KR20230058661A - 심장 이식 모니터링 시스템 및 장치 - Google Patents
심장 이식 모니터링 시스템 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230058661A KR20230058661A KR1020237010172A KR20237010172A KR20230058661A KR 20230058661 A KR20230058661 A KR 20230058661A KR 1020237010172 A KR1020237010172 A KR 1020237010172A KR 20237010172 A KR20237010172 A KR 20237010172A KR 20230058661 A KR20230058661 A KR 20230058661A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sensor
- sensor device
- valve
- frame
- frame assembly
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 51
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 title description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 116
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 210000003709 heart valve Anatomy 0.000 description 47
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 12
- 210000001765 aortic valve Anatomy 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 9
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 9
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 9
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 9
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 210000005246 left atrium Anatomy 0.000 description 7
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 210000004115 mitral valve Anatomy 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 description 3
- 210000005242 cardiac chamber Anatomy 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 210000000591 tricuspid valve Anatomy 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 2
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 2
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 2
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 description 2
- 210000003102 pulmonary valve Anatomy 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- 208000015121 Cardiac valve disease Diseases 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037408 Device failure Diseases 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010027727 Mitral valve incompetence Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 206010067171 Regurgitation Diseases 0.000 description 1
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 1
- 229920009638 Tetrafluoroethylene-Hexafluoropropylene-Vinylidenefluoride Copolymer Polymers 0.000 description 1
- 241000403254 Turkey hepatitis virus Species 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 206010002906 aortic stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000036996 cardiovascular health Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 208000018578 heart valve disease Diseases 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 210000003540 papillary muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 210000003492 pulmonary vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000007958 sleep Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002966 stenotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
- A61B5/02158—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body provided with two or more sensor elements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/24—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
- A61F2/2412—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with soft flexible valve members, e.g. tissue valves shaped like natural valves
- A61F2/2418—Scaffolds therefor, e.g. support stents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0031—Implanted circuitry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4851—Prosthesis assessment or monitoring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
- A61B5/686—Permanently implanted devices, e.g. pacemakers, other stimulators, biochips
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0204—Operational features of power management
- A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
- A61B2560/0219—Operational features of power management of power generation or supply of externally powered implanted units
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
- A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
- A61F2250/0002—Means for transferring electromagnetic energy to implants for data transfer
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
인공 판막은 프레임 조립체의 유입 부분에 제1 개구 및 프레임 조립체의 유출 부분에 제2 개구를 갖는 프레임 조립체, 프레임의 유입 부분에 위치된 제1 센서 장치, 및 프레임의 유출 부분에 위치된 제2 센서 장치를 포함한다. 제1 센서 장치 및 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성된다. 인공 판막은 제1 센서 장치 및 제2 센서 장치로부터 센서 신호를 수신하고 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 송신기 조립체를 더 포함한다.
Description
관련 출원
본 출원은 2020년 8월 31일에 출원되고 발명의 명칭이 "MONITORING SYSTEMS AND DEVICES FOR HEART IMPLANTS"인 미국 가출원 제63/072,298호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전체 개시 내용은 그 전체가 참조로서 본원에 통합된다.
본 개시는 일반적으로 의료용 이식 디바이스 분야에 관한 것이다.
다양한 의료 시술은 심장의 해부학적 구조 내에 의료용 이식 디바이스를 이식하는 것을 포함한다. 유체 압력과 같은, 이러한 해부학적 구조와 연관된 특정 생리학적 파라미터가 환자 건강 전망에 영향을 미칠 수 있다.
하나 이상의 폐 정맥 및/또는 관련 해부학적 구조/조직에 또는 내부에 이식된 하나 이상의 센서 이식 디바이스를 사용하여 좌심방과 연관된 생리학적 파라미터(들)의 모니터링을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 방법 및/또는 장치가 본원에 기술된다.
본 개시의 일부 구현예는 프레임 조립체의 유입 부분에 제1 개구 및 프레임 조립체의 유출 부분에 제2 개구를 갖는 프레임 조립체, 프레임 조립체의 유입 부분에 위치된 제1 센서 장치, 및 프레임 조립체의 유출 부분에 위치된 제2 센서 장치를 포함하는 인공 판막을 포함한다. 제1 센서 장치 및 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성된다. 인공 판막은 제1 센서 장치 및 제2 센서 장치로부터 센서 신호를 수신하고 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 송신기 조립체를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 조립체는 프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성된다. 제1 센서 장치는 제1 포스트에 위치할 수 있고, 제2 센서 장치는 제2 포스트에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 센서 장치는 제1 포스트 내에서 슬라이딩하도록 구성된다.
인공 판막은 프레임 조립체의 유입 부분에 제3 센서 장치를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인공 판막은 기판 밴드를 더 포함한다. 제1 센서 장치 및 제3 센서 장치는 기판 밴드에 커플링될 수 있다.
일부 실시예에서, 인공 판막은 기판 밴드로부터 프레임 조립체의 유출 부분으로 축방향으로 연장되는 제1 기판 연장부를 더 포함한다. 제2 센서 장치는 기판 연장부에 커플링될 수 있다.
제1 기판 연장부는 비선형 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 인공 판막은 기판 밴드로부터 프레임 조립체의 유출 부분까지 사선으로 연장되는 제1 기판 연장부를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 제1 센서 장치 및 제2 센서 장치는 고분자 재료로 구성된다.
송신기 조립체는 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 전기 전도성 코일을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 센서 장치는 무선 전력을 통해 전력이 공급된다.
본 개시의 일부 구현예는 환자에게 이식되도록 구성된 인공 판막 이식 디바이스를 포함하는 환자 모니터링 시스템에 관한 것이다. 인공 판막 이식 디바이스는 프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성된 프레임 조립체, 상기 제1 포스트에 위치하는 제1 센서 장치, 상기 제2 포스트에 위치하는 제2 센서 장치 -상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성됨- 및 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 상기 센서 신호를 수신하고 상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 무선 송신기 조립체를 포함한다. 환자 모니터링 시스템은, 인공 판막 이식 디바이스가 환자에게 이식되고 수신기 장치가 환자의 외부에 위치하는 동안 인공 판막 이식 디바이스의 무선 송신기 조립체와 무선으로 커플링하고 송신 신호를 수신하도록 구성된 수신기 장치를 더 포함한다.
환자 모니터링 시스템은 프레임 조립체의 유입 부분에 제3 센서 장치를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 환자 모니터링 시스템은 기판 밴드를 더 포함하고, 제1 센서 장치 및 제3 센서 장치는 기판 밴드에 커플링된다.
제1 센서 장치 및 제2 센서 장치는 고분자 재료로 구성될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예는 인공 이식 환자를 모니터링하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 환자에게 이식된 인공 판막 이식 디바이스에 외부 수신기 장치를 무선으로 커플링시키는 단계, 인공 판막 이식 디바이스의 센서 장치를 사용하여 환자와 연관된 물리적 파라미터를 측정하는 단계, 및 송신기 조립체를 사용하여 물리적 파라미터의 측정에 기초하여 신호를 무선으로 송신하는 단계를 포함한다. 송신기 조립체는, 프레임 조립체의 유입 부분에 제1 개구를 갖고 프레임 조립체의 유출 부분에 제2 개구를 갖는 프레임 조립체, 상기 프레임 조립체의 유입 부분에 위치하는 제1 센서 장치, 상기 프레임 조립체의 유출 부분에 위치하는 제2 센서 장치, -상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성됨- 및 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 상기 센서 신호를 수신하고 상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 송신기를 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 조립체는 프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성된다.
제1 센서 장치는 제1 포스트에 위치할 수 있고, 제2 센서 장치는 제2 포스트에 위치할 수 있다.
본 개시를 요약하기 위한 목적으로, 특정 측면, 이점 및 신규한 특징부들이 설명되었다. 이러한 모든 이점이 반드시 임의의 특정 실시예에 따라 달성될 수 있는 것은 아님을 이해해야 한다. 따라서, 개시된 실시예는 본원에서 교시되거나 제안될 수 있는 다른 이점을 반드시 달성하지 않고 본원에서 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점들의 군을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.
다양한 실시예가 예시적인 목적을 위해 첨부 도면에 도시되어 있으며, 결코 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 상이한 개시된 실시예의 다양한 특징부들이 조합되어 본 개시의 일부인 추가 실시예를 형성할 수 있다. 도면 전체에 걸쳐, 참조 번호들은 참조 요소들 간의 대응을 나타내기 위해 재사용될 수 있다.
도 1은 인간 심장의 개략도를 제공한다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따른 심장에 이식된 수술용 인공 심장 판막의 개략도를 제공한다.
도 3은 하나 이상의 실시예에 따른 이식 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 4는 하나 이상의 실시예에 따라 환자와 연관된 하나 이상의 생리학적 파라미터를 모니터링하기 위한 시스템을 나타내는 블록도다.
도 5는 하나 이상의 실시예에 따라 외부 수신기에 데이터를 수집 및/또는 무선으로 송신하기 위해 인공 판막에 부착될 수 있는, 본원에 기술된 바와 같은 하나 이상의 센서에 대한 예시적인 회로의 개략도를 제공한다.
도 6은 하나 이상의 실시예에 따라 하나 이상의 셀을 형성하는 지주(strut) 네트워크를 포함하는 예시적인 프레임을 도시한다.
도 7은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트를 포함하는 인공 판막을 도시한다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트에 있는 하나 이상의 센서를 포함하는 인공 판막을 도시한다.
도 9는 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임의 제1 부분에서 또는 그 근처에서 원주 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 기판 밴드를 포함하는 다른 판막을 도시한다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임의 내부 표면 및/또는 외부 표면 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 스커트를 포함하는 판막을 도시한다.
도 11은 환자의 호흡 및/또는 다른 흉부 움직임의 결과로서 판막 정렬이 변경될 수 있는 방법을 도시한다.
도 12는 하나 이상의 실시예에 따라 기판 밴드 및 확장형 구조를 갖는 하나 이상의 기판 연장부를 포함하는 프레임을 도시한다.
도 13은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임, 기판 밴드, 및 프레임의 제1 부분에서 기판 밴드로부터 프레임의 제2 부분으로 연장되도록 구성된 하나 이상의 기판 연장부를 포함하는 다른 예시적인 판막을 도시한다.
도 14는 하나 이상의 실시예에 따라 포스트 및/또는 프레임에 대하여 하나 이상의 센서의 위치를 조정하기 위해 포스트 내에서 하나 이상의 센서가 슬라이딩할 수 있도록 구성된 하나 이상의 포스트 및 프레임을 포함하는 판막을 도시한다.
도 15는 하나 이상의 실시예에 따라 수술 후 이식 디바이스 및/또는 이와 연관된 환자를 모니터링하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 1은 인간 심장의 개략도를 제공한다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따른 심장에 이식된 수술용 인공 심장 판막의 개략도를 제공한다.
도 3은 하나 이상의 실시예에 따른 이식 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 4는 하나 이상의 실시예에 따라 환자와 연관된 하나 이상의 생리학적 파라미터를 모니터링하기 위한 시스템을 나타내는 블록도다.
도 5는 하나 이상의 실시예에 따라 외부 수신기에 데이터를 수집 및/또는 무선으로 송신하기 위해 인공 판막에 부착될 수 있는, 본원에 기술된 바와 같은 하나 이상의 센서에 대한 예시적인 회로의 개략도를 제공한다.
도 6은 하나 이상의 실시예에 따라 하나 이상의 셀을 형성하는 지주(strut) 네트워크를 포함하는 예시적인 프레임을 도시한다.
도 7은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트를 포함하는 인공 판막을 도시한다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트에 있는 하나 이상의 센서를 포함하는 인공 판막을 도시한다.
도 9는 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임의 제1 부분에서 또는 그 근처에서 원주 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 기판 밴드를 포함하는 다른 판막을 도시한다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임 및 프레임의 내부 표면 및/또는 외부 표면 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 스커트를 포함하는 판막을 도시한다.
도 11은 환자의 호흡 및/또는 다른 흉부 움직임의 결과로서 판막 정렬이 변경될 수 있는 방법을 도시한다.
도 12는 하나 이상의 실시예에 따라 기판 밴드 및 확장형 구조를 갖는 하나 이상의 기판 연장부를 포함하는 프레임을 도시한다.
도 13은 하나 이상의 실시예에 따라 프레임, 기판 밴드, 및 프레임의 제1 부분에서 기판 밴드로부터 프레임의 제2 부분으로 연장되도록 구성된 하나 이상의 기판 연장부를 포함하는 다른 예시적인 판막을 도시한다.
도 14는 하나 이상의 실시예에 따라 포스트 및/또는 프레임에 대하여 하나 이상의 센서의 위치를 조정하기 위해 포스트 내에서 하나 이상의 센서가 슬라이딩할 수 있도록 구성된 하나 이상의 포스트 및 프레임을 포함하는 판막을 도시한다.
도 15는 하나 이상의 실시예에 따라 수술 후 이식 디바이스 및/또는 이와 연관된 환자를 모니터링하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
본원에 제공된 제목들은 단지 편의를 위한 것이며, 청구된 발명의 범위 또는 의미에 반드시 영향을 미치는 것은 아니다.
소정의 바람직한 실시예 및 예시가 아래에 개시되어 있지만, 본 발명의 주제는 구체적으로 개시된 실시예를 넘어 다른 대안적인 실시예 및/또는 용도, 및 이의 변형 및 등가물까지 확장된다. 따라서, 본원에서 발생할 수 있는 청구범위의 범위는 후술하는 특정 실시예 중 어느 하나에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 본원에 개시된 임의의 방법 또는 프로세스에서, 방법 또는 프로세스의 행위 또는 동작은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있고, 반드시 임의의 특정 개시된 순서로 제한되지는 않는다. 다양한 동작은 차례로 특정 실시예를 이해하는 데 도움이 될 수 있는 방식으로 다수의 개별 동작으로서 설명될 수 있지만, 설명의 순서는 이러한 동작이 순서 의존적임을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본원에 기술된 구조, 시스템 및/또는 장치는 통합된 구성요소로서 또는 별도의 구성요소로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예를 비교하기 위한 목적으로, 이들 실시예의 특정 측면 및 이점이 설명된다. 반드시 이러한 측면 또는 이점 모두가 임의의 특정 실시예에 의해 달성되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 다양한 실시예는 본원에서 교시되거나 제안될 수 있는 다른 측면 또는 이점을 반드시 달성하지 않고 본원에서 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.
위치의 특정 표준 해부학 용어는 다양한 실시예에 대해, 동물, 즉 인간의 해부학적 구조를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. "외부", "내부", "상부", "하부", "아래", "위", "수직", "수평", "상단", "하단", 및 유사한 용어와 같은, 특정 공간적으로 상대적인 용어가 하나의 디바이스/요소 또는 해부학적 구조와 다른 디바이스/요소 또는 해부학적 구조의 공간적 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용되지만, 본원에서 이들 용어는 도면에 도시된 바와 같이 요소(들)/구조(들) 간의 위치 관계를 설명하기 위해 설명의 편의를 위해 사용되는 것으로 이해된다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여, 사용 또는 작동시, 요소(들)/구조(들)의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 다른 요소/구조는 대상 환자 또는 요소/구조의 대안적인 배향에 대해 이러한 다른 요소/구조 아래 또는 옆에 있는 위치를 나타낼 수 있고, 그 반대일 수 있다.
본 개시는 심장 단락 및/또는 다른 의료용 이식 디바이스(예를 들어, 인공 판막 이식 디바이스) 및/또는 절차와 관련하여 환자의 하나 이상의 물리적/생리적 파라미터(예를 들어, 혈압)의 원격 모니터링을 위한 시스템, 장치, 및 방법에 관한 것이다. 이러한 압력 모니터링은 통합된 압력 센서 및/또는 연관된 구성요소를 갖는 심장 이식 디바이스(예를 들어, 인공 판막 이식 디바이스)를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 본 개시는, 압력 센서 또는 다른 센서 장치를 포함하거나 이와 연관된 심장 단락(shunt) 및/또는 다른 심장 이식 디바이스에 관한 것이다. 용어 "연관된"은 그의 광범위하고 통상적인 의미에 따라 본원에서 사용된다. 예를 들어, 제1 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재가 제2 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재와 "연관되는" 것으로 설명되는 경우, 이러한 설명은 제1 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재가 직접적으로든지 또는 간접적으로든지, 제2 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재에 물리적으로 커플링되거나, 부착되거나, 연결되거나, 통합되거나, 적어도 부분적으로 내부에 내장되는 것을 나타내는 것으로 이해해야 한다. 특정 실시예는 심장 이식 디바이스의 맥락에서 본원에 개시된다. 그러나, 본원에 개시된 특정 원리가 심장의 해부학적 구조에 특히 적용될 수 있지만, 본 개시에 따른 센서 이식 디바이스는 임의의 적합하거나 바람직한 해부학적 구조에 이식되거나 이식되도록 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 환자의 심장 내부에 인공 판막 또는 스텐트를 배치하면 심장 기능 또한 측정할 수 있는 고유한 기회를 제공할 수 있다. 이는 별도의 이식재를 필요로 하지 않고 심혈관 건강을 모니터링하는 데 임상적 응용예를 가질 수 있다. 본 해결책은 특정 센서 및 무선 송신 구성요소를 포함하는 심장 이식 디바이스를 이식하고, 이식 디바이스(예를 들어, 인공 심장 판막)로부터의 송신 신호를 판독하기 위한 적절한 RF 안테나를 포함하는 핸드헬드 판독 장치를 사용하여 이 디바이스로부터 데이터를 수집하기 위한 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 생체-이미징을 사용한 스폿 체크(spot check)보다는 모니터링을 사용한 적절한 작동을 검증하기 위해 판막 이식 도중에 및/또는 이후에 환자를 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 이러한 해결책은 판막 상태를 실시간으로 및/또는 상대적으로 긴 수술후 기간에 걸쳐 많은 수의 환자에 대해 모니터링하기 위한 옵션을 제공한다.
일부 실시예는 무선 전력 공급 및/또는 무선 통신을 통해 작동하도록 구성될 수 있고/있거나 하나 이상의 통합형 센서를 갖는 심장 판막, 매칭 안테나로 이루어진 외부 판독 유닛, (송신 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된) 신호 처리 유닛, 및 보안 클라우드 및 환자 모니터링 시스템에 대한 무선 링크를 포함하는 여러 구성요소로 구성될 수 있다. 일부 시스템은 기존의 의료용 이식재(예를 들어, 인공 판막) 및 전달 시스템과 함께 사용될 수 있는 연질 및/또는 생체-적합성 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예는 혈류에 실질적으로 영향을 미치지 않고 판막 조립체 둘레에 적어도 부분적으로 래핑될 수 있는 표준 연질 및 생체-적합성 재료를 사용하여 개발될 수 있는 소프트-감지 플랫폼을 제공할 수 있으며, 이는 장기간에 걸쳐 안전하고 효과적인 적용을 허용할 수 있다. 대조적으로, 경질-고정 센서는 압착이 불가능하고 그리고/또는 어려울 수 있고, 판막과 통합하기 어려울 수 있고/있거나 작동 중에 상당한 혈전을 야기할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 하나 이상의 코일 인덕터 및/또는 박막 멤브레인-기반 축전기를 포함하는 인덕터-축전기(LC) 공진 구조를 사용하여 용이해질 수 있다. LC 공진 주파수는 동일한 주파수(즉, 공진 주파수)로 전자기 여기를 전송함으로써 시스템에 에너지를 공급하도록 구성된 외부 공급원과 일치하도록 조정될 수 있다. 공진 주파수는, 판막의 프레임(예를 들어, 적어도 부분적으로 금속 프레임)으로부터의 최소 반사 및/또는 간섭을 피하면서, 조직 내 손실을 최소화하고/하거나 공진 코일로의 에너지 전달을 최대화하도록 선택될 수 있다. 용어 "프레임" 및 "프레임 조립체"는 이들의 평범하고 통상적인 의미에 따라 본원에서 사용되며, 이식 디바이스(예를 들어, 인공 판막)의 구조를 형성하는 임의의 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임 또는 프레임 조립체는 내부 루멘 주위에 하나 이상의 셀을 형성하는 지주들의 네트워크를 포함할 수 있다.
하나 이상의 LC 센서는 하나 이상의 가요성 기판, 유도성 코일, 용량성 압력 센서, 무선으로 데이터를 다중화 및/또는 송신하는 칩, 및/또는 고정형 축전기를 포함할 수 있다. 일부 경우에, LC 센서는 다수의 상이한 파라미터를 동시에 모니터링하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 무선 센서는 인공 판막의 상이한 부분에 이식될 수 있다. 예를 들어, 센서는 판막 바디부 내에 완전히 함유될 수 있고, 판막 바디부의 어느 한 단부에 위치한 다수의 별도의 감지 유닛을 포함할 수 있고/있거나, 센서에 부착된 보조 유닛을 갖는 메인 센서 유닛을 포함할 수 있다. 센서(들)는 압착된 판막 내에 끼워지도록 더 작은 직경으로 압착될 수 있다. 어셈블리가 확장될 때, 센서(들)는 기계적 부착물을 사용하여 판막 내측으로 당겨질 수 있다. 센서(들) 및/또는 판막은 금속으로 적어도 부분적으로 구성될 수 있지만, 판막 전개 동안 각각의 확장을 지지하기 위해 상이한 구조를 가질 수 있다.
본원에 개시된 심장 판막 모니터링 장치 및 시스템의 실시예들은, 수술적 수단 또는 경피적 수단을 사용하여 이식되든지 간에, 임의의 유형의 심장 판막 및/또는 생체-적합성 이식재에 대해 적용될 수 있다. 도 1은 인간 심장 1의 개략도를 제공한다. 인간과 다른 척추 동물에서, 심장(1)은 4개의 챔버, 즉 좌심방(2), 좌심실(3), 우심실(4) 및 우심방(5)을 포함한다. 심장(1)은 우심방(5)을 우심실(4)로부터 분리하는 삼첨판(8)을 포함하여, 그 안의 혈액 순환을 보조하기 위한 4개의 판막을 더 포함한다. 삼첨판 판막(8)은 일반적으로 3개의 첨판 또는 소엽을 가질 수 있으며, 일반적으로 심실 수축(즉, 수축기) 동안 폐쇄되고 심실 확장(즉, 이완기) 동안 개방될 수 있다. 폐동맥 판막(9)은 우심실(4)을 폐동맥으로부터 분리시키고, 수축기 동안 개방되어 혈액이 폐를 향해 펌프되고 이완기 동안 폐쇄되어 혈액이 폐동맥으로부터 심장으로 다시 누출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 폐동맥 판막(9)은 3개의 첨판/소엽을 가지며, 각각은 초승달과 유사하다. 승모 판막(6)은 2개의 첨판/소엽을 가지며 좌심방(2)을 좌심실(3)로부터 분리한다. 승모 판막(6)은 이완기 동안 개방되어 좌심방(2)의 혈액이 좌심실(3)로 흐를 수 있도록 하고, 수축기 동안 폐쇄되어 혈액이 좌심방(2)으로 다시 누출되는 것을 방지하도록 구성된다. 대동맥 판막(7)은 대동맥(12)으로부터 좌심실(3)을 분리한다. 대동맥 판막(7)은 수축기 동안 열려서 좌심실(3)을 벗어나는 혈액이 대동맥(12)으로 들어가도록 구성되고, 이완기 동안 닫혀서 혈액이 좌심실(3)로 다시 누출되는 것을 방지하도록 구성된다.
심장 판막은 일반적으로 본원에서 판막륜으로 지칭되는, 비교적 조밀한 섬유성 고리뿐만 아니라 판막륜에 부착된 복수의 소엽 또는 첨판을 포함할 수 있다. 일부 판막은 소엽을 고정하는 건삭 및 유두근의 집합체를 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 소엽 또는 첨판의 크기는, 심장이 수축할 때, 상응하는 심장 챔버 내에서 생성된 결과적인 증가된 혈압이 첨판이 적어도 부분적으로 개방되어 심장 챔버로부터의 흐름을 허용하도록 하는 것일 수 있다. 심장 챔버 내 압력이 가라앉으면, 후속 챔버 또는 혈관 내 압력이 지배적으로 되어 첨판에 대해 다시 압박할 수 있다. 그 결과, 소엽/첨판이 서로에게 부착됨으로써, 유동 통로를 폐쇄하게 된다.
심장 판막 질환은 심장 판막 중 하나 이상이 제대로 기능하지 못하는 병태를 나타낸다. 병든 심장 판막은 협착으로 분류될 수 있으며, 판막은 판막을 통한 혈류가 충분히 전방으로 흐를 수 있도록 판막이 충분히 개방되지 않고/않거나 불능으로 될 수 있으며, 판막이 완전히 닫히지 않아, 판막이 닫힐 때 판막을 통해 혈액이 과도하게 후방으로 흐르게 한다. 특정 조건에서, 치료받지 않는 경우 판막 질환은 심각하게 심신을 약화시키고, 심지어 치명적일 수 있다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따라 심장(1)에 이식된 수술용 인공 심장 판막(10)의 개략도를 제공한다. 특정 실시예에서, 심장 판막(10)은 본원에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 물리적/생리학적 파라미터를 측정/감지하기 위한 하나 이상의 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 심장 판막(10)은 센서 응답과 연관된 신호를 외부 수신기 장치에 무선으로 송신하기 위한 수단을 더 포함할 수 있으며, 이러한 수단은 예를 들어 무선 송신기 또는 송수신기를 포함할 수 있다.
심장 판막(10)은, 대동맥 심장 판막에 대해 심장에서 나오는 것과 같은 한 방향으로의 체액 흐름을 허용하도록 하는 반면, 반대 방향으로의 체액 흐름을 억제하는 기능을 할 수 있다. 심장 판막(10)은 대동맥 판막(7)에 이식된 것으로 보이는, 예시적인 수술용 인공 심장 판막을 나타낸다. 그러나, 본원에 개시된 바와 같은 심장 판막은 임의의 유형의 심장 판막일 수 있음을 이해해야 한다. 도 2는 도 1에 도시된 대동맥 판막(7)의 확대도를 제공한다. 대동맥 판막(7)은 대동맥 판막륜(11)을 포함하는데, 이는 유동 오리피스 내로 레지로서 내측으로 연장되는 섬유성 고리를 포함하며, 그 위에 배치된 인공 심장 판막(10)(예를 들어, 봉합됨)으로 볼 수 있다. 판막 치환술 전에, 자연 첨판은 판막륜(11)으로부터 내측으로 연장될 수 있고, 유동 오리피스에서 합쳐져 유출 방향(예를 들어, 도 2의 상향 방향)으로의 흐름을 허용하고 유입 방향(예를 들어, 도 2의 하향 방향)을 향해 뒤흐름 또는 역류를 방지할 수 있다.
전형적인 심장 이식 시술에서는, 대동맥을 절개할 수 있고, 판막 치환술에서는, 판막륜을 포함할 수 있는 원하는 배치 부위를 남기고 결함이 있는 판막을 제거할 수 있다. 봉합사는 판막륜의 섬유성 조직 또는 원하는 배치 부위를 통해 통과시켜 봉합사 어레이를 형성할 수 있다. 봉합사의 자유 단부는 인공 심장 판막의 봉합사 투과성 밀봉 에지를 통해 개별적으로 꿰어질 수 있다.
인공 심장 판막은 대동맥 협착, 승모판 역류 등을 포함하는 심장 판막 장애를 가진 환자에서 결함이 있거나 악화되는 자연 심장 판막을 치환하는 데 사용될 수 있다. 판막 치환술은 일반적으로 기존 판막을 새로운 인공 판막으로 교체하기 위한 수술 또는 경피적 시술을 수반한다. 인공 판막은 이물질이기 때문에, 이러한 시술에는 많은 상이한 도전과 문제가 수반될 수 있다. 예를 들어, 판막주위 누출(PVL, paravalvular leakage)은 경피적 대동맥 판막 치환술(TAVR, Transcatheter Aortic Valve Replacement)을 받는 환자의 약 10%에서 발생한다. 첨판 비후는 TAVR 환자의 약 10%에서 발생하는 또 다른 문제이다. 마찬가지로, 혈전으로 인한 인공 수술용 심장 판막의 거부 반응이 발생할 수 있으며, 적절한 판막 작동을 위해 환자는 항응고제를 사용해야 한다.
이식 후 판막 성능을 모니터링하기 위한 일부 방법은 심장초음파검사와 같은 복잡한 바이오-이미징 기술을 사용하는 것을 포함한다. 이러한 방법은 일반적으로 전문화된 의료 시설에서만 수행될 수 있으며 상당한 시간과 비용이 들 수 있다. 따라서, 이러한 방법은 일반적으로 판막 기능부전의 증상이 감지된 후에만 사용될 수 있다. 일부 인공 판막은 작동상의 변화를 감지하여 조기에 문제를 감지하는 능력을 제공하지 않을 수 있다. 또한, 판막 질환을 앓고 인공 판막을 필요로 하는 많은 환자들은 심부전을 포함한 다른 심혈관 장애도 앓고 있을 수 있다. 일부 인공 심장 판막 시스템은 기존의 환자 모니터링 시스템을 사용하여 외래 환자 환경(예를 들어, 병동 내 심장전문의 방문)에서 수술 후 판막 및/또는 환자의 상태에 대한 데이터를 수집할 수 없게 할 수 있다. 이러한 시스템은 시간이 지남에 따라 환자의 수와 다양성이 증가함에 따라, 환자를 더 잘 관리하기 위한 새로운 디지털 솔루션의 개발을 가능하게 하기에 충분한 해상도에서 데이터의 일상적인 수집을 제공하지 않을 수 있다.
병든 판막륜에 심장 이식재를 고정하는 것을 포함하여, 병든 또는 손상된 판막을 교체하거나 복구하기 위해 다양한 수술 기술이 사용될 수 있다. 심장 이식재에는 기계적 인공 심장 판막, 판막 도관 및 판륜성형술 고리가 포함된다. 판막 치환술에서, 손상된 판막엽을 절제하고 판막륜을 조각하여 치환 판막을 받을 수 있다.
인공 심장 판막은 다양한 합성 및/또는 생물학적으로 유래된 물질/조직으로 구성될 수 있다. 인공 심장 판막은 심장의 오리피스 및/또는 판막륜 중 하나에 독립적으로 이식될 수 있고/있거나 그렇지 않으면 판막과 일직선으로 연장되는 유동 도관에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 판막이 있는 도관은 판막 자체의 기능을 대체하는 것 외에, 상행 대동맥과 같은 대동맥 판막 위와 아래의 혈류 통로의 일부를 재건하도록 설계될 수 있다. 환자 시스템에 센서를 도입하는 것은 수술적 또는 최소 침습적 수단을 통한 것일 수 있다.
심장 판막 이식재를 받는 환자는 수술 후 합병증을 겪을 수 있다. 예를 들어, 환자는 이식재 수술 후 30일 또는 60일 이내에 특히 합병증에 취약할 수 있다. 그러나, 이러한 기간 동안, 환자는 더 이상 병원 또는 연장 치료 시설/시스템에 있지 않을 수 있으며, 따라서 발생하는 합병증으로 인해 치료 시스템에 다시 들어가야 할 수 있으며 잠재적으로 전체 환자 치료에 상당한 비용이 추가될 수 있다. 또한, 환자가 병원 치료가 필요한 것으로 해석하는 인지 가능한 증상을 통해 나타날 때까지 합병증을 인식하지 못하여 환자가 병원으로의 복귀를 지연시킴으로써 건강상의 위험이 증가할 수 있다.
인공 심장 판막 이식 수용자를 수술 후 모니터링하기 위한 시스템, 장치 및 방법이 본원에 개시되며, 가능하게는 병원 또는 치료 시설 외부의 환경을 포함한다. 본원에 개시된 특정 실시예는 환자의 심장 판막 및/또는 심장의 하나 이상의 상태를 감지하기 위한 일체형 감지 능력을 포함하는 심장 판막 장치/시스템을 제공한다. 심장 판막은 일부 실시예에서 환자가 휴대할 수 있는 로컬 또는 원격 무선 수신기 장치로 판막 내의 센서 시스템으로부터 이러한 감지된 파라미터(예를 들어, 중요한 환자 문제)를 무선으로 전달하도록 구성될 수 있다. 수신기는 수신된 센서 정보와 연관된 정보를 원격 병원 또는 의료 시설 모니터링 시스템과 같은 의료 제공자 시스템에 전달하도록 구성될 수 있다. 본원에 개시된 원리에 따른 센서-통합형 이식 디바이스는 수술용 판막(예를 들어, 대동맥 또는 승모판), 경피 심장 판막(THV), 판륜성형술 링(예를 들어, 승모판, 삼첨판), 심박 조율기(예를 들어, 전기 리드와 연관됨) 등을 포함할 수 있거나, 대안적으로, 판막 또는 다른 이식 디바이스와 통합되지 않은 독립형 센서 장치에 적용될 수 있다.
센서-활성화 심장 판막 이식재에 의해 추적될 수 있는 생리학적 파라미터는 부정맥, 혈압, 심장 박출량(예를 들어, 에코 센서, 유도, 심탄도계 등에 의해 측정됨), 및/또는 다른 파라미터(들)를 포함할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 이식 디바이스는 임의의 원하는 또는 실용적인 유형의 센서, 예컨대 변형 게이지, 압력 센서, 광학 센서, 오디오 센서, 위치 센서, 또는 다른 유형의 센서(들)를 포함할 수 있다. 통합형 이식 센서는 유리하게는 환자의 신체 외부에 배치된 수신기 장치(예를 들어, 박스)에 무선으로 송신될 수 있는 전기 송신 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 수신기 장치는 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 정보를 원격 관리 제공자 시스템/개체로 전달할 수 있다.
소정의 실시예에서, 이식 디바이스와 연관된 센서 장치는 압력 및/또는 전기적 활성을 감지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 압력은 이식재가 얼마나 잘 기능하는지에 관한 정보뿐만 아니라 수화에 관한 가능한 정보를 제공할 수 있다. 전기적 활성 센서(들)는 부정맥을 검출하는 데 사용되는 정보를 제공할 수 있다. 본 개시에 따른 장치에 통합된 압력 센서는, 예를 들어 이식재 프레임에 통합될 수 있는 마이크로전자기계(MEMS) 장치(예를 들어, 가속도계)를 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 2개 이상의 센서가 사용될 수 있다. 예로서, 복수의 센서는 판막 이식재의 유입 및 유출 단부 사이의 차압을 측정하는 데 사용될 수 있으며, 이는 역류를 나타내는 정보를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따라 이식 디바이스에 통합된 센서 및/또는 송신기는 제한된 모니터링 기간(예를 들어, 90 내지 120일) 동안만 작동할 필요가 있을 수 있고, 따라서 리튬 이온 또는 마그네슘 기반 배터리와 같은 배터리를 사용하여 전력 공급이 가능할 수 있다. 예를 들어, 배터리는 체액(들)(예를 들어, 혈액)과 적어도 부분적으로 접촉하는 음극으로서 마그네슘 조각을 사용할 수 있으며, 이는 전력이 생성됨에 따라 분해될 수 있다. 소정의 실시예에서, 유도, 무선 주파수(RF) 전송, 또는 다른 유형의 무선 전력 전송을 통해 전력을 제공하도록 구성된 외부 전원이 사용될 수 있다. 소정의 실시예에서, 충전 사이에 제한된 전력 저장을 위해 내부 재충전식 배터리 또는 축전기(예, 슈퍼축전기)가 사용될 수 있다. 이러한 전력 송신기는 외부 데이터 수신기와 통합될 수 있다. 소정의 실시예에서, 이식/센서 장치의 프레임의 일부는 전력 전송용 안테나로서 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예컨대 하나 이상의 압전 MEMS 장치(예를 들어, 변형 게이지, 가속도계)를 사용함으로써 전력을 생성하는 데 환자의 신체 움직임이 사용될 수 있다.
소정의 실시예에서, 이식재-통합형 센서 장치는 실질적으로 연속적으로 실행되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 센서(들)는 소정의 간격 동안만 작동할 수 있으며, 이는 연속 작동에 비해 전력 절약을 제공할 수 있다. 소정의 실시예에서, 제어기 로직은 측정된 조건에 기초하여 작동 타이밍 및/또는 지속시간을 결정하기 위해 이식재/센서와 통합될 수 있다. 소정의 실시예에서, 센서(들)는 외부 데이터/전력 전달/수신 장치와 무선으로 커플링될 때만 작동할 수 있다. 장치가 외부 장치에 커플링되지 않은 경우에도 센서(들)가 데이터를 수집하는 실시예에서, 이식재/센서가 플래시 메모리, 멤리스터(들) 또는 다른 저전력 메모리와 같은 데이터 저장 장치를 포함하는 것이 필요하거나 바람직할 수 있다.
소정의 실시예는 외부 전력/데이터 전송 장치와 관련하여 작동할 수 있으며, 이는 유리하게는 예를 들어 가슴 스트랩 등을 사용함으로써, 환자가 휴대할 수 있을 정도로 (예를 들어, 연속적으로) 충분히 작을 수 있다. 소정의 실시예에서, 외부 장치는 입력/출력(I/O) 및/또는 전력을 위한 하나 이상의 안테나를 갖는 패치를 포함하고; 나머지 회로는 별도의 박스/장치에 포함될 수 있다. 소정의 실시예에서, 외부 장치는 팔-스트랩 맞춤 장치, 또는 환자의 주머니에 들어갈 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 블루투스, 근거리 통신(NFC), 또는 기타 저전력 기술 또는 프로토콜을 사용하여 외부 장치 및/또는 이식재/센서를 전화 또는 기타 컴퓨팅 장치에 연결하여 데이터를 병원 또는 기타 데이터 집계자에게 전송할 수 있다. 소정의 실시예에서, 외부 장치는 침대에 또는 침대 근처에 위치하도록 설계된 매트를 포함할 수 있고; 매트는 예를 들어, 환자가 수면하는 동안 데이터를 수집하고 데이터를 송신할 수 있다.
일부 실시예에서, 데이터는 기존의 환자 모니터링 시스템을 사용하여 수집될 수 있으며, 이는 이식된 판막으로부터 송신 신호를 판독하기 위한 적절한 무선 주파수(RF) 안테나를 포함하는 핸드헬드 판독 장치를 포함할 수 있다. 그런 다음, 수신된 데이터를 사용해 위험에 처한 환자를 결정하고/하거나 판막 부전을 예방하기 위한 항응고제의 사용을 포함하여 다양한 치료제를 처방할 수 있다. 또한, 이식된 판막으로부터 수신된 데이터를 사용하여판막 이식 동안 및 이식 직후 환자를 모니터링하여 적절한 작동을 검증할 수 있다.
본원에 설명된 다양한 장치 및 시스템은 유리하게는 연장된 기간에 걸쳐 다수의 환자 세트에 대해 실시간으로 판막 상태를 모니터링하는 개선된 방법을 제공할 수 있는 모니터링 시스템을 제공한다. 일부 실시예에서, 원격 모니터링 시스템은 인공 심장 판막의 상태 및 주변 심장 조직의 상태 및/또는 기능을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 원격 모니터링 시스템은 무선 전력 공급 및/또는 무선 통신을 통해 작동할 수 있고/있거나 하나 이상의 통합 센서를 갖는 심장 판막, 매칭 안테나를 포함하는 외부 판독 유닛, 신호 처리 유닛, 및/또는 보안 클라우드 및/또는 환자 모니터링 시스템에 대한 무선 링크를 포함하는 여러 구성요소를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 센서(예를 들어, 연질 및/또는 생체적합성 센서)는 유리하게는 기존의 판막 및/또는 전달 시스템과 함께 사용될 수 있고, 따라서 개발 및 검증을 위한 최소한의 노력을 필요로 할 수 있다. 이러한 소프트-감지 플랫폼은, 판막 조립체 둘레에 적어도 부분적으로 래핑될 수 있고/있거나 혈류에 어떠한 유의한 효과를 야기하지 않을 수 있는 표준 연질 및/또는 생체적합성 재료를 사용하여 개발될 수 있으며, 이는 장기간에 걸쳐 안전하고 효과적인 응용예에 중요할 수 있다.
하나 이상의 일체형 센서는 정상 작동 중에 판막의 프레임/바디 내에서 유지될 수 있다. 일부 경우에, 판막의 프레임(예를 들어, 금속 메시)의 존재로 인해 신뢰성 있는 무선 전력 전달을 보장하는 것이 어려울 수 있다. 일부 실시예는 유리하게는, 원격 감지 플랫폼과의 전력 공급 및/또는 통신을 개선하기 위해 감지 플랫폼을 판막 외부에 유지하기 위해 판막 구조의 프레임의 중앙 루멘 외부에 위치되는 하나 이상의 센서를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 센서 및/또는 관련 구조물이 제조 동안 판막에 부착될 수 있다. 하나 이상의 센서는 기계적 포스트 및 래치 구조를 사용하여 판막의 적어도 부분적으로 외부에 유지되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카테터 경유 절차의 경우, 판막이 전개되고 확장되면 하나 이상의 센서를 판막 내에서 당길 수 있다. 일부 실시예에서, 비교적 얇은 감지 플랫폼이 사용되어 판막 이식 동안 및/또는 후에 감지 플랫폼이 판막 내에 유지될 수 있게 한다.
일부 실시예에서, 시스템의 전기 설계는 코일 인덕터 및/또는 박막 멤브레인 기반 축전기를 포함하는 LC 공진 구조를 포함할 수 있다. LC 공진 주파수는 공통 주파수(즉, 공진 주파수)로 전자기 여기를 전송함으로써 시스템에 에너지를 공급하는 외부 소스와 일치하도록 조정될 수 있다. 주파수는, 판막의 프레임으로부터의 최소 반사 및/또는 간섭을 피하면서 조직의 손실을 최소화하고/하거나 공진 코일로의 에너지 전달을 최대화하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 저항기-인덕터-축전기(RLC) 센서, 주문형 집적 회로(ASIC), 무선 주파수 식별(RFID) 회로, 및/또는 근거리 통신(NFC) 회로가 하나 이상의 LC 센서와 함께 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 하나 이상의 센서 및/또는 주변 구조는 일단 센서 수명이 다하면 시간에 따라 흡수될 수 있는 생분해성 재료를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다. 하나 이상의 센서는 장기간 측정을 위한 제어된 환경을 유지하기 위해 판막 주위에서 제어된 캡슐화를 가능하게 하도록 능동적으로 성장을 촉진할 수 있는 재료를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시는 심장 단락 또는 다른 이식 디바이스/구조와 연관되거나 통합된 센서에 관한 것이다. 이러한 통합형 장치를 사용하여 심부전 및/또는 심장 기능과 관련된 다른 건강 합병증을 치료하고 예방하기 위한 제어되고/되거나 보다 효과적인 요법을 제공할 수 있다. 도 3은 본원에서 상세히 설명된 바와 같은, 단락형 구조, 또는 임의의 다른 유형의 이식 구조를 포함할 수 있는, 심장 이식 구조(320)를 포함하는 이식 디바이스(300)를 도시하는 블록도이다. 심장 이식 구조(320)는 이식 위치/장소에 이식 디바이스(300)를 제 위치에 고정하도록 구성될 수 있는 프레임(321)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(321)은 동맥 및/또는 판막의 벽에 대해 적어도 부분적으로 확장 및/또는 가압하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(321)은 하나 이상의 아암, 바브, 봉합사, 봉합사-체결 특징부, 코르크나사-형 또는 다른 조직-체결 특징부 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 심장 이식 구조(320)는 센서 장치(310)와 물리적으로 통합되고/되거나 센서 장치에 연결된다. 센서 장치(310)는, 예를 들어, 압력 센서, 또는 다른 유형의 센서일 수 있다. 일부 실시예에서, 센서(310)는 하나 이상의 압력 변환기와 같은 하나 이상의 변환기(312), 뿐만 아니라 예를 들어 주문형 집적 회로(ASIC)에서 구현될 수 있는 소정의 제어 회로(314)를 포함한다. 센서 장치(310)는 일반적으로 연질 구조를 가질 수 있고/있거나 심장 이식 구조(420)의 다양한 크기의 개구에 맞도록 성형될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(310)는 고분자 및/또는 얇은 금속으로 적어도 부분적으로 구성될 수 있다. 센서 장치(310)는 특정 센서-유지 구조(325)(예를 들어, 포스트)에 의해 이식 구조(320)에 고정될 수 있으며, 그 예는 본원에 상세히 개시된다. 센서 장치(310) 및/또는 센서-유지 구조(325)는 센서-유지 구조(325) 또는 센서 이식 디바이스(300)의 다른 구성요소와 통합되거나 연관될 수 있는 안정화 장치를 사용하여 고정/안정화될 수 있다.
제어 회로(314)는 변환기(312)로부터 수신된 송신 신호를 처리하고/하거나 안테나(318)를 사용하여 생물 조직을 통해 신호를 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다. 안테나(318)는 구리 와이어 등과 같은, 전도성 재료의 하나 이상의 코일(예, 전기 전도성 코일) 또는 루프를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 변환기(312), 제어 회로(314), 및/또는 안테나(318)의 적어도 일부분은 임의의 유형의 재료를 포함할 수 있고, 유리하게는 적어도 부분적으로 기밀 밀봉될 수 있는, 센서 하우징(316) 내에 적어도 부분적으로 배치되거나 포함된다. 예를 들어, 외장을 사용하여 안테나(318), 변환기(312), 및/또는 제어 회로(314)를 적어도 부분적으로 커버할 수 있다(예를 들어, 와이어의 하나 이상의 코일을 커버할 수 있다). 일부 실시예에서, 하우징(316)은 적어도 부분적으로 가요성이다. 예를 들어, 하우징은, 카테터 또는 다른 도입 수단을 통한 통과를 허용하기 위해 센서(310)의 접힘, 휨, 또는 붕괴를 유리하게 허용할 수 있는, 고분자 또는 다른 가요성 구조/재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 하우징(316)(예를 들어, 프레임(321))은 형상이 적어도 부분적으로 원통형이다.
변환기(312)는 임의의 유형의 센서 수단 또는 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 변환기(312)는 힘-수집기-유형 압력 센서일 수 있다. 일부 실시예에서, 변환기(312)는 격막, 피스톤, 버든 튜브, 벨로우즈, 또는 그의 영역/표면에 걸쳐 인가되는 변형 또는 편향을 측정하기 위한 다른 변형 또는 편향 측정 구성요소(들)를 포함한다. 변환기(312)는 하우징(316)과 연관될 수 있어서, 적어도 그의 일부가 하우징(316) 내에 함유되거나 그에 부착된다. 용어 "연관된"은 그의 광범위하고 통상적인 의미에 따라 본원에서 사용된다. 단락 또는 다른 이식 구조와 "연관되는" 센서 장치/구성요소에 관하여, 이러한 용어는 이식 구조에 물리적으로 커플링되거나, 부착되거나, 연결되거나, 또는 통합된 센서 장치 또는 구성요소를 지칭할 수 있다. 즉, 제1 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재가 제2 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재와 "연관되는" 것으로 설명되는 경우, 이러한 설명은 제1 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재가 직접적으로든지 또는 간접적으로든지, 제2 특징부, 요소, 구성요소, 장치, 또는 부재에 물리적으로 커플링되거나, 부착되거나, 연결되거나, 통합되거나, 적어도 부분적으로 내부에 내장되는 것을 나타내는 것으로 이해해야 한다.
일부 실시예에서, 변환기(312)는 압전저항식 변형 게이지를 포함하거나 그 구성요소이며, 이는 인가된 압력으로 인한 변형을 검출하기 위해 접합되거나 형성된 변형 게이지를 사용하도록 구성될 수 있고, 압력이 구성요소/재료를 변형함에 따라 저항이 증가한다. 변환기(312)는 실리콘(예를 들어, 단결정질), 폴리실리콘 박막, 접합된 금속 호일, 후막, 실리콘-온-사파이어, 스퍼터링된 박막 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 유형의 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(312)는 격막 및 격막에 인가된 압력으로 인한 변형을 검출하기 위한 가변 축전기를 형성하도록 구성된 압력 공동을 포함하는 용량성 압력 센서를 포함하거나 그 구성요소이다. 용량성 압력 센서의 커패시턴스는 압력이 격막을 변형함에 따라 일반적으로 감소할 수 있다. 격막은 금속, 세라믹, 실리콘 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 재료(들)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 변환기(312)는, 인덕턴스 변화, 선형 가변 변위 변환기(LVDT) 기능, 홀 효과(Hall Effect), 또는 와전류 감지에 의해 격막의 변위를 측정하도록 구성될 수 있는 전자기 압력 센서의 구성요소이거나 이를 포함한다. 일부 실시예에서, 변환기(312)는 압전 변형 센서의 구성요소이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 이러한 센서는 석영과 같은 특정 재료에서의 압전 효과에 기초하여 감지 메커니즘에 대한 변형(예, 압력)을 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(312)는 변형 게이지의 구성요소이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 변형 게이지 실시예는 변환기(312)의 노출된 표면 상에 또는 이와 연관된 감압 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속 변형 게이지는 센서의 표면에 부착되거나, 스퍼터링 또는 다른 기술에 의해 박막 게이지가 센서 상에 적용될 수 있다. 측정 요소 또는 기구는 격막 또는 금속 호일을 포함할 수 있다. 변환기(312)는 광학, 전위차, 공진, 열, 이온화, 또는 다른 유형의 변형 또는 압력 센서와 같은 임의의 다른 유형의 센서 또는 압력 센서를 포함할 수 있다.
이식된 인공 심장 판막의 효능은 압력의 측정, 판막을 통한 체액 흐름, 및/또는 일반적으로 심장 박출량 및/또는 심장 기능의 표시를 제공할 수 있는 다른 메커니즘에 기초하여 측정될 수 있다. 심장/판막 성능의 급성 모니터링은, 판막을 통한 유체 흐름의 속도를 측정하기 위한 에코-기반 기술(예, 초음파 등)의 사용을 통하는 것과 같은, 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 이는 압력 구배 등과 같은 다른 계산을 유도하는 데 사용될 수 있다. 이미징 기술(예를 들어, CT 스캔 또는 X-선)은 심장 판막의 개방/폐쇄와 관련된 정보를 제공할 수 있으며, 이는 혈액량 등을 결정하는 데 사용될 수 있다.
개체가 일정 기간 동안 심장 기능 손상을 경험한 경우에는, 새로운 인공 심장 판막으로의 이행이 다소 지연될 수 있다. 따라서, 급성 심장/판막 모니터링이 수술 동안 및 수술 직후에 수행될 수도 있지만, 수술 후 장기간에 걸쳐 심장/판막 기능에 대한 지속적인 모니터링이 필요하거나 바람직할 수 있다. 또한, 이식 환자에게는 종종 회복 과정을 돕기 위해 다양한 약물 용량이 처방된다. 그러나, 부적절한 용량은 가능한 한 빨리 해결해야 하는 심장/판막 합병증으로 나타날 수 있다.
따라서, 적어도 이러한 이유로, 수술 후 15일, 30일, 45일, 60일, 90일, 또는 일부 다른 기간과 같은 기간에 걸친 수술 후 모니터링(예, 연속 모니터링)이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 지속적인 모니터링은, 예를 들어, 오작동 증상이 나타나기 전에, 약물/용량을 변경함으로써, 환자의 회복에 개입할 기회를 제공할 수 있고, 따라서 조기 검출 및 대응이 가능할 수 있다. 심장 판막 이식 수술로 인해 발생할 수 있는 합병증에는 박출률 감소, 바람직하지 않은 압력 변화 또는 압력 조절 기능 장애, 불규칙적인 심장 박동(예: 수술 절개로 인해 발생) 및 기타 조건이 포함될 수 있다. 소정의 실시예는 이러한 조건과 관련된 파라미터를 모니터링하기 위한 하나 이상의 센서로 구성된 심장 판막뿐만 아니라, 이러한 정보를 하나 이상의 외부 시스템 및/또는 하위 시스템에 전달하기 위한 메커니즘을 제공한다.
본 개시의 실시예는, 영구적으로 이식된 센서 장치와 같은 하나 이상의 이식 가능한 센서 장치를 사용하여 좌심방의 유체 압력 및/또는 다른 생리학적 파라미터 또는 상태를 결정 및/또는 모니터링하기 위한 시스템, 장치, 및 방법을 제공한다. 본 개시의 실시예는, 영구 센서 모니터 장치를 좌심방에 직접 배치함으로써, 좌심방 압력 값 및/또는 다른 유용한 심장 파라미터를 포함하는 실시간 심장 정보를 의사 및/또는 기술자가 수집할 수 있게 할 수 있다.
특정 안정화 특징부를 포함하는 센서 이식 디바이스를 이식하고 유지하기 위한 개시된 해결책은 압력 모니터링 시스템과 관련하여 구현될 수 있다. 도 4는 본 개시의 실시예에 따라 환자(415)와 연관된 압력 및/또는 다른 파라미터(들)를 모니터링하기 위한 시스템(400)을 도시한다. 도 4 및 본원의 다른 실시예의 설명은 일반적으로 압력 모니터링의 맥락에서 제시되지만, 본원의 압력 감지 및 압력 센서 안정화에 대한 설명은 다른 유형의 센서의 감지/안정화 및 다른 유형의 생리학적 파라미터의 감지에 적용될 수 있으며, 여기서 이러한 목적으로 사용되는 센서 장치는 특정 안정화 특징부를 사용하여 안정화된다는 것을 이해해야 한다.
환자(415)는, 예를 들어 환자의 심장(미도시) 또는 연관된 생리학에 이식된 압력 센서 이식 디바이스(410)를 가질 수 있다. 예를 들어, 센서 이식 디바이스(410)는 환자의 심장의 좌심방 내에 적어도 부분적으로 이식될 수 있다. 센서 이식 디바이스(410)는 하나 이상의 센서 변환기(412), 예컨대 MEMS 압력 센서와 같은 하나 이상의 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 장치를 포함할 수 있다.
소정의 실시예에서, 모니터링 시스템(400)은 센서 변환기(들)(412) 뿐만 아니라, 하나 이상의 마이크로컨트롤러(들)를 포함하는 제어 회로(414), 개별 전자 부품(들), 및 하나 이상의 전력 및/또는 데이터 송신기(들)(418)(예를 들어, 안테나 코일)를 포함하는 이식형 내부 서브시스템 또는 디바이스(410)를 포함하는 적어도 2개의 서브시스템을 포함할 수 있다. 모니터링 시스템(400)은, 특정 제어 회로에 전기적으로 및/또는 통신으로 커플링되는 무선 송수신기를 포함할 수 있는, 외부 판독기(450)(예: 코일)를 포함하는 외부(예: 비-이식형) 서브시스템을 더 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 내부 및 외부 서브시스템 둘 모두는 그 사이에 배치된 환자 조직을 통한 무선 통신 및/또는 전력 전달을 위한 대응하는 안테나를 포함한다. 센서 이식 디바이스(410)는 임의의 유형의 이식 디바이스일 수 있다.
용어 "제어 회로"는 그의 광범위하고 통상적인 의미에 따라 본원에서 사용되며, 프로세서, 처리 회로, 처리 모듈/유닛, 칩, 다이(예, 하나 이상의 능동형 또는 수동형 디바이스 및/또는 접속 회로를 포함하는 반도체 다이), 마이크로프로세서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 마이크로컴퓨터, 중앙 처리 장치, 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이, 프로그램 가능 로직 장치, 상태 머신(예: 하드웨어 상태 기계), 논리 회로, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 회로의 하드 코딩 및/또는 작동 지침에 기초하여 신호(아날로그 및/또는 디지털)를 조작하는 임의의 디바이스의 임의의 집합체를 지칭할 수 있다. 본원에서 참조된 제어 회로는, 단일 메모리 장치, 복수의 메모리 장치, 및/또는 장치의 내장 회로로 구현될 수 있는 하나 이상의 저장 장치를 더 포함할 수 있다. 이러한 데이터 저장 장치는 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 정적 메모리, 동적 메모리, 플래시 메모리, 캐시 메모리, 데이터 저장 레지스터, 및/또는 디지털 정보를 저장하는 임의의 장치를 포함할 수 있다. 제어 회로가 하드웨어 및/또는 소프트웨어 상태 기계, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 논리 회로를 포함하는 실시예에서, 임의의 연관된 연산 명령어를 저장하는 데이터 저장 장치(들)/레지스터(들)는 상태 기계, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 논리 회로를 포함하는 회로 내부에 내장되거나 외부에 있을 수 있음을 주목해야 한다.
센서 이식 디바이스(410)의 특정 세부 사항은 도시된 확대 블록(410)에 도시되어 있다. 센서 이식 디바이스(410)는 본원에서 설명된 바와 같은 소정의 이식/앵커 구조(420)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이식 구조(420)는, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 심장 조직 벽에 고정하기 위한 하나 이상의 단락형 이식/앵커를 포함할 수 있다. 이식 구조(420)는, 예를 들어, 이식 구조(420)를 조직 벽에 물리적으로 유지/고정시키는 하나 이상의 아암 구조를 더 포함할 수 있다. 특정 구성요소가 센서 이식 디바이스(410)의 일부로서 도 4에 도시되어 있지만, 센서 이식 디바이스(410)는 도시된 구성요소/모듈의 하위 집합만을 포함할 수 있고 도시되지 않은 추가 구성요소/모듈을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 센서 이식 디바이스(410)는 심방 압력 및/또는 용적과 같은 환자(415)의 하나 이상의 생리학적 파라미터를 나타내는 응답을 제공하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 센서 변환기(412)를 포함한다. 압력 변환기가 설명되지만, 센서 변환기(들)(412)는 센서 이식 디바이스(410)와 연관된 생리학적 파라미터 또는 상태에 관한 신호를 제공하기 위한 임의의 적합하거나 바람직한 유형의 센서 변환기(들)를 포함할 수 있다.
센서 변환기(들)(412)는, 환자의 건강과 관련된 하나 이상의 파라미터를 감지하도록 환자(415) 내에 위치할 수 있는, 하나 이상의 MEMS 센서, 광학 센서, 압전 센서, 전자기 센서, 변형 센서/게이지, 가속도계, 자이로스코프, 및/또는 다른 유형의 센서를 포함할 수 있다. 변환기(412)는 힘-수집기-유형 압력 센서일 수 있다. 일부 실시예에서, 변환기(412)는 격막, 멤브레인, 피스톤, 버든 튜브, 벨로우즈, 또는 그의 영역/표면에 걸쳐 인가되는 변형 또는 편향을 측정하기 위한 다른 변형 또는 편향 측정 구성요소(들)를 포함한다. 변환기(412)는 센서 하우징(416)과 연관될 수 있어서, 적어도 그의 일부가 하우징(416) 내에 함유되거나 그에 부착된다.
일부 실시예에서, 변환기(412)는 압전저항식 변형 게이지를 포함하거나 그 구성요소이며, 이는 인가된 압력으로 인한 변형을 검출하기 위해 접합되거나 형성된 변형 게이지를 사용하도록 구성될 수 있고, 압력이 구성요소/재료를 변형함에 따라 저항이 증가한다. 변환기(412)는 실리콘(예를 들어, 단결정질), 폴리실리콘 박막, 접합된 금속 호일, 후막, 실리콘-온-사파이어, 스퍼터링된 박막 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 유형의 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(412)는 격막 및 격막에 인가된 압력으로 인한 변형을 검출하기 위한 가변 축전기를 형성하도록 구성된 압력 공동을 포함하는 용량성 압력 센서를 포함하거나 그 구성요소이다. 용량성 압력 센서의 커패시턴스는 압력이 격막을 변형함에 따라 일반적으로 감소할 수 있다. 격막은 금속, 세라믹, 실리콘 또는 기타 반도체 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 재료(들)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 변환기(412)는, 인덕턴스 변화, 선형 가변 변위 변환기(LVDT) 기능, 홀 효과(Hall Effect), 또는 와전류 감지에 의해 격막의 변위를 측정하도록 구성될 수 있는 전자기 압력 센서의 구성요소이거나 이를 포함한다. 일부 실시예에서, 변환기(412)는 압전 변형 센서의 구성요소이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 이러한 센서는 석영과 같은 특정 재료에서의 압전 효과에 기초하여 감지 메커니즘에 대한 변형(예, 압력)을 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(412)는 변형 게이지의 구성요소이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 변형 게이지 실시예는 변환기(412)의 노출된 표면 상에 또는 이와 연관된 감압 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속 변형 게이지는 센서 표면에 부착되거나, 스퍼터링 또는 다른 기술에 의해 박막 게이지가 센서 상에 적용될 수 있다. 측정 요소 또는 기구는 격막 또는 금속 호일을 포함할 수 있다. 변환기(412)는 광학, 전위차, 공진, 열, 이온화, 또는 다른 유형의 변형 또는 압력 센서와 같은 임의의 다른 유형의 센서 또는 압력 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(들)(412)는 제어 회로(414)에 전기적으로 및/또는 통신으로 커플링되는데, 이는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC) 마이크로컨트롤러 또는 칩을 포함할 수 있다. 제어 회로(414)는 튜닝 축전기 등과 같은 하나 이상의 개별 전자 구성요소를 더 포함할 수 있다.
소정의 실시예에서, 센서 변환기(들)(412)는 도시된 로컬 외부 모니터 시스템(450)과 같은 환자의 신체(415) 외부의 디바이스에 무선으로 송신될 수 있는 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 무선 데이터 전송을 수행하기 위해, 센서 이식 디바이스(410)는 신호 처리 회로 및 하나 이상의 안테나/데이터 송신기(418)와 같은 무선 주파수(RF) 전송 회로를 포함할 수 있다. 안테나(418)는 환자 내에 이식된 내부 안테나 코일 또는 기타 구조체를 포함할 수 있다. 제어 회로(414)는 전자기 신호를 송신하도록 구성된 임의의 유형의 변환기 회로를 포함할 수 있으며, 신호는 안테나(418)에 의해 방출될 수 있으며, 이는 하나 이상의 전도성 와이어, 코일, 플레이트 등을 포함할 수 있다. 센서 이식 디바이스(410)의 제어 회로(414)는, 예를 들어 디바이스(410)를 사용하여 생성 및/또는 송신된 신호에 대해 일정량의 처리를 수행하도록 구성된 하나 이상의 칩 또는 다이를 포함할 수 있다. 그러나, 크기, 비용 및/또는 다른 제약 때문에, 센서 이식 디바이스(410)는 일부 실시예에서 독립적인 처리 능력을 포함하지 않을 수 있다.
센서 이식 디바이스(410)에 의해 생성된 무선 신호는 로컬 외부 모니터 디바이스 또는 서브시스템(450)에 의해 수신될 수 있으며, 이는 환자(415) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 센서 이식 디바이스(410)로부터 무선 신호 전송을 수신하도록 구성된 송수신기 모듈(453)을 포함할 수 있다. 외부 로컬 모니터(450)는 무선 신호 전송을 수신할 수 있고/있거나 완드 장치와 같은 외부 안테나(455)를 사용하여 무선 전력을 제공할 수 있다. 송수신기(453)는 센서 이식 디바이스(410)로부터 신호를 수신하고 증폭하도록 구성된 무선 주파수(RF) 프론트-엔드 회로를 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 회로는 하나 이상의 필터(예를 들어, 대역 통과 필터), 증폭기(예를 들어, 저소음 증폭기), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및/또는 디지털 제어 인터페이스 회로, 위상 잠금 루프(PLL) 회로, 또는 신호 믹서 등을 포함할 수 있다. 송수신기(453)는 네트워크(475)를 통해 원격 모니터 서브시스템 또는 장치(460)에 신호를 송신하도록 추가로 구성될 수 있다. 송수신기(453)의 RF 회로는, 네트워크(475)를 통해 송신된 신호의 처리/가공을 위해 및/또는 센서 이식 디바이스(410)로부터 신호를 수신하기 위해 디지털-대-아날로그 변환기(DAC) 회로, 전력 증폭기, 저역 통과 필터, 안테나 스위치 모듈, 안테나 등 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 로컬 모니터(450)는 센서 이식 디바이스(410)로부터 수신된 신호의 처리를 수행하기 위한 제어 회로(451)를 포함한다. 로컬 모니터(450)는 이더넷, Wi-Fi 등과 같은 공지된 네트워크 프로토콜에 따라 네트워크(475)와 통신하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 로컬 모니터(450)는 스마트폰, 랩톱 컴퓨터, 또는 다른 모바일 컴퓨팅 장치, 또는 임의의 다른 유형의 컴퓨팅 장치이다.
소정의 실시예에서, 센서 이식 디바이스(410)는 일정량의 휘발성 및/또는 비휘발성 데이터 저장 장치를 포함한다. 예를 들어, 이러한 데이터 저장 장치는 플로팅 게이트 트랜지스터 등의 어레이를 이용하는 고상 메모리를 포함할 수 있다. 제어 회로(414)는 일정 기간에 걸쳐 수집된 감지된 데이터를 저장하기 위한 데이터 스토리지를 이용할 수 있으며, 저장된 데이터는 주기적으로 로컬 모니터(450) 또는 다른 외부 서브시스템에 송신될 수 있다. 소정의 실시예에서, 센서 이식 디바이스(410)는 임의의 데이터 스토리지를 포함하지 않는다. 제어 회로(414)는 센서 변환기(들)(412)에 의해 생성된 데이터, 또는 이와 연관된 다른 데이터의 무선 전송을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(414)는, 예를 들어 네트워크(475)에 걸쳐 로컬 모니터(450) 또는 원격 모니터(460)와 같은 하나 이상의 외부 서브시스템으로부터 입력을 수신하도록 추가로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서 이식 디바이스(410)는, 예를 들어, 하나 이상의 구성요소 또는 센서를 활성화/비활성화하거나, 이와 달리 센서 이식 디바이스(410)의 작동 또는 성능에 영향을 미침으로써, 센서 이식 디바이스(410)의 작동을 적어도 부분적으로 제어하는 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
센서 이식 디바이스(410)의 하나 이상의 구성요소는 하나 이상의 전원(440)에 의해 전력 공급될 수 있다. 크기, 비용 및/또는 전기적 복잡도 우려로 인해, 전원(440)이 본질적으로 비교적 최소화되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 센서 이식 디바이스(410) 내의 고 전력 구동 전압 및/또는 전류는 이식 디바이스와 연관된 심장 또는 다른 해부학적 구조의 작동에 악영향을 미치거나 방해할 수 있다. 소정의 실시예에서, 전원(440)은 적어도 부분적으로 수동적이어서, 센서 이식 디바이스(410)의 수동 회로에 의해 외부 공급원으로부터 전력이 무선으로 수신될 수 있다. 구현될 수 있는 무선 전력 전송 기술의 예는 단거리 또는 근거리 무선 전력 전송, 또는 다른 전자기 커플링 메커니즘(들)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로컬 모니터(450)는 센서 이식 디바이스(410)에 전력을 제공할 수 있는 RF 필드를 능동적으로 발생시키는 개시제로서 기능할 수 있고, 이에 의해 이식 디바이스의 전력 회로가 비교적 간단한 폼 팩터를 취할 수 있게 한다. 소정의 실시예에서, 전원(440)은 유체 흐름, 움직임, 압력 등과 같은 환경 소스로부터 에너지를 수집하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전원(440)은 배터리를 포함할 수 있으며, 이는 유리하게는 관련 모니터링 기간에 걸쳐 필요에 따라 충분한 전력을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 로컬 모니터 디바이스(450)는 센서 이식 디바이스(410)와 원격 모니터(460) 사이의 중간 통신 장치로서 기능할 수 있다. 로컬 모니터 디바이스(450)는 센서 이식 디바이스(410)와 통신하도록 설계된 전용 외부 유닛일 수 있다. 예를 들어, 로컬 모니터 디바이스(450)는 웨어러블 통신 장치, 또는 환자(415) 및/또는 센서 이식 디바이스(410)에 근접하여 쉽게 배치될 수 있는 다른 장치일 수 있다. 로컬 모니터 디바이스(450)는 센서 기반 정보를 추출하거나 요청하기 위해 센서 이식 디바이스(410)를 연속적으로, 주기적으로, 또는 산발적으로 호출하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예에서, 로컬 모니터(450)는 사용자 인터페이스를 포함하며, 사용자는 인터페이스를 이용하여 센서 데이터를 보거나, 센서 데이터를 요청하거나, 또는 그렇지 않으면 로컬 모니터 시스템(450) 및/또는 센서 이식 디바이스(410)와 상호 작용할 수 있다.
시스템(400)은 보조 로컬 모니터(470)를 포함할 수 있는데, 이는, 예를 들어, 모니터링된 심장 데이터를 보고/하거나 상호 작용하기 위한 모니터링 스테이션 또는 인터페이스를 제공하도록 구성된 데스크톱 컴퓨터 또는 다른 연산 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 로컬 모니터(450)는 환자 및/또는 센서 이식 디바이스(410)에 물리적으로 근접하게 배치되도록 구성된 웨어러블 장치 또는 다른 장치 또는 시스템일 수 있고, 여기서 로컬 모니터(450)는 센서 이식 디바이스(410)에 및/또는 이로부터 신호를 수신/송신하도록 주로 설계되고, 이를 보고, 처리 및/또는 조작하기 위해 이러한 신호를 보조 로컬 모니터(470)에 제공한다. 외부 로컬 모니터 시스템(450)은, 센서 이식 디바이스(410)로부터 데이터 커플링을 통해 제공될 수도 있는, 장치 ID 등과 같은, 센서 이식 디바이스(410)로부터 또는 이와 연관된 특정 메타데이터를 수신 및/또는 처리하도록 구성될 수 있다.
원격 모니터 서브시스템(460)은 로컬 모니터 디바이스(450), 보조 로컬 모니터(470) 및/또는 센서 이식 디바이스(410)로부터 네트워크(475)를 통해 수신된 모니터 데이터를 수신, 처리 및/또는 제시하도록 구성된 임의의 유형의 연산 장치 또는 연산 장치들의 집합일 수 있다. 예를 들어, 원격 모니터 서브시스템(460)은 유리하게는 환자(415)와 연관된 병원, 의사, 또는 다른 치료 실체와 같은 의료 실체에 의해 작동 및/또는 제어될 수 있다.
소정의 실시예에서, 외부 모니터 시스템(450)의 안테나(455)는 내부 이식재(410)의 안테나(418)와 유도적으로 쌍을 이루도록 매칭되고/하거나 조율되는 외부 코일 안테나를 포함한다. 일부 실시예에서, 센서 이식 디바이스(410)는 무선 초음파 전력 충전 및/또는 외부 모니터 시스템(450)으로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 로컬 외부 모니터(450)는 완드 또는 다른 핸드헬드 판독기를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 변환기(412), 제어 회로(414), 전원(440) 및/또는 안테나(418)의 적어도 일부분은 임의의 유형의 재료를 포함할 수 있고, 유리하게는 적어도 부분적으로 기밀 밀봉될 수 있는, 특정 센서 하우징(416) 구조 내에 적어도 부분적으로 배치되거나 포함된다. 예를 들어, 하우징(416)은 일부 실시예에서 유리 또는 다른 강성 재료(들)를 포함할 수 있으며, 이는 그 안에 수용된 구성요소에 대한 기계적 안정성 및/또는 보호를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징(416)은 적어도 부분적으로 가요성이다. 예를 들어, 하우징은, 카테터 또는 다른 도입 수단을 통한 통과를 허용하기 위해 센서(410)의 접힘, 휨, 또는 붕괴를 유리하게 허용할 수 있는, 고분자 또는 다른 가요성 구조/재료를 포함할 수 있다.
센서 하우징(416)은, 심장 이식 구조(420)(예를 들어, 판막 프레임)에 물리적으로 커플링되고/되거나 일체화될 수 있는, 특정 센서-유지 구조(예를 들어, 포스트)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 센서-유지 구조는 이식 구조(420)로부터 연장되는 포스트와 일체화된다. 이러한 포스트는 일부 경우에 기존의 이식 구조(420)에 추가될 수 있는 이차 요소일 수 있다. 예를 들어, 포스트가 판막 프레임의 하나 이상의 지주로부터 연장되도록 추가될 수 있다.
센서 이식 디바이스(410)는 환자(415)의 신체 내의 어떠한 위치에도 이식될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 센서 이식 디바이스(410)는 본원에서 상세히 설명된 바와 같이, 환자(415)의 심장 내에, 예컨대 심장의 대동맥 판막 내에 또는 근처에 유리하게 이식된다. 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 센서 이식 디바이스는 카테터 경유 시술, 또는 임의의 다른 경피적 시술을 사용하여 이식될 수 있다. 대안적으로, 본 개시의 측면에 따른 센서 이식 디바이스는 개심 수술(예를 들어, 흉골 절개술), 소형 흉골 절개술, 및/또는 기타 수술 동안 배치될 수 있다.
도 5는 데이터를 수집하고/하거나 외부 수신기(예를 들어, 신체 외부)에 무선으로 전송하기 위해 인공 판막에 부착될 수 있는, 본원에 기술된 바와 같은 하나 이상의 센서에 대한 예시적인 회로(500)의 개략도를 제공한다. 일부 실시예에서, 회로는 전압원(예, AC 전압원)(502), 오실로스코프(504), (예를 들어, 2개의 인덕터 코일을 포함하는) 변압기(506), 가변 축전기(508), 및/또는 다른 축전기(510)를 포함할 수 있다. 오실로스코프(504)는 회로(500)로부터 송신된 전기 신호의 형상을 디스플레이하기 위해 사용될 수 있다.
도 6은 하나 이상의 셀(620)을 형성하는 지주(615)의 네트워크를 포함하는 예시적인 프레임(610)을 도시한다. 프레임(610)은 프레임(610)의 중간 부분을 통해 및/또는 제1 말단 부분(650)에서 제2 말단 부분(652)으로 통과하는 루멘을 형성할 수 있고, 제1 말단 부분(650)에 제1 개구 및/또는 제2 말단 부분(652)에 제2 개구가 있다. 프레임(610)의 치수 및/또는 형상은 특정 응용예에 기초하여 달라질 수 있다. 일부 경우에, 혈액은 프레임(610)의 셀(620)을 자유롭게 통과할 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(610)은 셀(620)을 통한 혈류를 방지할 수 있는 내부 및/또는 외부 라이닝 및/또는 다른 층을 포함할 수 있다.
프레임(610)을 형성하는 지주들(615)의 네트워크는 프레임(610)의 제1 말단 부분(650) 및/또는 제2 말단 부분(652)에서 하나 이상의 말단 지점(617)을 형성할 수 있다. 하나 이상의 말단 지점(617)은 프레임(610)의 유입 부분(예, 제1 부분(650)) 및/또는 유출 부분(예, 제2 부분(652))에 위치될 수 있다. 프레임(610)은 프레임(610)을 통한 혈류를 허용하고/하거나 이와 달리 심장의 인공 판막으로서 작동하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프레임(610)은 환자의 신체 내로 및/또는 신체 내의 목표 위치에 프레임(610)을 도입하는 것을 용이하게 하기 위해 압착(crimp)되도록 구성될 수 있다. 압착은 프레임의 직경을 감소시키고/감소시키거나 프레임의 길이를 증가시키는 것(예를 들어, 제1 부분(650)과 제2 부분(652) 사이의 거리를 증가시키는 것)을 수반할 수 있다.
도 7은 프레임(710) 및 프레임(710)으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트(740)를 포함하는 인공 판막을 도시한다. 도 7은 프레임(710)으로부터 연장되는 2개의 포스트(740)를 도시하지만, 인공 판막은 프레임(710)으로부터 연장되는 임의의 수의 포스트(740)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 포스트(740a)가 프레임(710)의 상단부(750)에 도시되어 있고 제2 포스트(740b)가 프레임(710)의 하단부(752)에 도시되어 있지만, 프레임(710)은 프레임(710)의 상단부(750)로부터 연장되는 임의의 수의 포스트(740) 및/또는 프레임(710)의 하단부(752)로부터 연장되는 임의의 수의 포스트(740)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(710)은 상단부(750)로부터 연장되는 4개의 포스트(740) 및 하단부(752)로부터 연장되는 4개의 포스트(740)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 포스트(740)는 임의의 적절한 형상 및/또는 크기를 갖는 섬(islet)(760)(즉, 센서 수용체)을 형성하는 와이어 형태를 포함할 수 있다. 섬(760)은 하나 이상의 센서 및/또는 연관된 장치를 수용하도록 구성될 수 있다. 포스트(740)는 하나 이상의 센서를 프레임(710)의 상단부(750)에 또는 그 근처에 및/또는 프레임(710)의 하단부(752)에 또는 그 근처에 위치시키도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 센서는 프레임(710)의 상단부(750)와 프레임(710)의 하단부(752) 사이의 압력 차이를 결정하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 포스트(740)는 프레임(710) 주위 및/또는 프레임을 통한 혈류와 직접 접촉하여 하나 이상의 센서를 위치시키도록 구성될 수 있다. 또한, 하나 이상의 센서는 하나 이상의 포스트(740)가 프레임(710)의 기능을 방해하지 않도록 프레임(710)의 하나 이상의 말단 부분으로부터 연장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(710)은, 카테터 및/또는 다른 전달 장치를 통해 끼워 맞춤되도록 압착되고/되거나 달리 압축되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 포스트(740)는 프레임(710)의 압착을 용이하게 하고/하거나 허용하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 포스트(740)가 기존 프레임(710)에 추가될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 포스트(740)는 프레임(710)에 부착되고/되거나 프레임 전체에 걸쳐 직조되도록 구성될 수 있는 보조 요소 및/또는 "백팩" 특징부로서 기능할 수 있다. 이 방식으로, 하나 이상의 포스트(740)는 다양한 유형의 프레임(710)과 함께 사용하도록 유리하게 구성될 수 있다. 또한, 프레임의 중앙 루멘 내에서 연장되지 않고 프레임(710)의 하나 이상의 말단 부분에서 포스트(740)를 위치시키는 것이 프레임(710)의 기능을 변경시키지 않고 포스트가 기능할 수 있게 할 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 포스트(740)는 프레임의 하나 이상의 지주(715)의 말단 부분(717)으로부터 연장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(710)은 프레임(710)의 지주(715) 사이에 빈 공간을 형성하는 하나 이상의 셀(720)을 포함할 수 있다. 셀(720)은 도 7에 도시된 일반적으로 육각형 형상을 포함하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 셀(720)을 둘러싸는 지주(715)는 하나 이상의 포스트(740)가 연장되도록 구성될 수 있는 다양한 말단 부분(717)을 형성할 수 있다.
프레임(710) 및/또는 하나 이상의 포스트(740)는 레이저 절단 공정의 사용을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(710)이 도 6 및 도 7에 도시된 튜브 형태(예, 23mm 튜브)로 절단되기 전에 하나 이상의 포스트(740)가 플랫 패턴 프레임(710)에 추가될 수도 있다.
도 8은 프레임(810) 및 프레임(810)으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트(840)에서 하나 이상의 센서(805)를 포함하는 인공 판막(800)을 도시한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 센서(805)는 일반적으로 연질 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 센서(805)는 금속 장치에 비해 주변 조직을 손상시킬 위험이 감소될 수 있는 고분자로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 센서(805)는 하나 이상의 센서(805)의 구조가 비교적 연질이 되도록 적어도 부분적으로 매우 얇은 금속으로 구성될 수 있다.
하나 이상의 전기 전도성 코일(808)이 하나 이상의 센서(805) 각각에 부착될 수도 있다. 하나 이상의 코일(808)은 프레임(810)의 내부 및/또는 외부 표면을 따라 통과하도록 구성될 수 있고/있거나 그렇지 않으면 프레임(810)에 부착되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 코일(808)은 프레임(810)의 내부 및/또는 외부 표면에서 내부 래핑을 형성하고/하거나 프레임(810)의 제1 부분(850)(예, 유입 부분) 및/또는 제2 부분(852)(예, 유출 부분)에서 하나 이상의 센서에 연결되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 코일(808)은 프레임(810) 구조의 원주를 적어도 부분적으로 덮도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(808)은 프레임(810)의 제1 부분(850)에서 또는 그 근처에서 원주를 덮을 수 있다. 일부 실시예에서, 별도의 코일(808)이 사용될 수 있고/있거나 별도의 센서(805)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(808a)은 프레임(810)의 제1 부분(850)에서 제1 센서(805a)에 연결되도록 구성될 수 있는 반면, 제2 코일(808b)은 프레임(810)의 제2 부분(852)에서 제2 센서(805b)에 연결될 수 있다. 프레임(810)의 제1 부분(850)에 있는 하나 이상의 센서(805)는 프레임(810)의 제2 부분(852)에 있는 하나 이상의 센서(805)와 병렬로 작동하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 센서(들)(805)에 의해 수집된 센서 데이터는 송신기 조립체를 사용하여 외부 수신기(미도시)로 송신될 수 있다. 송신기 조립체는 하나 이상의 전자 센서(805) 및/또는 회로에 전기적으로 커플링된 하나 이상의 전기 전도성 코일(808)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 코일(808)은 센서/회로(805)에 전력을 제공하고, 외부 수신기에 전자기 신호를 송신하고/하거나 그로부터 전력/데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 코일(808)은 무선 전력을 수신하고/하거나 전자기 신호를 송신하기 위한 안테나로서 작동할 수 있다. 소정의 실시예에서, 송신기 조립체는 프레임(810)에 내장되거나 프레임과 통합될 수 있다. 예를 들어, 송신기 조립체는 프레임(810)의 오목부, 채널, 또는 공동 내에 적어도 부분적으로 안착될 수 있다. 송신기 조립체를 프레임(810)의 외부 부분에 매립함으로써, 센서(805)는 전자기 신호를 원격 수신기에 효과적으로 전달하도록 구성될 수 있다.
소정의 실시예에서, 하나 이상의 센서(805)를 포함하는, 송신 조립체는 유도 결합, 공진 유도 결합(예, RFID), 용량 결합 등에 따라 전력 및/또는 데이터를 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 송신 조립체는 감지된 생물학적 또는 장치 파라미터(들)에 관한 정보뿐만 아니라, 판막(예, 제조사, 모델, 식별 번호, 일련 번호) 및/또는 환자(예, 이름, 식별 번호, 환자 식별자) 중 하나 이상을 식별하는 데이터를 송신하도록 구성될 수 있다.
송신기 조립체는 일반적으로 프레임(810) 조립체의 일부분의 형상에 부합하는 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 코일(808)은 조립체의 원주 경로 주위에 래핑된 하나 이상의 전도성 와이어를 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 하나 이상의 코일(808)은 적어도 부분적으로 외장 또는 커버(809)로 덮일 수 있으며, 이는 코일(808)과 조립체가 연관된 프레임(810)의 외부 구성요소 또는 구조 사이에 전기적, 열적 및/또는 물리적 절연을 제공할 수 있다.
하나 이상의 코일(808)은 하나 이상의 리드(811)를 통해 하나 이상의 센서(805)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 코일(808)은 프레임(810)에 부착되고/되거나 프레임으로부터 연장되는 임의의 수의 센서(805)에 커플링될 수 있다. 하나 이상의 센서(805)는 안테나로서 하나 이상의 코일(808)을 사용하여 전력을 무선으로 수신하고/하거나 센서 및/또는 다른 데이터를 무선으로 송신하도록 조립될 수 있다.
제1 센서(805a) 및 제2 센서(805b) 각각은 별도의 코일(808)(예를 들어, 제1 코일(808a) 및 제2 코일(808b) 각각)에 커플링될 수 있다. 제1 코일(808a) 및 제2 코일(808b)은 서로 부착되지 않을 수 있다. 또한, 제2 외장(809)은 도 8에 도시되지 않았지만, 제1 코일(808a)은 적어도 부분적으로 제1 코일(808a)을 덮고/덮거나 제1 코일에 대한 격리를 제공하기 위해 외장(809)에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.
제1 센서(805a) 및 제2 센서(805b)는 판막(800)의 양 측면 상에서 압력 측정을 사용하여 차압을 측정하도록 구성될 수 있다. 프레임(810)의 제1 부분(850) 및 프레임(810)의 제2 부분(852)에서 센서의 사용을 통해, 판막(800)은 판막(800)에 걸친 압력 구배의 보정-무-판독을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 센서(805a) 및 제2 센서(805b)는 유체 및/또는 전기 연결부의 사용을 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판 및/또는 하나 이상의 코일은 제1 센서(805a)를 제2 센서(805b)에 연결하도록 구성될 수 있다. 그러나, 제1 센서(805a)가 반드시 제2 센서(805b)에 물리적으로 연결될 필요는 없으며, 제1 센서(805a) 및/또는 제2 센서(805b)는 외부 수신기에 측정 값을 무선으로 전달하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 센서(805) 및/또는 다른 구성요소는 신호 필터링, 증폭, 혼합 등과 같은, 신호 전송을 위한 일정량의 신호 처리를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(805)는 하나 이상의 프로세서, 데이터 저장 장치, 데이터 통신 버스 등을 포함할 수 있다.
본원에 개시된 장치, 시스템 및 방법은 인공 심장 판막 이식, 또는 다른 이식 디바이스를 받은 환자에서 잠재적 심장 또는 이식 실패 문제를 나타내는 증상 또는 상태를 식별하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현예는 심장 판막 장치에서 다양한 측정(예: 혈압) 및 판막 기능을 감지 및/또는 전송하기 위한 하나 이상의 센서(805)의 사용을 제공한다.
하나 이상의 센서(805)가 인공 판막(800)의 와이어폼 또는 스텐트 구성요소에 적용될 수 있다. 혈압을 측정하기 위한 센서(805)가 본원에서 상세히 논의되지만, 변형 게이지, 가속도계, 자이로스코프, 광학 센서 등과 같은 다른 센서가 사용될 수 있다. 이식된 심장 판막의 하나 이상의 센서(들)(805)에 의해 제공되거나 그로부터 도출된 데이터는 환자 또는 의료 제공자에게 환자의 심박수 또는 혈압의 변화를 경고하는 데 사용될 수 있고, 심장 기능의 변화를 조기에 표시할 수 있다. 전술한 바와 같이, 인공 심장 판막 이식 수술을 받는 환자는 때때로 이식 후 심부전 관련 이환/사망율을 가질 수 있다. 본원에 개시된 바와 같은 심장 판막 센서 장치 및 무선 데이터 전송 기능은 심장 기능에 관한 초기 정보를 제공할 수 있고, 따라서 환자를 위한 조기 개입을 허용할 수 있다.
일부 실시예에서, 판막(800)은 제1 센서(805a)를 수용하도록 구성된 제1 포스트(840a)를 포함할 수 있고/있거나 제2 센서(805b)를 수용하도록 구성된 제2 포스트(840b)를 포함할 수 있다. 제1 포스트(840a)는 프레임(810)의 유입 부분에서 프레임(810)의 말단 지점으로부터 연장되도록 구성될 수 있고/있거나 제2 포스트(840b)는 프레임(810)의 유출 부분에서 프레임(810)의 말단 지점으로부터 연장되도록 구성될 수 있다. 판막(800)의 압착에 반응하여, 제1 포스트(840a)와 제2 포스트(840b) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 이 방식으로, 제1 센서(805a) 및 제2 센서(805b)는 판막(800)과 함께 팽창하도록 유리하게 구성될 수 있고, (예를 들어, 판막(800)의 압착을 포함하는 전달 공정 동안) 판막(800)의 이동을 제한하지 않을 수 있다.
일부 양의 전력이 하나 이상의 센서(805)에 전력을 공급하기 위해 필요할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(805)의 입력 리드에 인가된 여기 전압은 무선 전력 전달, 로컬 전력 수집, 로컬 전력 저장, 또는 다른 전력 생성 및/또는 공급 시스템으로부터 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 압전 결정이 전력을 발생시키기 위해 사용될 수 있으며, 이는 축전기 등과 같은 전력 저장 장치에 저장될 수 있다. 하나 이상의 센서(805)의 전압 판독은 하나 이상의 출력 리드(811)로부터 취해질 수 있다. 프레임(810)은 필터링, 신호 증폭 등과 같은 센서 신호에 대한 전처리를 수행하기 위한 신호 처리 회로(미도시)를 포함할 수 있다.
도 9는 프레임(910) 및 프레임(910)의 제1 부분에서 또는 그 근처에서 원주 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 기판 밴드(912)를 포함하는 다른 판막을 도시한다. 일부 실시예에서, 기판 밴드(912)는 도 9에 도시된 바와 같이 프레임의 내부 표면(913)을 따라 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. 그러나, 기판 밴드(912)는 추가적으로 또는 대안적으로 프레임(910)의 외부 표면(917)에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 밴드(912)는 부분 원형 형태(예, 반원)를 포함할 수 있다. 기판 밴드(912)는 프레임(910)에 봉합될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 코일이 기판(912)에 봉합될 수 있다.
하나 이상의 기판 연장부(914)는 기판 밴드(912)로부터 연장될 수 있다. 예를 들어, 기판 밴드(912)는 프레임(910)의 제1 부분(예, 유입 부분)에 또는 그 근처에 위치할 수 있고, 기판 연장부(914)는 기판 밴드(912)로부터 프레임의 제2 부분(예, 유출 부분)까지 축방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 센서(905)는 기판 연장부(914)의 말단 부분에 부착되도록 구성될 수 있어서 하나 이상의 센서(905)가 프레임(910)의 제2 부분에 또는 그 근처에 위치하도록 구성될 수 있는 한편, 기판 밴드(912)에 부착된 하나 이상의 센서(905)가 프레임(910)의 제1 부분에 위치하도록 구성될 수 있다. 단일 기판 연장부(914)만이 도 9에 도시되어 있지만, 임의의 수의 기판 연장부(914)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 4개의 기판 연장부(914)가 기판 밴드(912)로부터 연장될 수 있으며, 각각의 기판 연장부(914)는 프레임(910)의 제2 부분에 적어도 하나의 센서(905)를 배치하도록 구성된다. 하나 이상의 기판 연장부(914)는 프레임(910)의 내부 표면(913) 및/또는 외부 표면(917)을 따라 통과하도록 구성될 수 있고/있거나 프레임의 하나 이상의 지주(915)에 부착되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 연장부(914)는, 기판 연장부(914)에 부착된 센서(905)가 포스트(940)의 섬 내에 위치하도록 구성될 수 있도록 프레임(910)의 포스트(940)와 정렬되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프레임(910)의 제1 부분에 또는 그 근처에 위치한 제1 센서(905)는 프레임(910)의 제2 부분 또는 그 근처에서 제2 센서(905)에 의해 사용되는 회로로부터 별도의 회로(예, LC 공진 회로)에 의해 전력이 공급되고/되거나 이를 통해 무선으로 송신될 수 있다.
기판 밴드(912)는 다양한 접촉선을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 밴드(912)는 다수의 센서, 안테나 및/또는 다른 구성요소 사이에 전도 경로를 생성하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(914)는 판막(900)의 유입 부분으로부터 판막(900)의 유출 부분으로 전도 경로를 더 연장하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기판 연장부(914)는 프레임(910)의 하나 이상의 셀(920) 위로 적어도 부분적으로 통과하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기판 연장부(914)는 프레임(910)의 지주(915) 사이의 빈 공간에 걸쳐 연장되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(914)가 프레임(910)의 지주(915)를 지나가는 지점에서, 하나 이상의 기판 연장부(914)는 프레임(910)과 접촉하고/하거나 프레임에 부착되도록 구성될 수 있다.
도 10은 프레임(1010) 및 프레임(1010)의 내부 표면 및/또는 외부 표면 주위에 적어도 부분적으로 래핑된 스커트(1018)를 포함하는 판막을 도시한다. 일부 실시예에서, 스커트(1018)는 프레임(1010)의 셀을 통한 조직의 내증식을 방지하도록 구성될 수 있다.
판막은 임의의 수의 센서(1005) 및/또는 포스트(1040)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 판막은 판막의 제1 부분 주위에서 원주 방향으로 이격된 제1 센서(1005a), 제2 센서(1005b), 제3 센서(1005c), 및 제4 센서(1005d)를 포함할 수 있다. 제1 센서(1005a), 제2 센서(1005b), 제3 센서(1005c), 및 제4 센서(1005d) 각각은 제1 포스트(1040a), 제2 포스트(1040b), 제3 포스트(1040c), 및/또는 제4 포스트(1040d)에 및/또는 그 내에 각각 위치할 수 있다. 판막은 판막의 제2 부분에 제5 포스트(1040e), 제6 포스트(1040f), 제7 포스트(1040g) 및/또는 제8 포스트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 추가 센서(1005)는 판막의 제2 부분에서 포스트(1040)에 및/또는 그 내부에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서, 판막은 환자의 신체 내에서 누락된 및/또는 기능 장애성 첨판을 치환하도록 구성된 하나 이상의 인공 첨판(1009)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 인공 첨판(1009)은 판막의 내부 루멘의 적어도 일부를 덮도록 구성될 수 있다.
판막의 프레임(1010)은 프레임(1010)으로부터 연장되는 하나 이상의 포스트(1040)를 지지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 포스트(1040)는 프레임(1010)에 부착되도록 구성될 수 있다. 판막이 압착될 때, 하나 이상의 포스트(1040) 및/또는 하나 이상의 센서(1005)는 프레임과 함께 이동하도록 구성될 수 있다.
도 11은 환자의 호흡 또는 다른 흉부 움직임의 결과로서 판막 정렬이 어떻게 변경될 수 있는지를 도시한다. 일부 경우에, 판막에서 하나 이상의 센서 간의 성공적인 데이터 전송은 원격 안테나와의 병렬 구성을 요구할 수 있다(예를 들어, 주어진 통신 라인(1101)을 따라 및/또는 이와 병렬로 위치 설정함). 제1 판막(1100a)은 통신 라인(1101)과 병렬로 도시되지 않고, 제2 판막(1100b)은 통신 라인(1101)으로부터 변위된 것으로 도시되어 있고, 제3 판막(1100c)은 통신 라인(1101)과 병렬로 그리고 일렬로 도시되어 있다.
판막(1100)에서 센서 안테나와 수신기 사이에 명확한 통신 라인이 없을 때 데이터 전송이 실패할 수 있다. 따라서, 센서가 판막(1100)의 프레임 내에 위치될 때, 무선 데이터 경로를 차단하는 판막 부분 때문에 적어도 특정 정렬에서 통신이 실패할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예는 유리하게는 하나 이상의 센서를 판막(1100)의 프레임으로부터 멀리 연장시키도록 위치될 수 있는 센서 수용부를 제공한다. 예를 들어, 판막(1100)은 판막(1100)의 유출 부분 및/또는 유입 부분에서 또는 그를 지나서 하나 이상의 센서를 위치시키도록 구성된 하나 이상의 포스트를 포함할 수 있다. 판막(1100)의 프레임으로부터 원위에 하나 이상의 센서를 위치시킴으로써, 하나 이상의 센서로부터의 전송이 판막(1100)의 다양한 정렬로 개선될 수 있다.
도 12는 기판 밴드(1212) 및 연장형 구조를 갖는 하나 이상의 기판 연장부(1214)를 포함하는 프레임(1210)을 도시한다. 하나 이상의 기판 연장부(1214)는 기판 밴드(1212)로부터 일반적으로 축방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 그러나, 하나 이상의 기판 연장부(1214)는 기판 연장부(1214)가 연장되고/되거나 압축될 수 있도록 기판 연장부(1214)가 하나 이상의 휨부를 포함하는 일반적으로 비선형(예를 들어, 사형 및/또는 지그재그) 구조를 가질 수 있다. 기판 연장부(1214)의 연장성은 프레임(1210)이 압착되고/되거나 압착에 반응하여 프레임(1210) 자체가 연장될 때, 프레임(1210)의 제2 부분의 하나 이상의 센서(1205)가 기판 밴드(1212)로부터 더 연장될 수 있게 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 판막(1200)은 판막(1200)의 제1 부분에 또는 그 근처에 및/또는 판막(1200)의 제2 부분에 또는 그 근처에 다수의 센서(1205)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 판막(1200)은 제1 부분에서 적어도 제1 센서(1205a)를 포함할 수 있다. 판막(1200)은 제1 부분에서 제2 센서(1205b) 및/또는 제3 센서(1205c), 제4 센서(1205d), 제5 센서(1205e), 및/또는 제6 센서(1205f)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 판막(1200)은 제1 부분에 또는 그 근처에 4개의 센서(1205)를 포함할 수 있다. 제1 부분 및/또는 제2 부분에서 다수의 센서를 사용하면, 판막(1200)의 주변부 주위의 압력 및/또는 흐름의 변화를 더 잘 감지할 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 센서(1205)는 공통 코일 및/또는 개별 코일에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(1205b), 제3 센서(1205c), 제4 센서(1205d), 및/또는 제5 센서(1205e)는 동일한 코일에 연결되어 평균 측정 판독값을 결정할 수 있고/있거나 각각 상이한 코일에 커플링되어 판막(1200)의 주변부 주위에서 분포된 측정을 결정할 수 있다.
판막(1200)은 판막(1200)의 제1 말단 부분에 및/또는 기판 밴드에 또는 그 근처에 제1 포스트(1240a)를 포함하는 임의의 수의 포스트(1240)를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 포스트(1240a)는 기판 밴드(1212)를 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 구성될 수 있다. 센서(1205)는 기판 밴드(1212)에 동시에 부착 및/또는 커플링되면서 제1 포스트(1240a) 내에 위치하도록 구성될 수 있다. 판막(1200)은 판막(1200)의 제2 말단 부분의 말단 지점으로부터 연장되는 제2 포스트(1240b) 및/또는 제3 포스트(1240c)를 더 포함할 수 있다. 제3 센서(1205c), 제4 센서(1205d), 제5 센서(1205e), 및/또는 제6 센서(1205f)는 해당 포스트 내에 위치하도록 구성될 수 있고/있거나 기판 밴드(1212)를 연장하는 기판 연장부(1214)에 커플링될 수 있다.
판막(1200)의 압착에 반응하여(예를 들어, 판막(1200)의 제1 말단 부분에서 기판 밴드(1212)와 판막(1200)의 제2 말단 부분에서 제2 포스트(1240b) 사이의 거리를 증가시키기 위해 판막(1200)의 길이가 증가함), 기판 연장부(1214)는 더 선형이 되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 연장부(1214)의 곡률이 감소될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 연장부(1214)는, 기판 연장부(1214)가 판막(1200)의 압착 및/또는 연장에 반응하여 그리고/또는 (예를 들어, 판막(1200)의 팽창에 반응하여) 도 12에 도시된 원래 형태로 복귀할 수 있도록 가요성 및/또는 탄성 재료로 적어도 부분적으로 구성될 수 있다.
도 13은 프레임(1310), 기판 밴드(1312), 및 하나 이상의 기판 연장부(1314)를 포함하는 또 다른 예시적인 판막(1300)를 도시하며, 상기 기판 연장부는 프레임(1310)의 제1 부분(1350)에서 기판 밴드(1312)로부터 프레임(1310)의 제2 부분(1352)까지 일반적으로 대각선으로 그리고/또는 대략 45도 각도로 연장되도록 구성된다. 하나 이상의 기판 연장부(1314)는, 기판 연장부(1314)가 기판 밴드(1312)에 부착되는 지점 바로 아래에 기판 연장부(1314)의 말단 부분이 위치되지 않을 수 있도록, 프레임(1310)의 외부 표면 및/또는 내부 표면을 중심으로 적어도 부분적으로 원주 방향으로 통과하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 프레임(1310)의 압착 및/또는 확장에 반응하여 기판 연장부(1314)가 연장되고/되거나 수축될 수 있도록 적어도 부분적으로 가요성일 수 있고/있거나 적어도 부분적으로 만곡될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 일반적으로 "구불구불한" 구조를 갖도록 구성될 수 있고/있거나, 기판 밴드(1312)로부터 연장되는 일반적으로 얇은 세장형 구조를 형성할 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(1314)는, 축방향(예, 제1 부분(1350)으로부터 제2 부분(1352)으로의 직선)과 원주 방향(예, 기판 밴드(1312)와 일직선) 사이에 있는 일반적으로 대각선 방향으로 외부 표면 및/또는 내부 표면 주위를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 다수의 기판 연장부(1314)는 적어도 부분적으로 겹치도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 프레임(1310) 및/또는 기판 연장부(1314)의 신장 및/또는 압착을 가능하게 하기 위해 프레임(1310)을 따라 하나 이상의 접촉 지점을 가질 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 하나 이상의 기판 연장부(1314)가 축방향 및/또는 원주 방향으로 연장되도록 구부러지도록 구성될 수 있다(예를 들어, 탄성 및/또는 가요성 재료로 적어도 부분적으로 구성될 수 있음).
하나 이상의 기판 연장부(1314)는 일반적으로 비선형 구조를 가질 수 있고/있거나 적어도 부분적으로 만곡될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 프레임(1310)의 하나 이상의 셀(1320)을 가로질러 연장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 프레임(1310)의 지주(1315) 사이의 빈 공간에 걸쳐 연장되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 기판 연장부(1314)가 프레임(1310)의 지주(1315)를 지나가는 지점에서, 하나 이상의 기판 연장부(1314)는 프레임(1310)과 접촉하고/하거나 프레임에 부착되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기판 연장부(1314)의 곡률은 유리하게는 기판 연장부(1314)가 판막(1300)의 압착에 반응하여 연장되고/되거나 그렇지 않으면 성형될 수 있게 한다. 예를 들어, 판막(1300)이 압착될 때, 기판 연장부(1314)의 곡률이 감소될 수 있고, 기판 연장부(1314)는 더 선형인 형상을 형성할 수 있다. 기판 연장부(1314)는 일반적으로 가요성 및/또는 탄성 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 연장부(1314)는 (예를 들어, 판막(1300)이 압착된 배향으로부터 확장될 때) 압착 공정 후에 원래 곡률로 자연적으로 복귀하도록 구성될 수 있다.
판막(1300)은 기판 밴드(1312)에 커플링되고/되거나 판막(1300)의 제1 말단 부분(1350)에서 말단 지점으로부터 연장되는 제1 포스트(1340a) 내에 적어도 부분적으로 위치된 적어도 제1 센서(1305a)를 포함하도록 구성될 수 있다. 판막(1300)은 제2 센서(1305b)(예를 들어, 제2 포스트(1340b) 내에 위치 및/또는 기판 연장부(1314)에 커플링됨), 제3 센서(1305c)(예를 들어, 포스트(1340) 내에 위치 및/또는 기판 연장부(1314)에 커플링됨), 제4 센서(1305d)(예를 들어, 제3 포스트(1340c) 내에 위치 및/또는 기판 연장부(1314)에 커플링됨)를 추가로 포함할 수 있다.
도 14는 하나 이상의 센서(1405)가 포스트(1440) 내에서 슬라이딩하여 포스트(1440) 및/또는 프레임(1410)에 대한 하나 이상의 센서(1405)의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 하나 이상의 포스트(1440) 및 프레임(1410)을 포함하는 판막(1400)을 도시한다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(1405)는 판막(1400)의 압착 동안 슬라이딩 및/또는 이동하도록 구성될 수 있다. 센서(1405)가 포스트(1440)에 대해 슬라이딩하게 함으로써, 프레임(1410)의 제1 부분에서의 제1 센서(1405a)의 위치 및 프레임(1410)의 제2 부분에서의 제2 센서(1405b)의 위치는 프레임(1410)이 압착되고/되거나 압축됨에 따라 일정하게 유지될 수 있다. 일부 실시예에서, 판막(1400)은 프레임(1410)의 외부 표면 주위를 적어도 부분적으로 감싸고/거나 판막(1400)과 주변 조직의 더 양호한 통합을 위한 조직의 성장을 가능하게 하도록 구성된 커버(1418)(예를 들어, 고분자로 구성됨)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 판막(1400)은 판막 첨판과 유사한 기능을 수행하도록 구성된 하나 이상의 인공 첨판(1409)을 포함할 수 있다.
판막(1400)은 하나 이상의 센서(1405)를 판막(1400)의 제1 부분 및/또는 판막(1400)의 제2 부분으로 연장하도록 구성된 하나 이상의 기판(1412)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기판(1412)은 제1 부분으로부터 제2 부분으로 및/또는 제2 부분으로부터 제1 부분으로 연장되도록 구성될 수 있다.
판막(1400)은 판막(1400)의 제1 부분(예, 유입 부분)에서 임의의 수의 센서(1405)를 가질 수 있고, 판막(1400)의 제2 부분(예, 유출 부분)에서 임의의 수의 센서(1405)를 가질 수 있다. 유사하게, 판막(1400)은 판막(1400)의 제1 부분에 임의의 수의 포스트(1440)를 포함할 수 있고, 판막(1400)의 제2 부분에 임의의 수의 포스트(1440)를 포함할 수 있다. 제1 센서(1405a)는 제1 포스트(1440a) 내에서 판막(1400)의 제1 부분(예, 유입 부분)에 위치할 수 있다. 제2 센서(1405b)는 제2 포스트(1440b) 내에서 판막(1400)의 제2 부분(예, 유출 부분)에 위치할 수 있고/있거나 기판(1412)에 부착될 수 있다. 제1 센서(1405a) 및 제2 센서(1405b)는 함께 판막(1400) 양단의 압력 차이를 측정하도록 구성될 수 있다. 추가 센서(1405)는 판막(1400)의 원주 영역 주위의 다양한 파라미터를 측정하도록 구성되어 비정상적인 측정치를 검출하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 판막(1400)은 제3 포스트(1440c)에서의 제3 센서(1405c), 제4 포스트(1440d)에서의 제4 센서(1405d), 및/또는 제5 포스트(1440e) 및/또는 제6 포스트(1440f)에서의 추가 센서(1405)를 더 포함할 수 있다.
판막(1400)이 (예를 들어, 환자의 신체 내로의 전달 과정 동안) 압착될 때, 판막(1400)의 적어도 일부는 측방향으로 압축되고(예를 들어, 판막(1400)의 내부 루멘의 직경이 감소될 수 있음) 그리고/또는 길이방향으로 길어지도록(예를 들어, 제1 포스트(1440a)와 제2 포스트(1440b) 사이의 거리가 증가할 수 있음) 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 센서(1405)는 포스트(1440)의 섬(즉, 수용부) 내에서 슬라이딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 압착 동안, 제1 포스트(1440a)와 제2 포스트(1440b) 사이의 거리가 증가하는 동안에도 제1 센서(1405a)와 제2 센서(1405b) 사이의 거리는 변하지 않을 수 있다.
본원에 개시된 바와 같은 심장 판막 이식 디바이스와 같은, 이식 디바이스를 받은 환자의 모니터링에 이용될 수 있는 시스템 및 장치가 본원에 개시된다. 도 15는 수술 후 이식 디바이스 및/또는 이와 관련된 환자를 모니터링하기 위한 프로세스(1500)를 예시하는 흐름도이다. 프로세스(1500)는 도 3 및 도 4에 도시되고 전술한 시스템의 엔티티 또는 구성요소 중 하나 이상에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스(1500) 또는 이의 일부는 의사 또는 의료 제공자, 또는 다른 사용자/엔티티에 의해 구현될 수 있다.
프로세스(1500)는 블록 1502에서, 하나 이상의 센서에 대한 하나 이상의 수용부를 갖는, 심장 판막 이식 디바이스와 같은 이식 디바이스를 제공하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 수용부는 인공 판막의 프레임으로부터 연장되는 본원에 기술된 바와 같은 포스트를 포함할 수 있다. 수용부는 추가적으로 또는 대안적으로 인공 판막의 프레임에 부착된 기판 밴드 및/또는 기판 연장부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 원통형 프레임의 내부 또는 외부 주위에 원형 밴드를 형성하는 기판 밴드에 부착될 수 있고/있거나 하나 이상의 센서는 기판 밴드로부터 연장되는 하나 이상의 기판 연장부에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 수용부는 기존의 이식 디바이스에 첨가될 수 있다. 하나 이상의 수용부는 이식 디바이스의 제1 말단 부분(예를 들어, 유입 부분)에 위치할 수 있고/있거나, 하나 이상의 추가 수용부는 이식 디바이스의 제2 말단 부분(예를 들어, 유출 부분)에 위치할 수 있다.
블록 1504에서, 프로세스(1500)는 하나 이상의 수용부에 하나 이상의 센서를 삽입 및/또는 부착하는 것을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 이식 디바이스로부터 연장되는 포스트 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 센서는 고분자 및/또는 유사한 재료로 구성될 수 있고/있거나 일반적으로 연질 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 본원에 기술된 포스트를 포함하여, 다양한 크기의 수용부에 맞도록 성형되고/되거나 맞춰지도록 구성될 수 있다.
블록 1506에서, 프로세스(1500)는 환자의 신체(예를 들어, 심장) 내의 치료 위치에 전달하기 위해 이식 디바이스를 압착하는 것을 포함한다. 압착은 이식 디바이스의 직경을 감소시키고(예를 들어, 이식 디바이스의 내부 루멘의 직경을 감소) 및/또는 이식 디바이스의 길이를 증가시키는(예를 들어, 이식 디바이스의 제1 말단 부분(예를 들어, 유입 부분)과 이식 디바이스의 제2 말단 부분(예를 들어, 유출 부분) 사이의 거리를 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 압착은 제1 수용부 및/또는 제1 수용부에서의 제1 센서와 제2 수용부 및/또는 제2 수용부에서의 제2 센서 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 센서는 압착 공정 동안 수용부 내에서 슬라이딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 수용부는, 수용부 내의 센서가 수용부에 대해 자유롭게 미끄러질 수 있게 하는 슬라이딩 가능한 포스트를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 압착에 반응하여 수용부의 위치가 변화함에 따라, 수용부 내의 센서는 수용부 내에서 슬라이딩에 의해 그 위치를 유지할 수 있다. 압착된 이식 디바이스는 카테터 및/또는 다른 전달 장치 내에 배치될 수 있다.
블록 1508에서, 프로세스(1500)는 이식 디바이스를 원하는 치료 위치에 전달하는 것을 포함한다. 예를 들어, 이식 디바이스는 환자의 대동맥 판막에 전달될 수 있다. 블록 1510에서, 프로세스는 압착 전에 이식 디바이스를 원래 구성으로 확장하는 것을 포함한다. 일부의 경우, 카테터 및/또는 다른 전달 장치에서 이식 디바이스를 제거하면 이식 디바이스가 확장될 수 있다. 이식 디바이스가 확장된 구성에 도달하고/하거나 다시 복귀할 때, 하나 이상의 센서가 이식 디바이스의 하나 이상의 말단 부분에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서는 제1 말단 부분에 위치될 수 있고, 제2 센서는 제2 말단 부분에 위치될 수 있다.
실시예에 따라, 본원에 기술된 임의의 프로세스 또는 알고리즘의 특정 행위, 이벤트 또는 기능은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 추가되거나, 병합되거나, 완전히 생략될 수도 있다. 따라서, 소정의 실시예에서, 설명된 모든 행위 또는 이벤트가 프로세스의 실시에 필요한 것은 아니다.
특히, 본원에서 사용되는 조건부 언어, 예컨대, "할 수 있다", "할 수 있었다", "할 수도 있었다", "할 수도 있다", "예를 들어" 등은, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 또는 사용되는 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적인 의미로 의도되고 일반적으로 특정 실시예는 특정 특징부, 요소 및/또는 단계를 포함하는 반면에, 특정 실시예는 이를 포함하지 않는 것으로 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로 특징부, 요소 및/또는 단계가 하나 이상의 실시예에 대해 어떤 방식으로도 요구된다고 암시하거나, 하나 이상의 실시예가 이들 특징부, 요소 및/또는 단계가 소정의 실시예에서 포함되든지 수행될 것인지 여부를, 작성자의 입력 또는 프롬프트를 사용하거나 사용하지 않고, 결정하는 논리를 반드시 포함한다는 것을 암시하려는 것이 아니다. 용어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "갖는(having)" 등은 동의어이고, 이들의 통상적인 의미로 사용되고, 개방형 방식으로, 포괄적으로 사용되며, 추가 요소, 특징부, 행위, 동작 등을 배제하지 않는다. 또한, 용어 "또는"은 그 포괄적 의미로 사용되어서 (그 배타적 의미로 사용되지 않음), 예를 들어, 요소 목록을 연결하기 위해 사용될 때, "또는"이라는 용어는 목록 내의 요소 중 하나, 일부 또는 전부를 의미하도록 한다. "X, Y 및 Z 중 적어도 하나"라는 문구와 같은 결합 언어는, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 일반적으로 항목, 용어, 요소 등이 X, Y 또는 Z 중 어느 하나일 수 있음을 전달하기 위해 사용되는 문맥으로 이해된다. 따라서, 이러한 결합 언어는 일반적으로 특정 실시예가 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나 및 Z 중 적어도 하나가 존재함을 암시하려는 의도가 아니다.
전술한 실시예의 설명에서, 다양한 특징이 본 개시를 간소화하고 다양한 본 발명의 측면 중 하나 이상의 이해를 돕기 위한 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 이의 설명에서 함께 그룹화되는 경우가 있음을 이해해야 한다. 그러나, 본 개시의 방법은 임의의 청구범위가 그 청구범위에서 명시적으로 인용되는 것보다 더 많은 특징부를 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본원의 특정 실시예에 예시되고/되거나 설명된 임의의 구성요소, 특징부, 또는 단계는 임의의 다른 실시예(들)에 적용되거나 이와 함께 사용될 수 있다. 또한, 구성요소, 특징부, 단계, 또는 구성요소들, 특징부들, 또는 단계들의 군이 각각의 실시예에 필요하거나 필수적이지는 않다. 따라서, 본원에서 개시되고 아래에 청구된 본 발명의 범주는 전술한 특정 실시예에 의해 제한되어서는 안되며, 이어지는 청구범위를 공정하게 해석함으로써만 결정되어야 하는 것으로 의도된다.
특정 서수 용어(예를 들어, "제1" 또는 "제2")는 참조의 편의를 위해 제공될 수 있고, 반드시 물리적 특성 또는 순서를 의미하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, 구조, 구성요소, 동작 등과 같은 요소를 수식하기 위해 사용되는 서수 용어(예를 들어, "제1", "제2", "제3" 등)는 임의의 다른 요소에 대하여 그 요소의 우선순위 또는 순서를 반드시 나타내지는 않지만, 일반적으로 유사하거나 동일한 명칭을 갖는 다른 요소와 요소를 구별할 수 있다(그러나 서수 용어의 사용을 위해서임). 또한, 본원에서 사용되는 바와 같이, 부정관사("a" 및 "an")는 "하나"보다는 "하나 이상"을 나타낼 수 있다. 또한, 조건 또는 이벤트에 "기초하여" 수행되는 동작은 또한 명시적으로 인용되지 않은 하나 이상의 다른 조건 또는 이벤트에 기초하여 수행될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 용어(기술적 및 과학적 용어 포함)는 예시적인 실시예가 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 것과 같은 용어는, 관련 기술 분야의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되지 않아야 한다는 것을 또한 이해할 것이다.
공간적으로 상대적인 용어 "외부", "내부", "상부", "하부", "아래", "위", "수직", "수평" 및 유사한 용어는 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소 또는 구성요소와 다른 요소 또는 구성요소 사이의 관계를 설명하기 위한 설명의 편의를 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여, 사용 중이거나 작동 중인 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면에 도시된 장치가 뒤집히는 경우, 다른 장치가 "아래" 또는 "밑에" 위치되어 다른 장치가 "위에" 위치할 수 있다. 따라서, 예시적인 용어 "아래"는 하부 및 상부 위치 둘 다를 포함할 수 있다. 장치는 또한 다른 방향으로 배향될 수 있고, 따라서 공간적으로 상대적인 용어는 배향에 따라 다르게 해석될 수 있다.
달리 명백하게 언급되지 않는 한, "더 적은", "더 많은", "더 큰" 등과 같은 비교 및/또는 정량적 용어는 균등의 개념을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, "더 적은"은 가장 엄격한 수학적 의미에서 "작은"뿐만 아니라 "보다 적거나 같음"도 의미할 수 있다.
Claims (20)
- 인공 판막으로서,
프레임 조립체의 유입 부분에 제1 개구 및 상기 프레임 조립체의 유출 부분에 제2 개구를 갖는 프레임 조립체;
상기 프레임 조립체의 유입 부분에 위치하는 제1 센서 장치;
상기 프레임 조립체의 유출 부분에 위치하는 제2 센서 장치로, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성되는, 상기 제2 센서 장치; 및
상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 상기 센서 신호를 수신하고 상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 송신기 조립체를 포함하는, 인공 판막. - 제1항에 있어서, 상기 프레임 조립체는 상기 프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 상기 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성되는, 인공 판막.
- 제2항에 있어서, 상기 제1 센서 장치는 상기 제1 포스트에 위치하고, 상기 제2 센서 장치는 상기 제2 포스트에 위치하는, 인공 판막.
- 제3항에 있어서, 상기 제1 센서 장치는 상기 제1 포스트 내에서 슬라이딩하도록 구성되는, 인공 판막.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임 조립체의 유입 부분에 제3 센서 장치를 더 포함하는, 인공 판막.
- 제5항에 있어서, 기판 밴드를 더 포함하고, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제3 센서 장치는 상기 기판 밴드에 커플링되는, 인공 판막.
- 제6항에 있어서, 상기 기판 밴드로부터 상기 프레임 조립체의 유출 부분으로 축방향으로 연장되는 제1 기판 연장부를 더 포함하는, 인공 판막.
- 제7항에 있어서, 상기 제2 센서 장치는 상기 제1 기판 연장부에 커플링되는, 인공 판막.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 기판 연장부는 비선형 구조를 갖는, 인공 판막.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 밴드로부터 상기 프레임 조립체의 유출 부분까지 사선으로 연장되는 제1 기판 연장부를 더 포함하는, 인공 판막.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치는 고분자 재료로 구성되는, 인공 판막.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신기 조립체는 상기 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 전기 전도성 코일을 포함하는, 인공 판막.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 센서 장치는 무선 전력 공급을 통해 전력이 공급되는, 인공 판막.
- 환자 모니터링 시스템으로서,
환자에게 이식되도록 구성된 인공 판막 이식 디바이스로서:
프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 상기 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성된 프레임 조립체;
상기 제1 포스트에 위치하는 제1 센서 장치;
상기 제2 포스트에 위치하는 제2 센서 장치로서, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성되는, 상기 제2 센서 장치; 및
상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 상기 센서 신호를 수신하고 상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 무선 송신기 조립체를 포함하는, 상기 인공 판막 이식 디바이스; 및
상기 인공 판막 이식 디바이스가 환자에게 이식되고 수신기 장치가 상기 환자의 외부에 위치하는 동안 상기 인공 판막 이식 디바이스의 무선 송신기 조립체와 무선으로 커플링하고 상기 송신 신호를 수신하도록 구성된 수신기 장치를 포함하는, 환자 모니터링 시스템. - 제14항에 있어서, 상기 프레임 조립체의 유입 부분에 제3 센서 장치를 더 포함하는, 환자 모니터링 시스템.
- 제15항에 있어서, 기판 밴드를 더 포함하고, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제3 센서 장치는 상기 기판 밴드에 커플링되는, 환자 모니터링 시스템.
- 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치는 고분자 재료로 구성되는, 환자 모니터링 시스템.
- 인공 이식 환자를 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은:
환자에게 이식된 인공 판막 이식 디바이스에 외부 수신기 장치를 무선으로 커플링시키는 단계;
상기 인공 판막 이식 디바이스의 센서 장치를 사용하여 상기 환자와 연관된 물리적 파라미터를 측정하는 단계; 및
송신기 조립체를 사용하여 측정된 물리적 파라미터에 기초하여 신호를 무선으로 송신하는 단계를 포함하고;
여기서 상기 송신기 조립체는,
프레임 조립체의 유입 부분에 제1 개구 및 상기 프레임 조립체의 유출 부분에 제2 개구를 갖는 프레임 조립체;
상기 프레임 조립체의 유입 부분에 위치하는 제1 센서 장치;
상기 프레임 조립체의 유출 부분에 위치하는 제2 센서 장치로, 상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치 각각은 물리적 파라미터를 감지하고 센서 신호를 제공하도록 구성되는, 상기 제2 센서 장치; 및
상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 상기 센서 신호를 수신하고 상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 송신 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 송신기를 포함하는, 방법. - 제18항에 있어서, 상기 프레임 조립체는 상기 프레임 조립체의 유입 부분으로부터 연장되는 제1 포스트 및 상기 프레임 조립체의 유출 부분으로부터 연장되는 제2 포스트를 지지하도록 구성되는, 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 제1 센서 장치는 상기 제1 포스트에 위치하고, 상기 제2 센서 장치는 상기 제2 포스트에 위치하는, 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202063072298P | 2020-08-31 | 2020-08-31 | |
| US63/072,298 | 2020-08-31 | ||
| PCT/US2021/046375 WO2022046473A1 (en) | 2020-08-31 | 2021-08-17 | Monitoring systems and devices for heart implants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230058661A true KR20230058661A (ko) | 2023-05-03 |
Family
ID=77726539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237010172A KR20230058661A (ko) | 2020-08-31 | 2021-08-17 | 심장 이식 모니터링 시스템 및 장치 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230218180A1 (ko) |
| EP (1) | EP4178491A1 (ko) |
| JP (1) | JP2023540066A (ko) |
| KR (1) | KR20230058661A (ko) |
| CN (1) | CN116157064A (ko) |
| AU (1) | AU2021330653A1 (ko) |
| BR (1) | BR112023002695A2 (ko) |
| CA (1) | CA3192216A1 (ko) |
| IL (1) | IL300608A (ko) |
| WO (1) | WO2022046473A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10667931B2 (en) * | 2014-07-20 | 2020-06-02 | Restore Medical Ltd. | Pulmonary artery implant apparatus and methods of use thereof |
| WO2024130135A1 (en) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | Edwards Lifesciences Corporation | Transcatheter heart valve with deformable inductor for dual wireless pressure monitoring |
| TWI839253B (zh) * | 2023-06-14 | 2024-04-11 | 國立清華大學 | 心室輔助系統 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016028581A1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. | Prosthetic heart devices having diagnostic capabilities |
| EP3182930B1 (en) * | 2014-08-18 | 2020-09-23 | St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. | Sensors for prosthetic heart devices |
| WO2021113449A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Edwards Lifesciences Corporation | Prosthetic heart valve monitoring assembly and system |
-
2021
- 2021-08-17 AU AU2021330653A patent/AU2021330653A1/en active Pending
- 2021-08-17 BR BR112023002695A patent/BR112023002695A2/pt unknown
- 2021-08-17 IL IL300608A patent/IL300608A/en unknown
- 2021-08-17 CN CN202180053126.3A patent/CN116157064A/zh active Pending
- 2021-08-17 JP JP2023513816A patent/JP2023540066A/ja active Pending
- 2021-08-17 CA CA3192216A patent/CA3192216A1/en active Pending
- 2021-08-17 WO PCT/US2021/046375 patent/WO2022046473A1/en unknown
- 2021-08-17 KR KR1020237010172A patent/KR20230058661A/ko active Search and Examination
- 2021-08-17 EP EP21769561.8A patent/EP4178491A1/en active Pending
-
2023
- 2023-02-24 US US18/174,332 patent/US20230218180A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3192216A1 (en) | 2022-03-03 |
| US20230218180A1 (en) | 2023-07-13 |
| IL300608A (en) | 2023-04-01 |
| WO2022046473A1 (en) | 2022-03-03 |
| BR112023002695A2 (pt) | 2023-05-02 |
| AU2021330653A1 (en) | 2023-03-16 |
| JP2023540066A (ja) | 2023-09-21 |
| EP4178491A1 (en) | 2023-05-17 |
| CN116157064A (zh) | 2023-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11471275B2 (en) | Valve implant with integrated sensor and transmitter | |
| US11633281B2 (en) | Implantable coaptation assist devices with sensors and associated systems and methods | |
| KR20230058661A (ko) | 심장 이식 모니터링 시스템 및 장치 | |
| CN117119951A (zh) | 具有偏移传感器臂的分流植入装置 | |
| CN116963694A (zh) | 分流传感器植入装置 | |
| EP4017350A1 (en) | Blood-vessel-anchored cardiac sensor | |
| CN116981399A (zh) | 具有分流通道传感器的植入装置 | |
| CN217723819U (zh) | 植入物相邻传感器锚定 | |
| CN218684859U (zh) | 传感器植入装置 | |
| CN217723492U (zh) | 嵌入式传感器植入装置 | |
| WO2024163372A1 (en) | Antenna for heart valves | |
| WO2024130135A1 (en) | Transcatheter heart valve with deformable inductor for dual wireless pressure monitoring | |
| CN117098492A (zh) | 具有在通道上的传感器臂的分流器植入装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |