TWI471116B

TWI471116B - 用於代謝產物感測器的植入裝置

Info

Publication number: TWI471116B
Application number: TW98132727A
Authority: TW
Inventors: Achim Mueller; Peter Herbrechtsmeier
Original assignee: Eyesense Ag
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2015-02-01
Also published as: EP2174587A1; CA2739236C; DE502008003439D1; HK1161965A1; CN102209489A; ATE507768T1; CA2739236A1; ES2364375T3; CN102209489B; EP2174587B1; US20110230835A1; US8652101B2; TW201023821A; WO2010037848A1

Description

用於代謝產物感測器的植入裝置

本發明有關用於植入一感測器元件供偵測至少一分析物之植入裝置。特別地是，此等感測器元件被使用於決定體液及/或身體組織中之至少一代謝產物濃度。此等代謝產物可譬如、但非排外地包括血糖、乳酸、膽固醇、或其他型式分析物及代謝產物。然而，另一選擇、或額外地，該感測器元件原則上亦可被使用於其他領域之分析，譬如於分析化學、尤其是於製程監視或類似領域之臨場分析中。

很多用於決定分析物及代謝產物濃度之傳統系統通常係基於產生一體液樣本、例如一滴血，且隨後藉由使用一合適之測量儀器相對於其分析物內容檢查該樣本。當作範例，光學及/或電化學測量方法可被使用在此案例中。

為了減少病人關於經常產生血液樣本之不舒適，用於測量分析物濃度之不同的非侵入性或微創技術已被開發。於以下之正文中，決定該血糖濃度被討論，而不會限制本發明之保護範圍；然而，另一選擇、或額外地，當然其係亦可偵測其他型式分析物及代謝產物之案例。

用於決定該分析物濃度之侵入性技術通常係基於可被植入身體組織及/或體液的感測器，其可藉由光學及/或電化學機構決定該分析物濃度。大致上，光學系統使用至少一感測器材料，如果一或多個特定分析物存在，該感測器材料改變至少一能被光學地測量之性質。以由該先前技藝習知之很多不同的方法、感測器材料、及測量裝置，此能被光學地測量之性質能以最不同之方式形成，原則上，所有這些習知感測器材料亦可被使用在本發明之範圍內。然而，在本發明之範圍內，基於電化學測量方法，感測器元件亦可與該植入裝置被使用。

當作範例，世界專利第WO 01/13783號敘述一用於葡萄糖之目鏡感測器，其被設計為一眼睛透鏡。該目鏡感測器包括一當作感測器材料之葡萄糖受體，該葡萄糖受體被標示以第一螢光標籤；及一葡萄糖競爭者，其被標示以第二螢光標籤(“施體”)。選擇該二螢光標籤，使得如果該競爭者被結合至該受體，該第二螢光標籤之螢光係由於一諧振螢光能量轉移而猝熄(猝滅)。藉由在大約該可猝熄螢光標籤之螢光最大值的一波長監視該螢光強度中之變化，由該葡萄糖所位移的螢光標示競爭者之比例能被測量。這給與決定該眼睛流體中之葡萄糖濃度的可能性。該測量可依序被使用於由該處推論該血糖濃度。其他型式之偵測亦可施行，且為熟諳此技藝者所熟悉，例如該第一螢光標籤之螢光偵測。

世界專利第WO 02/087429號敘述一螢光光度計，藉由從該眼睛流體測量該葡萄糖濃度，血糖濃度能藉著該螢光光度計被決定。所說明之裝置係能夠同時在不同波長測量二螢光強度。

有用於耦接光學信號進入或離開該感測器元件之不同概念，視該感測器元件被植入的組織之組織型式而定。於世界專利第WO 01/13783及WO 02/087429號中所敘述之感測器元件中，覆蓋該被植入感測器之組織層於該眼睛之區域中大致上係透明的，且如此造成可能耦接進入或離開光信號。

用於非透明之組織型式，世界專利第WO 2005/054831 A1號譬如敘述一用於決定葡萄糖濃度之感測器元件，其使用一光學波導器。感測器元件係施加至該光學波導器之遠側端部，該感測器元件包括一可與至少一目標分析物結合之結合蛋白質。該感測器元件另外包括至少一標示區，如果該分析物濃度變化，其係於發光中遭受一變化。該感測器元件選擇性地包括具有發冷光之性質的參考基團，如果該分析物濃度變化，其不會顯著地改變。

美國專利第7,226,414 B2號亦敘述一將被植入動物身體皮下組織內之葡萄糖感測器裝置。一感測器材料被配置在第一室中，使葡萄糖能夠由該身體組織進入該第一室。該感測器元件另外包括一具有參考溶液之參考室。將偵測儀器連接至該等室的光學波導器纖維之使用被再一次提出，用於將一讀出儀器耦接至其上。

美國專利第2007/0122829 A1號提出一系統、一裝置及一方法，用於測量一液體或一基質中之分析物濃度。一熱力學穩定、分析物結合配位體被提出。於此案例中，亦依序提出一分開光學波導器之使用，其係呈一纖維之形式，且被耦接至一感測器元件，該光學波導器連接一偵測儀器與一被植入感測器元件。

特別地是，於可植入感測器元件之案例中，一挑戰係一致地、可再現地、但雖然如此盡可能無痛地在身體組織中植入該感測器元件。特別地是於光學耦接件的感測器元件之案例中，該等元件係完全地或局部地一皮膚部分所覆蓋，而且於例如電化學感測器元件之案例中，該植入深度及該感測器位置顯著地影響該信號品質。再者，一盡可能為最小侵入的植入技術係想要的，以確保一盡可能為無痛之植入，且隨後確保盡可能無痛之感測器元件移除。

因此，本發明之一目的係提供一用於在身體組織中植入感測器元件之植入裝置，其克服上面所述之困難性。特別地是，該植入裝置將造成感測器元件之可再現植入可能的，且確保該等感測器元件盡可能為無痛地嵌入該身體組織。

此目的係藉由具有申請專利範圍之獨立項的特色之植入裝置所達成。本發明之有利發展被說明在該等申請專利範圍附屬項中，其可被個別地或結合地施行。

原則上，該植入裝置能被使用於植入身體組織感測器元件，用於偵測體液及/或身體組織中之至少一分析物。特別地是，該感測器元件能包括上述該等感測器元件的一或多個。該等感測器元件可特別地被使用於決定體液中之至少一代謝產物濃度。可參考該先前技藝對於分析物之可能範例的上面敘述。在此案例中，該“偵測”一詞能被了解為意指一分析物濃度之定量及/或定性的決定，亦即該體液中之分析物的數量及/或濃度被決定，及/或回答關於包含在該體液中之分析物是否均勻的問題。

該植入裝置包括用於刺穿病人之皮膚表面的至少一插管。在本發明之範圍內，一插管被了解為一大體上管狀結構，其可具有一堅硬或彈性設計，且具有一內部管腔。此內部管腔能具有一恆定或可變之橫截面。代替單一內部管腔，其係亦可能使用具有若干內部管腔之插管，且如此給與譬如亦產生及/或植入多層式感測器元件之可能性。如此，該插管能夠譬如包括若干以一環狀方式圍繞彼此配置之管腔，譬如該等感測器元件之不同零組件能被固定在該等管腔中。若干管腔之鄰接配置係亦可用的。

當作範例，在使用該植入裝置之前切開該皮膚表面以便刺穿該皮膚表面係可能的。然而，其特別較佳的是如果該插管本身具有一用於刺穿該皮膚表面之元件，譬如一插管尖端及/或一具有尖銳邊緣之元件，其被設計成可穿刺該皮膚表面。

該插管為將具有用於保持該感測器元件之至少一固持區域。當作範例，此固持區域能包括一於首先被插入該皮膚表面的插管尖端、及該插管內的箍縮部、例如在該插管之內部管腔內的箍縮部間之區域。然而，該固持區域不會與該插管之內部管腔的其餘部份不同的具體實施例係亦可用的。特別地是，該固持區域能具有一圓形之圓柱形設計，以保持圓形之圓柱形感測器元件，那就是說具有一圓形之橫截面及一修長形式的感測器元件。當作範例，該固持區域能具有一於100微米及1毫米間之直徑，特別較佳的是具有於200及500微米的範圍中之直徑。當作範例，於1毫米及8毫米之間、較佳地是於2毫米及5毫米間之長度對於該固持區域之長度有用的，且因此對於該等感測器元件之長度有用的。

再者，該植入裝置具有連接至該插管之至少一液壓容器，用於裝盛一液壓流體。該液壓容器及該插管間之連接可譬如被堅硬地施行，且如此該液壓容器及該插管在一起形成一植入單元。特別地是，該插管可直接地連接至該液壓容器；然而，另一選擇係，經由中間元件、例如一或多個管子之連接係亦可能的。

特別地是，至某一範圍，該液壓容器應具有一耐壓設計。原則上，氣體及/或液體適合為一液壓流體，以液體為較佳。該液壓流體較佳地是應被設計成生物可相容的。因此，其特別較佳的是使用鹽水、尤其是生理鹽水，當作一液壓流體。然而，其係亦可能使用不同型式之流體、以及不同流體之混合物及組合。

該植入裝置另外具有至少一壓力產生裝置。此壓力產生裝置應被設計成施加壓力、亦即正壓及/或負壓至該液壓流體。這樣一來，藉由施加正壓至該液壓容器中之液壓流體，且因此施加正壓至該插管中之液壓流體，該感測器元件能藉著此加壓之液壓流體由該插管傳送進入身體組織，例如其能夠被液壓地推入該身體組織。

特別地是，用於在該液壓容器中產生該正壓或負壓之壓力產生裝置可包括至少一壓力活塞，其係液壓地連接至該液壓容器。當作範例，該壓力活塞可被完全地或局部地保持在該液壓容器內。然而，另一選擇、或額外地，該壓力活塞亦可被保持在該植入裝置之不同元件中、例如於一分開之壓力產生器，其係譬如藉著一管路或管子連接機構液壓地連接至該液壓容器。然而，原則上，其他型式之壓力產生器係亦可用的，譬如具有一分開之壓力來源、例如一幫浦、一外部壓力來源等之壓力產生器。

如果包括該插管及該液壓容器之植入單元可被相對該壓力活塞整體地運動係特別較佳的。當作範例，該植入單元可被軸向地運動，那就是說相對該壓力活塞沿著該植入裝置之軸線。在此，如果該壓力活塞可被固定在其位置中、例如其相對該病人之皮膚表面的位置係特別較佳的，且如此僅只該植入單元係相對該壓力活塞運動及因此也同樣相對該皮膚表面運動。為此目的，該壓力活塞可譬如被連接到用於停靠在該皮膚表面上之至少一停靠表面，譬如經由一活塞桿。此停靠表面能具有整體或局部地與一裝置完全相同之零組件，該裝置亦被連接用於設定及/或限制該植入深度。

此一用於設定及/或限制該植入深度之裝置可顯著地改善植入該感測器元件之可重複性，其亦可與該壓力產生器及壓力活塞之設計獨立地被提供。然而，如上面所說明，此可重複性對於該信號品質係決定性重要的，特別是在光學感測器元件之案例中。因此，為此緣故，其被提出該植入裝置係設有此一裝置。

特別地是，此一用於設定及/或限制該植入深度之裝置能包括一限深規、譬如一制動器，其限制該植入裝置相對該皮膚表面之動作，且因此限制該插管進入該皮膚表面之貫穿深度。因此，該裝置可譬如包括一用於停靠在該皮膚表面上之停靠表面，該停靠表面可因此相對該皮膚表面提供一固定位置。特別地是，此停靠表面可為一大面積停靠表面，那就是說一具有數十平方毫米直至數平方公分之尺寸的停靠表面。該停靠表面可譬如局部環狀地圍繞該插管、或該插管尖端(例如以圓形之環狀方式)。如上面所述，該停靠表面可譬如經由活塞桿特別地連接至該壓力活塞。

如果此一用於設定及/或限制該植入深度之裝置被提供，如果包括該液壓容器及該插管之植入單元經由至少一彈簧元件被連接至此裝置係特別較佳的。此彈簧元件能具有一回動彈簧之作用及一旦該植入已被施行能增進由該身體組織拔出該插管，該彈簧元件可譬如被設計為一盤簧元件或一葉簧元件，但其然而可另一選擇、或額外地同樣包括其他型式之彈性元件。特別地是，該彈簧元件可依序被連接至該停靠表面，且能相對此停靠表面將一預張力施加在此植入單元上或將該植入單元推離此停靠表面。

於另一較佳具體實施例中，該植入裝置之液壓容器係連接至一用於裝盛及經由至少一連接裝置提供該液壓流體之液壓儲槽。當作範例，該等液壓儲槽能包括一儲存槽。該連接裝置可譬如包括一或多個管連接，其容許該植入單元相對該液壓儲槽之運動。然而，另一選擇係，該液壓儲槽亦可被完全或局部固定地連接至該植入單元，譬如至該液壓儲槽。

再者，該連接裝置能包括至少一閥門。如果此閥門包括一止回閥係特別較佳的。如此，當作範例，該閥門能被設計成在該液壓容器中之負壓的情況中打開，且允許液壓流體之隨後流入該液壓容器。

特別地是，該植入裝置之最近改良造成該等感測器元件之特別簡單及可再現的植入為可能的。如此，當作範例，具有該液壓容器及該插管之植入單元能相對於該皮膚表面被降低，使得具有該固持區域之插管尖端貫穿該皮膚表面。該壓力產生裝置能被設計，使得該負壓係於此降低期間在該液壓容器中產生。這可譬如藉由使用一固定式壓力活塞所施行，如上面所述。如果該植入裝置係相對此壓力活塞降低，負壓係在該液壓容器中產生。液壓流體可接著隨後經由該閥門、特別是該止回閥流入該液壓容器。如果該植入裝置係隨後譬如藉由該回動彈簧或該彈簧元件再次舉起、驅動，且該插管被拔出該皮膚表面，由於該壓力活塞之固定式位置的結果，該液壓容器中之壓力再次增加。由於該插管拉出該組織之結果所致的此壓力增加，該感測器元件被推出該插管之固持區域及進入該組織。

此植入設計之優點係該植入能被限制於處理該植入單元及控制該植入單元之位置。既然此推出、或傳送進入該身體組織係藉著該液壓流體自動地施行，一用於將該感測器元件推出該插管之固持區域及進入該組織的分開之控制係不需要的。因此，該植入運動大致上較佳地係耦接至該壓力產生器，使得一植入運動自動地施行由該插管將該感測器元件傳送進入身體組織。

類似地，該植入裝置亦可被設計成由該身體組織移去該感測器元件。如此，譬如，為了移去該感測器元件，一對應於該感測器元件之插管能經過該皮膚表面被插入該身體組織，使得該感測器元件被完全或局部地推入該插管之開口。該壓力產生設備可被對應地設計成產生該液壓流體中之負壓，由於此結果，該感測器元件能被吸入該插管。當作範例，用於此目的，連接該液壓儲槽及該液壓容器之閥門能被關上，或一作用至於該相反方向中之止回閥能被使用。當該植入裝置被降低時，這給與在該液壓流體中產生負壓之可能性，在此案例中該感測器元件被完全或局部地插入該插管或該插管之固持區域，藉著該負壓，該感測器元件被完全地吸入該插管。該壓力控制的一不同設計係亦可能的，譬如一壓力控制，其中該負壓係僅只於該隨後之重新上昇期間施行，且因此該插管移出該身體組織。不同之改良係可用的。

為了防止被移去之感測器元件太深地貫穿該插管，特別是貫穿超出該插管之固持區域，特別是當該感測器元件由該身體組織移去時，該插管能具有至少一箍縮部，如上面所述。可譬如被設計成該插管之內部管腔的頸部之形式及/或該插管之內部管腔的錐形箍縮部之形式，此箍縮部防止該感測器元件於該液壓容器的方向中之進一步貫穿。

於本發明的一特別較佳具體實施例中，設計該植入裝置，使得該感測器元件可在該植入裝置中完全或局部直接地生產。如此，譬如，感測器元件能包括可交聯之材料，其可被直接地交聯於該插管中。當作範例，可交聯之塑膠可為此目的被使用，特別是可交聯之水凝膠，其譬如可藉由一光化激化被交聯。用於此目的，如果該插管對於電磁輻射、特別是對於光線為至少局部透明係特別較佳的。特別地是，對於該紫外線光譜範圍中之光線的透明度應為存在的。據此，該植入裝置可包括至少一光源，用於交聯該插管中之感測器元件的至少一可交聯之材料，譬如一用於產生紫外線輻射之光源。

因此，於一或多個上述具體實施例中，所提出之植入裝置允許具有懸殊設計的感測器元件之可靠及很可再現的植入。該植入可被無痛地施行，且在不同型式之身體組織中具有一可精確地限定的植入深度，使其譬如可能藉由改變該植入裝置之設定(例如藉由使用一定位螺絲及/或一機電裝置)提供該植入深度。該植入裝置或該植入單元能被手動地運動。然而，另一選擇、或額外地，該植入單元之自動定位或自動驅動器亦可被提供，譬如藉著一或更多作動器之驅動器，該等作動器分別施行該植入單元、特別是該插管之推進進入該身體組織及/或縮回離開該身體組織。一方面，該植入可在不透明之身體組織中施行、譬如皮膚部分；或不然於透明之組織區域、諸如眼睛上之組織區域中施行。特別地是一對應停靠表面之製備能於此案例中確保一高可重複性，其可最佳地匹配於該植入位置的區域中之身體條件。

本發明之進一步細節及特色將由較佳示範具體實施例之以下敘述組合該等申請專利範圍附屬項顯現。在此，該等個別之特色可被獨立地實現或其若干特色可組合彼此實現。本發明不被限制於所示範之具體實施例。該等示範具體實施例係在該等圖面中概要地說明。於此案例中，該等個別圖面中之完全相同的參考符號意指完全相同或功能上完全相同之元件、或諸元件，其相對於其功能彼此對應。

圖1A至1C由該側面顯示一根據本發明的植入裝置110之概要說明。同時，圖1A至1C被用於說明一使用該植入裝置110的植入程序之可能的示範具體實施例，其顯示一感測器元件114經過皮膚表面112進入組織116之植入程序的不同階段。

該植入裝置110包括一在其面朝該組織116之端部具有一植入頂部120的插管118。於該等圖面中，此植入頂部120被設計為一鈍的植入頂部120。然而，另一選擇係，此植入頂部120亦可譬如藉由斜削該植入頂部120被設計成具有一銳利或尖銳元件，且因此將該植入頂部設計該成具有一尖銳邊緣，如於很多插管中所常見者。以此方式，沒有需要用於在該皮膚表面112中產生一開口之分開儀器；反之，該植入頂部120本身能建立該皮膚表面112中用於貫穿該組織116所需要之開口。

於該等圖面中所說明之簡單的示範具體實施例中，該插管118被說明為一具有圓柱內部管腔122之圓柱形插管118。然而，其他改良係亦可能的。

一固持區域124係設在該內部管腔122面朝該植入頂部120之端部上。此固持區域124被使用於保持該感測器元件114，及藉由該插管118中之箍縮部126被限制在其面朝遠離該植入頂部120的上端。於所說明之示範具體實施例中，該箍縮部126被設計為一在該內部壁面上之珠粒，那就是說為該插管118之壁面的一朝內突出加厚部份。然而，原則上，其他改良係亦可能的。

在其面朝遠離該植入頂部120之上端，該插管118係連接至一液壓容器128。在此，插管118及液壓容器128間之固定式連接被提供於圖1A至1C中，且如此該液壓容器128及該插管118一起形成一植入單元130，於所說明之示範具體實施例中，該植入單元被設計為一堅硬之植入單元。在此，於所說明之示範具體實施例中，該液壓容器128及該插管118間之連接被設計成一漏斗之形狀，且如此例如被裝盛在該液壓容器128中之生理鹽水的液壓液體132可輕易地由該液壓容器128流入該插管118。然而，原則上，其他改良係亦可能的，例如該液壓容器128及該插管118間之管路連接及/或管子連接。在此，於所說明之示範具體實施例中，該插管118及該液壓容器128係相對於一軸線134同心地對齊。自然地，在此方面，不同具體實施例係亦可能的。

一連接裝置136將該液壓容器128連接至一液壓儲槽138，該液壓儲槽僅只在圖1A中說明，且僅只被概要地說明。在此，於所說明之示範具體實施例中，該連接裝置136包括一閥門140、譬如一諸如止回閥之閥門，其朝內地通入該液壓容器128之內部。如此，如果在該液壓容器128之內部中有負壓，此閥門140打開，且來自該液壓儲槽138之液壓液體132可隨後流入該液壓容器128。

於所說明之示範具體實施例中，該植入裝置110另外包括一壓力產生裝置142，用於在該液壓容器128內產生正壓及/或負壓。於所說明之示範具體實施例中，此壓力產生裝置142包括一連接至活塞桿146之壓力活塞144。此活塞桿146依序係連接至一具有停靠表面150之停靠部148，用於停靠在該皮膚表面112上。此停靠部148具有一環狀地圍繞該插管118之開口152，該插管118能經過該開口被降低進入該組織116。如此，該植入單元130以整體而言可被軸向地運動，亦即沿著該軸線134、相對該壓力活塞、該活塞桿146與該停靠部148運動。

於該等圖面中所說明之示範具體實施例中，該植入裝置110另外具有一用於限制及/或設定該植入深度之裝置154。該裝置154包括具有該停靠表面150及該開口152之停靠部148。再者，該裝置154包括一限深規156，其譬如由該停靠部148垂直地突出，且用作一制動器。譬如可於圖1B中看見者，該限深規156被設計成撞擊在一圓環元件158上，將該液壓容器128保持於該漏斗形過渡區域至該插管118中，且以此方式限制該插管118進入該組織116之貫穿深度。

該裝置154或該植入裝置110另外包括一彈簧元件160。此譬如能被設計為一盤簧之彈簧元件160同時地具有一回動彈簧之作用，且在一端部支撐在該停靠部148上及在該液壓容器128上，或在該另一端部支撐該圓環元件158。當該插管118貫穿該組織116時，這壓縮該彈簧元件160，使得該插管118之貫穿必需頂抗該彈簧元件160之彈性被施行。藉由對比，由於該插管118又被拔出該組織116之結果，該向上動作較佳地係以該彈簧元件160之彈性的支撐所施行。

使用圖1A至1C中之圖面的順序，意欲說明一典型之植入程序。然而，原則上，該植入程序或該植入裝置110之其他改良係亦可能的。

於該最初狀態中，於圖1A所說明，該植入單元130係在該皮膚表面112上方。該感測器元件114被保持在該固持區域124中。相對於此，參考該感測器元件114亦可完全或局部地於此狀態中生產之事實。為此目的，該插管118可譬如至少於該固持區域124之區域中被設計為一透明之插管。於此案例中，透明之塑膠、透明之陶瓷或玻璃可譬如被用作插管材料，代替鋼或其他金屬材料。合成材料係亦可能的。當作範例，該植入裝置110能包括一光源(在該等圖面中未說明)，其由該外面照明該固持區域124，使得該感測器元件114之聚合作用可發生在該固持區域124中。然而，另一選擇係，一已經完成之感測器元件114亦可被載入該固持區域124，以便接著將該植入裝置110帶入圖1A所說明之最初狀態，其中該停靠部148停靠在該皮膚表面112上。

隨後，該植入單元130係相對該停靠部148降低，如於圖1B所說明。當作範例，此降低能被手動地施行或藉由一或多個作動器驅動。該作動器未在該等圖面中說明，且譬如可被連接於該停靠部148及該植入單元130之間，以便驅動這些元件130、148之相對動作。此使用至少一作動器之改良提供該貫穿進入該組織116之速率係能夠特別平均地展開的優點，這能確保一植入之一致性及一盡可能為無痛之植入。為著該插管118貫穿該組織116之目的，該皮膚表面112中之開口可被分開地產生，或該插管118本身可被設計成具有一尖端，如上面所述。

按照圖1B，該植入單元130被降低，直至該圓環元件158撞擊頂抗該限深規156。當作範例，該限深規156亦可被設計為一可調整之限深規，使得該貫穿深度及因此該植入深度能夠以一目標方式被影響。另一選擇、或額外地，其係亦可能例如改變該圓環元件158之位置，以便設定該植入深度。其他可能性係亦可用的。於該下降期間，藉由使用該活塞桿146，該壓力活塞144較佳地是相對於該皮膚表面112保持在一固定位置中，使得此壓力活塞144在該液壓容器128內舉起，且增加該液壓容器128內可用於該液壓液體132的容積。這在該液壓容器128內短暫地產生負壓。由於此負壓之結果，該上回閥140打開，且液壓液體132可隨後由該液壓儲槽138流入該液壓容器128之內部。

在沿著圖1B所說明的軸線134往下運動之後，於該插管118貫穿該組織116期間，按照圖1C，該植入單元130有一隨後之向上動作，同樣地於該軸線134之方向中。於該製程中，該插管118被拔出該組織116。該壓力活塞144又相對該皮膚表面112保持於一固定位置中，且如此該植入單元130依序相對此壓力活塞144向上運動。既然該閥門140現在關閉，這增加該液壓容器128的內部中之液壓液體132的壓力。由於此液壓壓力之結果，該感測器元件114被推出該插管118之固持區域124進入該組織116，且由該插管118分開。該植入程序如此已被完成。

圖2說明一感測器配置162之示範具體實施例，其包括一偵測裝置164及一藉著該植入裝置110所植入之感測器元件114，例如按照圖1A至1C之示範具體實施例。原則上，該植入裝置110能被使用於植入多數感測器元件114，以圖2僅只說明一被植入狀態中之特定示範具體實施例。該感測器元件114具有一體式模型166，其具有一感測器端部168及一耦接端部170。於此示範具體實施例中，該模型166譬如被設計為一連續之水凝膠模型。該模型166具有一大體上圓柱形之形式，設有大約200至500微米之直徑D及大約2至5毫米之全長L。在此，該感測器元件114被細分為一感測器區域172，其在該被植入狀態中指向該組織116之內部；及一透明之耦接部份174。該感測器區域172具有大約200至500微米之長度1₁ 。於該感測器區域172中，感測器材料176被嵌入在一基質材料178中，該基質材料178譬如亦可能存在於該耦接部份170之區域中。當作範例，該基質材料178能包括一透明之水凝膠。

再者，圖2亦說明該感測器元件114可選擇性地被一塗膜180所圍繞，例如一生物可相容塗膜及/或一具有治病的有效成分之塗膜。該塗膜180可譬如使用一層一層方法及/或一電漿塗覆方法被塗至該模型166。

再者，圖2說明該透明之耦接部份174具有用於耦接出一光學信號182之“窗口”的作用。此光學信號182可譬如包括藉由該感測器材料176所放射及/或反射之光線，使所放射之光線能夠譬如以螢光光線及/或發冷光光線之形式放射。該感測器材料176之此光學信號182較佳地是對於環繞該感測器端部168的身體組織116中之分析物的存在靈敏的。再者，除了該感測器材料176以外，該感測器區域172亦可包括一參考材料184，其可同樣地促成該光學信號182，且能反射或放射此光學信號182的一參考分量。再者，圖2說明一選擇性激發光束186，譬如該感測器材料176及/或該參考材料184可藉著該激發光束被特別地激發。是否其係需要使用此一激發光束186視感測器材料176及/或參考材料184之型式、及/或被使用於偵測該身體組織116及/或於一環繞該感測器區域172的體液中之至少一分析物的光學偵測機件而定。該耦接部份174能具有一光學波導器之作用，但亦可被設計為一簡單、均質及透明之窗口，而沒有光學波導器性質。於此案例中，該耦接部份174僅只用作用於由該皮膚表面112外面之外部區域188觀察該感測器區域172的窗口。

在此，其可在按照圖2之示範具體實施例中看出，該感測器元件114較佳地係被植入身體組織116，使得該感測器元件之耦接端部170係仍然配置在該皮膚表面112下方。在該耦接端部170上方之皮膚表面112較佳地是業已再次於測量操作期間治癒。

當作身體組織116之範例，圖2所說明之示範具體實施例顯示一具有表皮層190、內皮層192、及下皮層194之皮膚區段，並設有一被說明當作尺寸比較範例之毛髮196。再者，圖2象徵性地描繪該吸收α及該擴散σ。在此，其能被看出在該皮膚表面112之區域中，該擴散σ及該吸收α係低的，且隨著該身體組織116內部中之深度增加而增加。參考所說明之皮膚區段應僅只了解為用於該植入之一位置的範例之事實，且因此植入亦可發生於不同型式之身體組織116中，諸如眼睛內之組織或同樣於其它型式之身體組織中。

於按照圖2之示範具體實施例中，除了該感測器元件114以外，該感測器配置162包括該偵測裝置164。倘若光學偵測方法及光學感測器元件114被使用，該偵測裝置164譬如具有至少一光學偵測器198。如果不同型式之感測器元件114被使用，不同型式之偵測裝置可被對應地提供，例如電偵測裝置，譬如用於偵測一電荷、一電壓、或一電流。

該光學偵測器198係僅只象徵性地說明於圖2中，且於此案例中被象徵化為一光電二極體。然而，其係可能製備多數光學偵測器及/或額外之裝置，例如用於該光學信號182之光譜分離的裝置，以便用最佳之方式及特別盡可能地以頻析方式偵測來自該感測器材料176及/或該參考材料184之光學信號182。在此，設計圖2中之偵測裝置164，使得其能被耦接至該感測器元件114之耦接端部170，使其較佳地是可能用於經過該身體組織116之最上層施行該耦接。當作範例，用於此目的，該偵測裝置164能被放置於該皮膚表面112上。於圖2中，該偵測裝置164係選擇性地設有額外之光學裝置200，其同樣地僅只被象徵性地說明，且譬如可包括對應之光學器件，諸如透鏡、物鏡、光闌等。

再者，於圖2所說明之示範具體實施例中，該偵測裝置164選擇性地包括用於產生該選擇性激發光束186之至少一輻射來源202。該輻射來源202係依序象徵性地說明為一發光二極體，但多數不同型式之輻射來源能被其所包括。

除了該光學裝置200、該光學偵測器198、及該輻射來源202以外，該偵測裝置164可另外包括額外之零組件，諸如輸入及輸出機構、電源、資料處理裝置等。這選擇性地使其可能用於藉由該待處理之被植入感測器114所產生的信號，且譬如被轉換成一分析物濃度。當作範例，此分析物濃度之直接顯示給一使用者能夠選擇性地亦為可能的。

110．．．植入裝置

112．．．皮膚表面

114．．．感測器元件

116．．．組織

118．．．插管

120．．．植入頂部

122．．．內部管腔

124．．．固持區域

126．．．箍縮部

128．．．液壓容器

130．．．植入單元

132．．．液壓流體

134．．．軸線

136．．．連接裝置

138．．．液壓儲槽

140．．．閥門

142．．．壓力產生裝置

144．．．壓力活塞

146．．．活塞桿

148．．．停靠部

150．．．停靠表面

152．．．開口

154．．．用於限制及/或設定該植入深度之裝置

156．．．限深規

158．．．環狀元件

160．．．彈簧元件

162．．．感測器配置

164．．．偵測裝置

166．．．模型

168．．．感測器端部

170．．．耦接端部

172．．．感測器區域

174．．．透明之耦接部份

176．．．感測器材料

178．．．基質材料

180．．．塗膜

182．．．光學信號

184．．．參考材料

186．．．激發光束

188．．．外部區域

190．．．表皮層

192．．．內皮層

194．．．下皮層

196．．．毛髮

198．．．光學偵測器

200．．．光學裝置

202．．．輻射來源

詳細言之：

圖1A至1C顯示根據本發明在一植入程序之不同階段的植入裝置，及

圖2顯示一被植入該身體組織之感測器元件。