(57)【要約】  調節可能な胃バンドのための埋め込まれた流体アクセスポートのロケータシステム。システムは、ポートの受信部分に隣接してそのアンテナを備えたＲＦＩＤタグを有するアクセスポートを含んでもよい。高周波送信機／受信機回路を有する外部のロケータは読取り又は質問信号をＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグのメモリに治療データを書き込むためにタグへ書込み信号を送信してもよい。ロケータは、２つのモノパルスのレーダアンテナシステムをモデリングするようにペアで配置された４つのパッチアンテナを有するアンテナアレイを含んでもよい。ロケータは、ＲＦＩＤタグ及び関連のポートの位置情報を決定すべく、即ちアンテナアレイ又はアレイ面に対するポートの中心をアレイ面に対する強度及び方向情報等によって識別すべくアンテナアレイにより受信されるタグ応答信号を処理するためのプロセッサ及び論理モジュール／回路も含む。
2009538718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスポートを位置決めするように適合化された胃バンドシステムにおいて、
針を受け入れるためのアクセスポートを有する胃バンドであって、注入ラインを有する胃バンドと、
ロケータとを備え、
上記アクセスポートは高周波識別（ＲＦＩＤ）タグを備え、
上記ロケータは、
質問信号を発生する高周波送信機と、
２つ以上のアンテナを有するアレイ面を有するアンテナアレイと、
位置処理モジュールとを備え、
上記ＲＦＩＤタグは、送信される上記質問信号に応答してタグ応答信号を発生するように動作し、
上記アレイは、上記高周波送信機によって上記質問信号を送信しかつ上記タグ応答信号を受信するように動作可能であり、
上記位置処理モジュールは、上記タグ応答信号を処理して上記アクセスポートに関する位置情報を決定する胃バンドシステム。
【請求項２】
上記アクセスポートは上記針を受け入れるための表面部を備え、
上記ＲＦＩＤタグは、少なくとも部分的に上記ポートの上記受け入れ表面部の概略周辺に位置合わせされたアンテナを備え、
上記位置情報は、実質的に上記受け入れ表面部の中心に存在することを示す請求項１記載のシステム。
【請求項３】
上記アンテナアレイは、互いから等しい距離に位置合わせされた少なくとも２組のアンテナのペアを備え、上記アンテナはそれぞれ上記アンテナアレイの中心軸から等しい距離に配置された請求項１記載のシステム。
【請求項４】
上記位置処理モジュールは上記アンテナの各ペアに関する差信号を処理して上記アクセスポートに関する位置情報を決定し、
上記差信号は上記各アンテナによって受信される上記タグ応答信号に基づいて発生される請求項３記載のシステム。
【請求項５】
上記位置情報は、信号強度値と、上記ロケータからの上記アレイ面に対する方向の情報とを含む請求項４記載のシステム。
【請求項６】
上記ロケータはさらに、上記位置処理モジュールに先立って、上記各差信号から同相タグ応答信号及び直角位相タグ応答信号を発生するように動作する受信機処理モジュールを備えた請求項５記載のシステム。
【請求項７】
上記ロケータはさらに、上記アンテナアレイによって上記タグ応答信号に基づいて発生される和信号を処理して、上記ＲＦＩＤタグに関連づけられるメモリに格納されたタグデータを取得するタグデータ処理モジュールを備えた請求項１記載のシステム。
【請求項８】
上記高周波送信機は、上記ＲＦＩＤタグに送信するための患者治療データを含む書込み信号を発生し、上記ＲＦＩＤタグはメモリを備えかつ上記書込み信号の受信に応答して上記メモリに上記患者治療データを格納するように動作可能である請求項１記載のシステム。
【請求項９】
上記ロケータは、上記位置情報を表示するように動作可能な表示部を備え、かつ針を有する注射器を受け入れるためのレセプタクルを備え、
上記レセプタクルは、上記針を上記アレイ面に対して垂直に、かつ上記アンテナアレイの概略中心に位置決めするように構成された請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
胃バンドのアクセスポート等の埋め込み可能な医療機器を位置決めするためのロケータ装置であって、
読取り信号を発生する送信機と、
埋め込み可能な医療機器上に取り付けられた識別タグからの上記読取り信号に応答する応答信号を受信するアンテナアレイと、
位置処理モジュールとを備え、
上記アンテナアレイは、平面の取付け構成要素上に、ダイヤモンドパターンで上記ダイヤモンドパターンの中心から所定の距離に存在するように取り付けられた４つのアンテナを備え、
上記アンテナアレイは、上記受信される応答信号に基づいて、対向するアンテナのペアで差信号を発生し、
上記位置処理モジュールは、上記差信号を処理して上記埋め込み可能な医療機器の上記アンテナアレイに対する位置情報を決定するロケータ装置。
【請求項１１】
上記識別タグはＲＦＩＤタグであり、
上記送信機は高周波送信機であり、
上記装置はさらに、上記差信号を上記送信される読取り信号のサンプルと混合し、上記混合された信号からバックグランドノイズをろ波して同相タグ応答信号及び直角位相タグ応答信号を発生するように動作する受信機処理モジュールを備え、
上記位置処理モジュールは上記同相タグ応答信号及び上記直角位相タグ応答信号を処理して上記位置情報を決定する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
上記決定された位置情報は、上記応答信号の強度情報と、上記アンテナアレイのダイヤモンドパターンの中心に対する方向の情報とを備えた請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
上記装置は、内部に上記平面の取付け構成要素が取り付けられるハウジングをさらに備え、
上記ハウジングは注射器を受け入れるための窪んだ表面部を備え、
上記窪んだ表面部は、上記ハウジングを通過する針ガイドであって、上記注射器に取り付けられた針を受け入れるように適合化された針ガイドを含み、
上記針ガイドは上記アンテナアレイのダイヤモンドパターンの中心を通過する請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
上記アンテナアレイはさらに、上記アンテナの対向する各ペアに関する和信号を出力するように構成され、
上記装置は、上記和信号を処理して上記タグ応答信号内に提供される上記識別タグのメモリに格納されたデータを識別するタグデータ処理モジュールをさらに備えた請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
ポートを位置決めするように適合化されたシステムであって、
針を受け入れるためのポートを有する埋め込み可能な医療機器であって、注入ラインを有する埋め込み可能な医療機器と、
ロケータとを備え、
上記ポートは高周波識別（ＲＦＩＤ）タグを備え、
上記ロケータは、質問信号を発生する高周波送信機と、アンテナアレイと、位置処理モジュールとを備え、
上記ＲＦＩＤタグは、送信される上記質問信号に応答してタグ応答信号を発生するように動作し、
上記アンテナアレイは、上記高周波送信機によって上記質問信号を送信しかつ上記タグ応答信号を受信するように動作可能であり、
上記アンテナアレイは、互いから等しい距離に位置合わせされた少なくとも２組のアンテナのペアを備え、上記アンテナはそれぞれ上記アンテナアレイの中心軸から等しい距離に配置され、
上記位置処理モジュールは、上記タグ応答信号を処理して上記アクセスポートに関する位置情報を決定するシステム。
【請求項１６】
上記位置処理モジュールは上記アンテナの各ペアに関する差信号を処理して上記アクセスポートに関する位置情報を決定し、
上記差信号は上記各アンテナによって受信される上記タグ応答信号に基づいて発生される請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
上記アンテナアレイ位置情報は、信号強度値と、上記アレイ面に対する方向の情報とを含む請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
上記ロケータはさらに、上記位置処理モジュールに先立って、上記各差信号から同相タグ応答信号及び直角位相タグ応答信号を発生するように動作する受信機処理モジュールを備えた請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
上記ロケータはさらに、上記アンテナアレイによって上記タグ応答信号に基づいて発生される和信号を処理して、上記ＲＦＩＤタグに関連づけられるメモリに格納されたタグデータを取得するタグデータ処理モジュールを備えた請求項１５記載のシステム。
【請求項２０】
上記高周波送信機は、上記ＲＦＩＤタグに送信するための患者治療データを含む書込み信号を発生し、上記ＲＦＩＤタグはメモリを備えかつ上記書込み信号の受信に応答して上記メモリに上記患者治療データを格納するように動作可能である請求項１５記載のシステム。
【請求項２１】
医療機器へのアクセスを提供するように患者の皮膚下に位置合わせするためのアクセスポートであって、
ロケータから質問信号を受信するためのアンテナと、
ポート情報を格納するメモリと、
上記受信された質問信号に応答して、上記格納されたポート情報の少なくとも一部を含む応答信号を発生するための回路とを備え、これにより、上記ロケータは上記アクセスポートに関する位置情報を決定するように機能するアクセスポート。
【請求項２２】
上記アクセスポートはさらに、針を受け入れるための表面部を有する本体を備え、上記アンテナ、メモリ及び回路は上記本体上又は上記本体内に取り付けられた高周波識別（ＲＦＩＤ）タグ内に上記針を受け入れる表面部に近接して設けられ、上記質問信号は高周波信号である請求項２１記載のアクセスポート。
【請求項２３】
上記アクセスポートは針を受け入れるための表面部を備え、
上記アンテナは少なくとも部分的に上記ポートの上記受け入れ表面部の概略周辺に位置合わせされ、
上記位置情報は、上記ロケータが上記ポートの受け入れ表面部に近接していることを示す請求項２１記載のアクセスポート。
【請求項２４】
上記メモリはさらに、上記ロケータからの書込み信号によって変更されることが可能な上記患者に関するデータを格納し、上記応答信号は上記格納された患者データをさらに含む請求項２１記載のアクセスポート。
【請求項２５】
上記ロケータは、上記質問信号を送信しかつ上記応答信号を受信するために用いられる２つ以上のアンテナを有するアレイ面を有するアンテナアレイを備え、
上記ロケータはさらに、上記応答信号を処理して上記アクセスポートに関する上記位置情報を決定する位置処理モジュールを備えた請求項２１記載のアクセスポート。
【請求項２６】
上記アンテナアレイは、互いから等しい距離に位置決めされた少なくとも２組のアンテナペアを備え、上記アンテナはそれぞれ上記アンテナアレイの中心軸から等しい距離に配置された請求項２５記載のアクセスポート。
【請求項２７】
上記位置処理モジュールは上記アンテナの各ペアに関する差信号を処理して上記アクセスポートの上記位置情報を決定し、
上記差信号は上記各アンテナによって受信される上記タグ応答信号に基づいて発生される請求項２６記載のアクセスポート。
【請求項２８】
上記位置情報は、信号強度値と、上記ロケータからの上記アレイ面に対する方向の情報とを含む請求項２７記載のアクセスポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明は肥満症をコントロールするための装置及び方法に関し、特に、埋め込まれた胃バンドの膨張／収縮チューブのポートを正確に位置決めし、上記ポートの中心に針を挿入できるようにするシステム及び方法に関する。本発明はまた、胃バンドの膨脹／収縮ポート等の埋め込まれた医療機器（ＩＭＤ（ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）に対するデータの書込み／読取りのために高周波識別（ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））技術を用いることに関する。
【背景技術】
【０００２】
重度の肥満症は、医師が患者をダイエット及び運動のみで治療することが困難な慢性症状であり、ますます蔓延している。一般に、胃腸の外科手術は食料の摂取量を制限することによる減量を促進するものであり、特に、制限的な手術は、胃の上部からより大きい下部へと狭い通路又は「小孔（ｓｔｏｍａ）」を生成することによって食料の摂取量を制限し、これにより、胃が保持できる食物の量を減らし、食物の胃の通過を遅らせる。当初、小孔は固定されたサイズであったが、最近では、医師達は、小孔を調節してそのサイズを変更することができれば処置の効果が高まると判断している。肥満症のためのこれらの純粋に制限的な手術のうちのより一般的に用いられるものの１つが、調節可能な胃バンド（ＡＧＢ（ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  ｇａｓｔｒｉｃ  ｂａｎｄ））である。
【０００３】
ある例示的なＡＧＢ処置では、胃の上端近くの周囲にシリコーンエラストマ製の中空バンド（即ち、胃バンド。）が設けられ、小さい袋及び残りの胃へ入る狭い通路（即ち、小孔。）が生成される。そして、バンドは、皮膚の下に置かれる小さいポートにノンコアリングニードル（ｎｏｎ−ｃｏｒｉｎｇ  ｎｅｅｄｌｅ）及び注射器を用いてアクセスすることにより食塩水で膨脹される。胃のサイズを制御するために、医師又は別の技術者は、通路又は小孔のサイズを変更するようにアクセスポートを介してバンド内の食塩水の量を体外で増減することによって、胃バンドを体外から経時的に引き締め、又は緩めることができる。このような例示的な胃バンドシステムの１つは、カリフォルニア州アーバイン（Ｉｒｖｉｎｅ）のアラーガン・メディカル（Ａｌｌｅｒｇａｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ）から入手できるバイオエンテリクス（ＢｉｏＥｎｔｅｒｉｃｓ（登録商標））ラップバンドシステム（ＬＡＰ−ＢＡＮＤ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５２２６４２９号明細書。
【特許文献２】米国特許第５６０１６０４号明細書。
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１９２６０１号明細書。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポートが患者の体内に置かれた後は、そのポートの位置をつきとめ、針の挿入をサポートすることはしばしば困難である。食塩水を注入し又は抜き取る技術者又は医師は、ポートの中心の位置をつきとめる必要がある。典型的には、医師は部位を叩いてポートの大まかな位置を決定し、次にその部位を皮下注射針で探ることによってポートの位置を特定する。これは、複数回の針刺し及び／又はポート発見及びポートへのアクセスの失敗に繋がる可能性がある。ポートは型的には脂肪等の他の組織の下に置かれるので、この位置決めプロセスは複雑である。
【０００６】
事例によっては、ポートの位置決めはＸ線及び／又は蛍光透視鏡を用いることによって達成される。しかしながら、これらの技術は利用するには高価であり、位置決め機器を操作する技術者を追加する必要があり、ポートを、位置決めにはより適するが生体適合性がより小さい材料で製造しなければならない場合がある。その結果、医療業界は、ポートの位置決め装置が正確でありかつ使用が比較的容易であることを求めると同時に、調節可能な胃バンドシステムの膨脹／収縮ポートを位置決めするためのより複雑でなく高価でない装置及び方法を求め続けている。
【０００７】
さらに、埋め込み可能な医療機器（ＩＭＤ）に関しては、ＩＭＤからのデータの読取り、かつ事例によってはＩＭＤへのデータの書込みが可能であることが望ましい場合が多い。例えば、医療機器の開発者達は、受動的に電力を供給される高周波（ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ））トランスポンダを含むＩＭＤを製造しており、これらのトランスポンダは外部の送信機／受信機と通信するように電力を供給される。受動ＲＦ装置は、装置及び／又は患者に関する情報を格納するためのプログラマブルメモリを有する。例えば、この情報は、患者の人口統計量（ｄｅｍｏｇｒａｐｈｉｃｓ）、埋め込みデータ及び製造者又は装置の情報（例えば、製造者のＩＤ、ＩＭＤのモデル、シリアル番号等。）を含んでもよい。他の事例では、血圧等の患者情報を入手するためのＩＭＤがセンサに設けられ、上記センサが収集するデータはＩＭＤから外部の送信機／受信機装置に送信される。
【０００８】
ＲＦベースのこれらの装置のうちのいくつかは、ＩＭＤから正確な信号を入手するために、埋め込まれた装置から比較的近距離内に送信機／受信機を保持することを必要とする。開発者達は、ＩＭＤ上のトランスポンダから受信されるＲＦ信号の品質を測定して、送信機／受信機がいつＩＭＤトランスポンダの許容範囲内にあり、音声信号を２つの装置間の許容可能な相対的な距離を示すように用いてもよいかを決定することに尽力してきている。しかしながら、胃バンドのポートの中心に針を挿入するために必要とされる精度はミリメートル単位であり、ＩＭＤと送信機／受信機とが互いから特定の距離内に存在するという判定は、胃バンドのポートの中心へ針を挿入するためには不十分である。
【０００９】
従って、胃バンドの膨脹／収縮用ポート又は「アクセス」ポートの中心を、ポートが患者の体内へ埋め込まれた後に正確に位置決めするための、又は別の埋め込まれたＩＭＤを正確に位置決めするための改善された方法及びシステムは、引き続き必要とされている。好ましくは、このような方法及びシステムは、針の正確な挿入を容易にするために、アクセスポートの中心内に針を挿入しようとしている技術者又は医師に、効果的なフィードバックを提供する。さらに、このような方法及びシステムがアクセスポート（又は他のＩＭＤ）からのデータの読取り、及び事例によってはアクセスポート（又は他のＩＭＤ）へのデータの書込みに適合していることも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、膨脹／収縮ラインのアクセスポートを正確に位置決めしてオペレータが周期的に小孔のサイズを調節できるようにするために胃バンドシステムにおいて用いるためのポートロケータシステム及び方法を提供することにより、上述の、及び他の問題点に対処する。上記ポートロケータシステムは、Ｘ線又は超音波を用いることなく埋め込まれたアクセスポートの位置及び方向を検出し位置決めする。上記検出システムは、人体組織を介してアクセスポートとの間で送受信される高周波（ＲＦ）の電磁波に依存する。例えば、アラーガン・メディカルから入手できるバイオエンテリクス（登録商標）ラップバンド（登録商標）システムの一部として備えられる埋め込まれたアクセスポートは、上記ポートロケータシステムの構成要素を備えてもよい。ここで記載されているポートロケータシステムを用いることにより、医師又は技術者はアクセスポートの位置及び方向を容易に決定することができ、アクセスポートを皮下注射針と一段と容易に係合することができる。
【００１１】
上記ポートロケータシステムは、ＲＦＩＤを使用可能にされたアクセスポート、即ち、ＲＦＩＤタグが取り付けられたアクセスポートであって、応答信号がポート（又は針の受入れに用いられる面。）の中心を示すように位置決めされているタグのアンテナを有するアクセスポートを含む。これは、ポートの壁に沿って（又は、概略受入れ面の周辺近くに。）アンテナを巻き付けることによって達成可能である。上記ポートロケータシステムはまた、ＲＦＩＤタグに読取り信号又は質問信号を送信するため、及び、実施形態によってはＲＦＩＤタグのメモリに患者の治療データ（患者情報及びバンドの調節情報等。）を書き込ませる書込み信号をタグへ送信するためのＲＦ送信機／受信機回路を有するロケータを含む。上記ロケータはまた、事例によっては２つのモノパルスのレーダアンテナシステムをモデリングするようにペアで配置された４つのパッチアンテナを含むアンテナアレイを含む。上記ロケータはまた、ＲＦＩＤタグ及び関連のポートに関する位置情報を決定するように、即ちアンテナアレイ（又はアレイ面。）に対するポートの中心をアレイ面に対する強度及び方向の情報等を用いて識別するようにアンテナアレイにより受信されるタグ応答信号を処理するためのプロセッサ及び論理モジュール／回路を含む。
【００１２】
特に、高周波技術を用いてアクセスポートを位置決めするように適合化された胃バンドシステムが提供される。上記システムは、針を受け入れるためのアクセスポートであってＲＦＩＤタグを有するアクセスポートを有する注入ラインの付いた胃バンドを含む。ロケータは、アクセスポートを位置決めするためにシステムに設けられる。上記ロケータは、読取り信号又は質問信号を発生する高周波送信機を含み、ポート上のＲＦＩＤタグはタグ応答信号を発生することによって上記信号に応答する。上記ロケータはまた、ＲＦ送信機によって質問信号を送信するために用いられかつＲＦＩＤタグからタグ応答信号を受信するようにも機能するアンテナアレイを含む。上記ロケータは、位置処理モジュールを用いてタグ応答信号を処理して、アクセスポートの位置情報を決定する。上記位置情報は、アンテナアレイ面に関連する強度の情報及び方向の情報を含んでもよく、ＧＵＩ又は他のユーザインタフェースを用いてロケータの表示部の構成要素（又は素子）上に表示されてもよい。
【００１３】
アクセスポートは針を受け入れるための表面部を含んでもよく、ＲＦＩＤタグは、典型的には、アクセスポートに関して決定される位置情報が受け入れ表面部の中心を示すようにポートの受け入れ表面部の概略周辺（受け入れ表面部を規定するポートの壁の上等。）に位置合わせされるアンテナ（コイルアンテナ等。）を含む。アンテナアレイは、互いから（ペア内のアンテナ及び隣接する個々のアンテナから）等しい距離に、かつアンテナアレイの中心軸（即ち、実質的にアンテナの中心に存在する点であって、アンテナペアを含む平面内の点を通る線。）から所定の距離に位置合わせされる２組のアンテナで構成されてもよい。位置処理モジュールは、好ましくは、これらのアンテナの各ペアに関する差信号を処理してアクセスポートに関する位置情報を決定するように機能し、上記差信号は、各アンテナによって受信されるタグ応答信号に基づいてアンテナアレイ内で発生される。上記ロケータは、位置処理モジュールに先立って、各差信号から同相タグ応答信号及び直角位相タグ応答信号を発生するように動作する受信機処理モジュールを含んでもよい。上記ロケータはまた、タグ応答信号に基づいてアンテナアレイにより発生される和信号を処理して、ＲＦＩＤタグのメモリに格納されたタグデータを取得するタグデータ処理モジュールを含んでもよく、これにより、ロケータはＲＦＩＤタグに関するデータを読むことができる。さらに、ロケータのＲＦ送信機は、例えばキーパッド又はロケータの他のＩ／Ｏ構成要素を用いて入力されるオペレータからの入力データに基づいて、アンテナアレイを用いてＲＦＩＤタグに送信される書込み信号を発生するように動作されてもよく、ＲＦＩＤタグは、これに応答して書込み信号内のデータを永続的なタグメモリに格納するように動作し、これにより、ロケータはアクセスポートに患者治療データを書き込むように動作可能である。
【００１４】
本発明に従って、埋め込み型の胃バンドシステムからアクセスポートを介して流体を追加又は取り出す方法を規定する。上記方法は、質問信号を送信しかつ応答を受信するための高周波送信機／受信機を備えた外部のロケータを設けることを含む。外部のロケータは、流体アクセスポートを有する流体で駆動される（ｆｌｕｉｄ−ａｃｔｕａｔｅｄ）胃バンドシステムが埋め込まれている患者の体外で操作され、流体アクセスポートは高周波受信機／送信機を含む。外部のロケータは、質問信号を送信して、応答信号を発生するようにアクセスポートの受信機／送信機を活性化する。外部のロケータの位置は、応答信号が外部のロケータの基準点がアクセスポートの直上の患者の身体上の侵入点の上に位置合わせされていることを示すまで調節される。皮下注射針は、侵入点を通過してアクセスポート内へ入り、流体はこの針を用いてアクセスポートへ導入され、かつアクセスポートから取り出される。
【００１５】
上記方法はまた、外部のロケータ上のプランジャを動作させること等によって侵入点をマーキングすることを含む。望ましくは、流体アクセスポートは高周波識別（ＲＦＩＤ）タグを含み、かつ外部のロケータは回路を含み、上記方法はさらに、この外部のロケータ回路を用いてＲＦＩＤタグから情報を読取ることを含む。さらに、情報は、外部のロケータ回路を用いてＲＦＩＤタグに書き込まれてもよい。ある実施形態では、外部のロケータは２つ以上のアンテナを有するアレイ面を備えるアンテナアレイを含み、上記アレイは高周波送信機によって質問信号を送信しかつ応答信号を受信するように動作可能である。好ましくは、アンテナアレイは、平面の取付け構成要素上に、ダイヤモンドパターンで上記ダイヤモンドパターンの中心から所定の距離に存在するように取り付けられた４つのアンテナを備え、アンテナアレイは、応答信号に基づいて対向するアンテナのペアで差信号を発生する。外部のロケータは、位置情報を表示するように動作可能な表示部と、皮下注射針を有する注射器を受け入れるためのレセプタクルとを備えてもよく、針の位置は基準点である。
【００１６】
本発明の別の態様に従って、埋め込み型の胃バンドシステムからアクセスポートを介して流体を追加又は取り出す方法を提供する。上記方法は、高周波識別（ＲＦＩＤ）タグを有する流体アクセスポートを有する埋め込み型の流体で駆動される胃バンドシステムを設けることを含む。外部のロケータは、質問信号を送信しかつ応答を受信するための高周波送信機と、ＲＦＩＤタグから受信される情報を読取るための回路とを備えて設けられる。侵入点は、アクセスポートが位置決めされるおおよその部位上で外部のロケータを操作することによって、埋め込まれた流体アクセスポート上へ位置決めされる。外部のロケータは、質問信号を送信して、応答信号を発生するようにアクセスポートのＲＦＩＤタグを活性化する。皮下注射針は、侵入点を通過してアクセスポート内へ入り、流体は、ＲＦＩＤタグから受信される情報に基づいてこの針を用いてアクセスポートへ導入され、かつアクセスポートから取り出される。
【００１７】
埋め込み型の胃バンドシステムにアクセスポートを介して流体を追加又は取り出す別の方法を提供する。上記方法は、流体アクセスポートを有する流体で駆動される胃バンドシステムを設けることを含み、流体アクセスポートは、針を受け入れるための表面部を有する本体と、この針を受け入れる表面部へ近接して本体上又は本体内に取り付けられるアンテナとを備える。外部のロケータは、質問信号をアクセスポートのアンテナに送信しかつアクセスポートのアンテナから応答を受信するための送信機／受信機を備えて設けられる。外部のロケータは、埋め込まれた流体アクセスポート上で操作される。外部のロケータは、質問信号を送信して、応答信号を発生するようにアクセスのポートアンテナを活性化する。外部のロケータの位置は、応答信号が外部のロケータの基準点がアクセスポートの直上の患者の身体上の侵入点の上に位置合わせされていることを示すまで調節される。最後に、皮下注射針が侵入点を通過してアクセスポート内へ入り、流体はこの針を用いることによりアクセスポートを介して胃バンドシステムに導入され、又は胃バンドシステムから取り出される。
【００１８】
上述した方法では、ＲＦＩＤタグはメモリを含んでもよく、外部のロケータはＲＦＩＤタグのメモリに情報を書き込むための回路を含む。望ましくは、上記メモリは、外部のロケータから書込み信号によって変更されることが可能な患者に関するデータをさらに格納し、応答信号はこの格納された患者データをさらに含む。外部のロケータは、好ましくは、２つ以上のアンテナを有するアレイ面を備えたアンテナアレイを含み、上記アレイは、高周波送信機により質問信号を送信しかつ応答信号を受信するように動作可能である。アンテナアレイは、信号強度値を含む位置情報及びアレイ面に対する方向情報を検出してもよい。ある実施形態では、外部のロケータは皮下注射針を備えた注射器を受け入れるためのレセプタクルを備え、上記方法はこの皮下注射針が侵入点上に存在するように外部のロケータを位置決めすることを含む。アクセスポートはさらに、針を受け入れるための表面部を有する本体を備えてもよく、ＲＦＩＤタグは、この本体上又は本体内へ針を受け入れ表面部に近接して取り付けられる。
【００１９】
本発明の特徴及び特有の効果は、明細書、請求項及び添付の図面を参照してよりよく理解されるとともに認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤポートロケータシステムを有する調節可能な胃バンドシステムを、当該胃バンドシステムが患者の治療において用いられる状況で示す。
【図２】図１の胃バンドシステムにおいて埋め込まれたアクセスポートを位置決めするように用いられ得るポートロケータシステム等の本発明のポートロケータシステムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のアンテナシステムにおけるペアアンテナの使用に組み込まれるモノパルスアンテナの概念を一般的に示す。
【図４】アンテナ間にセンタリングされる注射器／針を受け入れるための窪んだ表面部とともに２組のパッチアンテナを示すようにロケータのハウジングの一部が除かれている、本発明の一実施形態に係るアンテナシステムの図である。
【図５】本発明のロケータ内に設けられるアンテナシステムの一実施形態の機能ブロック図である。
【図６】本発明のロケータ内に設けられる受信機処理モジュールの一実施形態の概略図及び／又は機能ブロック図である。
【図７】本発明のロケータ内に設けられる位置処理モジュールの一実施形態の概略図及び／又は機能ブロック図である。
【図８】本発明のポートロケータ内に設けられるタグデータ解釈回路／プログラミング論理回路モジュールの一実施形態を示す概略図及び／又は機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
簡単に言えば、本発明は、オペレータ（例えば、医師又は技術者。）が胃バンドの注入チューブ（又は膨脹／収縮ライン。）のアクセスポートを患者への埋め込み後に正確に位置決めできるようにする胃バンドシステムであって、アクセスポートの位置決め機能を備えた胃バンドシステムに関する。本発明はまた、調節可能な胃バンドと共に用いるためのポートロケータの方法及びシステムに関する場合もある。上記ポートロケータの方法は、医師又は技術者がアクセスポートの中心に針を挿入できる精度まで、アクセスポート又は膨張ポートを位置決めするために有益である。この目的のために、胃バンドシステムのアクセスポートはＲＦＩＤを使用可能にされ、ロケータは、ポート／バンド及び／又は患者に関する情報を格納するための読取り専用又は読取り／書込みメモリを含んでもよいＲＦＩＤを使用可能にされたポート又はタグ付けされたポートと通信するように動作される。ここで、「ロケータ」という用語は、標準的なＲＦＩＤの「読取り器（リーダー）」又は「質問器（インテロゲータ）」を含んでもよい、又はこれらの上に構築されてもよい技術及び構成要素を記述するために用いられる（例えば、ロケータは、拡張された／変更されたＲＦＩＤ読取り器又は質問器と考えられてもよい。）。
【００２２】
ロケータは、マイクロプロセッサと、メモリと、特定の構成にされたアンテナアレイ又はアンテナシステムと、ポートから送信されるＲＦ信号に基づいてポートの位置を正確に決定しその位置情報をディスプレイ及びグラフィカルユーザインターフェースを用いてオペレータに表示するように共同で機能する複数の論理回路／回路とを含むハンドヘルドの装置であってもよい。ハンドヘルドのロケータはまた、典型的には、注射器及び針を保持するためのレセプタクルとともに、表示される位置情報に基づいてポート中心に針の挿入することを容易にするように適合化される。
【００２３】
さらに、ロケータは、ディスプレイ上でオペレータに対して表示されるデータをポートのＲＦＩＤタグメモリから読取るように動作可能であり、オプションとして、ポートのＲＦＩＤタグメモリへデータを、後にロケータ又は他のＲＦＩＤ装置によって読取ることができる長期間の格納のために書き込むように動作可能である。例えば、このデータ又は情報は、バンド又はポートのシリアル番号、バンドのサイズ及び／又は型式、患者情報及び／又は人口統計量、調節量及び調節日／時刻を含んでもよく、これにより、胃バンドのアクセスポート上又はアクセスポイントにおいて装置、患者及び調節又は処置の履歴を格納できるようになる。
【００２４】
本発明のアクセスポート位置決め機能を多くの胃バンドの構造に用いることができ、特に、アクセスポート（又は膨脹／収縮ポート。）を介して、その内部に含まれる流体の体積を増大させ又は減少させることにより膨脹又は収縮される、例えば内部ルーメンである膨張可能な部分を含む構造に有益である。
【００２５】
好ましい実施形態では、本発明のポートロケータシステムは、埋め込み可能なポートと、ハンドヘルドの検出器とを含む。埋め込み可能なポートは、第１の周波数に同調された受信機コイルと、第２の周波数に同調された送信機コイルと、電力調整回路と、周波数シフト回路と、通信回路とを有する。ハンドヘルドの検出器は、第２の周波数に同調された送信機コイルと、第１の周波数に同調されたクワッドアレイ受信機と、電力調整回路と、通信回路と、位置決め回路と、情報表示部と、再充電可能なバッテリと、マーキングプランジャとを用いる。ハンドヘルドの検出器は、埋め込み可能なポートの位置を特定しプランジャで皮膚にマーキングするように用いられる。
【００２６】
図１は、病的な肥満の治療を受けている患者に導入されたときの胃バンドシステム又は装置１００を示す。図示するように、システム１００は、食料の摂取量及び流れを制限するように食道に近い胃の上部に小孔又はより小さい孔部を形成するために用いられている。胃バンドシステム１００は、外部又は体外からの行為により注入チューブ又はライン１１２を介して膨脹可能な胃バンド１１０を含み、上記注入チューブ又はライン１１２は、アクセスポート１２０に接続される。流体を、アクセスポート１２０を通って胃バンド１１０の膨張可能な部分又は部材内に注入できる。このような注入は、典型的には、医師又は他の技術者により実行される埋め込みプロセスの間の小孔の初期のサイジング及び後の治療セッションの一部である。胃バンドシステム１００は、サイズを調節可能であることが望ましい。例えば、最初に小孔のサイズを設定し、その後ポート１２０を介して胃バンド１１０に流体を追加する又は胃バンド１１０から流体を抜き取ることにより上記小孔のサイズを変えることにより、患者を適切に治療することが有益である又は必要である場合も多い。バンド１１０へのこのような注入（及び抜き取り。）を実行するために、医師又は技術者は、アクセスポート１２０が皮膚及び他の組織の下にあるとしてもアクセスポート１２０を正確に位置決めできることが必要である。
【００２７】
アクセスポート１２０は、後述する例示的な実施形態を含む様々な形式をとってもよく、典型的には、開口部を有する比較的硬い外部のハウジングを備え、開口部を横切ってエラストマのセプタム（隔壁）がシーリングされる。セプタムはスリット又は他のスリット状の開口部を有さず、注入用針からの複数回の穿刺に耐えるように設計される。例えば、カリフォルニア州アーバインに住所を有するアラーガン・メディカルから入手できるバイオエンテリクス（登録商標）ラップバンド（登録商標）システムは、注入チューブを介して調節可能な胃バンドに接続される例示的なアクセスポートを含む。このアクセスポートは、開口部を有するアセチル共重合体のハウジングを特徴としており、２０ゲージのノンコアリングニードルによる２００回の穿刺に耐えることのできる自己密封で（ｓｅｌｆ−ｓｅａｌｉｎｇ）高圧縮の（ｈｉｇｈ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）エラストマのセプタムが上記開口部を横切って設けられる。セプタムの下の空胴部は、注入チューブに至る。空胴部の底部に位置合わせされたチタン製のベースプレートは、針がアクセスポートの向こう側に突き抜けないようにする。アクセスポートは放射線不透過性であり、Ｘ線又はＭＲＩ機器又はＣＴスキャナ等の画像診断に適合する。注入又は流体の調節処置を実行するためには、医師又は技術者はエラストマのセプタム及び好ましくはセプタムの中心を位置決めすることができなければならない。
【００２８】
システム１００のバンド１１０及び他の構成要素は、既存の拡張可能な又は膨張可能な胃バンドの場合に用いられるものと同一の又は同様の外科処置で埋め込まれる。例えば、外科医は、典型的には胃の周囲の組織を切開してバンド１１０のためのトンネルをつくる。そして、バンド１１０は、例えば１８ｍｍ又は他のサイズのトロカール（ｔｒｏｃａｒ）等を通って、もしくは皮膚内のトロカール穴を通って直接的に、患者の腹部に挿入される。次に、バンド１１０は、所定の位置をくぐって胃の周囲に位置合わせされる。システム１００の他の構成要素は、ポート１２０及び注入／排出ライン１１２を介して胃バンド１１０へ、及び特にバンド１１０の膨脹可能な又は拡張可能な部材又は部分への流体連通が提供される状態で胃の近く（胸骨の頂部の上の皮膚の直下又はアクセスポートの直近の腹直筋鞘の上等。）に置かれる。
【００２９】
胃バンドシステム１００のアクセスポート１２０は、チューブ１１２から、中心１２６を有する密封可能な又は自己密封の開口部を有する面部又は表面部１２４へと延在する壁１２２を含む。使用に際して、ポート１２０は針（針１６１等。）を受け入れ、針が抜き取られるとチューブ１１２からの流体の流れを阻止するように密閉する。バンド１１０を膨張又は収縮させて小孔を調節するために、システム１００のオペレータは、面部又は表面部１２４及びポートの中心１２６を識別することができかつ針１６１を中心１２６でポート１２０内にガイドできる精度でポート１２０を位置決めする。
【００３０】
この目的のために、ポート１２０は、ポート１２０の壁１２２上へ取り付けられたＲＦＩＤタグ１２８を含むことによって「ＲＦＩＤを使用可能に（ＲＦＩＤ−ｅｎａｂｌｅｄ）」される。タグ１２８のアンテナ１２９は、好ましくは、ポートの壁１２２上へ取り付けられること等によって、略円形の面部又は表面部１２２の概略周辺又は外周に延在するように位置合わせされる。この方法では、ロケータ１５０からの質問信号に応答してＲＦＩＤタグ１２８から送信される信号１６２は、ポート１２０の面部又は表面部１２４の中心１２６の位置決め又は識別を容易にする。或いは、アンテナ１２９はタグ１２８内に取り付けられてもよく、中心１２６に対するアンテナの位置又はオフセットは測定され／予め決められ、ロケータ１５０の位置処理モジュール又は論理回路において、信号１６２に基づいて中心１２６の位置を決定するために用いられてもよい。
【００３１】
システム１００はさらに、表示部の回路要素１５４を含むロケータ１５０を含み、上記表示部の回路要素１５４は、ポートタグ１２８からＲＦＩＤタグ１２８及びアンテナ１２９との無線又は高周波通信１６２を介して読取られるデータを表示し、ＲＦＩＤタグ１２８のメモリに書き込まれるべき調節又は患者の情報等のデータを表示し、かつ注目すべきは、ハンドヘルドのロケータ１５０をポート１２０の中心１２６に対して位置決めするために有益な位置情報又は情報を表示するために用いられる。ロケータ装置１５０はまた、オペレータがＲＦＩＤタグ１２８へ書き込まれるべきデータ又は入力データを入力する、又は読取りデータ又はポート１２０の位置について問い合わせることができるようにするためのキーパッド又は他の入力エリア１５６も含む。
【００３２】
以下、図２−図８を参照して、ロケータ１５０により実行される位置決め方法について詳しく論じる。しかしながら、全体的なステップは、第１に強く叩いてアクセスポート１２０が位置決めされるだいたいの領域を決定し、次にハンドヘルドの検出器をその部位へ近づけてアクセスポートを位置決めすることを含む。ハンドヘルドの検出器が患者の皮膚へ近づくにつれて、クワッドアレイ受信機はアクセスポートからの送信信号を検出する。さらに、この例示的なアクセスポート１２０は、患者、装置又は所望される調節処置に関連する情報を格納する能力を含んでもよく、この情報に対してハンドヘルドのロケータ１５０によってアクセスすることができ、この情報を医師が利用できる。
【００３３】
図示されているように、ロケータ１５０は、そのハウジング１５２内に針１６１を有する注射器１６０を受け入れるための窪んだ表面部又はレセプタクル１５８を含んでもよい。これは、表示部１５４上の位置情報を見ながらポートの面部１２４の中心１２６上に針１６１を位置決めすることを容易にするために有益である場合がある。レセプタクル１５８は、好ましくは、表示部１５４上で指示される通りにロケータのハウジング１５２がポート１２０に対して正しく位置合わせされたときに針１６１がロケータ１５０から延在してポート１２０内に挿入されることを可能にする経路（チャンネル）又は穴部を含む。実施形態によっては、レセプタクル１５８は、注射器１６０の針１６１がアンテナシステムが取り付けられる基板又は取付け板（例えば、平面の構成要素。）を横切って（かつしばしばこれに垂直に）延在するように、かつ特に、（詳細後述するように。）このようなアンテナシステムにおけるアンテナの中心を通って延在するようにハウジング１５２内に位置合わせされる。このような位置合わせは、決定されたポート１２０の位置をハンドヘルドのロケータ１５０の相対的な位置への素早い変換を可能にする。当然ながら、注射器１６０は、オペレータが針１６１をポート面１２４の中心１２６へ挿入する際の手助けとなるようにアンテナシステムに対する注射器の針１６１の相対的な位置を考慮して、異なる方法でハウジング１５２上へ取り付けられても（又は独立して設けられても）よい。
【００３４】
胃バンド１１０は、本発明を実施するように多くの形式をとってもよい。限定としてではなく、例えば、胃バンド１１０は、本参照によりそのまま開示に含まれる特許文献１及び特許文献２に記述されている胃バンドと同様の構成であってもよい。或いは、胃バンド１１０は、カリフォルニア州アーバインに住所を有するアラーガン・メディカルから入手できる胃バンドの１つ（例えば、９．７５，１０．０，１１．０ｃｍ，ＶＧ又はＡＰ等の拡張可能な胃バンドのラップバンド（登録商標）システムファミリに属するバンドの１つ。）を含んでもよい。様々なバンド製造者／卸売業者から入手されるこのアプリケーションに使用可能な他の胃バンドは、オブテック（Ｏｂｔｅｃｈ）（エシコン（Ｅｔｈｉｃｏｎ））バンド、ＡＭＩバンド、ヘリオガスト（Ｈｅｌｉｏｇａｓｔ）バンド、ミニマイザ（Ｍｉｎｉｍｉｚｅｒ）（ピエール（Ｐｉｅｒ））バンド及びカズン・バイオバンド（Ｃｏｕｓｉｎ  Ｂｉｏｂａｎｄ）を含むが、この限りではない。
【００３５】
図２は、胃バンドシステム（例えば、図１のシステム１００。）内で用いてもよいポートロケータシステム２００を示すブロック図である。図示するように、ポートロケータシステム２００は、胃バンド（図示せず。）のためのアクセスポート２７０上へ取り付けられる又はアクセスポート２７０に一体化された部分として設けられるＲＦＩＤタグ２８０との間で、ＲＦ又は無線信号２６０を用いて読取り／書込みデータを通信するロケータ２１０を含む。ロケータ２１０は、典型的にはハンドヘルドの装置であり、ロケータ２１０上の構成要素及び論理回路の動作を管理するコントローラ／マイクロプロセッサ２１２を含む。ここで（かつ図３−図８を参照して）記述されているロケータ２１０の機能は、ソフトウェア又は論理回路を用いて、かつ／又は適切なハードウェア／回路の構成要素によって実施されてもよい。ロケータ２１０は、メモリ２１４（ＲＡＭ及び／又はＲＯＭ。）と、再充電可能なバッテリ等の電源２１６と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示部２１８と、キーパッド及び／又は他の入力装置２２０と、ユーザインタフェース２２２（ポート２７０のロケータ２１０に対する位置を表示部２１８上へ表示するときに用いるためのＧＵＩ等。）とを含む。
【００３６】
ロケータ２１０はＲＦＩＤタグ２８０と通信するように機能し、これ関連してロケータ２１０は、アンテナシステム２３４及び受信機処理モジュール２３８（各々については詳細後述する。）を備えたＲＦ送信機／受信機２３０を含む。ロケータ２１０はさらに、ポート２７０のロケータ２１０に対する位置、及び、特に、アンテナシステム２３４に対する位置を決定するための位置処理モジュール２４０を含む。タグデータ処理モジュール２５０は、タグ２８０から読取られるデータを処理するためと、ユーザインタフェース２２２を用いて表示部２１８上にデータを表示する際に用いるためと、タグ２８０への書込み動作を容易にするために設けられる。
【００３７】
ＲＦＩＤタグ２８０は、ポートをＲＦＩＤを使用可能にしかつロケータ２１０がポートを位置決めできるようにするようにポート２７０上に設けられる。ＲＦＩＤタグ２８０は、少なくともテレメトリ回路／アンテナ２８２と、シリアル番号、バンドの型式及びサイズ等のタグデータ２８６及び調節又は治療の情報及び人口統計量情報等の患者データ２８８を格納するためのメモリ２８４とを含む。ＲＦＩＤタグ２８０は、本発明を実施するために様々な形式をとってもよい。典型的には、システム２００の読取り／位置決め動作では、ＲＦ送信機／受信機２３０（又は「読取り器」。）は、タグ２８０にメッセージ２６０を送信することによってデータ２８６，２８８の収集を開始する。ＲＦＩＤタグ２８０は、典型的には回路２８２を有する誘導的に結合されたＲＦＩＤタグであり、回路２８２は、アンテナが磁気エネルギーを捉えるにつれてＲＦ送信機／受信機２３０により２６０で生成される磁界によって電力を供給され、そして、タグ２８０は、アンテナシステム２３４を介して信号２６０を用いてロケータ２１０の受信機２３０と通信する。テレメトリ回路／アンテナ２８２は、シリコンマイクロプロセッサ又はチップと、金属コイル又は他のタイプのアンテナ（導電性のカーボンインク等。）とを含んでもよい。
【００３８】
他の実施形態では、ＲＦＩＤタグ２８０は、バッテリ（図示せず。）によって電力を供給される能動タグであり、又は、（受動式でロケータ２１０により誘導的に電力を供給されるよりはむしろ）ロケータ２１０による電力供給のために容量結合された受動タグである。実際に、ある代替の実施形態では、ロケータ２１０は、１つのアンテナコイルアレイ内の複数のコイル間の調整のバラツキから結果的に生じる場合もある位置決めエラーをなくすように、単一のロケータ検出コイルを有する回転するコンパクトディスク又は同様の構造を組み込む。さらに他の代替例では、電磁界の焦点合わせ機構として高鉄分の（ｈｉｇｈｌｙ  ｆｅｒｒｏｕｓ）鋼の針を設けてもよい。針の周囲にコイルが巻かれ、針は外側から患者の身体へ向けて方向づけられる。或いは、針の周囲のマイクロコイルは、患者の皮膚内に針／コイルを挿入できるようにするロープロファイルをもたらす。コイルをポートへより近づけて挿入できることによって、より正確な位置決定を可能にする追加の情報が与えられる。針の実施形態の周囲のコイルはそれぞれ、位置決めが困難なポートにとってより強力なＲＦ焦点合わせ機構となる。
【００３９】
動作の間、タグ２８０がロケータの有効距離内にあるとき、即ち、タグ２８０が典型的には約２０フィート未満等の比較的短いものであるように、かつ、より典型的には約２フィート未満等の極めて短いものであるように選択される有効距離を有するときに、タグ２８０は信号２６０を用いてロケータ２１０に応答する。本発明の実施に際しては、周波数範囲もまた大きく変わってもよく、短い有効距離のアプリケーションにおいては、用いられる周波数は３０ＫＨｚから６００ＫＨｚ以上までの範囲から選択される周波数等の低い周波数であってもよい。
【００４０】
ある好ましい実施形態では、本発明のロケータシステムは、電磁受信機を備えたアクセスポートと、電磁送信機を備えたハンドヘルドの検出器とを含む。アクセスポートは、望ましくは、第１の周波数に同調された受信機コイルと、第２の周波数に同調された送信機コイルとを備える。同時に、ハンドヘルドの検出器は第１の周波数に同調された送信機コイルと、第２の周波数に同調された受信機とを有する。例えば、第１の周波数は１３．５６ＭＨｚであってもよく、第２の周波数は６．７８ＭＨｚであってもよい。
【００４１】
ＲＦＩＤタグ２８０は、好ましくは比較的良好な伝搬、即ちヒトの組織等の物体及び物質を通るタグ−ロケータ間の通信を行う優れた能力を有するように選択される。タグ２８０内のアンテナ２８２は、ポート２７０の中心の識別を容易にするために、ポート面に対して垂直な方向等の特定の方向でより強いＲＦのカバレージをもたらす（無指向性ではなく）指向性のカバレージを有するように選択されてもよい。メモリ２８４は読取り専用、読取り／書込み又は書き換え禁止であってもよく、サイズも１６ビットから５１２キロバイト以上まで等で変わってもよい。
【００４２】
本発明によれば、ポートの位置決めは、胃バンドのアクセスポートとともに設けられたＲＦＩＤタグからの信号を処理することによって達成される。この目的のために、本発明のアンテナシステム（図１のロケータ１５０内のアンテナシステム及び図２のアンテナシステム２３４等。）は、図３に概念的に示されるモノパルスのレーダアンテナシステム３００の後にモデリングされる。アンテナシステム３００において、パッチアンテナ等のアンテナのペアが、アンテナシステム面の直上で最大化する和のビームパターン３３０を形成するように動作する。また、モノパルスのレーダアンテナシステム３００は、隣接する２つのローブ３１０，３２０として現れかつアンテナシステム面の直上にヌル応答を有するデルタビームパターンを形成するように動作する。モデリングされたシステム３００のこの振る舞いを、アクセスポート上に設けられたＲＦＩＤタグ又はそのアンテナ等の送信装置の位置の検出を可能にするように用いて展開することができる。
【００４３】
本発明のロケータシステムは、３つの構成要素の部分、即ち、ＲＦビームフォーミングの構成要素を有するアンテナシステム（例えば、図２のアンテナシステム２３４。）、アナログ受信機処理モジュール（例えば、図２の回路要素２３８。）及びデジタル信号検出／制御インタフェースの構成要素（例えば、図２の回路要素２４０及び２５０。）を含むものとして考えることができる。以下の議論では、図４−図８を参照して、これらの構成要素の各々について説明する。
【００４４】
図４は、本発明に係るロケータにおいて用いるためのアンテナシステムの有益な一実施形態４００を示す。図示するように、アンテナシステム４００は、ペアアンテナ４２０及び４３０と、ペアアンテナ４４０及び４５０とから成る２次元（２−Ｄ）アレイとして準備される。アンテナ４２０−４５０は、パッチアンテナ又はＲＦＩＤタグと通信するための他の何らかの有益な形式のアンテナであってもよく、ペアアンテナ４２０−４５０は平面のベース、基板又はプレート４１０の上へ取り付けられる。より具体的には、アンテナ４２０−４５０は、図３に示されているような２つのモノパルスのレーダアンテナシステムを形成するように配列される。２組のアンテナ４２０，４３０及びアンテナ４４０，４５０は、上／下セット４４０，４５０及び左／右セット４２０，４３０によりダイヤモンドの形状を形成するように配列される。アンテナ４２０−４５０は、互いから、及び図４において破線でマーキングされている概略中心から等しい距離の間隔で配置される。注射器がロケータのハウジングを通って受け入れられかつ方向づけられる実施形態では、アンテナの取付け構成要素又はプレート４１０は、アンテナ４２０−４５０により形成されるアンテナシステムの中心の窪んだ表面部４１４を含み、針がプレート４１０を通過できるように、プレート４１０を通って延在する穴又は経路（チャンネル）４１８が設けられる。
【００４５】
図５は、アクセスポートを位置決めするロケータ装置を埋め込む際に有益な回路をより良く示すように、アンテナシステム５００をブロックの形式で示す。図示するように、システム５００は、右のパッチ５１２とペアにされた左のパッチ５１０と、下のパッチ５１８とペアにされた上のパッチ５１４とを含む（これらは、図４に示すように物理的に配列されてもよい。）。左及び右のパッチアンテナ５０１，５１２等の対向する２つのアンテナによって形成される１組は信号分配回路５２０に給電される。信号分配回路５２０は２つのアンテナ信号の和５２６を電力分配器５４０に提供するとともに、差５２２を受信機処理モジュールに出力する。同様に、上及び下のパッチアンテナ５１４，５１８等の他方の直角位相ペアによって形成される他のペアは信号分配回路５３０に給電される。信号分配回路５３０は和５３６を電力分配器５４０に提供するとともに、差５３２を受信機処理モジュールに出力する。両方の給電は双方向性であり、例えば、アンテナへの給電は、アンテナ素子５１０−５１８から放射される信号に対して、アンテナ素子５１０−５１８により受信される（即ち、ＲＦＩＤタグから発せられる。）信号に対する信号操作と同一の信号操作を実行する。
【００４６】
各給電ネットワーク（Ｕ／Ｄ及びＬ／Ｒペア。）からの和信号５２６，５３６は、（図６に示すように）受信機処理モジュールを用いて結合され、処理される。差信号５２２，５３２（各アンテナペアから１つ。）もまた受信機モジュールセットにルーティングされる。和の経路の最終結果は、アレイ面において単一のビームを生成する。ロケータのアンテナシステムのアレイ面におけるこの単一のビームは、通常のアンテナが標準的なＲＦＩＤタグ読取り器による動作を可能にする場合と同程度に、ロケータがポート上のＲＦＩＤタグを読取る／書き込むことを可能にするが、同時にタグ及びその対応するポートの位置の決定を可能にする。例えば、本件の発明者が製造した試験システムでは、和の経路は標準的な読取り器に接続され、良好な結果が得られた。
【００４７】
差信号５２２，５３２は、ＲＦＩＤタグアンテナから受信される信号に基づいてポートの位置情報を取得するように処理される。幾つかの実施形態において、アレイは、針をアンテナアレイ面に対して実質的に垂直に保持するように膨張／収縮注射器又は針を調整する物理的な方法を提供するように機械的に変形され、針はデルタパターン（Ｕ／Ｄペア及びＬ／Ｒペア。）のヌルに揃えられる。例えば、アレイは、図４のシステム４００に示すように配列されてもよい。
【００４８】
ロケータ装置は、典型的には、受信機処理モジュール（図２のＲＦ送信機／受信機２３０のモジュール２３８等。）を含む。図６に示すように、受信機処理モジュール６００は、アンテナシステムから和及び差信号を受信するように設けられる。受信機処理モジュール６００は、アンテナシステムからの３つの出力信号６０４の全てについてアナログ処理を完了するように機能し、始めに、これらの出力信号は入力信号分配器に供給され、入力信号分配器は混合器６２０，６３０のペアのＲＦポート６２２，６３２に出力する。混合器６２０，６３０は、受信される高周波信号を基準構成要素６４０からＬＯポート６２６，６３６に供給される送信信号と混合する。基準構成要素６４０は、送信信号のサンプル６４６を利用して混合器６２０，６３０への基準送信信号を生成する。処理モジュール６００は、ポートのタグから受信される信号を送信信号と混合することにより、任意の高周波タグ応答信号をＤＣに下げるように変換する。
【００４９】
フィルタ６５０，６６０は、信号変換に続いて、送信信号からそしてバックグランドでの反射からもポートのタグの応答をさらに分離し、同相タグ応答信号６５８及び直角位相タグ応答信号６６８を出力するように、ＩＦポート６２４，６３４に設けられる。この点に関連して、フィルタ６５０，６６０は２段帯域通過フィルタであってもよい。これは、タグが当該タグに送信される信号に情報を伝える方法に起因して可能である。即ち、タグは、そのデータ範囲（例えば、実施形態によっては約３２ｋＨｚ。）で周期的な干渉を生成する。タグからバックグランドの情報をリードバックし、特に本発明に関しては重要なことに、方向及び／又は位置を提供するために読取り器（又はロケータの他の構成要素。）によって用いられるのは、この周波数分離されたタグ信号である。２次元のアンテナアレイは２つの、即ち各次元から１つずつの差信号（Ｌ／ＲアンテナペアからとＵ／Ｄアンテナペアから。）を提供するので、これらの差信号の両方が最小化されるまでアンテナアレイ面を移動させることにより、ＲＦＩＤタグの位置の正確な指示及び、アクセスポート構成に直接的又は間接的に依存して、対応するポート面又はポート表面の中心が与えられる。
【００５０】
図７は、位置処理モジュール７００（図２のロケータ２１０のモジュール２４０に用いられ得るもの等。）ブロック図を示す。モジュール７００は、Ａ／Ｄ変換器７１０，７１４において、アンテナペアからの同相タグ応答信号７０２，７０６を入力信号として入力する。モジュール７００はまた、Ａ／Ｄ変換器７１２，７１８において、これらのアンテナペアからの直角位相タグ応答信号７０４，７０８を入力信号として入力する。モジュール７００は、これらのＬ／Ｒ及びＵ／Ｄ差信号７０２−７０８を処理して、ポートに関する位置情報を決定するための（例えば、応答しているＲＦＩＤタグを有するポートを位置決めするための）方向及び強度情報を提供する。この目的のために、モジュール７００はまた、（例えば、ロケータからＲＦＩＤタグへの質問信号の送信時刻に基づいてＲＦ送信機／受信機又はコントローラから）、送信タイミング同期信号７０９を入力信号として入力する。
【００５１】
他のソフトウェアモジュール／回路を用いてもよいが、位置処理モジュール７００は、応答信号をゼロ交差及び位相検出論理回路７２０，７２４によって、かつ絶対値計算論理７３０、７３６によって処理するように示されており、これらの論理回路要素からの出力信号は送信タイミング同期信号７０９と共に、位置、ステアリング及びヌル構成要素７４０，７４８へ供給される。計算モジュール７４０，７４８は、その出力信号を位置表示部７５０に出力する。位置表示部７５０は、コントローラ／プロセッサによりロケータとは別個の構成要素として又はロケータのユーザインタフェースの一部として実施されてもよい。コントローラ／プロセッサは、オペレータがこの情報を用いて、アレイ面がポートの中心に垂直でありかつ直上となるように、ロケータを又はより正確にはロケータ内のアンテナアレイ又はシステムを位置決めすることができるように、表示部上に位置情報を提供する。例えば、ポートの位置情報のうち、アレイ面（ロケータ）をポートの直上かつポートに対して垂直に（即ち、タグ上に。）移動させるように、オペレータに対して「ステアリング」又は指示するための方向及び強度の部分を提供する視覚的な表示は、位置表示部７５０又はロケータの表示部上の他の構成要素によって生成される。そして、膨張／収縮針を、ポート面の中心に直接的に挿入することができる。
【００５２】
ある好ましい実施形態では、上記システムから得られる情報はポートの正確な位置及びアクセスポート１２０の傾斜角を提供し、これらはハンドヘルドの画面に表示される。上記システムは、埋め込まれたものの位置を吻側−尾側の方向及び内側−外側の方向に検出する。アクセスポートの位置及び角度の方向をより正確に理解することにより、皮下注射針の位置及び角度を最適化できる。
【００５３】
処理モジュールからの出力信号は、ユーザに対して、外部の制御装置上のユーザインタフェースにより指示するために用いられる。ユーザインタフェースの一例は、点灯又は色を変えてユーザに対して指示する矢印の円形アレイである可能性もある。このユーザインタフェースは、ＬＣＤのスクリーン又はＬＥＤ光のアレイによって達成される可能性もある。上記出力信号は、コントローラが内部のタグ及びアンテナの中心の上になるようにユーザがコントローラを移動させる必要のある相対的な距離及び方向を特定する。例えば、ユーザがポートの中心から南東に３−４インチに存在しているときには、コントローラは見当を合わせて（ｒｅｇｉｓｔｅｒ）もよく、円形アレイの北西の象限にある１つの光が点灯してユーザがコントローラをその方向へ移動させるべきであることを表示してもよい。事例によっては、表示部はコントローラがターゲットから比較的遠くにあることを１つの光の点灯のみで表示する。ユーザがコントローラをその方向へ移動させるにつれて、その象限内でより多くの光が点灯し、続いて隣接する２つの象限である北東及び南西の象限でより多くの光が点灯する。ユーザがポートの中心に近づくにつれて、光はコントローラが直上にセンタリングされるまで照明し続ける。コントローラがセンタリングされたときに、全ての光が照明してコントローラがターゲット上にあることが確認される。そして、針がどこをターゲットにすべきかをユーザに指示するために皮膚上にマークを付けることができ、又は、ガイドを用いて注射器及び針をポートに方向付けることもできる。
【００５４】
図８は、例示的なタグデータ処理モジュール８００（図２のロケータ２１０のモジュール２５０に用いられ得るもの等。）を示す。処理モジュール８００は、アンテナアレイ又はシステムから（例えば、図５のアンテナシステム５００から。）和信号８０２，８０６を入力し、これらの信号を変換器８１０，８１６によってデジタル信号に変換し、回路要素８２０によって絶対値計算を実行する。モジュール８００には、ポート、バンド又はタグのモデル、型式及び／又はシリアル番号及び／又は患者及び治療データ等のタグデータを解釈する論理回路の構成要素８３０が設けられる。タグ応答信号から解釈され／処理されたデータはタグデータキャッシュ８４０に格納されてもよく、コントローラ及びＧＵＩ８５０によってデータをロケータの表示部（又はロケータと無線又は有線で通信状態にある別の装置上。）に表示するために用いられてもよい。ＧＵＩ８５０はまた、タグメモリへ書き込むためにオペレータにより入力されるデータを受信し処理するために用いられてもよい。
【００５５】
送信制御の回路要素８６０は、質問／読取り信号及び／又は書込み信号（例えば、カラー（ｃｏｌｌｅｒ）／バンドの先行する最新の膨脹量等の任意の情報を追加し又は変更するための信号。）８６２のＲＦＩＤタグへの送信を制御するように、ロケータのコントローラ／マイクロプロセッサによって用いられてもよい。送信制御の回路要素８６０はまた、送信タイミング同期信号８６６を位置処理モジュール（モジュール２４０又は７００等。）に供給する。位置決めプロセスの間又はポートが位置決めされた後に、実施形態によっては、ロケータ（図１のロケータ２００等。）はポートのＲＦＩＤタグから現在の装置又は患者のデータ、入力する医師又は技術者の氏名、日付及び他の有益なデータ等の情報を読取り、ＲＦＩＤタグへ上記情報を書き込むことができ、ハンドヘルドのロケータは、ポートの履歴／情報を当該ロケータのメモリに格納し又は保持するように動作する場合が多い。視覚的な及び音声の出力を含んでもよいロケータの表示部は、典型的には、読取られてポートのＲＦＩＤタグへ入力されているデータを表示し又は出力し、並びに位置情報及び／又は（上述したような）位置決めのガイドを提供する。
【００５６】
ロケータ１５０の例示的な使用方法の１つは、始めに、アクセスポート１２０が埋め込まれている部位を叩いてそのおよその部位を位置決めすることと、次にハンドヘルドの検出器をオンにしてその検出器を患者腹部の上記部位に近づけることを含む。ハンドヘルドの検出器の送信機コイルから発せられるＲＦ電力はアクセスポート１２０内の受信機コイルによって捉えられ、２つの並列回路、即ちマイクロプロセッサ回路及びＲＦポートの送信機回路が起動されるようにポートのＲＦの電子回路に電圧を印加するために用いられる。マイクロプロセッサ回路は、ハンドヘルドの検出器からの通信を復調し、検出器からのセキュリティコードを認証し、読取り専用メモリ及び／又は読取り／書込みメモリへのアクセスを提供し、ポートのＲＦ送信機信号の変調を用いてハンドヘルドの検出器に情報を送信する。ＲＦポートの送信機回路はハンドヘルドの検出器からの着信信号を調整して定義し、ポートのＲＦ電子回路の送信機コイルを駆動するために用いられる信号を発生する。
【００５７】
ハンドヘルドの検出器が患者の皮膚に接近するにつれて、クワッドアレイ受信機は、アンテナアレイを構成する４つのアンテナの各々においてアクセスポートの送信信号を検出する。ハンドヘルドの検出器は、４つのアンテナの各々からの電力又は振幅情報を用いて相対的な信号強度を表示することができる。これは、信号処理の一部として信号を合計することを含む。表示される信号強度を観察することにより、医師はハンドヘルドの検出器がＲＦポートの信号を入力したということを確認し、システムの動作に対して何らかの妨害が存在しているか否かを識別できる。
【００５８】
ハンドヘルドのロケータ１５０がアクセスポート１２０からの戻り信号を取得すれば、４つのアンテナからの４つの信号を比較することができ、ハンドヘルドのロケータをアクセスポート上に最良に位置決めするためにはハンドヘルドのロケータをどのように移動すべきかを示すように結果が表示される。この信号処理は、４つのアンテナにより受信される信号の振幅及び／又は位相の和及び／又は差を利用する。ポートの位置及び傾斜角は計算され、ハンドヘルドのスクリーン上に表示される。次に、医師はプランジャを押し下げて患者の皮膚に圧痕マークを残す。次に医師は、患者からハンドヘルドの検出器を取り外し、皮下注射針を皮膚に垂直にマーク内へ挿入する。この方法を用いれば、治療の提供者は患者の皮膚の下にあるＲＦポートを容易に発見しＲＦポートにアクセスすることができる。
【００５９】
ある実施形態では、医師は外部のロケータを、埋め込まれた流体アクセスポートの上で操作する。外部のロケータは、質問信号を送信して、応答信号を発生するようにアクセスポートの受信機／送信機を活性化する。外部のロケータの位置は、応答信号が、外部のロケータの基準点がアクセスポートの直上の患者の身体上の侵入点の上に位置合わせされていることを示すまで調節される。例えば、上記基準点はマーキングプランジャの先端であっても、針をアクセスポートに直接的に位置決めするための皮下注射針であってもよい。
【００６０】
さらに、この例示的なアクセスポート１２０はデータを格納する能力を含む。これにより、埋め込まれたアクセスポートは、患者、装置又は所望される調節処置に関する情報を保持できるようになる。ハンドヘルドのロケータ１５０は、データ要求及び認証コードを送信することにより、アクセスポート１２０からこのデータのうちのいくつか又は全てを要求することができる。アクセスポート１２０の電子回路は、始めに認証コードの正当性を確認し、次にデータを求める要求並びにデータの破損をチェックするチェックサム又はパリティ情報を求める要求を送信することによって応答する。何らかの破損が検出されれば、データの要求がハンドヘルドのロケータからアクセスポートに再送信される。
【００６１】
以上、所定の詳細な事項を以て本発明を説明し示したが、本開示は単に例示的に行われたものであり、当業者であれば、添付の請求項に規定されている本発明の精神及び範囲を逸脱することなく部分の組合せ及び配置を様々に変えることができる点は理解される。本発明の実施に当たっては、本発明に係る内部バンド調節システムにより調節される胃バンドは、例えば図１に示すように胃の外部に存在してもよく、又は、胃及び／又は食道の内部に設けられ、又は埋め込まれてもよい。即ち、本発明に従って調整される胃バンドは胃内バンドであってもよい。このような胃内バンドは、図１を参照して説明したバンドと同一の形式又は同様に形式であっても、別の形式（以下の添付の引例に記述されている形式等。）であってもよく、本参照により開示に含まれる特許文献３に示されているもの等の幾つかの方法で取り付けられかつ／又は埋め込まれてもよい。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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