(57)【要約】本明細書の実施形態は、化学センサを含む、植込み型医療システム、機器および方法を含む。実施形態では、植込み型医療機器システムは、化学センサと；姿勢センサ；活動センサ；および／または呼吸センサなどの流体状態センサとを含む。植込み型医療機器システムは、さらに、化学センサおよび流体状態センサからデータを受信しかつ流体状態センサからのデータに基づいて化学センサデータを正規化する正規化回路を含み得る。実施形態では、植込み型医療機器システムの動作方法が含まれる。方法は、化学センサを使用して化学分析物の量を測定することと、流体状態センサを使用して患者の流体ステータスを測定することと、正規化回路を使用して、流体状態センサからのデータに基づいて、化学センサによって示されるような化学分析物の測定量を正規化することとを含み得る。他の実施形態も本書に含まれる。
2018519059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学センサデータを生成する化学センサと；
流体状態データを生成する流体状態センサであって、
姿勢センサ
活動センサ；および
呼吸センサ
からなる群から選択される、流体状態センサと、
前記化学センサデータおよび前記流体状態センサを受信し、かつ前記流体状態センサからのデータに基づいて前記化学センサデータを正規化する、正規化回路と
を含む、植込み型医療機器システム。
【請求項２】
前記正規化回路は、前記対応する流体状態センサデータが、流体状態が閾値を超えていることを示すときに、化学センサデータを破棄するか、化学センサデータを無視するか、または化学センサのデータ収集を一時停止する、請求項１または請求項３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３】
前記正規化回路のラベリングデータが、前記流体状態センサからの前記対応するデータに基づいて、前記化学センサによってもたらされる、請求項１〜２または請求項４〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項４】
前記正規化回路は、対応する流体状態データに基づいて化学センサデータをカテゴリー化し、前記正規化回路は、前記カテゴリーに従って警告および／または治療閾値を調整する、および／または前記カテゴリーに従って前記化学センサデータを調整する、請求項１〜３または請求項５〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項５】
前記正規化回路が、流体状態センサデータを、互いに時間がオフセットされている化学センサデータと照合させる、請求項１〜４または請求項６〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項６】
前記正規化回路が、早い時点からの流体状態センサデータを使用して、遅い時点からの化学センサデータを処理する、請求項１〜５または請求項７〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項７】
前記正規化回路が、前記流体状態データによって決定されるような、測定された流体状態を、その流体状態用のテンプレートに照合させ、および前記テンプレートに従って前記化学センサ値を調整する、請求項１〜６または請求項８〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項８】
前記正規化回路は、前記流体状態センサデータに基づく重みで、前記化学センサデータの加重平均を計算する、請求項１〜７または請求項９〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項９】
前記化学センサデータが、測定された生理分析物の量に関するネイティブ値を含み；
前記正規化回路は、
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が減少したことを示すときには、前記ネイティブ値を増加させること；および
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が増加したことを示すときには、前記ネイティブ値を減少させること
によって、正規化値を生成する、請求項１〜８または請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１０】
さらに、患者への治療送達のパラメータを制御する治療制御回路を含み；前記正規化回路が、現在の化学センサデータが信頼性を欠くことを示すときに、前記治療制御回路は、生理分析物濃度の変化を検討の対象から除外する、請求項１〜９または請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１１】
さらに、前記化学センサおよび／または前記流体状態センサが生じた前記データおよびそれに関するタイムスタンプを記録するためのレコーダ回路を含む、請求項１〜１０または請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１２】
前記正規化回路は、正規化された化学センサデータを生じ；前記システムは、さらに、前記正規化された化学センサデータおよびそれに関するタイムスタンプを記録するための記録回路を含む、請求項１〜１０または請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１３】
さらに、前記化学センサデータおよび流体状態センサデータに関する情報を、無線で、前記システムが植込まれている患者の体外に送信するためのテレメトリ回路を含む、請求項１〜１２または請求項１４〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１４】
前記化学センサは、光学センサ、電気化学センサ、電気センサ、質量感応センサ、磁気センサ、および温度測定センサからなる群から選択されるセンサを含む、請求項１〜１３または請求項１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１５】
前記化学センサは、電解質、ホルモン、タンパク、ペプチド、糖、および代謝産物からなる群から選択される分析物のネイティブ値を生成する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１６】
化学センサデータを生成する化学センサと；
流体状態データを生成する流体状態センサであって、
姿勢センサ
活動センサ；および
呼吸センサ
からなる群から選択される、流体状態センサと；
前記化学センサデータおよび前記流体状態センサを受信し、かつ前記流体状態センサからのデータに基づいて、前記化学センサデータを正規化する、正規化回路と
を含む、植込み型医療機器システム。
【請求項１７】
前記正規化回路は、前記対応する流体状態センサデータが、流体状態が閾値を超えていることを示すとき、化学センサデータを破棄するか、化学センサデータを無視するか、または化学センサのデータ収集を一時停止する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１８】
前記正規化回路は、前記流体状態センサからの前記対応するデータに基づいて、前記化学センサによってもたらされるデータに、ラベル付けを行う、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１９】
前記正規化回路は、対応する流体状態データに基づいて、化学センサデータをカテゴリー化する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２０】
前記正規化回路は、前記カテゴリーに従って警告および／または治療閾値を調整する、請求項１９に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２１】
前記正規化回路は、前記カテゴリーに従って前記化学センサデータを調整する、請求項１９に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２２】
前記正規化回路は、流体状態センサデータを、互いに時間がオフセットされている化学センサデータと照合させる、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２３】
前記正規化回路は、早い時点からの流体状態センサデータを使用して、遅い時点からの化学センサデータを処理する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２４】
前記正規化回路は、前記流体状態データによって決定されるような、測定された流体状態を、その流体状態用のテンプレートに照合させる、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２５】
前記正規化回路は、さらに、前記テンプレートに従って前記化学センサ値を調整する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２６】
前記正規化回路は、記流体状態センサデータに基づく重みで、前記化学センサデータの加重平均を計算する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２７】
前記化学センサデータは、測定された生理分析物の量に関するネイティブ値を含み；
前記正規化回路は、
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が減少したことを示すときには、前記ネイティブ値を増加させること；および
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が増加したことを示すときには、前記ネイティブ値を減少させること
によって、正規化された値を生成する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２８】
さらに、患者への治療送達のパラメータを制御する治療制御回路を含み；前記正規化回路が、現在の化学センサデータが信頼性を欠くことを示すときに、前記治療制御回路は、生理分析物濃度の変化を検討の対象から除外する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項２９】
さらに、前記化学センサおよび／または前記流体状態センサが生じた前記データおよびそれに関するタイムスタンプを記録するためのレコーダ回路を含む、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３０】
前記正規化回路は、正規化された化学センサデータを生じ；前記システムは、さらに、前記正規化された化学センサデータおよびそれに関するタイムスタンプを記録するための記録回路を含む、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３１】
さらに、前記化学センサデータおよび流体状態センサデータに関する情報を、無線で、前記システムが植込まれている患者の体外へ送信するためのテレメトリ回路を含む、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３２】
前記化学センサは、光学センサ、電気化学センサ、電気センサ、質量感応センサ、磁気センサ、および温度測定センサからなる群から選択されるセンサを含む、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３３】
前記化学センサが、電解質、ホルモン、タンパク、ペプチド、糖、および代謝産物からなる群から選択される分析物のネイティブ値を生成する、請求項１６に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３４】
化学センサと；
姿勢センサ
活動センサ；および
呼吸センサ
からなる群から選択される、流体状態センサと；
前記化学センサおよび前記流体状態センサからデータを受信し、かつ前記流体状態センサからのデータに基づいて、前記化学センサデータを正規化するように構成されたプロセッサーと
を含む、植込み型医療機器システム。
【請求項３５】
植込み型医療機器システムの動作方法であって：
化学センサを使用して化学分析物の量を測定することと；
流体状態センサを使用して患者の流体ステータスを測定することと；
正規化回路を使用して、前記流体状態センサからのデータに基づいて、前記化学センサによって示されるような前記化学分析物の前記測定量を正規化することと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、全ての指定国の出願人としてカーディアック・ペースメーカーズ・インコーポレーテッド（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．）（米国企業）、および全ての指定国の発明人としてジェフリー・Ｅ．スターマン（Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｅ．  Ｓｔａｈｍａｎｎ）（米国市民）の名のもとに、２０１６年６月２３日にＰＣＴ国際特許出願として出願されており、および２０１５年６月２９日出願の米国仮特許出願第６２／１８５，９５８号、および２０１６年６月２２日出願の米国特許出願第１５／１８９，４００号の優先権を主張し、それらの内容全体を参照することにより本書に援用する。
【０００２】
本明細書の実施形態は、化学センサを含む、植込み型医療システム、機器、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な生理的成分の濃度が、様々な身体器官の機能に影響を及ぼし、かつそれらによって影響を及ぼされ得る。さらに、様々な生理的成分の濃度も、器官機能の測定に影響を与え得る。例として、カリウムは重要な生理的電解質である。細胞外のカリウム濃度は、通常、カリウムの排泄と消費との間の相互作用によって、４．０〜４．５ｍＥｑ／Ｌに維持されている。過剰のカリウムは、高カリウム血症と呼ばれる。高カリウム血症は心不整脈を誘発し得る。さらに、高カリウム血症はまた、心電図データのＳＴ部分の異常を引き起こし、心筋虚血を適切に診断することをより困難にし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書の実施形態は、化学センサを含む、植込み型医療システム、機器および方法を含む。実施形態では、植込み型医療機器システムは、化学センサと；姿勢センサ；活動センサ；および呼吸センサからなる群から選択される流体状態センサとを含んでいる。植込み型医療機器システムは、さらに、化学センサおよび流体状態センサからのデータを受信し、かつ流体状態センサからのデータに基づいて、化学センサデータを正規化する正規化回路を含み得る。
【０００５】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、対応する流体状態センサデータが、流体状態が閾値を超えていることを示すときには、化学センサデータを破棄するか、化学センサデータを無視するか、または化学センサのデータ収集を一時停止するかを行い得る。
【０００６】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、化学センサによってもたらされるデータを、流体状態センサからの対応するデータに基づいて、ラベル付けし得る。
【０００７】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、対応する流体状態データに基づいて、化学センサデータをカテゴリー化（ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅ）し得る。それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、カテゴリーに従って警告および／または治療閾値を調整し得る。それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、カテゴリーに従って化学センサデータを調整し得る。
【０００８】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、流体状態センサデータを、互いに時間がオフセットされている化学センサデータと照合（ｍａｔｃｈ）させ得る。それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、早い時点からの流体状態センサデータを使用して、遅い時点からの化学センサデータを処理し得る。
【０００９】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、流体状態データによって決定されたような、測定された流体状態を、その流体状態用のテンプレートに照合させ得る。それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、さらに、テンプレートに従って化学センサ値を調整し得る。
【００１０】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、流体状態センサデータに基づく重みで、化学センサデータの加重平均を計算し得る。
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、化学センサデータは、測定された生理分析物の量に関するネイティブ値（ｎａｔｉｖｅ  ｖａｌｕｅｓ）とし得、および正規化回路は、流体状態センサ測定値が、測定された分析物が減少したことを示すときには、ネイティブ値を増加させることによって、および流体状態センサ測定値が、測定された分析物が増加したことを示すときには、ネイティブ値を減少させることによって、正規化された値を生成する。
【００１１】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、植込み型医療機器システムは、さらに、患者への治療送達のパラメータを制御する治療制御回路を含み得る。治療制御回路は、正規化回路が、現在の化学センサデータは信頼性を欠くことを示すときには、生理分析物濃度の変化を検討の対象から除外し得る。
【００１２】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、植込み型医療機器システムは、さらに、化学センサおよび／または流体状態センサが生じたデータおよびそれに関するタイムスタンプを記録するためのレコーダ回路を含み得る。
【００１３】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、正規化回路は、正規化された化学センサデータを生じることができ、およびシステムは、正規化された化学センサデータおよびそれに関するタイムスタンプを記録するための記録回路を含み得る。
【００１４】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、植込み型医療機器システムは、さらに、化学センサデータおよび流体状態センサデータに関する情報を、無線で、システムが植込まれている患者の体外に送信するためのテレメトリ回路を含み得る。
【００１５】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、化学センサは、光学センサ、電気化学センサ、電気センサ、質量感応センサ、磁気センサ、および温度測定センサからなる群から選択されるセンサとし得る。それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、化学センサは、電解質、ホルモン、タンパク、ペプチド、糖、および代謝産物からなる群から選択される分析物に関するネイティブ値を生成し得る。
【００１６】
それに加えて、またはその代わりに、本明細書の様々な実施形態では、化学センサおよび流体状態センサは、単一の統合機器の一部とし得る。あるいは、本明細書の様々な実施形態では、化学センサおよび流体状態センサは、別個の機器の一部とし得る。
【００１７】
様々な実施形態では、植込み型医療機器システムが本書に含まれる。システムは、化学センサおよび流体状態センサを含み得る。流体状態センサは、姿勢センサ、活動センサ、および呼吸センサからなる群から選択され得る。プロセッサーは、化学センサおよび流体状態センサからデータを受信するように構成され得る。プロセッサーはまた、流体状態センサからのデータに基づいて、化学センサデータを正規化するように構成され得る。
【００１８】
実施形態では、植込み型医療機器システムの動作方法が含まれる。方法は、化学センサを使用して化学分析物の量を測定することと、流体状態センサを使用して患者の流体ステータスを測定することと、正規化回路を使用して、流体状態センサからのデータに基づいて、化学センサによって示されるような化学分析物の測定量を正規化することとを含み得る。
【００１９】
この要約は、本出願の教示の一部の概要であり、および本主題の排他的または網羅的な取り扱いであることを意図するものではない。さらなる詳細は、詳細な説明および添付の特許請求の範囲に見られる。当業者には、他の態様は、以下の詳細な説明を読んで理解すると、およびその一部をなす図面を見ると、明らかであり、それらはそれぞれ、限定とみなされるものではない。本書の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法律上の等価物によって定義される。
【００２０】
態様は、以下の図面と併せて、より完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療システムの概略図である。
【図２】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器の概略的な断面図である。
【図３】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器の構成要素の概略図である。
【図４】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療システムの概略図である。
【図５】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器の概略的な断面図である。
【図６】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器の構成要素の概略図である。
【図７】本明細書の様々な実施形態による植込み型医療システムの概略図である。
【図８】直立姿勢および横臥姿勢にあるときに測定されるような、経時的なカリウム濃度に関する例示的な化学センサデータを示す、折れ線グラフおよび棒グラフの複合グラフである。
【図９】本明細書の様々な実施形態に従って実施され得る動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施形態は、様々な修正例および代替的な形態の影響を受けやすいが、その細目を、一例および図面で、示しており、および詳細に説明する。しかしながら、本明細書の範囲は、説明される特定の実施形態に限定されるものではないことを理解するべきである。それどころか、本明細書の趣旨および範囲に入る変更例、等価物、および代替例を網羅することを意図する。
【００２３】
本明細書で説明する実施形態は、包括的であること、または以下の詳細な説明に開示される正確な形態に範囲を限定することを意図しない。むしろ、実施形態は、当業者が原理および実施を認識および理解できるように、選択および説明される。
【００２４】
本明細書で述べる全ての刊行物および特許は、参照することにより本書に援用する。本明細書で開示する刊行物および特許は、それらの開示のためだけに提供される。本明細書では、本発明人らが、本明細書で引用するいずれかの刊行物および／または特許を含め、いずれかの刊行物および／または特許に先行する資格を有しないことの承認であるとはみなされない。
【００２５】
植込まれた化学センサの使用に関連して、多くの課題がある。例えば、いくつかの植込み型化学センサは、生体内環境での長期使用を困難にする経時的なかなりの信号ドリフトを含む、複数の問題を抱えている。さらに、植込まれた化学センサは、ある時点で測定された濃度が、それよりも遅い時点、場合によってはわずか数十分後に測定された濃度と実質的に異なる、ばらついた（ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ）データを提供することが観察されている。
【００２６】
本出願人らは、化学センサによって提供されたデータの精度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）は、患者の流体状態およびその変化を考慮することによって、増し得ることを発見した。例として、活動、姿勢、および呼吸に関連付けられた状態の変化が、センサが植込まれ得る領域における生理分析物の濃度に局所のおよび／または一過性の変化を生じ得ることが分かった。例えば、横臥（横になっている）は、間質液を脈管系へと移動させ、血液を希釈する効果を有する。約３時間の横臥は、血漿量を１５％多くし得る。別の例として、血漿中カリウム濃度は、運動などの活動の最中には増加し、および運動を中断すると、血漿中カリウムは急速に低下する。また、呼吸の増加は、血漿などの体液のｐＨ値を高くし、かつカリウムの測定レベルを低下させ得る。
【００２７】
本明細書の目的のために、活動、姿勢および呼吸の変化は、それらが上述したように流体状態に影響を与え得るため、流体状態の変化とみなされ得る。状態の変化自体を測定することを含み得る、本明細書の実施形態によれば、化学センサによって提供されたデータを正規化または補正して、より信頼性の高い生理分析物データをもたらすことが可能である。そのようなものとして、活動、姿勢および呼吸が化学センサデータに与える影響は、軽減され得るかまたは他の方法で説明され得る。活動、姿勢および呼吸に加えて、流体状態の変化は、例えば、水分補給状態、投薬、食事、外傷、医学的状態、心拍数、心拍出量および／または情動状態の変化によって、引き起こされるかもしれない。
【００２８】
いくつかの態様では、データの正規化は、流体状態の変化を考慮して、化学センサによって提供されたネイティブまたは生のデータを補正して、補正または正規化データを生じることを含み得る。いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、流体状態センサデータによって示された変化に比例して実施され得る。そのような比例は、線形、指数関数、または対数比例を含み得る。いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、タイマーの期間に関して加重平均値を計算することによって実施されることができ、流体状態が正常レベルにある時点に対応する化学センサデータは、流体状態が正常レベルから逸脱している時点に対応する化学センサデータよりも重く、重みが付けられる。いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、患者、または患者のクラスに様々な活動レベル、姿勢、および／または呼吸レベルを取らせることによる流体状態の変化と化学センサデータの変化との関係を観察し、および結果として得られる化学センサ値を観察することにより生成されたトレーニングデータセットを分析して導かれる関数を適用することによって、実施され得る。いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、ネイティブまたは生のデータを、補正のための特定の手順を提供する、対応するテンプレートに照合し、その後、そのような手順に従うことによって、実施され得る。いくつかの態様では、データの正規化は、化学センサによって提供されたネイティブまたは生のデータを破棄するかまたはそうでなければそれらのデータに作用しないようにすることを含み得る。例示的な正規化手順のさらなる態様について、下記で詳細に説明する。
【００２９】
ここで図１を参照すると、本明細書の様々な実施形態に一致する植込み型医療機器１００の概略図が示されている。いくつかの実施形態では、植込み型医療機器１００は、植込み型ループレコーダ、植込み型モニター機器などを含み得る。植込み型医療機器１００は、患者１０２の体内に植込まれ得る。四肢上の領域、上部胴体、腹部などを含む、様々な植込み部位が使用され得る。
【００３０】
ここで図２を参照すると、本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器１００の概略的な断面図が示されている。植込み型医療機器１００はハウジング２０４を含む。植込み型医療機器１００のハウジング２０４は、例えば金属、ポリマー、セラミックなどの様々な材料を含み得る。いくつかの実施形態では、ハウジング２０４は、単一の統合ユニットとし得る。他の実施形態では、ハウジング２０４は、主セグメント２１３を、付属セグメント２１５および２１７と一緒に含み得る。一実施形態では、ハウジング２０４、またはその１つ以上の部分は、チタンで形成される。いくつかの実施形態では、ハウジング２０４の１つ以上のセグメントは、気密密閉され得る。いくつかの実施形態では、主セグメント２１３は金属で形成され、および付属セグメント２１５および２１７はポリマー材料で形成される。
【００３１】
ハウジング２０４は、いくつかの実施形態では機器１００の外部領域２７２から気密密閉される内部体積部すなわち内部空間（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｖｏｌｕｍｅ）２７０を画成する。機器１００は回路２５１を含み得る。回路は、構成要素２９０、２９２、２９４、２９６、２９８、および２９９などの様々な構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、これらの構成要素は統合されることも、および他の実施形態では、これらの構成要素は別個とすることもできる。いくつかの実施形態では、構成要素は、マイクロプロセッサ、メモリ回路（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）など）、レコーダ回路、テレメトリ回路、センサインターフェース回路、電源回路（１つ以上のバッテリーを含み得る）、正規化回路、制御回路などのうちの１つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、レコーダ回路は、化学センサおよび／または流体状態センサが生じたデータを記録し、かつそれに関するタイムスタンプを記録し得る。いくつかの実施形態では、回路は、様々な機能を実行するために配線で接続され得るが、他の実施形態では、回路は、マイクロプロセッサまたは他の計算機器で実行する命令として実装され（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ）得る。
【００３２】
植込み型医療機器１００は、例えば、心電場（ｃａｒｄｉａｃ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ）に対応する信号を生成するように構成される電場センサを含み得る。電場センサは、第１の電極２８２および第２の電極２８４を含み得る。いくつかの実施形態では、ハウジング２０４自体が電極としての機能を果たし得る。電極は、電場センサと通信し得る。電場センサは、第１の電極２８２と第２の電極２８４との間の電位差（電圧）を測定するために、回路を含み得る。植込み型医療機器１００はまた、アンテナ２８０を含むことができ、一方向または双方向の無線データを可能にする。
【００３３】
植込み型医療機器１００はまた、化学センサ２０６を含み得る。図２に示す実施形態では、化学センサは光化学センサである。しかしながら、他の実施形態では、化学センサは電位差化学センサ（ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）とし得る。化学センサ２０６は、具体的には、化学感知素子（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）２２２、光窓２４４、および電気光学モジュール２２８を含み得る。電気光学モジュール２２８は、内部空間２７０内の回路２５１と電気通信でき、およびいくつかの実施形態では、制御回路２５１は、化学センサ２０６を選択的に稼働させるように構成される。化学センサ２０６は、長期間にわたり植込まれるように構成され得る。
【００３４】
化学センサ２０６は、光窓２４４に結合された電気光学モジュール２２８を含み得る。電気光学モジュール２２８は、具体的には、１つ以上の光励起アセンブリを含み得る。各光励起アセンブリは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｃａｖｉｔｙ  ｓｕｒｆａｃｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｌａｓｅｒ）、エレクトロルミネセント（ＥＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子などの様々な光源を含み得る。電気光学モジュール２２８はまた、１つ以上の光検出アセンブリを含み得る。各光検出アセンブリは、１つ以上のフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、フォトダイオードアレイ、フォトトランジスタ、多素子光センサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）光センサなどを含み得る。
【００３５】
化学感知素子２２２は、光窓２４４に配置され得る。化学感知素子２２２は、生理分析物に対して光学的に検出可能な反応を示すことによって、生理分析物を検出するように構成され得る。生理分析物の具体例について、下記で詳細に説明する。動作中、生体内環境からの対象の分析物は、化学感知素子２２２に拡散し、化学感知素子２２２の光学特性に検出可能な変化を引き起こし得る。光は、電気光学モジュール２２８によって生成されることができ、かつ光窓２４４を通って化学感知素子２２２に入ることができる。その後、光は、感知した分析物に比例して化学感知素子２２２から優先的に反射されるかまたはそれによって再放出されるかのいずれかとし得、かつ電気光学モジュール２２８によって受光される前に、光窓２４４を通って戻る。例示的な化学センサの様々な態様が、米国特許第７，８０９，４４１号明細書に詳細に説明されており、その内容全体を参照することにより本書に援用する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、化学感知素子２２２は、血液、間質液、尿、リンパまたは乳びなどの流体内に位置づけられ、かつ流体中の分析物を感知する。他の実施形態では、化学感知素子２２２は、筋肉、脂肪、骨、骨髄、器官組織（例えば腎臓、肝臓、脳、肺など）などの固体組織内に位置づけられ、かつ固体組織中の分析物を感知する。
【００３７】
植込み型医療機器の様々な実施形態の要素を図３に示す。しかしながら、いくつかの実施形態は、図３に示すもの以外の追加的な要素を含み得ることを認識されたい。さらに、いくつかの実施形態は、図３に示すいくつかの要素が欠如していてもよい。医療機器３００は、１つ以上の感知チャネルによって情報を集め得る。マイクロプロセッサ３１０が、双方向データバスを経由してメモリ３１２と通信し得る。メモリ３１２は、プログラム記憶用にリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、およびデータ記憶用にＲＡＭを含み得る。
【００３８】
植込み型医療機器は、１つ以上の電極３２２と、マイクロプロセッサ３１０のポートと通信し得る電場センサチャネルインターフェース３２０とを含み得る。植込み型医療機器はまた、１つ以上の姿勢、活動、または呼吸センサ３３２と、マイクロプロセッサ３１０のポートと通信し得る姿勢／活動／呼吸センサチャネルインターフェース３３０とを含み得る。植込み型医療機器はまた、化学センサ３３８と、マイクロプロセッサ３１０のポートと通信し得る化学センサチャネルインターフェース３３６とを含み得る。チャネルインターフェース３２０、３３０および３３６は、例えば、信号入力をデジタル化するためのアナログ・デジタル変換器、感知増幅器、感知増幅器用にゲイン値および閾値を調整するために制御回路によって書き込まれ得るレジスタなどの、様々な構成要素を含み得る。テレメトリインターフェース３４０も、プログラマー、家庭用ユニット（ｈｏｍｅ−ｂａｓｅｄ  ｕｎｉｔ）および／または可動式ユニット（例えば携帯電話）などの外部機器と通信するために設けられる。
【００３９】
図３では、姿勢、活動、または呼吸センサ３３２を医療機器３００の一部であるとして示すが、いくつかの実施形態では、姿勢、活動、または呼吸センサの１つ以上は、医療機器３００から分離され得ることが分かる。様々な実施形態では、姿勢、活動、または呼吸センサの１つ以上は、テレメトリインターフェース３４０を介して医療機器３００に通信可能に結合された別の植込まれた医療機器内にあるとし得る。様々な実施形態では、姿勢、活動、または呼吸センサの１つ以上は体外にあり、かつテレメトリインターフェース３４０を介して医療機器３００に結合される。ここで図４を参照すると、植込み型医療システム４００の概略図が示されている。植込み型医療システム４００は、植込み型医療機器４３５および１つ以上の刺激リード線４４０、４４６、および４５４を含む。様々な実施形態では、植込み型医療機器４３５は、心律動管理機器、例えば、ペースメーカ、心臓再同期療法（ＣＲＴ：ｃａｒｄｉａｃ  ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｔｈｅｒａｐｙ）機器、リモデリング制御療法（ＲＣＴ：ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｔｈｅｒａｐｙ）機器、電気除細動器／除細動器、またはこれらの治療法の２つ以上を提供する機器を含み得る。いくつかの実施形態では、植込み型医療機器４３５は、神経刺激機器とし得るかまたはそれを含み得る。
【００４０】
植込み型医療機器４３５は、パルス発生器ハウジング４３２およびヘッダー４３４を含み得る。本明細書では、「パルス発生器ハウジング」という用語は、植込まれた医療機器の一部分または複数の部分、例えば、電源と、ペーシング療法、電気刺激、および／またはショック療法を届ける（ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）ための回路とを含む、心律動管理機器または神経学的療法機器を指す。同時に、パルス発生器ハウジング４３２、その中の内容物、およびヘッダー４３４は、パルス発生器と呼ばれる。本明細書の実施形態はまた、パルス発生器が欠如し得る植込み型医療機器、例えば監視機器および薬物送達機器と併用され得ることを認識されたい。
【００４１】
図４では、刺激リード線４４０、４４６、および４５４の基端部がヘッダー４３４内に配置されている。刺激リード線４４０、４４６、および４５４は、静脈を経由して心臓４５２まで通り得る。この図では、刺激リード線４４０は冠静脈系に入り、刺激リード線４４６は右心房に入り、および刺激リード線４５４は右心室に入る。しかしながら、刺激リード線は、心臓内のまたは心臓の周囲の様々な個所に配置され得ることを認識されたい。刺激リード線４４０は、尖端電極４４２およびリング電極４４４を含む。刺激リード線４４６および４５４も、尖端電極４５０および４５８およびリング電極４４８および４５６をそれぞれ含む。刺激リード線は、異なる数の電極を含み得ることを認識されたい。例えば、いくつかの実施形態では、刺激リード線は、単一の電極のみを含んでもよく、およびいくつかの実施形態では、刺激リード線は、３つ以上の電極を含んでもよい。構成に依存して、刺激リード線は、刺激リード線の先端部とパルス発生器との間の電気および／または光通信を提供し得る。動作中、パルス発生器は、ペーシングパルスまたは治療的ショック（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  ｓｈｏｃｋ）を生成し、これらが、刺激リード線の電極を経由して心臓４５２に届けられ得る。多くの実施形態では、刺激リード線は、ペーシングパルスまたは治療的ショックを届けるために、導電性の材料を含む。
【００４２】
植込み型医療システム４００はまた、心臓の電気的活動を感知するように構成され得る。例として、植込み型医療システム４００は、電場センサ（図５において制御回路５５１の一部として示すものなど）を含み得る。具体的には、植込み型医療システム４００は、１つ以上の電極、例えば刺激リード線上の電極４４２、４４４、４４８、４５０、４５６、および／または４５８を使用して、心臓の電気的活動、例えば時間で変動する電気ポテンシャルを感知し得る。いくつかの実施形態では、パルス発生器ハウジング４３２は、電気的活動を感知するおよび／または電気刺激を届けるために、電極としての機能を果たし得る。
【００４３】
植込み型医療システム４００はまた、化学センサ４０６を含み得る。化学センサ４０６は、下記で説明するものなどの生理分析物の濃度を測定するように構成され得る。
ここで図５を参照すると、本明細書の様々な実施形態による植込み型医療機器５００の概略的な断面図が示されている。植込み型医療機器５００は、ヘッダーアセンブリ５０２およびハウジング５０４を含む。植込み型医療機器５００のハウジング５０４は、例えば金属、ポリマー、セラミックなどの様々な材料を含み得る。一実施形態では、ハウジング５０４はチタンで形成される。ヘッダーアセンブリ５０２は、１つ以上の電気刺激リード線５５０に結合され得る。ヘッダーアセンブリ５０２は、１つ以上のリード線の基端部を固定する働きをし、かつリード線を、ハウジング５０４内の構成要素に電気的に結合する。ヘッダーアセンブリ５０２は、金属、ポリマー、セラミックなどを含む様々な材料で形成され得る。
【００４４】
ハウジング５０４は、機器５００の外部の体積部すなわち空間５７２から気密密閉される内部空間５７０を画成する。様々な導電体５０９、５１１が、ヘッダー５０２からフィードスルー構造５０５を通って内部空間５７０に入り得る。そのようなものとして、導電体５０９、５１１は、電気刺激リード線５５０と、ハウジング５０４の内部空間５７０内に配置された制御回路５５１との間に電気通信をもたらす働きをし得る。制御回路５５１は、様々な構成要素、特に、マイクロプロセッサ、メモリ（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）など）、テレメトリモジュール、電場センサおよび刺激回路、電力供給源（バッテリーなど）、および光センサインターフェースチャネルなどを含み得る。
【００４５】
植込み型医療機器５００は、例えば、心電場に対応する信号を生成するように構成される電場センサを組み込み得る。電場センサは、第１の電極および第２の電極を含み得る。電場センサの電極は、電気刺激をもたらすのに使用されたものと同じ電極（図４に関して言及したものなど）とすることも、または異なる電極とすることもできる。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極は、１つ以上の電気刺激リード線５５０に取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、ハウジング５０４は、電極としての機能を果たし得る。電極は、電場センサおよび刺激回路と通信し得る。電場センサは、回路（制御回路５５１内にあるものなど）を含み、第１の電極と第２の電極との間の電位差（電圧）を測定し得る。
【００４６】
植込み型医療機器５００はまた、化学センサ５０６を含み得る。図５に示す実施形態では、化学センサは電位差化学センサである。化学センサ５０６は、具体的には、レセプターモジュール５２２、およびトランスデューサモジュール５２８を含み得る。トランスデューサモジュール５２８は、内部空間５７０内にある回路５５１と電気通信でき、およびいくつかの実施形態では、制御回路５５１は、化学センサを選択的に稼働させるように構成される。化学センサ５０６は、長期間にわたり植込まれるように構成され得る。
【００４７】
化学センサ５０６は、生理分析物に応答して電気信号を示すことによって、生理分析物を検出するように構成され得る。動作中、生体内環境からの対象の分析物は、レセプターモジュール５２２に接触して、その電気特性に検出可能な変化を引き起こし得る。その後、トランスデューサモジュール５２８を使用して、レセプターモジュール５２２が生じた信号を処理および／または伝搬し得る。
【００４８】
植込み型医療機器のいくつかの実施形態の要素を図６に示す。しかしながら、いくつかの実施形態は、図６に示されるもの以外の追加的な要素を含み得ることを認識されたい。さらに、いくつかの実施形態は、図６に示すいくつかの要素が欠如していてもよい。医療機器６００は、１つ以上の感知チャネルによって心イベントを感知でき、かつプログラムされたペーシングモードに従って、１つ以上のペーシングチャネルを介して心臓へペーシングパルスを出力する。マイクロプロセッサ６１０は、双方向データバスを経由してメモリ６１２と通信する。メモリ６１２は、一般に、プログラム記憶用にリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、およびデータ記憶用にＲＡＭを含む。
【００４９】
植込み型医療機器は、少なくとも、第１の電極６３４と、リード線６３３と、感知増幅器６３１と、出力回路６３２と、マイクロプロセッサ６１０のポートと双方向に通信できる心房チャネルインターフェース６３０とを含む、心房感知およびペーシングチャネルを含み得る。この実施形態では、機器はまた、少なくとも、第２の電極６２４と、リード線６２３と、感知増幅器６２１と、出力回路６２２と、心室チャネルインターフェース６２０とを含む、心室感知およびペーシングチャネルを有する。各チャネルでは、感知およびペーシングの双方のために同じリード線および電極を使用する。チャネルインターフェース６２０および６３０は、感知増幅器およびレジスタからの感知信号入力をデジタル化するためのアナログ・デジタル変換器を含み、これは、制御回路によって、ペーシングパルスを出力し、ペーシングパルス振幅を変更し、および感知増幅器用にゲイン値および閾値を調整するように、書き込まれ得る。植込み型医療機器はまた、化学センサ６３８および化学センサチャネルインターフェース６３６を含み得る。テレメトリインターフェース６４０も、外部プログラマーと通信するために設けられる。
【００５０】
ここで図７を参照すると、本明細書の様々な実施形態による植込み型医療システム７００の概略図が示されている。いくつかの実施形態では、植込み型医療システム７００は、植込み型医療機器７０２、例えば植込み型ループレコーダ、植込み型モニター機器、心律動管理機器（ペースメーカ、心臓再同期療法（ＣＲＴ）機器、リモデリング制御療法（ＲＣＴ）機器、電気除細動器／除細動器、またはペースメーカ−電気除細動器／除細動器など）、神経刺激機器などを含み得る。植込み型医療機器７０２は、患者（または被験者）７０４の体内に植込まれ得る。様々な植込み部位（限定されるものではないが、四肢上の領域、上部胴体、腹部などを含む）が使用され得る。システム７００はまた、外部インターフェース機器７１６を含み得る。外部インターフェース機器７１６は、ビデオ出力部７１８および／または音声出力部７２０を含み得る。外部インターフェース機器７１６は、植込み型機器７０２と無線式に通信し得る。外部インターフェース機器７１６は、多くの異なる形態を取り得る。いくつかの実施形態では、外部インターフェース機器７１６は、プログラマーまたはプログラマー／レコーダ／モニター機器を含み得る。いくつかの実施形態では、外部インターフェース機器７１６は、患者管理システムを含み得る。例示的な患者管理システムは、ボストン・サイエンティフィック・コーポレーション（Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マサチューセッツ州ナティック（Ｎａｔｉｃｋ、ＭＡ）））から市販されているラチチュード（ＬＡＴＩＴＵＤＥ）（登録商標）患者管理システムである。例示的な患者管理システムの態様は、米国特許第６，９７８，１８２号明細書に説明されており、それらの内容を参照することにより本書に援用する。いくつかの実施形態では、外部インターフェース機器７１６は、ハンドヘルド監視機器を含み得る。
【００５１】
いくつかの実施形態では、外部インターフェース機器７１６は、インターネットまたはプライベートデータネットワークなどのデータネットワーク７３０を通して、データを送信および／または受信し得る。データネットワーク７３０を通して、外部インターフェース機器７１６は、１つまたは複数のサーバ（物理または仮想）、データベース、およびユーザインターフェースを含み得るリモート患者管理システム７４０に対して、データを送信および／または受信し得る。
【００５２】
いくつかの実施形態では、植込み型医療機器７０２は、ハンドヘルド機器７５０に対して直接データを送信または受信し得る。他の実施形態では、ハンドヘルド機器７５０は、植込み型医療機器７０２に対して、外部インターフェース機器７１６およびデータネットワーク７３０を経由して、データを送信または受信する。ハンドヘルド機器７５０は、例えば、スマートフォン、携帯電話、またはハンドヘルド機器７５０とインターフェースを取るように特別に作製された機器とし得る。
【００５３】
患者管理システム７４０またはハンドヘルド機器７５０は、患者、医療従事者、または家族の一員などの介護者によって使用され得る。実施形態では、患者管理システム７４０またはハンドヘルド機器７５０は、植込み型医療機器７０２からの情報の表示のみが利用可能であるモードで使用され得る。別の実施形態では、患者管理システム７４０またはハンドヘルド機器７５０は、植込み型医療機器７０２からのデータの表示、および植込み型医療機器７０２内でのパラメータのプログラミングの双方が利用可能であるモードで使用され得る。実施形態では、ハンドヘルド機器７５０は、植込み型医療機器７０２内のデータ記憶をトリガするために使用され得る。実施形態では、患者管理システム７４０またはハンドヘルド機器７５０の機能性は、医療従事者用に構成されており、例えば、ヘルスケア機能性は、データおよびプログラミングへの広範なアクセスを提供する。別の実施形態では、患者管理システム７４０またはハンドヘルド機器７５０の機能性は、患者用に構成されており、例えば、ヘルスケア患者機能性は、データおよびプログラミングへのアクセスが制限されている。
【００５４】
化学センサ
本明細書では、化学センサは様々なタイプのものとし得る。いくつかの実施形態では、分析物の生理的濃度は直接感知される。他の実施形態では、分析物の生理的濃度は、間接的に感知される。例として、特定の分析物の代謝産物が、その特定の分析物自体の代わりに感知され得る。他の実施形態では、分析物は、別の形態に化学的に変換されて、検出プロセスを簡単にし得る。例として、酵素を使用して、分析物を、簡単に検出できる別の化合物に変換し得る。例えば、アンモニアおよびＮ−メチルヒダントインを生じるクレアチニンの加水分解は、クレアチニンデイミナーゼによって触媒され、および結果として得られるアンモニアが、化学センサによって検出され得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、本明細書の化学センサは、少なくとも２つの機能要素：レセプターおよびトランスデューサを含み得る。他の要素も含まれ得ることが認識される。化学センサのレセプター部分は、化学情報を、トランスデューサによって測定され得るエネルギーまたは信号の形態へと変え得る。トランスデューサは、有用な分析信号を提供するために、化学情報を有するエネルギーまたは信号を変え得るおよび／またはそれを伝え得る。
【００５６】
化学センサは、分析物とセンサのレセプター部分との相互作用の結果である光学現象または特性の変化を利用する光学機器を含み得る。そのような光学特性は：分析物自体の吸光係数によって、またはなんらかの好適なインジケータとの反応によって生じる、吸光度；体の成分、組織、または流体を使用する、または固定化インジケータを使用する、反射率；レセプターシステム内での化学反応によって放出された光の強度の測定に基づく発光；蛍光の放射または選択的消失によって引き起こされた、好ましい放出効果として測定された蛍光；場合によっては表面プラズモン共鳴効果を含む、溶液組成の変化の結果として測定された屈折率；光吸収によって引き起こされた熱効果の測定に基づく光熱（ｏｐｔｏｔｈｅｒｍａｌ）効果；光散乱；などを含み得る。いくつかの実施形態では、光化学センサは、オプトード（ｏｐｔｏｄｅ）を含み得る。
【００５７】
化学センサはまた、分析物と電極との間の電気化学的相互作用の効果を有用な信号へと変える電気化学機器を含み得る。そのようなセンサは、電流測定機器を含む、ボルタンメトリックセンサを含み得る。また、化学的不活性電極、化学的活性電極および改質（ｍｏｄｉｆｉｅｄ）電極に基づくセンサが含まれている。また、（ガルバニックセンサ）電流源を用いるおよび用いないセンサが含まれている。センサはまた、電位差測定センサを含むことができ、ここでは、指示電極（イオン選択性電極、酸化還元電極、金属酸化物電極など）の電位が、参照電極に対して測定される。センサは、化学的感応電界効果トランジスタ（ＣＨＥＭＦＥＴ：ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ  ｓｅｎｓｉｔｉｚｅ  ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むことができ、ここでは、分析物と活性コーティングとの間の相互作用の効果が、ソース−ドレイン間電流の変化に変えられる。センサは、電位差測定固体電解質ガスセンサを含み得る。
【００５８】
化学センサはまた、測定に基づく電気機器を含むことができ、ここでは、電気化学プロセスは行われないが、信号が、分析物との相互作用によって引き起こされた電気特性の変化から、生じる。そのようなセンサは、分析物ガス成分の可逆性レドックス法に基づく金属酸化物半導体センサ、電荷担体密度を修正する電荷移動錯体の形成に基づく有機半導体センサ、電解導電率センサ、および誘電率センサを含み得る。
【００５９】
化学センサはまた、特別に改質された表面での質量変化を、支持材の特性の変化に変える質量感応（ｍａｓｓ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）機器を含み得る。質量変化は、分析物の蓄積によって引き起こされ得る。そのようなセンサは、分析物の一定質量の堆積による影響を受けて生成された音響波の伝搬測度の修正に依存する、振動子および表面音響波機器における分析物の質量の吸着によって引き起こされた水晶振動子板の周波数変化の測定に基づく圧電機器を含み得る。
【００６０】
化学センサはまた、分析中のガスの常磁性の変化に基づく、磁気機器を含み得る。化学センサはまた、分析物を含む特定の化学反応または吸着の熱効果の測定に基づく温度測定機器を含み得る。
【００６１】
光化学センサの動作の一例では、生体内環境からの対象の分析物は、化学感知素子に拡散して、化学感知素子の光学特性の検出可能な変化を引き起こし得る。光は、光励起機器またはエミッター、例えばＬＥＤまたは同様の機器によって生成されることができ、および光窓を通って化学感知素子まで入ることができる。その後、光は、感知した分析物に比例して、化学感知素子から優先的に反射されるかまたはそれによって再放出されるかのいずれかとし、および、光検出機器または受光器、例えば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型光センサの荷電結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、フォトダイオード、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ：ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型光センサによって受光される前に、光窓を通って戻り得る。例示的な化学センサの様々な態様は、米国特許出願第７，８０９，４４１号明細書に詳細に説明されており、その内容全体を参照することにより本書に援用する。光化学センサの動作の別の例では、体内の組織または流体の光学特性は、直接分析され得る。例として、光は、体内の成分、組織、または流体に送達され得る光励起機器によって生成されることができ、および光検出機器は、その成分、組織、または流体とインターフェースを取った光の光学特性を感知するために使用され得る。
【００６２】
流体状態センサ
流体状態センサは、限定されるものではないが、姿勢センサ、活動センサ、および呼吸センサを含み得る。流体状態センサは、感知または測定される態様が直接感知または測定される、直接センサを含み得る。流体状態センサはまた、感知または測定される態様が間接的に感知または測定される、間接センサを含み得る。
【００６３】
姿勢、活動、および／または呼吸は、例えば音響センサ、ＥＣＧセンサ、振動センサ、血行動態センサ、インピーダンスセンサ、加速度計などの様々なタイプのセンサによって感知され得る。いくつかの実施形態では、特定のタイプのセンサを使用して、姿勢、活動、および呼吸のうちの１つ以上を感知し得る。
【００６４】
姿勢センサの例は、患者の姿勢を検出、決定、または区別するように構成され得る植込み型センサを含み得る。例えば、姿勢センサは、加速度計、例えば被験者に植込まれたセンサが垂直の向きまたは水平の向きにあるかどうかに関する情報を提供するように構成された３−軸または６−軸加速度計を含み得る。いくつかの実施形態では、姿勢センサは、姿勢によって変わることが知られている、経胸腔的、脈管、または他のインピーダンス値を測定するためのインピーダンスセンサを含み、そこから、患者の姿勢が決定され得る。インピーダンスセンサは、患者の体内に配置されかつその電気信号を検出するように構成された少なくとも２つの電極を含み得る。いくつかの実施形態では、姿勢センサは、内圧値を測定するための圧力センサを含み得る。様々な実施形態では、そのような姿勢センサは、患者に異なる姿勢を取らせてから、それらの姿勢に関連するセンサデータを記録することによって、較正され得る。その後、姿勢は、現在のセンサ信号を、異なる姿勢に適合する、以前に記録されたセンサ信号と比較することによって、後で決定され得る。しかしながら、そのようなセンサデータから姿勢を決定するための多くの方法があることを認識されたい。
【００６５】
いくつかの実施形態では、姿勢の変化度はまた、姿勢センサによって決定され得る。概して、姿勢の変化度は、位置データに加えて時間データを組み合わせることによって、決定され得る。姿勢の変化度に関するデータを提供し得る姿勢センサは、例えば、幾つかある手法の中で特に、位置データと一緒に時間データを含むことによって姿勢の変化度に関する情報を提供するように構成された３−軸または６−軸加速度計を含み得る。姿勢の変化度に関するデータを提供し得る姿勢センサはまた、姿勢の変化度を決定するように構成された１つ以上の固体ジャイロスコープを含み得る。
【００６６】
活動センサの例は、患者の活動の異なるレベルを検出、決定、または区別するように構成され得る植込み型センサを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、活動センサは振動センサを含み得る。いくつかの実施形態では、振動センサは、植込み型加速度計とし得る。振動センサは、患者からの振動エネルギーを受信するように構成され得、かつ患者の活動のレベル、例えば相対運動または激しい活動レベルなどの患者の身体活動レベルを特定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、活動センサは、活動レベルを決定するように構成されたインピーダンスセンサとし得る。インピーダンスセンサは、患者の体内に配置された少なくとも２つの電極を含み、かつその電気信号を検出するように構成され得る。機器は、２つ以上の電極間で検出または測定されたインピーダンスを特定するために、インピーダンスセンサから電気信号情報を受信するように構成され得る。一例では、プロセッサー回路を使用して、受信したインピーダンス情報を処理し、心臓活動、呼吸活動、筋肉活動、脈管の寸法変化（例えば、インピーダンス・プレチスモグラフィ技術を使用する）、または患者の活動状況に関する他の情報を特定し得る。いくつかの実施形態では、活動センサは、ＥＣＧセンサを含み得る。ＥＣＧセンサは、患者の体内に配置された、患者の体から電気的活動を検出するように構成された少なくとも２つの電極を含み得る。プロセッサー回路は電位図情報を使用して、患者の活動を示す形態学的特徴（例えば、タイミング、振幅、形状など）を特定し得る。
【００６７】
呼吸センサの例は、患者の呼吸の異なるレベルを検出、決定、または区別するように構成され得る植込み型センサを含み得る。呼吸センサは、被験者の胸部の膨張および収縮を監視するように構成された植込み型センサとし得る。一例では、呼吸センサは、被験者の一回呼吸量または毎分換気量に関する情報を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態では、呼吸センサは音響センサとし得る。音響センサは、マイクロフォンまたは加速度計などの植込み型トランスデューサとし得る。音響センサは、可聴スペクトル内などの、被験者からの音響振動エネルギーを受信するように構成され得る。一例では、回路の一部分は、音響センサからの情報を受信し、かつ呼吸情報を特定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、呼吸センサは振動センサとし得る。振動センサは、植込み型トランスデューサ、例えば加速度計とし得る。振動センサは、患者からの振動エネルギーを受信するように構成され得、かつ呼吸情報を特定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、呼吸センサは、呼吸データを決定するように構成されたインピーダンスセンサとし得る。インピーダンスセンサは、患者の体内に配置された少なくとも２つの電極を含み、かつその電気信号を検出するように構成され得る。機器は、インピーダンスセンサからの電気信号情報を受信して、２つ以上の電極間で検出または測定されたインピーダンスを特定するように構成され得る。一例では、プロセッサー回路を使用して、受信したインピーダンス情報を処理し、呼吸データを特定し得る。
【００６８】
生理分析物
本明細書の実施形態の化学センサに従って測定され得る生理分析物の例は、限定されるものではないが、電解質、ホルモン、タンパク、糖、代謝産物などを含み得る。
【００６９】
本明細書では、化学センサは、特定の分析物または複数の異なる分析物をターゲットとし得る。実施形態では、感知される分析物は、心臓の健康に関連する１種以上の分析物である。実施形態では、感知される分析物は、腎臓の健康を示す１種以上の分析物である。感知される分析物は、イオンまたは非イオンとし得る。感知される分析物は、カチオンまたはアニオンとし得る。感知され得る分析物の具体例は、酢酸（酢酸塩）、アコニット酸（アコニット酸塩）、アンモニウム、血中尿素窒素（ＢＵＮ：ｂｌｏｏｄ  ｕｒｅａ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ）、Ｂ型ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ：Ｂ−ｔｙｐｅ  ｎａｔｒｉｕｒｅｔｉｃ  ｐｅｐｔｉｄｅ）、臭素酸塩、カルシウム、二酸化炭素、心筋特異的トロポニン（ｃａｒｄｉａｃ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｔｒｏｐｏｎｉｎ）、塩化物、コリン、クエン酸（クエン酸塩）、コルチゾール、銅、クレアチニン、クレアチニンキナーゼ、フッ化物、ギ酸（ギ酸塩）、グルコース、ヒドロニウムイオン、イソクエン酸塩、乳酸（乳酸塩）、リチウム、マグネシウム、マレイン酸（マレイン酸塩）、マロン酸（マロン酸塩）、ミオグロビン、硝酸塩、一酸化窒素、シュウ酸（シュウ酸塩）、酸素、リン酸塩、フタル酸塩、カリウム、ピルビン酸（ピルビン酸塩）、亜セレン酸塩、ナトリウム、硫酸塩、尿素、尿酸、および亜鉛を含む。この方法によって感知される無機カチオンは、限定されるものではないが、ヒドロニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、銀イオン、亜鉛イオン、水銀イオン、鉛イオンおよびアンモニウムイオンを含む。この方法によって感知される無機アニオンは、限定されるものではないが、炭酸アニオン、硝酸アニオン、亜硫酸アニオン、塩素アニオン（ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ａｎｉｏｎ）およびヨウ素アニオン（ｉｏｄｉｄｅ  ａｎｉｏｎ）を含む。この方法によって感知される有機カチオンは、限定されるものではないが、ノルエフェドリン、エフェドリン、アンフェタミン、プロカイン、プリロカイン、リドカイン、ブピバカイン、リグノカイン、クレアチニンおよびプロタミンを含む。この方法によって感知される有機アニオンは、限定されるものではないが、サリチル酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、およびヘパリンを含む。この方法によって感知される中性分析物は、限定されるものではないが、アンモニア、エタノール、および有機アミンを含む。実施形態では、感知され得るイオンは、カリウム、ナトリウム、塩化物、カルシウム、およびヒドロニウム（ｐＨ）を含む。特定の実施形態では、ナトリウムおよびカリウムの双方の濃度が測定される。別の実施形態では、マグネシウムおよびカリウムの双方の濃度が測定される。
【００７０】
いくつかの実施形態では、分析物は、具体的には、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、カルシウムイオン、炭酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、インシュリン、アルドステロン、トロポニン、グルコース、クレアチニン、およびＢＮＰのうちの１つ以上を含み得る。
【００７１】
いくつかの実施形態では、分析物は、具体的には、酸素分圧（ＰａＯ２）、二酸化炭素分圧（ＰａＣＯ２）および酸素飽和度（Ｏ２Ｓａｔ）のうちの１つ以上を含み得る。
正規化
本明細書の様々な実施形態は、正規化回路を含み、および／または正規化の動作を実行する。正規化は、様々なステップを含み得ることを認識されたい。そのようなものとして、本明細書の正規化回路またはモジュールは、いくつもの特定のステップを実行し得る。
【００７２】
いくつかの実施形態では、正規化は、化学センサデータの値を修正して、変化した流体状態、例えば一過性の流体状態の変化の影響を軽減し、および患者または被験者の実際の生理状態をより信頼性高く反映する補正または正規化化学センサデータを生じることを含み得る。例として、正規化回路またはモジュールは、化学センサによって提供されるようなネイティブ（または生）データを取り出してから、そのデータを、少なくともその値の増加、減少、または維持のうちの１つを行うことによって、修正し、正規化（または補正）データを生じ得る。
【００７３】
いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、流体状態センサデータによって示される変化に比例する方法で、実施され得る。そのような比例は、線形、指数関数、または対数比例を含み得る。流体状態センサのベースライン値は、流体状態センサデータの経時的評価から導出され得るまたは設定され得る。そのため、化学センサデータを正規化するために、対応する化学センサデータは、ベースライン値と比較され得、およびその差を使用して、比例して化学センサデータになすべき変更は何かを決定し得る。いくつかの実施形態では、ベースライン値は、機器またはシステムが植込まれる特定の患者の流体状態データの評価からのものとし得る。他の実施形態では、ベースライン値は、同様の患者のクラス（例えば年齢、性別、診断、疾患進行などのうちの１つ以上）の流体状態データの評価からのものとし得る。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの補正は、データのトレーニングセットの分析によって導かれた関数を適用することによって、実施され得る。データのトレーニングセットは、機器またはシステムが植込まれる特定の患者、または他の患者、例えば他の同様の患者によってもたらされ得る。一手法では、関数は、最初に、患者、または患者のクラスに、様々な活動レベル、姿勢、および／または呼吸レベルを取らせることによる流体状態の変化と化学センサデータ変化との間の関係を観察し、および、結果として得られる化学センサ値を観察することによって、導き出され得る。多くの異なる技術が使用され得る。いくつかの実施形態では、最良適合アルゴリズムを使用して、流体状態センサデータの変化と化学センサデータの変化との間の関係を説明する関数を導き出し得る。ひとたびそのような関数が導き出されたら、それを使用して、生の化学センサデータおよび流体状態センサデータの入力に基づいて、正規化または補正化学センサデータを生成し得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの正規化は、流体状態センサデータを、補正化学センサデータ用の特定の手順を提供する、対応するテンプレートに照合させ、およびその後、そのような手順に従うことによって、実施され得る。例として、いくつかの実施形態では、機器またはシステムは、異なる特定の流体状態センサ値に対応するテンプレートを含み得る。例として、姿勢に関し、そのようなテンプレートは、横臥姿勢テンプレートおよび直立姿勢テンプレートを含み得る（多くの他の姿勢、例えば完全な背臥、腹臥、右側横臥、左側横臥、ファウラー（Ｆｏｗｌｅｒ）位、またはトレンデレンブルグ（Ｔｒｅｎｄｅｌｅｎｂｅｒｇ）位なども使用できる）。活動に関し、そのようなテンプレートは、安静時活動テンプレート、適度な活動テンプレート、および高活動テンプレート（およびいくつかの実施形態では、それらの中間）を含み得る。他の活動テンプレートは、ヨガ、等尺性運動または掌を握ることなどの等尺性活動（ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）からの筋併発を含み得る。呼吸に関し、そのようなテンプレートは、（多くの他の可能性の中で特に）正常呼吸数を下回るすなわち正常呼吸数未満テンプレート、正常呼吸数テンプレート、および正常呼吸数を上回るすなわち正常呼吸数超テンプレートを含み得る。他の呼吸テンプレートは、無呼吸、呼吸低下、過呼吸、頻呼吸、呼吸困難、チェーン・ストークス（Ｃｈｅｙｎｅ−Ｓｔｏｋｅｓ）呼吸および過換気用のテンプレートなど、病態生理学的な呼吸パターンまたは状態を含む。さらに他の呼吸テンプレートが、号泣に関連付けられるようなものなどの、生理学的であるが低呼吸（ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｔ  ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ）のパターンに使用され得る。対応するテンプレートに流体状態センサデータを合わせた後、それによって説明される特定の手順は、正規化または補正化学センサデータを生成するために実行され得る。
【００７６】
いくつかの実施形態では、ネイティブまたは生のデータの正規化は、化学センサデータの加重平均値を計算することによって、実施され得る。例として、流体状態が正常レベルにある時点に対応する化学センサデータの値は、より重く、重みが付けされ得る。流体状態が正常レベルから逸脱する時点に対応する化学センサデータの値は、重み付けが少ないかまたは全く考慮されない。
【００７７】
いくつかの実施形態では、化学センサからの生の値を修正するのではなく、流体状態センサデータが、化学センサデータを信頼性できないものにし得る特定の流体状態を示すとき、そのような化学センサデータは、除外、無視、破棄、またはそうでなければ低く評価され（ｄｅｖａｌｕｅｄ）得る。そのようなものとして、いくつかの態様では、データの正規化は、流体状態センサデータが流体状態は正常ではないかまたはそうでなければ信頼性の高い範囲内にはないことを示す時点に対応する、化学センサによって提供されたネイティブまたは生のデータを破棄することまたはそうでなければそれに作用しないことを含み得る。一例として、いくつかの実施形態では、正規化回路は、予め決められた姿勢、予め決められた活動の値、または予め決められた呼吸の値に関して、化学センサのデータ収集を一時停止し得る。いくつかの実施形態では、正規化回路は、予め決められた姿勢、予め決められた活動の値、または予め決められた呼吸の値の化学センサデータを使用しないかまたは除外する。いくつかの実施形態では、正規化回路は、姿勢の変化、活動レベルの変化、または呼吸の変化の後、予め決められた時間の長さ、化学センサのデータ収集を一時停止するか、または化学センサデータを使用しない。いくつかの実施形態では、化学センサデータは、対応する姿勢データ、対応する活動データ、および／または対応する呼吸データに基づいて、記憶および／または表示される。
【００７８】
いくつかの実施形態では、正規化回路は、対応する流体状態センサデータに基づいて、化学センサデータをカテゴリー化し得る。カテゴリー化は、本明細書で説明する他の正規化ステップと同時に行われ得る。そのようにカテゴリー化された化学センサデータはまた、カテゴリー（ｃａｔｅｇｏｒｉｚａｔｉｏｎ）を示すように表示され得る。姿勢データ、活動データ、および呼吸データのカテゴリーの例を下記の表１に示す。姿勢、活動および呼吸の多くの他のカテゴリーが本明細書では考慮される。いくつかの実施形態では、流体状態の測定値（限定されるものではないが、姿勢、活動および呼吸を含む  は、２〜１０、またはそれよりも多いカテゴリーを含み得る。いくつかの実施形態では、使用されるカテゴリー数は、異なる流体状態測定値では異なる。
【００７９】
【表１】
2018519059.tif 000003
【００８０】
いくつかの実施形態では、正規化回路は、機器またはシステムによってどのように警告が出されるかに、または、警告を出すために、どのように外部システムが化学センサデータを解釈するかに、影響を及ぼし得る。様々な実施形態では、機器またはシステムは、警告を出すように構成され得ることを認識されたい（警告は、外部インターフェース機器上に現れ得るか、またはデータネットワークを通ってリモート患者管理システムまで伝わり得る）。警告は、１つまたは複数の化学センサによって測定された生理分析物のレベルであるとみなし得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、警告を出すことは、化学センサデータに対応する流体状態に依存し得る。いくつかの実施形態では、警告を出すことはまた、警告が、対応する流体状態データに作用され得るかまたはそれを考慮していないとし得るような流体状態であるとみなすデータを含み得る。
【００８１】
一例として、システムは、高すぎるカリウムレベルに対する警告（高カリウム血症警告）および／または低すぎるカリウムレベルに対する警告（低カリウム血症警告）を出すように構成され得る。同様に、システムは、他の高すぎる生理分析物レベルに対する警告（高すなわち正常範囲超えの（ｈｙｐｅｒ）警告）および／または低すぎる分析物レベルに対する警告（低すなわち正常範囲以下の（ｈｙｐｏ）警告）を出すように構成され得る。いくつかの実施形態では、正規化は、患者の流体状態に基づいて、（予め選択された値から、または動的に決定された）生理分析物に対する適切な範囲および／または閾値を選択することを含み得る。
【００８２】
血液分析物濃度の変化を引き起こす流体の少なくとも一部は、間質液の動きに起因する。それゆえ、１箇所において分析物を測定するセンサに対する姿勢または他の流体状態パラメータの影響は、別の箇所で分析物を測定するセンサに対する姿勢の影響とは異なり得る。実施形態では、同じ正規化が、分析物を測定するセンサに、体内または体上のその箇所に関わらず、使用される。別の実施形態では、体内または体上の第１の箇所において分析物を測定する第１のセンサには、体内または体上の第２の箇所において分析物を測定する第２のセンサとは異なる正規化が使用される。第１／第２の箇所の例は：血液内／間質液内、胸部内または胸部上／脚内または脚上、動脈内／静脈内、流体内／固体組織内を含む。
【００８３】
表示および記憶
実施形態では、センサデータは、対応する流体状態センサデータに基づいて、カテゴリー化、記憶および／または表示される。別の実施形態では、警告の閾値および範囲は、対応する流体状態センサデータに基づいて、カテゴリー化および表示される。一実施形態では、データは、チャート形式、例えば、折れ線グラフ、ヒストグラム、棒グラフ、円グラフ、またはバブルチャート、あるいはこれらのチャートの任意の組み合わせでカテゴリー化および表示され得る。別の実施形態では、データは、表でカテゴリー化および表示され得る。
【００８４】
ここで図８を参照すると、折れ線グラフおよび棒グラフの複合グラフが、直立姿勢および横臥姿勢で測定されるときの、経時的なカリウム濃度の例示的な化学センサデータとして示されている。図に示すように、横臥中に測定されたカリウム濃度は、全体的に、直立姿勢において測定されたものよりも低い。この例では、流体状態が直立姿勢にあるときに取られる測定値に対応する、高（ｈｙｐｅｒ）範囲８０２（またはその最下限を考慮するときには高（ｈｙｐｅｒ）閾値）、目標範囲８０４、および低（ｈｙｐｏ）範囲８０６（またはその最上限を考慮するときには低（ｈｙｐｏ）閾値）がある。また、流体状態が横臥姿勢にあるときに取られた測定値に対応する、高範囲８０８（またはその最下限を考慮するときには高閾値）、目標範囲８１０、および低範囲８１２（またはその最上限を考慮するときには低閾値）がある。横臥の高範囲、目標範囲、および低範囲は、対応する直立姿勢の範囲と比較して、低い方へオフセットしている。そのようなものとして、流体状態に基づいて化学センサ値を効果的に変更する代わりとして（またはそれと組み合わせて）、正規化回路はまた、警告を出す、治療を開始もしくは制御するために、または他の目的のために、使用される閾値または範囲をシフトし得ることが分かり得る。時点８１４において、カリウム量は、直立姿勢にある患者で評価されるとき、カリウムの低閾値を下回って、低警告が出され得るか、または他の方法でトリガされ得る。時点８１６において、カリウム量は、横臥姿勢にある患者で評価されるとき、カリウムの高閾値を上回って、高警告が出され得るか、または他の方法でトリガされ得る。図８は、流体状態構成要素として姿勢の２つの異なるカテゴリーを示すが、３つ以上のカテゴリー、例えば３、４、５、６、７、８またはそれを上回るカテゴリーがあり得ることを認識されたい。さらに、図８は、姿勢に関する特定のカテゴリーを示すが、例はまた、他の流体状態の態様、例えば呼吸、活動、または他の流体状態測定値で示され得ることを認識されたい。さらに、図８はカリウムに関連するが、同様の方法が他の分析物に適用され得ることを認識されたい。
【００８５】
正規化するための様々な手法において、特定の化学センサデータに対応する流体状態が評価される。いくつかの実施形態では、これは、化学センサデータと同じ時点または期間からの流体状態センサデータが使用されることを意味する（例えば、対応して、同時の時点または期間を意味する）。しかしながら、いくつかの実施形態では、対応させるために、流体状態データと化学センサデータとの間の時間は、オフセットされる。例として、姿勢を変えることは、多くの場合、化学センサデータに対する影響を有し得るが、場合によっては、影響は、姿勢（または他の流体状態）の変更から時間がオフセットされ得る（例えば、待ち時間があり得る）。例として、姿勢の変更が時点「０」に行われる場合、化学センサデータは、流体状態の変化の単位時間「０」＋５分だけ影響を受けないかもしれない。そのようなものとして、いくつかの実施形態では、特定の化学センサデータに対応する流体状態データは、待ち時間を考慮して、少なくとも１５秒、３０秒、４５秒、１分、２分、３分、４分、５分、１０分、１５分、２０分、３０分、またはそれよりも長い時間だけ、オフセットされる。いくつかの実施形態では、特定の化学センサデータに対応する流体状態データは、１２０分未満、９０分、６０分、４５分、３０分、２０分、１５分、１０分、５分、４分、３分、２分、または１分、またはそれよりも短い時間だけ、オフセットされる。
【００８６】
方法
本明細書の実施形態は、様々な方法を含み得る。例示的な方法は、上述の手法および／または動作のうちのいずれかを含み得る。実施形態では、植込み型医療機器システムを動作する方法が含まれる。ここで図９を参照すると、方法は、化学センサ９０２を使用して化学分析物の量を測定する動作、流体状態センサ９０４を使用して患者内の流体ステータスを測定する動作、および正規化回路を使用して、流体状態センサ９０６からのデータに基づいて、化学センサによって示されたような化学分析物の測定量を正規化する動作を含み得る。特に、正規化動作は、上述の手法および／または動作のうちのいずれかを含み得る。
【００８７】
本明細書および添付の特許請求の範囲では、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容において明らかに他の意味を指示しない限り、複数形を含むことに留意すべきである。それゆえ、例えば、「化合物」を含有する組成物への言及は、２種以上の化合物の混合物を含む。「または」という用語は、内容において明らかに他の意味を指示しない限り、全体的に、「および／または」を含む意味で用いられることにも留意すべきである。
【００８８】
本明細書および添付の特許請求の範囲では、「構成された」という句は、特定のタスクを実施するように構造または構成されるか、または特定の構成を採用するシステム、装置、または他の構造を説明することにも留意すべきである。「構成された」という句は、例えば、配置されかつ構成された、構造されかつ配置された、構造され、製造されかつ配置されたなどの他の同様の句と区別しないで使用され得る。「回路」は、特定の動作を実行するための、配線で接続される回路、ならびに同じ機能性を提供するために命令を実行するようにプログラムされたプロセッサーの双方を含み得る。
【００８９】
本明細書における全ての刊行物および特許出願は、本明細書が関係する当業者のレベルを示すものである。全ての刊行物および特許出願は、あたかも個々の各刊行物および特許出願が具体的にかつ個別に参照することにより示されたかのようなものと同じ程度、参照することにより本書に援用する。
【００９０】
態様は、様々な具体的かつ好ましい実施形態および技術を参照して説明された。しかしながら、本書の趣旨および範囲内に留まりながらも、多くの変形および修正がなされ得ることを理解するべきである。
【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】
2018519059.tif 000011
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月10日(2018.1.10)
【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】
化学センサデータを生成する化学センサと；
流体状態データを生成する流体状態センサであって、
姿勢センサ
活動センサ；および
呼吸センサ
からなる群から選択される、流体状態センサと、
前記化学センサデータおよび前記流体状態センサを受信し、かつ前記流体状態センサからのデータに基づいて前記化学センサデータを正規化する、正規化回路と
を含む、植込み型医療機器システム。
【請求項２】
前記正規化回路は、前記対応する流体状態センサデータが、流体状態が閾値を超えていることを示すときに、化学センサデータを破棄するか、化学センサデータを無視するか、または化学センサのデータ収集を一時停止する、請求項１または請求項３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項３】
前記正規化回路のラベリングデータが、前記流体状態センサからの前記対応するデータに基づいて、前記化学センサによってもたらされる、請求項１〜２または請求項４〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項４】
前記正規化回路は、対応する流体状態データに基づいて化学センサデータをカテゴリー化し、前記正規化回路は、前記カテゴリーに従って警告および／または治療閾値を調整する、および／または前記カテゴリーに従って前記化学センサデータを調整する、請求項１〜３または請求項５〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項５】
前記正規化回路が、流体状態センサデータを、互いに時間がオフセットされている化学センサデータと照合させる、請求項１〜４または請求項６〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項６】
前記正規化回路が、早い時点からの流体状態センサデータを使用して、遅い時点からの化学センサデータを処理する、請求項１〜５または請求項７〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項７】
前記正規化回路が、前記流体状態データによって決定されるような、測定された流体状態を、その流体状態用のテンプレートに照合させ、および前記テンプレートに従って前記化学センサ値を調整する、請求項１〜６または請求項８〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項８】
前記正規化回路は、前記流体状態センサデータに基づく重みで、前記化学センサデータの加重平均を計算する、請求項１〜７または請求項９〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項９】
前記化学センサデータが、測定された生理分析物の量に関するネイティブ値を含み；
前記正規化回路は、
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が減少したことを示すときには、前記ネイティブ値を増加させること；および
前記流体状態センサ測定値が前記測定された分析物が増加したことを示すときには、前記ネイティブ値を減少させること
によって、正規化値を生成する、請求項１〜８または請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１０】
さらに、患者への治療送達のパラメータを制御する治療制御回路を含み；前記正規化回路が、現在の化学センサデータが信頼性を欠くことを示すときに、前記治療制御回路は、生理分析物濃度の変化を検討の対象から除外する、請求項１〜９または請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１１】
さらに、前記化学センサおよび／または前記流体状態センサが生じた前記データおよびそれに関するタイムスタンプを記録するためのレコーダ回路を含む、請求項１〜１０または請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１２】
前記正規化回路は、正規化された化学センサデータを生じ；前記システムは、さらに、前記正規化された化学センサデータおよびそれに関するタイムスタンプを記録するための記録回路を含む、請求項１〜１０または請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１３】
さらに、前記化学センサデータおよび流体状態センサデータに関する情報を、無線で、前記システムが植込まれている患者の体外に送信するためのテレメトリ回路を含む、請求項１〜１２または請求項１４〜１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１４】
前記化学センサは、光学センサ、電気化学センサ、電気センサ、質量感応センサ、磁気センサ、および温度測定センサからなる群から選択されるセンサを含む、請求項１〜１３または請求項１５のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【請求項１５】
前記化学センサは、電解質、ホルモン、タンパク、ペプチド、糖、および代謝産物からなる群から選択される分析物のネイティブ値を生成する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の植込み型医療機器システム。
【国際調査報告】
2018519059.tif 000013
2018519059.tif 000014
2018519059.tif 000015