(57)【要約】埋め込み型医療装置（ＩＭＤ）のためのアンテナ構造体は、複数の別個の誘電層から得られる、構造体の中に埋め込まれるアンテナを備える。電極アレイは、アンテナ構造体に接続され、および、アンテナの性能特性を変更するために、選択された誘電層部分を横断するバイアスを印加するように配列される。電極アレイに印加されるバイアスは、アンテナと埋め込み位置の周囲環境との間に所望のインピーダンス整合を付与し、アンテナ構造体から周囲環境に遷移する場合のエネルギー反射効果を軽減し、アンテナにビームステアリング機能を付与し、または前記アンテナによって受信される信号の利得を変更するように選択できる。ＩＭＤは、受信された信号特性（例えば、ＲＳＳＩ、ＥＶＭまたはビット誤り率）を監視し、アンテナ性能を制御するバイアスによって誘電材料の材料特性を変更するように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み型医療装置（「ＩＭＤ」）であって、
少なくとも１つの誘電層及びアンテナから得られるアンテナ構造体と、
前記少なくとも１つの誘電層の少なくとも一部分を横断する、バイアスを印加するために、前記少なくとも１つの誘電層に対して配列される複数の電極であって、前記ＩＭＤの電源に接続される前記電極と、
テレメトリ信号を送受信するための前記アンテナと通信可能に結合されるコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記アンテナによって受信された信号の特定の特性に基づいて、前記アンテナの性能を測定し、
前記複数の電極によって、前記少なくとも１つの誘電層の少なくとも一部分に対して、バイアスを印加して、前記アンテナの前記性能を変更するように構成される、埋め込み型医療装置。
【請求項２】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記少なくとも１つの誘電層と前記アンテナとは、共焼成されたモノリシックアンテナ構造体の一部である、埋め込み型医療装置。
【請求項３】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記少なくとも１つの誘電層は、セラミック材料を含む、埋め込み型医療装置。
【請求項４】
請求項３記載の埋め込み型医療装置において、
前記セラミック材料は、約８５０℃から約１１５０℃の間の融点を有する低温度共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）材料と、高誘電率を有する共焼成可能なペーストを含む、埋め込み型医療装置。
【請求項５】
請求項３記載の埋め込み型医療装置において、
前記セラミック材料は、約１１００℃から約１７００℃の間の融点を有する高温度共焼成セラミック（ＨＴＣＣ）材料を含む、埋め込み型医療装置。
【請求項６】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記アンテナ構造体は複数の誘電層から得られ、前記アンテナは前記複数の誘電層の中に埋め込まれ、
さらに前記複数の電極と前記アンテナとは、同一の誘電層上に形成される、埋め込み型医療装置。
【請求項７】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記アンテナ構造体は複数の誘電層から得られ、前記アンテナは前記複数の誘電層の中に埋め込まれ、
さらに前記複数の電極と前記アンテナとは、異なる誘電層上に形成される、埋め込み型医療装置。
【請求項８】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記コントローラは、さらに、前記アンテナにビームステアリング機能を付与するために、前記少なくとも１つの誘電層に、前記バイアスを印加するように構成され、前記アンテナに入り、および前記アンテナから出る通信信号を選択的に増幅させることができる、埋め込み型医療装置。
【請求項９】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記コントローラは、さらに、前記アンテナにビームステアリング機能を付与するために、前記少なくとも１つの誘電層に、前記バイアスを印加するように構成され、前記アンテナに入り、および前記アンテナから出る通信信号を選択的に減衰させることができる、埋め込み型医療装置。
【請求項１０】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記コントローラは、さらに、前記ＩＭＤのために、前記アンテナによって受信される前記信号の利得を変更すること、または前記アンテナと、埋め込み位置の周りの伝搬環境との間のインピーダンス整合をとることの少なくとも１つを実施して、前記バイアスを印加するように構成される、埋め込み型医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常、埋め込み型医療装置（ＩＭＤｓ）に関し、より具体的には、本発明はＩＭＤｓ中に配置することが適切なテレメトリアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなタイプの健康関連治療法、診断法および／または監視法を提供するために、人体に埋め込むための、さまざまなタイプのデバイスが開発されてきた。該デバイスの例としては、通常、埋め込み型医療装置（ＩＭＤｓ）として知られる、心臓ペースメーカー、心臓除細動器／除細動器、心臓刺激装置、心臓イベント監視装置、神経、筋肉を含むさまざまな生理的刺激装置、および深部脳刺激装置、さまざまなタイプの生理学的監視装置およびセンサ、および薬物送達システムが例として挙げられる。ＩＭＤｓは、一般には、しばしば「缶」と称する、密封されたエンクロージャまたはハウジングの中に含まれる機能性部品を備える。いくつかのＩＭＤｓでは、コネクターヘッダーまたはコネクタブロックがハウジングに取り付けられ、該コネクタブロックは、１つまたは複数の細長い電気医療リードとの接続を容易にする。ヘッダーブロックは、一般に、比較的硬い、誘電性の、非導電性ポリマーで成形される。ヘッダーブロックは、ハウジングの嵌め合い側壁表面に、合致して機械的に取り付けられる、取り付け表面を備える。
【０００３】
ＩＭＤの密封された電気回路と、外部プログラマ、監視装置、または他の外部医療装置（「ＥＭＤ」）との間の通信リンクを提供することが普及し、ＥＭＤからＩＭＤへの命令を、ダウンリンクテレメトリ送信で供給し、およびＩＭＤからＥＭＤへの、保存された情報および／または検出された生理的パラメータのアップリンクテレメトリ送信が可能になっている。従来は、ＩＭＤとＥＭＤとの間の通信リンクは、ＩＭＤテレメトリアンテナおよびトランシーバーと、ＥＭＤテレメトリアンテナおよびトランシーバーとの間の符号化無線周波数（「ＲＦ」）送信によって実現されている。通常、ＩＭＤアンテナは、密封されたハウジングの中に配置される。しかしながら、一般に導電性ハウジングは、ＩＭＤＲＦテレメトリアンテナの放射効率を抑制するので、それによって、これまではプログラマヘッドとＩＭＤＲＦテレメトリアンテナとの間のデータ伝送距離は、数インチに制限されてきた。この種のシステムは、「近距離」テレメトリシステムと称される。「遠距離」テレメトリ、またはＩＭＤから数メートルから何メートルにもおよぶ距離、またはさらにより遠くの距離を超えるテレメトリを提供するために、密封されたハウジングの外側、かつヘッダーブロック内にアンテナを設置する試みがなされてきた。ＲＦテレメトリアンテナを密封されたハウジングの外側、かつヘッダーブロック内に位置させる多くの該試みでは、参照によってその全体を本明細書に援用する、米国特許第７，３１７，９４６号に記載されたアンテナなどの、線状アンテナまたは平面、蛇行アンテナが利用されてきた。埋め込み治療および診断デバイスの距離テレメトリの実装に、従来から要求される、アンテナとヘッダーブロックに関連する体積は、ＩＭＤの大きさに対する重要な要因であった（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，３１７，９４６号
【特許文献２】米国特許第６，４１４，８３５号
【特許文献３】米国特許第７，１６４，５７２号
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｔｅｎａ Ａｒｒａｙｓ ｔｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐａｒｔ ＩＩ：Ｂｅａｍ−Ｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ−ｏｆ−Ａｒｒｉｖａｌ Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ，」ｂｙ ＬａＩ Ｃ．Ｇｏｄａｒａ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．８，１９９７年８月
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つまたは複数の実施形態では、埋め込み型医療装置（ＩＭＤ）のためのアンテナ構造体は、複数の別個の誘電層から得られる、構造体の中に埋め込まれるアンテナを備える。複数の電極は、アンテナ構造体に接続され、誘電層の少なくとも１つの、少なくとも一部分を横切るバイアスを印加するように配列される。電極は、ＩＭＤの電源に接続されている。コントローラは、テレメトリ信号を送受信するためのアンテナと、通信可能に結合される。動作中には、ＩＭＤは、アンテナによって受信された信号の特定の特性に基づいて、アンテナの性能を測定し、および複数の電極間に印加されるバイアスを、誘電層の少なくとも一部分に発生させ、アンテナの性能を変更するように構成される。１つまたは複数の実施形態では、複数の電極アレイは、該アレイ中の対応する電極間の誘電材料の選択可能な部分に、バイアスを印加できるように構成される。このように、フェーズドアレイアンテナは、アンテナ構造体の動作特性を変更するために、バイアスを印加することができるように構成される。いくつかの実施形態では、バイアスは、アンテナと埋め込み位置の周囲環境との間に、所望のインピーダンス整合を付与し、アンテナ構造体から周囲環境に遷移する場合のエネルギー反射効果を軽減するように、選択できる。いくつかの実施形態では、バイアスは、前記アンテナにビームステアリング機能を付与するように選択できるので、前記アンテナに入り、および前記アンテナから出る通信信号を所望の方向に向くように選択できる。いくつかの実施形態では、バイアスは前記アンテナにビームステアリング機能を付与するように選択できるので、干渉信号が低減される（すなわち、さもなければ所望の通信が干渉される）。いくつかの実施形態では、バイアスは、前記アンテナによって受信される信号の利得を変更するように選択できる。
【０００６】
１つまたは複数の実施形態では、ＩＭＤは、前記アンテナによって受信される信号の特性を監視することによって、フェーズドアレイアンテナに印加される、所望のバイアスを選択することができるように構成される。例えば、受信信号の信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、誤りベクトル度（例えば、ＥＶＭ）、またはビット誤り率を、アンテナの性能を評価するために測定でき、誘電材料に印加される選択されたバイアスによって、アンテナの性能（例えば、信号強度またはビット誤り率）を所望のレベルまで変更させる。
【０００７】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ構造体は、複数の誘電層の複数の層の中に埋め込まれたアンテナ導体を有する、複数の別個の誘電層から得られる、共焼成モノリシック構造体として形成されてもよい。複数の誘電層から得られるモノリシックアンテナ構造体を形成することによって、複数の誘電層の誘電率を選択でき、さらに印加されるバイアスを制御することによって、アンテナと周囲環境との間の効果的な誘電率を制御し、特定のＩＭＤおよび／または特定の埋め込み位置の要求に合わせる。１つまたは複数の実施形態では、誘電層は、低温度共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）材料および／または高温度共焼成セラミック（ＨＴＣＣ）材料の少なくとも１つを含み、セラミック誘電層、アンテナ、および複数の電極を共焼成して、モノリシックアンテナ構造体を形成する。
【０００８】
本発明の上述の特徴および目的は、類似する参照番号が類似する要素を示す添付の図面とともに以下の説明を参照することにより、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つまたは複数の実施形態によって、人体に埋め込まれた埋め込み型医療装置を示す図である。
【図２】本発明の１つまたは複数の実施形態による、例示的な埋め込み型医療装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の１つまたは複数の実施形態によって形成された、埋め込み型医療装置のためのアンテナ構造体の分解斜視図である。
【図４】本発明の１つまたは複数の実施形態によって形成された、埋め込み型医療装置のためのアンテナ構造体の側断面図である。
【図５】本発明の１つまたは複数の実施形態による、埋め込み型医療装置のアンテナ構造体の性能を調節するために、バイアスを印加する方法の動作フローチャートである。
【図６】本発明の１つまたは複数の実施形態による、スーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）誘電層の上に形成される電極アレイを備える、アンテナ構造体の分解斜視図である。
【図７】本発明の１つまたは複数の実施形態による、アンテナと同じ誘電層の上に形成される電極アレイを備える、アンテナ構造体の分解斜視図である。
【図８】本発明の１つまたは複数の実施形態による、誘電層基板の上に形成される電極アレイを備える、アンテナ構造体の分解斜視図である。
【図９】本発明の１つまたは複数の実施形態による、別の例示的な埋め込み型医療装置の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な記述は単に例示であり、本発明または本願の範囲、および本発明の使用方法を制限することは意図されない。さらに、従来の技術分野、背景、または以下の詳細な説明に存在する、いかなる明示的または暗黙の理論に拘束されるものでもない。
【００１１】
以下の記載では、一緒に「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」部品または特徴部を参照する。本明細書で使用する場合、明示的に他に記載がない限り、「接続された」は、１つの要素／特徴部が、直接的または間接的に別の要素／特徴に接続されていることを意味し、必ずしも機械的である必要はない。同様に、明示的に他に記載がない限り、「結合された」は、１つの要素／特徴部が、直接的または間接的に別の要素／特徴に結合されていることを意味し、必ずしも機械的である必要はない。従って、図は、素子の配置例を図示するが、追加の中間素子、デバイス、特徴部、または部品が、実際の実施形態に存在してもよい（ＩＭＤｓの機能性が、損なわれることがないとすれば）。
【００１２】
１つまたは複数の実施形態では、複数の別個の誘電層から得られる、フェーズドアレイアンテナ構造体を備えるＩＭＤが提供される。簡略化するために、システムのＲＦアンテナ設計、ＩＭＤテレメトリ、ＲＦデータ送信、シグナリング、ＩＭＤ動作、ＩＭＤリードのためのコネクタ、および他の機能的な態様（およびシステムの個別の動作部品）に関する、従来技術および態様は、明細書には詳細に記載されない。さらに、明細書に含まれる、さまざまな図に示される接続線は、実施例の機能的な関係および／またはさまざまな素子間の物理的結合を示すことが意図されている。多くの代替または追加の機能的な関係、または物理的な接続が、実際の実施形態に存在してもよいことに留意されたい。
【００１３】
ＩＭＤアンテナは、通常２つの機能を有する。１つは、大気を通じて（および次に生体組織を介して）伝搬した、ＥＭＤテレメトリアンテナの、ダウンリンクテレメトリ送信の電磁力を信号（例えば、ＵＨＦ信号または同種のもの）に変換する機能であって、その信号はＩＭＤトランシーバーが、ＩＭＤ電子動作システムが理解できる命令およびデータに処理できる。もう一つは、ＩＭＤトランシーバー電子機器のアップリンクテレメトリ信号（例えば、ＵＨＦ信号または同種のもの）を、生体組織および大気を介して伝搬する電磁力に変換する機能であって、ＥＭＤテレメトリアンテナ（１つまたは複数）が該信号を受信できる。
【００１４】
図１は、人体１２の中に埋め込まれたＩＭＤ１０の透視図であり、そこには本発明の１つまたは複数の実施形態が実装されている。ＩＭＤ１０は、ＩＭＤ１０を人体１２に配置された、電気リードおよび他の生理的センサに結合するために、密封されたハウジング１４（すなわち「缶」）およびコネクターヘッダーまたはブロックモジュール１６を備え、それらは当分野において周知の方法で、ペーシングパルスを患者の心臓２０に届け、心臓２０の状態を検出するために、心臓２０部分に接続されている、ペーシングおよび検出リード１８などである。例えば、該リードはヘッダーブロック１６の端部に入り、ヘッダーブロック１６の中に位置する導電性レセプタクル、端子、または他の導電性特徴部に、物理的および電気的に接続される。ＩＭＤ１０は、患者の体内の皮下に埋め込まれるように構成され、表皮層、皮下脂肪層、および／または筋肉層を含む、生体組織および体液の中に包み込まれるようになる。ＩＭＤ１０は、ＩＣＤ構成によって、図１に示されるが、これは説明目的のために示され、ＩＭＤ１０は、テレメトリアンテナを必要とする、いかなる種類の医療装置を備えてもよいことが理解されるべきである。
【００１５】
いくつかの実施形態では、密封されたハウジング１４は、通常は、円形、楕円形、角柱、または直線状であって、実質的には主要平面が周囲の側壁と連結している。ハウジング１４は、一般に、チタンなどの薄肉の生体適合金属片から形成される。ハウジング１２の２つの片側断面は、従来の技術を使用して、レーザシーム溶接によって繋がれてもよく、周囲の側壁の周りに延在する継ぎ目を形成する。ハウジング１４およびヘッダーブロック１６は、しばしば２つの別々の組立体として製造され、その後に物理的および電気的に連結される。ハウジング１４は、多くの機能的な素子、部品、および特徴部を備え、これらには（これに限定されるわけではないが）、電池、高電圧出力コンデンサ、集積回路（「ＩＣ」）デバイス、プロセッサまたはコントローラ、メモリ素子、治療モジュールまたは電気回路、ＲＦモジュールまたは電気回路、およびアンテナ整合回路が含まれる。これらの部品は、ハウジングの半分同士をシーム溶接する前に、スペーサの中に組み立てられ、ハウジング１４の内部空洞の中に配置される。製造プロセス中に、ハウジング１４内に位置する部品と、ヘッダーブロック１６内に位置する素子との間に電気的接続が確立される。例えば、ハウジング１４およびヘッダーブロック１６は、ＩＣコネクタパッド、端子、フィードスルー素子、および他の特徴部を用いて適切に構成され、内部治療モジュールと、ヘッダーブロック１６内の治療リードコネクタとの間の電気的接続部を確立し、内部ＲＦモジュールと、ヘッダーブロック１６内に位置するテレメトリアンテナの一部との接続を確立する。該電気的（および物理的な）フィードスルー接続を確立するための構造体および技術は当業者に公知であり、したがって、明細書には詳細を記載しない。例えば、米国特許第６，４１４，８３５号には、埋め込み型医療装置のための容量性フィルタフィードスルーアレイが記載され、その内容は参照によって本明細書に援用される（特許文献２）。
【００１６】
ヘッダーブロック１６は、好ましくは、生体適合合成ポリマーなどの適切な誘電材料から形成される。いくつかの実施形態では、ヘッダーブロック１６の誘電材料は、ヘッダーブロック１６の中にカプセル化される、テレメトリアンテナ（図１には示されない）によって放射され、または受信されるＲＦエネルギーの通過を可能にするように選択される。ヘッダーブロック１６のための特定の材料は、ＩＭＤ１０の意図する用途、埋め込み位置周囲の環境の電気的特性、所望の動作周波数範囲、所望のＲＦアンテナの範囲、および他の実際の留意事項に応じて選択される。
【００１７】
図２は、ＩＭＤ１０と、それに関連するいくつかの機能性素子の簡易化した概略を示す。通常、ＩＭＤ１０は、ハウジング１４、ハウジング１４の中に含まれる治療モジュール２２、およびハウジング１４の中に含まれるＲＦモジュール２４に結合する、密封されたハウジング１４とヘッダーブロック１６を備える。実際に、ＩＭＤ１０は、さらに、当分野において公知の、ＩＭＤ１０の機能を支持するために必要な、コントローラ、メモリおよび電源としての電池などの、多くの従来の部品および特徴部を備える。該従来の素子は、本願に全部は記載されない。
【００１８】
治療モジュール２２は、これに限定されるわけではないが、電気デバイス、ＩＣ、マイクロプロセッサ、コントローラ、メモリ、電源、および同種のものを含むいくつかの部品を備えてもよい。簡潔に言えば、治療モジュール２２は、例えば、除細動パルス、ペーシング刺激、患者監視、または同種のものなどの、ＩＭＤ１０に関連する、所望の機能性を付与するように構成される。この点について、治療モジュール２２は、１つまたは複数の検出リードまたは治療リード１８と結合していてもよい。実際に、治療リード１８の接続端は、ヘッダーブロック１６に挿入され、ここで治療モジュール２２と結合した導電性素子と電気的な接続を確立する。治療リード１８は、ヘッダーブロック１６の中に形成され、適切に構成されたリード孔に挿入される。例示実施形態では、ＩＭＤ１０は、ハウジング１４とヘッダーブロック１６との間の移行を橋渡しする、フィードスルー素子２６を備える。治療リード１８は、患者内での経路および配置のために、ヘッダーブロック１６から延在する。
【００１９】
ＲＦモジュール２４は、ハウジング１４の内側、または外側に配置されてもよく、また、いくつかの部品を含み、それらには、これに限定されるわけではないが、電気デバイス、ＩＣ、増幅器、信号発生器、受信機および送信機（すなわちトランシーバー）、変調器、マイクロプロセッサ、コントローラ、メモリ、電源、および同種のものが挙げられる。ＲＦモジュール２４は、さらに、整合回路を含み、整合回路は、ＲＦモジュール２４とアンテナ２８との間に位置してもよい。整合回路は、いくつかの部品を含み、それらには、これに限定されるわけではないが、コンデンサ、抵抗器、またはインダクタ、フィルタ、バラン、チューニング素子、バラクタ、リミッタダイオード、または同種のものなどの電気部品が挙げられ、これらは全て、アンテナ２８とＲＦモジュール２４との間のインピーダンス整合を取るために適切に構成され、従ってアンテナ２８の効率を改善する。簡潔に言えば、ＲＦモジュール２４は、ＩＭＤ１０のためにＲＦテレメトリ通信を支持し、これらには、これに限定されるわけではないが、ＲＦ送信エネルギーの生成、ＲＦ送信信号のアンテナ２８への供給、アンテナ２８によって受信されたＲＦテレメトリ信号の処理、および同種のものが挙げられる。実際に、ＲＦモジュール２４は、ハウジング１４に使用される導電性材料を、（いくつかの用途に対して）ＲＦグランド・プレーンとして活用するように設計され、ＲＦモジュール２４は、ＩＭＤ１０の意図する用途、埋め込み位置周囲の環境の電気的特性、所望の動作周波数範囲、所望のＲＦアンテナの範囲、および他の実際の留意事項に従って設計される。
【００２０】
アンテナ２８は、ＲＦモジュール２４と結合し、ＩＭＤ１０とＥＭＤ（図示せず）との間のＲＦテレメトリを促進する。通常、アンテナ２８は、ＲＦ動作（例えば、ＵＨＦ動作またはＶＨＦ動作、ＭＩＣＳ／ＭＥＤＳバンドのための４０１ＭＨｚから４０６ＭＨｚ、９００ＭＨｚ／２．４ＧＨｚおよび他のＩＳＭバンド等）のために適切に構成される。図２に示される例示実施形態では、アンテナ２８はヘッダーブロック１６の中であって、ハウジング１４の外側に位置する。しかしながら、埋め込み治療デバイスと診断デバイスの、距離テレメトリの実装に要求される、アンテナ２８に関連する体積とヘッダーブロック１６内の体積は、ＩＭＤ１０の大きさに対して重要な要因となる。アンテナ２８は、モノポールアンテナに類似する特性、ダイポールアンテナに類似する特性、コプレーナ導波路アンテナに類似する特性、ストリップラインアンテナに類似する特性、マイクロストリップアンテナに類似する特性、および／または送信ラインアンテナに類似する特性を有してもよい。アンテナ２８は、さらに、いくつかの異なるＲＦ信号源に起因する、いくつかの放射素子を備えてもよい。この点について、アンテナ２８は、空間ダイバーシティ、パターンダイバーシティまたは偏波ダイバーシティを提供するように構成される、複数の放射素子を備えてもよい。
【００２１】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ２８は、ハウジング１４とヘッダーブロック１６とを橋渡しする、フィードスルー２６のＲＦフィードスルーを介してＲＦモジュール２４と結合する。アンテナ２８は、ヘッダーブロック１６の中に位置する、導電性端子または特徴部を介して、フィードスルー２６のＲＦフィードスルーと結合する接続端部を備える。簡潔に言えば、実際のフィードスルー２６は、非導電性ガラスまたはセラミック絶縁体を支持するフェルールを備える。絶縁体は、貫通ピンを支持し、フェルールから電気的に絶縁する。ハウジング１４の製造中に、フェルールは、ハウジング１４の中に形成される、適切な大きさの孔、または開口部に溶接される。次にＲＦモジュール２４は、貫通ピンの内側端に電気的に接続される。貫通ピンの内側端への接続は、内側端を基板パッドに溶接することによって形成され、または内側端を、基板パッドまたはコネクタまで延在する、電線または柔軟なワイヤコネクタに取り付けることによって形成される。貫通ピンの外側端は、アンテナ２８のための接続ポイントとして機能し、またはアンテナ２８の接続端部を受容する、内部接続ソケット、端子、または特徴部のための接続ポイントとして機能する。アンテナ２８のためのフィードスルー２６は、特定の設計に適切な、ハウジング１４のいずれかの所望の部分上に位置させてもよい。
【００２２】
図３を参照すると、１つまたは複数の実施形態に従って形成された、アンテナ構造体の分解斜視図１００が、それぞれ図示されている。アンテナ構造体１００の特定の特徴部および態様は、アンテナ２８に関連して上述されたものと類似しており、および共通の特徴部および態様は、アンテナ構造体１００と関連して、重複しては記載されない。アンテナ構造体１００は、誘電層１０４上に形成された少なくとも１つのアンテナ１０６を備える。１つまたは複数の追加の別個の誘電層は、アンテナ１０６の上方に配置されて、スーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅｓ）１０８として機能し、および／またはアンテナ１０６の下方に配置されて、基板１１２として機能してもよい。１つまたは複数の実施形態では、アンテナ構造体１００は、スーパーストレート誘電層１０８の上の最外層として位置し、アンテナ構造体１１０と周囲環境との間の界面として機能する生体適合層１１０を備える。いくつかの実施形態では、生体適合層１１０は、スーパーストレート誘電層１０８の最外層を含んでもよい。異なるタイプの生体適合材料が、アンテナ構造体１００およびＩＭＤ１０の意図される使用方法、並びに意図される周囲環境に基づいて選択できる。例えば、最外層１１０の例には、アルミナ（ＡＩ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、それらの混合物などの無機材料、または骨に類似する系［ヒドロキシアパタイト−Ｃａ５（ＰＯＨ）（ＰＯ４）３］、シリコ−ンおよびその誘導体などの有機材料、および他の伝統的な埋め込み型生体適合材料が挙げられる。
【００２３】
さらに図４を参照すると、１つまたは複数の実施形態では、複数の電極１２０が、アンテナ構造体１００のそれぞれの部分に接続され、配列されて、１つまたは複数の誘電層１０４、誘電層１０８または誘電層１１２の少なくとも一部分を横断する、電極１２０の間にバイアス電圧が印加される（図３では、電極１２０は誘電層１０８に接続されるように示される）。電極は、該バイアス電圧を供給するために、ＩＭＤ１０の電源に接続される。コントローラは、ＲＦモジュール２４の中、または、さもなければＩＭＤ１０の中のどちらかに位置し、テレメトリ信号を送受信するために、アンテナ１０６と通信可能に結合する。
【００２４】
いくつかの実施形態では、アンテナ構造体１００は、アンテナ１０６の下の層中に位置する遮蔽層１１４を含んでもよく、それは、フィードスルービア１１６を介してアンテナ構造体１００が取り付けられる、密封されたハウジング１４の内側の、デバイスの電気回路を電磁遮蔽する金属化材料から形成される。いくつかの実施形態では、遮蔽層１１４は、アンテナ構造体１００の最内層として位置するとともに、さらに、遮蔽層１１４は、アンテナ１０６の下に位置する、別の中間基板層１１２の間に位置できることが理解されるべきである。１つまたは複数の実施形態では、電磁バンドギャップ材料１１５の層は、アンテナ１０６の下に位置してもよく、アンテナ１０６と遮蔽層１１４（すなわち、グランド・プレーン）との間の電磁バンドギャップとして機能する。一般に、放射アンテナ素子が、グランド・プレーン上に平行に配置されると、アンテナ素子によって放射される電界と、グランド・プレーンによって反射される電界とは、グランド・プレーンの短絡によって示される反射係数によって、位相が１８０°異なる。その結果、アンテナ素子とグランド・プレーンとの間の分離されている距離が小さくなると、アンテナ素子から放射される電界と、そのグランド・プレーンから反射によって、互いが完全に打ち消し合う傾向があるので、アンテナによって放射される電界の合計はゼロになる傾向がある。電磁バンドギャップ層１１５は、電磁バンドギャップとして知られるグランド摂動、または、アンテナ１０６とグランド・プレーン遮蔽層１１４との間の高インピーダンス表面を導入することによって、アンテナ放射効率のこの減少を防ぐ。電磁バンドギャップ層１１５は、アンテナ導体１０６をグランド・プレーン１１４に非常に接近させることによって、アンテナ放射効率の減少を防ぎ、または最小化する。一態様において、共振状態の電磁バンドギャップ層１１５は、入射電界に同調する反射係数を有する、開回路と見なされる。たとえば、電磁バンドギャップ層１１５は、アンテナ１０６から放射される電界と、そのグランド・プレーン像から放射される電界とを、同じ方向に生じさせるので、同一の方向を維持して、互いが相殺することをしない。電磁バンドギャップ層１１５は、さらに高電磁表面インピーダンスを提供するので、アンテナ１０６は、短絡しないで、グランド・プレーン１１４に直接隣接して横たわることができる。これによって、放射素子が、限られた空間によって閉じ込められる、小型のアンテナ設計が可能になる。従って、アンテナ１０６とグランド・プレーン遮蔽層１１４と間の距離を短くすることができるので、電磁バンドギャップ層１１５は、デバイスの小型化を助ける。１つまたは複数の実施形態では、電磁バンドギャップ層１１５は、デバイス１００の層の１つの表面に真空蒸着されてもよく、またはセラミック緻密化（後述する）後にエポキシ樹脂で接着してもよく、焼成プロセスの熱サイクルによって誘導される材料変化を最小にする。
【００２５】
１つまたは複数の実施形態では、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２は、それぞれの誘電率がアンテナ構造体１００の周囲の環境（例えば、生体組織）の誘電率と一致するように選択でき、アンテナ構造体１００から周囲環境に遷移する場合に、エネルギー反射効果を軽減する。デバイス１００のさまざまな層の誘電率のマッチングは、共焼成でき、互換性があり、所望の誘電率を有する材料を取り入れることによって達成できる。
【００２６】
１つまたは複数の実施形態では、スーパーストレート誘電層１０８のために形成されるさまざまな生体適合層は、高誘電率粉が装填されたポリマーを含有してもよく、異なる誘電率を有する粉を異なるポリマー層に装填でき、異なる濃度の粉の装填が異なるポリマー層上で実施でき、または、それぞれのポリマー層の誘電率は、その粉の装填によって、スーパーストレート誘電層１０８に対して、所望の効果的な誘電率を有する構造体を生成するように調節できる。１つまたは複数の実施形態では、導体１０６の下の基板誘電層１１２は、アンテナ１０６がその上に形成される誘電層１０４よりも、高誘電率値を有する材料を含有してもよく、基板誘電層１１２に関連する該高誘電率値によって、アンテナ導体１０６とグランド・プレーン遮蔽層１１４間の距離を最小にすることができ、それによってアンテナ構造体１００の大きさを低減することができる。それぞれの層の高誘電率Ｋは、高誘電率Ｋ（例えば、容量性材料）を有する、共焼成できる材料を取り入れることによって達成できる。基板誘電層１１２を形成するために使用される材料によるが、ＬＴＣＣ層自体に対する誘電率値はｋ＝５〜６の範囲で変化でき、ＬＴＣＣと互換性がある容量性ペーストを使用するよりも、少なくとも１桁〜２桁高い。さらに、セラミック装填プリント配線基板（ＰＷＢ）は、ＬＴＣＣベースの構造体に対する別の実施形態である。ＬＴＣＣ材料は、受動部品を埋め込むことができ、空間的および機能的に誘電率、すなわち静電容量を調整して、パッケージング効率および／または性能を最適化する。高誘電率材料は、一般に生体に適合しないので、基板誘電層１１２は、ＩＭＤ１０周囲の生体環境と接触する可能性が無いように、最も外側の生体適合層１１０または他のスーパーストレート誘電層１０８を形成するために使用される、生体適合材料によって分離され、隔離されている。ＩＭＤ１０周囲の生体環境から基板層１１２を隔離することによって、スーパーストレート誘電層１０８のための材料を、広い範囲から選択することが可能になる。例えば、数百から数千の誘電率ｋを有する、誘電酸化物（例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３））ベースの系が可能である。
【００２７】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ構造体１００を形成するために使用されるさまざまな層は、当分野において公知の、いかなる材料層体積技術を使用して形成されてもよく、これらには、これに限定されるわけではないが、蒸着、吹きつけ、スクリーニング、ディッピング、メッキ、等が挙げられる。いくつかの実施形態では、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、原子層成長（ＡＬＤ）または他の薄膜、真空蒸着プロセスが、互いの上端に形成する、さまざまな層を堆積するために使用されてもよく、ＡＬＤは、薄膜高誘電材料を基板誘電層１１２に形成するために使用でき、および、薄膜低誘電材料をスーパーストレート誘電層１０８に形成するために使用でき、それによってアンテナ構造体１００全の体の大きさの低減および小型化を達成できつつ、アンテナ構造体１００の性能をさらに向上できる。金属層は、積層平板コンデンサ構造体を形成するために積層でき、アンテナ１０６周囲領域の誘電率を増加させる。
【００２８】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ構造体１００のさまざまな層を形成、すなわち、互いに対して堆積した後に、図３に図示されるように、さまざまな層を、さまざまな層からなるモノリシック構造体１０２に共焼成し、図４に図示されるように、結果として生じるモノリシック構造体１０２の中に埋め込まれた、アンテナ１０６を備える。フィードスルービア１１６は、モノリシック構造体１０２を介して延在し、フィードスルーなどを介して、アンテナ１０６をハウジング１４に接続するために使用される。複数の誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２からなるモノリシックアンテナ構造体１０２を形成することによって、複数の誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２の誘電率を、マッチング特性を提供できるように選択または制御でき、および、アンテナ構造体の全体の寸法を最小化して、小型のアンテナ構造体を提供できる。
【００２９】
１つまたは複数の実施形態では、複数の誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２の少なくとも１つの、少なくとも一部分の材料特性を、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２の該部分に電界をかけることによって、さらに変更または調節できる。対応する電極１２０間にバイアス電圧を印加することによって、電界１２２は、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２の選択された部分から発生する。電気的接続部１２４（例えば、生体適合導電性材料の配線）は、電極１２０をＩＭＤ１０中の電源（図４には示されない）に接続する。例えば、電極１２０間に、所望のバイアス電圧を適切に印加させることによって、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２（すなわち、共焼成構造体１０２の中に結果として生じる誘電材料）の少なくとも１つの、少なくとも一部分の誘電率および／または静電容量を、変更または変化させることができる。バイアスの印加によって、誘電材料の選択された部分の材料特性を変更させることによって、アンテナ１０６の全体の性能特性を選択的に制御できる。
【００３０】
１つまたは複数の実施形態では、電極１２０をバイアスすることによって、アンテナ１０６周囲の、誘電材料を効果的な誘電率に変更するように選択でき、アンテナ１０６と埋め込み位置の周囲環境との間に、所望のインピーダンス整合を与えることができ、アンテナ構造体１０２から周囲環境に遷移する場合に、エネルギー反射効果を軽減する。１つまたは複数の実施形態では、電極１２０をバイアスすることによって、アンテナ１０６によって受信された信号の利得を変更するように選択することができる。ＩＭＤ１０の埋め込み位置と、埋め込み位置の特定の周囲環境（例えば、異なる誘電率値を有する組織または人体の質量、または埋め込み位置の深さ等）によって異なるが、アンテナ１０６の動作特性は、周囲環境の状態によって影響される。電極１２０をバイアスすることによって、アンテナ１０６の動作性能特性を、周囲環境の状態に適合するように調節でき、バイアスを調節することによって、アンテナ１０６と周囲環境との間のインピーダンス整合を変更し、またはアンテナ１０６の利得を変更したりなどする。これによって、ＩＭＤ１０を患者１２の中に埋め込んだ後に、テレメトリ通信動作を、最適なアンテナ性能になるように微調整できる。
【００３１】
１つまたは複数の実施形態では、電極１２０をバイアスすることによって、アンテナ１０６に対するビームステアリング機能を選択でき、アンテナ１０６から入出力して通信する信号を、所望の方向に向くように選択できる。図４を参照すると、アンテナ１０６は、バイアスされていない状態では、放射放出方向１２６を有してもよく、ここでアンテナ構造体１０２の一部をバイアスさせて、位相シフト（φ）を導入し、電界１２２をアンテナ構造体１０２の一部に適用して、通信信号の波動伝搬特性を変更できる。従って、導入された位相シフト（φ）によって、放射放出方向を方向１２８に変更できる。このように、電極１２０をバイアスすることによって、位相シフト（φ）を導入し、アンテナ１０６にビームステアリング機能を付加するように選択することができる。該ビームステアリング機能は、テレメトリ送信の品質を向上させるために使用することができる。さらに、複数の外部デバイスがＩＭＤ１０と通信できる場合、または特定の位置に存在する複数のＩＭＤが、１つの特定の外部デバイスと通信できる場合には、ビームステアリング機能は、通信方向を制御するために使用でき、２つの意図されるデバイス間だけの通信（すなわち、空間分割多重接続（ＳＤＭＡ））を確保する。いくつかの実施形態では、電極１２０をバイアスすることは、アンテナ１０６にビームステアリング機能を付与するために選択でき、位相シフト（φ）、およびその結果のアンテナ指向性によって、さもなければ所望の通信の品質を下げるであろう、望ましくない（すなわち、干渉）信号を減衰させる。
【００３２】
動作中には、図５の動作フローチャートを参照すると、ＩＭＤ１０は、そのメモリに記憶されたアルゴリズムを動作させ、アンテナ構造体１０２の動作特性を制御するように構成される。最初に、本願に記載されるアンテナ構造体１０２（動作２００）は、誘電材料の少なくとも１つの層の中に埋め込まれた、アンテナ１０６を備えるアンテナ構造体１０２である。動作２０２では、アンテナ１０６によって受信された信号の特定の監視された特性に基づいて、アンテナ１０６の性能が測定され、動作２０４では、アンテナ１０６の性能が、条件を満たしているか否かが決定される。例えば、アンテナ１０６の性能を評価するために、受信信号の信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、誤りベクトル度（例えば、ＥＶＭ）、またはビット誤り率を測定できる。アンテナ１０６が所望の状態で動作している場合には、アンテナ構造体の全体の動作には調整が必要とされず、ＩＭＤ１０は何もしないか、または、アンテナ１０６によって受信された信号の特性の監視を続ける。アンテナ１０６が要求通りに動作しない場合には、次にＩＭＤ１０は、動作２０６で、バイアスを少なくともアンテナ構造体１０２の一部分（すなわち、少なくとも１つの誘電層１０４、誘電層１０８、または誘電層１１２の一部分）の電極間に印加し、誘電材料の材料特性を変更させて、従ってアンテナ１０６の性能を変更する。このように、アンテナ構造体１０２の一部に、バイアスを使用することで、アンテナ構造体１０２の動作特性を制御する。記載された実施形態は単に例示的なものであり、前記バイアスを生成するための分析アルゴリズムは、当分野において周知であり、参照によってその全体の内容を本明細書に援用する、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｔｅｎａ Ａｒｒａｙｓ ｔｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（移動通信に対するアンテナアレイの適用），Ｐａｒｔ ＩＩ：Ｂｅａｍ−Ｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ−ｏｆ−Ａｒｒｉｖａｌ Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ（ビーム成形および到達方向の検討），」ｂｙ ＬａＩ Ｃ．Ｇｏｄａｒａ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．８，１９９７年８月の論文に記載された内容などの、いずれの分析アルゴリズムも使用できる（非特許文献１）。
【００３３】
１つまたは複数の実施形態では、図６に図示されるように、複数の電極１２０は、電極１２０アレイとして形成され、選択された部分のスーパーストレート誘電層１０８に電界１２２を吸収させるように配列させる。バイアス電圧は、電極１２０の特定の組み合わせの間で発生するように、可変的に選択し、特定部分の誘電層１０８にバイアスを印加し、異なる方法で、アンテナ構造体１０２の動作特性を変更する。電極１２０は、誘電層１０８の上に位置するように形成され、少なくとも部分的に誘電層１０８を介して延在し、誘電層１０８の側面の上に位置し、またはそのいずれかの組み合わせで、バイアスすることができる、誘電層１０８の可能性がある異なる部分を形成する。このように、スーパーストレート誘電層１０８の選択された部分の材料特性は、アンテナ１０６から放出される放射経路を選択的にバイアスすることによって調節できる。
【００３４】
１つまたは複数の実施形態では、図７に図示されるように、電極１２０アレイは、アンテナ１０６がその上に形成される、同一の誘電層１０４上に形成されてもよい。１つまたは複数の実施形態では、図８に図示されるように、電極１２０のアレイは、アンテナ１０６の下に形成される基板誘電層１１２上に形成されてもよい。
【００３５】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ構造体１００が共焼成モノリシック構造体１０２として形成された後に、アンテナ構造体１００のさまざまな層のエッジ１１８または側面（すなわち、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２、電磁バンドギャップ層１１５、最も外側の生体適合層１１０および最内遮蔽層１１４）は蝋付けされ、または、さもなければアンテナ構造体１００のエッジ１１８が密封される。アンテナ構造体１００の最も外側の生体適合層１１０と、ともに蝋付けされた側面エッジ１１８は、アンテナ構造体１００を密封するので、ＩＭＤｓのための従来の遠距離テレメトリアンテナでは一般に必要とされていた、アンテナ導体１０６を取り囲んで密封するためのヘッダーを必要としないで、ハウジング１４に直接接続することができる。図９に図示されるように、密封性を付与する、当業者に公知である、ろう付け、グラッシング、拡散接合または他の適切な接合技術を使用して、アンテナ構造体１００をハウジング１４と結合してもよい。従って、アンテナ構造体１００は、アンテナ導体１０が適切に放射するために要求される、全体の体積、および物理的な寸法を低減する。いくつかの実施形態では、寸法を小さくしたヘッダーブロック１６が、外部リードを治療モジュール１６に接続するために、さらに利用されてもよい。
【００３６】
１つまたは複数の実施形態では、アンテナ１０６は生体適合導電性材料から形成され、それは、これに限定されるわけではないが、次の材料の少なくとも１つ：白金、イリジウム、白金−イリジウム合金、アルミナ、銀、金、パラジウム、銀パラジウムまたはそれらの混合物、またはニオブ、モリブデンおよび／またはモリブデンマンガンまたは他の適切な材料などが、挙げられる。１つまたは複数の実施形態では、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２は、セラミック材料、半導体材料、および／または薄膜誘電材料の少なくとも１つを含んでもよい。誘電層１０４が少なくとも１つのセラミック材料を含むいくつかの実施形態では、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２は、所望の誘電率値を有する材料を取り込むことを可能にする、低温度共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）材料、または高温度共焼成セラミック（ＨＴＣＣ）材料、またはＰＷＢ材料の少なくとも１つを含む。通常、ＬＴＣＣ材料の融点は、約８５０℃から１１５０℃の間であり、一方ＨＴＣＣ材料の融点は約１１００℃から１７００℃の間である。セラミック誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２、アンテナ１０６、電磁バンドギャップ層１１５、最も外側の生体適合層１１０および最内遮蔽層１１４、ビア１１６、電極１２０、並びに、電気的接続部１２４として機能する導電性経路は、焼結または共焼成できて、図４に図示されるように、埋め込まれたアンテナ導体１０６を含む、モノリシックアンテナ構造体１０２を形成する。ＩＭＤｓに使用するためのモノリシック構造体を形成するために、セラミック材料の共焼成層を製造する方法は、例えば、両方の内容が全体として参照によって本明細書に援用される、米国特許第６，４１４，８３５号および米国特許第７，１６４，５７２号に記載されている（特許文献２，３）。
【００３７】
１つまたは複数の実施形態によれば、埋め込まれたアンテナ１０６を含むモノリシックアンテナ構造体１０２を形成するために、共焼成技術を使用することによって、組織の内部、および／または、直接的または間接的にさまざまな体液と接触する、埋め込みに適切な、低コストの、小型の、密封されたアンテナ構造体１００を製造することができる。
【００３８】
１つまたは複数の実施形態では、さまざまなセラミック誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２、アンテナ１０６、電極１２０、電気的接続部１２４、電磁バンドギャップ層１１５、最も外側の生体適合層１１０および最内側遮蔽層１１４を含む材料（あるいはテープの断片）の、複数の異なる個別の別個の層またはシートは、金属ペーストおよび他の回路パターンで印刷され、互いに積み重ねられて、一緒に積層され、所定の温度および圧力条件をかけられ、次に高温度（単数または複数）で焼成され、その間に大多数のバインダー材料（単数または複数）（セラミック中に存在する）および溶媒（単数または複数）（金属ペースト中に存在する）が揮発および／または焼却される一方で、残余の材料は溶け、または焼結する。誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２の数は、所望のアンテナ特性に基づいて、可変的に選択されてもよい。いくつかの実施形態では、アンテナ１０６を形成するために、共焼成できる導体として使用することが適切な材料は、本願に記載された生体適合金属材料、または金属ペーストに対して適切な他の材料である。１つまたは複数の実施形態では、積み層ねられた積層物は、次に、ＬＴＣＣ材料に対しては温度約８５０℃から１１５０℃の間の温度、およびＨＴＣＣ材料に対しては約１１００℃から１７００℃の間の温度で共焼成される。
【００３９】
１つまたは複数の実施形態では、誘電層１０４、誘電層１０８および誘電層１１２は、複数の平面セラミック層を含む。それぞれのセラミック層は、所望の層厚を有する無公害な状態の形状である。一般的に、平面セラミック層の形成は、セラミック微粒子、熱可塑性ポリマーおよび溶媒を混合して形成したセラミックスラリーから始まる。このスラリーは、所定の厚さのセラミックシートに広がり、そこから溶媒が揮発し、自己支持型の柔軟な無公害シートが残る。ドリリング、パンチング、レーザカッティングなどのいずれかの従来の技術を使用して、セラミック層１０４およびセラミック層１１２が形成される無公害シートを介して、ビア１１６または電気的接続部１２４を形成するために、特定の誘電層１０４および誘電層１１２に、導電性材料が充填された孔が形成される。共焼成できるセラミックとして使用するのに適切な材料には、アルミナ（ＡＩ２Ｏ３）、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、シリカ（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、ガラス−セラミック材料、有機（ポリマー）バインダーに懸濁しているガラス、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４０】
本願に記載された多くのアルゴリズムまたは方法が、ＩＭＤ１０のメモリに記憶されたプログラムまたは処理手順を実行する、コントローラによって実装される。コントローラは、アルゴリズムを実行することができる、多種多様なハードウェアまたはソフトウェア構成のいずれをも含むことができる。コントローラの実施例のハードウェア実装には、特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理デバイス、特別に設計されたハードウェア部品、１つまたは複数のプロセッサ、または、それらのいずれかの組み合わせによる実装が挙げられる。ソフトウェアで実装される場合には、ＩＭＤ１０のメモリなどのコンピュータ可読媒体は、例えば、コントローラが実行できるプログラムコード等のコンピュータが読み取り可能な命令を記憶し、本願に記載された技術の１つ以上を実施する。例えば、メモリには、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消却・プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、または同種のものが挙げられる。
【００４１】
特定の実施形態に対して現在考えられる観点から、システムおよび方法が記載されたが、本願は、開示された実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲の精神および概要に含まれる、さまざまな変更形態および類似配置を含むことが意図され、該概要にはすべての該変更および類似構造体を包含するように、幅広い解釈が認められるものとする。本発明は、次の特許請求の範囲のあらゆる実施形態を含む。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月26日(2011.8.26)
【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】
埋め込み型医療装置（「ＩＭＤ」）であって、
少なくとも１つの誘電層及びアンテナから得られるアンテナ構造体と、
前記少なくとも１つの誘電層の少なくとも一部分を横断する、バイアスを印加するために、前記少なくとも１つの誘電層に対して配列される複数の電極であって、前記ＩＭＤの電源に接続される前記電極と、
テレメトリ信号を送受信するための前記アンテナと通信可能に結合されるコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記アンテナによって受信された信号の特定の特性に基づいて、前記アンテナの性能を測定し、
前記複数の電極によって、前記少なくとも１つの誘電層の少なくとも一部分に対して、バイアスを印加して、前記アンテナの前記性能を変更するように構成される、埋め込み型医療装置。
【請求項２】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記少なくとも１つの誘電層と前記アンテナとは、共焼成されたモノリシックアンテナ構造体の一部である、埋め込み型医療装置。
【請求項３】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記少なくとも１つの誘電層は、セラミック材料を含み、
前記セラミック材料は、
約８５０℃から約１１５０℃の間の融点を有する低温度共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）材料、及び、高誘電率を有する共焼成可能なペースト、または、
約１１００℃から約１７００℃の間の融点を有する高温度共焼成セラミック（ＨＴＣＣ）材料、
の少なくともいずれか一方を含む、埋め込み型医療装置。
【請求項４】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記アンテナ構造体は複数の誘電層から得られ、前記アンテナは前記複数の誘電層の中に埋め込まれ、
さらに前記複数の電極と前記アンテナとは、同一の誘電層上に形成される、埋め込み型医療装置。
【請求項５】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記アンテナ構造体は複数の誘電層から得られ、前記アンテナは前記複数の誘電層の中に埋め込まれ、
さらに前記複数の電極と前記アンテナとは、異なる誘電層上に形成される、埋め込み型医療装置。
【請求項６】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記コントローラは、さらに、前記アンテナにビームステアリング機能を付与するために、前記少なくとも１つの誘電層に、前記バイアスを印加するように構成され、前記アンテナに入り、および前記アンテナから出る通信信号を、選択的に増幅させるか、或いは、選択的に減衰させるか、の少なくとも一方をすることができる、埋め込み型医療装置。
【請求項７】
請求項１記載の埋め込み型医療装置において、
前記コントローラは、さらに、前記ＩＭＤのために、前記アンテナによって受信される前記信号の利得を変更すること、または前記アンテナと、埋め込み位置の周りの伝搬環境との間のインピーダンス整合をとることの少なくとも１つを実施して、前記バイアスを印加するように構成される、埋め込み型医療装置。
【国際調査報告】
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