(57)【要約】  本発明は、そのインピーダンスが検出された物理量に応じて変化する少なくとも２つの可変インピーダンスセンサ（２２）がそこにおいて接続されている電気測定回路（１６）と、電気測定回路（１６）に電力を供給するための電源（１８）と、電気測定回路（１６）のインピーダンスに従って電磁場を放射するためのアンテナ（１８）とを備える医療装置（１２）であって、センサ（２２）はそれぞれ、前記測定回路（１６）においてセンサ（２２）の電流供給を遮断するためにスイッチ（２４）に関連づけられており、医療装置（１２）は決定された構成に従ってスイッチ（２４）の開閉を連続的に制御するためにスイッチ（２４）を制御するためのシステム（２６）をさらに備える医療装置（１２）に関する。医療装置（１２）は、特にヒトの体表に施用するかヒトの体内に埋め込むことができる。【選択図】図１
2019517837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
そのインピーダンスが検知された物理量の関数として変化する少なくとも２つのセンサ（２２）がそこにおいて接続されている電気測定回路（１６）と、前記電気測定回路（１６）に電力を供給するための電源（１８）と、前記電気測定回路（１６）の前記インピーダンスに従って電磁場を放射するためのアンテナ（１８）とを備える医療装置（１２）であって、前記センサ（２２）はそれぞれ、前記測定回路（１６）において前記センサ（２２）の電流供給を遮断するためにスイッチ（２４）に関連づけられており、前記医療装置（１２）は、決定された構成に従って前記スイッチ（２４）の開閉を連続的に制御するために前記スイッチ（２４）を制御するためのシステム（２６）をさらに備える、医療装置（１２）。
【請求項２】
前記スイッチ（２４）は前記測定回路（１６）において前記センサ（２２）を短絡させるように構成されている、前記請求項に記載の医療装置（１２）。
【請求項３】
前記スイッチ（２４）は前記センサ（２２）を前記測定回路（１６）から切断するように構成されている、請求項１に記載の医療装置（１２）。
【請求項４】
前記医療装置（１２）はヒトの体内に埋め込み可能であるかヒトの体表に施用することができる、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項５】
前記スイッチ（２４）はそれぞれ、１つ以上のトランジスタ、特に１つ以上の電界効果トランジスタＦＥＴ、より詳細には１つ以上の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタＭＯＳ−ＦＥＴ（エンハンスメントもしくはディプリーションモード、ＮチャネルもしくはＰチャネル型）、１つ以上のＭＥＭＳまたは１つ以上の機械スイッチによって形成されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項６】
前記スイッチ（２４）を制御するための前記システム（２６）は、前記電源（１８）によって電力が供給され、かつ好ましくは次々に前記各種スイッチ（２４）の開閉を連続的に制御するように構成されている制御回路（２６）を備える、前記請求項のうちの１項に記載の医療装置。
【請求項７】
前記制御システムは、好ましくは次々に前記各種スイッチ（２４）の開閉を連続的に制御するための前記測定回路（１６）に直接埋め込まれた部品を備える、請求項１〜５のうちの１項に記載の医療装置。
【請求項８】
前記制御システム（２６）は、それぞれが関連づけられたスイッチ（２４）を制御する同じ構造を有し、かつ互いに対して直列に配置されたモジュール（２８、６２）を備える、前記請求項のうちの１項に記載の装置。
【請求項９】
第１のモジュールの入力（４６）により次々に前記各種スイッチ（２４）の開閉を連続的に制御する、前記請求項に記載の装置。
【請求項１０】
前記モジュール（２８、６２）はそれぞれ、その充電または放電により前記関連づけられたスイッチ（２４）の開閉を行う直列ＲＣ回路（４０、４２）を備える、前記２つの請求項のうちの１つに記載の装置。
【請求項１１】
１つのモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電が次のモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電を引き起こす、前記請求項に記載の装置。
【請求項１２】
各モジュール（２８）は、
・そのソースが前記モジュール（２８）の前記入力（４６）に接続され、そのゲートが前記モジュール（２８）の出力に接続され、かつそのドレインが前記関連づけられたスイッチ（２４）のゲートに接続されている第１のトランジスタ（３４）と、
・その入力が前記モジュールの前記入力に接続され、その出力が前記直列ＲＣ回路の抵抗器（４０）の第１の端子（４０ａ）に接続され、前記抵抗器（４０）の第２の端子（４０ｂ）がコンデンサ（４２）の第１の端子に接続され、その第２の端子が大地（４８）に接続されている第１のインバータ（３０、３２）と、
・その入力が前記抵抗器（４０）の前記第２の端子（４０ｂ）に接続され、かつその出力が前記モジュールの出力に接続され、前記出力が次のモジュールの入力を形成している第２のインバータ（３６、３８）と
を備える、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
各モジュール（６２）は、
・そのゲートが前記モジュールの前記入力（４６）に接続され、かつそのドレインが正の電源端子（４４）に接続されている第１のトランジスタ（６６）と、
・そのソースが前記第１のトランジスタ（６６）のソースに接続され、そのゲートが前記モジュールの出力に接続され、かつそのドレインが前記可変インピーダンスセンサ（２２）の第１の端子に接続され、その第２の端子が大地（４８）に接続されている第２のトランジスタ（２４）と、
・そのアノードが前記第１のトランジスタ（６６）の前記ソースに接続され、かつそのカソードが前記直列ＲＣ回路の抵抗器（４０）の前記第１の端子（４０ａ）に接続され、その第２の端子（４０ｂ）が前記モジュールの前記出力に接続され、前記直列ＲＣ回路の前記コンデンサ（４２）が前記モジュールの前記出力と大地（４８）との間に接続されているダイオード（６４）と
を備える、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１４】
スイッチ（２４）およびセンサ（２２）のセットは直列に装着され、スイッチ（２４）およびセンサ（２２）の前記セットは互いに対して並列に装着されて測定線を形成し、前記医療装置は好ましくは並列する複数の測定線を含む、請求項２を除く前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１５】
スイッチ（２４）およびセンサ（２２）のセットは並列に装着され、スイッチ（２４）およびセンサ（２２）の前記セットは互いに対して直列に装着されて測定線を形成し、前記医療装置は好ましくは並列する複数の測定線を含む、請求項３を除く前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１６】
前記電源は、電磁場の影響下で電流を誘導するのに適した前記埋め込み可能な医療装置（１２）の導電表面（１８）を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１７】
前記センサ（２２）の少なくとも１つは、適用可能であれば、その上に前記医療装置（１２）を施用するかその中に前記装置を埋め込み可能な体の一部と接触させることを目的とした前記装置の外面に配置されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１８】
前記アンテナは前記医療装置の少なくとも一部によって形成されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１９】
前記測定回路は、その開閉が前記制御システム（２６）によって制御されているスイッチ（２４）にそれぞれが関連づけられている複数の固定インピーダンス（６０）を備える、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２０】
前記医療装置は、ヒトの体内に埋め込み可能であり、かつ
−少なくとも１つのセンサが好ましくは血管内ステントの反管腔側表面に配置されている血管支持体すなわちステント、
−心臓弁、
−心臓ペースメーカ、
−人工内耳、
−人工咽頭、
−整形外科用インプラント、
−脳インプラント、
−人工網膜、
−カテーテル、または
−細胞組織
を含む群から選択される、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２１】
各センサは、
−剪断力センサ、
−圧力センサ、
−インピーダンスセンサ、
−放熱センサ、
−応力ゲージ、および
−特に熱式流量センサ
から選択される、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２２】
前記埋め込み可能な医療装置は少なくとも１つのインピーダンスセンサを備えた血管内ステントである、請求項２０および２１に記載の医療装置。
【請求項２３】
前記医療装置は貫通導管を形成し、かつ前記貫通導管において前記貫通導管の端部のそれぞれに配置された２つの圧力センサを備える、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２４】
前記医療装置は、それぞれが前記スイッチ（２４）に関連づけられた２つの前記センサ（２２）の間に前記スイッチ（２４）に関連づけられた公知の固定インピーダンスの要素（６０Ａ）を備え、前記公知の固定インピーダンスのそのような要素（６０Ａ）は好ましくは前記スイッチ（２４）に関連づけられた前記センサ（２２）のセットのそれぞれの間に設けられている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２５】
前記医療装置はメッシュ状の血管内ステントであり、少なくとも１つのセンサ（２２）、好ましくは全ての前記センサ（２２）は前記血管内ステントのメッシュの片側の中間点に配置されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２６】
少なくとも１つのアナログ／デジタル変換器（８０）を備え、その出力信号は特に可変抵抗器を介して任意に間接的に放射アンテナを制御する、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２７】
同軸の螺旋に沿って前記医療装置、特に前記血管内ステントの上に延在する複数の測定線を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項２８】
前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置（１２）と、前記医療装置（１２）の前記アンテナによって放射された電磁場を検知するための手段を含む前記医療装置からの情報を受信するための装置とを備える医療システム。
【請求項２９】
好ましくは情報を受信するための前記装置と組み合わせられ、好ましくは前記医療装置の前記測定回路において誘導電流を作り出すのに適した電磁場を放射するための手段を含む前記医療装置の問い合わせ装置（１４）をさらに備える、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
請求項１９に記載の医療装置（１２）を備え、前記問い合わせ装置（１４）によって放射された識別子（ＩＤ１）を前記固定インピーダンス（６０）の所与の組み合わせに関連づけられた２進コード（ＩＤ２）と比較することを目的とした比較器（９４）を備える、前記請求項に記載の医療装置。
【請求項３１】
前記受信装置、例えばコンピュータによって受信された情報を処理するための装置をさらに備え、情報を処理するための前記装置は好ましくは前記センサを用いて行われた測定の値に関する情報を伝達する前記医療装置のモデルをリアルタイムで表示するための画面を有する、請求項２７または２８に記載のシステム。
【請求項３２】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の医療装置、特に請求項２８〜３１のうちの１項に記載の医療システムに問い合わせるための方法であって、
−前記医療装置の前記測定回路に電力を供給する工程と、
−前記制御システムを起動させて決定された構成に従って前記スイッチのそれぞれの開閉を連続的に制御する工程と、
−前記医療装置の前記アンテナによって放射された電磁場を測定する工程と
を含む、方法。
【請求項３３】
前記医療装置を識別するための工程を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記インピーダンス（６０）および／または公知の固定インピーダンスの要素（６０Ａ）を通る電流に従って、各測定の前または前記アンテナによって放射された電磁場に対応する前記医療装置の前記アンテナによって放射された電磁場の特定の測定の前に較正工程を含む、請求項３２または３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサを備えた医療装置に関する。本発明は、そのような医療装置を備えた医療システム、および特に医療システムにおいてそのような医療装置に問い合わせるための方法にも関する。
【０００２】
本発明は、特にセンサを備えたステント（「動脈内人工器官（ａｒｔｅｒｉａｌ  ｅｎｄｏｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）」、「血管内ステント」または単に「バネ」と呼ぶ場合もある）などの埋め込み可能な医療装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ステントは、特に金属または生分解性ポリマー材料で作られた変形可能なメッシュによって作られた管状の装置である。ステントはそのメッシュが閉じられた状態の折り畳まれた状態で患者の体内に挿入され、次いで、例えば血管形成術によって患者の体内で拡げられ、それによりそのメッシュが展開される。ステントは一旦展開されると、患者の体内で空洞を開放した状態に維持するのを助ける。ステントの装着により、特に組織炎症、過形成および／または血液凝固が生じる場合があることが知られている。
【０００４】
従って、ステントの周囲の組織の状態を監視して任意にそれに応じて患者の治療を変更することができるセンサをステントに備えてもよい。センサは、ステントが空洞を開放した状態に維持するその機能を果たすのを確実にするために備えてもよい。
【０００５】
患者の体外に保持される非接触問い合わせ装置を用いてステントに問い合わせること、すなわちこのステントから情報を収集することが知られている。一般に、そのような非接触問い合わせ装置は、患者に埋め込まれたステントによって放射された電磁場を測定するように構成されている。
【０００６】
欧州特許第２２７１９３３（Ｂ１）号はそのようなものとして、異なる周波数でのインピーダンス測定を用いて患者に埋め込まれた医療装置、特にステントの近くの細胞を特性評価するための方法について記載している。
【０００７】
国際特許第２００９／１３６１６７７（Ａ）号は、導電性表面と、電極として導電性表面を用いて異なる周波数で埋め込み可能な医療装置の導電性表面のインピーダンスを測定するためのインピーダンスセンサとを有するステントなどの埋め込み可能な医療装置について記載している。行われた測定を使用して、埋め込み可能な装置のレベルにおける組織の再狭窄の程度、すなわち埋め込み可能な医療装置の導電性表面のレベルにおいて増殖した組織の厚さを決定する。
【０００８】
これらの文献は、埋め込み可能な装置に関する全体的情報を提供する方法を開示しているが、これらの方法では、埋め込み可能な医療装置に備えられた各センサによって行われた測定を独立して得ることができない。
【０００９】
さらに、米国特許第８４７８３７８（Ｂ２）号から、ステントが通っている通路側に向けられたその内面、すなわち「管腔側」表面に分散されたセンサを備えたステントが知られている。このセンサは、励起に応答して特有の特性出力信号を送るように構成されている。この特有の特性信号は、特にセンサのそれぞれに特有の波長であってもよい。米国特許第８４７８３７８（Ｂ２）号から、このセンサの全てまたは大部分からの信号を含むそのままの出力信号が内皮細胞の層によって被覆されていない多数のセンサを示唆することが分かっている。
【００１０】
ドイツ特許第１０１０３５０３（Ａ１）号は、ステントと接触している組織のインピーダンスを測定するための電極を備えたステントであって各電極セットが制御回路によって制御されるマルチプレクサに関連づけられているステントを開示している。そのようなマルチプレクサを埋め込むことによりステント構造が複雑になる。
【００１１】
米国特許出願公開第２０１１／００５４５８３（Ａ１）号および第２０１２／０１９０９８９（Ａ１）号から、ステントにおけるセンサアレイトポロジが知られている。そのようなトポロジは行および列によってセンサのアドレス指定を可能にし、再構成可能な方法で互いに独立したセンサの起動を可能にする。
【００１２】
最後に、国際公開第２０１１／１２１５８１（Ａ１）号は、遠隔問い合わせ装置によって放射された問い合わせ電磁場に応答することができる埋め込み可能な医療装置について記載している。埋め込み可能な医療装置には、ＲＦＩＤ（「無線自動識別」）チップからなる複数の変調装置が備えられており、ＲＦＩＤチップは、固有のそれぞれの識別コードを生成する変調に従って問い合わせ電磁場に応答するための埋め込み可能な医療装置に適している。
【００１３】
但し、医療装置におけるセンサとしてのＲＦＩＤチップの使用により、医療装置に備えることができるセンサの数が制限される。ＲＦＩＤチップの増加は実際にそれに応じて医療装置の値段を上昇させる。さらにこの文献によれば、医療装置は少なくとも部分的に良好な電気伝導を有する金属材料で作られていなければならない。最後にこの文献によれば、ＲＦＩＤチップは埋め込み可能な医療装置のまさにその構造の中に埋め込まなければならず、その実施形態を特に複雑にする。
【００１４】
埋め込み可能な医療装置は、国際公開第０１／３７７２６（Ａ１）号または米国特許第６２０６８３５（Ｂ１）号からも知られている。これらの医療装置は、体内で生体機能を行うのを支援するために体内に埋め込み可能な構造を含む。１つまたは複数のセンサがこの埋め込み可能な構造に付随しており、これらのセンサよりそれらの構造に関連づけられたパラメータを測定することが可能になる。最後に、これらの医療装置は測定されたパラメータに従って信号を発し、かつこの信号を非侵襲的に体外の受信装置に伝送するためのセンサに接続された通信回路を備える。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の目的は上に述べた問題を改善することにある。特に本発明の目的は、医療装置に備えられている各種センサによって測定された量を区別するのに適した、単純な構造を有し、かつ従って限られたコストの医療装置を提供することにある。好ましい一実施形態では、本医療装置は患者の体内に埋め込み可能であり、かつ患者の体内に侵入することなく本医療装置が正確に埋め込まれているか否かを決定することを可能にするように構成されている。
【００１６】
本発明は、そのインピーダンスが検知された物理量の関数として変化する少なくとも２つのセンサがそこにおいて接続されている電気測定回路と、電気測定回路に電力を供給するための電源と、電気測定回路のインピーダンスに従って電磁場を放射するためのアンテナとを備える医療装置であって、センサはそれぞれ前記測定回路においてセンサの電流供給を遮断するためのスイッチに関連づけられており、本医療装置は決定された構成に従ってスイッチの開閉を連続的に制御するためにスイッチを制御するためのシステムをさらに備える医療装置に関する。
【００１７】
従って本発明によれば、本医療装置にはいわゆる測定回路において互いに接続された任意の種類の可変インピーダンスセンサが備えられている。制御システムにより、本医療装置によって放射された電磁場が測定回路の構成に対応するように所定の構成に従って各種センサの電流供給を止めることが可能になる。例えば一度に１つのセンサが回路から切断されるか一度に１つを除く全てのセンサが回路から切断されるような線型独立構成に対応する連続測定を行うことによって、本医療装置上の公知の位置に配置された本医療装置のセンサのそれぞれによって測定された値に関する定性的情報を得ることが非常に容易に可能になる。
【００１８】
「センサを回路から切断する」という用語は以後、当該センサを通る電流がゼロであり、他のセンサには電流を供給することができるような回路構成を作り出すことを意味する。当該センサが例えばそれ自体が短絡されることによって回路から切断されるか、あるいはセンサ回路を開くことによって回路から切断され、すなわち当該センサはその回路から切断される。言い換えると「回路からセンサを切断する」とは、どちらの状況においても本明細書ではこのセンサの電流供給を止めることを意味する。
【００１９】
好ましくは、本医療装置は単独または組み合わせで用いられる以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む：
−本医療装置はヒトの体内に埋め込み可能であるかヒトの体表に施用することができる；
−各スイッチは、１つ以上のトランジスタ、特に１つ以上の電界効果トランジスタＦＥＴ、より詳細には１つ以上の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタＭＯＳ−ＦＥＴ（エンハンスメントもしくはディプリーションモード、ＮチャネルもしくはＰチャネル型）、１つ以上のＭＥＭＳまたは１つ以上の機械スイッチによって形成されている；
−スイッチを制御するためのシステムは、電源によって電力が供給される制御回路を備え、かつ好ましくは次々に各種スイッチの開閉を連続的に制御するように構成されている；
−制御システムは、好ましくは次々に各種スイッチの開閉を連続的に制御するために測定回路に直接埋め込まれた部品を備える；
−制御システムは、それぞれが関連づけられたスイッチを制御する互いに対して直列に配置された同じ構造を有するモジュールを備える；
−第１のモジュールの入力により次々に各種スイッチの開閉を連続的に制御し、言い換えると、この入力における状態の変化はその後に次のモジュールの入力に対応するモジュールの出力における状態の変化を引き起こす；
−各モジュールは、その充電または放電により関連づけられたスイッチの開閉を行う直列ＲＣ回路を備える；
−１つのモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電が次のモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電を引き起こす；
−各モジュールは、
・そのソースがモジュールの入力に接続され、そのゲートがモジュールの出力に接続され、かつそのドレインが関連づけられたスイッチのゲートに接続されている第１のトランジスタ、
・その入力がモジュールの入力に接続され、その出力が直列ＲＣ回路の抵抗器の第１の端子に接続され、抵抗器の第２の端子がコンデンサの第１の端子に接続され、その第２の端子が大地に接続されている第１のインバータ、
・その入力が抵抗器の第２の端子に接続され、かつその出力がモジュールの出力に接続され、前記出力が次のモジュールの入力を形成している第２のインバータ
を備える；
−各モジュールは、
・そのゲートがモジュールの入力に接続され、かつそのドレインが正の電源端子に接続されている第１のトランジスタ、
・そのソースが第１のトランジスタのソースに接続され、そのゲートがモジュールの出力に接続され、かつそのドレインが可変インピーダンスセンサの第１の端子に接続され、その第２の端子が大地に接続されている第２のトランジスタ、
・そのアノードが第１のトランジスタのソースに接続され、かつそのカソードが直列ＲＣ回路の抵抗器の第１の端子に接続され、その第２の端子がモジュールの出力に接続され、直列ＲＣ回路のコンデンサがモジュールの出力と大地との間に接続されているダイオード
を備える；
−スイッチおよびセンサの各セットは直列に装着され、かつスイッチおよびセンサの複数のセットは互いに対して並列に装着されている；
−スイッチおよびセンサの各セットは並列に装着され、かつスイッチおよびセンサの複数のセットは互いに対して直列に装着されている；
−電源は、電磁場の影響下で電流を誘導するのに適した本医療装置の導電表面を含む；
−センサの少なくとも１つは、本装置をその体表に施用するか本装置をその体内に埋め込み可能な体の一部と接触させることを目的とした本医療装置の表面に配置されている；
−アンテナは、本医療装置の少なくとも一部によって形成されている；
−測定回路は、その開閉が制御システムによって制御されているスイッチにそれぞれが関連づけられている複数の固定インピーダンスを備える；
−本医療装置はヒトの体内に埋め込み可能であり、かつ
−−少なくとも１つのセンサが好ましくは血管内ステントの反管腔側表面に配置されている血管支持体（ｖａｓｃｕｌａｒ  ｓｕｐｐｏｒｔ）すなわちステント、
−−心臓弁、
−−心臓ペースメーカ、
−−人工内耳、
−−人工咽頭、
−−整形外科用インプラント、
−−脳インプラント、
−−人工網膜、
−−カテーテル、または
−−細胞組織
を含む群から選択される；
−各センサは、
−−剪断力センサ、
−−圧力センサ、
−−インピーダンスセンサ、
−−放熱センサ、
−−応力ゲージ、および
−−特に熱式流量センサ
から選択される；
−本埋め込み可能な医療装置は、血管内ステントの反管腔側表面に配置された少なくとも１つのインピーダンスセンサを備えた血管内ステントである；
−本医療装置は貫通導管を形成しており、かつ貫通導管において貫通導管の端部のそれぞれに配置された２つの圧力センサを備える；
−本医療装置は、それぞれがスイッチに関連づけられた２つのセンサの間に、好ましくはスイッチに関連づけられたセンサのセットのそれぞれの間に設けられている公知の固定インピーダンスの要素を備える；
−本医療装置は、少なくとも１つのセンサ、好ましくは全てのセンサが血管内ステントのメッシュの片側の中間点に配置されているメッシュ状の血管内ステントである；
−本医療装置は、その出力信号が特に可変抵抗器を介して任意に間接的に放射アンテナを制御する少なくとも１つのアナログ／デジタル変換器を備える；および
−本医療装置は、同軸の螺旋に沿って本医療装置、特に血管内ステントの上に延在する複数の測定線を含む。
【００２０】
本発明は、それらの任意の組み合わせである上記医療装置と、本医療装置のアンテナによって放射された電磁場を検知するための手段を含む本医療装置からの情報を受信するための装置とを備える医療システムにも関する。
【００２１】
本医療システムは、好ましくは情報を受信するための装置と組み合わせられ、かつ好ましくは本医療装置の測定回路において誘導電流を作り出すのに適した電磁場を放射するための手段を含む本医療装置に問い合わせるための装置をさらに備えてもよい。
【００２２】
本医療システムは、問い合わせ装置によって放射された識別子を本医療装置の測定回路の固定インピーダンスの所与の組み合わせに関連づけられた２進コードと比較することを目的とした比較器を備えてもよい。
【００２３】
本医療システムは、受信装置、例えばコンピュータによって受信された情報を処理するための装置であって、好ましくはセンサを用いて行われた測定の値に関する情報を伝達する医療装置のモデルをリアルタイムで表示するための画面を有する情報を処理するための装置をさらに備えてもよい。
【００２４】
本発明は、特にそれらの任意の組み合わせである上記医療システムにおいてそれらの任意の組み合わせである上記医療装置に問い合わせるための方法であって、
−本医療装置の測定回路に電力を供給する工程、
−決定された構成に従ってスイッチのそれぞれの開閉を連続的に制御するように制御システムを起動させる工程、および
−本医療装置のアンテナによって放射された電磁場を測定する工程
からなる工程を含む方法にも関する。
【００２５】
本方法は本医療装置を識別するための工程を含んでもよい。
【００２６】
また本方法は、インピーダンスおよび／または公知の固定インピーダンスの要素を通る電流に従って、各測定の前またはアンテナによって放射された電磁場に対応する本医療装置のアンテナによって放射された電磁場の特定の測定の前に較正工程を含んでもよい。
【００２７】
添付の図面は、どのように本発明を具体化することができるかを明確に理解するのを助ける。これらの図面では、同一の参照符号は同様の要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】医療装置を備える医療システムの第１の例を概略的に示す。
【図２】図１のステントの電気回路の細部を概略的に示す。
【図３】医療装置を備える医療システムの第２の例を概略的に示す。
【図４】医療装置を備える医療システムの第３の例を概略的に示す。
【図５】図４の医療装置の細部を概略的に示す。
【図６】医療装置を備える医療システムの第４の例を概略的に示す。
【図７】図１の電気回路の他の実施形態の概略図である。
【図８】図３の電気回路の他の実施形態の概略図である。
【図９】図４の電気回路の他の実施形態を概略的に示す。
【図１０】図５の電気回路の他の実施形態を概略的に示す。
【図１１】複数の測定線を有する電気回路の１つの例を示す。
【図１２】複数の測定線を有する電気回路の１つの例を示す。
【図１３】センサを備えたステントの概略斜視図を示す。
【図１４】医療装置に問い合わせるための方法のフローチャートである。
【図１５】医療装置の識別子比較器を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本説明において同一の要素または同一の機能を有する要素には様々な実施形態において同じ参照符号が付されている。本説明の簡潔性のために、実施形態のそれぞれに関してこれらの要素の説明は省略し、これらの実施形態の違いのみを説明する。
【００３０】
図１は、埋め込み可能な医療装置１２と、医療装置１２に問い合わせて前記医療装置１２から情報を受信するための本明細書では単一の装置１４とを備える医療システム１０を概略的に示す。言うまでもなく、問い合わせるための装置と情報を受信するための装置は代わりとして別個であってもよい。医療装置１０は、受信装置、例えばコンピュータによって受信された情報を処理するための装置をさらに備えてもよい。
【００３１】
埋め込み可能な医療装置１２は可変インピーダンス１５を備える。この可変インピーダンス１５の値は、特に本埋め込み可能な医療装置の各種センサ２２を接続する測定回路１６におけるインピーダンスに従って図示されていない制御装置によって制御される。埋め込み可能な医療装置１２は電源、本明細書では埋め込み可能な医療装置１２の本体１８によって形成された電源をさらに備える。実際には、問い合わせ装置１４によって放射された電磁場の影響下で、埋め込み可能な医療装置１２の本体１８は電流を誘導する。あるいは、特に埋め込み可能な医療装置１２が完全または部分的に電機子機能を有するのに適していない場合には、埋め込み可能な医療装置１２の本体１８とは別個であって、そこから電気的に絶縁されているアンテナまたは電機子も設けられていてもよい。特に後者の場合、測定回路のための電源は、電磁場の影響下で電流を誘導するのに適した本埋め込み可能な医療装置の導電表面を含んでもよい。また、埋め込み可能な医療装置１２のための電源として電池が設けられていてもよい。
【００３２】
埋め込み可能な医療装置１２の本体１８は、本明細書では本埋め込み可能な医療装置が埋め込まれている体の外に電磁場を放射する放射アンテナとしての機能も果たす。例えば、電源の一定の誘導電流強度では、電磁場の強度は、測定回路１６におけるインピーダンスに従う可変インピーダンス１５に直接依存している。従って埋め込み可能な医療装置１２の本体１８（またはより一般的には放射アンテナ）によって放射される電磁場の強度または規格は、測定回路１６のインピーダンスに依存している。あるいは、埋め込み可能な医療装置１２は本埋め込み可能な医療装置の本体とは別個のアンテナを備えているか、あるいはアンテナは本埋め込み可能な医療装置の少なくとも一部によって形成されていてもよい。
【００３３】
埋め込み可能な医療装置１２は例えばステントである。ステントは、上記序文に記載されているように、自然なヒト（または動物）の空洞に挿入されてそれを開放した状態に維持するための好ましくはメッシュ状で管状の金属製装置である。ステントは例えば金属合金またはポリマー材料で作られていてもよいが、他の材料も想定することができる。
【００３４】
埋め込み可能な医療装置１２には可変インピーダンスセンサ２２が備えられており、そのインピーダンスはそのセンサによって検出された物理量の関数として変化する。物理量という用語は、本明細書では測定または計算によって定量化することができる自然科学の任意の性質を意味し、その異なる可能な値は任意の実数または複素数を用いて表される。従って物理量は、例えば、長さ、電流、電圧、インピーダンス、化学元素の濃度またはさらには生物学的もしくは生化学的要素の存在および／または濃度を含む。
【００３５】
センサ２２は本埋め込み可能な医療装置の表面に分散されている。本明細書に記載されているステントの特定の事例では、センサ２２は特に、
−管腔側表面を除くステントの本体の「反管腔側」表面、すなわち空洞の壁と接触させてその開放状態を維持することを目的としたステントが通っている管腔とは反対の表面のみ、または
−反管腔側表面を除く管腔側表面のみ、または
−管腔側および反管腔側表面の両方、および
−管腔側表面と反管腔側表面とを繋ぐ表面
に分散されていてもよい。
【００３６】
センサには、特にそれらがステントの反管腔側表面、より一般的には本医療装置をその中に埋め込み可能である空洞の壁と接触させることを目的とした埋め込み可能な医療装置の外面に位置している場合に、例えば本埋め込み可能な医療装置と接触している組織の過形成を制限するために活性薬剤が被覆されていてもよい。
【００３７】
なお、ステントの反管腔側表面、より一般的には埋め込み可能な医療装置の外面に単一のセンサ、特に圧力センサを配置することにより、空洞におけるステントまたは埋め込み可能な医療装置の不十分な配置に関する情報を得ることが既に可能になっている。測定された圧力が低い（すなわち閾値圧力未満である）場合、センサは空洞の壁と接触しておらず、むしろ例えば血液と接触している可能性が高い。２つ以上のセンサが反管腔側表面すなわち外面に配置されている場合、センサによって測定された値を互いに比較することによって情報をより正確に得ることができる。
【００３８】
好ましくは、センサの損傷を回避するために、本埋め込み可能な医療装置の装着中に生じる変形が最小になるような本埋め込み可能な医療装置、特にステントの位置にセンサが配置されている。従って、図１３はステント１２のメッシュ１２０の頂点に固定されたセンサ２２ａおよびステントのメッシュの側面の中間点に固定されたセンサ２２ｃを備えたステント１２を示しているが、全てのステント２２ｃがステント１２のメッシュ１２０の側面の中央に固定されていることが好ましい。センサ２２ａ、２２ｃはステント１２の内面または外面に配置されていてもよい。但し、圧力センサをステントの内面においてステント１２の各端部の近くに配置すると特に有利である。従って、これらの２つのセンサによって測定された値における圧力差を決定することができ、これによりステント内部の閉塞の発生を識別することが可能になる。
【００３９】
センサはそれぞれ、特に、
−剪断力センサ、
−圧力センサ、
−インピーダンスセンサ、
−放熱センサ、
−応力ゲージ、および
−「熱式」流量センサ
から選択されてもよい。
【００４０】
センサ２２は可変インピーダンスセンサであり、すなわち、そのインピーダンスが検出された物理量の振幅または強度の関数として変化するセンサである。故に、埋め込み可能な医療装置１２のセンサによって検出された物理量の振幅が変動する場合、測定回路１６において他の変動が存在しなくても測定回路１６のインピーダンスも変動するように、測定回路１６においてこのセンサのインピーダンスが変動する。
【００４１】
図示のとおり各センサ２２はスイッチ２４に関連づけられており、スイッチ２４はそれに関連づけられているセンサ２２を回路から切断する（この例では短絡させる）のに適している。本明細書ではこの関連づけは、スイッチ２４をそれに関連づけられているセンサ２２とずらして（または並列に）装着することによって行う。センサ２２は本明細書では測定回路１６において直列に装着されている。実施形態の容易さおよび小型化を理由に、各スイッチは本明細書ではトランジスタ２４、この例ではシリコンＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ、より具体的にはディプリーションモードのＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ（すなわちｐ−ＭＯＳ）トランジスタによって具体化されている。さらなる実施形態では、各スイッチまたは特定のスイッチは別の種類のトランジスタ、特にＦＥＴトランジスタ、エンハンスメントモードのＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ、特にエンハンスメントモードのＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ、ＭＥＭＳ（「微小機械システム」を表す）または機械スイッチによって具体化されていてもよい。
【００４２】
図１は、決定された構成に従ってスイッチ２４の開閉を連続的に制御するのに適したスイッチ２４を制御するためのシステム２６をさらに示す。本明細書では、制御システム２６は互いに直列に配置された制御モジュール２８を備え、各制御モジュール２８はそれに関連づけられているスイッチ２４の開閉を制御するのに適している。
【００４３】
この例では、制御システム２６は通常はスイッチ２４を閉じた状態に維持し、それらを連続的に開き、次いで一度に単一のスイッチ２４が開くようにそれらを再び閉じるように構成されている。
【００４４】
この目的のために、各制御モジュール２８は、本明細書ではトランジスタ３０、３２、３４、３６、３８、抵抗器４０およびコンデンサ４２を用いて具体化されている論理回路から形成されている。抵抗器４０およびコンデンサ４２は、論理回路におけるコンデンサ４２の充電時間および前記コンデンサ４２の放電時間を定める。これらの充電および放電時間中に、制御モジュール２８は関連づけられたスイッチ２４を開くように制御する。スイッチ２４は残りの時間にわたって閉じた状態に維持され、それによって関連するセンサ２２を短絡させる。
【００４５】
より具体的には、図２に示すように本明細書では、各制御モジュール２８は、３つのＰチャネルトランジスタ３２、３４、３８および２つのＮチャネルトランジスタ３０、３６を用いて、以下のように具体化されている（以後、接続のみについて述べる）：
−測定回路１６の第１および第２の分岐４４、４６は並列に接続されており、第１の分岐４４は正の電源端子であり、第２の分岐４６は特定の時間間隔の間にギザギザの電圧パルスを発生するように構成された図面に図示されていない始動回路によって電力が供給される測定回路１６の入力である；
−第１のトランジスタ３０のゲートおよび第２のトランジスタ３２のゲートは互いに接続され、かつ第３のトランジスタ３４のソースおよび前述の制御モジュール２８の第２の分岐４６に接続されており、２つのトランジスタ３０および３２は第１のインバータを形成している；
−第４のトランジスタ３６のゲートおよび第５のトランジスタ３８のゲートは互いに接続され、かつ抵抗器４０の端子およびコンデンサ４２の端子に接続されており、２つのトランジスタ３６および３８は第２のインバータを形成している；
−第１のトランジスタ３０のソース、第４のトランジスタ３６のソースおよびコンデンサ４２の一方の端子は大地４８に接続されている；
−コンデンサ４２に接続されていない抵抗器４０の他方の端子は第１のトランジスタ３０のドレインおよび第２のトランジスタ３２のドレインに接続されている；
−第４のトランジスタ３６のドレインおよび第５のトランジスタ３８のドレインは互いい、かつ次の制御モジュール２８の第２の分岐４６および第３のトランジスタ３４のゲートに接続されている；
−第２のトランジスタ３２のソースおよび第５のトランジスタ３８のソースは互いに接続され、かつ前述の制御モジュール２８の第１の分岐４４に接続されている；
−第３のトランジスタ３４のドレインはセンサ２２を短絡させるためのスイッチ機能を有するトランジスタ２４のゲートに接続されている。
【００４６】
第１のインバータの入力に印加された電圧がゼロに近づき、従ってトランジスタ３０および３２の閾値電圧未満になると、ＰＭＯＳ型トランジスタ３２はＯＮ状態に切り換えられ、コンデンサ４２を充電する。その充電の終了時に、第２のインバータの入力における電圧はトランジスタ３６および３８の閾値電圧を超え、ＮＭＯＳ型トランジスタ３６をＯＮにする。ゼロに近い電圧がＰＭＯＳ型トランジスタ３４のゲートに接続された第２のインバータの出力に伝達される。次いで、ＰＭＯＳ型トランジスタ３４はＯＮ状態に切り換えられ、ゼロに近い電圧がＰＭＯＳ型スイッチ２４のゲートに伝達され、それによりゲートは閉じられる。ゼロに近い電圧が第１のインバータの入力に印加されるとスイッチ２４は閉じた状態に維持される。
【００４７】
トランジスタ３０および３２の閾値電圧を超える電圧が第１のインバータの入力に印加されると、ＮＭＯＳ型トランジスタ３０はＯＮ状態に切り換えられ、その出力に接地電位が伝達され、これによりコンデンサ４２の放電が生じる。この放電中に、第２のインバータの入力における電圧がトランジスタ３６および３８の閾値電圧未満になるまで低下し、それによりトランジスタ３６は抑止され、かつトランジスタ３８は起動する。トランジスタ３８はそれによって第２のインバータの出力にトランジスタ３４の閾値電圧を超える電位を伝達し、それにより第２のインバータは抑止される。その結果、スイッチ２４が開く。従って、第１の制御モジュール２８の第１のインバータの入力に高い正電圧を印加することによって、そこに接続されているスイッチ２４が開き、次いで、その後の制御モジュール２８に接続されているスイッチ２４が連続的に開く。第１のモジュールの入力４６に電力を供給する図示されていない始動回路は、時間間隔τ＝ＲＣにわたってギザギザの電圧パルスを発生するように構成されている。このパルスの立ち下がりによって、τと等しい時間が経過した後に第１のモジュールのスイッチが閉じられる。モジュールｎの入力におけるこのパルスの立ち下がりがモジュールｎ＋１の入力におけるパルスの立ち上りに一致するように、電圧パルスは１つの入力４６から別の入力４６まで伝播される。従って、この例では、パルスの伝播中に全てのスイッチは１つを除いて閉じられる。
【００４８】
そのような制御システムを用いた場合、測定回路において直列に装着されたセンサのそれぞれの端子における電圧の合計と等しい測定回路１６の端子における電圧は、センサのそれぞれの端子における電圧を表す連続するピークを示す。放射アンテナ機能を有する埋め込み可能な医療装置１２の本体１８によって放射される電磁場の強度は、それぞれがセンサ２２の端子における電圧を表す連続するピークのそれぞれに一致する。
【００４９】
図１では、埋め込み可能な医療装置１２における整流器５６および交流発電機５８の存在が認められる。それらは制御回路２６に直流を、測定回路１６にアンテナ１８における誘導電流の周波数とは異なり、かつ特にそれよりも低い周波数を有する電流をそれぞれ供給することを可能にする。その誘導電流の周波数は装置１４によって放射された電磁場に依存しているのでこれは有用になり得、前記周波数は好ましくは電磁波が横切る組織によって低い程度で吸収されるように選択される。測定回路におけるそのような周波数の使用は、行われる測定の精度を下げることがある。
【００５０】
測定回路１６は、センサ２２に関連づけられたスイッチ２４の場合と同様に、公知の固定インピーダンス６０のセットと制御モジュール２８によって制御されるスイッチ２４との組み合わせによって図１においてさらに完成されたものとなっている。公知のインピーダンスのこの組み合わせにより、固有かつ公知のインピーダンス６０の組み合わせを各埋め込み可能な医療装置１２に関連づけることによって、問い合わせられる本埋め込み可能な医療装置を識別することが可能になる。これは、複数のそのような埋め込み可能な医療装置が同じ患者の体内に埋め込まれている場合に特に有用である。次いで、測定されたいくつかの電磁場ピークを使用して埋め込み可能な医療装置１２を識別し、他のピークを使用して、識別された埋め込み可能な医療装置１２のセンサのそれぞれによって測定された値を決定する。例えば、測定された第１の電磁場ピークを使用して埋め込み可能な医療装置１２を識別し、かつその後のピークを使用して識別された埋め込み可能な医療装置１２のセンサのそれぞれによって測定された値を決定してもよい。さらに、これらのインピーダンスは公知であり、医療システム１０を較正するのにも適している。言い換えると、これらの公知のインピーダンスにより、異なる埋め込み可能な医療装置の異なるセンサによって測定された値をより正確に定量化することが可能になる。
【００５１】
あるいは、図１５に部分的かつ概略的に表されている実施形態によれば、本医療装置は、問い合わせ装置１４によって放射された識別子ＩＤ１を電気回路上に存在するインピーダンス６０の組み合わせに関連づけられた２進コードＩＤ２と比較するための比較器９４を備えていてもよく、この２進コードは例えばアナログ／デジタル変換器８０の出力またはステント内のメモリに保存されている識別子から得られる。次いで、本医療装置は比較が合致する場合にのみ問い合わせ装置による問い合わせに応答するように構成されていてもよい。有利には、この識別を繰り返し行ってもよく、問い合わせ装置は一度に１つのみの識別値を放射し、固有の識別子に対応するステントのみを識別し、かつこの医療装置において異なるセンサを用いて測定を行うのに適した時間にわたって、識別子に対応する値が対応していない各ステントは無効にされる（すなわち、本明細書では電力が供給されない）。
【００５２】
図３は医療システム１００の第２の例を示す。この医療システムは上に説明したものと実質的に同一である。但し、本実施形態では、埋め込み可能な医療装置１２の測定回路１６において、公知のインピーダンス６０およびセンサはそれらに関連づけられているスイッチ２４と直列に装着されており、インピーダンス６０またはセンサ２２およびスイッチ２４から形成されたセットは互いに対して並列に（またはずらして）装着されている。故に、制御モジュール２８は上に説明したものと同一であり、誘導電流の発生後に放射される電磁場は、全てのインピーダンス６０および全てのセンサ２２の合計から１を引いたものに一致し、インピーダンス６０およびセンサ２２はそれぞれ回路から切断され、この例では連続的に切断される。
【００５３】
あるいは、言うまでもなく時間間隔の間のみスイッチ２４を閉じるように制御し、残りの時間はスイッチ２４が開いているような異なる動作を有する制御モジュール２８を具体化することが可能である。そのような動作は、上記制御モジュール２８を保持し、かつスイッチ２４として使用されるディプリーションモードのＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタをエンハンスメントモードのＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタで置き換えることによって得てもよい。
【００５４】
図４および図５は医療システム２００のさらなる例を示す。この例によれば、センサ２２または公知のインピーダンス６０を回路から切断するためのスイッチ２４の制御は、公知のインピーダンス６０またはセンサ２２および本明細書ではトランジスタによって具体化されているスイッチ２４も含むモジュール６２に直接埋め込まれている。上記他の例に関しては、コンデンサ４２の充電時間間隔の間を除いてスイッチ２４がインピーダンス６０またはセンサ２２を回路から切断するようにスイッチ２４を制御するために抵抗器４０およびコンデンサ４２が使用される。コンデンサ４２の充電により次のモジュールのトランジスタ６６を起動させ、それにより対応するコンデンサ４２を充電する。一旦充電されると、コンデンサ４２は関連するトランジスタ２４を抑止し、それによりインピーダンス６０またはそこに接続されているセンサ２２は回路から切断される。
【００５５】
本明細書では図５に示すように、各モジュール６２は以下のように具体化されている：
−第１および第２の分岐４４、４６は並列である；
−センサ２２またはインピーダンス６０の一方の端子は大地４８に接続されている；
−センサ２２またはインピーダンス６０の他方の端子はトランジスタ２４のドレインに接続されている；
−第２のトランジスタ６６のゲートは前のモジュール６２の第２の分岐４６に接続されている；
−第２のトランジスタ６６のドレインは前および次のモジュール６２の第１の分岐４４に接続されている；
−第２のトランジスタ６６のソースはトランジスタ２４のソースおよびダイオード６４に接続されている；
−トランジスタ２４、６６に接続されていないダイオード６４の他方の端子は固定インピーダンス４０の端子に接続されている；
−ダイオード６４に接続されていないインピーダンス４０の他方の端子はトランジスタ２４のゲート、他方の端子によって大地４８に接続されたコンデンサ４２の端子、および次のモジュール６２の第２の分岐４６に接続されている。
【００５６】
前述の例に関しては、モジュール６２の構成により、各センサ２２およびインピーダンス６６は電力が供給されるためにアンテナ１８に連続的に接続されており、他のセンサ２２およびインピーダンス６６はそれらの一部が切断されている。
【００５７】
最後に、図６は医療システム３００の一実施形態の第４の例を示す。この医療システム３００は、測定回路１６が別個の可変インピーダンス（測定回路１６自体が可変インピーダンスを有する）および測定回路１６のインピーダンスに従ってこの可変インピーダンスを制御するための装置によって媒介されずに電磁場の放射のためのアンテナ１８に直接接続されているという点で前述の例２００とは区別される。また、医療装置１２上の電気回路は特に簡略化されている。
【００５８】
言うまでもなく、測定回路１６がアンテナに直接接続されており、例えば図２および図３に関して説明されているように本埋め込み可能な医療装置がこの測定回路に関連づけられた制御回路も備える構造を想定することもできる。
【００５９】
実際には、上記実施形態では、各モジュールは特に以下の形態で具体化されていてもよい。導電性材料、例えばポリマー材料または金属合金、好ましくは生体適合性で作られた例えば６０×６０μｍ２の２つの測定電極は、電気絶縁性の生体適合性ポリマー基板（例えばパリレン）上に蒸着されていている。制御システムおよびスイッチの電気部品はポリマー基板に埋め込まれている。
【００６０】
上記医療システムは、図１４のフローチャートによって示されているように、埋め込み可能な医療装置１２の問い合わせ方法５００を実施するのに適している。
【００６１】
この方法５００は、測定回路１６に電力を供給する工程からなる第１の工程５０２を含む。好ましくは、この電力供給は、アンテナすなわち埋め込み可能な医療装置１２が誘導電流を発生するように構成されている場合には、埋め込み可能な医療装置１２の本体における誘導電流によって行われる。これにより、測定が行われる場合にのみ測定回路１６に電力を供給することが可能になる。
【００６２】
方法５００は、決定された構成に従って本埋め込み可能な医療装置のスイッチのそれぞれの開閉を連続的に制御するように本埋め込み可能な医療装置を制御するためのシステムを起動させる工程からなる工程５０４によって継続する。本明細書では図面に関して説明されている例の範囲内において、この起動は、問い合わせ装置による電磁場の放射に応答した誘導による測定回路１６の電力供給と同時に行われることに留意されたい。次いで、方法５００は、問い合わされた医療装置を識別するための工程５０６を含む。あるいは、この工程は測定回路に電力を供給する前に行ってもよい。
【００６３】
あるいは、問い合わせ装置によって放射された識別信号を本医療装置の固有の識別子と比較するための比較器が本医療装置に備えられている場合には、本医療装置自体において識別を行ってもよい。上に示されているように、この識別子は、本医療装置および／または本医療装置の各測定線における公知のインピーダンスの組み合わせの形態をなしていてもよい。この識別を繰り返し行ってもよく、問い合わせ装置は一度に識別子の１つの数字のみを放射し、自身の識別子がこの数字に一致しない医療装置はそれぞれ一時的に動作が停止される（すなわち、この研究例では電力が供給されない）。
【００６４】
あるいは、この識別を処理装置で行い、アンテナ１８によって放射された信号は処理装置によって解釈されて、問い合わせられた医療装置および／または測定線のインピーダンスの組み合わせを決定する。特に測定回路の制御構成がより複雑な場合には、処理装置を使用して、問い合わせに応答した各センサおよび本埋め込み可能な医療装置によって測定された値を決定してもよい。
【００６５】
これを行うために、処理装置は、本埋め込み可能な医療装置のアンテナによって放射された電磁場の測定信号のフーリエ解析を実施し、受信された（任意に処理された）信号を以前に測定された信号と比較し、かつそこから本埋め込み可能な医療装置の各種センサによって測定された値を推測するのに特に適している場合があり、１つの位置は測定値のそれぞれを決定するのに適している。
【００６６】
この識別が「いいえ」である場合、本医療装置は工程５０８において一時的に動作が停止される。
【００６７】
この識別が「はい」である場合、方法５００は、本埋め込み可能な医療装置のアンテナによって放射された電磁場を測定する工程からなる工程５１０によって継続する。この測定は、この測定により埋め込み可能な医療装置１２のセンサ２２のそれぞれによって測定された値を決定するのが可能になるように、制御システムが比較的大きい数の異なる構成の測定回路を制御することができるような比較的長い時間にわたって行われる。測定工程全体を通して、アンテナ１４は好ましくは一定の電磁場を放射して、測定回路１６の電力供給および制御システム２６の起動を維持する。
【００６８】
好ましくは、各構成は測定回路の全てのセンサまたはインピーダンスが１つを除いて回路から切断される状況に対応する。従って、測定された電磁場に基づいて、まず問い合わせに応答した埋め込み可能な医療装置を決定することができる。実際には、アンテナによって放射された電磁場において測定される第１のピークは固定インピーダンスに対応し、その組み合わせにより本埋め込み可能な医療装置を識別することが可能になる。これらの測定された電磁場は測定回路の公知のインピーダンスに対応するため、測定された電磁場は本システムを較正するのにも適し得る。最後に、その後の電磁場により、本埋め込み可能な医療装置上に分散されたセンサのそれぞれによって測定された値を決定することが可能になる。
【００６９】
要素６０Ａがセンサ２２の間にあると想定した場合、放射された対応する電磁場を使用して、センサ２２による測定によって生じるその後および／またはその前の放射信号を較正してもよい。
【００７０】
医療装置１２の全てのセンサ２２が問い合わせられると、電気回路の電力供給がオフに切り換えられ、医療装置１２の電気回路は動作が停止される。
【００７１】
本明細書において記載されている方法は、そのインピーダンスがセンサによって検出された物理量の関数として変化する任意の種類の可変インピーダンスセンサと共に使用できることに留意されたい。本埋め込み可能な医療装置上に分散されたセンサは異なる種類のものであってもよく、すなわち異なる物理量を検出できることにも留意すべきである。
【００７２】
特に上記方法は、特に本埋め込み可能な医療装置が実際に空洞の壁と接触している場合には、開放状態に維持されているはずである自然の空洞の中に好適に埋め込まれている（すなわち配置されている）か否かを決定するために使用してもよい。実際にはステントの効果は、例えば大部分の埋め込み可能な医療装置に当てはまることだが、埋め込み可能な医療装置が、それが挿入されている空洞（特に静脈または動脈）の壁に当接していない場合に著しく減少する。
【００７３】
例えば、圧力センサをステントの反管腔側表面、すなわち本埋め込み可能な医療装置がその中に受け入れられる空洞の壁と接触させることを目的としたステントが通っている管腔とは反対側の表面に配置することによって、上記方法によりセンサのそれぞれによって測定された圧力を決定することが可能になるため、これらのセンサのそれぞれがその壁と接触しているか否かを決定することが可能になる。言うまでもなく、ステントの好適な位置を決定するためのこの機能を１つにまとめてもよく、すなわち、例えば圧力センサをステントの反管腔側表面に配置してもよく、かつ任意に別の物理量のセンサをステントの管腔側表面に配置してもよい。
【００７４】
あるいは、同じ物理量のセンサは、ステントまたは埋め込み可能な医療装置上の実質的に同じ位置において、反管腔側表面および管腔側表面に分散されている。言い換えると、同じ物理量のセンサがステント本体のいずれかの側面においてステントの同じ位置に配置されている。これらのステント対のそれぞれによって測定された値の比較により、ステントの空洞における誤った位置の表示を得ることも可能になる。特に反管腔側表面にあり、従って壁と接触しているはずであるセンサが血液と接触している管腔側表面にあるセンサと実質的に同一の値を測定する場合、反管腔側表面にあるセンサは実際に血液にも接触しているが壁とは接触していない可能性が高い。従ってステントが空洞内に不完全に位置している可能性が高い。
【００７５】
言うまでもなく、上記方法は情報の数多くの他の項目を得るのに適している場合がある。
【００７６】
特に、ステントの管腔側または反管腔側表面、より一般的には埋め込み可能な医療装置の表面、特に本医療装置がその中に埋め込まれている空洞の壁と接触している本埋め込み可能な医療装置の表面、あるいは血液と接触させることを目的とした本埋め込み可能な医療装置の表面に配置されているセンサは、任意に内皮組織または平滑筋組織で被覆されているか否かを決定するのに適している場合がある。
【００７７】
これは、例えば電気インピーダンス分光法（ＥＩＳ）によって、特に測定回路において別々の周波数の電流を印加することによって、本埋め込み可能な医療装置上に分散されたセンサ（特にステントの管腔側表面または反管腔側表面）を被覆している組織の組成を決定するのにも適している場合がある。
【００７８】
図７の電気回路１０Ａは図１の回路の他の実施形態である。
【００７９】
電気回路１０Ａは第１に、放射回路において電気測定回路１６とアンテナ１８に接続された可変インピーダンス１５との間に位置しているアナログ／デジタル変換器８０を備える。図１の電気回路１０にも使用することができるこのアナログ／デジタル変換器８０により、アンテナ１８によって放射され得る信号の範囲を増加させることも可能になる。この変換器８０により、行われた測定の信号対雑音比を高めることも可能になる。
【００８０】
さらに、電気回路１０Ａは、公知の固定インピーダンスの要素６０Ａ、例えばセンサ２２の間にある抵抗器の存在によって図１のものとは区別される。インピーダンス６０に関しては、要素６０Ａはモジュール６２Ａにおいて制御モジュール２８によって制御されるスイッチ２４に関連づけられている。この要素６０Ａのインピーダンスは、好ましくはセンサ２２がこのインピーダンス値を達成することができないように選択される。例えば、要素６０Ａのインピーダンスは、センサ２２によって達成されるのに適した最小インピーダンスの９０％未満および／またはセンサ２２によって達成されるのに適した最大インピーダンスの１１０％超である。従って、センサ２２による測定に対して２つの放射された信号の間で容易に識別可能な遷移信号が放射される。従って、期待される形態の信号によって分離される２つの連続測定を区別するのはより容易である。さらに、センサ２２の間にあるこの要素６０Ａの存在は、その後および／またはその前のセンサ２２を較正するのに適している場合がある。従って、測定はより正確になる。言うまでもなく、さらなる構成も想定することができる。特に、線の開始位置のみに要素６０Ａを想定するか、あるいは測定線上に全てのｎ個のセンサ２２（ｎはゼロではない自然の整数である）、またはさらには不規則な分布の要素６０Ａを想定することができる。
【００８１】
図８は、電気回路１０Ａのようにアナログ／デジタル変換器８０および公知の固定インピーダンスの要素６０Ａを備える、図３の電気回路１００の他の実施形態１００Ａを示す。これらの修正形態の利点は、図７の電気回路１０Ａの範囲内と同じである。
【００８２】
同じことが、図９および図１０によって示され、かつ図４および図５の電気回路２００に対して同じ修正を行うことによって得られる電気回路２００Ａにも当てはまる。
【００８３】
本明細書では、公知の固定インピーダンスの要素６０Ａおよびアナログ／デジタル変換器８０の存在は独立していることに留意されたい。アナログ／デジタル変換器８０および公知のインピーダンスの要素６０Ａのうちの２つのうちの１つを必要としない実施形態も想定することができる。
【００８４】
図１１には、図１の電気回路１０の他の電気回路１０Ｂの電気回路図が表されている。図１の電気回路１０は単一の線のみを含むが、電気回路図１０Ｂは並列に装着された複数の測定線９０を含むという点で、この電気回路図１０Ｂは図１の電気回路１０とは区別される。本明細書では測定線９０は図１に表されている単一の線と同一である。但し、測定回路１６は、特に互いから連続する各線において他の線９０とは独立して測定線のそれぞれにおいて測定を行うための線選択装置９２を備える。線選択装置９２は制御モジュール２８と実質的に同一の形態をなし、それにより各線９０に電流を連続的に供給することができる。
【００８５】
図示されている例では、アナログ／デジタル変換器８０も、測定線９０によって形成されている並列分岐と可変インピーダンス１５との間に設けられている。
【００８６】
図１２に示されている電気回路１０Ｃは図１１の電気回路１０Ｂと同様である。電気回路１０Ｃは、並列する測定線９０のそれぞれの上にアナログ／デジタル変換器８０が存在することによって本質的に区別される。
【００８７】
なお、図３および図４の電気回路１００および２００に基づく複数の測定線９０を有する電気回路を想定することもできる。
【００８８】
これらの線のそれぞれの上または特定の線の上のみにあるセンサのそれぞれの間に公知の固定インピーダンスの要素６０Ａを想定することもできる。次いで各線９０について、線９０の開始位置においてインピーダンス６０の固有の組み合わせを選択することによって各時点で測定が行われる線を識別することができる。
【００８９】
電気回路１０Ｂ、１０Ｃが複数の測定線を含む状況では、測定線が医療装置１２の上、特にかわら状に重なった同軸の螺旋状にステント１２の上に延在していると特に有利であることが判明している。言い換えると、測定線は互いの周りに巻き付けられた螺旋に沿って並列に延在している。実際には、これにより異なる線のセンサ間の距離を最小にすることが可能になる。線９０のセンサ２２またはさらには線９０全体が不良状態になった場合に、１つまたは複数のセンサが近くに位置する他の測定線によって測定された値によって欠測値の近似値をより良好に求めることができるため、これは特に有利である。装置１２はそれによってロバスト性が増し、これは装置１２が患者の体内に埋め込まれている場合に特に有利である。
【００９０】
なお、記載されている電気回路は、電気回路のセンサごとにそれによって測定された値を決定するのに適している。本医療装置、特にステント上のセンサの位置が分かれば、本医療装置上で測定される物理的パラメータの進行をリアルタイムで表すモデルを決定することができる。従って、実施者はリアルタイム情報を得ることができる。この情報は特に、ヒトの体の空洞における本医療装置、特にステントの正しい配置に関するものであってもよい。本医療装置、特にステントの外面に配置された圧力センサによって測定された圧力を表すことにより、実施者はこの医療装置が正確に埋め込まれているか否かを決定することができ、低すぎる測定圧力は、例えばステントがそれを受け入れる空洞の壁と接触していないことを示してもよい。
【００９１】
例えば電子制御装置および画面を備えた上記医療システムの処理装置、すなわちコンピュータは、リアルタイムモデル、例えば測定値に基づく３Ｄモデルを決定し、かつこのモデルを画面に表示するのに適し得る。測定点の間の値は、この場合は特に最近接測定点への距離に従って畳み込みすることによって近似値を求めることができる。
【００９２】
少なくとも１つの測定値が期待値を満たさない状況では、各種視覚および／または音響信号が処理装置によって放射されてもよい。視覚信号は特に、測定値が一致していないセンサ２２を図示されているモデルに基づいて識別するのに適し得る。
【００９３】
あるいは、処理装置は測定されたデジタル値を処理し、それらを期待値範囲と比較し、かつ例えば異なる表示色を用いて測定がその範囲内である点および測定がその範囲内でない点を異なる方法で出力として表示してもよい。
【００９４】
視覚信号は上記モデルの表示を完了する。
【００９５】
本発明は、例示的かつ非限定的な例によって図面に関する上記実施形態の例のみに限定されない。
【００９６】
特に本埋め込み可能な医療装置は、
−心臓弁、
−心臓ペースメーカ、
−人工内耳、
−人工咽頭、
−整形外科用インプラント、
−脳インプラント、
−人工網膜、
−カテーテル、または
−細胞組織（「組織工学によって作製された構築物」）
を含む群から選択されてもよい。
【００９７】
あるいは、本医療装置は埋め込み可能でなくてもよい。また、本医療装置は特にヒトの体の一部に施用することができる。本医療装置はこの場合、患者の皮膚に施用される包帯、帯具またはストリップの形態をなしていてもよい。また、本医療装置は患者の角膜に配置されるコンタクトレンズの形態をなしていてもよい。
【００９８】
最後にさらなる他の実施形態によれば、本医療装置はヒトの体内に埋め込み不可能であっても体表に施用不可能であってもよい。
【図１】
2019517837.tif 000003
【図２】
2019517837.tif 000004
【図３】
2019517837.tif 000005
【図４】
2019517837.tif 000006
【図５】
2019517837.tif 000007
【図６】
2019517837.tif 000008
【図７】
2019517837.tif 000009
【図８】
2019517837.tif 000010
【図９】
2019517837.tif 000011
【図１０】
2019517837.tif 000012
【図１１】
2019517837.tif 000013
【図１２】
2019517837.tif 000014
【図１３】
2019517837.tif 000015
【図１４】
2019517837.tif 000016
【図１５】
2019517837.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月11日(2018.12.11)
【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】
そのインピーダンスが検知された物理量の関数として変化するそこにおいて少なくとも２つのセンサ（２２）が接続されている電気測定回路（１６）と、前記電気測定回路（１６）に電力を供給するための電源（１８）と、前記電気測定回路（１６）の前記インピーダンスに従って電磁場を放射するためのアンテナ（１８）とを備える医療装置（１２）であって、前記センサ（２２）は複数の線上に配置されており、各線上の前記センサ（２２）はそれぞれ、前記測定回路（１６）において前記センサ（２２）の電流供給を遮断するためにスイッチ（２４）に関連づけられており、各線は決定された構成に従って前記スイッチ（２４）の開閉を連続的に制御するために前記スイッチ（２４）を制御するように構成された制御システム（２６）をさらに備え、前記制御システム（２６）は、それぞれが関連づけられたスイッチ（２４）を制御する互いに対して直列に配置されたモジュール（２８、６２）を備える、医療装置（１２）。
【請求項２】
前記モジュール（２８、６２）はそれぞれ、その充電または放電により前記関連づけられたスイッチ（２４）の開閉を行う直列ＲＣ回路（４０、４２）を備える、請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
１つのモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電が次のモジュールの直列ＲＣ回路の充電または放電を引き起こす、前記請求項に記載の医療装置。
【請求項４】
各モジュール（２８）は、
・そのソースが前記モジュール（２８）の前記入力（４６）に接続され、そのゲートが前記モジュール（２８）の出力に接続され、かつそのドレインが前記関連づけられたスイッチ（２４）のゲートに接続されている第１のトランジスタ（３４）と、
・その入力が前記モジュールの前記入力に接続され、その出力が前記直列ＲＣ回路の抵抗器（４０）の第１の端子（４０ａ）に接続され、前記抵抗器（４０）の第２の端子（４０ｂ）がコンデンサ（４２）の第１の端子に接続され、その第２の端子が大地（４８）に接続されている第１のインバータ（３０、３２）と、
その入力が前記抵抗器（４０）の前記第２の端子（４０ｂ）に接続され、かつその出力が前記モジュールの出力に接続され、前記出力が次のモジュールの入力を形成している第２のインバータ（３６、３８）と
を備える、請求項２または３のうちの１項に記載の医療装置。
【請求項５】
各モジュール（６２）は、
・そのゲートが前記モジュールの前記入力（４６）に接続され、かつそのドレインが正の電源端子（４４）に接続されている第１のトランジスタ（６６）と、
・そのソースが前記第１のトランジスタ（６６）のソースに接続され、そのゲートが前記モジュールの出力に接続され、かつそのドレインが前記可変インピーダンスセンサ（２２）の第１の端子に接続され、その第２の端子が大地（４８）に接続されている第２のトランジスタ（２４）と、
・そのアノードが前記第１のトランジスタ（６６）の前記ソースに接続され、かつそのカソードが前記直列ＲＣ回路の抵抗器（４０）の第１の端子（４０ａ）に接続され、その第２の端子（４０ｂ）が前記モジュールの前記出力に接続され、前記直列ＲＣ回路の前記コンデンサ（４２）が前記モジュールの前記出力と大地（４８）との間に接続されているダイオード（６４）と
を備える、請求項２または３のうちの１項に記載の医療装置。
【請求項６】
スイッチ（２４）およびセンサ（２２）のセットは直列に装着され、スイッチ（２４）およびセンサ（２２）の前記セットは互いに対して並列に装着されて測定線を形成し、前記医療装置は好ましくは並列する複数の測定線を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項７】
スイッチ（２４）およびセンサ（２２）のセットは並列に装着され、スイッチ（２４）およびセンサ（２２）の前記セットは互いに対して直列に装着されて測定線を形成し、前記医療装置は好ましくは並列する複数の測定線を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項８】
前記センサ（２２）の少なくとも１つは、適用可能であれば、その上に前記医療装置（１２）を施用するかその中に前記装置を埋め込み可能な体の一部と接触させることを目的とした前記装置の外面に配置されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項９】
前記測定回路は、その開閉が前記制御システム（２６）によって制御されているスイッチ（２４）にそれぞれが関連づけられている複数の固定インピーダンス（６０）を備える、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１０】
前記医療装置は貫通導管を形成し、かつ前記貫通導管において前記貫通導管の端部のそれぞれに配置された２つの圧力センサを備える、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１１】
前記医療装置はメッシュ状の血管内ステントであり、少なくとも１つのセンサ（２２）、好ましくは前記センサ（２２）はそれぞれ、前記血管内ステントのメッシュの片側の中間点に配置されている、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１２】
同軸の螺旋に沿って前記医療装置、特に前記血管内ステントの上に延在する複数の測定線を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項１３】
前記請求項のいずれか１項に記載の医療装置（１２）と、前記医療装置（１２）の前記アンテナによって放射された電磁場を検知するための手段を含む前記医療装置からの情報を受信するための装置とを備える医療システム。
【請求項１４】
好ましくは情報を受信するための前記装置と組み合わせられ、好ましくは前記医療装置の前記測定回路において誘導電流を作り出すのに適した電磁場を放射するための手段を含む前記医療装置の問い合わせ装置（１４）をさらに備える、請求項１３に記載の医療システム。
【請求項１５】
請求項９に記載の医療装置（１２）を備え、前記問い合わせ装置（１４）によって放射された識別子（ＩＤ１）を前記固定インピーダンス（６０）の所与の組み合わせに関連づけられた２進コード（ＩＤ２）と比較することを目的とした比較器（９４）を備える、前記請求項に記載の医療システム。
【請求項１６】
前記受信装置、例えばコンピュータによって受信された情報を処理するための装置をさらに備え、情報を処理するための前記装置は好ましくは前記センサを用いて行われた測定の値に関する情報を伝達する前記医療装置のモデルをリアルタイムで表示するための画面を有する、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の医療システム。
【請求項１７】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の医療装置または請求項１３〜１６のうちの１項に記載の医療システムに問い合わせるための方法であって、
−前記医療装置の前記測定回路に電力を供給する工程、
−前記制御システムを起動させて決定された構成に従って前記スイッチのそれぞれの開閉を連続的に制御する工程、および
−前記医療装置の前記アンテナによって放射された電磁場を測定する工程
からなる工程を含む、方法。
【国際調査報告】
2019517837.tif 000018
2019517837.tif 000019
2019517837.tif 000020
2019517837.tif 000021
2019517837.tif 000022
2019517837.tif 000023