(57)【要約】脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信するための装置及び方法を開示する。本発明は、関心のあるパラメータを検知するためのセンサを含む。センサはプローブの遠端に配置することが好ましい。好適な実施形態では、センサは、受動システムが外部電源から電力を受け取ったときに、圧力または温度測定を行ない、かつ測定値を主治医に通信することを可能にする受動システムの一部である。別の実施形態では、センサは、長期エネルギ源と、圧力または温度測定を定期的にまたは要求により行ない、次いで測定値を要望通りに主治医に通信することを可能にする格納システムとを有するシステムの一部である。本発明はまた、一実施形態で、脳、組織、または他の器官のパラメータを測定して通信する方法をも含む。本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを提供するステップと、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織、または他の器官内またはその付近にセンサを移植するステップと、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップと、関心のあるパラメータを検知するステップと、検知されたパラメータを反応装置に通信するステップと、パラメータを表示しまたは処理しあるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップとを含む。
2004513681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳、組織または他の器官のパラメータを測定しかつ通信するための装置であって、
前記関心のあるパラメータを検知するセンサと、
前記パラメータを表示し、処理し、あるいは処置を講じさせることのできる外部装置と、
前記検知されたパラメータを前記センサから前記外部装置に通信する通信システムと、
を含む装置。
【請求項２】
前記センサは、圧力センサ、温度センサ、酸素分圧（ＰＯ２）センサ、混合静脈血中酸素飽和度（ＳＶＯ２）センサ、血糖センサ及びｐＨセンサから成るグループから選択されるものである請求項１記載の装置。
【請求項３】
遠端を有するプローブをさらに含み、前記プローブは前記センサを含み、前記センサは前記プローブの前記遠端に配置された請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記プローブは、それ自体及び前記センサに電力を供給するための長期エネルギ源を有する請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記長期エネルギ源は、再充電可能である請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記長期エネルギ源は、電池である請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記長期エネルギ源は、コンデンサである請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記センサは、ボディバスを介して前記プローブに電気的に接続される請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記プローブは、マイクロプロセッサを含む請求項４記載の装置。
【請求項１０】
前記プローブは、検知されたパラメータ情報を格納する記憶システムを有する請求項４記載の装置。
【請求項１１】
各センサに独特の較正係数を測定後処理の目的のために前記記憶装置に格納して、前記センサによって測定された生理学的パラメータの正確な報告を達成するようにした請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記プローブは、埋込みプローブコイルを含む請求項４記載の装置。
【請求項１３】
前記プローブコイルは、誘導コイルである請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記センサは、前記プローブから分離される請求項４記載の装置。
【請求項１５】
開口を有するバー穴リングをさらに含み、前記プローブは前記バー穴リングの前記開口内に配置される請求項４記載の装置。
【請求項１６】
前記センサに電力を供給してパラメータ情報が前記センサによって検知されることを可能にする受動電力システムをさらに含む請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記通信システムは、前記センサに関連付けられかつそれに接続される部分を含み、前記センサによって検知されたパラメータ情報を前記外部装置に通信するために、前記通信システムの前記センサに関連付けられかつ接続される部分に電力を供給するための受動電力システムをさらに含む請求項１記載の装置。
【請求項１８】
脳室に配置されるカテーテルと、ＣＳＦを身体内の１つの位置から別の位置に移送する導管として使用されるシャントと、前記カテーテルと前記シャントとの間に配置されるポンプとを有するＣＳＦシャントまたはドレナージシステムをさらに含み、前記センサによって検知された関心のあるパラメータに応答して前記ポンプが作動する請求項１記載の装置。
【請求項１９】
脳室に配置されるカテーテルと、ＣＳＦを身体内の１つの位置から別の位置に移送する導管として使用されるシャントと、前記カテーテルと前記シャントとの間に配置されるポンプとを有するＣＳＦシャントまたはドレナージシステムをさらに含み、前記センサによって検知された関心のあるパラメータに応答して前記ポンプが作動する請求項１記載の装置。
【請求項２０】
各センサに独特の較正係数を測定後処理の目的のために前記外部装置に格納して、前記センサによって測定された生理学的パラメータの正確な報告を達成するようにした請求項１記載の装置。
【請求項２１】
各センサに独特の較正係数を測定後処理の目的のために前記センサに格納して、前記センサによって測定された生理学的パラメータの正確な報告を達成するようにした請求項１記載の装置。
【請求項２２】
前記通信システムは、前記検知されたパラメータ情報を表示するか、または他の仕方でユーザに通信する表示システムを含む請求項１記載の装置。
【請求項２３】
前記外部装置は、大気圧を測定する気圧計を含む請求項１記載の装置。
【請求項２４】
ＣＳＦ液圧など脳のパラメータを測定する方法であって、
前記関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
前記パラメータを表示し、処理し、あるいは処置を講じさせることのできる外部装置を提供するステップと、
前記検知されたパラメータを前記プローブから前記外部装置に通信する通信システムを提供するステップと、
患者の頭蓋を露出させるステップと、
前記頭蓋に穴を穿孔するステップと、
前記センサが前記頭蓋内に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
前記プローブが完全に前記患者の皮膚の下に含まれるように前記患者の皮膚を閉じるステップと、
前記検知されたパラメータが前記プローブから前記外部装置に伝送されるように、前記プローブに前記外部装置を近づけるステップと
を含む方法。
【請求項２５】
ＣＳＦシャントドレナージシステムを制御する方法であって、
関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
患者の脳室からＣＳＦシャントドレナージシステムへのＣＳＦ液の流量に影響する制御装置を含むＣＳＦシャントドレナージシステムを提供するステップと、
前記センサが患者の脳室に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
患者のＣＳＦ液圧を検知するステップと、
前記検知されたパラメータに応答して前記制御装置を作動させるステップと
を含む方法。
【請求項２６】
検知されたパラメータに応答して医用装置を制御する方法であって、
関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
前記検知された関心のあるパラメータに応答して作動し、医用装置の動作を制御する制御装置を有する医用装置を提供するステップと、
前記センサが患者内の所望の位置に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
前記関心のあるパラメータを検知するステップと、
前記検知されたパラメータに応答して前記制御装置を作動させるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、脳、組織または他の器官のパラメータ、特に、脳内の頭蓋内圧力もしくは温度または両方を測定し、かつ通信するための装置及び方法に関する。
【０００２】
（従来の技術）
一般的な成人は、脳内に約２５ｃｃの脳室で合計して約１２０〜１５０ｃｃの（脳脊髄液）ＣＳＦを有する。一般的な成人はまた約５００ｃｃ／日のＣＳＦを生成し、その全てが連続的に血流内に再吸収される。
【０００３】
様々な条件がＣＳＦの圧力を、しばしば亢進しかつ危険となるように変動させ得る。例えば、水頭症は脳室または脳の窩洞内のＣＳＦの過度の蓄積状態である。水頭症は、正常なＣＳＦの循環を妨げる先天的状態から、またはＣＳＦの再吸収における問題の結果として発生し得る。
【０００４】
水頭症によるＣＳＦの過度の蓄積は、脳に対する圧力亢進を引き起こす。原因が何であれ、時間が経つにつれて、ＣＳＦ圧力の亢進は脳組織を損傷させる。過剰なＣＳＦを身体の別の領域に短絡させることが治療上有益であり、一般的に患者を完全かつ活動的な生活に導けることが明らかになった。
【０００５】
水頭症の状態を治療するために、ＣＳＦを身体内のある位置から、例えば、腹膜腔または心房へ移送する導管としてシャントが使用される。ＣＳＦを脳室から身体の別の部分へ移送する典型的なシャントは、脳室カテーテル、バルブ及び遠位カテーテルから成る。ＣＳＦシャントは、また流体を脊椎から腹膜腔など身体の別の部分に移送するためにも存在する。
【０００６】
過剰なＣＳＦを脳室から連続的に排出するシステムの例として、カリフォルニア州ゴレタのメドトロニックＰＳメディカルによって製造販売され、かつ１９８５年１２月２４日にルドルフ・Ｒ・シュルテ、ゲアリ・Ｐ・イースト、マーガ・Ｍ・ブライアント及びアルフォンス・ハインドルに付与された「Ｆｌｏｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ」と称する米国特許第４，５６０，３７５号に開示されたデルタ（登録商標）シャント及びＣＳＦ−流量制御シャントアセンブリがある。そのようなシステムは、患者の脳内の脳室４に配置されたドレナージカテーテル２を使用する（図１）。ドレナージカテーテル２はバルブ６に接続される。脳室または心房カテーテル８がバルブ６に接続される。腹膜腔または心房カテーテル８は、過剰なＣＳＦを排出するために患者の腹膜または心房にそれぞれ配置される。これらのシステムの全部が、過剰なＣＳＦを患者の脳室からドレナージカテーテル２を通して身体の別の部分に連続的に移送する。しばしば少なくともある時間にわたって頭蓋内圧亢進がある頭部外傷のある患者の場合、脳内の正常なＣＳＦ圧力を維持するために、ＣＳＦを通常外部装置に連続的に排出することがしばしば望ましい。
【０００７】
過剰なＣＳＦを外部装置に連続的に排出するシステムの例としては、カリフォルニア州ゴレタのメドトロニックＰＳメディカルによって製造販売されたベッカーシステム（登録商標）及びＥＤＭドレナージシステム（登録商標）がある。過剰なＣＳＦを連続的に排出するシステムの別の例が、１９８８年３月１５日にウィリアム・Ｓ・トレミュリスに発行された「Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｄｒａｉｎａｇｅ　Ａｎｔｉｓｐｈｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ」と称する米国特許第４，７３１，０５６号に示されている。さらなるそのようなシステムが、１９９８年６月３０日にジョン・Ａ・クリューガー、ケビン・Ｍ・イエーガー、及びヘルムート・Ｗ・Ｃ・ローゼンバーグに発行された「Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｄｒａｉｎａｇｅ　Ｓｈｕｎｔ」と称する米国特許第５，７７２，６２５号に開示されている。
【０００８】
（発明の要約）
脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信するための装置を開示する。本発明は、関心のあるパラメータを検知し、次いで検知されたパラメータを外部装置に通信し、そこでパラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることができる。本発明は、生理学的パラメータの長期的かつ安定した測定及び通信を行なうことを可能にする。好適な実施形態では、該装置は脳、組織、または他の器官のパラメータを測定して通信する。特に、頭蓋内圧、脳、組織もしくは他の器官内におけるＣＳＦの圧力または温度を測定して通信するための装置を開示する。
【０００９】
本発明は、圧力、頭蓋内圧、ＣＳＦ圧力または温度を検知するセンサを含む。センサはプローブの遠位に配置することが好ましく、かつ脳の実質または脳室など、測定を希望する脳、組織または他の器官の領域に配設することが好ましい。
【００１０】
好ましい実施形態において、センサは、受動システムが外部電源から電力を受け取ったときに圧力または温度の測定を行い、かつ主治医に通信することを可能にする受動システムの一部である。外部電源から電力を受け取りかつ圧力測定値を通信する受動システムの部分は、患者の頭蓋またはその隣に配置することが好ましく、センサは測定を行なうことを希望する領域またはその付近に配置する。
【００１１】
受動システムは、受動システムに電力を提供する外部装置と結合する。この電力は、センサの検知動作を付勢し、検知された情報を受動システムから外部装置へアップロードするために使用される。その結果、外部電源に結合されたときに、受動システムは測定することができ、圧力及び温度測定値などの測定された生理学的パラメータをセンサから外部装置にアップリンクする。
【００１２】
別の実施形態において、センサは、長期エネルギ源及び圧力または温度測定を定期的または要求により行い、測定値を格納し、次いで要望通りに主治医に通信することを可能にするシステムを有するシステムの一部である。電力を提供し、圧力または温度測定値を格納し、圧力または温度測定値を通信するシステムの部分は、患者の鎖骨下部位またはそれに隣接して配置することが好ましい。
【００１３】
長期エネルギ源は、再充電可能とすることができる。長期エネルギ源からのこの電力は、センサの検知動作を付勢し、圧力または温度測定値を格納し、検知された圧力または温度情報をシステムから外部装置へアップロードするために使用される。
【００１４】
本発明の別の実施形態においては、検知されたパラメータは、ＣＳＦシャントまたはドレナージシステムのポンプまたはバルブを制御するために使用される。本実施形態において、ポンプまたはバルブは、脳室内に配置されるカテーテルとＣＳＦを身体内の１つの位置から別の位置に移送する導管として使用されるシャントとの間に配置される。検知されたＣＳＦ圧力に応答して、ポンプが作動してＣＳＦ液をくみ出し、又はバルブが開いてＣＳＦ液が排出する。
【００１５】
一実施形態において、本発明は、また、脳、組織または他の器官のパラメータを測定し、かつ通信するための方法を含む。本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを提供するステップと、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織または他の器官のターゲット内またはその付近にセンサを移植するステップと、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップと、関心のあるパラメータを検知するステップと、検知されたパラメータを反応装置に通信するステップと、パラメータを表示または処理しあるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップとを含む。本方法の一実施形態においては、関心のあるパラメータは頭蓋内圧、脳、組織または他の器官内のＣＳＦの圧力または温度である。また、本方法の別の実施形態においては、センサを提供するステップは、本書で記載するようなセンサを提供することを含む。さらに、本発明の別の実施形態では、本方法はポンプまたはバルブを有するＣＳＦシャントまたはドレナージシステムを提供するステップと、パラメータに応答して措置を講じさせるステップはポンプまたはバルブを制御するステップと、を含む。
【００１６】
本発明における一実施形態の別の目的は、電池または電力用コンデンサなどの連続電力源を必要とせず、圧力、頭蓋内圧、ＣＳＦ圧力または温度などの生理学的パラメータを測定するためのシステム及び方法を提供することである。
【００１７】
本発明における一実施形態の別の目的は、圧力や温度測定値のような検知された生理学的パラメータを外部装置へ通信するための装置及び方法を提供することである。
【００１８】
本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、後で外部装置にアップロードする検知された圧力または温度測定値等の検知された生理学的パラメータを格納するシステム及び方法を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の実施形態において、本発明の目的は、検知された生理学的パラメータに応答して、能動的に措置させるようにするシステム及び方法を提供することである。特に、本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、ＣＳＦシャントまたはドレナージシステム及びＣＳＦ圧力測定値に応答して、そのようなシャントまたはドレナージシステムを調整するために能動的に情報を提供することである。
【００２０】
本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、センサを移植するために一度だけ組織を切開することを必要とし、その後閉じられ、移植されたセンサで関心のあるパラメータの長期監視を達成しながら治療することを可能にする、生理学的パラメータ、特に、脳パラメータのセンサを提供することである。
【００２１】
本発明の別の実施形態における本発明の目的は、電池に頼らずに動作し、それにより電池寿命に頼らずに動作し続ける、関心のある生体パラメータに関する情報を提供する移植可能な装置を提供することである。
【００２２】
本発明のこれら及び他の目的は、ここに含まれる発明の説明から、さらに詳しくは図面を参照することにより、明瞭になるであろう。説明全体を通して、同様の要素は同様の参照番号で言及する。さらに、ここに含まれる説明の変形を当業者が思いつき、また、依然として本発明の範囲に属することは明らかである。さらに、本発明の方法は、提示するシステムまたは装置により実施することができ、あるいは当業者にとって明瞭になる他のシステム及び装置により実施できることが明らかである。したがって、本方法の実施は、提示する特定のシステム及び装置による実施のみに限定するつもりはない。
【００２３】
（発明の詳細な説明）
本発明を具体化する装置を図２に示し、一般的に１０と表示する。装置１０は、移植されたプローブ１２及び外部装置１４を含む。プローブ１２は、センサ１６、プローブ電子回路１８及びプローブコイル２０を含む。外部装置１４は、外部コイル２２、外部電子回路２４、電源２６及びユーザ通信システム２８を含む。
【００２４】
図３及び４に示す本発明の好ましい実施形態において、プローブ１２は、近端３０、遠端３２及び中心軸３４を含む。センサ１６は、遠端３２に配置することが好ましい。センサ１６は、頭蓋内圧など圧力を検知することが可能なセンサである。そのようなセンサの一例が、本発明と同一譲受人に譲渡された「Ｉｎｔｒａｃｔｒａｎｉａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｈｅｒａｐｙ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｅｖｉｃｅ，Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ」と称するキース・Ａ・ミーゼル及びリー・スタイロスによる米国特許同時係属出願第０９／２９９，７７４号に見られる。
【００２５】
プローブヘッド３６は、近端３０に配置される。好ましい実施形態においては、プローブヘッド３６は形状的におおよそ円板状であり、埋込みプローブコイル２０を含む。プローブコイル２０は誘導性コイルである。図３及び４に示す一実施形態において、プローブコイル２０はプローブヘッド３６の面内で軸３４の周りに巻き付けられる。プローブヘッド３６は下面３８及び外縁４０を含む。
【００２６】
図３及び４の実施形態では、プローブ電子回路１８は、プローブヘッド３６の下面３８に取り付けられた電子回路ケース４２内に格納される。電子回路ケース４２は、周面４４及び下面４６を有する。電子回路ケース４２は、軸３４を中心としてプローブヘッド３６より小さい直径を持つ円筒形であることが好ましい。
【００２７】
図３及び４に示す通り、センサ１６は電子回路ケース４２から離される。これは、電子回路ケース４２の下面４６に接続された本体４８の遠端にセンサ１６を配置することにより達成することが好ましい。本体４８は、チタンまたはポリウレタンのような硬質の生体適合性プラスチックなどの剛性材料から作ることができる。代替的に、本体４８は、その組成により本質的に軟質であるかあるいはその構造設計によって軟質となるように設計されたポリウレタンなどの軟質の身体適合性プラスチックなどの可撓性材料から作ることができる。剛性または可撓性いずれのケースでも、本体４８の材料は、身体適合性があり、かつ当該技術上よく理解される通り、希望に応じて様々な程度に可撓性または剛性である金属、プラスチック、セラミックまたは他の材料とすることができる。
【００２８】
本体が剛体である実施形態において、センサ１６は、電子回路ケース４２に対して固定位置に配置される。図９に示す実施形態のように、本体４８が可撓性である場合には、脳、組織または身体内のどこであれ他の器官内の希望する位置にセンサ１６を配置することができる。特に、本体４８が可撓性である場合には、センサ１６から電子回路ケース４２までの距離が例えば運動により変化する場所にセンサ１６を配置することができる。
【００２９】
さらに、本体４８が可撓性である場合には、本体４８が剛性である場合にはセンサ１６を配置することが難しい領域にもセンサ１６を配置することができる。例えば、本体４８が可撓性である場合、硬膜と頭蓋との間の希望する位置まで硬膜と頭蓋との間でセンサ１６を「滑動」することができる。
【００３０】
さらに別の実施形態において、「ボディバス（ｂｏｄｙ　ｂｕｓ）」として知られるシステムを介してセンサ１６を電子回路ケース４２に接続することができる。「ボディバス」は、患者自身の身体がセンサ１６と電子回路ケース４２との間の相互接続を提供する遠隔測定システムである。そのような「ボディバス」通信システムの一例が、１９９１年１月２９日及び１９９２年５月１９日にヘルマン・Ｄ・フンケに発行され、それぞれ「Ｂｏｄｙ　Ｂｕｓ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ」及び「Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｂｏｄｙ　Ｂｕｓ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ」と称する米国特許第４，９８７，８９７号及び第５，１１３，８５９号に挙げられており、これらの教示の全体を参照によってここに組み込む。代替的に、ゲーデケの米国特許第５，６８３，４３２号に記載された無線周波遠隔測定方法を使用して、センサ１６を電子回路ケース４２にリンクすることができる。
【００３１】
センサ１６は、その測定値を標準化センサからの測定値と比較することによって、製造現場で較正することが好ましい。各センサ１６に独特の較正係数を計算し、センサ１６によって測定された生理学的パラメータの正確な報告を達成するための測定後に処理する目的のために、外部装置１４、センサ１６、プローブ電子回路１８、記憶装置７８またはマイクロプロセッサ１０２に格納する。
【００３２】
プローブ１２は生体内に挿入されるのため、プローブ１２はプローブ１２内への体液の侵入を防止するために密閉封止しなければならない。
【００３３】
図３及び４に示したより好ましい実施形態では、近端３０を患者の頭蓋５０のすぐ外側に配置するか、あるいは頭蓋５０内に組み込む。これは、軸３４を中心にして電子回路ケース４２が持つより大きい直径のプローブヘッド３６を作成することによって達成することが好ましい。次に、プローブ１２を配置するために、電子回路ケース４２（図５）の直径と同じ程度の直径を持つ穴５２を頭蓋５０にあける。穴５２は頭蓋５０を完全に貫通し、かつ電子回路ケース４２の直径と同一直径を持つ必要がある。プローブ１２のセンサ１６及び本体４８を、電子回路ケース４２が穴５２に接触するまで穴５２内に配置する。次いで電子回路ケース４２を穴５２と位置合せし、プローブヘッド３６の下面３８が頭蓋５０と接触するまで穴５２内に押し込む。電子回路ケース４２は、穴５２内に完全に伸長しないように寸法を定めなければならない。
【００３４】
代替的に、電子回路ケース４２の周面４４の周りにねじ山を配置することができる。本実施形態では、穴５２は、電子回路ケース４２のねじ山と合致するねじ山を持つねじ穴である。電子回路ケース４２を上述のように穴５２と接触させる。しかし、電子回路ケース４２を穴５２内に押し込む代わりに、電子回路ケース４２を穴５２内にねじ込む。
【００３５】
図６に示すさらに別の実施形態では、プローブヘッド３６の外縁４０にねじ山を配置する。穴５２は、プローブヘッド３６の直径とおおよそ同一の直径を持つように寸法を定める。本実施形態においても、穴５２はプローブヘッド３６のねじ山に対応するねじ山を有する。プローブ１２を配置するために、プローブ１２のセンサ１６、本体４８及び電子回路ケース４２を、プローブヘッド３６の外縁４０が穴５２に接触するまで穴５２内に配置する。次いで、プローブヘッド３６を穴５２と位置合せし、プローブヘッド３６が、例えば、頭蓋５０と面一になるように希望する向きになるまで穴５２内にねじ込む。この実施形態では、電子回路ケース４２はプローブヘッド３６と同一直径を持ち、あるいは持たなくても良い。
【００３６】
図７に示す別の実施形態では、プローブヘッド３６は電子回路ケース４２に接続されているが、そこから離される。この実施形態では、電子回路ケース４２は頭蓋５０にあけられた穴５２を通して取り付けられ、本体４８とセンサ１６は、ここで記載する全ての変形により依然として電子回路ケース４２に取り付けられる。しかし、この実施形態では、プローブヘッド３６とプローブコイル２０は、頭蓋５０の上または中ではなく、患者の皮膚の下に移植される。プローブヘッド３６は、ねじ、接着剤、または当業者が思いつく他の手段によって患者の頭蓋５０に取り付けることができる。代替的に、穴５２とは別の穴を頭蓋５０にあけてプローブヘッド３６を受容することができる。プローブヘッド３６を別の穴内に配置する場合、プローブヘッド３６は、プローブヘッド３６の外縁４０に配置されたねじ山を持つことができ、別の穴は、プローブヘッド３６のねじ山に対応するねじ山を持ち、プローブヘッド３６の直径とおおよそ同一の直径を持つように寸法を定める。本実施形態では、プローブ１２を配置するために、プローブ１２のセンサ１６、本体４８及び電子回路ケース４２を穴５２内に配置する。次に、プローブヘッド３６を上述の通り頭蓋５０に取り付ける。
【００３７】
図８及び９に示すさらなる実施形態においては、直径「Ａ」の開口５６を有するバー穴リング５４を頭蓋５０の穴５２に配置する。バー穴リング５４は頭蓋５０の骨にねじ込むか、あるいは他の方法で頭蓋５０にバー穴リングについて周知のように取り付けることができる。本実施形態では、プローブヘッド３６はバー穴リング５４の開口５６の直径「Ａ」にほぼ等しい直径を有する。プローブヘッド３６は、摩擦、生体適合性接着剤または当業者が思いつく他の手段等の手段により所定の位置に配置することのできる開口５６内に配置される。
【００３８】
図８の実施形態では、本体４８は剛性であるので、センサ１６はプローブヘッド３６から固定の距離または固定の関係に配置される。図９の実施形態では、本体４８は可撓性である。この実施形態では、センサ１６は開口５６を通して希望の位置に配置される。
【００３９】
図１０に示すさらなる実施形態では、プローブヘッド３６はプローブ電子回路１８の全部または一部を含むことができる。この実施形態では、電子回路ケース４２を持つ必要がない。したがって、センサ１６は剛性または可撓性の本体４８を通してプローブヘッド３６に直接取り付けることができる。使用時に、頭蓋５０に穴５２をあけ、センサ１６を穴５２から希望の位置に配置する。次いで、プローブヘッド３６は上述した通り頭蓋５０に取り付けることができる。
【００４０】
この実施形態の変形では、プローブヘッド３６を穴５２から離して配置することができる。例えば、プローブヘッドは、鎖骨下の皮膚の下または腹部のＲＦ電源の移植可能な神経学的シミュレータを配置するための一般的部位に配置することができる。この実施形態では、センサ１６が穴５２に対して動かないように、バー穴リングを使用して頭蓋５０に本体４８を配置する必要がある。さらに、ここに記載する実施形態のいずれでも、プローブ電子回路は本体４８内に全部または一部を配置することもできる。
【００４１】
プローブ電子回路１８は、センサ電子回路５８及び送信器６０を含む。センサ電子回路５８はセンサ１６に接続され、センサ１６に電力を提供し、センサ１６に測定を行なうように指示し、センサ１６からの検知された測定信号を処理し、検知された信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号は送信器６０に渡されることが好ましい。
【００４２】
送信器６０は、センサ電子回路５８及びプローブコイル２０に接続される。プローブコイル２０は、以下で説明するようにアンテナとして働く。送信器６０及びプローブコイル２０は、センサ１６によって決定された圧力及び温度情報を遠隔測定法によって外部装置１４に通信する。遠隔測定システムの例は、１９９７年１１月４日にスティーブン・Ｄ・ゲーデケ、グレゴリー・Ｊ・ハウブリッヒ、ジョン・Ｇ・カイメル及びデビッド・Ｌ・トンプソンに発行された「Ａｄａｐｔｉｖｅ，Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ−Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａｎ　Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅ」と称する米国特許第５，６８３，４３２号、１９９８年５月１９日にエドウィン・Ｇ・ダフィン、デビッド・Ｌ・トンプソン、スティーブン・Ｄ・ゲーデケ及びグレゴリー・Ｊ・ハウブリッヒに発行された「Ｗｏｒｌｄ　Ｗｉｄｅ　Ｐａｔｉｅｎｔ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄａｔａ　Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅｓ」と称する米国特許第５，７５２，９７６号、１９９８年１２月１日にスティーブン・Ｄ・ゲーデケ、グレゴリー・Ｊ・ハウブリッヒ、ジョン・Ｌ・カイメル、及びデビッド・Ｌ・トンプソンに発行された「Ａｄａｐｔｉｖｅ，Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ−Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅ」と称する米国特許第５，８４３，１３９号及び１９９９年５月１８日にスティーブン・Ｄ・ゲーデケに発行された「Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｄｅｒｉｖｉｎｇ　Ｒｅｌａｔｉｖｅ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃ　Ｓｉｇｎａｌｓ」と称する米国特許第５，９０４，７０８号に示されており、これらの教示の全体を参照によってここに組み込む。プローブ１２と外部装置１４との間における通信の他の代替手段として、少数の選択肢を挙げると、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）、二相位相シフトキー（ＢＰＳＫ）または四相位相シフトキー（ＱＰＳＫ）がある。
【００４３】
さらに好ましい実施形態では、プローブ電子回路１８は、ＡＣ／ＤＣ変換システム６２（図１１）を含む。プローブコイル２０はＡＣ／ＤＣ変換システム６２に接続される。プローブ電子回路１８は電力を外部装置１４からプローブに送ることを可能にしてプローブ１２を付勢し、かつ、同時にプローブ１２が検知した生理学的パラメータをプローブ１２から外部装置１４にアップリンクすることを可能にする。この同時の電力伝送と情報のアップリンクは、当業者にはよく理解される通り吸収変調として知られる技術によって行なうことが好ましい。
【００４４】
本実施形態において、ＡＣ／ＤＣ変換システム６２は整流器６６及び調整器６８を含む。プローブコイル２０は、以下で説明するように外部装置１４の外部コイル２２に誘導結合される。プローブコイル２０と外部コイル２２との間のこの誘導結合が、プローブコイル２０に電力を提供する。この電力は交流の形を取る。好ましい実施形態では、このＡＣ電流は約１７５ｋＨｚの周波数を持つが、希望に応じて他の周波数を使用することができる。
【００４５】
整流器６６はプローブコイル２０に接続されて、プローブコイル２０から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。整流器６６は当該技術上よく理解されている全波整流器であることが好ましいが、同じく当該技術上よく理解されている他の整流システムとすることができる。ＤＣ電力は、例えば、外部コイル２２に対するプローブコイル２０の相対運動のためプローブコイル２０から受け取る電力の変動にも関わらず、比較的一定したＤＣレベルを確実にする調整器６８に通される。このやり方で、調整されたＤＣ電力がプローブ電子回路１８を付勢するために提供される。
【００４６】
別の実施形態（図１２）では、プローブ電子回路１８は上述したＡＣ／ＤＣ変換システム６２を含み、さらに一時エネルギ源６４を含む。プローブコイル２０は再びＡＣ／ＤＣ変換システム６２に接続される。プローブコイル２０は外部コイル２２に誘導結合される。
【００４７】
この実施形態では、一時エネルギ源６４はＡＣ／ＤＣ変換システム６２に接続される。一時エネルギ源６４は再充電可能な電池、または、例えば、１＠ｆなど小さい容量を有する「スーパコンデンサ」などの電力用コンデンサの形を取ることが好ましいが、希望に応じてより大きい、またはより小さい容量を使用することができる。
【００４８】
プローブコイル２０と外部コイル２２との間の誘導結合は、プローブコイル２０に電力を提供し、かつ、ＡＣ／ＤＣ変換システム６２を通して一時エネルギ源６４を充電する。一時エネルギ源６４は、次いで、プローブ電子回路１８を付勢するためにエネルギを提供する。
【００４９】
好ましい実施形態（図１１）におけるプローブコイル２０は、センサ１６からの情報を外部装置１４に送信するために送信器６０に接続されたアンテナとしても働く。この役割において、プローブコイル２０は上述の通り外部装置１４から電力を受け取るための誘導コイルとして働くことに加えて、アンテナとしても働く。上述の通り、プローブコイル２０はコイルであるので、プローブコイル２０がアンテナとして働くとき、プローブコイル２０はコイルアンテナとなる。
【００５０】
好ましい実施形態では、プローブコイル２０は、外部２２と誘導結合して外部装置１４から電力を受け取る機能及び送信器６０から外部装置１４に情報を送信する機能の両方を果たす。図１３に示す別の実施形態では、これらの２つの機能は分離される。この別の実施形態では、プローブコイル２０は外部コイル２２と誘導結合して外部装置から電力を受け取る機能のみを果たす。しかし、圧力または温度情報を送信器６０から外部装置１４に送信する機能を果たすプローブアンテナ７０が設けられる。
【００５１】
図１２の実施形態では、図１４に示すように、プローブコイル２０が外部コイル２２に誘導結合されるときに、プローブコイル２０は外部コイル２２を通して外部装置１４からエネルギ７２のダウンバーストを受け取る。一時エネルギ源６４を充電させるために、エネルギ７２のダウンバーストは指定された時間、例えば、約５秒間持続することが好ましいが、希望に応じてより長い時間またはより短い時間を使用することができる。エネルギ７２のこのダウンバーストは整流器６６及び調整器６８によって調整ＤＣ電圧に変換され、上述の通りプローブ電子回路１８に一時エネルギを提供するために一時エネルギ源６４を充電する。
【００５２】
プローブコイル２０が外部コイル２２に誘導結合され、プローブ１２が外部装置１４から電力を受け取るとき、または、一時エネルギ源６４が充電された後、センサ電子回路５８はセンサ１６に圧力または温度を検知させて、検知された圧力または温度をセンサ電子回路５８に通信するように指示する。センサ電子回路５８は、検知された圧力または温度情報を処理してそれを送信器６０に渡し、そこで圧力または温度情報は、遠隔測定法により送信器６０から外部装置１４に送信することのできる形に変換される。次いで、圧力または温度情報は、送信器６０及びアンテナとして働くプローブコイル２０またはプローブアンテナ７０のいずれかから外部装置１４に送信される。外部装置１４は、アンテナとして働く外部コイル２２または外部装置アンテナ９４及び好ましく外部装置４に配置された受信器７４を通して、送信された圧力または温度情報を受信する。
【００５３】
圧力または温度を検知してそれを外部装置１４に送信するこのプロセスは、プローブ１２が外部装置１４から電力を受け取る限り、もしくは一時エネルギ源６４が電力を持ち続ける限り、または希望するならばより短い時間続けることができる。圧力または温度を検知し、かつ、検知された圧力または温度を通信する要望が充分に多数回発生して、一時エネルギ源６４の電力容量を超えるほどである場合、電力を上述の通り再び外部装置１４からダウンロードすることができる。その結果、一時エネルギ源６４は再充電され、検知及び送信プロセスは上述の通り続行される。
【００５４】
プローブ１２の好ましい実施形態は、プローブ１２に長期電源を持たない受動システムである。その結果、プローブ１２は、圧力または温度を測定して通信するための比較的低コストの装置である。この実施形態は、圧力または温度の「実時間」スナップショットを可能にする。
【００５５】
代替的に、図１５に示すように、プローブ電子回路１８に電力を供給するために長期電源７６を設けることができる。長期電源７６は、再充電可能かまたはそうでない電池、または当該技術上よく理解されている「スーパコンデンサ」などの電力用コンデンサの形を取ることができる。長期電源７６は、比較的長期間プローブ１２に電力を供給するのに充分な容量を持たなければならない。長期電源７６を使用する場合、一時エネルギ源６４は長期電源７６に置換される。以下で説明するように、記憶装置７８が存在する場合、長期電源７６は記憶装置７８にも電力を提供することができる。
【００５６】
好ましい実施形態（図１１）では、外部装置１４は、外部コイル２２、外部電子回路２４、電源２６及びユーザ通信システム２８を含む。電源２６は、外部電子回路２４及びユーザ通信システム２８を作動させるための電力を提供し、かつ外部コイル２２に電力を提供し、それはプローブコイル２０との誘導結合を通してプローブ１２に渡される。電源２６は、電池または当該技術上よく理解される通りＡＣライン電力を整流し濾波してＤＣ電圧を生成するような手段によって電力を提供するように適応された通常の線電流のいずれかとすることができる。
【００５７】
外部電子回路２４は、受信器７４を含むことが好ましいが、受信器７４は外部装置１４に接続された別個の構成要素とすることができる。受信器７４は、送信器６０によって送信されかつアンテナとして働く外部コイル２２によって受信された圧力または温度情報を受信して処理する。
【００５８】
ユーザ通信システム２８は、受信器７４に接続される。ユーザ通信システム２８は、受信器７４によって受信された圧力または温度情報を表示するかまたは他の仕方でユーザに通信する表示システム８０を含むことが好ましい。ユーザ通信システム２８は、圧力または温度情報を医師または他のユーザに表示する表示画面８２を含むことができる。代替的に、ユーザ通信システム２８は、外部装置１４から、当該技術上よく理解されている通り直接接続８２によりまたは遠隔測定法８８を通してインターネットにより、またはモデムを通して、携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめとする外部コンピュータ８４に圧力または温度情報を渡すことができる。コンピュータ８４は、圧力または温度情報をその表示画面８２に表示し、情報を記録し、あるいは情報をさらに処理することができる。情報がインターネットを通して、またはモデムを通して渡される場合、情報は希望に応じて遠隔的に使用し、処理し、あるいは表示することができる。
【００５９】
ユーザ通信システム２８は、また予め定められた範囲外の圧力または温度をユーザに警告するためにトリガされる外部装置１４または外部コンピュータ８４の一部であるアラーム９０をも含むことができる。アラーム９０は、また警報チャイムまたは点滅視覚表示パネルなどの可聴または可視警報、振動アラームなどの物理的警報、または当業者が思いつく他のユーザ警告もしくは状態強調手段の形を取ることもできる。
【００６０】
外部装置１４は、また気圧計９２をも含むことが好ましい。気圧計９２は大気圧を測定する。次いで、この測定気圧をセンサ１６によって測定されプローブ１２から外部装置１４に送信された圧力から減算して、「ゲージ」圧を生成する。この「ゲージ」圧は、気候システムや高度によって影響される周囲大気圧とは独立している。より好ましい実施形態では、外部コイル２２はプローブコイル２０と結合して電力をプローブ１２に提供するため、及び送信器６０からアンテナによって送信される情報を受信するアンテナとしての両方に役立つ。したがって、外部コイル２２は受信器７４に接続される。
【００６１】
代替的に、外部コイル２２とは別個に、外部装置アンテナ９４が存在するかもしれない。この実施形態では、外部装置アンテナ９４は受信器７４に接続され、プローブアンテナ７０またはプローブコイル２０と通信して、送信器６０から送信される情報を受信する。この実施形態では外部コイル２２は受信器７４に接続されない。
【００６２】
装置１０を使用してＣＳＦ液圧などの脳のパラメータを測定するために、第１ステップは、頭蓋を露出させ、頭蓋５０に穴５２を穿孔することである。次いでプローブ１２を上述の通り移植する。その後、プローブ１２が患者の皮膚の下に完全に収容されるように、患者の皮膚を閉じる。
【００６３】
外部装置１４をプローブに近づけると、プローブコイル２０が外部コイル２２に誘導結合して、外部装置１４からプローブ１２に電力が伝送される。
【００６４】
次いで、プローブ１２を所定の位置に配置した状態で穴５２を密封する。その後、プローブ１２の上で患者の皮膚を閉じ、傷は治癒する。これによりプローブ１２は患者の皮膚の下で密封される。
【００６５】
生理学的パラメータの測定を希望するときには、外部コイル２２がプローブコイル２０の上にくるように外部装置１４を配置する。プローブ１２は、外部装置１４からのエネルギ７２のダウンバーストを伝送することにより電力を供給される。より好ましい実施形態では、起動後におけるエネルギ７２の最初のダウンバーストは約５秒間持続する。これによりプローブ電子回路１８を安定させ、内部クロック等のようなものをセットアップすることができる。その後のエネルギ７２のダウンバーストは約２ｍｓの長さであることが好ましい。
【００６６】
好適な実施形態では、プローブ１２はオンサイトバッテリを持たない。したがって、起動後にプローブ電子回路１８は自動較正動作を実行して、センサ１６による生理学的測定値がプローブ電子回路１８の範囲内に入ることを確実にする。エネルギ７２のダウンバーストの立ち下がり縁が検出されると、プローブ１２はその検知された生理学的測定値を外部装置１４にアップリンクする。アップリンクは、外部装置１４がエネルギ７２のダウンバーストをプローブ１２に送り続ける限り続く。アップリンクの周波数は外部装置１４によって制御され、エネルギ７２のダウンバーストのレートを超えることはできない。また、格納された較正係数を定期的に外部装置１４にアップリンクするか、あるいは格納された較正係数を検知された生理学的パラメータのアップリンクのたびにアップリンクすることも可能である。
【００６７】
より好ましい実施形態では、検知された生理学的測定値の各アップリンクは、遠隔測定または処理のエラーを補償するために、プローブ１２から外部装置１４に複数回、例えば３回送信される。連続モードでは、外部装置１４がエネルギ７２のダウンバーストを断続的に送って本質的に連続電力をプローブ１２に供給し、かつアップリンクされた生理学的パラメータ測定値を受け取る。
【００６８】
加えて、上述した通り、センサ１６の較正係数はプローブ１２、プローブ電子回路１８、記憶装置７８またはマイクロプロセッサ１０２に格納することができる。これらの較正係数がプローブ１２に格納されている場合、センサ１６によって測定される生理学的パラメータの正確な報告を達成するために、測定後の処理を目的として、これらの係数はプローブ１２から外部装置にアップリンクすることができる。これらの係数は、プローブ１２が初めて起動されたときに外部装置１４にアップリンクすることができ、あるいは検知された生理学的パラメータのアップリンク毎にアップリンクすることができる。
【００６９】
さらに、プローブ１２の通し番号または型式番号などのデータをプローブ電子回路１８、記憶装置７８もしくはマイクロプロセッサ１０２または外部装置１４に格納することができる。そのような通し番号または型式番号がプローブ１２に格納されている場合、この情報は、プローブが初めて起動されたときに外部装置１４にアップリンクすることができ、あるいは検知された生理学的パラメータのアップリンク毎にアップリンクすることができる。
【００７０】
好適な実施形態では、外部装置１４は、外部コイル２２、外部電子回路２４、電源２６、ユーザ通信システム２８及び存在する場合は外部装置アンテナの構成要素を含むシングルユニットである。しかし、外部装置１４は２つまたはそれ以上の分離装置とすることができる。例えば、図１６に示すように、１つの装置９６はプローブコイル２０と外部コイル２２との間の誘導結合を通してプローブ１２に電力を提供することができ、第２の装置９８は送信器６０によって送信される圧力または温度情報を受信することができ、第３の装置１００は第２の装置９８が受信した圧力または温度情報を表示することができる。
【００７１】
プローブ１２が受動システム２４を含む好ましい実施形態では、プローブコイル２０及び外部コイル２２が結合して電力を外部コイル１４からプローブ１２へ渡すことができ、かつ圧力または温度情報をプローブ１２から外部装置１４へ渡すことができることが肝要である。プローブコイル２０及び外部コイル２２が結合されていることを可聴確認することが望ましいかもしれない。これは、プローブコイル２０及び外部コイル２２が誘導結合していることを示す信号をプローブ１２が外部装置１４にアップロードすることによって達成することができる。この信号を外部装置１４が使用して、プローブ１２及び外部装置１４が誘導結合されていることを示す可聴信号をトリガすることができる。
【００７２】
代替的に、プローブコイル２０との誘導結合によって生じる外部コイル２２の負荷を外部装置１４が検出し、結合効率を決定するために使用することができる。この負荷は、外部コイル２２を通して渡される電力を監視することによって検出することができる。外部コイルとプローブコイル２０との間の誘導結合が増加するにつれて、外部コイル２２を通してプローブコイル２０に渡る電力が増加する。この電力を監視し、かつ瞬時電力尺度と比較することによって、送電の傾向（すなわち増加または減少）または相対最大送電量を決定することができる。この情報を使用して、外部コイル２２とプローブコイル２０との間の結合の効率増加に達してきているか、あるいは最適結合位置に達したかを決定することができる。
【００７３】
さらに、センサ１６から検知された圧力または温度情報を後で送信器６０から送信するために格納することが望ましいかもしれない。これは、記憶装置７８をセンサ１６及び送信器６０に取り付けることによって達成することができる（図１７）。記憶装置７８は、１９９８年１０月６日にウィリアム・Ｆ・ケマーラーに発行された「Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ　Ｐａｔｉｅｎｔ　Ｎａｒｒａｔｉｖｅ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｉｎ　ａｎｄ　Ｆｕｌｌ　Ｔｅｘｔ　Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅｓ」と称する米国特許第５，８１７，１３７号、または１９９６年８月２７日にリチャード・Ｍ・パウエルに発行された「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｖｅｎｔ　Ｍａｒｋｅｒｓ　ｉｎ　Ｂｏｄｙ−Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅｓ」と称する米国特許第５，５４９，６５４号に開示された型とすることができ、両方とも本願の譲受人に譲渡されたものであり、それの教示の全部を参照によってここに組み込む。
【００７４】
記憶装置７８は、プローブヘッド３６、電子回路ケース４１または本体４８に配置することができ、あるいはプローブ１２から離して、ただし電気的に接続された状態で配置することができる。例えば、記憶装置７８は、ミネソタ州ミネアポリスのメドトロニック社によって製造販売されているＲｅｖｅａｌ（登録商標）心臓記録装置の配置と同様の仕方で、鎖骨付近に配置することができる。さらに、記憶装置７８はワイヤによって、上述した「ボディバス」通信システムを通して、または他の似たような通信手段を通して、プローブ１２に直接接続することができる。
【００７５】
この実施形態では、プローブ１２は、センサ１６、センサ電子回路５８及び記憶装置７８に電力を提供するために長期電源７６を必要とする。センサ電子回路５８は、センサ１６に圧力または温度を検知するように定期的に指示する。代替的に、センサ電子回路５８は、センサ１６に圧力または温度情報を検知するように指示する外部装置１４からの信号から指示を受けることができる。
【００７６】
いずれの場合も、検知された圧力または温度は次いで記憶装置に通信され、そこに格納される。次に、定期的または外部装置１４から照会が行なわれたときに、圧力または温度情報が上述の通り、記憶装置７８から送信器６０を通して外部装置１４にアップロードされる。
【００７７】
別の実施形態（図１８）では、センサ電子回路２８及び記憶装置７８は、図１３に示すようにマイクロプロセッサ１０２に接続することができる。本実施形態では、圧力または温度測定値は、記憶装置７８に格納される前に、マイクロプロセッサ１０２によって処理することができる。代替的に、マイクロプロセッサ１０２は記憶装置７８から一連の格納された測定値を取り出し、それを処理して、例えば、連続平均圧力または温度を出すことができる。そのような処理された情報は処理時にプローブ１２から外部装置１４に送信することができ、あるいは記憶装置７８に格納して後で外部装置１４に送信することができる。
【００７８】
検知された圧力または温度情報は、上述したようなＣＳＦシャントドレナージシステムを制御するために使用することもできる。図１８に図式的に示すこの実施形態では、検知された圧力または温度情報は、希望するならば、制御装置１０４を作動させるために使用される。
【００７９】
図１８の実施形態では、ドレナージカテーテル２は、患者の脳室４に配置され、制御装置１０４に結合される。制御装置１０４は腹膜または心房カテーテル８に接続することが好ましいが、制御装置１０４はドレナージバッグに接続することもできる。制御装置１０４は、ドレナージカテーテル２と腹膜または心房カテーテル８またはドレナージバッグとの間に接続されたポンプまたはバルブとすることができる。制御装置１０４がポンプである場合、ポンプは脳室４からＣＳＦ液を腹膜または心房カテーテル８に汲み出し、そこで身体中にまたはドレナージバッグに吸収される。制御装置１０４がバルブである場合、バルブは開いているときにＣＳＦ液を脳室４から腹腔または心房カテーテル８を通して、またはドレナージバッグに排出させる。
【００８０】
図示した実施形態では、ポンプがＣＳＦ液を汲み出すかどうか、あるいはバルブを開いてＣＳＦ液のドレナージを可能にするかどうかをマイクロプロセッサ１０２が制御するように、制御装置１０４はマイクロプロセッサ１０２に接続される。
【００８１】
使用中、センサ１６によって検知されたＣＳＦ圧力が予め定められたレベルを超えることがマイクロプロセッサ１０２によって決定されると、マイクロプロセッサ１０２は制御装置１０４を作動させてＣＳＦ液を汲み出すか、あるいはバルブを開放して過剰なＣＳＦ液を患者の脳室から排出させる。ＣＳＦ圧が受入れ可能なレベルまで低下したことがマイクロプロセッサ１０２によって決定されると、マイクロプロセッサ１０２は制御装置１０４にＣＳＦ液の汲み出しを停止させるか、あるいはＣＳＦがバルブを通して排出するのを停止するようにバルブを閉じさせる。
【００８２】
制御装置１０４は、ＣＳＦシャントシステムの調整可能な皮下移植可能流体流量バルブの動作をも制御することができる。そのような装置が、カリフォルニア州のメドトロニック−ＰＳメディカル・オブ・ゴレータによって製造販売され、１９９７年６月１０日にウィリアム・Ｊ・バートランド及びデビッド・Ａ・ワトソンに発行された「Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ　Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　Ｆｌｕｉｄ　Ｆｌｏｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ」と称する米国特許第５，６３７，０８３号に開示されたＳｔｒａｔａ（登録商標）バルブ調整可能バルブである。そのような調整可能バルブは、生理学的シャントシステムで、患者の脳室から患者の腹膜腔または心房へのように、身体の１つの部分から別の部分への流体の流量を制御するのに有用である。制御装置１０４は例えば外部からまたは経皮的に加えられる磁界の移動を制御して、バルブに様々な圧力または流量特性を達成させる。
【００８３】
制御装置１０４を使用してバルブまたはポンプを制御する実施形態の変形において、制御装置は、ペースペーカ、神経学的電気刺激器またはドラッグポンプなど、別の医用装置を制御することもできる。これらの医用装置では、あるいは上述したこのＣＳＦシャントドレナージシステムでは、関心のあるパラメータが特定の範囲を超えたときに制御装置１０４を作動させることに加えて、制御装置１０４は、関心のあるパラメータが予め定められた範囲から外れたときにいつでも作動させ、パラメータが予め定められた範囲内になると停止させることができる。加えて、制御装置１０４は検知された関心のあるパラメータに対して単に二分法的に応答するのではなく、制御装置１０４は比例、定式、対数、幾何学、指数関数、もしくは予め定められた応答方式で、もしくはこれらの応答のいずれかに対して逆関数的に、検知パラメータに応答することができる。この実施形態では、検知されたパラメータ自体を表わす値を使用して、制御装置１０４の応答を決定することができる。
【００８４】
使用時に、センサ１６は、圧力または温度情報を検知することのできる実質または脳室内にまたはそれと接触させて配置することが好ましい。代替的に、センサ１６は、脊柱、例えば当業者が思いつく幾つかの器官を挙げると肝臓、腎臓、心臓、膀胱などの身体の器官、腫瘤もしくは腫瘍、体組織、関節、窩、洞または器官もしくは組織間の空間内に、またはそれらと接触させて配置することができる。
【００８５】
より好ましい実施形態では、プローブ１２は圧力または温度センサ１６のいずれかを持つ。しかし、プローブ１２は、圧力と温度センサ１６の両方を持っているかもしれない。さらに、センサ１６は、圧力または温度を検知するセンサとして記載したが、センサ１６は、当業者が思いつく幾つかの可能性を挙げると、酸素分圧（ＰＯ２）、混合静脈血中酸素飽和度（ＳＶＯ２）、血糖及びｐＨを検知するセンサとすることもできる。センサ１６が圧力または温度以外のパラメータを検知する場合、プローブは圧力または温度を検知するセンサに加えて、またはこれらのセンサと任意に組み合わせて、そのようなセンサを含むことができる。その結果、センサ１６は２つ以上のパラメータを順次にまたは同時に検知することができる。
【００８６】
加えて、好適な実施形態では、プローブ電子回路１８は電子回路ケース４２内に配置される。代替実施形態では、プローブ電子回路１８は本体４８内またはプローブヘッド３６内に配置することができる。
【００８７】
ここで記載した装置１０の１つの利点は、関心のある器官または組織、例えば脳が移植中に１回露出されるだけであるので、感染の危険性無く、生理学的パラメータの長期監視を簡便に実行することができることである。その後、プローブ１２は患者の皮膚内に収容され、そこでそれは関心のある生理学的パラメータを測定して送信することができる。
【００８８】
圧力センサの形の場合、従来の圧力センサを超える本発明のさらなる利点は、該圧力センサが外界に管を取り付けずに、脳内に直接配置されることである。さらに、好適な実施形態の装置はオンサイトバッテリを持たない。したがって、プローブ１２はプローブ１２に電力が送られるたびに始動シーケンスを実行しなければならない。本発明では、この始動シーケンスは自動較正アルゴリズムの実行を含む。この自動較正アルゴリズムは、センサ１６から受信する圧力測定値が常にプローブ電子回路１８の所望の範囲内であることを確実にする。
【００８９】
代替実施形態（図１９）では、プローブ１２、外部装置１４、ドレナージカテーテル２、心房カテーテル８及び制御装置１０４は、以下の例外を除いて、図１８の実施形態に関連して上述した通りである。本実施形態では、制御装置１０４は外部装置１４によって制御されるので、ポンプがＣＳＦ液を揚送汲み出すかどうか、あるいはバルブを開いてＣＳＦ液のドレナージを可能にするかどうかを外部装置１４が制御する。この実施形態では、外部装置が、センサ１６によって検知された生理学的パラメータ情報を処理するためにマイクロプロセッサ１０２と同様のマイクロプロセッサ１０２´を有し、制御装置１０４は外部コイル２２を介して外部装置１４からの制御信号を受信するためにプローブコイル２０と同様のアンテナ２０´を有する。図１８または図１９のどちらの実施形態においても、センサ１６はプローブ１２から遠隔的に配置することができる。
【００９０】
使用時に、センサ１６は上述の通り圧力を検知する。この圧力情報はプローブ１２上のマイクロプロセッサ１０２によって処理することができ、あるいはプローブ１２からまるごと、またはマイクロプロセッサ１０２による部分的あるいは完全な処理の後に、外部装置１４に渡すことができる。次いで、外部装置１４はマイクロプロセッサ１０２´を通して、センサ１６によって検知されたＣＳＦ圧が予め定められたレベルを超えるかどうかを決定する。ＣＳＦ圧が予め定められたレベルを超えると、外部装置１２は制御装置１０４を作動させて、ＣＳＦ液を汲み出すか、バルブを開放して過剰なＣＳＦ液を患者の脳室から排出させる。ＣＳＦ圧が受入れ可能なレベルまで低下したことが外部装置１２によって決定されると、外部装置１２は制御装置１０４にＣＳＦ液の汲み出しを停止させるか、あるいはＣＳＦがバルブを通して排出するのを停止するようにバルブを閉じさせる。
【００９１】
さらなる代替実施形態（図２０）では、外部装置１４、ドレナージカテーテル２、心房カテーテル８及び制御装置１０４は、以下の例外を除いて、図１８及び１９の実施形態に関連して上述した通りである。この実施形態では、プローブ１２の電子回路は制御装置１０４と結合される。センサ１６はプローブ１２から離して配置することが好ましいが、離すことは必須ではない。制御装置１０４は上述した通りマイクロプロセッサ１０２、マイクロプロセッサ１０２´またはマイクロプロセッサ１０２及び１０２´の組合せのいずれかによって制御することができる。
【００９２】
特定のシステム及び装置を上述し、図に示した。本発明は、一実施形態で、脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信する方法をも含む。図２１を参照すると、本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサ１６を提供するステップ１０６と、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織、または他の器官のターゲットまたはその付近にセンサ１６を移植するステップ１０８と、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップ１１０、関心のあるパラメータを検知するステップ１１２と、反応装置に検知されたパラメータを通信してパラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップ１１４とを含む。
【００９３】
上述した本発明の特定の実施形態を図２２に示す。本実施形態では、ＣＳＦシャントドレナージシステムを制御する方法を開示する。この方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ１１６と、患者の脳室からＣＳＦシャントドレナージシステムへのＣＳＦ液の流量に影響を及ぼすために制御装置１０４を含むＣＳＦシャントドレナージシステムを提供するステップ１１８と、センサが患者の脳室内に配置されるようにプローブを移植するステップ１２０と、患者のＣＳＦ液圧を検知するステップ１２２と、検知されたパラメータに応答して制御装置１０４を作動させるステップ１２４とを含む。
【００９４】
図２３に示す本発明の方法のさらなる実施形態では、検知されたパラメータに応答して医用装置を制御する方法を示す。この方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ１２６と、検知された関心のあるパラメータに応答して作動して医用装置の動作を制御する制御装置１０４を有する医用装置を提供するステップ１２８と、センサが患者の所望の位置に配置されるようにプローブを移植するステップ１３０と、関心のあるパラメータを検知するステップ１３２と、検知されたパラメータに応答して制御装置１０４を作動させるステップ１３４とを含む。
【００９５】
関心のあるパラメータを検知するセンサ１６を提供するステップ１０６または関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ１１６、１２６は、上述しかつ図示したセンサ１６を提供することを含む。しかし、センサ１６は主としてここでは圧力または温度を検知するセンサとして記載したが、センサ１６は、当業者が思いつく幾つかの可能性を挙げると、酸素分圧（ＰＯ２）、混合静脈血中酸素飽和度（ＳＶＯ２）、血糖及びｐＨを検知するセンサとすることもできることは明らかである。さらに、センサ１６は２つ以上のパラメータを順次にまたは同時に検知することができる。さらに、一実施形態でセンサ１６を主としてプローブ１２の一部として記載したが、センサ１６をプローブ１２の一部とする必要はない。
【００９６】
関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織または他の器官のターゲット内またはその付近にセンサを移植するステップ１０８、またはセンサが患者内の所望の位置に配置されるようにプローブを移植するステップ１２０、１３０は、必要ならば皮膚及び組織または骨に穴をあけ、センサ１６を脳、組織または他の器官内における所望の位置に配置し、必要ならばセンサを固定し、プローブ１２が完全に患者の皮膚の下に収容されるように皮膚を外科的に閉じることを含む。
【００９７】
パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップ１１０は、上述しかつ図示した通り、二者択一的に外部装置１４を提供するか、またはプローブ１２自体にマイクロプロセッサ１０２を設けるステップを含む。検知されたパラメータ１２４，１３４に応答する制御装置１０４を作動させるステップは、外部装置１４あるいは制御装置１０４を通じ制御装置１０４を作動させる。いずれの場合も、外部装置１４またはマイクロプロセッサ１０２はパラメータを処理し、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせ、かつ外部装置１４の場合にはパラメータデータを表示させることができる。さらに、本発明は主としてプローブ１２自体にマイクロプロセッサ１０４を有するものとして説明したが、マイクロプロセッサ１０４は外部装置１４、作動させる医用装置に設けることができ、あるいは外部装置１４（存在する場合）、プローブ１２、または別個の医用装置のいずれかから離して配置することができる。
【００９８】
パラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップ１１２は、上述した通りパラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせることを含む。
【００９９】
ここに含まれる記述は、本発明の例証として意図されたものであり、網羅的な説明ではない。開示した実施形態の多くの変形、組合せ、及び代替物を当業者は思いつくであろう。さらに、特定の値を挙げたが、これらの値は本発明の例証として意図されたものであり、限定するつもりはない。これらの代替物、組合せ及び変形は、特許請求の範囲内に含めるつもりである。当該技術に精通している者は、ここに記載した特定の実施形態における他の等価物を認識することができるかもしれず、その等価物もまた請求の範囲に含めるつもりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、ＣＳＦシャントドレナージシステムの略図である。
【図２】
図２は、本発明のブロック図である。
【図３】
図３は、本発明のより好ましい実施形態の側面図である。
【図４】
図４は、図３の実施形態の側断面図である。
【図５】
図５は、頭蓋内に配置された図３の実施形態の側断面図である。
【図６】
図６は、頭蓋内に配置された本発明の他の実施形態における側断面図である。
【図７】
図７は、頭蓋上に配置された本発明の他の実施形態における側断面図である。
【図８】
図８は、本発明の他の実施形態における斜視図である。
【図９】
図９は、本発明の他の実施形態における斜視図である。
【図１０】
図１０は本発明の他の実施形態における側面断面図である。
【図１１】
図１１は本発明のより好ましい実施形態の略図である。
【図１２】
図１２は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図１３】
図１３は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図１４】
図１４は、本発明の一実施形態の充電及び送信シーケンスを示す図である。
【図１５】
図１５は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図１６】
図１６は、本発明の他の実施形態におけるブロック図である。
【図１７】
図１７は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図１８】
図１８は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図１９】
図１９は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図２０】
図２０は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図２１】
図２１は、本発明の方法における一実施形態を示すフロチャートである。
【図２２】
図２２は、本発明の方法における他の実施形態を示すフロチャートである。
【図２３】
図２３は、本発明の方法における他の実施形態を示すフロチャートである。
【図４】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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