(57)【要約】  人体内に埋め込み可能であるセンサ、特に、人体内に複数のセンサを埋め込むための装置及び方法を提供する。人体内の圧力を測定する方法は、可撓性構造体と、可撓性構造体に連結された内蔵型電源を有する第１及び第２のセンサ要素とを有する圧力感知アセンブリを埋め込む段階を含む。定期的データ収集イベントを実施して、センサ要素からデータを収集する。データ収集イベントは、遠隔通信装置からのデータの要求と、遠隔通信装置へのセンサデータの転送と、センサデータの処理とを含む。本発明はまた、人体内へ埋め込むためのセンサアセンブリを含む。センサアセンブリは、内蔵型電源を有する第１のセンサと、感知要素と、遠隔通信装置と通信することができる一体型通信装置とを含む。センサアセンブリはまた、第２のセンサと、第１及び第２のセンサが取り付けられた可撓性構造体とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体内の血圧を測定する方法であって、
埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、該可撓性構造体に連結された内蔵型電源を有する第１のセンサ部材と、該可撓性構造体に連結された内蔵型電源を有する第２のセンサ部材とを含む圧力感知アセンブリを人体の心臓の近くの血管内に埋め込む段階と、
前記第１のセンサ部材及び前記第２のセンサ部材の少なくとも一方からセンサデータパケットを収集する段階を含む定期的データ収集イベントを実行する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
データ収集イベントを実行する前記段階は、前記第１のセンサ部材及び前記第２のセンサ部材の一方から複数のセンサデータパケットを収集する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データ収集イベントを実行する前記段階は、前記第１のセンサ部材及び前記第２のセンサ部材の各々から複数のセンサデータパケットを収集する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
データ収集イベントを実行する前記段階は、前記第１のセンサ部材及び前記第２のセンサ部材から交互に配置された複数のセンサデータパケットを収集する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
定期的データ収集イベントを実行する前記段階は、前記第１のセンサ部材からデータを収集する段階及び前記第２のセンサ部材からデータを収集する段階の交互する定期的イベントを実行する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
定期的データ収集イベントを実行する前記段階は、
遠隔通信装置から第１のセンサ要素にデータに対する要求を供給する段階と、
データに対する前記要求に応答して前記第１のセンサ部材から前記遠隔通信装置にセンサデータパケットを転送する段階と、
データに対する前記要求に応答して前記圧力感知アセンブリから前記遠隔通信装置に転送された前記センサデータパケットを処理する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
遠隔通信装置から前記第１のセンサ部材にデータに対する要求を供給する前記段階は、メッセージを同報通信する段階を含み、
前記メッセージは、前記第１のセンサ部材によって認識されたアドレス情報を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のセンサ部材からセンサデータパケットを転送する前記段階は、前記内蔵型電源の電荷レベルを表す電源値を転送する段階を含み、該センサデータを処理する前記段階は、該電源値を閾値に対して比較する段階を含み、かつ第２のセンサ要素からデータを収集する前記段階は、該第１のセンサ部材の該内蔵型電源の該電荷値が該閾値のレベルよりも低くなるまで実行されないことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
圧力感知アセンブリを埋め込む前記段階は、
中空可撓性挿入ツールの第１の端部を人体内に挿入し、該第１の端部が望ましい埋め込み部位に隣接して位置決めされるように該挿入ツールを該人体内に給送する段階と、
圧力感知アセンブリを前記挿入ツールの第２の端部内に挿入する段階と、
前記圧力感知アセンブリを該アセンブリが前記望ましい埋め込み部位に着座するまで前記挿入ツールを通して押し込む段階と、
前記挿入ツールを取り外す段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
人体内に埋め込むための圧力感知アセンブリ、
を含み、
前記圧力感知アセンブリは、
前記人体内に埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、
内蔵型電源、
感知要素、及び
遠隔通信装置と通信することができる一体型通信装置、
を含む前記可撓性構造体に連結された第１の圧力センサ部材と、
前記可撓性構造体に連結された第２の圧力センサ部材と、
を含む、
ことを特徴とする圧力感知システム。
【請求項１１】
前記可撓性構造体は、ステントであることを特徴とする請求項１０に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
前記可撓性構造体は、第１の端部と第２の端部を有し、
前記第１のセンサ部材は、前記第１の端部に連結されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
前記第２のセンサ部材は、前記可撓性構造体の前記第２の端部に連結されていることを特徴とする請求項１２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１４】
人体内に埋め込まれた遠隔通信装置を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の圧力感知システム。
【請求項１５】
前記遠隔通信装置は、パルス発生器であることを特徴とする請求項１４に記載の圧力感知システム。
【請求項１６】
前記遠隔通信装置は、アドレスデータを有するメッセージを同報通信することができ、
第１のセンサ要素が、アドレスデータを含み、かつ対応するアドレスデータを有する前記遠隔通信装置から同報通信されたメッセージを認識することができる、
ことを特徴とする請求項１４に記載の圧力感知システム。
【請求項１７】
人体内に埋め込むためのセンサアセンブリであって、
人体の血管内に埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、
前記可撓性構造体に連結された第１の圧力センサ手段と、
前記可撓性構造体に連結された第２の圧力センサ手段と、
を含むことを特徴とするアセンブリ。
【請求項１８】
前記可撓性構造体は、ステントであることを特徴とする請求項１７に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１９】
前記可撓性構造体は、第１及び第２の対向する端部を形成し、前記第１の圧力センサ手段は、該第１の端部に連結され、かつ前記第２の圧力センサ手段は、該可撓性構造体の該第２の端部に固定されることを特徴とする請求項１７に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２０】
カテーテルを通って身体血管内に埋め込まれるようになっていることを特徴とする請求項１７に記載のセンサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体内に埋め込み可能であるセンサに関する。より具体的には、本発明は、人体内に複数のセンサを埋め込むための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療センサを人体内に埋め込んで、ある一定の身体機能に関する診断データを取り出すことができる。例えば、体の血管系内に設けられた圧力センサは、体内の様々な場所において血圧を測定することができる。図１は、血管８内に位置決めされたセンサ４と圧縮性保持部材６とを有する代表的なセンサアセンブリ２を示している。センサ４は、内蔵型装置であり、データを遠隔装置に通信するためのセンサ４自体の電源と通信回路を有する。このタイプのセンサは、カテーテルの端部が望ましい埋め込み場所に位置決めされるまでカテーテルを体内に挿入し、心血管系を通じてカテーテルを移動させることによって体内に埋め込むことができる。その後、センサがカテーテルを通して送られ、適切な血管内に位置決めすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許仮出願出願番号第６０／８２０、０５９号
【特許文献２】米国特許第６、２７７、０７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人体の性質により、カテーテルが誘導される時に通る血管系の部分は、相対的に鋭角区域を有する可能性があり、従って、カテーテルは、望ましい埋め込み場所に到達する前に体内で１つ又はそれよりも多くの転回を行う必要がある場合がある。従って、身体を通して送られるあらゆるセンサは、カテーテルが体内で位置決めされる時に、そのカテーテル内のあらゆる転回をうまく切り抜けるのに十分小さくすべきである。このサイズ制限は、センサ内に収容された電源の大きさに影響与え、それに対応して電源の寿命、従って、センサが体内で機能することができる時間に影響を与える。例えば、センサは、定期的再充電を含む通常使用下で１０年の定格寿命を備えた電源を有することができる。体内でこのタイプのセンサを交換するのは望ましくない。従って、診断データをセンサ交換の必要なく所定の部位で取り出すことができる時間の長さを延長することができることが望ましい。従って、必要なものは、診断センサのサイズの制約がある時に、より長い期間にわたって所定の部位で診断データを測定する方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、人体内で圧力を測定する方法に関連する。本方法は、圧力感知アセンブリを人体内に埋め込む段階を含む。感知アセンブリは、埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、各々が内蔵型電源を有する第１及び第２のセンサ部材とを含む。本方法は、第１及び第２の部材の少なくとも一方からセンサデータパケットを収集する段階を含む定期的データ収集イベントを実行する段階を含む。
【０００６】
本発明はまた、人体内への埋め込みのためのセンサアセンブリに関連する。センサアセンブリは、人体内に埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、第１及び第２のセンサ部材とを含む。第１のセンサ部材は、内蔵型電源、感知要素、及び遠隔通信装置と通信することができる一体型通信装置を含む。センサアセンブリは、１つの態様では、人体内に埋め込まれた圧力感知システムの一部である。圧力感知システムは、人体内に埋め込まれた遠隔通信装置を含む。本発明の１つの態様では、遠隔通信装置は、パルス発生器である。遠隔通信装置は、メッセージをセンサに同報通信することができる。同報通信メッセージは、意図するセンサ部材によって認識されるアドレスデータを含む。
【０００７】
複数の実施形態を開示するが、本発明の他の実施形態は、本発明の例示的な実施形態を示して説明する以下の詳細説明から当業者には明らかになるであろう。従って、図面及び詳細説明は、本質的に例示的であり、限定的ではないと考えるものとする。
【０００８】
本発明は、様々な修正及び代替形態に対して変更可能であるが、特定的な実施形態を図面に例示的に示して以下に詳細に説明している。しかし、その意図は、説明する具体的な実施形態に本発明を限定することではない。逆に、本発明は、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に属する全ての修正、均等物、及び代替物を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来技術の埋め込み型センサアセンブリが人体内に位置決めされた人体内の空洞の部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に対して用いることができる埋め込み型マルチセンサアセンブリを示す図である。
【図３】図２のマルチセンサアセンブリのセンサ要素の機能ブロック図である。
【図４】挿入ツール内のある一定の区域に位置決めされた図２の埋め込み型マルチセンサアセンブリの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるマルチセンサアセンブリのセンサと遠隔通信装置との間の通信方法の流れ図である。
【図６】本発明の別の実施形態によるマルチセンサアセンブリのセンサと遠隔通信装置との間の通信方法の流れ図である。
【図７】本発明の更に別の実施形態によるマルチセンサアセンブリのセンサと遠隔通信装置との間の通信方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２は、本発明の一実施形態による人体の血管２６内に埋め込まれた圧縮性保持装置１６に各々が連結された複数のセンサ部材１２を有するセンサアセンブリ１０を示している。以下に説明するように、センサアセンブリ１０は、２つ又はそれよりも多くのセンサ部材１２を含み、かつ埋め込み場所で血圧を測定するように人体の心血管系内に埋め込むことができる。センサアセンブリ１０は、人体内の血管２６内に位置決めされて示されている。圧縮性保持装置１６は、血管２６の内面４６と接触するように拡張して、その適する位置内にセンサアセンブリ１０を保持する。圧縮性保持装置１６は、ステント、支柱、又は他の同様の装置とすることができる。センサ部材１２の各々は、保持装置１６にセンサ部材１２を溶接することにより、又は他の公知の連結構造体を用いることにより圧縮性保持装置１６に連結される。センサアセンブリ１０は、２つのセンサ部材１２を有するように示しているが、センサ部材は、本発明の範囲から逸脱することなくどのような数の付加的センサ部材も有することができる。例えば、センサアセンブリ１０は、圧縮性保持装置１６に連結された第３のセンサ部材（図示せず）を有することができる。
【００１１】
センサアセンブリ１０が、図２に示すように人体内に埋め込まれる時に、センサ１２は、通信リンク２８を通じて遠隔通信装置２０と通信することができる。一実施形態では、遠隔通信装置２０は、人体内に埋め込まれたパルス発生器である。代替的に、遠隔通信装置２０は、人体内に埋め込まれるか又は人体から外部に位置するかのいずれかのあらゆる他の装置とすることができる。一実施形態では、センサ１２と通信装置２０の間の通信リンク２８は、無線音波通信を用いて確立される。代替的に、通信リンク２８は、誘導的、高周波、又は他の通信技術により確立することができる。
【００１２】
センサアセンブリ１０のセンサ１２は、第１のセンサ部材２２及び第２のセンサ部材２４として更に識別される。この明細書の目的のために、センサアセンブリ１０のセンサ部材１２は、集合的又は一般的にセンサ部材１２と呼ぶが、個々に及び特定的には、第１のセンサ部材２２及び第２のセンサ部材２４と呼ぶ。図３は、センサ部材１２のブロック図である。センサ部材１２は、再充電可能電源３０、感知要素３２、アドレスデータ３４を含むメモリ３８、通信要素３６、及びコントローラ４０を含む。通信要素３６は、遠隔通信装置２０（図２）と通信するのに適切な構造を含み、かつ上に掲載されたタイプの１つ又はそれよりも多くの通信技術及び／又はその他を含むことができる。電源３０は、バッテリとすることができる。
【００１３】
メモリ３８は、当業技術で公知のあらゆるタイプのメモリとすることができる。例示的に、以下に限定されるものではないが、メモリ３８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読取専用メモリ（ＲＯＭ）を含むことができる。メモリ３８は、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）を含むことができる。特定の実施に適切とすることができる他のタイプのメモリは、当業技術で公知であると考えられる。コントローラ４０は、以下に限定されるものではないが、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。コントローラ４０は、メモリ３８から読み取ることができるデータ又は実行可能命令の一時的記憶のためのレジスタを有することができる。
【００１４】
アドレスデータ３４は、センサ部材１２内で識別を提供し、センサ部材１２がメッセージ又はデータの意図する受け手であるか否かをセンサ部材１２が判断することを可能にする。通信装置２０からのメッセージは、同報通信メッセージとすることができ、又は具体的なセンサ部材をターゲットにすることができる。遠隔通信装置２０から送信されたターゲットメッセージは、意図するセンサ部材１２に関連するアドレスを含む。各センサ部材１２は、その固有のアドレスに対応するアドレスを有するメッセージを処理する。従って、遠隔通信装置２０は、メッセージをセンサ部材１２の１つ又は全てに向けることができる。一実施形態では、アドレスデータ３４は、再プログラム可能又は読取専用デジタルメモリに記憶される。第１のセンサ部材２２及び第２のセンサ部材２４は、同じか又は同様の構造を有することができると予想される。しかし、第１のセンサ部材２２及び第２のセンサ部材２４は、本発明の範囲から逸脱することなく一部の相違及び他の形態を含むことができる。
【００１５】
センサ要素３２は、限定ではないが圧力のような生理的パラメータを検出し、かつ検出パラメータに対応する信号を発する。この点に関して、センサ要素３２は、本質的に圧電又は容量性、又は関連の生理的パラメータを感知するためのあらゆる他の適切な技術とすることができる。本明細書に説明する実施形態は、主に血圧の感知に関するが、他のタイプの生理的パラメータも具体的な用途に応じて感知することができることは当業者には分かるであろう。センサ部材１２は、一般的に生体適合性材料から成るハウジング内に格納されて、人体内の埋め込みを可能にする。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態によるセンサアセンブリ１０を埋め込むのに用いる挿入ツール４２の一部分を示している。挿入ツール４２は、人体の血管系に挿入され、かつ人体内の望ましい埋め込み場所まで送られる可撓性カテーテルとすることができる。挿入ツール４２が、人体内に正確に位置すると、センサアセンブリ１０は、望ましい埋め込み場所まで挿入ツール４２を通して送ることができる。センサアセンブリ１０が、挿入ツール４２内に位置する時に、圧縮性保持装置１６は、センサアセンブリ１０が挿入ツール４２に嵌合することができるように圧縮される。図４に示すように、圧縮性保持部材１６は、放射状範囲４４に適合するのに十分可撓性があり、従って、センサ部材１２の両方が、放射状範囲を通過することができる。センサアセンブリ１０が挿入ツール４２を通して送られた状態で、それは、血管２６内に位置する（図２）。圧縮性保持部材１６は、血管２６の内面４６と係合するように拡張し、センサアセンブリ１０を所定位置に固定される。代替的に、センサアセンブリは、以下に限定されないが、食道及び気管を含む人体の他の部分内に埋め込むことができる。
【００１７】
図５は、本発明の一実施形態による遠隔通信装置２０（図２）とセンサ部材１２（図２）との間でセンサデータパケットを通信する方法を示す機能的流れ図１００である。遠隔通信装置２０及びセンサ部材１２は、センサ部材１２が、それらがいずれかのデータ収集及び／又は伝送を実行する前に遠隔通信装置２０からの通信に依存するようなマスター／スレーブ関係を有する。従って、どの段階及びいつの段階が流れ図１００に示す通信方法で取られるかを判断するのは、遠隔通信装置２０である。遠隔通信装置２０からのいずれかの要求の前に、センサ部材１２は、省電力状態である。以下のデータ収集方法の説明は、本方法の機能的態様を説明し、多数の実施例を用いて説明した機能を達成することができることが分かる。例えば、通信プロトコルは、遠隔通信装置２０とセンサ部材１２の間で送信されたメッセージの構造を形成するのに用いることができる。遠隔通信装置２０とセンサ部材１２の間の通信プロトコルの１つの特定の実施例は、本出願と同日に出願され、かつ米国特許仮出願出願番号第６０／８２０、０５９号に対する優先権を請求する関連出願ＸＸ／ＸＸＸ、ＸＸＸに詳細に記載されており、これらの両方は、本明細書においてその全内容が全ての目的に対して引用により組み込まれている。
【００１８】
流れ図１００のブロック１０２を参照すると、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２からセンサデータパケットを取得しようとする。遠隔通信装置２０は、予め設定された時間において又は外部通信装置（図示せず）からの要求に応答して第１のセンサ部材２２と通信を開始する。遠隔通信装置２０は、センサ部材２２（図２）からセンサデータを要求するセンサデータ要求メッセージを同報通信する。次に、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２が応答する予め設定された時間にわたって待つ。データ要求メッセージは、所定の期間にわたって単一センサデータ点、複数のセンサデータ点、又はデータの連続ストリームを要求することができる。
【００１９】
第１のセンサ部材２２からセンサデータを要求するセンサデータ要求メッセージを同報通信する時に、センサ部材１２の全ては、メッセージを受信して識別状態に入る。センサ部材１２が初期化状態である時に、センサ部材１２は、着信通信データを処理して、メッセージがこの特定のセンサに向いているか否かを判断する。遠隔通信装置２０からのセンサデータ要求メッセージは、アドレスを含む。センサ部材１２の各々は、センサデータ要求メッセージ中のアドレスを比較して、アドレスがこのセンサ部材のアドレスに対応するか否かを判断する。センサ部材１２が、アドレスが適合しないと判断する場合、センサ部材１２は、メッセージを無視して省電力状態に戻る。
【００２０】
ブロック１０２のセンサデータ要求メッセージは、第１のセンサ部材２２の固有のアドレスデータ３８に対応するアドレスを含む。センサデータ要求メッセージのアドレスが第１のセンサ部材２２の固有のアドレスデータ３８に適合することを認識した第１のセンサ部材２２は、次に、第１のセンサ部材２２がセンサデータを収集し、かつセンサデータパケットを伝送して遠隔通信装置２０に戻る作動状態に入る。一実施形態では、センサデータパケットは、圧力のような感知データを含む。更に、センサデータパケットは、その電源の電荷レベルを説明する電源値を含む。第１のセンサ部材２２が、そのデータを遠隔通信装置２０に伝送した状態で、その第１のセンサ部材２２は、省電力状態に戻る。
【００２１】
ブロック１０４を参照すると、センサデータ要求メッセージを送信し、かつ予め設定された長さの時間を待った後に、遠隔通信装置２０が第１のセンサ部材２２からセンサデータパケットを受信しなかった場合、遠隔通信装置２０は、ブロック１２０に示して以下に説明するように、第２のセンサ部材２４から情報を要求することになる。遠隔通信装置２０が、センサデータ要求メッセージを第２のセンサ部材２４に送信する前に、遠隔通信装置２０は、一度ならず第１のセンサ部材２２から情報を収集しようと試みることができる。しかし、遠隔通信装置２０が、第１のセンサ部材２２からデータを受信しない場合、遠隔通信装置２０は、流れ図１００のブロック１０６に示すように、第１のセンサ部材２２から受信したセンサデータパケットを処理する。
【００２２】
センサデータパケットを処理する段階は、感知データ及び／又は電源値を記憶する段階、センサデータ及び／又は電源値を別の遠隔装置（図示せず）に通信する段階、計算及び／又はアルゴリズムにおいてセンサデータ及び／又は電源値を用いる段階、又は以上のあらゆる組合せを含むことができる。ブロック１０８に示すように、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２がその電源３０（図３）に十分な電荷を残しているか否かを次に判断する。電源値が電荷閾値に対して比較され、第１のセンサ部材２２がセンサデータを収集し続け、かつそのセンサデータを遠隔通信装置２０に伝送するのに十分な電荷を残しているか否かを判断する。電源値が閾値よりも大きい場合、第１のセンサ部材２２は、十分な電荷を残しており、遠隔通信装置は、予め設定された時間又は別の遠隔装置（図示せず）からの要求のいずれかを待って（ブロック１１０において遅延と表した）、ブロック１０２に進んでデータ収集サイクルを繰り返す。しかし、電源値が閾値よりも低い場合、第１のセンサ部材２２は、その電源に適度な電荷を残しておらず、遠隔通信装置２０は、予め設定された時間又は外部の要求のいずれかを待って（ブロック１２８において遅延と表した）、第２のセンサ部材２４からの要求データに進む。
【００２３】
ブロック１２０は、第２のセンサ部材２４からのセンサデータの要求を表している。遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４の固有のアドレス３８に対応するアドレスを有するセンサデータ要求メッセージを送信する。次に、遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４が応答するのを待つ。第２のセンサ部材２４が、センサデータ要求メッセージを受信すると、第２のセンサ部材２４は作動状態に入り、センサデータ及び電源値を収集し、データパケットを遠隔通信装置２０に伝送して戻し、かつ省電力状態に戻る。
【００２４】
ブロック１２２を参照すると、センサデータ要求メッセージを送信し、かつ予め設定された長さの時間を待った後に、遠隔通信装置２０が、第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを受信しなかった場合、遠隔通信装置２０は、ブロック１０２に示して上述したように、第１のセンサ部材２２から情報を要求することになる。遠隔通信装置２０がセンサデータ要求メッセージを第１のセンサ部材２２に送信する前に、遠隔通信装置２０は、一度ならず第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを収集しようと試みることができる。遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２からのデータ要求に対する応答を受信しないか、又は第１のセンサ部材２２の低電荷条件によるかのいずれかの後でのみ、第２のセンサ部材２４からのセンサデータを要求する点に注意すべきである。しかし、電源は再充電可能であるために、第１のセンサ部材２２が再充電されたということは全く可能なことであり、かつ予めそうすることができなくてもセンサデータの要求に応答することができることになる。しかし、遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを受信すると、遠隔通信装置は、ブロック１２４に示すようにデータパケットを処理する。第２のセンサ部材２４から受信した感知データは、第１のセンサ部材２２に対して上述のものと同様の方法で処理される。
【００２５】
ブロック１２６に示すように、遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４がその電源３０に十分な電荷を残しているか否かを次に判断する。第２のセンサ部材２４の電源値は、電荷閾値に対して比較される。電源値が閾値よりも大きい場合、第２のセンサ部材２４は、その電源３０に十分な電荷を残しており、遠隔通信装置２０は、予め設定された時間又は外部要求のいずれかを待って（ブロック１２８において遅延と表した）、第２のセンサ部材２４（ブロック１２０に示すように）からデータを要求する。
【００２６】
しかし、電源値が閾値よりも低い場合、第２のセンサ部材２４がその電源に適度な電荷を残しておらず、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２（ブロック１０２に示すように）からセンサデータを要求するようにプロンプトを待つ（ブロック１１０において遅延と表した）。代替的に、遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４が適切に働き、かつ十分な電荷（流れ図１００には示さず）を有しても、第１のセンサ部材２２からデータを要求しようと試みて第１のセンサ部材２２の固有のアドレス３８に対応するアドレスを有するセンサデータ要求メッセージを発信することにより、ブロック１２８からブロック１０２に時々ジャンプすることができる。流れ図１００は、遠隔通信装置２０と２つのセンサ部材１２を有するセンサアセンブリ１０との間の相互作用を詳細に説明しているが、他の実施形態は、どのような数のセンサ部材１２も含むことができる。このような場合には、遠隔通信装置２０は、１つのセンサから次のセンサに移動して、本明細書に説明のものと同様の方法で十分な電荷を有するセンサから読み取ることができる。更に、流れ図１００及び上記説明は、センサデータ要求につき単一センサデータパケット伝送の送信を詳細に説明しているが、単一データ要求は、それに代えて複数のセンサデータパケットを要求し、ある一定の期間にわたって読取値を提供することができるであろう。
【００２７】
図６は、本発明の別の実施形態による遠隔通信装置２０とセンサ部材１２（図２に示す）との間のセンサデータの通信方法を示す機能的流れ図２００である。この実施形態では、遠隔通信装置２０は、このセンサが応答できないか又は低電荷を信号で伝えるまで１つのセンサだけからデータを収集するのではなく、第１のセンサ部材２２と第２のセンサ部材２４（及びあらゆる付加的センサ）との間でデータ収集を繰り返す。
【００２８】
流れ図２００のブロック２０２において、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２からセンサデータを取得しようとする。遠隔通信装置２０は、流れ図１００のブロック１０２に対して上述したように、第１のセンサ部材２２の固有のアドレス３８に対応するアドレスを有するデータ要求メッセージを同報通信することにより、第１のセンサ部材２２と通信を開始する。第１のセンサ部材２２は、センサデータパケットを遠隔通信装置２０に提供することによって上述のように応答し、次に、省電力状態に戻る。
【００２９】
ブロック２０４を参照すると、センサデータ要求メッセージを送信し、かつ予め設定された長さの時間を待った後に、遠隔通信装置２０が、第１のセンサ部材２２からセンサデータパケットを受信しなかった場合、遠隔通信装置は、ブロック２２０に示して以下に説明するように、第２のセンサ部材２４から情報を要求することになる。流れ図１００の段階１０４におけるように、第１のセンサ部材２２が適時的に応答しなかった場合、遠隔通信装置２０は、第２のセンサ部材２４と通信しようと試みる前に、１つ又はそれよりも多くの情報の要求をしようと試みることができる。
【００３０】
遠隔通信装置２０が、第１のセンサ部材２２から適時的にデータを受信すると、遠隔通信装置２０は、ブロック２０６でデータを処理する。センサデータパケットを処理する段階は、感知データ及び／又は電源値を記憶する段階、感知データ及び／又は電源値を別の遠隔装置（図示せず）に通信する段階、計算及び／又はアルゴリズムにおいて感知データ及び／又は電源値を用いる段階、又は以上のあらゆる組合せを含むことができる。センサデータパケットを処理した後に、遠隔通信装置２０は、ブロック２０８に表すように、予め設定された時間又は別の遠隔装置（図示せず）からの要求のいずれかを待って、第２のセンサ部材２４からデータを要求する。
【００３１】
ブロック２２０を参照すると、遠隔通信装置２０は、段階１２０に関連する上述の手順と同様に、第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを要求するメッセージを同報通信する。第１のセンサ部材２２は、上述のようにセンサデータパケットを遠隔通信装置２０に提供することによって応答し、次に、省電力状態に戻る。
【００３２】
ブロック２２２を参照すると、センサデータ要求メッセージを送信し、かつ予め設定された長さの時間を待った後に、遠隔通信装置２０が、第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを受信しなかった場合、遠隔通信装置は、ブロック２０２に示して上述したように、第１のセンサ部材２２から情報を要求することになる。遠隔通信装置２０が、センサデータ要求メッセージを第１のセンサ部材２２に送信する前に、遠隔通信装置２０は、一度ならず第２のセンサ部材２４からセンサデータパケットを収集しようと試みることができる。第１のセンサ部材２２も第２のセンサ部材２４も応答していない場合、第１及び第２のセンサ部材２２、２４から要求中のセンサデータパケット間で連続的に移動することにはならないが、いずれのセンサもデータ要求に応答していないと判断された後に、遠隔通信装置２０は、第１のセンサ部材２２と通信を確立しようと試みる前に予め設定された時間を待つことになる。しかし、遠隔通信装置２０が、第２のセンサ部材２４からデータを受信すると、遠隔通信装置は、ブロック２２４に示すようにデータを処理する。第２のセンサ部材２４から受信したデータは、第１のセンサ部材２２に対して上述のものと同様の方法で処理される。第２のセンサ部材２４から受信したデータを処理した後に、遠隔通信装置２０は、ブロック２２６において遅延によって表すように、予め設定された時間又は別の遠隔装置（図示せず）からの要求のいずれかを待って段階２０２に移動し、第１のセンサ部材２２からデータを要求する。
【００３３】
図７は、本発明の別の実施形態による遠隔通信装置２０（図２）とセンサ部材１２（図２）との間のデータ収集方法の機能的流れ図３００である。この実施形態では、遠隔通信装置２０は、同時にセンサ部材１２の各々からセンサデータパケットを要求する。センサデータ要求は、異なる形態でデータを要求することができる。例えば、センサデータ要求は、センサの各々が指定の数のセンサデータパケットを戻すか、又はセンサ部材１２が所定の期間にわたってデータの連続ストリームでデータ値を戻すかを指定することができる。それに応じて、センサ部材１２は、メッセージを遠隔通信装置２０に伝送する。一部の実施形態では、センサデータ値は、遠隔通信装置がセンサデータを要求した時からデータの全てが伝送されるまで、連続的に指定された順序で順次伝送される。これら及び他の実施形態では、データ収集方法は、外部データ要求に応答して実行することができ、又は代替的に、そのデータ収集方法は、定期的に実行することができる。
【００３４】
流れ図３００のブロック３０２を参照すると、遠隔通信装置２０とセンサ部材１２の間のあらゆる通信の前に、センサ部材は、省電力状態である。遠隔通信装置２０は、センサ部材１２の各々のグローバルアドレス４０に対応するアドレスを含むセンサデータメッセージの要求を同報通信することにより、複数のセンサ部材１２の各々からセンサデータパケットを要求する。一実施形態では、遠隔通信装置２０によってセンサ部材１２からセンサデータを要求するように送信されたメッセージは、順序とセンサ部材１２が情報を戻す時間とを規定する。各センサ部材１２に対して、一実施形態では、遠隔通信装置２０は、センサデータの要求後に、特定のセンサがその最初の伝送を行う前に待つべき時間と、各後続伝送間の遅延と、センサがセンサデータの要求後にデータを戻す時間とを示している。
【００３５】
一例として、人体は、２つの埋め込みセンサ部材１２を有し、２つのセンサ部材１２は、１０秒間情報を伝送することが望ましい。各センサデータパケット伝送は、２５０ミリ秒持続する。第１のセンサ部材２２は、命令されるか又はその内部で記憶されて時間ｔ＝０で情報を伝送し始め、かつ５００ミリ秒毎に伝送を始めることになる。第２のセンサ部材２４は、命令されて時間ｔ＝２５０ミリ秒で情報を伝送し始め、その後５００ミリ秒毎に伝送を始めることになる。データメッセージの要求は、１０秒間連続データを要求することができる。データメッセージの要求を受信すると、第１のセンサ部材２２は、ｔ＝０秒でその第１のセンサ部材２２の第１のセンサデータパケットの伝送を始める。第２のセンサ部材２４は、ｔ＝２５０ミリ秒で伝送を始める。次に、センサ部材１２は、センサ部材１２から戻ったデータが交互配置されるように、１０秒間２５０ミリ秒毎にパケットの送信を交互に行う。伝送を交互にすることにより、同時に伝送しようと試みる２つのセンサ間のデータ衝突は回避される。時間ｔ＝０は、センサがデータを収集するための時間を可能にするためのデータメッセージを受信した後の何らかの期間とすることができることを理解すべきである。
【００３６】
上記実施例における特定の時間間隔は、収集されるデータ量、体内に埋め込まれるセンサの数、及びセンサ部材１２の１つから遠隔通信装置２０に各メッセージを伝送するのに要する時間の長さに依存してあらゆる時間間隔を用いることができるので、限定することを意図していない。
【００３７】
代替的に、遠隔通信装置２０は、センサ部材１２の固有のアドレス３８（図３）の１つに対応するアドレスを有する一連のメッセージ各々を伝送することにより、個々にセンサ部材の各々に送信されたデータメッセージの要求前に、その順序に関する特定の情報を有する各センサ部材１２を提供することができる。遠隔通信装置２０によって各センサ部材１２に提供された情報は、センサデータを要求する同報通信メッセージを受信した後にパケットの伝送を始める時間と、センサ部材１２がこの情報を伝送する前に待つべき時間と、パケットを転送する頻度とを含む。更に代替的に、各センサ部材１２は、センサデータパケットを要求する同報通信メッセージを受信した後にメッセージの伝送を始める時間とメッセージを伝送する頻度とに関するセンサ部材に記憶された特定の情報を含み、従って、遠隔通信装置２０からどのような通信も必要とせずに伝送の順序を設定する。通信が遠隔通信装置２０によって開始された状態で、センサ部材１２は、識別状態である。センサデータメッセージの要求を受信した後に、センサ部材１２は、作動状態である。
【００３８】
ブロック３０４を参照すると、センサ部材１２は、上述のデータ伝送を交互にする交互配置パターンを用いてセンサデータを遠隔通信装置２０に伝送する。情報は、データの要求において定められた期間にわたって送信される。センサデータが遠隔通信装置２０に伝送された状態で、センサ部材１２は、省電力状態に戻る。ブロック３０６を参照すると、センサ部材１２によって送信され、かつ遠隔通信装置２０によって受信されたデータは、遠隔通信装置２０によって処理される。データを処理する段階は、遠隔通信装置２０内にセンサパケットデータを記憶する段階、センサデータを別の遠隔装置（図２には示さず）に通信する段階、計算及び／又はアルゴリズムにおいてセンサパケットデータを用いる段階、又は以上のあらゆる組合せを含むことができる。
【００３９】
各センサ部材１２において脈圧を測定することにより、例えば、肺動脈において、センサ部材１２間の距離が既知の場合に、時間と共にパルスからのデータを用いて動脈を通る質量血流量を計算することができる。血流量を計算するための特定の方法は、２００１年８月２１日に付与された「心臓の機能に関連するパラメータをモニタするためのシステム及び方法」という名称の米国特許第６、２７７、０７８号に説明されており、これは、本明細書において全ての目的で引用により組み込まれている。一実施形態では、流れ図３００に示して上述したデータ収集方法は、外部要求に応答して開始される。代替的に、データ収集方法は、定期的に実施され、かつ指定された期間の後に開始される。遠隔通信装置２０は、定期的にデータを収集して質量血流量を測定することができるが、本明細書で説明したデータ収集方法だけを用いる必要はない。例えば、遠隔通信装置２０は、主に流れ図１００又は流れ図２００のいずれかで説明した方法を用い、１００回分のデータを収集する毎に又はいずれかの他の頻度で流れ図３００に説明した方法を組み込むことができる。
【００４０】
以上により、様々な実施形態は、いくつかの観点から有利である。例えば、再充電イベントと電力放電を繰り返して任意的に再充電可能であるが、電源は、劣化する可能性があり、最終的には電荷を維持することはできない。互いに近接した状態で埋め込まれた２つ又はそれよりも多くのセンサを有することにより、センサのいずれかを用いて読取を行い、それによって各センサの全体の使用量を低減し、再充電イベントの必要性を低減し、結果としてセンサの寿命を延ばすことができる。
【００４１】
様々な実施形態によるセンサアセンブリ１０を有する別の例として、その他の方法ではセンサの一方又は両方の邪魔にならないように接近して２つのセンサを埋め込むのは困難であると考えられる場合に、センサを互いにより接近して位置決めすることができる。
【００４２】
別の例として、アセンブリ１０のセンサは、一部の実施形態により既知の固定距離で離間しているので、パルスが上述のようにセンサの各々を通る時に、パルスを測定することによって質量血流量の計算をすることが可能である。
【００４３】
最後の例として、実施形態が複数のセンサ（例えば、２つ）を含むために、余分のバックアップが、任意的に安全目的のために存在する。
【００４４】
本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び追加を上述の例示的実施形態に対して行うことができる。例えば、上述の実施形態は、特定の形態を意味するが、本発明の範囲はまた、形態の様々な組合せを有する実施形態と、説明した形態の全てを含むとは限らない実施形態とを含む。従って、本発明の範囲は、その全ての均等物と共に、特許請求の範囲に属するような全てのそのような変更、修正、及び変形を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００４５】
１０  センサアセンブリ
１２  センサ部材
１６  圧縮性保持装置
２６  人体の血管
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月11日(2009.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔通信装置と、
人体内に埋め込むための圧力感知アセンブリと、
を含み、
前記圧力感知アセンブリは、
人体内に埋め込まれた時に拡張することができる可撓性構造体と、
内蔵型電源、
感知要素、及び
前記遠隔通信装置と無線で通信することができる一体型通信装置、
を含む、前記可撓性構造体に連結された第１の圧力センサ部材と、
前記可撓性構造体に連結された第２の圧力センサ部材と、
を含む、
ことを特徴とする圧力感知システム。
【請求項２】
前記可撓性構造体は、ステントであることを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記可撓性構造体は、第１の端部と第２の端部を有し、
前記第１の圧力センサ部材は、前記第１の端部に連結されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
前記第２の圧力センサ部材は、前記可撓性構造体の前記第２の端部に連結されていることを特徴とする請求項３に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記遠隔通信装置は、人体内に埋め込まれることを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項６】
前記遠隔通信装置は、パルス発生器であることを特徴とする請求項５に記載の圧力感知システム。
【請求項７】
前記遠隔通信装置は、人体の外側に位置する外部装置であることを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項８】
前記第１の圧力センサの前記一体型通信装置は、音波通信リンクを通じて前記遠隔通信装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項９】
前記第１の圧力センサの前記一体型通信装置は、誘導又は高周波通信リンクを通じて前記遠隔通信装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項１０】
前記第２の圧力センサ部材は、
内蔵型電源と、
感知要素と、
前記遠隔通信装置と無線で通信することができる一体型通信装置と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項１１】
前記第２の圧力センサの前記一体型通信装置は、音波通信リンクを通じて前記遠隔通信装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の圧力感知システム。
【請求項１２】
前記第２の圧力センサの前記一体型通信装置は、誘導又は高周波通信リンクを通じて前記遠隔通信装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の圧力感知システム。
【請求項１３】
前記遠隔通信装置は、アドレスデータを有するメッセージを同報通信することができ、
前記第１の圧力センサ部材は、アドレスデータを有するメモリユニットを含み、かつ対応するアドレスデータを有する前記遠隔通信装置から同報通信されたメッセージを認識することができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項１４】
各圧力センサ部材は、省電力状態と作動状態の間で作動可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧力感知システム。
【請求項１５】
前記圧力感知アセンブリは、カテーテルを通って身体血管内に埋め込まれるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサシステム。
【国際調査報告】
2009544369.tif 000010
2009544369.tif 000011
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