(57)【要約】【課題】  モジュール式のセンサシステムを提供する。【解決手段】  システムは、１つ又は２つ以上のセンサ、装着ユニット、及び制御ユニットを含むことができる。装着ユニットによって、制御ユニット及び／又は１つ又は２つ以上のセンサを、患者の身体に安全に且つ着脱可能に装着できるようにすることができる。制御ユニットは、１つ又は２つ以上のセンサとインターフェイス接続し、それらを監視し、且つそれらからのデータを記録するように構成された、電子機器及び他の構成要素を含むことができる。制御ユニットは、有線バス、トランシーバー、アンテナ、又はシステムと中央制御部若しくはモニタとの間の無線通信を可能にする他の好適な構成部品を、更に含むことができる。システムの電子機器の一部又は全てを取り外すことができるようにするため、制御ユニットに含まれる構成部品の一部又は全ては、システムから取外し可能であることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサシステムであって、
患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素を備える制御ユニットと、
前記制御ユニット及び前記センサを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備え、前記制御ユニットを前記装着ユニットから取り外すことによって、前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の一部が前記患者の身体から取り外される、センサシステム。
【請求項２】
前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素が電池を含む、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記制御ユニットが、電池と、１つ又は２つ以上の追加の電子的構成要素とを含み、
前記電池は、前記１つ又は２つ以上の追加の電子的構成要素を取り外すことなく、前記制御ユニットから着脱可能に連結することができる、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記装着ユニットが、前記患者の頭蓋の穿頭孔にプレス嵌めされるカラーを含む、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記制御ユニットを前記装着ユニットに着脱可能に連結する電子工学的インターフェイスを更に備える、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記制御ユニットを取り外すことによって、全ての電子的構成要素が前記センサシステムから取り外される、請求項５に記載のセンサシステム。
【請求項７】
センサシステムであって、
患者の身体内に配設され、患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している制御ユニットであって、
前記センサから信号を受信し処理するプロセッサと、
前記信号を通じて送信されるデータを格納するメモリと、
データを送受信するインターフェイスと、
を備える、制御ユニットと、
前記制御ユニットを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備えるセンサシステム。
【請求項８】
前記インターフェイスが、前記制御ユニットにおいてデータを無線で送受信する無線トランシーバーを含む、請求項７に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記インターフェイスがアンテナを更に含む、請求項８に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記インターフェイスが、前記制御ユニットにおいてデータを送受信する有線バスを含む、請求項７に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記制御ユニットが電池を更に含む、請求項７に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
前記センサが、頭蓋内圧（ＩＣＰ）を測定するひずみタイプの圧力計である、請求項７に記載のセンサシステム。
【請求項１３】
センサシステムであって、
患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第１の群を備える下側制御ユニットと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第２の群を備える上側制御ユニットと、
前記上側及び下側制御ユニットを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備え、前記上側制御ユニット及び前記下側制御ユニットを前記装着ユニットから取り外すことによって、全ての電子的構成要素が前記患者の身体から取り外される、センサシステム。
【請求項１４】
前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第１の群が安全な電子的構成要素を含み、かつ
前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第２の群が安全でない電子的構成要素を含む、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１５】
安全な電子的構成要素が鉄を含有しない電子的構成要素を含み、かつ
安全でない電子的構成要素が鉄を含有する電子的構成要素を含む、請求項１４に記載のセンサシステム。
【請求項１６】
安全な電子機器が、電磁撮像中に撮像アーチファクトを実質的に引き起こさない電子機器を含み、かつ
安全でない電子機器が、電磁撮像中に１つ又は２つ以上の撮像アーチファクトを引き起こす、請求項１４に記載のセンサシステム。
【請求項１７】
前記装着ユニットに着脱可能に連結される電子工学的インターフェイスを更に備え、
前記上側及び下側制御ユニットが前記電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結する、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１８】
前記装着ユニットと一体の電子工学的インターフェイスを更に備え、
前記上側及び下側制御ユニットが前記電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結する、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１９】
前記上側制御ユニットが電池を更に含む、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２０】
前記電池が、前記上側制御ユニットを取り外すことなく、前記センサシステムから取外し可能なように前記電池が前記上側制御ユニットに着脱可能に連結される、請求項１９に記載のセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、遠隔計測センサに関し、より具体的には、１つ又は２つ以上の脳機能を監視するための着脱可能な電子機器を備えたモジュール式の遠隔計測センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
脳のパラメータを監視するための、様々な内界及び外界センサが存在している。脳波記録法（ＥＥＧ）は、例えば、頭皮に取り付けられた複数の外界電気センサを利用して、脳の電気活動を監視する。ＥＥＧを臨床的に使用して、特に、異常（てんかんなど）を検出し、睡眠の問題を診断し、事故後の脳損傷の深刻度を判断することができる。深刻な脳損傷の場合、例えば、ＥＥＧを使用して、昏睡、植物状態、及び完全な脳死を区別することができる。
【０００３】
脳の損傷及び／又は感染症の場合、例えば、脳は腫張する傾向がある。脳が腫張するにつれて、周囲にある頭蓋内液を圧迫して、脳に対する圧力が上昇する。残念なことに、この圧力は、脳を物理的に損傷する可能性があり、脳への血流を低減して、酸素欠乏及び場合によっては脳組織の死をもたらす可能性がある。この続発性の脳損傷は、多くの場合、脳に対する元の損傷（例えば、頭部外傷によるもの）よりも広範である。
【０００４】
したがって、損傷又は感染の後、頭蓋内圧（ＩＣＰ）を数時間又は数日間監視して、脳水腫が沈静化していることを確実にし、更なる損傷を防ぐことが有益なことがある。この過剰圧力状態は、単に、穿頭孔を通して脳脊髄液の一部を頭蓋から流出させることによって、低減させるか又は排除することができる場合が多い。深刻度が低い場合は、脳を外部から冷却することによって、脳腫張及び脳組織の酸素需要を低減することができる。これによって、腫脹を自然に沈静化することができ、穿頭孔の必要性がなくなることがある。
【０００５】
いずれの場合も、頭蓋に直接挿入された頭蓋内圧センサによって、正確なＩＣＰ読取り値を提供することができる。これらのセンサは、例えば、外部ゲージに接続された単純な毛細管型のセンサであることができ、又はひずみゲージに基づいた電子ゲージ、又は他の技術であることができる。しかしながら、従来の機械式及び電子式のゲージの問題は、それらが一般的に、読取りのための外部接続を要することである。毛細管型のゲージは、例えば、ＩＣＰを読み取るためのダイアル又は他の装置に接続しなければならない。他方で、電子ゲージは、モニタリングを可能にするために患者に取り付けられる、ワイヤ又は他の手段を要する場合がある。取り付けられたワイヤは、創傷部位を引っ張り、感染症を増加させることによって、患者の不快感を増加させる可能性があり、また、特に、ワイヤのもつれに起因する事故を引き起こす可能性がある。
【０００６】
それに加えて、侵襲性ＩＣＰモニタリングを受ける多くの患者は意識が限定されており、その結果、運動度が限定されるか、又は運動度を全く有さないことがある。その結果、例えば、一般に、特に入浴及びシーツ交換を容易にするために、介護者が患者を取り扱い、向きを変えさせ、動かさなければならない。取扱いの間、従来のセンサからのケーブル及びワイヤが、介護者によって偶発的に引っ張られるか又は破壊される可能性がある。このことが、ひいては、センサが破壊されるか、又は脳組織から引き抜かれ、機能性を失うことに結び付く可能性がある。これが起こると、新しいセンサを新しい場所に配置しなければならず、結果として、処置の追加、脳組織の破壊の追加、及び病院のコストの追加がもたらされる。
【０００７】
これらの問題に対処するため、無線センサが開発されてきた。残念なことに、これらも多数の欠点に悩まされている。例えば、米国特許公開第２０１０／００３０１０３号に開示されているような、１つのタイプの無線センサは、センサ、外部コイル、又は通信のためのアンテナを含む。このタイプのセンサは、内部メモリ又は他の記憶装置を有さない。したがって、データをセンサから収集するため、質問機を常にセンサにごく近接して配置しなければならない。読取り器を用いて外部からセンサを読み取らなければならないこの「半有線」構成は、実質的に、センサの無線構成部品の目的を無効にしてしまう。
【０００８】
それに加えて、従来のセンサは、患者の身体に恒久的に、又は半恒久的に埋め込まれるか、若しくは取り付けられる電子的構成要素を有する。この構成では、例えばアンテナ、電池、シリコンチップ、ＲＦＩＤチップ、及び他の電子的構成要素を含むことができるセンサの多くの構成部品は、一般に、センサ全体を取り外さずには、取り外すことができない。用途によっては、このことによって、外科的介入までも含む罹患部の処置を要することがある。これらの構成部品は、最低限でも、Ｘ線、ＭＲＩ、及び他の撮像など、進行中の検査の妨げになる可能性がある。最悪の場合、これらの構成部品は患者を実際に傷付ける可能性がある。電池及び他の金属物は、例えば、実際に、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）によって、実際に物理的に移動するか又は爆発する程度まで加熱される可能性がある。それに加えて、多くの構成部品は、ｘ線及び他の放射線によって動作不能になることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、１つ又は２つ以上の身体機能を読み取ることができる、無線のモジュール式センサが必要とされている。センサは、その構成部品の一部又は全てを検査のために簡単に取り外し、次に再設置することができるように、モジュール式であるべきである。センサは、患者に対する不快感がほとんど又は全くない状態で、これらの構成部品の取外し及び再設置を可能にするため、安定装着の解決策を含むべきである。本発明の実施例は主にかかるシステムを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施例は、全体として、遠隔計測センサに関し、より具体的には、１つ又は２つ以上の脳機能を監視するための取外し可能な電子機器を備えたモジュール式の遠隔計測センサに関する。いくつかの実施例では、システムは、一般に、センサ、装着ユニット、及び制御ユニットを含むことができる。装着ユニットは、患者の身体上におけるセンサ及び／又は制御ユニットの安定装着場所を提供することができる。例えば、ＩＣＰ及び他の頭蓋内機能を監視する場合、装着ユニットは、患者の頭蓋の穿頭孔にプレス嵌めされるカラーを有することができる。
【００１１】
いくつかの実施例では、制御ユニットは、センサからのデータを監視し、格納し、且つ分析するための、電子機器及び／又は電池を有することができる。いくつかの実施例では、制御ユニットは、システムに電力を提供することができるが、それでもなお必要なときに電池を取り外すことができる、着脱可能な電池を有することができる。このことは、例えば、ＭＲＩが行われる際に、電池の過熱を防ぐのに有用である。
【００１２】
いくつかの実施例では、制御ユニットは、上側制御ユニット及び下側制御ユニットを含むことができる。この構成では、「安全な」電子機器を下側制御ユニットに収納することができ、「安全でない」電子機器を上側制御ユニットに収納することができる。上側及び下側制御ユニットは両方とも、装着ユニットに、又は電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結することができ、インターフェイスは次いで、制御ユニットに装着される。安全な電子機器及び安全でない電子機器の分離によって、特定の処置に対して問題を示す電子機器又は電池を、システムから簡単に且つ／又は一時的に取り外すことができるようになる。
【００１３】
本発明の実施例は、患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、センサと通信している１つ又は２つ以上の電子機器構成部品を備える制御ユニットと、制御ユニット及びセンサを患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、を備える、センサシステムを含むことができる。いくつかの実施例では、制御ユニットを装着ユニットから取り外すことによって、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の一部分が患者の身体から取り外される。いくつかの実施例では、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品は電池を含むことができる。他の実施例では、制御ユニットは、電池及び１つ又は２つ以上の追加の電子機器構成部品を含むことができる。従来、電池は、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品を取り外すことなく、制御ユニットから着脱可能に連結することができる。
【００１４】
いくつかの実施例では、装着ユニットは、患者の頭蓋の穿頭孔にプレス嵌めすることができるカラーを有することができる。他の実施例では、装着ユニットは、制御ユニットを装着ユニットに着脱可能に連結する電子工学的インターフェイスを含むことができる。更に他の実施例では、制御ユニットを取り外すことによって、全ての電子機器構成部品がセンサシステムから取り外される。
【００１５】
本発明の実施例は、また、患者の身体の内部に配設され、その１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、センサと通信している制御ユニットとを備えたセンサシステムを含むことができる。いくつかの構成では、制御ユニットは、センサから信号を受信し処理するプロセッサ、信号を通じて送信されたデータを格納するメモリ、及びデータを送受信するインターフェイスを含むがそれらに限定されない、電子機器を有することができる。システムはまた、制御ユニットを患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットを含むことができる。
【００１６】
いくつかの実施例では、インターフェイスは、制御ユニットにおいてデータを無線で送受信する無線トランシーバーであることができる。いくつかの実施例では、インターフェイスは更に、例えば、制御ユニットにおいてデータを送受信するアンテナ又は有線バスを含むことができる。いくつかの実施例では、制御ユニットは電池によって電力供給することができる。ＩＣＰの用途の場合、例えば、システムは、頭蓋内圧（ＩＣＰ）を測定するひずみタイプの圧力計を含むことができる。
【００１７】
本発明の実施例は、また、患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、センサと通信している１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第１の群を備える下側制御ユニットと、センサと通信している１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第２の群を備えた上側制御ユニットと、上側及び下側制御ユニットを患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットとを備えたセンサシステムを含むことができる。いくつかの実施例では、上側制御ユニット及び下側制御ユニットを装着ユニットから取り外すことによって、全ての電子機器構成部品が患者の身体から取り外される。
【００１８】
他の実施例では、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第１の群は、「安全な」電子機器として分類することができ、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第２の群は、「安全でない」電子機器として分類することができる。例えば、システムがＭＲＩと共に使用される場合、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第１の安全な群は、鉄を含有しない電子機器構成部品であることができ、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第２の安全でない群は、鉄を含有する電子機器構成部品であることができる。他方で、システムが光学撮像と共に使用される場合、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第１の群は光学的に透明であることができ、１つ又は２つ以上の電子機器構成部品の第２の群は光学的に不透明であることができる。
【００１９】
いくつかの実施例では、システムは、装着ユニットに着脱可能に連結された電子工学的インターフェイスを含むことができ、上側及び下側制御ユニットは、電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結することができる。いくつかの実施例では、電子工学的インターフェイスは装着ユニットと一体であることができる（即ち、それらを材料の単一部品として製造することができる）。いくつかの実施例では、電池は、上側制御ユニットに収納するか、又はそれと一体であることができる。電池は、例えば、上側制御ユニットに着脱可能に連結することができるので、電池は、上側制御ユニットを取り外すことなくセンサシステムから取外し可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明のこれら及び他の目的、特徴、並びに利点は、付属の図と共に以下の明細書を読むことによって、より明らかとなるであろう。
【図１】本発明のいくつかの実施例による、取外し可能な電子機器を備えたモジュール式頭蓋内圧（ＩＣＰ）センサを示す図である。
【図２】本発明のいくつかの実施例による、患者の頭蓋の穿頭孔に挿入された図１のセンサを示す図である。
【図３】本発明のいくつかの実施例による、患者の頭蓋の穿頭孔に挿入された装着ユニットの詳細図である。
【図４】本発明のいくつかの実施例による、電子工学的インターフェイスを含む図３の装着ユニットを示す図である。
【図５】本発明のいくつかの実施例による、モジュール式センサ向けの電子機器パッケージを示す図である。
【図６ａ】本発明のいくつかの実施例による、着脱可能な電池パックを含むモジュール式センサを示す図である。
【図６ｂ】本発明のいくつかの実施例による、上側及び下側制御ユニットを含むモジュール式センサを示す図である。
【図６ｃ】本発明のいくつかの実施例による、スライド式の電池室を含むモジュール式センサを示す図である。
【図６ｄ】本発明のいくつかの実施例による、噛合い式の制御ユニットを含むモジュール式センサを示す図である。
【図７ａ】本発明のいくつかの実施例による、システムの第１の有線インターフェイスを示す図である。
【図７ｂ】本発明のいくつかの実施例による、第２の有線インターフェイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、全体として、遠隔計測センサに関し、より具体的には、１つ又は２つ以上の脳機能を監視するための着脱可能な電子機器を備えたモジュール式の遠隔計測センサに関する。いくつかの実施例では、センサは、装着ユニットと、１つ又は２つ以上のセンサと、制御ユニットとを含むことができる。いくつかの実施例では、制御ユニットは、１つ又は２つ以上のセンサからのデータを操作し、読み取り、且つ／又は格納するのに必要な電子機器の一部若しくは全てを有することができる。いくつかの実施例では、制御ユニットは、使用中はセンサ及び／又は電子機器に電力供給するための電池、又は電池パックを更に含むことができる。他の実施例では、制御ユニットは、無線の遠隔操作を可能にする、１つ又は２つ以上の無線構成部品を有することができる。更に他の実施例では、制御ユニットは、無線の、遠隔で電力供給される操作を可能にする、１つ又は２つ以上のＲＦＩＤ構成部品を含むことができる。
【００２２】
説明を簡略且つ明瞭にするため、システムは、ひずみゲージタイプの圧力センサを使用して、頭蓋内圧（ＩＣＰ）を監視するためのシステムとして以下に記載される。しかしながら、当業者であれば、本発明はそれに限定されないことを認識するであろう。システムはまた、単に１つ又は２つ以上のセンサを適切に配置し、適切なセンサパッケージを選ぶことによって、多数の追加の身体機能を監視するために配備することができる。システムは、単に適切なセンサを配備することによって、例えば、但し非限定的に、血圧、血流量、身体、皮膚、若しくは器官の温度、又は脳の活動を監視するように配備することができる。
【００２３】
本発明の様々な要素を構成するものとして以下に記載する物質は、例示であって限定ではないことが意図される。本明細書に記載する物質と同じ又は類似の機能を実施するであろう多くの好適な物質は、本発明の範囲内に包含されることが意図される。本明細書に記載しないかかる他の物質としては、例えば、本発明の開発後の時点で開発される物質を挙げることができるが、それらに限定されない。様々な図面において列挙する何らかの寸法は、単なる例示目的のものであり、限定的であることは意図されない。他の寸法及び比率は、本発明の範囲内に含まれることが想到され意図される。
【００２４】
上述のように、身体のバイタル、特にＩＣＰを監視するための従来のセンサに関する問題は、一般に有線の、又は「半有線の」設計を利用しているということであった。その結果、センサからデータを取得するために、患者を監視デバイスに（文字通り又は事実上）繋いでおかなければならない。有線の場合、これらのワイヤが、事故（即ち、つまずき及び転倒）、並びに／又は付随する配線のもつれに起因する物的損害をもたらす可能性がある。それに加えて、創傷部位を引っ張るワイヤは、患者に刺激を与える可能性があり、他の問題の中でも特に、感染及び他の合併症を引き起こす可能性がある。患者の操作及び検査（例えば、ＭＲＩ）による干渉に起因するセンサの損傷も、主な懸念事項である。このリスクは、上述の半有線の場合はわずかにしか緩和されないが、その理由として、このタイプのセンサは外部の読取り器がなければ無用であり、読取り器は、センサにごく近接して配置しなければならず、特定の電子機器を即座に取り外すことができない。
【００２５】
それに応じて、図１に示されるように、本発明の実施例は無線センサシステム１００を含むことができる。いくつかの実施例では、センサシステム１００は、装着ユニット１０５と、１つ又は２つ以上のセンサ１１０と、制御ユニット１１５とを有することができる。いくつかの実施例では、制御ユニット１１５は、検査若しくは他の処置を実施できるようにするため、装着ユニット１０５及び／又はセンサ１１０に着脱可能に連結可能であることができる。制御ユニット１１５は、電池電力、有線及び無線通信、データ格納、処理、並びにデータ分析を含むがそれらに限定されない、多数の特徴を提供することができる。
【００２６】
ＩＣＰの監視の場合、センサ１１０は、例えば、但し非限定的に、ひずみゲージ又は容量ベースの圧力センサを含むことができる。他の身体機能を監視するため、センサ１１０は、例えば、但し非限定的に、血圧、血流量、血中酸素濃度、ＥＫＧ、ＥＥＧ、及び体内又は体外温度を監視するための、多くのタイプのセンサを組み込むことができる。
【００２７】
いくつかの実施例では、図２に示されるように、装着ユニット１０５は、１つ又は２つ以上のセンサ１１０及び制御ユニット１１５を患者の身体にしっかり快適に装着するのに適したデバイスを有することができる。図示されるように、例えば、ＩＣＰを監視するのに使用されるとき、患者の頭皮２２０に切開部を作ることができ、頭蓋腔（ＩＣＣ）２３５にアクセスするための穿頭孔２２５を頭蓋２３０に開けることができる。
【００２８】
センサ１１０は、概ね２〜３ｃｍの適切な深さまでＩＣＣに挿入することができ、所望のように、装着ユニット１０５又は制御ユニット１１５に固着することができる。いくつかの実施例では、センサ１１０を妨害することなく制御ユニット１１５を取り外すことができるようにするため、センサ１１０を装着ユニット１０５に固着することができる。これは、例えば、センサ１１０を取り外すことによって、患者にとって損傷、不快感、又は感染の著しいリスクがあるとき、並びに／あるいは、センサ１１０が追加の処置に対する影響をほとんど又は全く有さない（例えば、ＭＲＩの場合においてセンサが非磁性である）ときに、有用なことがある。他の実施例では、制御ユニット１１５及びセンサ１１０を単位体として取り外すことができるようにするため、センサを制御ユニット１１５に取り付けることができる。これは、例えば、センサ１１０又はセンサ材料が特定の処置と干渉するときに有用なことがある。
【００２９】
図示されるように、装着ユニット１０５は、システム１００を患者の頭蓋２３０にしっかり装着するため、穿頭孔２２５を摩擦係合することができる。いくつかの実施例では、装着ユニット１０５はまた、体液（例えば、頭蓋内液、血液など）の損失を防ぐため、且つ汚れ、細菌、ウィルス、及び他の病原菌が創傷部位に取り込まれるのを防ぐため、液密シールを提供することができる。いくつかの実施例では、装着ユニット１０５は更に、感染を更に防ぐため、例えば、但し非限定的に、バクティシール（Bactiseal）（登録商標）などの防腐剤及び／又は抗菌剤の使用に適応することができる。他の実施例では、装着ユニット１０５は、防腐剤若しくは抗菌物質でコーティングすることができ、又は材料に直接組み込まれたこれらの物質を有することができる。（バクティシールは、デピュー社（Depuy Company）が所有する、創傷部位及びその周りの感染予防に使用される抗菌ポリマーである。例えば、米国特許第４，９１７，６８６号を参照のこと。）
【００３０】
図３に示されるように、いくつかの実施例では、装着ユニット１０５は、複数の外部に装着された可撓性のリブ３１０を備えた、剛性又は半剛性のコア３０５を含むことができる。リブ３１０は、装着ユニット１０５が装着ユニット１０５と頭蓋２３０との間に液密シールを形成できるようにすることができ、また、それらの間の摩擦係合を増加させることができる。このようにして、装着ユニット１０５は、制御ユニット１１５及びセンサ（１つ又は２つ以上）１１０を患者にとってしっかりした快適な形で装着するための、十分な収容力を提供することができる。他の実施例では、内部又は外部装着場所について、装着ユニット１０５は、用途に応じて、例えば、但し非限定的に、ストラップ、拡張式のインサート、機械的ねじ山、又は保持のための接着剤を利用することができる。
【００３１】
図４に示されるように、いくつかの実施例では、装着ユニット１０５は、制御ユニット１１５及び１つ又は２つ以上のセンサ１１０を装着ユニット１０５に着脱可能に連結できるようにする、電子工学的インターフェイス４１０を更に有することができる。電子工学的インターフェイス４１０は、制御ユニット１１５を取り付けるための安定したプラットフォームを提供することができ、装着ユニット１０５に着脱可能に連結することができる。いくつかの実施例では、装着ユニット１０５及び電子工学的インターフェイス４１０は一体の構成部品であることができる。換言すれば、いくつかの実施例では、装着ユニット１０５及び電子工学的インターフェイス４１０は、材料の単一部品から、一体に鋳造、成形、ないしは別の方法で製造することができる。
【００３２】
いくつかの実施例では、電子工学的インターフェイス４１０は装着ユニット１０５に着脱可能に連結することができ、制御ユニット１１５は電子工学的インターフェイス４１０に着脱可能に又は恒久的に連結することができる。これらの構成部品１０５、４１０、１１５は、例えば、但し非限定的に、スナップ、クリップ、ストラップ、磁石、又はそれらの組み合わせを使用して、着脱可能に連結することができる。構成部品１０５、４１０、１１５は、それらがしっかり装着されるように、但し所望であれば、患者を傷付けることなく、又は例えば装着ユニットを取り除くことなく、取り外すことができるように連結することができる。
【００３３】
図５に示されるように、いくつかの実施例では、制御ユニット１１５は、例えば、制御ユニット１１５が１つ又は２つ以上のセンサ１１０と通信し、そこからのデータを分析し格納し、中央制御部５９０又は他のモニタとの間でデータを送受信できるようにする、複数の電子機器構成部品を有することができる。当業者であれば、これらの機能は、様々な構成で様々な構成部品を用いて実施することができることを認識するであろう。
【００３４】
制御ユニット１１５の様々な実装は、コンピュータプロセッサによって実行される過渡的又は非過渡的なコンピュータ可読媒体の形で具体化することができる。図５は、開示される技術と一致する実装における、制御ユニット１１５の例示のアーキテクチャの図である。図示されるように、制御ユニット１１５は、バス５１０、プロセッサ５２０、主メモリ５３０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５４０、記憶装置５５０、１つ又は２つ以上の入力デバイス５６０、１つ又は２つ以上の出力デバイス５７０、及び通信インターフェイス５８０を含むことができる。バス５１０は、制御ユニット１１５の構成部品間での通信を可能にする、１つ又は２つ以上の導体を含んでもよい。
【００３５】
プロセッサ５２０は、開示される技術の態様を提供するための命令などの命令を解釈し実行する、１つ又は２つ以上の従来のプロセッサ又はマイクロプロセッサであることができる。主メモリ５３０は、プロセッサ５２０による実行のための情報及び命令を格納する、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は別の動的記憶装置を含んでもよい。ＲＯＭ  ５４０は、従来のＲＯＭデバイス、又はプロセッサ５２０によって使用される静的な情報又は命令を格納する、別のタイプの静的記憶装置を含んでもよい。記憶装置５５０は、フラッシュメモリ又はＳＤカードを含むがそれらに限定されない不揮発性メモリを含んでもよい。
【００３６】
入力デバイス５６０は、オペレーターが情報又はプログラミングを制御ユニット１１５に入力するのを可能にする、ＵＳＢ、又は他のケーブル接続、キーボード、マウス、ペン、若しくは音声認識など、１つ又は２つ以上のメカニズムを含んでもよい。出力デバイス５７０は、オペレーター又は中央制御部５９０に対して情報を出力する、ディスプレー、プリンタ、またはスピーカーを含む、１つ又は２つ以上のメカニズムを含んでもよい。通信インターフェイス５８０は、制御ユニット１１５が遠隔のデバイス若しくはシステムと通信するのを可能にする、モバイル機器、コンピュータデバイス、又はデータが送達される中央制御部５９０など、任意のトランシーバー様のメカニズムを含んでもよい。通信インターフェイス５８０は、例えば、ネットワークを通じて通信するためのメカニズムを含んでもよく、中央制御部５９０又は他の構成部品に対して直接若しくは無線で接続することができる。
【００３７】
上述のように、制御ユニット１１５は、センサ（１つ又は２つ以上）１１０によって提供されるデータを格納及び／又は処理し、データを管理し、メッセージ又は他の報告を作成し、中央制御部５９０又は他の受取り手にデータ（例えば、センサデータ若しくはその概要を含む、医師若しくは看護師へのテキストメッセージ）を送達することができる。制御ユニット１１５は、メモリ５３０などのコンピュータ可読媒体に含まれるソフトウェア命令をプロセッサ５２０が実行するのに応答して、そのためにタスクを実行することができる。ソフトウェア命令は、データ記憶装置などの別のコンピュータ可読媒体から、又は通信インターフェイス５８０を介して別のデバイスから、メモリ５３０に読み込まれてもよい。あるいは、又はそれに加えて、ソフトウェア命令の代わりに、又はそれと組み合わせてハードワイヤード回路機構を使用して、開示される技術と一致するプロセスが実装されてもよい。したがって、開示される技術は、ハードウェア回路機構とソフトウェアとの任意の特定の組み合わせに限定されない。
【００３８】
図６ａ〜６ｄに示されるように、いくつかの実施例では、制御ユニット１１５は１つ又は２つ以上の電池６２０を更に有することができる。いくつかの実施例では、電池６２０は制御ユニット１１５と一体であることができる。この構成では、電池は、例えば、外部の電源コードを使用して充電することができ、又は制御ユニット１１５を取り外し、それを誘導充電器に置くことによって充電することができる。他の実施例では、電池を取り外し、別個の充電器に入れることができるようにするため、電池６２０を制御ユニット１１５に着脱可能に連結することができる。
【００３９】
制御ユニット１１５及び／又は電池６２０は、多数の従来のやり方でシステム１００に着脱可能に連結することができる。図６ａに示されるように、制御ユニット１１５は、電池６２０が制御ユニット１１５に嵌まるかないしは別の方法で保持されるように、電池６２０用のクレイドル６５０を有することができる。制御ユニット１１５及び電池６２０は、それらの間に電気接続を提供する、１つ又は２つ以上の相補的な接点６２５ａ、６２５ｂを含むことができる。
【００４０】
他の実施例では、図６ｂに示されるように、制御ユニットは、上側制御ユニット６１５ａ及び下側制御ユニット６１５ｂを有することができる。いくつかの実施例では、例えば、電池６２０と電子機器の一部とを上側制御ユニット６１５ａに収納することができ、残りの電子機器を下側制御ユニット６１５ｂに収納することができる。いくつかの実施例では、制御ユニット６１５は、上述の電子工学的インターフェイス４１０上に装着することができる。このようにして、電池６２０及び制御ユニット１１５を単位体として取り外して、比較的不活性の電子工学的インターフェイス４１０及び装着ユニット１０５を患者の上にあるままにしておくことができる。
【００４１】
更に他の実施例では、上側制御ユニット６１５ａは、電子機器の第１の組を電池６２０と一体に、電子機器の第２の組は下側制御ユニット６１５ｂと一体に収容することができる。このようにして、比較的「安全な」電子機器を下側制御ユニット６１５ｂにパッケージ化し、「安全でない」電子機器を上側制御ユニット６１５ａに収納することができる。用途及び電池の種類に応じて、電池６２０を必要に応じて上側制御ユニット６１５ａ又は下側制御ユニット６１５ｂに収納することができる。
【００４２】
当然ながら、安全である、及び安全でないということの定義は用途に応じて変わる可能性がある。例えば、電導ＭＲＩが主な関心事である場合、鉄を含有する電子機器は安全でないものと分類することができ、非鉄の構成部品は安全であると見なすことができる。他方で、主な関心事が光学撮像である場合、電磁エネルギー源に対して相対的に光学的に不透明である（即ち、放射線の相当部分を吸収若しくは反射する）電子機器は、安全でないものと分類することができ、相対的に透明である電子機器は安全であるものと分類することができる。そのため、例えば、Ｘ線、又はＣＴスキャンの場合、例えば、Ｘ線撮像に簡単に影響を及ぼす物質は安全ではないものと分類することができ、Ｘ線に対して相対的に透明である物質は、安全であるものと分類することができる。定義に関わらず、この構成では、安全でない構成部品及び／又は電池６２０は、システムの残りのものを妨害することなく、検査に先立って取り外すことができる。
【００４３】
更に他の実施例では、図６ｃに示されるように、制御ユニット１１５は、電池６２０を収納する電池コンパートメント６５５を有することができる。この構成では、例えば、電池６２０以外の全ての電子的構成要素は安全であるものと見なされ、又は電子機器は単純に関心事ではなく、電池６２０を簡単且つ迅速に取外し及び／又は交換することができる。当業者であれば、電池コンパートメント６５５は、図示されるようにスライド式であることができ、又は電池６２０を便利に取り外すことを可能にする他の多くの構成（例えば、電池室を備えた単純なカバー）であることができることを認識するであろう。電池６２０の取外しは、例えば、高価で用途特異的な（例えば、ＭＲＩ安全）電池の必要性を回避することができる。
【００４４】
電池６２０は、例えば、但し非限定的に、データのロギング、伝送、及び処理を可能にするための電力をシステム１００に提供することができる。このようにして、システム１００は、所定の時間量の間独立してデータを格納して、バッチダウンロード又はバッチアップロードすることができる。このようにして、例えば、ネットワーク帯域幅の使用を低減することができる。いくつかの実施例では、制御ユニット１１５は、センサ１１０からのデータをダウンロードに先立ってオンボード処理するのを可能にする、１つ又は２つ以上のプロセッサを更に含むことができる。
【００４５】
いくつかの実施例では、図６ｄに示されるように、上側制御ユニット６１５ａ及び下側制御ユニット６１５ｂは、より低いプロファイルを提供するように、溝型のスナップ締結具又は他の適切な手段を使用して連結することができる。上述のように、制御ユニット６１５ａ、６１５ｂは、それらの間に電気的接続を提供する、相補的な接点６２５を有することができる。当業者であれば、多くの好適な構成を使用して、制御ユニット６１５ａ、６１５ｂを物理的且つ電気的に接続できることを認識するであろう。いくつかの実施例では、上側制御ユニット６１５ａ及び下側制御ユニット６１５ｂは、適切なプラグを用いて共に嵌まり合うことができ、又は例えば、但し非限定的に、磁気的に保持することができる。
【００４６】
図７ａ〜７ｂに示されるように、いくつかの実施例では、制御ユニット１１５は、１つ又は２つ以上のプラグ又はインターフェイス７０５、７１０を更に含むことができる。インターフェイス７０５、７１０は、例えば、但し非限定的に、電池の充電、ソフトウェアのアップロード及び更新、並びにデータのアップロード及びダウンロードに使用することができる。いくつかの実施例では、インターフェイス７０５、７１０は、例えば、ソフトウェア及び／又はファームウェアの更新を制御ユニット１１５の電子機器にアップロードするのに利用することができる。インターフェイス７０５、７１０はまた、制御ユニット１１５からデータをダウンロードする際（例えば、電池故障の場合）、データをユニット１１５から消去する際、又は例えば、但し非限定的に、帯域幅の干渉若しくは欠如に起因して、無線接続が利用不能のときに使用することができる。いくつかの実施例では、インターフェイス７０５、７１０はまた、好適なコード及び電源（例えば、携帯電話に類似）を使用して、電池を充電するのに使用することができる。
【００４７】
上述のように、従来のセンサにおける問題は、それらが有線であるか、半有線であるか、又は無線であるかに関わらず、センサの電子部分を簡単に取り外すことができないことであった。例えば、多くの場合、場合によってはカテーテルを含むセンサ、電子機器、電池、及び他の構成部品は一体（即ち、１つの分離不能な部品）である。その結果、患者が、例えばＭＲＩなどの特定の処置を受ける必要性が生じると、センサ全体を患者の身体から取り外さなければならない。したがって、継続的な脳の監視が必要な場合、新しいセンサを再設置し、プローブをＩＣＣに再挿入しなければならない。しかしながら、取外し及び再設置は、その度に、特に、患者に対する損傷、感染、及び痛みのリスクが示される。
【００４８】
それに加えて、鉄類などの特定の物質は、ＭＲＩ機械に入れることができない。現代のＭＲＩ機械によって作られる強力な磁場は、外科的に埋め込まれたセンサを含む金属の物体を、患者の身体から実際に引き出してしまう可能性がある。このことは、明白な損傷を患者にもたらすだけでなく、処置中の痛みを耐え難いものにする可能性がある。一部の古い入れ墨に見られる磁気インクでさえも、火傷を引き起こし、中程度から重度の不快感をもたらすことが知られている。
【００４９】
この問題に対処するため、上述のように、システム１００のための電子機器の一部又は全てを、着脱可能に連結可能な制御ユニット１１５に格納することができる。制御ユニット１１５は、電子工学的インターフェイス４１０又は装着ユニット１０５に着脱可能に連結することができ、装着ユニット１０５及び／又はセンサ１１０を妨害することなく取り外すことができる。したがって、必要又は所望のとき、制御ユニット１１５を取り外して検査（例えば、ＭＲＩ、Ｘ線など）を可能にし、次にその後で再設置することができる。このようにして、患者に対する痛み及び危険性が最小限に抑えられ、撮像及び他の処置との干渉が最小限に抑えられるか又は排除される。
【００５０】
いくつかの可能な実施例を上記に開示してきたが、本発明の実施例はそれらに限定されない。例えば、いくつかの可能なセンサを開示してきたが、本発明の実施例の趣旨から逸脱することなく、他のセンサ又はセンサの組み合わせを選択することができる。それに加えて、制御ユニット、装着ユニット、電子工学的インターフェイス、及び他の構成部品に使用される場所並びに構成は、患者の生理機能、使用されるセンサのタイプ、及び／又は患者における装着場所に基づいて変更することができる。例えば、使用される材料及び／又は空間若しくは電力の制約に見合うように、修正を行うことができる。かかる変化は、本発明の範囲内に包含することが意図される。
【００５１】
特定の構成、材料の選択、及び様々な要素のサイズと形状は、本発明の原理にしたがって制約されるデバイス、システム又は方法を要する、特定の設計仕様又は制約にしたがって変更することができる。かかる変化は、本発明の範囲内に包含することが意図される。したがって、現在開示される実施例は、あらゆる点において、例示的であって限定的ではないものと見なされる。本発明の範囲は、上述の説明ではなく添付の請求項によって示され、その等価物の意味及び範囲内にある全ての変化は、本発明に包含することが意図される。
【００５２】
〔実施の態様〕
（１）  センサシステムであって、
患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素を備える制御ユニットと、
前記制御ユニット及び前記センサを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備え、前記制御ユニットを前記装着ユニットから取り外すことによって、前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の一部が前記患者の身体から取り外される、センサシステム。
（２）  前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素が電池を含む、実施態様１に記載のセンサシステム。
（３）  前記制御ユニットが、電池と、１つ又は２つ以上の追加の電子的構成要素とを含み、
前記電池は、前記１つ又は２つ以上の追加の電子的構成要素を取り外すことなく、前記制御ユニットから着脱可能に連結することができる、実施態様１に記載のセンサシステム。
（４）  前記装着ユニットが、前記患者の頭蓋の穿頭孔にプレス嵌めされるカラーを含む、実施態様１に記載のセンサシステム。
（５）  前記制御ユニットを前記装着ユニットに着脱可能に連結する電子工学的インターフェイスを更に備える、実施態様１に記載のセンサシステム。
【００５３】
（６）  前記制御ユニットを取り外すことによって、全ての電子的構成要素が前記センサシステムから取り外される、実施態様５に記載のセンサシステム。
（７）  センサシステムであって、
患者の身体内に配設され、患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している制御ユニットであって、
前記センサから信号を受信し処理するプロセッサと、
前記信号を通じて送信されるデータを格納するメモリと、
データを送受信するインターフェイスと、
を備える、制御ユニットと、
前記制御ユニットを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備えるセンサシステム。
（８）  前記インターフェイスが、前記制御ユニットにおいてデータを無線で送受信する無線トランシーバーを含む、実施態様７に記載のセンサシステム。
（９）  前記インターフェイスがアンテナを更に含む、実施態様８に記載のセンサシステム。
（１０）  前記インターフェイスが、前記制御ユニットにおいてデータを送受信する有線バスを含む、実施態様７に記載のセンサシステム。
【００５４】
（１１）  前記制御ユニットが電池を更に含む、実施態様７に記載のセンサシステム。
（１２）  前記センサが、頭蓋内圧（ＩＣＰ）を測定するひずみタイプの圧力計である、実施態様７に記載のセンサシステム。
（１３）  センサシステムであって、
患者の身体の１つ又は２つ以上の身体機能を監視するセンサと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第１の群を備える下側制御ユニットと、
前記センサと通信している１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第２の群を備える上側制御ユニットと、
前記上側及び下側制御ユニットを前記患者の身体に着脱可能に連結する装着ユニットと、
を備え、前記上側制御ユニット及び前記下側制御ユニットを前記装着ユニットから取り外すことによって、全ての電子的構成要素が前記患者の身体から取り外される、センサシステム。
（１４）  前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第１の群が安全な電子的構成要素を含み、かつ
前記１つ又は２つ以上の電子的構成要素の第２の群が安全でない電子的構成要素を含む、実施態様１３に記載のセンサシステム。
（１５）  安全な電子的構成要素が鉄を含有しない電子的構成要素を含み、かつ
安全でない電子的構成要素が鉄を含有する電子的構成要素を含む、実施態様１４に記載のセンサシステム。
【００５５】
（１６）  安全な電子機器が、電磁撮像中に撮像アーチファクトを実質的に引き起こさない電子機器を含み、かつ
安全でない電子機器が、電磁撮像中に１つ又は２つ以上の撮像アーチファクトを引き起こす、実施態様１４に記載のセンサシステム。
（１７）  前記装着ユニットに着脱可能に連結される電子工学的インターフェイスを更に備え、
前記上側及び下側制御ユニットが前記電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結する、実施態様１３に記載のセンサシステム。
（１８）  前記装着ユニットと一体の電子工学的インターフェイスを更に備え、
前記上側及び下側制御ユニットが前記電子工学的インターフェイスに着脱可能に連結する、実施態様１３に記載のセンサシステム。
（１９）  前記上側制御ユニットが電池を更に含む、実施態様１３に記載のセンサシステム。
（２０）  前記電池が、前記上側制御ユニットを取り外すことなく、前記センサシステムから取外し可能なように前記電池が前記上側制御ユニットに着脱可能に連結される、実施態様１９に記載のセンサシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【外国語明細書】
2014176663000001.pdf