(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械的な基板と、
前記電気機械的な基板上に配置された圧力センサと、
前記圧力センサの少なくとも一部分を取り囲む可撓性外膜と、
前記圧力センサの前記一部分と前記可撓性外膜との間に配置された疎水性液体と、
を備える、埋め込み型医療装置であって、
前記可撓性外膜および前記疎水性液体がパッケージを形成し、前記パッケージの表面は、前記埋め込み型医療装置に関連する製造環境および動作環境に基づいて予め定められた湾曲を有する、埋め込み型医療装置。
【請求項２】
前記圧力センサの前記一部分は、圧力ポートを備える、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項３】
前記電気機械的な基板は、無線通信回路素子、電力管理回路素子、信号処理回路素子、パワーハーベスティング回路素子、または導電性ワイヤのセットのうちの１つ以上を備える、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項４】
前記可撓性外膜は、ポリ（ｐ−キシリレン）素材、ポリイミド、または薄い金属のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項５】
前記疎水性液体は、シリコーンオイルまたは植物オイルの１つ以上を含む、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項６】
前記可撓性外膜および前記疎水性液体が、前記圧力センサおよび前記電気機械的な基板を含むパッケージを形成する、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項７】
前記湾曲は、前記動作環境の温度が前記製造環境の温度よりも高い条件下で凹状である、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項８】
前記湾曲は、前記動作環境の温度が前記製造環境の温度よりも低い条件下で凸状である、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項９】
前記圧力センサの前記一部分に配置された第１の支柱を更に備え、前記湾曲は前記第１の支柱に基づく、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１０】
前記電気機械的な基板上に配置された第２の支柱を更に備え、前記第１の支柱、前記第２の支柱、および前記可撓性外膜の一部分が前記湾曲を形成する、請求項９に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１１】
前記圧力センサの前記一部分に配置された第２の支柱を更に備え、前記第１の支柱および前記第２の支柱は異なる長さであって、前記第１の支柱、前記第２の支柱、および前記可撓性外膜の一部分は前記湾曲を形成する、請求項９に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１２】
前記可撓性外膜が波形を備える形状を有する、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１３】
前記疎水性液体の動粘度は動粘度範囲内にあって、前記動粘度範囲は、前記圧力センサの前記一部分の動作環境物質への露出を遅延させることに関連する時間遅延に基づき予め定められており、前記物質への前記露出は、前記圧力センサの感度またはオフセットドリフトの少なくとも１つに影響を及ぼす、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１４】
前記動粘度範囲は、０．４５ｃＳｔと１００，０００ｃＳｔとの間である、請求項１３に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１５】
前記圧力センサの前記一部分は圧力ポートを備え、前記疎水性液体の前記動粘度、および前記可撓性外膜の形状は、前記動作環境の圧力と前記圧力ポートにおける圧力とを実質的に等しくする、請求項１３に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１６】
前記圧力センサの前記一部分、前記可撓性外膜、および前記疎水性液体を含む剛性構造を更に備え、前記剛性構造の外表面は穴を備える、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１７】
前記圧力センサの前記一部分を含み、穴を備える剛性構造を更に備え、前記可撓性外膜が前記剛性構造を取り囲む、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１８】
前記圧力センサの前記一部分と前記可撓性外膜との間に配置された内膜を更に備える、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項１９】
前記疎水性液体は、前記内膜と前記可撓性外膜との間に配置される、請求項１８に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２０】
前記圧力センサの前記一部分と前記内膜との間に配置された他の液体を更に備える、請求項１９に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２１】
前記内膜と前記可撓性外膜との間に配置された他の液体を更に含み、前記疎水性液体は、前記圧力センサの前記一部分と前記内膜との間に配置される、請求項１８に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２２】
第２のセンサを更に備え、前記可撓性外膜が前記第２のセンサを取り囲む、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２３】
第２のセンサ、前記第２のセンサを取り囲む第２の外膜、および前記第２のセンサと前記第２の外膜との間に配置された第２の疎水性液体を更に備える、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２４】
前記圧力センサは、ワイヤのセットによってコンピュータシステムに導電的に結合される、請求項１に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２５】
前記コンピュータシステムは、動作環境の圧力データに基づいて前記動作環境の状態を診断するように構成され、前記圧力データは前記圧力センサによって検知され、前記コンピュータシステムに送信される、請求項２４に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２６】
前記コンピュータシステムは、圧力データの変化に基づいて前記圧力センサの動作状態を検出するように構成され、前記圧力データは前記圧力センサによって検知され、前記コンピュータシステムに送信される、請求項２４に記載の埋め込み型医療装置。
【請求項２７】
埋め込み型医療装置を製造する方法であって、
電気機械的な基板上に配置されたセンサの少なくとも一部分の周囲に疎水性液体のボリュームを形成するステップと、
前記センサの前記一部分を取り囲む可撓性外膜を形成するステップであって、前記疎水性液体のボリュームは、前記センサの少なくとも前記一部分と前記可撓性外膜との間に配置されるステップと、
を含む方法。
【請求項２８】
前記疎水性液体のボリュームを形成するステップにおいて、
前記センサの少なくとも前記一部分を脱気し、
前記センサの少なくとも前記脱気された一部分を前記疎水性液体の溶液中に配置する、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記センサは圧力センサを含み、前記疎水性液体はオイルを含み、希釈剤が前記センサの少なくとも前記一部分を脱気するために使用される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記可撓性外膜を形成するステップにおいて、前記疎水性液体のボリュームの表面上にポリ（ｐ−キシリレン）素材を堆積させる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記センサの表面に支柱の端部を取り付けるステップであって、前記可撓性外膜は前記支柱を取り囲むステップを更に含み、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記可撓性外膜は、前記支柱に基づいて湾曲形状を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記可撓性外膜は湾曲形状を有し、前記可撓性外膜を形成するステップにおいて、前記疎水性液体のボリュームに固体の素材を加えて前記湾曲形状を形成し、ポリ（ｐ−キシリレン）素材を前記疎水性液体のボリュームおよび前記固体の表面に堆積させ、前記固体は、少なくともオクタデカンを含み、堆積温度と動作温度との間の溶解温度を有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記可撓性外膜を形成するステップにおいて、モールドの表面上にポリマ素材を堆積させる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記センサの前記少なくとも一部分の周囲に前記疎水性液体のボリュームを形成するステップにおいて、
前記モールドのキャビティ内に前記センサの前記少なくとも一部分を配置し、前記キャビティは前記モールドの前記表面を含み、
前記モールドの前記キャビティに前記疎水性液体を加え、
前記疎水性液体の自由表面上に追加のポリマ素材を堆積させ、前記センサの前記少なくとも一部分を含むパッケージを形成し、
前記モールドから前記パッケージを取り外す、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記モールドの前記表面は波形を備える、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記可撓性外膜は波形を含み、前記可撓性外膜を形成するステップにおいて、降伏強度を超えて前記可撓性外膜をアニーリングし、前記アニーリングされた可撓性外膜を冷却することによって前記波形を形成する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記可撓性外膜を形成するステップにおいて、モールドに基づいてシリコーンバッグを形成する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記シリコーンバッグが開口部を有し、前記センサの前記少なくとも一部分の周囲に前記疎水性液体のボリュームを形成するステップにおいて、
前記開口部を通して前記センサの前記少なくとも一部分をシリコーンバッグ内に配置し、
前記シリコーンバッグに前記疎水性液体を加える、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年３月３１日に出願された米国仮特許出願番号６２／１４０，５７１号の優先権を主張するものであり、この先行出願の開示は、あらゆる目的のために全体を参照により本明細書に取り込まれるものである。
（連邦政府支援の研究開発から生じた発明に係る権利関係）
【０００２】
（該当せず）
【背景技術】
【０００３】
埋め込み型医療装置は、広範囲の医療用途に使用されている。用途の一部は、医学的状態のモニタリングに関する。他の用途は、特定の医療処置のプロアクティブまたはリアクティブな実施に関する。
【０００４】
一般に、埋め込み型医療装置は、患者等の検査対象への埋め込みをサポートするための小さな形状要素を有する。ある医療用途では、埋め込まれた医療装置は、検査対象の体内環境に（例えば、検査対象の体内にある特定の臓器の近傍に）一定期間存在する。動作中、埋め込まれた医療装置は、その期間、体内環境の様々な条件下におかれる。この条件は、埋め込まれた医療装置の短期的および長期的な動作に影響を及ぼし得る。例えば、体液等の体内環境物質は、埋め込まれた医療装置の部品を腐食し得る。腐食は、医学的状態をモニタリングする能力または医療処置を実施する能力を低下させる。
【０００５】
埋め込み型医療装置のパッケージングは、検査対象の体内環境の条件に対する保護を助ける。例えば、保護層は、埋め込み型医療装置をカプセル化してパッケージを形成する。様々な素材がカプセル化に利用可能である。素材は、埋め込み型医療装置の外面上に堆積されて、保護層を形成する。一般に、素材は堆積後に固体の保護層を形成する。とはいえ、ある医療用途では、検査対象の体内環境に埋め込まれたときに、固体であることが埋め込み型医療装置の動作に影響を及ぼす。
（発明の概要）
【０００６】
埋め込み型医療装置について、概して記載されている。一実施例では、埋め込み型医療装置は、圧力センサ等のセンサを備える。センサは、検査対象に埋め込まれるように構成される。一旦埋め込まれると、センサは様々な動作環境条件下におかれる。これらの条件下における悪影響から保護するために、センサは液体カプセル化でパッケージングされる。パッケージングは、センサの少なくとも一部分を取り囲む可撓性外膜を含む。可撓性外膜は、膨張および圧縮を容易にする波形または湾曲を含み得る。パッケージングはまた、圧力センサの少なくとも一部分と可撓性外膜との間に配置された疎水性液体も含む。
【０００７】
センサをパッケージングするための製造方法についても、概して記載されている。この製造方法は、センサの少なくとも一部分の周囲に疎水性液体のボリュームを形成するステップを含む。製造方法はまた、疎水性液体の自由表面上に可撓性外膜を形成するステップをも含む。
【０００８】
医療システムについても、概して記載されている。医療システムは、埋め込み型医療装置とコンピュータとを備える。パッケージングされたセンサによって検知されたデータは、コンピュータ上で動作する医療アプリケーションによって分析される。医療アプリケーションは、医療状態の診断を容易にし、医療処置を実施するための制御命令を提供し、および／または検知されたデータに基づいてセンサの動作状態を追跡する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による、埋め込み型医療装置を使用する例示的な医療システムを示す。
【図２】一実施形態による、動作環境条件に対する保護のためにパッケージングされた埋め込み型医療装置の例であって、パッケージングに疎水性液体および外膜が使用されたものを示す。
【図３】一実施形態による、パッケージングされた埋め込み型圧力センサと、パッケージングされていない埋め込み型圧力センサの性能を比較するグラフである。
【図４】一実施形態による、埋め込み型医療装置の一部分をパッケージングする例を示す。
【図５】一実施形態による、埋め込み型医療装置の複数の部分をパッケージングする例を示す。
【図６】一実施形態による、埋め込み型医療装置の多層パッケージの例を示す。
【図７】図７は、一実施形態による、パッケージの表面構成の例を示す。
【図８】一実施形態による、埋め込み型医療装置の圧力センサの周囲における疎水性液体のボリュームの例を示す。
【図９】一実施形態による、疎水性液体のボリュームの周囲に形成された外膜の例を示す。
【図１０】一実施形態による、埋め込み型医療装置をパッケージングするステップの例を示す。
【図１１】一実施形態による、埋め込み型医療装置をパッケージングするステップの他の例を示す。
【図１２】一実施形態による、埋め込み型医療装置をパッケージングするステップの更に他の例を示す。
【図１３】一実施形態による、動作環境条件に対する保護のためにパッケージングされた埋め込み型医療装置を製造するための方法の例を示すフローチャートである。
【図１４】一実施形態による、動作環境条件に対する保護のためにパッケージングされた埋め込み型医療装置を製造するためのより詳細な方法の例を示すフローチャートである。
【図１５】一実施形態による、動作環境条件に対する保護のためにパッケージングされた埋め込み型医療装置を製造するためのより詳細な方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１６】一実施形態による、動作環境条件に対する保護のためにパッケージングされた埋め込み型医療装置を製造するためのより詳細な方法の更に他の例を示すフローチャートである。
【図１７】一実施形態による、表面湾曲のオクタデカンに基づく成形の例を示す。
【詳細な説明】
【００１０】
本発明の様々な例示的な実施形態の具体的な詳細は、以下の説明に記載され、図面に示される。当業者に知られている方法、装置、またはシステムのような周知技術の詳細は、様々な例を不必要に不明瞭にすることを避けるために、以下の説明または図面には記載されない。当業者は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、開示されたもの以外の例を実施できることを理解するであろう。
【００１１】
埋め込み型医療装置をパッケージングするための実施形態が記載される。このようなパッケージングされた埋め込み型医療装置を製造する方法の実施形態が記載される。更に、パッケージングされた埋め込み型医療装置を備える医療システムの実施形態が記載される。
【００１２】
一般に、埋め込み型医療装置は、検査対象（例えば、患者）内のような動作環境に適した、またはそれに埋め込まれることが可能な医療装置を表す。一旦埋め込まれると、埋め込まれた医療装置は、動作環境に関する１つ以上の医療処置を提供する。参照を容易にするために、「埋め込み型医療装置」および「埋め込まれた医療装置」は、本明細書では「医療装置」と示される。医療装置が埋め込まれているか、または埋め込み型であるかは、医療装置が動作環境にそれぞれ埋め込まれているか否かによる。このように、医療装置は、その医療装置が埋め込まれていなければ、埋め込み型医療装置を示す。医療装置はまた、その医療装置が埋め込まれていれば、埋め込まれた医療装置を示す。
【００１３】
本明細書では、動作環境内での長期間の動作のための医療装置のパッケージングについて説明する。一方で、パッケージングは、動作環境条件から医療装置に対する負の（例えば、有害な）影響を低減する。一方、パッケージングはまた、医療装置の適切な動作を維持する（例えば、医療装置の能力を実質的に低下させない）。
【００１４】
一実施例では、医療装置は、動作環境の状態から保護されるべき動作部品（例えば、センサ）を備える。動作部品は、動作環境に関連する医療装置の１つ以上の動作を提供する。そのために、少なくとも動作部品の周囲にパッケージングが形成される。パッケージングは、例えば、生体適合性、および密封性があり、疎水性液体および外膜を備える。疎水性液体は、少なくとも動作部品を取り囲み、例えば、シリコーンオイルまたは植物オイルのようなオイルを含む。次に、外膜は、疎水性液体の自由表面を取り囲み、非多孔質で、かつ可撓性である。例えば、外膜には、シリコーン、ポリ（ｐ−キシリレン）（例えば、パリレン−ＣまたはＤ）、ポリイミド、または薄い金属等のポリマ素材が用いられる。
【００１５】
外膜は非多孔質であり、液体は疎水性であるため、操作環境の有害物資（例えば、水などの流体）への動作部品の暴露が低減される。例えば、所定期間、直接接触が遅延され、或いは実質的に排除される。したがって、パッケージングは、動作環境条件の悪影響から動作部品を保護する。
【００１６】
外膜は可撓性であり、液体が使用されるため、医療装置の適切な動作が維持される。例えば、動作部品には、圧力センサが含まれる。可撓性のあるパッケージングのために、パッケージ内の圧力とパッケージ外部の圧力との差は実質的に無視できる。圧力差は、例えあったとしても、パッケージ外の圧力を検知する圧力センサの感度に過度に影響しない。したがって、パッケージングは、圧力検知に関する医療装置の能力を低下させない。
【００１７】
図１は、複数の医療用途に用いられる例示的な医療システム１００を示す。例えば、医療システム１００は、医学的状態をモニタリングする。モニタリングには、患者の医学的状態に関連する医療データ等の、動作環境に関連する医療データを収集することが含まれる。モニタリングにはまた、医学的状態を診断するために医療データを分析することも含まれる。他の実施例では、医療システム１００は、医学的状態を助ける、または対処するために医療処置を実施する。
【００１８】
一般に、医療システム１００は、医療装置１１０およびコンピュータ１２０を備える。医療装置１１０は、様々な部品を備える。部品のいくつかは、患者等の検査対象１３０に埋め込まれ得る。そのような部品は、部品が埋め込まれる動作環境から医療データを収集し、かつ／または動作環境において医療処置を実施する。例えば、埋め込み型部品には、センサ、アクチュエータ、電気部品、電子部品、機械部品、およびこれらの部品を保持する基板のいずれかが含まれる。他の部品は必ずしも検査対象１３０に埋め込まれる必要はない。これらの部品は、埋め込まれた部品の動作をサポートする。例えば、非埋め込み型部品は、埋め込み型部品とコンピュータ１２０とのインターフェース、埋め込み可能なコンポーネントの一部への電力、および／または医療システム１００のオペレータ（例えば、検査対象１３０を処置する医師）に対するオペレータインターフェースを提供する。コンピュータ１２０へのインターフェースは、埋め込み型部品からコンピュータ１２０へのデータの送信、および／またはコンピュータ１２０からの埋め込み型部品の動作の制御をサポートする。埋め込み型部品の例には、有線データポートおよび／または無線データポート、電源、電力ポート、データワイヤ、電源ワイヤ、ハンドル、および／またはカテーテルが含まれる。
【００１９】
ある医療用途では、医療装置１１０は、所定期間、検査対象１３０に埋め込まれ、その期間中に動作環境下におかれる。期間の長さは、医療用途に応じて異なり、１日から数ヶ月、更には数年の間で変わり得る。所定期間における医療装置１１０の適切な動作が求められる。医療装置１１０のパッケージングは、適切な動作をサポートする。次の図に更に示されるように、パッケージングは、埋め込み型部品の少なくとも一部、またはすべてを保護し得る。そして、埋め込み型部品を保護することには、埋め込み型部品の一部分または全体をパッケージングすることが含まれる。
【００２０】
コンピュータ１２０は、医療関連データを分析し、かつ／または医療関連動作を制御するヘッドエンドを表す。一実施例では、コンピュータ１２０は、メモリ、プロセッサ、およびユーザ入力／出力装置（例えば、ディスプレイ、キーボード、マウス等）を備える。医療装置１１０によって収集されたデータは、メモリに提供される。メモリには、例えばＲＡＭメモリおよび／またはＲＯＭメモリ等の任意の適切なメモリが使用され得る。メモリは、プロセッサによって実行される医療アプリケーションを格納する。一般的な中央処理装置（ＣＰＵ）等の任意の適切なプロセッサが使用され得る。ユーザインターフェース（ＵＩ）は入力／出力装置の１つ（例えば、ディスプレイ）上で利用可能であり、医療アプリケーションとインターフェース接続する。任意の適切なサイズおよび／またはタイプの任意の適切なディスプレイが、ＵＩを提供するために使われ得る。ＵＩは医療システム１００のオペレータが医療アプリケーションとインターフェース接続することを可能にする。
【００２１】
医療アプリケーションは、様々な医療関連機能を提供する。例えば、医療アプリケーションは、医療装置１１０によって収集されたデータに基づいて医療診断１２２を容易にし、医療装置１１０を介して医療処置１２４を指示し、および／または医療装置１１０の動作状態１２６を特定する。
【００２２】
一実施例では、医療診断１２２は、検査対象１３０の医学的状態を特定する。医療アプリケーションは、医療データと医学的状態との間の相関関係を記憶する。医療装置１１０によって収集されたデータ（例えば、埋め込まれたセンサからの検知データ）に基づいて、医療アプリケーションは、相関関係から医学的状態を特定する。医療アプリケーションは、コンピュータ１２０のＵＩ上に医療診断１２２の一部として医学的状態を出力する。更に、医療アプリケーションは、医療装置１１０の較正データを記憶する。較正データは収集されたデータを補正するために用いられ、補正されたデータから医療診断１２２が生成される。例えば、較正データは、医療装置１１０のセンサに特有のものである。この場合、較正データは、センサ、およびセンサを保護するパッケージング（例えば、パッケージを形成する任意の可撓性外膜および疎水性液体）に依存する。較正データは、開発環境における試験を通じて開発され、医療装置１１０の製造業者から提供され得る。
【００２３】
一実施例では、医療処置１２４は、医療装置１１０の一部またはすべての部品の動作を制御する。医療アプリケーションは、制御命令を格納し、或いはこれらの動作に関する制御をオペレータにＵＩを介して提供する。制御は、医療診断１２２に応じて異なり得る。例えば、医療アプリケーションは、医学的状態と実行される処置との間の相関を記憶する。したがって、医療アプリケーション制御命令の特定のセットを自動的に選択し、ＵＩを介してオペレータに処置を勧め、かつ／またはＵＩを介してオペレータから制御命令を受信する。制御命令は、コンピュータ１２０から医療装置１１０に送信され、それによって、所望の処置が実施される。例えば、医療装置１１０のセンサは、検査対象１３０内の別の場所に再配置されることができ、かつ／またはデータが検知される頻度を増加させることができる。
【００２４】
一実施例では、動作状態１２６は、医療装置１１０が動作環境において適切に動作しているか否かを特定する。動作状態１２６は、医療装置１１０の特定の部品（例えば、特定のセンサ）に特化したものであってもよく、或いは全体的な状態を表したものであってもよい。例えば、医療アプリケーションは、センサの動作寿命を特定する期間を記憶する。医療アプリケーションは、埋め込みの日付、および期間に基づいて動作寿命が終了したことを検出する。この場合、医療アプリケーションは、センサに欠陥があるという動作状態をＵＩに表示する。他の実施例では、医療アプリケーションは、センサによって収集されたデータの変化を追跡する。変化が閾値を超える傾きを有する場合（例えば、変化が比較的重要なステップ変化である場合）、医療アプリケーションは、センサに欠陥があることを表示する。これは、適切なデータ検知に失敗していることを変化の量が示しているためである。
【００２５】
このように、医療装置１１０は、検査対象１３０に埋め込まれ得る。医療装置１１０と通信するコンピュータ１２０は、検査対象１３０の医学的状態の診断、検査対象１３０に埋め込まれている医療装置１１０に対する操作、および医療装置１１０の動作状態を提供し得る。検査対象１３０に所定期間埋め込まれている医療装置の適切な動作は、医療装置１１０を動作環境条件から保護するパッケージングに依存する。
【００２６】
一実施例では、医療装置１１０が圧力センサを含む例を考察する。この実施例では、医療装置１１０は、心臓、目、脳、および／または膀胱等の臓器における連続的な体内流体圧力のモニタリングのために検査対象１３０に埋め込まれる。モニタリングは、健康状態および病気の進行を診断するために使用される。病気の例には、再狭窄、高血圧、心不全、緑内障、頭蓋内圧、および尿失禁が含まれる。モニタリングは、長期にわたり、例えば１年以上の期間にわたることがある。一部の用途では遠隔測定の技術が存在するが、圧力センサが適切にパッケージングされていない限り、長期間にわたって適切な精度と正確度を提供するものはない。例えば、ＣａｒｄｉｏＭＥＭＳ（登録商標）センサ以外では、電子機器の故障から感度およびオフセットドリフトに至るまでの様々な理由により、体内で１ヶ月以上動作し続けた圧力センサは知られていない。両方の種類のドリフトは、生体物質が圧力センサの表面上に蓄積し、圧力膜の機械的特性を変化させることによって引き起こされる。
【００２７】
本明細書では、パッケージングが動作環境において可能な限り長く、圧力センサ（および同様に医療装置１１０の他の部品）の正確度を維持する、医療装置１１０のパッケージングについて説明する。パッケージングは、センサの圧力膜および医療装置１１０の回路の一部を動作環境から保護する。したがって、これらの部品は、体液と直接接触しない。しかしながら、圧力膜が適切に偏向して環境圧力を検知できるように、パッケージは可撓性である。
【００２８】
一実施例では、パッケージングは、動粘度が約１００，０００センチストークス（ｃＳｔ）（１０−１ｍ２／ｓ）のシリコーンオイル、および厚さが約２４．９２μｍ（約９．８×１０−４インチ）のパリレン−Ｄ外膜によって、圧力センサおよび回路を保護する。実験において、このパッケージングは、７７℃（１７０．６ｏＦ）の生理食塩水中で６週間の間、本来のセンサ感度の９９％以上の良好な性能を示す。この実験における寿命は、−０．６ｅＶ（−９．６×１０−２０Ｊ）の活性化エネルギーを用いたアレニウスの式に基づいて、３７℃（９８．６ｏＦ）の生理食塩水中で約２１ヶ月という予め定められた寿命に相当する。したがって、適切なデザインのもと、パッケージングはオフセットなしに本来の圧力センサの感度を維持することができる。
【００２９】
図２は、医療装置１１０の圧力センサのような、圧力センサ２１０を有するパッケージングされた医療装置２００の例を示す。パッケージングは、他の種類のセンサ（例えば、超音波センサ、光センサ）、アクチュエータ、電気部品、電子部品、機械部品、およびこれらの部品を保持する基板を含む、医療装置の他の部品にも同様に適用可能である。一般に、パッケージングは密封性と生体適合性のあるパッケージを表し、動作環境条件からそれぞれの部品を保護する。このパッケージは、動作環境内の物質（例えば、検査対象の体内の汚染物質）がそれぞれの部品に到達するのを阻止し、それぞれの部品の適切な動作を可能にする。このため、パッケージングはそれぞれの部品の長期埋め込みに適している。
【００３０】
図示のとおり、圧力センサ２１０（および他の関連する電子機器）は、液体カプセル化を用いてパッケージングされる。液体カプセル化は、圧力センサ２１０を取り囲む液体２４０のボリューム２２０、およびボリューム２２０を取り囲む外膜２３０を含む。
【００３１】
一実施例では、液体は良性の生体適合性のある液体であって、動作環境の腐食物質による圧力センサ２１０（および保護された電子機器）との直接接触を防ぐ。例えば、液体には、生体適合性のあるオイル（例えば、シリコーンオイルまたは植物オイル）のような疎水性液体が含まれ、液体は、水、そして、水中にある腐食を引き起こす酸性および塩基性成分をはじく。腐食物質をはじくことは、腐食による長期埋め込みの失敗を予防する。この液体はまた、動作環境からのコーティングおよび生体的なカプセル化から、圧力センサ（および保護された電子機器）を保護する。その代わりに、コーティング、およびその後の生体的なカプセル化は、パッケージ上に現れ、このため、圧力センサ（および保護された電子機器）の適当な動作または感度に最小限の影響を及ぼしうる。
【００３２】
一実施例では、外膜２３０は、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属等の、生体適合型ポリマ素材で作られた非多孔性の可撓性膜である。外膜２３０は非常に可撓性および／または変形可能であるため、圧力センサ２１０の機械的および電子的部品は、典型的には、埋め込み物を取り囲む生体化合物から分離される。生体的な付着の組織は低いヤング率を有するため、外膜２３０は生体的なコーティングの後でも変形する。
【００３３】
液体のボリューム２２０および外膜２３０は、パッケージの内側と外側との間で実質的な圧力差を生じさせない。このため、圧力センサ２１０のいかなる機械的な変換素子の適切な機能も維持される。例えば、外膜２３０における圧力差がほぼゼロであることは、ボリューム２２０の圧力が外膜２３０の外側の圧力と実質的に等しいことを意味する。このように、パッケージングは、圧力センサ２１０が動作する上では「不可視」でありながら、長期埋め込みのために圧力センサ２１０を保護する。
【００３４】
パッケージングの可撓性は、素材の選択および／または幾何学的デザインによって達成される。例えば、０．４５から１００，０００ｃＳｔ（４５×１０−８から１０−１ｍ２／ｓ）の動粘度範囲の動粘度を持つシリコーンオイルがボリューム２２０に用いられる。シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属が、ボリューム２２０の外側の自由表面上に堆積され、厚さ１から１００μｍ（３．９×１０−５から３×１０−３インチ）の非多孔性のある可撓性膜（例えば、外膜）を形成する。更に、外膜２３０の湾曲は、圧力差を実質的に低減または排除することによって圧力センサ２１０の圧力機能を維持するようにデザインされ得る。湾曲デザインの例を、図７、８および図９を参照して更に説明する。
【００３５】
一実施例では、パッケージングはまた、保護ケージ２５０などの剛性集合体も含む。剛性集合体は、生体適合性のある金属合金および／またはポリマで作られた剛性構造を表す。合金および／またはポリマは、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属を使用して、腐食耐性および／または腐食から保護され得る。剛性集成体２５０は様々な構成をとり得る。一構成例は、外側構成である。この例では、剛性集成体２５０は、圧力センサ２１０、液体２４０のボリューム２２０、および外膜２３０を含む。他の構成例は内側構成である。この例では、剛性集成体２５０は、ボリューム２２０内に配置され、圧力センサ２１０を含む（または圧力膜等の圧力センサ２１０の一部分を取り囲む）。両方の例において、剛性集成体２５０の外面は穴２５２を備える。穴は液体の流れを許容し、それにより圧力センサ２１０の機能に影響を与えないようにする。穴２５２のサイズは構成に依存する。一般に、外側構成の穴２５２は、ボリューム２２０の動粘度のため、内側構成の穴２５２よりも小さい。
【００３６】
図３は、３つの医療装置の実験結果を示すグラフである。それぞれの医療装置は、圧力センサを備える。医療装置の１つの圧力センサは、制御装置として参照され、保護されていなかった。第２の医療装置の圧力センサは、図２と関連付けて説明したように、液体カプセル化パッケージで保護されている。液体カプセル化パッケージには、約２０ｃＳｔ（２×１０−５ｍ２／ｓ）の動粘性オイルであるシリコーンオイル、および約７．８１μｍ（約３．１×１０−４インチ）の厚さのパリレン−Ｃ外膜を用いた。第３の医療装置の圧力センサは、代替パッケージで保護されている。代替パッケージは、液体を使用しない。代わりに、約７．８１μｍ（約３．１×１０−４インチ）の保護層を形成するように、パリレン−Ｃを圧力センサ上に直接堆積させる。医療装置の性能は、圧力に対する圧力センサの相対感度を表す。相対感度は、制御装置の感度に対して評価される。３つの医療装置には、所定範囲の圧力がかけられた。検知された圧力を収集した。
【００３７】
図示のとおり、制御装置が検知した圧力は、水平軸に示されている。その圧力は、５００から１０００ｍｂａｒ（７．２５から１４．５重量ポンド毎平方インチ、ｐｓｉ）の間で変動した。各制御装置によって検知された圧力は、垂直軸に示されている。図示のように、制御装置の相対感度は「１」であり、実線で示されている。一方で、第２の医療装置（液体カプセル化を用いた装置）の相対感度は、実質的に実線と重なる点線で示されるとおり、制御デバイスの相対感度と実質的に同じ（約１．００５５）である。特に、制御装置からのオフセットは、５００ｍｂａｒ（７．２５ｐｓｉ）で約−１０．０７７１ｍｂａｒ（−０．１４６ｐｓｉ）であり、平均で−８．７０ｍｂａｒ（−０．１２６２ｐｓｉ）である。第３医療装置（直接堆積を用いたもの）の相対感度は、実線からのオフセットを有する破線で示されるとおり、約０．８１５２である。特に、制御装置からのオフセットは、５００ｍｂａｒ（７．２５ｐｓｉ）で約−４６．７６ｍｂａｒ（−０．６８ｐｓｉ）であり、平均で−９２．９６ｍｂａｒ（−１．３４ｐｓｉ）である。
【００３８】
このように、実験によって、液体カプセル化によって保護された圧力センサの性能は実質的に低下しないことが示された。圧力センサ上への保護層の直接堆積等の他のカプセル化法は、性能を実質的に低下させ得る。
【００３９】
図４は、液体カプセル化を用いるパッケージングの別の例を示す。図２の例は圧力センサの全体的なカプセル化を示したものであるのに対し、図４の例は、圧力センサ４１０の一部分の液体カプセル化システム４００を示す。この部分的液体カプセル化システム４００は、医療装置の他のタイプのセンサまたは埋め込み型部品にも同様に適用可能である。
【００４０】
図示のとおり、圧力センサ４１０は、圧力センサ４１０の外面を通る開口部等の圧力ポート４１２を備える。圧力膜は、圧力ポート４１２の周囲に、隣接して、近傍に、或いは内部に配置される。これにより、圧力ポート４１２は、圧力膜の機械的変形を可能にする。機械的変形は、圧力ポート４１２の周囲の環境圧力に比例する。圧力センサ４１０は、この圧力を機械的変形から検知する。
【００４１】
一実施例では、部分的な液体カプセル化４００は、圧力センサの一部分のみの周囲に保護パッケージを形成することを含む。この一部分は、圧力ポート４１２を含む。したがって、疎水性液体等の液体のボリューム４２０は、圧力ポート４１２、および圧力ポート４１２を通じて液体が充填された圧力センサ４１０の他の領域を取り囲む。例えば、液体が圧力センサ４１０上の圧力ポート４１２の周囲に充填され、或いは圧力センサ４１０が圧力ポート４１２の周囲の液体中に浸漬され、ボリュームを形成する。非多孔性の可撓性外膜４３０が、ボリューム４２０の自由表面の周囲に形成される。例えば、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属をボリューム４２０上に堆積させ、外膜４３０を形成する。
【００４２】
部分的な液体カプセル化４００で保護されていない部分等の、圧力センサ４１０の残りの部分は、保護の必要はないが、保護され得る。一実施例では、同様の液体カプセル化が残りの部分にそれぞれに適用される。他の実施例では、保護層が残りの部分に直接堆積される。例えば、保護層は、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属を用いて形成される。
【００４３】
図５は、複数の埋め込み型部品を備える例示的な医療装置アセンブリ５００を示す。一般に、図２に示す全体的な液体カプセル化、または図４に示す部分的な液体カプセル化が、それぞれの埋め込み型部品に適用され得る。代わりに、または追加で、１つの液体カプセル化が２つ以上の埋め込み型部品を保護するために、液体カプセル化が２つ以上の埋め込み型部品にまとめて適用されることもある。
【００４４】
図示のとおり、医療装置アセンブリ５００は、圧力センサ５１０および超音波センサ５５０を備える。他のタイプのセンサおよび埋め込み型部品も同様に用いられ、かつ保護され得る。一実施例では、液体カプセル化が圧力センサ５１０に適用される。この液体カプセル化は、圧力センサ５１０を全体的にまたは部分的に取り囲む、疎水性液体等の液体５４０のボリューム５２０を含む。液体カプセル化はまた、ボリューム５２０の自由表面の周囲にシリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属等によって形成された外膜５３０も備える。
【００４５】
超音波センサ５５０も、同様に別個の液体カプセル化を用いてパッケージングされ得る。例えば、疎水性液体等の液体５８０のボリューム５６０は、超音波センサ５５０を全体的または部分的に取り囲む。外膜５７０が、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属を使用して、ボリューム５６０の自由表面の周囲に形成される。
【００４６】
液体カプセル化の容積、大きさ、幾何学的形状、素材の種類、液体の粘度、および／または他の特性は、２つの液体カプセル化間で同じである必要はないが、同じであってもよい。例えば、それぞれのセンサの機能に依存して、液体カプセル化を形成するために、液体の最適な動粘度および外膜の最適な厚さが適用され得る。一般に、最適性とは、それぞれのセンサの適切な機能における液体カプセル化の影響を許容可能な閾値まで最小化または低減する特定の値を表す。
【００４７】
図６は、医療装置の埋め込み型部品６１０の多層液体カプセル化を示す。例えば、埋め込み型部品６１０は、基板および関連する回路上に配置された圧力センサ（および／または同様の他の種類のセンサ、電気的、電子的、または機械的部品）を備える。一般に、多層液体カプセル化は、外側液体カプセル化層まで、別の液体カプセル化の中にネストされた内側液体カプセル化を次々と備える。
【００４８】
図示のとおり、第１の液体カプセル化層は、液体６２５のボリューム６２０および外膜６３０によって形成される。ボリューム６２０は、埋め込み型部品６１０を全体的または部分的に含む。外膜６３０は、ボリューム６２０の自由外表面上に形成される。
【００４９】
第２の液体カプセル化層は、第１の液体カプセル化層の周囲に、全体的にまたは部分的に形成される。例えば、第２の液体カプセル化層は、液体６４５のボリューム６４０および外膜６５０を含む。ボリューム６４０は、第１の液体カプセル化層の外膜６３０によって画定される内周を有する。ボリューム６４０はまた、第２の液体カプセル化層の外膜６５０によって画定される外周も有する。第２の液体カプセル化層の液体６４５は、内周と外周との間に配置される。したがって、２つのネストされた液体カプセル化層が全体として一緒に見られるとき、外膜６３０は、２つのボリューム６２０および６４０を分離する内膜となる。この液体カプセル化層のネストは、外膜６９０まで繰り返され得る。
【００５０】
図６には同心の球形の層が示されているが、他のタイプの層化および幾何学的形状も同様に適用可能である。例えば、各層は、別の層のものとは異なる特定の幾何学的形状および中心を有してもよい。更に、体積は同じである必要はないが、同じであってもよい。同様に、液体は同じである必要はないが、同じであってもよい。外膜の厚さおよび／または素材は、同じである必要はないが、同じであってもよい。一実施例では、様々な疎水性液体または動粘度の液体、および様々な素材の外膜が各層に使用される。層の多様性により、各層が、動作環境の特定の条件から埋め込み型部品６１０を保護するようにデザインし得る。例えば、第１の液体カプセル化層は、動作環境の酸性物質から保護し、第２の液体カプセル化層は、アルカリ性物質から保護する。
【００５１】
図７は、液体カプセル化を有するパッケージアセンブリ７００の表面構成の一例を示す。圧力センサ７１０が図示された表面構成に関連づけられて説明されているが、パッケージは、医療装置の他のタイプのセンサおよび／または埋め込み型部品も同様に保護する。
【００５２】
一般に、パッケージは、動作環境条件への長期の暴露から圧力センサを保護し、それによって長期間において検知の失敗を予防する。複数の環境条件により検知の失敗が引き起こされる。例えば、圧力センサの電気部品の腐食は、検知の失敗につながる。動作環境のイオンは腐食の原因となる。前述のとおり、液体の疎水性は腐食から保護する。更に、生体的付着は、圧力センサの感度およびオフセットドリフトに悪影響を与える。パッケージの外膜の形状およびサイズは、生体的付着の影響から保護する。外膜の形状およびサイズは、とりわけ、生体的付着を防止するようにデザインされ得るパッケージの表面構成に用いられる。
【００５３】
図示のとおり、圧力センサ７１０は、疎水性液体７４０のボリューム７２０を用いて、カプセル化される。外膜７３０は、ボリューム７２０の外面の周囲にシリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミド、および／または薄い金属を堆積させることによって形成される。外膜７３０は、取り囲んだボリュームの外側に凹状の湾曲を持つ。このキャビティはデザインによって選択され、製造方法によって達成される。デザイン上、製造環境と動作環境とは異なる温度を有し得る。製造温度が動作温度よりも低い場合、疎水性液体７４０は動作環境において膨張することが予想される。この場合、表面構成は凹状にデザインされ得る。キャビティは、外膜７３０が動作中に膨張するのではなく、湾曲することを可能にする。逆に、製造温度が動作温度よりも高い場合、表面構成は凸状にデザインおよび製造され得る。
【００５４】
様々な製造技術が、表面構成の所望の湾曲を達成するために利用可能である。図示のとおり、支柱がパッケージに加えられる。例えば、支柱７４２、支柱７４４、支柱７４６、および支柱７４８が、圧力センサ７１０に取り付けられる。支柱は、剛性の生体適合型素材で作られたアームを表す。支柱の一端は、例えば圧力センサ７１０の外面上に配置される。一実施例では、支柱は、生体適合型エポキシを介して外面に取り付けられる。他端部は、圧力センサ７１０の外面から外側に延びる。
【００５５】
オプションとして、１つ以上の穴７５０が支柱の２つの端部の間に存在する。穴７５０は、支柱に存在する場合、支柱を通る疎水性液体の流れを許容する。
【００５６】
表面構成は、凹状か凸状かによらず、疎水性液体の動粘度および支柱の表面の張力に基づいて形成される。例えば、疎水性液体内の凝集力が２つの支柱への粘着力よりも弱い場合、２つの支柱間に凹状のメニスカスが生じる。反対に、疎水性液体内の凝集力が２つの支柱への粘着力よりも強い場合、凸状のメニスカスが生じる。所望のメニスカスが達成されると、シリコーン、パリレン−Ｃ、パリレン−Ｄ、ポリイミドおよび／または金属が、疎水性液体の自由表面および支柱の露出端を取り囲むように堆積される。図７に示すように、表面構成は４つの凹状の湾曲を備える。それぞれの凹状の湾曲は、２つの隣接する支柱の間に生じる。
【００５７】
他の製造技術も使用することができる。これらの技術は、支柱を使用する必要はない。例えば、融解温度が堆積温度と動作温度との間にある固体素材が、疎水性液体７４０のボリューム７２０に加えられる。パリレン−Ｃおよび／またはパリレン−Ｄが、疎水性液体７４０のボリューム７２０の表面および固体に堆積される。一実施例では、固体は少なくともオクタデカンを含み、約２９℃（８４．２ｏＦ）の融解温度を有する。これと比較して、パリレン−Ｃおよび／またはパリレン−Ｄの堆積温度は、約２１℃（６９．８ｏＦ）である。動作温度（例えば、体温）は、約３７℃（９８．６ｏＦ）である。したがって、オクタデカン（または同様の融解特性を有する別の固体）が、パッケージの製造中に圧力センサ７１０の外面上に堆積される。次に、疎水性液体７４０のボリューム７２０が添加され、外膜７３０を用いてカプセル化される。動作中、動作温度は、オクタデカンの融解をもたらす。疎水性液体は移動して解放体積を占め、その結果、外膜を湾曲させる。この製造技術の特定の例では、固体のオクタデカンは、任意の方法によって成形または賦形され、次に、疎水性液体７４０のボリューム７２０に定着することができる。続いて、外膜７３０がコーティングされる。動作（例えば、人体に埋め込まれたパッケージアセンブリ７００）において、パッケージアセンブリ７００の温度は、動作環境の温度（例えば、人体の温度）まで上昇する。温度上昇により固体のオクタデカンが融解し、疎水性液体７４０と混ざる。その結果、カプセル化されたボリュームがその場で、デザインされた表面構成を有する。オクタデカンを用いた成形の例は、図１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、および１７Ｄに更に示す。
【００５８】
他の表面構成も、生体的付着を防ぐために使用可能である。例えば、しわ、ひだ等の波形が外膜に誘起される。波形は、動作温度が製造温度よりも高いときに疎水性液体の膨張を許容する。様々な製造技術が波形を誘起するために使用可能である。例えば、オクタデカンも使用され得る。別の実施例では、パッケージはモールドで製造される。モールドの表面には波形が備わる。更に別の例では、外膜７３０は、外膜７３０の原料となる素材の降伏強度を超えてアニーリングされ、その後、アニーリングされた膜が低い温度に冷却される。
【００５９】
図８は、医療装置の圧力センサ８１０の例示的なパッケージアセンブリ８００を示しており、パッケージは外膜の一部分に凹状の湾曲を備える。この例では、テキサス州オースティンのフリースケール・セミコンダクタ社から入手可能なＦｒｅｅｓｃａｌｅ（登録商標）  ＭＰＬ１１５Ａ１  ミニチュア・シリアル・ペリフェラル・インターフェース（ＳＰＩ）デジタル気圧計が液体カプセル化により保護されている。
【００６０】
パッケージアセンブリ８００は、電子機器を水蒸気または他の汚染物質による腐食から保護するために取りうるデザインを示す。そのために、バリアに頼るのではなく、動作中に圧力センサ８１０がさらされる化学的環境を変えるが１つのアプローチである。これは、シリコーンオイル等の疎水性液体に電子機器を収容することにより達成され、センサ環境内の水蒸気の飽和限界を下げる。シリコーンオイルでは、水蒸気の飽和限界は、３７℃（９８．６ｏＦ）において約３５０ｐｐｍである。シリコーンオイルはシリコーンより優れており、どちらも液状の水をはね返すものの、水蒸気はシリコーンに引き寄せられるという不可避の欠陥があるのに対して、シリコーンオイルのみが水蒸気をはね返す。パリレンの目的の１つは、シリコーンオイルをカプセル化して、必要な場所に留めることである。膜は、カプセル化フィルムに十分な可撓性があり、腐食性の化学物質および／または生体物質をブロックし、生体適合性があり、かつ構造的に信頼できれば、複数の素材から構成されてもよい。
【００６１】
図示のとおり、この気圧計の圧力センサ８１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）等の、電気機械的な基板８２０上に配置される（例えば、はんだ付けされる）。一般に、電気機械的な基板８２０は生体適合性がある必要はないが、生体適合性があってもよい。一実施例では、電気機械的な基板８２０は、無線通信回路素子、電力管理回路素子、信号処理回路素子、パワーハーベスティング回路素子、または導電性ワイヤのセットのうちの１つ以上を備える。ワイヤ８３０の端部もまた、電気機械的な基板８２０にはんだ付けされる。ワイヤ８３０は、圧力センサ８１０を、医療装置および／または医療システムの非埋め込み型部品と電気的に結合する。
【００６２】
圧力センサ８１０は、非圧縮性の３０，０００ｃＳｔ（３×１０−２ｍ２／ｓ）のシリコーンオイル８４０に浸漬され、次の図に更に示されるように、化学蒸着（ＣＶＤ）パリレンによってカプセル化される。この結果、オイルパッケージングがされ、気泡がなく、パリレンによって気密封止される。シリコーンオイル８４０は、圧力センサ８１０の圧力ポート８１２を取り囲んでいる。デザインによって、環境温度が変化してオイルの体積が変化しても、パリレンは膨張するのではなく、湾曲するように、シリコーンオイル８４０の形状は凹状とされる。
【００６３】
オイル浸漬に先立ち、脱気が行われる。例えば低動粘度のヘキサン等の、低動粘度の希釈剤が、脱気のために使用される。ヘキサン（または、適用可能であれば、ユーザ指定の他の希釈剤）は、圧力ポート８１２の内部の親水性の空隙を満たし、次いで拡散し、オイルで置換され、脱気処理を大幅に加速する。また、脱気中、気泡がはじけたときにワイヤの近くの電気機械的な基板８２０上にオイルが飛散しないように、一時的なガードが電気機械的な基板８２０上に置かれる。脱気後、センサは、パリレン堆積チャンバ内で下向きに保持される。高動粘度のシリコーンオイルは数時間、液滴を形成せず、かつ落ちない。
【００６４】
凹状湾曲を達成するために、シリコーン支柱８５２が圧力センサ８１０の自由表面にエポキシ化される。他のシリコーン支柱８５４もまた、圧力センサ８１０からのシリコーン支柱８５２に対向して、電気機械的な基板８２０の自由表面にエポキシ化される。更に、シリコーンオイル８４０は、シリコーンオイル８４０が十分に長い間落下しないように垂れ下がることで、シリコーンオイル８４０の自由表面にパリレンをコーティングすることができるように、高い動粘度を有する。圧力センサ８１０が保持される向きと、シリコーン支柱８５２およびシリコーン支柱８５４の位置およびサイズと、シリコーンオイル８４０の高い動粘度とによって、凹状湾曲ができる。
【００６５】
図８は２つの支柱を示しているが、異なる数の支柱を使用することもできる。更に、２つの支柱は同じサイズまたは素材である必要はない。同様に、支柱は（２つかそれ以上かによらず）他の場所に配置可能である。例えば、２つの支柱を、圧力センサ８１０または電気機械的な基板８２０に取り付けてもよい。
【００６６】
図９は、図８に関連して説明したパッケージの外膜９１０を示す。特に、厚いパリレンは、圧力センサ（例えば、圧力センサ８１０）の直接的な生体的付着を避けるために、生体分子からの隔離バリアとして使用される。外側パリレン上の生体的付着は最小であり、より大きな表面積に起因する圧力伝達に影響しない。
【００６７】
図示のとおり、シリコーン、パリレン−Ｃおよび／またはパリレン−ＤがＣＶＤコーティングされる。コーティングは、シリコーンオイルの自由表面（例えば、シリコーンオイル８４０）に施され、オプションとして、医療装置の他の埋め込み型部品の自由表面に施される。これらの他の埋め込み型部品は、支柱（例えば、支柱８５２および支柱８５４）、電気機械的な基板（例えば、電気機械的な基板８２０）、およびワイヤ（例えば、ワイヤ８３０）の端部を含む。
【００６８】
図１０は、医療用デバイスの埋め込み型部品１０１０をパッケージングするための製造プロセス１０００を示し、ここでパッケージングには液体カプセル化を使用する。埋め込み型部品１０１０は、センサ、アクチュエータ、電気部品、電子部品、機械部品、またはこれらの部品を保持する基板のうちの１つ以上を備える。一実施例では、埋め込み型部品１０１０は脱気される。脱気すると、疎水性液体が埋め込み型部品１０１０の自由表面上に堆積して、ボリューム１０２０が形成される。図示のように、ボリューム１０２０は、埋め込み型部品１０１０全体を含む。しかしながら、疎水性液体は、代わりに、ボリューム１０２０が部分的に埋め込み型部品１０１０を含むように、自由表面の一部分のみに堆積させられてもよい。外膜１０３０はボリューム１０２０の外周の周囲に形成される。例えば、ポリマ素材が外周上にＣＶＤを通じて配置され、非多孔質で、かつ可撓性である外膜１０３０を形成する。
【００６９】
この製造技術は、複数の液体カプセル化層を形成するために繰り返し適用されてもよい。更に、製造技術は、外膜１０３０の特定の表面構成を誘起することを含んでもよい。
【００７０】
図１１は、液体カプセル化のための製造プロセス例１１００を示す。図示されたプロセスでは、モールド１１１０による成形を使用する。モールド１１１０は脱気される。モールド１１１０の表面は、膜１１２０を形成するために、ポリマ素材でコーティングされる。表面には、波形が膜１１２０に誘起されるように、波形が備えられる。
【００７１】
医療装置の埋め込み型部品１１３０が脱気され、モールド１１１０内に配置される。疎水性液体が、埋め込み型部品１１３０の周囲にボリューム１１４０を作り出すために、モールド１１１０に注入される。ボリュームの周囲の一部分は膜１１２０に覆われる。周囲の残りの部分は開放される。同一のまたは異なるポリマ素材が、膜１１２０および膜１１５０がボリューム１１４０および埋め込み型部品１１３０を密封するように、残りの部分に堆積されて第２の膜１１５０を形成する。
【００７２】
その後、膜１１２０、膜１１５０、および疎水性液体のボリューム１１４０によって形成されたパッケージは、モールド１１１０から取り外される。パッケージは、埋め込み型部品１１３０を含む。膜１１２０および膜１１５０は、パッケージの外膜となる。
【００７３】
この製造技術は、複数の液体カプセル化層を形成するために繰り返し適用されてもよく、或いは埋め込み型部品１１３０の一部分のみをカプセル化するために使用されてもよい。更に、この製造技術は、外膜の特定の表面構成を誘起させることを含んでもよい。
【００７４】
図１２は、液体カプセル化のための製造プロセス例１２００を示す。図示されたプロセスは、モールドのポリマバッグ１２１０を使用する。ポリマバッグ１２１０は、ＣＶＤによってポリマ素材から形成され、開口部を備える。ポリマバッグ１２１０は脱気される。医療装置の埋め込み型部品１２２０が脱気され、開口部からポリマバッグ１２１０の内部に配置される。疎水性液体もまた、開口からポリマバッグ１２１０に注入されて、埋め込み型部品１２２０の周囲にボリューム１２３０を形成する。ボリューム１２３０は、ポリマバッグの内部容積に対応する（例えば、実質的に等しい）か、或いは少なくなる。ボリュームの周囲の一部分はポリマバッグ１２１０によって覆われる。周囲の残りの部分は開放される。同一の、または異なるポリマ素材が、膜１２４０を形成し、ボリューム１２３０および埋め込み型部品１２２０を封止する（例えば、開口部を閉じる）ために、開口部から疎水性液体上に（例えば、ボリューム１２３０の自由表面上に）堆積される。パッケージは、ポリマバッグ１２１０、膜１２４０、および疎水性液体のボリューム１２３０によって形成される。ポリマバッグ１２１０および膜１２４０は、パッケージの外膜となる。
【００７５】
この製造技術は、複数の液体カプセル化層を形成するために繰り返し適用されてもよく、或いは埋め込み型部品１２２０の一部分のみをカプセル化するために用いられてもよい。更に、この製造技術は、外膜の特定の表面構成を誘起させることを含んでもよい。
【００７６】
図１３は、医療用デバイスの埋め込み型部品をパッケージングするための例示的な製造方法１３００を示し、ここでパッケージングには液体カプセル化を使用する。埋め込み型部品は、商用オフザシェルフ（ＣＯＴＳ）のセンサ、アクチュエータ、電気部品、電子部品、機械部品、またはこれら部品を保持する基板の１つ以上を備える。説明を明確にするために、センサを埋め込み型部品の一例として、製造方法に関して説明する。更に、製造方法の記載されたステップは、任意の順序で実施することができる。
【００７７】
製造方法のステップ１３０２は、センサの少なくとも一部分の周囲に疎水性液体のボリュームを形成するステップを含む。この部分には、センサが適切に機能するために動作環境条件から保護されるべきセンサの動作部品が含まれる。例えば、圧力センサの場合、その部分には圧力ポートが含まれる。ボリュームは、一部分に限定するのではなく、センサ全体を覆う、または取り囲むように拡張されてもよい。ボリュームを形成するために、異なる製造技術が利用されてもよい。図１０、１１、および図１２で説明したように、これらの技術には、センサの少なくとも一部分に疎水性液体を直接堆積させること、センサをボリューム内に配置すること、および疎水性液体をボリュームに注入すること、および／または既に疎水性液体が格納されたボリューム内にセンサを配置することのいずれかを含まれる。ステップ１３０２にはまた、センサの少なくとも一部分を脱気すること、および／または疎水性液体のボリュームの自由表面の特定の湾曲デザインを誘起することが含まれる。湾曲デザインの誘起は、支柱および／またはオクタデカン素材を用いて行われうる。
【００７８】
製造方法のステップ１３０４は、可撓性外膜を形成するステップを含む。この膜は、ボリュームの自由表面上に形成される。ボリュームがセンサ全体を取り囲んでいる場合、膜はボリューム全体の周囲に延びて、センサ全体を取り囲むことができる。ボリュームがセンサの一部分のみを囲む場合、膜は、この自由表面はセンサの一部分と直接接触しないように、ボリュームの自由表面上に形成される。外膜はまた、センサの残りの部分の周囲に延ばされてもよい。例えば、外膜は、センサの残りの部分と直接接触する保護層を形成することができる。可撓性外膜を形成するために、異なる製造技術が適用されてもよい。図１０、図１１、および図１２で示したように、これらの技術には、ＣＶＤによって疎水性液体のボリュームの自由表面上にポリマ素材を堆積させること、モールドを介してコーティング、および封止すること、および／またはポリマバッグを封止することのいずれかを含む。ステップ１３０４はまた、（例えば、モールドまたはポリマバッグが使用されるときに）可撓性膜を脱気すること、および／または特定の湾曲デザインを誘起することを含むことができる。湾曲デザインを誘起することは、支柱、オクタデカン素材、波形のモールドを使用すること、および／または可撓性外膜をアニーリングおよび冷却することによって実施されることができる。
【００７９】
製造方法の上記ステップを繰り返して、センサの複数の液体カプセル化層を形成することができる。同様に、このステップは、医療装置内に含まれる複数のセンサ（または他の埋め込み型部品）にまたがって繰り返されることができる。製造方法は追加のステップを含むこともできる。一実施例では、剛性集合体が形成され、更なる保護のためにパッケージの内側または外側に追加される。
【００８０】
図１４は、埋め込み型部品をパッケージングするための例示的な製造方法１４００を示す。この例に記載されたステップは、図１３の製造方法のサブステップとして使用することができる。
【００８１】
製造方法１４００のステップ１４０２は、センサの少なくとも一部分を脱気するステップを含む。例えば、センサが、特定の向き（例えば、逆さま）に保持され、ヘキサンのような、低動粘性ガスが、脱気のために使用される。
【００８２】
製造方法１４００のステップ１４０４は、センサの脱気された少なくとも一部分を疎水性液体の溶液中に配置するステップを含む。例えば、一旦脱気が完了すると、センサは全体的にまたは部分的に（例えば、センサの一部分が）溶液に浸漬される。あるいは、疎水性液体がセンサ（またはセンサの一部分）に直接注がれる。一旦センサが完全にまたは部分的に設置されると、疎水性液体はセンサを完全にまたは部分的に取り囲むボリュームを形成する。
【００８３】
製造方法１４００のステップ１４０６は、疎水性液体のボリュームの表面上にポリマ素材を堆積させるステップを含む。例えば、ポリマ素材は、シリコーン、パリレン−Ｃまたはパリレン−Ｄの１つ以上を含み、ＣＶＤによって堆積される。
【００８４】
製造方法１４００のステップ１４０８は、特定の湾曲デザインを誘起するステップを含む。一実施例では、湾曲デザインは、支柱の端部をセンサ（および／または保持する電気機械的な基板）上に取り付けること、および特定の疎水性液体および素材を用いて支柱に所望のメニスカスを設けることによって誘起される。他の実施例では、疎水性液体がオクタデカン素材を取り囲むように、疎水性液体の注入前に、センサの少なくとも一部分にオクタデカン素材を堆積させる。更に他の実施例では、オクタデカン素材は、ポリマ素材が疎水性液体の代わりにオクタデカン素材上に堆積されるように、ポリマ素材の堆積前に疎水性液体の自由表面上に付加的または代替的に堆積される。ステップ１４０２、ステップ１４０４の前、ステップ１４０４、およびステップ１４０６の前、および/またはステップ１４０６のいずれかの後に湾曲デザインを誘起することができる。
【００８５】
図１５は、埋め込み型部品をパッケージングするための例示的な製造方法１５００を示す。この例に記載されたステップは、図１３の製造方法のサブステップとして使用することができる。
【００８６】
製造方法１５００のステップ１５０２は、モールドの表面上にポリマ素材を堆積するステップを含む。例えば、ポリマ素材は、シリコーン、パリレン−Ｃ、またはパリレン−Ｄの１つ以上を含む。モールドはキャビティを備える。キャビティの表面は、膜を形成するために、ポリマ素材でコーティングされる。
【００８７】
製造方法１５００のステップ１５０４は、モールドにセンサの少なくとも一部分を配置するステップを含む。例えば、センサは、モールドのキャビティ内に完全にまたは部分的に（例えば、センサの部分が）挿入される。
【００８８】
製造方法１５００のステップ１５０６は、疎水性液体をモールドに注入するステップを含む。例えば、疎水性液体は、モールドの中に注がれ、配置されたセンサの全体または一部を取り囲む。
【００８９】
製造方法１５００のステップ１５０８は、疎水性液体の自由表面上に追加のポリマ素材を堆積させるステップを含む。例えば、自由表面は、疎水性液体によって形成されるボリュームの外周にある。外周は、ステップ１５０２で形成された既存の膜から離れたところに配置され、モールドのキャビティの開口部に向かって配置される。ポリマ素材は、ステップ１５０２で用いられるポリマ素材と同じである必要はないが、同じであってもよい。堆積により、既存の膜と共同して疎水性液体およびセンサを（ステップ１５０４のセンサ配置によって完全にまたは部分的に）封止する第２の膜が得られる。２つの膜および疎水性液体は、液体カプセル化パッケージを形成する。
【００９０】
製造方法１５００のステップ１５１０は、パッケージをモールドから取り出すステップを含む。例えば、パッケージは、モールドの形状を介してキャビティから放出される。一旦取り出されると、余分な堆積素材を除去するために、様々な仕上げがパッケージに施される。
【００９１】
製造方法１５００のステップ１５１２は、特定の湾曲デザインを誘起するステップを含む。一実施例では、湾曲デザインは波形に誘起される。例えば、ポリマが堆積されるキャビティの表面もまた、波形を備える。これらの波形は、キャビティの表面上のポリマ素材の堆積を介してステップ１５０２で形成される膜に転写される。
【００９２】
図１６は、埋め込み型部品をパッケージングするための例示的な製造方法１６００を示す。この例に記載されたステップは、図１３の製造方法のサブステップとして使用することができる。
【００９３】
製造方法１６００のステップ１６０２は、開口部を有するポリマバッグを形成するステップを含む。例えば、ポリマ素材を用いて、バッグ状のモールドの上にＣＶＤによってバッグを形成する。ポリマ素材は、シリコーン、パリレン−Ｃ、またはパリレン−Ｄの１つ以上を含む。
【００９４】
製造方法１６００のステップ１６０４は、センサの少なくとも一部分をポリマバッグ内に配置するステップを含む。例えば、センサは、完全にまたは部分的に（例えば、センサの一部分が）開口部からポリマバッグに挿入される。
【００９５】
製造方法１６００のステップ１６０６は、疎水性液体をポリマバッグに注入することを含む。例えば、疎水性液体は、開口部からポリマバッグに注がれ、配置されたセンサの全体または一部を取り囲む。
【００９６】
製造方法１６００のステップ１６０８は、ポリマバッグを封止するステップを含む。例えば、開口部は、開口部から疎水性液体の自由表面上にポリマ素材を堆積させることによって封止される。ポリマ素材は、ステップ１６０２で用いられるポリマ素材と同じである必要はないが、同じであってもよい。
【００９７】
製造方法１６００のステップ１６１０は、特定の湾曲デザインを誘起するステップを含む。一実施例では、湾曲デザインは波形に誘起される。例えば、ポリマバッグの表面は、波形を備えるように製造される。これらの波形は、下に横たえるポリマ素材の降伏強度を超えてポリマバッグをアニーリングし、アニーリングしたポリマバッグを低い温度に冷却することによって形成される。アニーリングおよび冷却は、ステップ１６０４におけるセンサの一部分の配置、ステップ１６０６における疎水性液体の添加、および／またはステップ１６０８におけるポリマバッグの封止の前または後に実施される。
【００９８】
図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃおよび図１７Ｄは、オクタデカンに基づく表面湾曲の成形の例を示す。図１７Ａは、成形のステップ１７１０を示しており、圧力センサが開放面を持つ囲いの中に配置され、オイルで覆われている。ボウル形状のオクタデカン固体片（または他の所望の湾曲部）を圧力センサの上部に配置する。図１７Ｂは、成形の他のステップ１７２０を示しており、パリレン−Ｃまたはパリレン−Ｄが少なくともオクタデカン固体片を覆うように堆積される。堆積は約２１℃（６９．８ｏＦ）の室温で起こる。図１７Ｃは、成形の他のステップ１７３０を示しており、圧力センサがパッケージングされて人体に埋め込まれた後、約３７℃（９８．６ｏＦ）の体温でオクタデカン固体片が融解する。液体のオクタデカンは疎水性液体である。これは、パリレン外膜のボウル状の形状をもたらす。図１７Ｄは、形成の他のステップ１７４０を示しており、オイルおよび液体のオクタデカンは、高い温度で膨張するが、パリレンの外膜は引き伸ばされない。むしろ、パリレン外膜は、オクタデカンを使用しない場合よりも高い温度の限界まで湾曲する。
【００９９】
数値実施例では、圧力センサパッケージが３ｍｍ×３ｍｍ（０．１２インチ×０．１２インチ）の面積と１ｍｍ（０．３９インチ）の高さを有すると仮定する。圧力センサの空洞は、１ｍｍ３（６．１×１０−５立方インチ）の体積で、中央に配置される。したがって、圧力センサ膜が沈むと、およそ８ｍｍ３（４．９×１０−４立方インチ）のシリコーンオイルが存在する。底半径Ｒ＝１ｍｍ（０．３９インチ）、高さｈ＝０．２ｍｍ（０．０７８インチ）の放物面のボウルがあると仮定する。
【数１】
0006766065.tif 000002
したがって、オクタデカンのボウルの体積は単純な微分により、以下のとおりである。
【数２】
0006766065.tif 000003
たるみの体積は、ボウルの体積の２倍である。Ｖｓｌａｃｋ＝πｈＲ２。シリコーンオイルおよびオクタデカンの熱膨張係数は約０．１％／℃である。オクタデカンが溶解するときの体積の膨張は２０％である。したがって、たるみの体積は、もとの値の約８０％に減少する。値を代入すると、以下のとおりである。
【数３】
0006766065.tif 000004
（３×１０−５立方インチ）
オイルの体積とオクタデカン（液体）の体積の和は、８．３ｍｍ３（５×１０−４立方インチ）となる。
【数４】
0006766065.tif 000005
したがって、オクタデカンは、全液体の体積の６％のたるみをもたらす。これは、約６０℃（１０８ｏＦ）相当の温度膨張と等しく、パリレンを伸ばすことなく、湾曲させるだけである。
【０１００】
実験では、ＭＰＬ１１５Ａ１ミニチュアＳＰＩデジタル気圧計を、図８および９に関連して説明したパッケージングと同様の方法でパッケージングした。約３０，０００ｃＳｔ（３×１０−２ｍ２／ｓ）のシリコーンオイル、および約２６．６４μｍ（０．００１インチ）の厚さのパリレン−Ｄの外膜がパッケージングに使用された。センサは１０ビットの圧力と温度データを出力し、較正データは、７７°Ｃ（１７０．６ｏＦ）のオーブンの中で一晩センサを熱して乾燥させ、２１℃（６９．８ｏＦ）、３７℃（９８．６ｏＦ）、および４５℃（１１３ｏＦ）で、取得された。較正では、センサ自体からの校正定数を使用した出力圧力を考慮し、未処理の圧力および温度出力とオフセット定数との線形関係となるように補正した。パッケージングされたセンサの圧力感度は、未変更のセンサの圧力感度と実質的に同等であることが見出された。パッケージされたセンサはまた、未変更のセンサのステップ応答と実質的に同等の、迅速なステップ応答を有することも見出された。
【０１０１】
更に、加速浸漬試験のために様々な圧力センサを調査した。制御センサはコーティングされておらず、６７℃（１５２．６ｏＦ）の生理食塩水中に１日浸漬した後、予想どおりに機能しなかった。他のセンサは、オイルを含まないパリレン−Ｃ（ＰＡ−Ｃ）またはパリレン−Ｄ（ＰＡ−Ｄ）でコーティングされた。残りのセンサは、３０，０００ｃＳｔ（３×１０−２ｍ２／ｓ）のシリコーンオイルでパッケージされ、パリレン−Ｃまたはパリレン−Ｄでカプセル化された。すべてのデバイスに、温度を上昇させ、生理食塩水に浸漬することに対する分離感度およびオフセットドリフトを決定するために浸漬する温度で、空気中で一晩熱的な負荷をかけられた。その結果を表１にまとめる。
【表１】
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【０１０２】
約−０．６１ｅＶ（−９．６×１０−２０Ｊ）の指数とのアレニウス関係（Arrhenius relationship）により、約１０℃（１８ｏＦ）ごとにパリレンの加速因子が倍増することが見出された。ＰＡ−Ｃの層が厚くなると、速い加速因子を達成しようと試みる際の高温に耐えられないため、代わりにデバイスはＰＡ−Ｄでパッケージングされ、より高いガラス転移温度のために、生理食塩水試験は、３７℃（９８．６ｏＦ）での寿命をより素早く効率的に決定することができる。
【０１０３】
ＰＡ−Ｄを用いて適切な感度およびオフセットを維持しながら最も長く残ったデバイスは、「オイル＋２６．６４μｍＰＡ−Ｄ」であり、７７℃（１７０．６ｏＦ）で６週間残り、これは３７℃（９８．６ｏＦ）で２１ヶ月間に相当する。この時点で、おそらくパリレンのＰＣＢ基板からの層間剥離により、膜を透過する空気によって満たされ得る真空中の空隙容積が生じたため、気泡が観察された。漏れは観察されなかった。
【０１０４】
デバイス「オイル＋２４．９２μｍＰＡ−Ｄ」は３週間目に信号の受信において不安定となり、デバイスを調査するために使用されるワイヤが、腐食を進行させた生理食塩水の底に沈んでいた。これらのワイヤは最後のデバイスには存在しないため、沈んでいなかったが、４週目までには、安定した信号は得られなかった。したがって、このために電子機器が故障したと考えられる。しかし、デバイス「〜１３．１７μｍＰＡ−Ｄ１」は、５週目までに膜に層間剥離を起こしたと思われ、これは約１までの感度の上昇の観察と一致し、その後、ワイヤが水没することはなかったものの、翌週には信号が不安定になり、観測できなくなった。
【０１０５】
脱気は有利であり、オイルを用いずに装置を適切に浸漬させ、生理食塩水が膜に接触することを妨げるキャビティ内における気泡形成を防止することができることがわかった。
【０１０６】
実験では、高温で飽和限界が増加するため、９７℃（２０６．６ｏＦ）で５，０００ｃＳｔ（５×１０−３ｍ２／ｓ）のシリコーンオイルに浸漬する前には、他の圧力センサを改造せず、かつ、高温にもしなかった。９７℃（２０２．６ｏＦ）では、水の飽和限界は約１，０００−１，５００ｐｐｍである。最初の１週間経過後、おそらく熱処理に起因するセンサの小さなオフセットが誘起された。しかし、その後の週では、オフセットと感度は変わらなかった。この結果から、シリコーンオイルが圧力センサに悪影響を及ぼさないことが確認できる。
【０１０７】
パリレン・オン・オイル型パッケージの圧力変換効率のモデル「η」は、非圧縮性液体を想定した圧力センサに関して導出される。数学的導出を介して、「η」は、以下のとおりとなり、
【数５】
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ここで、「ｃ１」は圧力センサの膜の体積−圧力のコンプライアンスであり、「ｃ２」は可撓性外膜の体積−圧力のコンプライアンスである。
一般に、
【数６】
0006766065.tif 000008
となり、「ａ」はそれぞれの半径（円形の膜の半径、および他の幾何学的形状の異なる寸法）であり、「ｔ」は膜の厚さである。したがって、有効外径を増加させることは「ｃ２」に大きな影響を与え、外膜における十分に大きな体積−圧力のコンプライアンス（例えば、
【数７】
0006766065.tif 000009
）を達成することを容易にさせ、このため「Ｃ２」が依然として「Ｃ１」比べて大きい限り「Ｃ２」上のおそらく大きな機能変化にもかかわらず、圧力変換の損失が無視でき、大きな外膜上への組織蓄積により生じるドリフトも「η」の値に比べて無視できる。
【０１０８】
生体的付着に対する感度も推定することができる。一般に、外膜がより大きくなると、同じ厚さの生体的付着の場合において、圧力センサがパリレンで直接覆われているときよりも、感度への影響が少ない。言い換えれば、感度ドリフトはパリレン・オン・オイル型パッケージではゼロであると予測される。圧力読み値の変化が感度ドリフトによるものであるか、または圧力の実際の変化によるものであるかを判別することが困難な状況があり得る。このような状況では、感度ドリフトは、圧力センサチャンバ内の一定の圧力に関連して測定される典型的な値に依存した、大きなオフセットドリフトのように見られると理解することが重要になる。
【０１０９】
許容可能な感度ドリフトに対する上限を推定することができる。血圧をモニタするために圧力センサを使用する例を考慮する。血液の平均圧力は、大気圧と比較して約１００ｍｍＨｇ（１．９３ｐｓｉ）である。一般に、そのような血圧のモニタリングは、１ｍｍＨｇ（０．０１９３ｐｓｉ）の分解能を必要とすることがある。したがって、オフセットドリフトを無視しても、感度ドリフトは１％以下でなければならない。この理由から、生体的付着を除去するための複数の再較正および／またはスキームは、この厳しい耐性を達成できない可能性がある。代わりに、感度ドリフトを機械的に排除する外膜は、ロバストで効果的な解決策となり得る。
【０１１０】
シミュレーションでは、圧力センサは、１０μｍ（３．９×１０−４インチ）のＰＡ−Ｄパリレン・オン・オイル型液体カプセル化でパッケージングされ、このプラスチックパッケージの「フットプリント」である、１辺が３ｍｍの四角形の膜を生じた。パリレン・オン・オイル型でパッケージングされた圧力センサは、感度の低下およびドリフトを示さなかった。これに対して、パリレンのみでパッケージングされた圧力センサは、きれいなときは５８％の感度を示し、１００μｍ（３．９×１０−３インチ）の生体的付着によって４７％まで低下する（すなわち、１８％の感度ドリフト）を生じる。生体的付着は、繊維状カプセルの収縮力によって圧力を生じさせることが分かっているが、それはこのパリレン・オン・オイル型のスキームにおける感度ドリフトには寄与しないであろう。
【０１１１】
オイル上への直接のＣＶＤを介してパリレン堆積を利用すると、埋め込み型圧力センサのパリレン・オン・オイル型パッケージングにより、これらのセンサの寿命を延ばすことができる。シリコーンオイルはセンサの環境中の水分を抑制し、パリレンは気泡を発生させずにオイルを封入する。外膜の表面積の増大により、感度を犠牲にすることなく、厚いパリレンの保護効果を利用することができる。増加した表面積はまた、生体的付着による感度ドリフトも減少させうる。
【０１１２】
以上、最良の形態および／またはその他の実施例であると考えられるものについて説明したが、それらの様々な変更がされ、本明細書に開示された主題が様々な形態および例で実施されてもよく、その教示は、多くの用途に適用されてもよく、そのうちの一部が本明細書で説明されていることを理解されたい。以下の特許請求の範囲によって、本発明の教示の真の範囲内に入る、任意、およびすべての応用、修正、および変形を請求することを意図するものである。
【０１１３】
他に記載がない限り、以下の特許請求の範囲を含めて、本明細書に記載されている、すべての測定、値、評価付け、位置、大きさ、サイズ、および他の仕様は、概算であり、厳格なものではない。それらは、本発明が属する技術分野に関連する機能および慣習と合致する合理的な範囲を有することを意図する。「約」とは、±０．０１％、±０．１％、±１％、±２％、±３％、±４％、±５％、±８％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、または技術分野で知られているその他の範囲を含む。「実質的に」とは、用語が実質的に現れる状況に応じて、６６％、７５％、８０％、９０％、９５％以上、または技術分野で知られているその他の値を示す。
【０１１４】
保護の範囲は、以下に続く特許請求の範囲によってのみ限定される。その範囲は、本明細書およびこれに続く審査経過に照らして解釈されるとき、特許請求の範囲で使用される言語の通常の意味と同程度の広さであり、すべての構造的および機能的等価物を包含することを意図し、解釈されるべきである。しかしながら、請求項のいずれも、特許法所定の特許要件を満たすことができない発明の特徴を含む意図はなく、あるいは、そのように解釈されるべきではない。これらの発明の特徴の意図しない包含は、ここで否定する。
【０１１５】
前述したことを除いて、記載または図示されているものは、特許請求の範囲に記載されているか否かに関わらず、いかなる部品、ステップ、特徴、目的、利益、利点、または等価物であっても公衆に献呈することを意図したものではなく、或いは解釈されるべきではない。
【０１１６】
本明細書で使用される用語および表現は、特定の意味が本明細書に記載されている場合を除いて、対応するそれぞれの調査および研究分野に関する用語および表現と一致する一般的な意味を有することを理解されたい。「第１の」、「第２の」、および「のような」等の関係を示す用語は、あるエンティティおよびアクション間の実際の関係または順序を必ずしも要求または暗示するものではなく、それらのエンティティまたはアクションとその他のものを区別するためにのみ使用され得る。「備える」、「含む」、またはこれらの他のバリエーションの用語は、非限定的な包含をカバーすることを意図しており、構成要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置がそれらの構成要素のみを含む場合だけでなく、これらのプロセス、方法、物品、または装置に対して、明示的に列挙されていないもの、または固有の他の構成要素も含むことができる。単数で記載された構成要素は、さらなる制約なしに、その構成要素を含むプロセス、方法、物品、または装置において同一要素の追加の存在を排除するものではない。
【０１１７】
開示された要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるように提供される。特許請求の範囲または意味を、解釈または制限するために使用されないという理解に基づき、提出されるものである。更に、前述の詳細な説明では、本開示を合理化する目的で、さまざまな実施形態において様々な特徴がまとめられている。この開示の方法は、特許請求の範囲に記載された実施例が、各請求項に明示的に記載されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、後述する特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ないものである。したがって、後述する特許請求の範囲は、それぞれ異なる請求された主題として各請求項が独立して、詳細な説明の一部を構成するものである。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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