동안 모니터 디바이스의 배치 및 가동을 볼 수 있는 것을 통하는 중심 오프닝(6012)을 포함한다. 모니터의 디바이스(6000)의 LCD(6010)는 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 측정하기 위해 의사에 의해 사용된다. 케이싱(6002)의 탑(6004)은 모니터 디바이스(6000)를 가동하기 위해 사용자 인터페이스(6014)를 제공하도록 키보드 포일을 더 포함한다. 예를 들어, 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)의 위치를 보여주는 다이얼(6016)은 모니터 디바이스(6000)의 케이싱(6002)의 꼭대기(6004) 상에서 제공된다. 켜고 끄기 위한, 모니터 디바이스(6000)를 가동하도록 구성된 켬/끔 버튼(6018) 뿐만 아니라 이전 리드 압력 세팅을 접근하기 위한 압력 리콜 버튼(6020)은 제공된다. 선택적으로, USB 포트(6070)는 재충전할 수 있는 배터리들을 충전하고 및/또는 모니터 디바이스(6000)의 소프트웨어를 수정하거나 업데이트 하도록 제공될 수 있다.
도 62 및 63을 참조하면, 모니터 디바이스(6000)의 케이싱(6002)은 하부 케이싱(6022) 및 상부 케이싱(6024)을 포함한다. 모니터 디바이스(6000)의 하부 케이싱(6022)은 모니터 디바이스(6000)의 가동에 전력을 제공하기 위해 하나 또는 그 이상의 배터리들을 함유하도록 구성된 배터리 하우징(6026)을 포함한다. 6028에서 함께 표시된, 배터리 커버들은 배터리 하우징(6026)을 커버하기 위해 제공된다.
모니터 디바이스(6000)는 모니터 전기 보드(6034) 및 모니터 센서 보드(6036)를 더 포함하며, 이는 밸브 디바이스의 압력 세팅을 결정하도록 밸브 디바이스(5000)의 표시기(5064)의 각도 또는 원주의 배향을 위치시키고 감지하기 위해 제공된다. 모니터 디바이스(6000)는 모니터 어셈블리(6034)의 꼭대기 상에 제공된 나침반 브릿지(6038)를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 나침반 브릿지(6038)는 케이싱(6002)의 부분인 플라스틱 커버이다. 나침반 브릿지(6038)의 한 목적은 센서들을 보호하는 것이다.
도 64 및 65를 참조하면, 모니터 센서 보드(6036)는 제1(꼭대기) 표면(6040)(도 64) 및 제2(바닥) 표면(6042)(도 65)을 포함한다. 모니터 센서 보드(6036)는 제1 탭에서 종결하는 제1 암(6046) 및 제2 탭에서 종결하는 제2 암(6048)을 가지는 둥근 중앙 몸체(6044)를 포함한다. 특히 도 65를 참조하면, 중심 몸체(6044)는, 각각 6050에서 표시된, 네개의 센서들을 포함하며, 이는 밸브 디바이스(5000)의 표시기(5064)의 정반대로 자화된 자석(5068)을 찾도록 및 모니터 디바이스를 밸브 디브이스 위로 배치할 때 밸브 디바이스 상의 모니터 디바이스(6000)를 중심에 두도록 구성된다. 따라서, 모니터 디바이스(6000)는 밸브 디바이스가 아래에서 묘사된 방식에서 모니터 디바이스 및 프로그래머 디바이스(5600)를 사용함에 의해 프로그램 되는 과정 동안 밸브 디바이스(5000) 상에서 스스로-중심에 있도록 구성된다. 일 실시 예에서, 모니터 디바이스(6000)는 사용자에게 밸브 디바이스(5000)를 걸쳐 정확한 중심 위치를 달성하기 위해 모니터가 움직여야 하는 방향을 표시하는 빛들의 둥근 배열을 포함한다.
모니터 센서는 네개의 센서들(6050)에 대하여 6052에서 표시되는 제5 센서를 더 포함한다. 이 센서(6052)는 밸브 디바이스의 압력 세팅을 결정하기 위해 밸브 디바이스(5000)의 표시기(5064)의 각도 또는 둘레의 배향을 측정하도록 구성된다. 표시기(5064)의 각도 또는 둘레의 배향은 로터(5026)의 각도 또는 둘레의 배향과 상호관련된 방향이며, 이는 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅과 상호관련된 방향이다. 일 실시 예에서, 모든 18도들의 회전은 밸브 디바이스(5000)의 특별한 압력에 대응한다. 각각 6054에서 표시된, 한 짝의 빛 방출 다이오드들(LEDs)은 모터 디바이스(6000)를 사용할 때 환자에서 빛을 내뿜도록 제공된다. 제1 암(6046)의 제1 탭은 지구의 자기장 및/또는 어느 다른 현재 자기장을 측정하는 제1 자기적 센서(6056)를 포함한다. 유사하게, 제2 암(6048)의 제2 탭은 또한 지구 자기장 및/또는 어느 다른 현재 자기장을 측정하는 제2 자기적 센서(6058)를 포함한다. 모니터(6000)를 밸브 디바이스(5000)에 근접하게 배치하기 전에, 자기적 센서(6048) 및 자기적 센서(6056)는 나중에 그들을 센서(6052)의 리딩으로부터 추출하기 위해 외부 자기장들을 리드한다. 이는 센서(6052)가, 다른 외부의 자기장들과 관계없이, 표시기(5064)의 각도 또는 둘레의 배향을 정확히 리드하는 것을 가능하게 한다.
프로그래머 디바이스(5600)와 함께, 모니터 디바이스(6000)는 모니터 디바이스의 바닥(6006) 상에 형성된 몰드된 캐비티(6060)(도 60b)를 포함한다. 캐비티(6060)는 적어도 대략적으로 이식된 밸브 디바이스(5000)의 형태 및 크기에 대응하여 형태 및 크기가 정해진다. 캐비티(6000)는 케이싱(6002)의 바닥(6006)에서 정의된 한 짝의 채널들을 포함한다. 채널들은, 모니터 디바이스(6000)가 환자의 머리 상의 이식된 밸브 디바이스(5000) 위에 배치될 때, 채널들이 인플로우 카테터 및 배수 카테터와 정렬하도록 크기가 정해지고 배열될 수 있으며, 그에 의해 모니터 디바이스가 이식된 밸브 디바이스와 올바르게 정렬하는 것을 도와준다.
도 66 및 67을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예의 위치 디스크는 일반적으로 6000에서 표시된다. 보여지는 실시 예에서, 위치 디스크(6600)는 이식된 밸브 디바이스(5000)에 의해 사용 동안 위치 디스크를 가이드 하도록 생산된 벌지를 받도록 구성된 컷아웃(6604)을 가지는 얇은 바디(6602)를 포함한다. 위치 디스크는 위치 디스크 상의 화살표(6610)가 밸브 디바이스(5000) 안의 플루이드의 유동의 방향을 표시하도록 밸브 디바이스(5000) 위에 배치된다. 위치 디스크(6600)의 몸체(6602)는 위치 디스크 상의 모니터 디바이스(6000)를 싯하도록 구성된 위치 피쳐(6608)와 함께 리세스된 부분(6606)을 더 포함한다. 사용 동안, 위치 디스크(6600)의 컷아웃(6604)은 대략적으로 위치 디스크를 환자에 위치시키기 위해 밸브 디바이스(5000) 위에 위치된다. 대략 위치되면, 모니터 디바이스(6600)는 모니터 디바이스 상에서 제공되는 메이팅 피쳐 안에서 받아지는 위치 피쳐(6608)와 함께 리세스 된 부분(6606) 안에 위치된다. 이 점에서, 모니터 디바이스(6000)는 밸브 디바이스(5000) 상의 모니터 디바이스를 중심에 두도록 가동된다. 보여지듯, 모니터 디바이스(6000)는, 밸브 디바이스(5000)에 대하여 위치 디스크 및 모니터링 디바이스 둘 다를 중심에 두도록, 모니터에 의해 표시되는 방향을 향해, 위치 디스크(6600)와 함께 이동할 수 있다.
중심에 위치되면, 모니터 디바이스(6000)는 위치 디스크(6600)로부터 제거될 수 있으고, 위치 디스크를 제자리에 두며 프로그래머 디바이스(5600)는 현재 밸브 디바이스(5000)를 프로그램 하기 위해 위치 디스크 상에 위치될 수 있다. 모니터 디바이스(6000)와 함께, 프로그래머 디바이스(5600)는 프로그래머 디바이스 상에서 제공되는 메이팅 피쳐 안에서 받아지는 위치 피쳐(6608)와 함께 리세스된 부분(6606) 안에 위치된다.
도 68은 자기적 쉴드(5660)를 가지는 프로그래머 디바이스(5600), USB 포트(6070)를 통해 전력 코드(6620)에 연결된 모니터 디바이스(6000), 및 모니터 디바이스 아래 배치된 위치 디스크(6000)를 도시한다.
특정 실시 예들에서, 밸브 디바이스(5000)는 적절한 압력이 달성되는 것을 보장하기 위한 주기적 모니터링을 요구한다. 다른 실시 예들에서, 밸브 디바이스(5000)는 압력을 증가시키거나 감소시키기 위한 주기적 재프로그래밍을 요구한다. 압력을 모니터링 할 때, 거기에서 위치 디스크의 개방이 이식된 밸브 디바이스의 윤곽을 받도록 위에서 참조되듯 위치 디스크(6600)는 밸브 디바이스(5000) 위에 배치되며, 모니터 디바이스(6000)는 위치 디스크 상에서 위치된다. 모니터 디바이스(6000)는 모니터 디바이스 및 밸브 디바이스(5000) 상의 위치 디스크(6600)를 중심에 두도록 가동된다. 중심에 위치될 때, 모니터 디바이스(6000)는 밸브 디바이스(5000)의 존재 압력을 감지할 것이며, 이는 LCD(6010) 상에서 표시된다. 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)의 위치는 또한 다이얼(6016) 상의 모니터 디바이스(6000)의 사용자 인터페이스(6014) 상에서 감지될 수 있다. 만약 감지된 압력이 의사에 의해 결정되는 것처럼 수용가능하다면, 모니터 디바이스(6000)는 켬/끔 버튼(6018)에 의해 꺼지며, 모니터 디바이스 및 위치 디스크(6600)는 환자로부터 제거된다.
만약 의사에 의해 결정되어 감지된 압력을 수용할 수 없다면, 또한 만약 밸브 디바이스(5000)가 프로그램 되도록 예정되었다면, 모니터 디바이스(6000)는 위치 디스크(6600)로부터 제거되며 켬/끔 버튼(6018)에 의해 꺼진다. 모니터가 위치 디스크(6600)로부터 제거되면, 프로그래머 디바이스(5600)는 켬/끔 버튼(5652)에 의해 켜진다. 활성화되면, 의사는, 예를 들어, 위에서 묘사되듯 플러스(+) 및 마이너스(-) 버튼들(5648, 5650)을 조작함에 의해 100 mm H2O인, 프로그래머 디바이스(5600) 상의 압력을 선택한다. 일부 실시 예들에서, 프로그래머 디바이스(5600)는, 예를 들어 70mm H2O인, 프리셋 압력으로 프로그램 될 수 있다. 압력이 선택되면, 프로그래머 디바이스(5600)는 위치 디스크(6600) 상에 배치되며, 각 시작 버튼(5614) 또는 시작 버튼(5616)은 프로그래밍 시퀀스를 시작하기 위해 눌린다. 위에서 묘사되듯, 프로그래머 디바이스는 리셋 가동을 수행하며, 그 다음 밸브 디바이스(5000)의 압력을 선택되거나 미리 셋된 압력으로 셋한다. 특히, 프로그래머 디바이스(5600)의 자석들(5640) 표시기(5064)를 들기 위해 자화되며 자기적 모터(5022)의 로터(5026)를 풀기 위해 브레이크 암(5074) 및 브레이크 암(5076)을 들어올린다. 밸브 디바이스(5000)의 로터 자석 요소들(5032)은 스테이터(5024)에 의해 자회되며, 이는 순차적으로 밸브 디바이스(200)가 로터(5026)를 선택된 위치 및 압력으로 회전시키는 것과 유사한 방식으로 프로그래머 디바이스(5600)의 자석들(5640)에 의해 자화된다. 로터(5026)가 적절한 위치로 이동되면, 프로그래머는 이식된 밸브 다비이스(5000)로부터 멀리 들어올려지며, 표시기(5064)가 브레이크(5070)가 로터를 제자리에 잠그기 위해 로터(5026)의 단계들(5036) 사이에 위치되는 안착 위치로 되돌아가도록 허용한다. 프로그래머 디바이스(5600)는 환자로부터 제거되며 켬/끔 버튼(5652)에 의해 꺼진다. 의사는 밸브 디바이스(5000)가 올바르게 프로그램 되었는지 입증하도록 모니터함과 함께 사이클을 반복할 수 있다. 압력이 입증되면, 의사는 모니터 디바이스(6000) 및 위치 디스크(6600)를 환자로부터 제거할 수 있다.
특정 실시 예들에 따르면, 밸브 압력 조정들은 프로그램 가능한 이식된 밸브 디바이스(5000)와 인접한 펄스된 자기장을 적용함에 의해 만들어질 수 있다. 위치 디스크(5600)가 모니터 디바이스(6000)에 의해 중심에 두어지면, 프로그래머 디바이스(5600)는 위치 디스크(6600)를 사용하여 이식된 밸브 디바이스(5000)와 근접하게 배치된다. 보여진 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)의 자석들(5640)은 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)를 가동하기 위해 구성된다. 이식된 밸브 디바이스(5000)의 자기적으로 가동가능한 모터(5022)는, 로터 케이싱(5030)의 채널의 교차 극과 배열되는 열개의 로터 자석 요소들(5032)을 가지는 로터(5026)를 포함한다. 자기적 모터(5022)는 프로그래머 디바이스(5600)에 의해 자화되는 로터(5026) 아래에 위치되는 스테이터(5024)를 더 포함한다.
밸브 디바이스(5000)의 가동은 밸브 디바이스(200)의 가동과 유사하다. 예를 들어, 프로그래머 디바이스(5600)의 자석들(5640)은 각 영구적인 자석들이거나 각 스테이터(5024)와 마주하는 북쪽 또는 남쪽 극을 가지도록 에너자이징 될 수 있거나, 각각이 함께 꺼진 채로 있을 수 있다. 원하는 방향 및 원하는 각도를 통하는, 밸브 디바이스(5000)의 로터(5026)의 이동은 각 전술한 시퀀스들에서 영구적인 자석들 또는 자석들(5640)의 에너자이징의 움직임에 의해 달성되며, 차례로 스테이터(5024)를 자화하고, 그 다음 (극에 의존하여) 로터 자석 요소들(5032)을 끌거나 후퇴시켜, 로터(5026)의 회전을 야기한다.
그러므로, 프로그래머 디바이스(5600) 및 모니터 디바이스(6000)를 포함하는 외부의 컨트롤러를 따라, 위에서 논의되듯 자기적 모터(5022)를 가지는 이식된 밸브 디바이스(5000)의 사용에서, 이식가능한 밸브 디바이스의 압력 세팅은 비-침습적으로 컨트롤 되며 작은 증가들에서 측정될 수 있다. 캠(5048)의 구성 및 스프링(5020)에서 텐션은 로터(5026)의 각 각도 증가가 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅에서 잘-정의된 선택된 변화(예, 10 mm H2O)를 생산하도록 설계되고 눈금 매겨질 수 있다. 한 예시에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 사용자가 밸브 디바이스(5000)를 위한 원하는 압력 세팅을 입력하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로그래머 디바이스(5600)는 밸브 디바이스의 압력을 0에서 300 mm H2O까지 셋하도록 구성될 수 있으며, 0에서 180 mm H2O까지는 10 mm씩 증가하고 180에서 300 mm H2O까지는 40mm씩 증가한다. 일 실시 예에서, 디폴트 또는 미리 셋된 압력은 70 H2O이다.
하나의 예시에서, 밸브 디바이스(5000)의 정확한 압력 세팅을 보장하기 위해, 프로그래머 디바이스(5600)는 완전한 개방 위치로 밸브 디바이스를 셋하도록 첫번째로 반-시계방향 회전 시퀀스를 활성화하고 그 다음 사용자에 의해 입력되는 선택된 압력 세팅으로 밸브 디바이스를 셋하도록 시계방향 회전 순서를 활성화하기 위해 구성될 수 있다. 특정 예시들에 따르면, 반-시계방향 회전 시퀀스가 활성화되면, 프로그래머 디바이스(5600)는 충분한 수의 반-시계방향 단계들을 통하여 회전하기 위해 로터(5026)를 작동하도록 구성될 수 있으며, 밸브 디바이스(5000)가 가장 낮은 압력 세팅을 갖기 위해 로터가 위치되도록 한다. 위에서 논의되듯, 로터 스톱(5060)의 존재는 로터(5026)가 최소 압력 세팅 위치를 지나 회전을 계속하는 것으로부터 예방하도록 한다. 프로그래머 디바이스(5600)가 반-시계방향 회전 시퀀스를 멈춘 후에, 알려진 위치(최소 압력 세팅에 대응하고 로터 스톱(5060)을 가지는 위치)로부터 시계방향 시퀀스를 시작할 수 있다. 프로그래머 디바이스(5600)는 로터(5026)가 선택된 수의 시계방향 단계들을 통하여 회전하도록 작동할 수 있게 하여 사용자에 의해 선택된 압력 세팅을 위하여 밸브 디바이스(5000)를 프로그램 하도록 한다.
비록 위에서 논의된 예시들이 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 프로그램하기 위해 로터(5026)의 시계방향 회전(로터(5026)를 프로그래밍 시퀀스를 시작하는 알려진 위치로 셋하기 위한 반-시계방향 회전)을 사용하더라도, 통상의 기술자는, 본 개시의 이점을 고려하여, 시스템(밸브 디바이스(5000), 프로그래머 디바이스(5600), 모니터 디바이스(6000), 및 위치 디스크(6600))이 대신 반대 배열, 즉 로터(5026)의 반-시계방향 회전(및 로터를 프로그래밍 시퀀스를 시작하도록 알려진 위치로 셋하기 위한 시계방향 회전)이 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅을 프로그램 하는데 사용하도록, 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
밸브 어셈블리(4900)의 실시 예는 잘-묘사된 외과적 절차들을 사용하여 환자 안에 이식될 수 있다. 밸브 디바이스(5000)의 압력 세팅은 외과적 이식 전 원하는 압력 세팅을 위해 조절될 수 있다. 한 측면에서, 운용 압력은 환자의 뇌실
CSF 압력과 대략적으로 동일하게 셋 될 수 있어 수술 후에 어떤 압력 변화도 없도록 한다. 환자가 수술로부터 회복한 후에, 압력 세팅은 원하는 대로 조정될 수 있다. 예를 들어, 환자가 NPH를 겪을 때, 압력 세팅은 뇌실들의 크기의 감소를 시작하도록 감소될 수 있다. 압력 세팅에서 추가적인 조정들은 추가적으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 뇌실들의 사이즈가 충분히 감소되면, 밸브의 압력 세팅은 증가될 수 있다. 이해되듯, 이식된 밸브 디바이스의 사용은 환자의 치료의 과정에 걸쳐 필요에 따라 외부적으로 조정되도록 밸브 디바이스의 압력 세팅을 허용한다.
특정 실시 예들에서, 수두증을 치료하는 방법은 환자의 뇌의 뇌실 캐비티 안의 뇌실 카테터 및 플루이드를 빼내는 환자의 몸 안에 떨어진 위치에 설치된 커넥터에 연결된 원위 카테터를 가지는 밸브 어셈블리(4900)의 실시 예를 이식하는 단계를 포함한다. CSF를 빼내는 곳의 몸체의 떨어진 위치들은, 예를 들어 우심실 및 복막을 포함한다.
후두증에 더하여, 초과 플루이드의 축적 과 연관되고 적절하게-설계된 인플로우 카테터를 사용하여 플루이드를 몸체의 다른 부분 안으로 빼냄에 의해 처료될 수 있는 몇몇 다른 상태들이 있다. 이러한 상태들은, 예를 들어, 만성 심막 유출들, 만성 폐 출혈들, 폐 부종, 복수, 및 녹내장을 포함한다. 프로그램 가능한 밸브 디바이스의 예시들은 이러한 상태들을 치료하는데 사용될 수 있음이 고려되어야 한다.
밸브 디바이스(5000)를 포함하는, 여기에서 묘사된 밸브들의 압력 세팅들은, 위에서 묘사되듯이, 많은 이산된 단계들 또는 증가들, 또는 연속적으로 미리결정된 단계를 결쳐서 조정될 수 있다. 여기서 묘사된 밸브의 실시 예들은 낮은 압력, 예를 들어, 0 mm H2O부터 높은 압력, 예를 들어, 300 mm H2O까지, 압력에 있어 다양하다. 대부분의 관습적인 밸브들은 오직 200 mm H2O만큼 높은 압력을 가지며 오직 각각 압력 세팅 사이에서 상대적으로 큰 증가들로 조정될 수 있다.
적어도 하나의 실시 예의 몇몇 측면들을 위에서 묘사하였으며, 다양한 대안들, 수정들, 및 개선들이 통상의 기술자에게 쉽게 발생할 것이라는 것은 이해되어야 한다. 이러한 대안들, 수정들, 및 개선들은 본 개시의 부분으로 의도되며 본 발명의 범위 내로 의도된다. 따라서, 전술한 묘사 및 도면들은 오직 예시의 방법일 뿐이며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들의 적절한 구성, 및 그들의 등가물로부터 결정되어야 한다.
Claims (24)
- 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 안의 압력을 세팅하기 위한 키트에 있어서,
자기적으로 가동가능한 모터를 가지는 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리 - 상기 모터는 상기 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 제공하도록 구성됨 -;
상기 외과적으로-이식가능한 밸브 어셈블리의 압력 세팅을 감지하도록 구성된 모니터 디바이스; 및
적어도 하나의 프로그래머 자석을 가지는 프로그래머 디바이스 - 상기 적어도 하나의 프로그래머 자석은 선택적으로 이동가능하고 상기 자기적으로 가동가능한 모터를 작동시키기 위해 구성되어, 상기 프로그래머의 압력 셋포인트와 일치하도록 사용자가 상기 밸브 어셈블리의 상기 압력 세팅을 조정하는 것을 허용하도록 함 - 를 포함하고,
상기 밸브 어셈블리는 자기적으로 가동되는 기계적 브레이크 어셈블리를 포함하고,
상기 기계적 브레이크 어셈블리는,
표시기 하우징 및 상기 표시기 하우징 안에 배치된 자석을 가지는 표시기, 및
상기 표시기에 결합되는 브레이크 - 상기 브레이크가 상기 모터의 로터의 회전을 예방하도록 복수의 모터 티스의 티스 사이 위치되는 잠긴 위치 및 상기 브레이크가 상기 복수의 로터 티스의 상기 티스를 해제하는 잠기지 않은 위치 사이 상기 표시기의 이동에 대응하여 이동가능하고, 상기 표시기는 상기 프로그래머 디바이스에 의해 적용된 외부 자기장에 노출됨에 대응하여 이동가능함 - 를 포함하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 안의 압력을 세팅하기 위한 키트. - 제1항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스는 적어도 하나의 사용자 인터페이스 및 상기 프로그래머 디바이스를 켜고 끄기 위한 적어도 하나의 버튼을 더 포함하는, 키트. - 제2항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스의 상기 사용자 인터페이스는 상기 압력 셋포인트를 증가시키기 위한 제1 버튼 및 상기 압력 셋포인트를 감소시키기 위한 제2 버튼을 포함하는, 키트. - 제2항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스는 상기 프로그래밍 시퀀스를 개시하기 위한 적어도 하나의 시작 버튼을 포함하는, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스는
하우징,
상기 하우징에 결합된 모터, 및
상기 모터에 결합되고 상기 하우징에 대해 회전하도록 구성된 자석 어셈블리 - 상기 자석 어셈블리는 상기 밸브 어셈블리 상에 상기 외부 자기장을 적용하도록 적어도 하나의 영구적인 자석을 포함함 - 를 포함하는, 키트. - 제5항에 있어서,
상기 모터는 구동 기어를 가지는 샤프트를 포함하며, 상기 자석 어셈블리는 자석 서포트를 더 포함하는 - 상기 자석 서포트는 베어링, 상기 구동 기어에 결합된 구동되는 기어, 상기 자석 서포트에 결합된 자기적 브릿징 플레이트, 및 상기 자기적 브릿징 플레이트에 결합된 상기 적어도 하나의 영구적인 자석을 가짐 - 키트. - 제1항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스는 상기 적절한 프로그래밍 시퀀스를 달성하도록 상기 적어도 하나의 영구적인 자석의 상기 이동을 컨트롤하기 위한 소프트웨어를 포함하는, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 프로그래머 디바이스는 상기 선택된 압력 세팅과 반대 방향인 제2 방향으로 상기 로터의 회전을 개시하기 전에 최저 압력 세팅을 위해 제1 방향으로 상기 밸브 디바이스의 상기 로터를 회전시키도록 구성된, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 모니터 디바이스는 적어도 하나의 사용자 인터페이스 및 상기 모니터 디바이스를 켜고 끄기 위한 버튼을 더 포함하는, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 모니터 디바이스는 하우징 및 상기 하우징에 의해 서포트 되는 모니터 어셈블리를 포함하고, 상기 모니터 어셈블리는 상기 모니터 어셈블리를 중심에 두고 상기 밸브 어셈블리의 상기 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위해 구성된 모니터 센서를 포함하는, 키트. - 제10항에 있어서,
상기 모니터 센서는 상기 모니터 어셈블리를 중심에 두기 위한 제1 센서 및 상기 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 상기 자기적으로 가동가능한 모터의 위치를 감지하기 위한 제2 센서를 포함하는, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징의 외부는 생리적으로-호환되는 재료로 형성되고, 상기 자기적으로 가동가능한 모터는 상기 하우징 안에 배치되고, 상기 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 상기 외부 자기장에 의해 유도되는 상기 스테이터의 자기적 극성의 변화에 대응하여 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 상기 로터를 포함하는, 키트. - 제12항에 있어서,
상기 로터는 로터 케이싱 및 상기 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기적 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함하고, 상기 스테이터와의 관계에서 상기 로터의 회전은 상기 밸브 어셈블리의 상기 선택된 압력 세팅을 생산하고, 상기 로터 케이싱은 상기 복수의 로터 티스를 가지는, 키트. - 제13항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는
상기 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트 - 상기 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -,
스프링,
상기 스프링에 의해 상기 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -, 및
상기 로터 케이싱 및 상기 하우징의 상기 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 상기 밸브 어셈블리는 플루이드를 상기 구멍을 통하여 상기 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 상기 인렛 포트 안의 상기 플루이드의 압력이 상기 밸브 어셈블리의 상기 선택된 압력 세팅을 초과할 때 상기 구멍이 열리도록 구성됨 -를 더 포함하는, 키트. - 제13항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 로터에 부착된 로터 마커를 포함하여 상기 로터 마커가 상기 로터와 함께 회전하고 하우징 마커가 상기 하우징에 고정적으로 부착되도록 하며, 상기 하우징 마커와의 관계에서 상기 로터 마커의 위치는 상기 밸브 어셈블리의 상기 압력 세팅을 표시하는, 키트. - 제1항에 있어서,
상기 모니터 디바이스 및 선택적인 상기 프로그래밍 디바이스를 상기 밸브 어셈블리에 위치시키는데 사용되는 위치 디스크를 더 포함하는, 키트. - 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리에 있어서,
하우징 - 상기 하우징의 외부는 생리적으로-호환되는 재료로 형성됨 -;
상기 하우징 안에 배치되는 자기적으로 가동가능한 모터 - 상기 자기적으로 가동가능한 모터는 스테이터 및 외부 자기장에 의해 유도되는 상기 스테이터의 자기적 극성의 변화에 대응하여 상기 스테이터와의 관계에서 회전하도록 구성된 로터를 포함하고, 상기 로터는 로터 케이싱 및 상기 로터 케이싱 안의 링에 배치되고 교차 자기적 극성들로 배열되는 복수의 로터 영구적인 자석 요소들을 포함하고, 상기 스테이터와의 관계에서 상기 로터의 회전은 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 세팅을 생산하고, 상기 로터 케이싱은 복수의 로터 티스를 가짐 -;
상기 로터 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이 위치된 인렛 포트 - 상기 인렛 포트는 밸브 시트 안의 그것의 로터 케이싱 단부에서 종결함 -;
스프링;
상기 스프링에 의해 상기 밸브 시트에 대하여 바이어스 되는 밸브 요소 - 상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 구멍을 형성함 -;
상기 로터 케이싱 및 상기 하우징의 상기 외부 사이에서 위치된 아웃렛 포트 - 상기 션트 밸브 어셈블리는 플루이드를 상기 구멍을 통하여 상기 아웃렛 포트 안으로 벤트하기 위해 상기 인렛 포트 안의 상기 플루이드의 압력이 상기 션트 밸브 어셈블리의 상기 선택된 압력 세팅을 초과할 때 상기 구멍이 열리도록 구성됨 -; 및
자기적으로 가동되는 기계적 브레이크 어셈블리를 포함하고,
상기 자기적으로 가동되는 기계적 브레이크 어셈블리는
표시기 하우징 및 상기 표시기 하우징 안에 배치된 자석을 가지는 표시기, 및
상기 표시기에 결합되는 브레이크 - 상기 브레이크가 모터의 상기 로터의 회전을 예방하도록 상기 복수의 모터 티스의 티스 사이 위치되는 잠긴 위치 및 상기 브레이크가 상기 복수의 로터 티스의 상기 티스를 해제하는 잠기지 않은 위치 사이 상기 표시기의 이동에 대응하여 이동가능하고, 상기 표시기는 프로그래머 디바이스에 의해 적용된 상기 외부 자기장에 노출됨에 대응하여 이동가능함 - 를 포함하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제17항에 있어서,
상기 로터 케이싱은 캠을 포함하며,
상기 캠은 상기 로터의 회전이 상기 캠에 대한 상기 스프링의 바이어싱 텐션을 변화시켜 상기 션트 밸브 어셈블리의 상기 선택된 압력 세팅을 생산하기 위한 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 텐션을 조정하도록 상기 스프링을 체결하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제18항에 있어서,
상기 캠은 아르키메데스 나선 또는 아르키메데스 나선들의 조합들의 형태를 달성하도록 형성되는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제18항에 있어서,
상기 스프링은 외팔보 스프링이며, 상기 외팔보 스프링은 상기 밸브 요소에 대하여 안착하는 외팔보 암 및 상기 캠에 대하여 안착하는 제2 암을 포함하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제17항에 있어서,
상기 로터 케이싱은 시계 및 반시계 방향들 둘 다의 상기 로터의 상기 회전의 360도 회전을 예방하는 로터 스톱을 더 포함하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제17항에 있어서,
캠을 더 포함하고,
상기 캠은 상기 로터의 상기 회전이 상기 캠의 회전을 유발하고 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 텐션을 조정하도록, 상기 스프링을 체결하고 상기 로터 케이싱과 통합되며, 상기 스프링은 외팔보 스프링이고,
상기 외팔보 스프링은
받침점;
상기 받침점에 부착되고 상기 캠을 체결하도록 구성된 제1 암; 및
상기 받침점으로부터 연장하고 상기 밸브 요소에 대하여 안착하도록 구성된 자유 단부를 가지는 외팔보 암;을 포함하고,
상기 받침점, 상기 제1 암, 및 상기 외팔보 암은 상기 캠에 의해 상기 제1 암에 적용된 제1 힘이 상기 외팔보 스프링에 의해 상기 밸브 요소에 대하여 적용된 제2 힘으로 변형되기 위해 레버 효과를 제공하도록 구성되며, 상기 제2 힘은 상기 제1 힘보다 작은, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제17항에 있어서,
상기 자기적으로 가동가능한 모터는 외부 센서가 자기적으로 상기 로터의 위치를 결정하는 것을 허용하는 표시기 자석을 배향하는 제1 및 제2 위치 자석들을 더 포함하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리. - 제17항에 있어서,
상기 로터에 부착된 로터 마커를 더 포함하여 상기 로터 마커가 상기 로터와 함께 회전하고 하우징 마커가 상기 하우징에 고정적으로 부착되도록 하며, 상기 하우징 마커와의 관계에서 상기 로터 마커의 위치는 상기 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리의 상기 압력 세팅을 표시하는, 외과적으로-이식가능한 션트 밸브 어셈블리.
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