專利名稱：用于確定植入裝置位置和獲得壓力數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明的實施方式總的涉及可植入限制裝置，尤其是填充流體的限制裝置。本發(fā)明的實施方式還涉及用于治療病態(tài)肥胖的食物攝取限制裝置。
背景技術：
已經(jīng)做出和使用了多種裝置和方法來治療肥胖，包括但不限于可調(diào)節(jié)胃束帶。在2000年5月30日授權(quán)的名稱為“Mechanical FoodIntake Restriction Device”的USP No.6,067,991中公開了這種可調(diào)節(jié)胃束帶的一個例子，該專利通過引用并入本文。就可調(diào)節(jié)胃束帶系統(tǒng)是以流體為基礎來說，本領域普通技術人員應當理解，獲取指示胃束帶系統(tǒng)中流體壓力的數(shù)據(jù)將是有利的。利用植入到胃腔中或其他地方的流體填充組件可以獲得類似的優(yōu)點。此壓力數(shù)據(jù)可以在壓力調(diào)節(jié)之前、之中和/或之后獲得，并且對于調(diào)節(jié)、診斷、監(jiān)控或其他目的是有用的。前述例子僅僅是說明性的，而非窮舉性的。雖然已經(jīng)使用了各種技術和方法來治療肥胖，但是本發(fā)明人相信在此之前還沒有人已經(jīng)做出和使用過如所附的權(quán)利要求所述的發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，一種傳感頭系統(tǒng)包括殼體、多個正交線圈、針窗和用戶界面。多個正交線圈包括多個水平線圈和多個垂直線圈。多個正交線圈被構(gòu)造成用于接收由RF能量源發(fā)送的RF信號。多個正交線圈位于所述殼體內(nèi)。針窗形成于所述殼體中，并且被構(gòu)造成用于接收注射器針頭。用戶界面與所述多個正交線圈通訊，并且被構(gòu)造成用于為用戶提供關于針窗相對于患者體內(nèi)針頭目標的位置的指示。指示針窗相對于針頭目標的位置的數(shù)據(jù)使用所述多個水平線圈來獲得。
另一方面，一種用于定位針頭和獲得壓力數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括傳感頭以及與傳感頭通訊的顯示裝置。傳感頭包括殼體，位于所述殼體內(nèi)的多個接收線圈，穿過所述殼體形成的針窗，以及遙測線圈。多個接收線圈能夠接收由RF能量源發(fā)送的RF信號。針窗被構(gòu)造成用于接收針頭。遙測線圈被構(gòu)造成用于接收由壓力傳感器獲得的壓力數(shù)據(jù)的，所述壓力傳感器被構(gòu)造成用于傳感患者體內(nèi)的流體壓力。顯示裝置被構(gòu)造成用于為用戶提供關于針窗在針頭目標上的位置的指示。指示針窗在針頭目標上的位置的數(shù)據(jù)使用所述多個接收線圈來獲得。顯示裝置還被構(gòu)造成用于處理所述壓力數(shù)據(jù)。
另一方面，一種用于選擇針頭插入患者體內(nèi)的位置的方法包括提供傳感頭。傳感頭包括殼體、多個接收線圈以及穿過殼體形成的針窗。多個接收線圈能夠接收由RF能量源發(fā)送的RF信號。該線圈位于所述殼體內(nèi)。針窗被構(gòu)造成用于接收針頭。該方法還包括將所述傳感頭放置到患者附近。患者具有植入的限制系統(tǒng)，該植入的限制系統(tǒng)包括注射端口、限制裝置、流體和壓力傳感器。注射端口包括一個或者多個遙測線圈。該一個或者多個線圈中的至少一個是RF能量源。限制裝置能夠在患者體內(nèi)可調(diào)節(jié)地形成限制。流體位于所述注射端口中以及所述限制裝置中。壓力傳感器能夠捕獲指示流體壓力的數(shù)據(jù)。該方法還包括將所述傳感頭基本上定位在所述注射端口的上方。將所述傳感頭定位在所述注射端口的上方的動作包括監(jiān)視由所述多個接收線圈接收的RF信號以確定所述傳感頭相對于所述注射端口的位置。該方法還包括將針頭穿過所述針窗插入到所述注射端口內(nèi)。
本發(fā)明具體涉及(1)一種傳感頭系統(tǒng)，包括(a)殼體；(b)多個正交線圈，所述多個正交線圈包括(i)多個水平線圈，以及(ii)多個垂直線圈，其中所述多個正交線圈被構(gòu)造成用于接收由RF能量源發(fā)送的RF信號，所述多個正交線圈位于所述殼體內(nèi)；(c)形成于所述殼體中的針窗，其中所述針窗被構(gòu)造成用于收納注射器針頭；以及(d)與所述多個正交線圈通訊的用戶界面，其中所述用戶界面被構(gòu)造成用于為用戶提供關于針窗相對于患者體內(nèi)針頭目標的位置的指示，其中使用所述多個水平線圈來獲得指示針窗相對于針頭目標的位置的數(shù)據(jù)。
(2)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述殼體基本上為三角形，其中每個所述水平線圈基本上位于所述三角形的每個角處，并且每個所述垂直線圈基本上位于所述三角形的每個角處。
(3)根據(jù)第(2)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，每個所述垂直線圈位于對應的一個水平線圈中。
(4)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述多個正交線圈位于一裝置中，其中所述針窗位于所述裝置的中心。
(5)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述用戶界面包括多個LED。
(6)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述用戶界面包括顯示裝置，所述顯示裝置能夠提供在視覺上指示用戶針窗相對于針頭目標的位置的圖形顯示。
(7)根據(jù)第(6)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述圖形顯示包括箭頭和十字準線，其中所述箭頭的尖端表示所述針窗，所述十字準線的中心表示所述針頭目標。
(8)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述用戶界面還被構(gòu)造成用于為用戶提供關于殼體相對于針頭目標的方向的指示，并且使用所述多個垂直線圈來獲得指示殼體相對于針頭目標的方向的數(shù)據(jù)。
(9)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述針頭目標包括注射端口。
(10)根據(jù)第(9)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述注射端口與可植入的限制裝置連通，其中所述可植入的限制裝置可操作，以使用流體壓力在患者體內(nèi)形成限制。
(11)根據(jù)第(10)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述注射端口包括壓力傳感器，所述壓力傳感器被構(gòu)造成用于感測所述可植入的限制裝置中的流體壓力。
(12)根據(jù)第(11)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述注射端口還包括與所述壓力傳感器通訊的遙測線圈，其中所述遙測線圈被構(gòu)造成用于發(fā)送包括壓力數(shù)據(jù)的信號，所述壓力數(shù)據(jù)由所述壓力傳感器獲得。
(13)根據(jù)第(12)項所述的傳感頭系統(tǒng)，還包括位于所述殼體內(nèi)的遙測線圈，其中所述遙測線圈被構(gòu)造成用于從所述注射端口的遙測線圈接收壓力數(shù)據(jù)信號。
(14)根據(jù)第(1)項所述的傳感頭系統(tǒng)，其中，所述針頭目標包括線圈，所述線圈是所述RF能量源。
(15)一種用于定位針頭和獲得壓力數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括(a)傳感頭，其中所述傳感頭包括(i)殼體，(ii)多個接收線圈，其可操作以接收由RF能量源發(fā)送的RF信號，其中所述線圈位于所述殼體內(nèi)，(iii)穿過所述殼體形成的針窗，其中所述針窗被構(gòu)造成用于接收針頭，以及
(iv)被構(gòu)造成用于接收由壓力傳感器獲得的壓力數(shù)據(jù)的遙測線圈，所述壓力傳感器被構(gòu)造成用于感測患者體內(nèi)的流體壓力；以及(b)與所述傳感頭通訊的顯示裝置，其中所述顯示裝置被構(gòu)造成用于為用戶提供關于針窗在針頭目標上的位置的指示，其中使用所述多個接收線圈來獲得指示針窗在針頭目標上的位置的數(shù)據(jù)，其中所述顯示裝置還被構(gòu)造成用于處理所述壓力數(shù)據(jù)。
(16)據(jù)第(15)項所述的系統(tǒng)，還包括限制系統(tǒng)，所述限制系統(tǒng)包括(i)用于植入到患者體內(nèi)以便在患者體內(nèi)形成限制的限制裝置，(ii)與所述限制裝置流體連通的植入端口，其中所述端口被構(gòu)造成用于從穿過所述傳感頭的針窗的針頭接收流體，所述端口還被構(gòu)造成用于由針頭從所述端口中取出流體，所述端口包括所述針頭目標，以及(iii)流體，其中所述流體位于所述限制裝置中以及位于植入端口中，所述壓力傳感器被構(gòu)造成用于感測所述流體的壓力。
(17)根據(jù)第(15)項所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置還被構(gòu)造成用于為用戶提供關于殼體相對于針頭目標的方向的指示，并且使用所述多個接收線圈來獲得指示殼體相對于針頭目標的方向的數(shù)據(jù)。
(18)根據(jù)第(17)項所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置還被構(gòu)造成用于顯示壓力數(shù)據(jù)的視覺表示。
(19)一種用于選擇針頭插入患者體內(nèi)的位置的方法，所述方法包括(a)提供傳感頭，其中所述傳感頭包括(i)殼體，(ii)多個接收線圈，其可操作以接收由RF能量源發(fā)送的RF信號，其中所述線圈位于所述殼體內(nèi)，以及
(iii)穿過所述殼體形成的針窗，其中所述針窗被構(gòu)造成用于接收針頭，以及(b)將所述傳感頭放置到患者附近，其中患者具有植入的限制系統(tǒng)，所述植入的限制系統(tǒng)包括(i)注射端口，其中所述注射端口包括一個或者多個遙測線圈，所述一個或者多個線圈中的至少一個是RF能量源，(ii)限制裝置，其可操作以在患者體內(nèi)可調(diào)節(jié)地形成限制，(iii)流體，其中所述流體位于所述注射端口中以及位于所述限制裝置中，(iv)能夠捕獲指示流體壓力的數(shù)據(jù)的壓力傳感器；(c)將所述傳感頭基本上定位在所述注射端口的上方，其中將所述傳感頭定位在所述注射端口的上方的動作包括監(jiān)視由所述多個接收線圈接收的RF信號，以確定所述傳感頭相對于所述注射端口的位置；以及(d)將針頭穿過所述針窗插入到所述注射端口內(nèi)。
(20)根據(jù)第(19)項所述的方法，還包括獲得由所述壓力傳感器捕獲的壓力數(shù)據(jù)，其中所述壓力數(shù)據(jù)通過所述傳感頭獲得。
通過閱讀下面的說明書，本發(fā)明的其他實施例、特征、方面、實施方式以及優(yōu)點對于本領域普通技術人員來說將變得顯而易見，下面的說明書通過說明的方式包括用于實施本發(fā)明的一個最佳模式。將會理解，本發(fā)明能夠具有不會背離本發(fā)明的其他不同的和明顯的方面。因此，附圖和說明書在本質(zhì)上應當被認為是說明性的而非限制性的。


雖然說明書后附了具體指出和明確要求保護本發(fā)明的權(quán)利要求，但是相信通過下面結(jié)合附圖對一些實施例所作的描述將會更清楚地理解本發(fā)明，附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中圖1是一種示例性的食物攝取限制裝置的示意性示出；圖2是用于圖1中食物攝取限制裝置的一種示例性的可植入部分的更詳細的透視圖；圖3是圖2中可調(diào)節(jié)胃束帶的透視圖，顯示了帶位于患者的胃-食管連接部的周圍；圖4是圖2中可調(diào)節(jié)胃束帶的橫截面圖，以收縮結(jié)構(gòu)顯示；圖5是圖2中可調(diào)節(jié)胃束帶的橫截面圖，以膨脹結(jié)構(gòu)顯示以建立食物攝取限制；圖6是圖2中顯示的注射端口的側(cè)面部分橫截面圖；圖7是圖6中顯示的保持蓋的立體圖；圖8是圖6中顯示的壓力傳感器的立體圖；圖9是示出一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖10是圖9中的壓力傳感系統(tǒng)的變阻電路的簡化示意圖；圖11是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖12是表示與圖9和圖11中的壓力傳感系統(tǒng)相連的壓力檢測系統(tǒng)的框圖；圖13是另一種示例性的壓力傳感器系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖14是表示與圖13中的壓力傳感系統(tǒng)相連的壓力檢測系統(tǒng)的框圖；圖15是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖16是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖17是表示與圖15和圖16中的壓力傳感系統(tǒng)相連的壓力檢測系統(tǒng)的框圖；圖18是表示來自壓力傳感系統(tǒng)的壓力信號的圖標，例如在用戶詢問時可以顯示在外部的監(jiān)控顯示器上；圖19是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；圖20是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的側(cè)面橫截面圖；
圖21是另一種示例性的壓力傳感系統(tǒng)的透視橫截面圖；圖22是一種示例性的傳感頭的透視圖；圖23是圖22中的傳感頭的平面圖；圖24是圖23中的傳感頭沿線24-24獲取的側(cè)面橫截面圖；圖25是圖23中的傳感頭沿線25-25獲取的側(cè)面橫截面圖；圖26是另一種示例性的傳感頭的平面圖；圖27是適合與圖22中的傳感頭聯(lián)接的一種示例性顯示裝置的透視圖；圖28是適用于圖27中的顯示裝置的一種示例性的圖像顯示器；圖29是圖28中的圖像顯示器，指示了圖22中的傳感頭的合適的定位；圖30是帶有壓力傳感器和顯示裝置的一種示例性注射器系統(tǒng)的透視分解圖；圖31是圖32中的注射器系統(tǒng)的壓力傳感部分的橫截面圖；圖32是適合與圖30中的注射器系統(tǒng)一起使用的一種示例性紅外通訊器的透視圖；圖33是適合與圖30中的注射器系統(tǒng)一起使用的一種示例性RF通訊器的透視圖；圖34是另一種示例性的壓力傳感注射器系統(tǒng)的示意圖；圖35是圖34中的壓力傳感注射器系統(tǒng)的可重復使用的傳感部分的透視圖；圖36是圖34中的壓力傳感注射器系統(tǒng)的一次性蓋子部分的局部透視圖；圖37是帶有壓力傳感器的另一種注射器的透視分解圖；圖38是帶有位于胃束帶處的壓力傳感器的胃束帶系統(tǒng)的透視圖；圖39是帶有位于導管內(nèi)的壓力傳感器的胃束帶系統(tǒng)的透視圖；圖40是帶有沿導管定位的壓力傳感器的胃束帶系統(tǒng)的透視圖；圖41是帶有沿導管定位的可拆卸壓力傳感器的胃束帶系統(tǒng)的示意圖；圖42是帶有壓力傳感器和另一種導管結(jié)構(gòu)的胃束帶系統(tǒng)的示意圖；以及圖43是帶有位于胃束帶帶扣處的壓力傳感器的胃束帶系統(tǒng)的透視圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明一些實施例的描述不應當用于限制本發(fā)明的范圍。對于本領域技術人員來說，本發(fā)明的其他實施例、特征、方面、實施方式以及優(yōu)點將通過下面的描述變的顯而易見，下面的描述是說明性的，是考慮用于實施本發(fā)明的最佳方式中的一種。將會了解，本發(fā)明可以是其他不同的和明顯的方面，所有這些都不背離本發(fā)明。因此，附圖和說明書在本質(zhì)上應當被認為是說明性的而非限制性的。
現(xiàn)在具體參考附圖，其中在所有視圖中相同的數(shù)字表示相同的元件，圖1示出了一種食物攝取限制系統(tǒng)30。該系統(tǒng)30包括植入到患者34體內(nèi)的都以32表示的第一部分，以及位于患者外部的都以36表示的第二部分。植入部分32包括位于患者的胃40的上部的可調(diào)節(jié)胃束帶38?？烧{(diào)節(jié)胃束帶38可以包括由硅橡膠或者其他類型的生物兼容材料制成的腔，該腔在充滿流體時向內(nèi)朝著胃40膨脹?？商鎿Q地，帶38可以包括具有在帶調(diào)節(jié)時會出現(xiàn)壓力變化的流體腔的機械式可調(diào)節(jié)裝置，或者組合液壓/機械式可調(diào)節(jié)帶。將在下面作更具體描述的注射端口42植入到身體部分，適合于針頭注射和/或遙測通訊信號。在所示的實施方式中，注射端口42與可調(diào)節(jié)帶38通過導管44流體連通。外科醫(yī)生可以將注射端口42定位并永久植入到患者體內(nèi)，以執(zhí)行食物攝取限制或者胃吻合口(stoma)的調(diào)節(jié)。本領域技術人員應當理解，用于放置胃束帶系統(tǒng)如可植入部分32的外科手術方法近年來發(fā)展很快，因此患者可以得到并發(fā)癥最小化的最優(yōu)治療效果。例如，外科醫(yī)生通常將注射端口42植入到患者腹部皮下和脂肪組織層下的橫向的肋下區(qū)域。外科醫(yī)生還可以將注射端口42植入到患者的胸骨上。
圖2更詳細地示出了一種示例性的可調(diào)節(jié)胃束帶。在此實施方式中，帶38包括可變?nèi)莘e腔46，該腔46相對胃的外壁膨脹或收縮以形成可調(diào)節(jié)胃吻合口，用于可控地限制攝入到胃中的食物。醫(yī)師可以通過向可變?nèi)莘e腔46中增加流體來減小胃吻合口的尺寸，或者作為選擇，可以通過從腔中取出流體來增加胃吻合口的尺寸。流體可以通過將針頭插入到注射端口42中來增加或取出。作為替換，流體可以使用遙測命令信號以非侵入性方式在帶38與注射端口42之間轉(zhuǎn)移。流體可以是但不限于百分之0.9的生理鹽水。
圖3顯示施加到患者的胃-食道連接部周圍的圖2中的可調(diào)節(jié)胃束帶38。如圖3所示，帶38至少基本上圍住了胃40的靠近與食道48的連接部的上部。圖4是帶38的截面圖，顯示了處于收縮結(jié)構(gòu)的帶。在此視圖中，帶38幾乎不含有流體，從而使得通向胃40的胃吻合口的尺寸最大。圖5是帶38和胃40的橫截面圖，類似于圖4，顯示了處于膨脹的充滿流體結(jié)構(gòu)的帶38。在此視圖中，帶38對胃40的壓力由于帶中的流體而增加，從而減小了胃吻合口以建立食物攝取限制。圖5還示意性地示出了帶38上方食道48的膨脹，以形成位于患者膈肌52下面的上袋50。
現(xiàn)在回到圖1，食物限制系統(tǒng)30的外部36包括電連接(在此實施方式中通過電纜組件62)到控制盒64的壓力讀取裝置60。控制盒64包括顯示器66，一個或多個控制開關68以及外部控制模塊，其將在下面作進一步詳細解釋?？刂坪?4可以被構(gòu)造成，例如，用在醫(yī)生的辦公室內(nèi)或者檢查室內(nèi)。安裝控制盒64的一些方法包括放置到桌面上，連接到檢查臺上，或者懸掛到便攜式立柱上?？刂坪?4還可以被構(gòu)造成裝在醫(yī)生的實驗外套口袋內(nèi)，手拿，或者放置到檢查臺或者活動的患者身上。電纜組件62可以可拆卸地連接到控制盒64或者壓力讀取裝置60，以方便清潔、維護、使用和存放系統(tǒng)30的外部36。壓力讀取裝置60非侵入性地檢測植入部分32內(nèi)的流體壓力，即使當注射端口42植入在厚的(至少超過10厘米)皮下脂肪組織下面。醫(yī)生可以將壓力讀取裝置60靠在患者體內(nèi)的注射端口42位置附近的患者皮膚上，觀察在控制盒64的顯示器66上讀取的壓力。壓力讀取裝置60，例如在延長的檢查期間，還可以使用皮帶、黏結(jié)劑和其他公知方法可拆卸地連接到患者。壓力讀取裝置60通過傳統(tǒng)的布的或者紙的手術巾操作，并且還可以包括可以為每個患者更換的一次性遮蓋物(未圖示)。
現(xiàn)在回到圖6，其顯示了注射端口42的側(cè)面局部截面圖，該注射端口42含有壓力傳感系統(tǒng)用于非侵入性檢測植入部分32內(nèi)的流體壓力。如圖6所示，注射端口42包括硬的外殼70，該外殼70具有環(huán)形凸緣72，該環(huán)形凸緣72含有多個連接孔74用于將注射端口緊固到患者體內(nèi)的組織上。外科醫(yī)生可以使用包括縫線、釘子和夾子的多種外科緊固件中的任意一種將注射端口42連接到組織上，例如覆蓋腹肌的肌膜上。注射端口42還包括通常由硅橡膠制成并壓縮地保持在外殼70中的隔膜76。隔膜76可以由Huber針或者類似類型的注射器械穿透，用于向注射端口中增加或者從注射端口中取出流體。隔膜76在取出注射器針頭時自動密封以保持注射端口42內(nèi)的流體容積。注射端口42還包括貯液池80，用于保持工作流體和導管接頭82。接頭82連接到導管44，如圖2所示，以便在注射端口42內(nèi)側(cè)的貯液池80與可調(diào)節(jié)帶38的腔46之間形成封閉的液壓回路。來自貯液池80的流體可以用于擴張帶腔46的容積。可選擇地，流體可以從腔46中取出并保持在貯液池80中，以便暫時減小腔46的容積。外殼70和接頭82可以由生物兼容聚合物整體鑄造，或者由金屬如鈦或不銹鋼制造。
壓力傳感系統(tǒng)設置在注射端口42中以檢測植入部分32的封閉液壓回路中的流體壓力?；芈分械膲毫煽烧{(diào)節(jié)帶38作用到患者胃部的限制程度。因此，檢測流體壓力使得醫(yī)生能夠評估通過手調(diào)節(jié)建立的限制。流體壓力可以在調(diào)節(jié)之前、之中和/或之后檢測，以驗證帶被適當調(diào)節(jié)。在圖6所示的實施方式中，壓力傳感系統(tǒng)包括位于外殼70內(nèi)的貯液池80底部的傳感器84。保持蓋86在壓力傳感器84上方延伸，以基本上將傳感器表面與貯液池80分離開，并保護傳感器不被針頭穿入。保持蓋86可以由陶瓷材料制造，例如氧化鋁，其能夠抵抗針頭的穿入并且不會干擾壓力傳感器84與壓力讀取裝置60之間的電子通訊。保持蓋86包括出口90，允許貯液池80內(nèi)的流體流向并沖擊壓力傳感器84的表面。
圖7是保持蓋86的立體圖，示出了位于蓋底面上的出口90。圖8是壓力傳感器84的外部立體圖。如圖8所示，壓力傳感器84的外部包括具有可變形表面的應變元件。在所示的實施方式中，應變元件是膜片92。膜片92可以通過將鈦貯液池80中的壁的一部分變薄來形成。膜片92可以由鈦或其他類似金屬制成，并具有在0.001”和0.002”之間的厚度。雖然該實施方式顯示了膜片作為應變元件，但是本發(fā)明還可以使用將流體壓力轉(zhuǎn)換成機械位移的其他應變元件來構(gòu)造和實踐。其他合適的應變元件的例子包括但不限于波登管(Bourdon tube)和波紋管(bellows)組件。壓力傳感器84氣密性地密封在外殼94內(nèi)，以防止流體滲透和影響傳感器的操作。外殼94對于注射端口外殼70密封，以防止注射端口42中的流體損耗。膜片92對于傳感器外殼94氣密性地密封，以防止流體經(jīng)過膜片的邊緣周圍而進入到傳感系統(tǒng)的內(nèi)部組件中。當流體流過貯液池80中的出口90時，流體沖擊膜片92的表面。流過出口90的流體使得膜片92對液壓回路中的流體壓力的變化作出反應，并將該壓力變化轉(zhuǎn)換成機械位移。
圖9是沿圖8中的線A-A獲取的壓力傳感器84的側(cè)面截面圖，示出了用于測量流體壓力的第一實施方式88。在圖9所示的實施方式中，膜片92的機械位移通過一對變阻器、硅應變計96、98轉(zhuǎn)換成電信號。應變計96、98在與貯液池80中的工作流體相反的側(cè)面連接到膜片92。應變計96連接到膜片92的中心部分，以測量膜片的位移。第二匹配應變計98連接到膜片92的外邊緣附近。應變計96、98可以通過黏結(jié)劑連接到膜片92，或者可以熔接到膜片結(jié)構(gòu)中。當帶38中的流體壓力改變時，膜片92的表面在外殼94的表面內(nèi)向上或向下變形。膜片92的這種變形產(chǎn)生中心應變計96中的阻力變化。
如圖10所示，應變計96、98形成惠斯通電橋電路100頂部的兩個半補償(half-compensated)電阻元件。當應變計96對膜片92的機械變形起反應時，該應變計的變化電阻將改變電橋電路頂部的電勢改變。應變計98匹配應變計96，并使惠斯通電橋電路絕熱。差分放大器102、104連接到電橋電路100，以檢測電橋電路中由于變阻應變計導致的電勢的變化。具體而言，差分放大器102檢測整個電橋電路上的電壓，差分放大器104則檢測半個電橋電路100的應變計上的電壓。對于固定電壓的電橋來說，應變計電壓之間的差值越大，壓力差也就越大。如果需要，還可以使用全補償惠斯通電橋電路以增加壓力傳感系統(tǒng)的靈敏度和準確度。在全補償電橋電路中，四個應變計連接到膜片92的表面，而不是圖9所示的僅僅兩個應變計。
來自差分放大器102、104的外部信號提供給微控制器106。微控制器106集成到外殼94內(nèi)部的線路板110中。溫度傳感器112檢測植入的注射端口的溫度并將溫度信號輸入給微控制器106。微控制器106使用來自傳感器112的溫度信號來補償沒有被應變計98所考慮的體溫變化和殘留溫度誤差。補償體溫變化的壓力檢測信號增加了壓力傳感系統(tǒng)的準確度。另外，TET/遙測線圈114放置在外殼94內(nèi)。線圈114連接到電容器116以形成用于從外部36接收能量的調(diào)諧儲能電路，并將壓力檢測值傳遞給壓力讀取裝置60。
圖11是類似于圖9的側(cè)面截面圖，顯示了用于本發(fā)明壓力傳感系統(tǒng)的第二實施方式118。在第二實施方式118中，MEMS傳感器120設置在外殼94中，以檢測膜片92的機械變形和產(chǎn)生與可調(diào)節(jié)帶38中的壓力成比例的電信號。在膜片92與MEMS傳感器120之間提供密封的硅油腔122。油腔122保護MEMS傳感器120，并將膜片92的機械位移傳遞給傳感器。MEMS傳感器120將指示貯液池80中流體壓力的電信號輸出給微控制器106。微控制器106輸入來自MEMS傳感器120的信號和來自溫度傳感器112的溫度信號，并計算壓力檢測值。使用遙測信號將壓力檢測值發(fā)送給外部36中的壓力讀取裝置60，這將在下面作更詳細說明。
圖12是用于本發(fā)明第一和第二實施方式88、118的壓力檢測系統(tǒng)的框圖。如圖12所示，系統(tǒng)的外部控制模塊126包括主TET線圈130，用于將電源信號發(fā)送給通常以132表示的內(nèi)部控制模塊。主TET線圈130位于圖1所示的壓力讀取裝置60中。TET驅(qū)動電路134控制向主TET線圈130提供電源信號。TET驅(qū)動電路134通過具有相連的存儲器138的微處理器136控制。圖形用戶界面140連接到微處理器136，用于控制在顯示器66上顯示的數(shù)據(jù)。外部控制模塊126還包括主遙測收發(fā)器142，用于向植入控制模塊132發(fā)送詢問命令以及從植入控制模塊132接收響應數(shù)據(jù)包括流體壓力讀取值。主收發(fā)器142電連接到微處理器136，用于輸入和接收命令和數(shù)據(jù)信號。主收發(fā)器142以選定的RF通訊頻率振蕩，以產(chǎn)生向植入控制模塊132發(fā)送命令數(shù)據(jù)的下行交變磁場146。電源150向外部控制模塊126供應能量，以便為系統(tǒng)30供電。環(huán)境壓力傳感器152連接到微處理器136。微處理器136使用來自環(huán)境壓力傳感器152的信號來調(diào)節(jié)壓力讀取值，用于由于大氣壓力狀況或海拔高度變化引起的大氣壓力的變化，以便增加壓力檢測的準確度。
圖12還示出了植入到患者皮膚154下面的內(nèi)部控制模塊132。內(nèi)部控制模塊132位于注射端口42的外殼94內(nèi)。如圖12所示，內(nèi)部控制模塊132中的副TET/遙測線圈156從外部控制模塊126接收電能和通訊信號。線圈156形成與八個主TET線圈130電感耦合的調(diào)諧儲能電路，為植入元件或主遙測線圈144供電以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。遙測收發(fā)器158利用線圈156控制數(shù)據(jù)交換。另外，內(nèi)部控制模塊132包括整流/功率調(diào)節(jié)器160，上述的微控制器106，與微控制器相連的存儲器162，溫度傳感器112，壓力傳感器84以及用于放大來自壓力傳感器的信號的信號調(diào)節(jié)電路164。內(nèi)部控制模塊132將來自壓力傳感器84的經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)的壓力檢測值發(fā)送給外部控制模塊126。在外部模塊126中，接收的壓力檢測信號針對環(huán)境壓力的變化進行調(diào)節(jié)并顯示到顯示器66上。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明用于檢測流體壓力的第三實施方式170的側(cè)面截面圖。在第三實施方式170中，內(nèi)部控制模塊132由內(nèi)部電源如例如電池172供電。電池172代替主和副TET線圈130、156用于向微控制器106以及其他內(nèi)部組件供電。在此實施方式中，壓力傳感系統(tǒng)包括如同第一實施方式88中的一對應變計96、98，用于檢測對應于帶38中壓力變化的膜片92的機械變形。應變計96、98組合到平衡的熱補償電橋電路中，用于檢測植入元件的閉合流路中的壓力差。
圖14是根據(jù)圖13中所示的第三實施方式170的本發(fā)明壓力檢測系統(tǒng)的框圖。在實施方式170中，使用內(nèi)部電源向內(nèi)部控制模塊176供電，而不是如第一實施方式中的TET電源系統(tǒng)。植入部分32的電源是電池172，而不是圖12中所示的TET主線圈130和副線圈156。在圖14所示的實施方式中，植入的副線圈156僅僅用于內(nèi)部和外部控制模塊之間的數(shù)據(jù)通訊。提供功率調(diào)節(jié)器174來控制來自電池172的電能，以便保護和延長電池的使用壽命。
圖15示出了用于檢測可調(diào)節(jié)帶38中的流體壓力的第四實施方式180，其中使用被動系統(tǒng)來檢測工作流體中的壓力變化。在第四實施方式180中，可變電容器182連接到膜片92，以檢測膜片的機械變形?？勺冸娙萜?82包括在與貯液池80相反一側(cè)連接到膜片92中心附近的第一板184。第二電容器板186通過電容器支架188固定在外殼94中。每個電容器板184、186連接到電感線圈190，如圖192所示，以形成振蕩電路。當貯液池80中的流體壓力由于例如對帶38的蠕動壓力的變化而增加或減小時，電容器板184的位置會隨著膜片92的變形而改變。當流體壓力增加時，膜片92推動第一電容器板184靠近第二電容器板186，從而增加電容和減小振蕩頻率。類似地，當閉合植入電路中的液壓減小時，第一電容器板184與膜片92一起朝遠離第二板186的方向移動，從而減小振蕩電路中的電容并增加振蕩頻率。
圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明用于檢測流體壓力的第五實施方式196。第五實施方式196是被動壓力傳感系統(tǒng)的替換實施方式，其中可變電感線圈200將膜片92的機械變形轉(zhuǎn)換成壓力檢測信號。如圖16所示，電感線圈200是間隔在膜片92下面的平線圈。固定電容器202連接到電感線圈200，如線204所示，以形成LC振蕩電路206。當膜片92響應工作流體中的壓力變化而向上或向下變形時，線圈200的電感改變。當流體壓力增加時，膜片92朝線圈200方向變形，從而由于金屬膜片與線圈之間的渦流耦合度(eddy currentcoupling)而減小線圈200的電感。相反，當流體壓力減小時，膜片92變形而遠離線圈200，從而減小渦流耦合度并增加線圈的電感。因此，線圈200的電感與工作流體的壓力成反比。當線圈200的電感改變時，LC電路206的振蕩頻率也改變。
圖17是用于本發(fā)明第四和第五實施方式180、196的壓力檢測系統(tǒng)的框圖。在此系統(tǒng)中，微處理器136控制電感線圈電路208和電感線圈210。微處理器136改變電感線圈210的頻率，以使線圈與植入部分32中的LC電路206電磁耦合，如線212所示。內(nèi)部和外部線圈耦合的頻率將隨著植入的LC電路206的振蕩頻率而改變。植入的LC電路的振蕩頻率將隨著帶38中的流體壓力而改變。振蕩頻率的變化由微處理器136通過感應線圈電路208檢測。一旦檢測到，振蕩頻率就會指定頻率的已知壓力相比較以確定帶38中的流體壓力。外部模塊214中的圖形用戶界面140將檢測的流體壓力顯示在顯示器66上。
圖18是來自本發(fā)明壓力傳感系統(tǒng)的壓力信號216的圖形表達，如可以在用戶詢問期間顯示在顯示器66上。在圖18所示的實施例中，在患者穩(wěn)定時，流體壓力最初由壓力讀取裝置60檢測，得到所示的穩(wěn)定的壓力讀取值。接下來，對帶38進行調(diào)節(jié)以減小胃吻合口的尺寸。在帶調(diào)節(jié)期間，壓力傳感系統(tǒng)連續(xù)檢測流體壓力并將壓力讀取值通過患者皮膚發(fā)送給裝置60。如圖18中的圖形所示，壓力讀取值隨著帶的調(diào)節(jié)而稍微增大。在所示的實施例中，然后要求患者喝點液體來檢查調(diào)節(jié)的準確性。在患者喝的時候，壓力傳感系統(tǒng)連續(xù)檢測由于喝下液體的蠕動壓力而產(chǎn)生的壓力峰值，并將壓力讀取值發(fā)送給外部模塊36進行顯示。通過在調(diào)節(jié)期間和之后檢測和直觀刻畫限制裝置對胃蠕動的加載，本發(fā)明為醫(yī)生提供了患者響應調(diào)節(jié)的準確、實時的視覺效果。記錄的壓力數(shù)據(jù)的這種即時、主動的顯示使得醫(yī)生能夠執(zhí)行更準確的帶調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)可以在整個過程中顯示以提供壓力-時間歷史記錄。
除了在調(diào)節(jié)期間使用之外，本發(fā)明的壓力傳感系統(tǒng)還可以在治療的各個階段用來檢測限制裝置中的壓力變化。周期性壓力讀取值使得壓力傳感系統(tǒng)能夠起到診斷工具的作用，以確保食物攝取限制裝置有效工作。具體而言，壓力傳感系統(tǒng)可以用來檢測指示流體泄漏的帶中無壓力狀況。作為選擇，該系統(tǒng)可以用來檢測帶中的過壓力峰值，指示食道44痙攣或者胃吻合口阻塞。
本發(fā)明的壓力傳感系統(tǒng)還能夠使患者利用外部監(jiān)視器如外部裝置36在家中進行自我治療。使用外部裝置，患者可以定期將壓力讀取值發(fā)送給他們的醫(yī)生辦公室，從而減少了監(jiān)視患者治療所需的訪問辦公室的次數(shù)。另外，患者可以在家中進行壓力讀取，并在帶壓力下降到特定基準線以下或者超過閾值時通過他們的醫(yī)生，這表示需要對裝置進行調(diào)節(jié)。因此，本發(fā)明的壓力傳感系統(tǒng)在患者利用肥胖治療裝置進行治療期間作為診斷和監(jiān)視工具都有好處。
適合于結(jié)合到注射端口42中的其他可替換的傳感系統(tǒng)1088、1188顯示于圖19-20中。這些壓力傳感系統(tǒng)1088、1188每個都包括上部組件1092和外殼94。在使用上述的壓力傳感系統(tǒng)實施方式88、118、170、180、196時，壓力傳感系統(tǒng)1088、1188可以定位在注射端口42的保持蓋86的下面?？蛇x擇地，上部組件1092可以與保持蓋86集成在一起，使得上部組件1092提供保持蓋86或貯液池80的底部。其他合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。在該實施例中，上部組件1092與注射端口42中的流體流體連通，使得該流體的壓力能夠作用到上部組件1092上。這些壓力傳感系統(tǒng)1088、1188每個還包括微控制器106、TET/遙測線圈114和電容器116。這些壓力傳感系統(tǒng)1088每個還包括溫度傳感器(未圖示)。微控制器106、TET/遙測線圈114和電容器116的結(jié)構(gòu)和功能可以類似于上述這些組件106、114、116的結(jié)構(gòu)和功能。
在圖19所示的壓力傳感系統(tǒng)1088的實施方式中，流體進出口1094設置在上部組件1092中，并與壓力傳感器1120流體連通。氣密的密封件1122將壓力傳感器1120固定到上部組件1092的底部。壓力傳感器1120被構(gòu)造成傳感上部組件1092附近的流體的壓力，該流體通過流體進出口1094與壓力傳感器1120連通。壓力傳感器1120還與微控制器106通訊，使得使用壓力傳感器1120獲得的壓力檢測值可以發(fā)送到外部遙測裝置，或者通過微控制器106并然后經(jīng)過線圈114發(fā)送給外部遙測裝置。
在圖20所示的壓力傳感系統(tǒng)1188的實施方式中，具有罐狀結(jié)構(gòu)的壓力傳感器1180位于上部組件1092內(nèi)，并且突出于上部組件1092上方。壓力傳感器1180具有用作膜片的金屬蓋1182，并且氣密地密封。壓力傳感器1180和/或蓋1182還可以相對于臨近的電感和/或電子元件氣密地密封以提供電隔離。類似于壓力傳感器1120、壓力傳感器1180被構(gòu)造成傳感臨近上部組件1092的流體的壓力。類似地，壓力傳感器1180還與微控制器106通訊，使得使用壓力傳感器1180獲得的壓力檢測值發(fā)送給外部遙測裝置，或者通過微控制器106且然后經(jīng)過線圈114發(fā)送給外部遙測裝置。應當理解，壓力傳感器1180還可以包括硅油或凝膠以促進自蓋1182傳遞壓力的均勻性，以方便壓力傳感器1180的電隔離，或者用于其他目的?？蛇x擇地，可以使用硅油或凝膠的任何替代物，或者整個被省略。
圖21顯示了另一種示例性端口1142。該實施例的端口1142包括固定到下部外殼1172的上部外殼1170。端口1142還包括隔膜76和保持器1176。保持器1176固定到上部外殼1170，并被構(gòu)造成保持隔膜76。端口1142還包括貯液池80以及與貯液池80流體連通的導管接頭82。板1178位于貯液池80的底部，并具有貫穿該板1178形成的多個出口90。壓力檢測腔1188位于板1178的下面，并與貯液池80通過出口90流體連通。壓力傳感器1190位于壓力檢測腔1188內(nèi)，可以操作來檢測端口1142中的流體壓力。
在一種實施方式中，每個壓力傳感器1120、1180、1190包括由喬治亞州亞特蘭大的CardioMEMS公司提供的無線壓力傳感器，但也可以從其他渠道獲得合適的MEMS壓力傳感器。在一種實施例中，MEMS壓力傳感器1190包括USP No.6,855,115中描述的壓力傳感器，該專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文且僅用于描述的目的。在該實施例中，每個壓力傳感器1120、1180、1190被構(gòu)造成將壓力數(shù)據(jù)無線發(fā)送給外部遙測裝置。在另一種實施方式中，每個壓力傳感器1120、1180、1190包括硅染料(silicon dye)。當然，可以使用其他任何類型的壓力傳感器。出于需要或者其他方面的需求考慮，圖21中所示的端口1142還可以包括任何附加組件，包括但不限于TET/遙測線圈、電容器、微控制器、電池等等(未圖示)。其他一些變例對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
圖22-25顯示了一種示例性的傳感頭300，該傳感頭可以操作從外部傳感端口42、1142的位置和方向。該實施例的傳感頭300包括針窗(needle window)302，一套水平線圈304，一套垂直線圈306，TET線圈(未圖示)，以及線纜310。TET線圈纏繞在基本上為三角形線軸(未圖示)的周圍，但也可以使用任何其他的結(jié)構(gòu)。在該實施例中，TET線圈以50kHz的振蕩頻率與低ESR電容器并聯(lián)調(diào)諧，以形成并聯(lián)調(diào)諧儲能電路。端口42的線圈114與電容器串聯(lián)調(diào)諧，使得在50kHz的振蕩頻率下振蕩阻抗最小。在TET線圈上使用5W的輸入功率，線圈114可以傳遞大約10mW的功率。當然，可以使用任何其他的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。
傳感頭300的每個垂直線圈306垂直設置在對應的水平線圈304中。雖然顯示了三個水平線圈304和三個垂直線圈306，但是可以認識到可以使用任何合適數(shù)量的線圈304、306。另外，雖然顯示的線圈304、306基本上為三角形配置，但是可以認識到可以使用其他任何合適的配置或者結(jié)構(gòu)。電纜310與線圈304、306通訊，并且還與顯示裝置350通訊，這將在下面作更詳細描述。當然，傳感頭300可以通過電線、無線或其他方式與任何其他外部裝置通訊。
該實施例的傳感頭300被構(gòu)造成與注射端口通訊，如僅僅作為例子的注射端口42。應當理解，傳感頭300可以與任何其他注射端口或裝置通訊，包括但不限于這里描述的可選擇的端口及其變例。然而，在閱讀這里的描述之后將會理解，使用某些實施方式，端口中金屬的類型或者數(shù)量可能會對端口和/或傳感頭300的操作產(chǎn)生負面影響。例如，這種影響可以是不良的渦流，如果這種渦流達到了不需要的程度。就金屬端口外殼產(chǎn)生不良結(jié)果來說，應當理解，線圈114可以位于該金屬的外面并氣密地電線連接到壓力傳感器87或者其他端口組件。然而，這種手段對于該實施例的端口42來說并不需要。
在該實施例中，傳感頭300可以用來通過TET線圈向端口42供電。傳感頭300還可以用來檢測端口42的位置和方向，這將在后面作更詳細描述。此外，傳感頭300可以用來以上述的壓力讀取裝置60類似的方式接收由端口42發(fā)送的壓力數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。雖然位置、方向以及與壓力有關的通訊將在下面作更詳細的描述，但是本領域普通技術人員應當理解任何其他類型的信息可以通過任何其他的合適方式在端口42與傳感頭300之間進行發(fā)送。
在一種示例性的使用中，傳感頭300被置于患者34附近，通常位于端口42附近的區(qū)域。如下面將要更詳細描述的，傳感頭300可以用來檢測端口42的位置和方向，從而允許用戶將傳感頭300放置在端口42的正上方或者充分靠近端口42。當傳感頭300如此放置時，用戶可以將注射器400的針頭430穿過傳感頭300的導針器302并一次性抵達端口42的隔膜。用戶然后可以使用注射器400來調(diào)節(jié)植入部分32中的流體壓力。
在傳感頭300被置于初始位置時，水平線圈304被構(gòu)造成傳感由端口42中的線圈114所提供的RF信號。應當理解，此RF信號的特征可以作為傳感頭300相對于端口42的位置的函數(shù)進行改變。顯示裝置350可以從每個水平線圈304接收該RF信號的指示，并且可以通過能夠比較在每個水平線圈304處拾取的信號的邏輯元件來處理這些信號。傳感頭300然后可以通過三角測量來確定端口42的位置。例如，當傳感頭300位于端口42正上方時，接收的三個信號可以具有大約相等的幅值以及大約為零的相移。然而，應當理解，定位傳感頭300以使得在每個水平線圈304處測得的RF信號相對于在其他水平線圈304處測得的RF信號具有相等的幅值和零相移或許是不可能的。因此，傳感頭300可以在患者34附近移動，直到在水平線圈304處測得的RF信號的幅值和相位之間的差值達到最小。
如將在下面更詳細描述的，顯示裝置350還可以包括邏輯元件，該邏輯元件能夠為用戶提供指示傳感頭300和端口42的相對位置的視覺指示，并且當傳感頭300位于端口42正上方時還提供特殊指示。
傳感頭300還可以包括可用于視覺顯示位置信息的特征。在該實施例中，傳感頭300包括排列成“加號”狀結(jié)構(gòu)的多個LED 312。LED 312可以為用戶提供關于傳感頭300和端口42相對位置的視覺指示。具體而言，發(fā)光的LED 312可以表示端口42相對于傳感頭300的位置。例如，如果傳感頭300需要向下和向右移動以便定位在端口42正上方時，最右邊和最下邊的LED 312可以發(fā)光。當傳感頭300移動到靠近端口42正上方時，LED可以提供反饋，指示傳感頭300移動的接近程度，直到中心LED 312發(fā)光以指示傳感頭300大致位于端口42上。當中心LED 312發(fā)光時，用戶然后可以參照顯示裝置350來進一步調(diào)節(jié)傳感頭300的位置，這將在下面作更詳細描述。就使用LED 312來說，LED 312可以排列成任何合適的結(jié)構(gòu)而不是“加號”。這種可選擇的結(jié)構(gòu)可以包括直角坐標形式、極坐標形式、數(shù)字形式或任何其他類型的形式。僅僅通過例子的方式，可以使用星或羅經(jīng)盤結(jié)構(gòu)。在另一種實施方式中，提供LED 312陣列，用于以箭頭指示方向的形式選擇發(fā)光。箭頭的長度還可以改變以指示距離。還將認識到，可以使用附加的LED 312來增加由LED 312指示的距離和/或方向的空間精度。當然，可以使用LED 312的任何合適的替代物，包括但不限于LCD屏幕或其他顯示器。
在一種實施方式中，在傳感頭300中設置邏輯元件，用于處理由水平線圈304接收的信號，以通過LED 312提供位置反饋。在另一種實施方式中，此邏輯元件設置在顯示裝置350中，并且通過電纜310與部分LED 312通訊。在另一種實施方式中，在傳感頭300和顯示裝置350中設置用于驅(qū)動LED 312的邏輯元件。用于驅(qū)動LED312的邏輯元件的其他合適的位置以及驅(qū)動LED 312的其他方式對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。還將認識到，在使用這里描述的任何其他組件和特征時，LED 312整體可以簡單地予以省略。
在傳感頭300放置在患者34附近的初始位置并通常位于端口42附近區(qū)域時，垂直線圈306被構(gòu)造成用來傳感由端口42中的線圈114提供的RF信號。應當理解，該RF信號的特征可以作為傳感頭300相對于端口42的方向(例如斜度、偏角、滾動、姿勢等等)的函數(shù)進行改變。顯示裝置350可以從每個垂直線圈306接收RF信號的指示，并且可以通過能夠比較在每個垂直線圈306處拾取的信號的邏輯元件來處理這些信號。當傳感頭300與端口42平行時，接收的三個信號可以具有大約相等的幅值和大約為零的相移。如下面將要更詳細描述的，顯示裝置350還可以包括邏輯元件，該邏輯元件能夠為用戶提供指示傳感頭300和端口42的相對方向以及指示傳感頭300何時與端口42基本平行的視覺顯示。
在另一種實施方式中，傳感頭300和端口42被構(gòu)造成使得可以根據(jù)線圈114發(fā)出的信號與傳感頭300中的信號(例如來自傳感頭300中的TET線圈的啟動/驅(qū)動信號)之間的相位關系來檢測方向特征。例如，如果信號同相，則所述關系可以指示端口42與傳感頭300平行并且隔膜76面向傳感頭300；如果信號偏移90°相位，則可以指示端口42垂直于傳感頭300；當信號偏移180°相位時，則可以指示端口42相對于傳感頭300翻轉(zhuǎn)(例如膜片76向內(nèi)朝著患者34的中心)。根據(jù)對應的相位關系可以檢測其他方向?？蛇x擇地，當傳感頭300經(jīng)過端口42時，端口42中的線圈114可以發(fā)射脈沖圖案，例如當端口42位于右側(cè)上方時發(fā)射兩個短脈沖跟著一個長脈沖(例如比短脈沖長大約3-4％)。當端口42翻轉(zhuǎn)180°時，圖案可以相反。傳感頭300可以接收這些信號，并且傳感頭300或任何其他裝置(例如顯示器350等)可以處理這些信號，以便可以為用戶提供關于端口42方向的音頻或視覺指示。因此，應當理解，垂直線圈306不是獲得方向信息所必須的。用于確定方向信息的其他合適的結(jié)構(gòu)和技術對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
一種可選擇的傳感頭301顯示于圖26中，在此變例中，針窗303從傳感頭301的中心偏移，但是在其他方面均類似于傳感頭300。針窗303的這種偏移可以減小傳感頭301的殼體與患者的外部解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生物理干擾的可能性，這種干擾會導致難以將傳感頭300的中心針窗302定位到端口42上。如圖26所示的針窗303的偏移僅僅是示例性的，應當理解針窗303可以位于其他地方(例如，接近傳感頭301的殼體的邊緣或者角落等等)。還應當理解，在針窗303沒有被定位在傳感頭301的中心時，針窗303將不再位于排列的水平線圈304和垂直線圈306的集中中心。然而，線圈304、306仍然可以使用與采用傳感頭300相類似的技術來確定針窗303和端口42的相對位置。例如，在用于處理由線圈304、306檢測的RF信號的算法中引入校正常數(shù)(例如，矢量)。該校正常數(shù)可以表示針窗303相對于傳感頭301中心(或者相對于線圈304、306的排列中心)的位移(例如針對距離和方向)?？梢詫⑿Ｕ?shù)引入到算法中的各種方法對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
僅僅作為例子，傳感頭301中心相對于端口42的位置可以首先通過比較由水平線圈304接收的RF信號(例如針對相位和幅值)來發(fā)現(xiàn)(從而獲得“確定的位置”)。然后可以將校正常數(shù)加到所述確定的位置，以進一步確定針窗303相對于端口42的位置。作為選擇，當針窗303位于端口42正上方時，由線圈304接收的RF信號的性質(zhì)可以具有一個或者多個特征差異(或者一個或者多個特征差異范圍)，從而使得算法可以依照由傳感頭300中的線圈304接收的RF信號的最小相位和幅值差相類似的方式來處理這些差異。換言之，算法可以處理該差異作為要達到的目標。當針窗303位于端口42正上方時，由水平線圈304檢測的RF信號的特性中的特征差異可以是針窗303相對于傳感頭301的位移的函數(shù)，從而使得可以確定該特征差異。當然，可以使用適合于確定針窗303相對于端口42的位置的任何其他技術或者結(jié)構(gòu)。
圖27顯示了一種示例性的顯示裝置350，其能夠?qū)碜詡鞲蓄^300的信息轉(zhuǎn)換成用戶可讀取的視覺表達。在該實施例中，顯示裝置350與傳感頭300通過電纜310進行通訊，但是可以使用電纜310的任意替代物。顯示裝置350還包括圖形顯示器354，該圖形顯示器354包括目標顯示360，且示出于圖28-29中。該實施例的目標顯示360包括十字準線362和箭頭指示364。該實施例的目標顯示360可用于呈現(xiàn)關于傳感頭300相對于端口42的位置和方向的位置和方向信息。具體而言，箭頭指示364的尖端366相對于十字準線362的中心364的位置可以用于指示針窗302相對于端口42中心(例如隔膜76)的位置。換言之，十字準線362的中心364可以表示隔膜76中心；箭頭指示364的尖端366表示針窗302。定位數(shù)據(jù)可以按照任何合適的速率來刷新，例如近似于實時，以便通過目標顯示器360為用戶提供位置反饋。因此，用戶可以移動傳感頭300，直到目標顯示器360指示針窗302位于端口42的正上方。
針對箭頭指示366的傾斜度，方向數(shù)據(jù)可以通過目標顯示器360呈現(xiàn)。換言之，箭頭指示366傾斜的方向和大小可以表示傳感頭300相對于端口42的方向，從而使得箭頭指示366圍繞其尖端366樞轉(zhuǎn)以指示該方向。在利用定位/位置數(shù)據(jù)時，方向數(shù)據(jù)可以按照任何合適的速率進行刷新，例如近似于實時，以便通過目標顯示器360為用戶提供方向反饋。在傳感頭300不能相對于端口42進行令人滿意的定位時(例如，如果端口42已經(jīng)上下顛倒或者在其相對于筋膜平面(fascial plane)的一側(cè)上翻轉(zhuǎn)時)，醫(yī)生可以重新定位端口42。
圖29顯示了帶有目標顯示器360的顯示裝置350的視圖，目標顯示器360指示傳感頭300基本上位于端口42的正上方且基本上與端口42平行。因此，箭頭指示366位于十字準線362的中心364上，并且筆直地樞轉(zhuǎn)(即垂直于屏幕)，從而使得僅僅能夠見到箭頭指示366的尾端370。這種顯示可以指示用戶筆直插入針窗302中的針頭403將會成功到達端口的隔膜76。
還將認識到，還可以為用戶提供表示位置和方向信息的視覺指示，如通過使用顏色。例如，在圖28所示的目標顯示器360中，箭頭指示366可以顯示為紅色以指示穿過針窗302插入的針頭403將是不正確的(例如，針頭403將不能到達隔膜76)。相反，在圖23所示的目標顯示器360中，箭頭指示366的尾端370可以顯示為綠色以指示穿過針窗302插入的針頭403將是正確的(例如，針頭將能夠到達隔膜76)。
還將認識到，傳感頭300不需要與端口42完全平行以便針頭403能夠成功穿過針窗302而進入到隔膜76中。因此，顯示裝置350可以提供指示，顯示盡管傳感頭300相對于端口42的方向并不平行，針頭403也可以成功穿過針窗302而到達隔膜76。例如，在箭頭指示366的尾端370位于十字準線362的特定環(huán)內(nèi)時指示這種方向。作為選擇，這種方向可以通過使指示箭頭366為黃色或者其他一些顏色來指示。在目標指示器360中指示不平行方向滿足程度的其他一些方法對于本領域普通技術人員是顯而易見的。
類似地，存在傳感頭300相對于端口42具有準確方向時卻不能位于端口42正上方的情況；雖然傳感頭300沒有位于端口42正上方，但通?？梢云叫杏诙丝?2定向。在這種情況下，如果針頭403相對于傳感頭300正確定向(例如，以大約80°或者10°的偏差)，穿過針窗302插入的針頭403仍然可以到達隔膜76。因此，顯示裝置350可以提供指示，顯示針頭403可以成功穿過針窗302而到達隔膜76，盡管傳感頭300沒有位于端口42的正上方。例如，在箭頭指示366的尾端370位于十字準線362的特定環(huán)內(nèi)時，可以指示這種方向。作為選擇，這種方向可以通過使箭頭指示366為黃色或者其他一些顏色來指示。在目標指示器360中指示傳感頭300位置滿足程度的其他一些方法對于本領域普通技術人員是顯而易見的。
還將認識到，傳感頭300可以被構(gòu)造成用于獲得深度數(shù)據(jù)，指示針窗302與端口42間的距離(以及隔膜76的深度)。這種深度數(shù)據(jù)可以各種各樣的方法顯示于顯示裝置350上。例如，深度可以作為數(shù)值和/或以任何其他合適的方法進行指示。除了位置、方向和深度相關信息之外，可以由傳感頭300獲得并發(fā)送給顯示裝置350的其他幾何信息對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
除了顯示與傳感頭300相對于端口42的位置和方向有關的信息之外，顯示裝置360還可以顯示由端口42發(fā)送給傳感頭300的壓力數(shù)據(jù)。因此，該實施例的顯示裝置350包括壓力顯示部分374。如圖所示，壓力顯示部分374提供初始壓力讀取值、基準壓力和峰值壓力。初始壓力讀取值表示在加入或者取出流體之前植入部分32中的壓力?；鶞蕢毫ψx取值表示植入部分32中的當前壓力(例如，隨著加入或者取出流體，或者在已經(jīng)加入或者取出流體之后)。峰值壓力讀取值表示在胃蠕動期間檢測到的峰值壓力。當然，可以顯示任何其他壓力參數(shù)，以及其他數(shù)據(jù)如溫度等。
如上所述，傳感頭300可以被構(gòu)造成以類似于壓力讀取裝置60的方式從端口42接收壓力數(shù)據(jù)。因此應當理解，傳感頭300的TET線圈還可以用作遙測線圈，從端口42中的線圈114接收指示壓力或者其他數(shù)據(jù)的遙測信號。作為選擇，可以在傳感頭300中提供專用于該遙測的附加線圈。作為另一種變例，任何垂直線圈306和/或水平線圈304可以用于這種遙測。其他一些合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
考慮到上述描述，應當理解，傳感頭300和顯示裝置350可以在向植入部分32中加入或者從植入部分32中取出流體之前、之中和之后為用戶提供近似實時的壓力檢測。例如，醫(yī)生可以在患者34喝下固定量的水時調(diào)節(jié)植入部分32中的鹽分含量，并且可以在此活動過程中通過傳感頭300和顯示裝置350監(jiān)視植入部分中的壓力水平。應當理解，可以根據(jù)與壓力數(shù)據(jù)有關的各種因素來確定最佳壓力調(diào)節(jié)，包括但不限于下面的任意一種或者多種原始基準壓力、新的基準壓力、最大蠕動壓力、最小蠕動壓力、蠕動收縮長度、蠕動收縮數(shù)據(jù)峰值的傅利葉變換(Fourier transform)、蠕動收縮期間的壓力衰變時間常數(shù)、喝水期間的總平均壓力衰變時間常數(shù)、喝下固定量水的蠕動收縮次數(shù)、由植入裝置和/或解剖結(jié)構(gòu)施加的一個或者多個力、植入裝置或者植入裝置中流體的能量、流體沖入植入裝置中的速率、植入裝置中的流體體積、植入裝置的容量、進入或者容納在植入裝置中的流體的流速、植入裝置中的流體的壓力脈沖頻率、植入裝置中的流體的壓力脈沖次數(shù)、在植入裝置調(diào)節(jié)之前和/或響應植入裝置調(diào)節(jié)由組織發(fā)送的一個或者多個電信號、在植入裝置調(diào)節(jié)之前和/或響應植入裝置調(diào)節(jié)由組織輸出的化學成分、響應植入裝置調(diào)節(jié)的其他組織反饋、或者任何其他因素。
在一種實施方式中，顯示裝置350可用于接收可以任何合適的方式指示上述因素的數(shù)據(jù)(例如從傳感器等)，并且還可用于自動處理這些因素并將處理結(jié)果表達給用戶。例如，顯示裝置350可以被構(gòu)造成根據(jù)這些因素的處理來確定加入或者取出的流體的理想量，并且可以簡單地向用戶顯示消息，如“加入4cc的流體”、“取出0.5cc的流體”，等等。這些消息可以作為顯示壓力檢測值、壓力變化或其他數(shù)據(jù)的補充或者代替進行顯示。對上述任意的因素或者其他因素的其他合適的處理以及將這種處理結(jié)果表達給用戶的方法對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
在該實施例中，壓力傳感器84以大約20Hz的更新速率提供壓力數(shù)據(jù)。這種速率可以大約每50ms提供一個完整的遙測/TET模式周期。例如，線圈114可以為端口42提供TET大約45ms以為端口42供電，然后提供壓力數(shù)據(jù)的遙測大約5ms。當然，可以使用任何其他切換技術。還將認識到，TET與遙測之間的切換并不是必需的。例如，端口42可以是有源的，從而不再需要TET。作為另一種實施例，可以為端口42增加第二線圈(未圖示)，端口42中的一個線圈專用于TET，而其他線圈則用于遙測。其他一些選擇和變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
雖然該實施例的顯示裝置350顯示了以數(shù)字表達的壓力數(shù)據(jù)，但是應當理解壓力數(shù)據(jù)可以各種其他方式來表達。例如，圖形可以顯示壓力作為時間的函數(shù)，這用于在蠕動期間或者其他目的監(jiān)視壓力或許是有用的。還將認識到，不需要顯示特定時刻的壓力絕對值，但顯示裝置350可以顯示壓力值的變化?？梢燥@示壓力數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)的其他方法對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
如上所述，在考慮植入部分32中的壓力檢測時考慮溫度、大氣壓力和其他因素或許是理想的。因此，傳感頭300可以接收附加的數(shù)據(jù)如在植入部分32中獲取的溫度檢測值，并且顯示裝置350可以包括能用于根據(jù)各種因素來調(diào)節(jié)壓力讀取值的邏輯元件。
在一種方式中，傳感頭300包括能夠在定位模式與壓力傳感模式之間切換傳感頭300的開關(未圖示)。因此，用戶可以將傳感頭300切換到定位模式來獲得位置和方向數(shù)據(jù)以便將傳感頭300完全定位到端口42上。然后，在向植入部分32中加入或者從植入部分32中取出流體之前、之中和之后，用戶可以將傳感頭300切換到壓力檢測模式來獲得壓力檢測值。作為選擇，在顯示裝置350上可以設置類似的開關。在另一種方式中，不使用開關，從而傳感頭300可以同時用在定位模式和壓力傳感模式。用于在這兩種模式之間實現(xiàn)切換的其他一些可能的模式和特征對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
還將認識到，傳感頭300可以結(jié)合具有線圈但缺少壓力傳感器的端口使用。換言之，傳感頭300可以簡單地用于確定端口的位置和方向。在進行這種確定時，壓力數(shù)據(jù)可以從源獲得而不是從端口獲得(例如，從植入部分中任意位置的傳感器，從患者外部的傳感器，等等)，或者根本不獲得。另外，雖然上述的實施例包括傳感頭300與端口42一起使用，但應當理解傳感頭300可以與端口1142一起使用。當然，這種使用可能需要在傳感頭300中包括TET/遙測線圈，或者能夠發(fā)送信號由線圈304、306接收的其他一些裝置。傳感頭300的其他一些變例以及使用傳感頭300的變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
圖30-31中顯示了另一種實施方式，顯示了示例性的注射器400和顯示裝置420通過電纜422進行通訊。注射器400包括柱塞420、注射筒404、壓力傳感組件410和針頭430。在該實施例中，柱塞402、注射筒404和針頭430為傳統(tǒng)組件。因此，注射筒404具有陽路厄接頭(male luer lock)部分406，針頭430具有陰路厄接頭(female luer lock)部分424。柱塞402具有被構(gòu)造成與注射筒404密封嚙合的活塞408。在一種方式中，針頭430包括Huber針。當然，其中的這些組件可以變化。
電纜422具有導入部分429，其被構(gòu)造成選擇連接到壓力傳感組件410。導入部分429還包括能夠與壓力傳感器426電連接的特征(未圖示)，從而可以通過電纜422發(fā)送由壓力傳感器426獲得的壓力讀取值。該特征可以包括一個或者多個終端(未圖示)或者任何其他特征。在另一種實施方式中，壓力傳感組件410固定到導入部分429和電纜422。其他合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
在該實施例中，壓力傳感組件410包括陽路厄接頭部分412、陰路厄接頭部分414、垂直圓筒狀部分416、水平圓筒狀部分418和壓力傳感器426。壓力傳感組件410的陽路厄接頭部分412被構(gòu)造成與針頭430的陰路厄接頭部分424嚙合；壓力傳感組件410的陰路厄接頭部分414則被構(gòu)造成與注射筒404的陽路厄接頭部分406嚙合。因此，應當理解，壓力傳感組件410可以安裝各種現(xiàn)有的注射器。作為選擇，注射器400可以被構(gòu)造成具有集成到其內(nèi)部的壓力傳感組件410或者類似特征。
如圖所示，壓力傳感器426位于水平圓筒狀部分418中，靠近環(huán)形凸緣428。在一種實施例中，壓力傳感器426密封地連接到環(huán)形凸緣428。在此實施例中，導入部分429包括一個或者多個電極(未圖示)或者類似特征，被構(gòu)造成在導入部分429與壓力傳感組件410結(jié)合時與壓力傳感器426通訊和/或從壓力傳感器426接收通訊。在另一種實施例中，壓力傳感器426與導入部分429固定在一起，并且可以在導入部分429與壓力傳感組件410結(jié)合時位于環(huán)形凸緣428附近。作為選擇，可以使用其他任何合適的結(jié)構(gòu)。
壓力傳感器426可以根據(jù)上述的任何壓力傳感器進行構(gòu)造。作為選擇，壓力傳感器426可以包括適于使用的任何現(xiàn)有的壓力傳感器，或者任何其他類型的壓力傳感器。在該實施例中，在裝配注射器400時，垂直圓筒狀部分416為從注射筒404到針頭430的流體連通提供密封管路。垂直圓筒狀部分416還與水平圓筒狀部分418流體連通；壓力傳感器426也是如此。因此，應當理解，壓力傳感器426可以用于傳感注射器400中的流體壓力。還將認識到，由壓力傳感器426傳感的壓力可以通過電纜422發(fā)送給顯示裝置420，并以任何合適的形式在顯示裝置420上顯示。
在一種示例性的使用中，針頭430插入患者34并到達注射端口的隔膜(未圖示)。可以使用任何合適的端口，包括但不限于任何上述的端口42、1142及其變例，以及任何不具有壓力傳感器的端口。在該實施例中執(zhí)行上述插入時，針頭430可以與植入部分32流體連通，使得植入部分32中的流體與注射器400中的流體的壓力基本平衡。從而可以認識到，由壓力傳感器426傳感的壓力可以指示植入部分32中的流體壓力。此壓力信息在通過利用注射器向植入部分32中加入流體或者利用注射器400從植入部分32中取出流體進行的壓力調(diào)節(jié)過程中或許是特別有用的。具體而言，注射器400可以允許同時調(diào)節(jié)和讀取流體壓力。
例如，用戶可以首先將針頭430插入患者34并達到注射端口42、1142的隔膜76。在壓力均衡時，用戶然后可以通過顯示裝置420讀取初始壓力。應當理解，壓力均衡可以通過壓力讀取值基本保持恒定來確定。然后，用戶可以使用注射器400向植入部分32加入流體或者從植入部分32取出流體，觀察由顯示裝置420指示的壓力中的變化。因為不需要使用閥或者其他機構(gòu)在壓力傳感模式和加入/取出模式之間切換注射器400，所以壓力讀取值可以在用戶向植入部分32加入流體或者從植入部分32取出流體的同時獲得。因此，壓力傳感組件410和壓力傳感器426可以被認為是與其他注射器400組件成基本線性。在這里使用的詞組“基本線性”應當被理解為基本上在壓力傳感器426傳感壓力的同時可以利用注射器400加入或者取出流體；并且不需要操縱閥或者其他機構(gòu)在注射器400的加入/取出模式與注射器400的壓力傳感模式之間進行切換。然而，詞組“基本上線性”不應當被理解為要求必須是直線相交壓力傳感器426和所有其他的注射器400組件。
因此，在用戶利用注射器400調(diào)節(jié)壓力時，可以近似實時地獲得壓力讀取值。在用戶操控注射器400與在注射器400和植入部分32中實現(xiàn)壓力均衡的時間之間存在延遲時，用戶可以簡單地等待直到顯示裝置420指示的壓力讀取值變成基本恒定。注射器400和顯示裝置420的其他合適的使用對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
圖32表示了電纜422的一種示例性替代物。在此變例中，在圖30-31中所示的注射器400的電纜422由無線紅外通訊器440取代。紅外通訊器440包括一對LED 422、電池444和拉出翼片446。紅外通訊器440可以連接到壓力傳感組件410，并與壓力傳感器426通訊。在一種實施方式中，壓力傳感器426封裝在紅外通訊器440中，并被構(gòu)造成在與壓力傳感組件410結(jié)合時接收壓力傳感組件410中的流體壓力。例如，這種壓力接收可以通過使壓力傳感器426直接接觸壓力傳感組件410的流體來提供。作為選擇，紅外通訊器440和/或壓力傳感組件410可以包括位于壓力傳感器426與壓力傳感組件410中的流體之間并能夠向壓力傳感器426傳遞壓力的隔膜或者其他元件。在另一種實施方式中，壓力傳感器426是壓力傳感組件410的構(gòu)件，并且紅外通訊器440則被構(gòu)造成在與壓力傳感組件410結(jié)合時能夠接收由壓力傳感器426獲得的壓力數(shù)據(jù)。其他合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
該實施例中的紅外通訊器440可以通過LED 442以紅外線發(fā)送由壓力傳感器426獲得的壓力數(shù)據(jù)。因此，應當理解，顯示裝置420可以進行修改，以便包括能接收上述發(fā)送的紅外傳感器(未圖示)。電池444可以用于為紅外通訊器440供電。拉出翼片446可以最初位于電池444和終端之間，以便在第一次使用之前保護電池444。因此，用戶可以在第一次使用之前取下拉出翼片446。作為選擇，紅外通訊器440可以包括開關或其他機構(gòu)，用于選擇啟用電池444。其他變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。還將認識到，注射器400的這個變例可以按照與上述的注射器400的其他變例類似的方式進行使用。
圖33顯示了電纜422的另一種示例性替代物。在此變例中，在圖30-31中所示的注射器400的電纜422由射頻(RF)通訊器450取代。RF通訊器450包括RF線圈452、電池444和拉出翼片446。RF通訊器450可以連接到壓力傳感組件410，并與壓力傳感器426通訊。如上面針對紅外通訊器440所述，壓力傳感器426可以設置在RF通訊器450中或者設置在壓力傳感組件410中。其他合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
該實施例的RF通訊器450可以通過RF線圈452發(fā)送由壓力傳感器426獲得的作為RF信號的壓力數(shù)據(jù)。因此，應當理解，顯示裝置420可以進行修改，以便包括能夠接收上述發(fā)送的RF信號接收器(未圖示)。電池444可以用于為RF通訊器450供電。拉出翼片446可以最初位于電池444和終端之間，以便在第一次使用之前保護電池444。因此，用戶可以在第一次使用之前取下拉出翼片446。作為選擇，RF通訊器450可以包括開關或其他機構(gòu)，用于選擇啟用電池444。其他變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。還將認識到，注射器400的這個變例可以按照與上述的注射器400的其他變例類似的方式進行使用。
圖34顯示了另一種示例性的壓力傳感注射器系統(tǒng)1400。在此實施例中，注射器系統(tǒng)1400包括注射器400、導管1402、壓力傳感部分1420、電纜1404、界面組件1406和顯示裝置1408。注射器400包括具有路厄雙向活化閥(two way leur activated valve)1412的“T”接頭1410。“T”接頭1410與針頭430和導管1402流體連通。雙向活化閥1412被構(gòu)造成在“T”接頭1410與注射器400的陽路厄接頭部分406結(jié)合時打開。當然，可以提供不具有路厄雙向活化閥1412的“T”接頭1410或者其他裝置。還將認識到，上述的壓力傳感組件410還可以具有路厄雙向活化閥(例如在陰路厄接頭部分414)。在此實施例中，當“T”接頭1410與注射器400結(jié)合時，導管1402可用于將注射器400中的流體壓力發(fā)送給壓力傳感部分1420。應當理解，“T”接頭可以連接到各種現(xiàn)有的注射器400和針頭430。在使用路厄雙向活化閥1412或類似裝置時(例如，在“T”接頭1410中，在壓力傳感組件410中，等等)，可以在壓力調(diào)節(jié)之后除去注射筒404，而不會影響路厄雙向活化閥1412“下游”組件中的流體壓力。僅僅作為實施例，可以使用注射器400來調(diào)節(jié)壓力，然后從路厄雙向活化閥1412上除去注射筒404，然后使患者34站立，然后獲得后續(xù)的壓力檢測，這或許是理想的。除去注射筒404和/或路厄雙向活化閥1412的其他一些應用還可以在其他一些場合是有利的。
如圖34-36中所示，壓力傳感部分1420包括可重復使用的傳感部分1422以及一次性蓋部分1424?？芍貜褪褂玫膫鞲胁糠?422和一次性蓋部分1424被構(gòu)造成可彼此選擇性結(jié)合。當與可重復使用的傳感部分1422時，一次性蓋部分1424與可重復使用的傳感部分1422流體連通，從而使得導管1402中的流體壓力可以通過一次性蓋部分1424發(fā)送給可重復使用的傳感部分1422。在一種實施方式中，一次性蓋部分1424包括專利US 6,725,726中所述的壓力室(pressure dome)，該專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文?？芍貜褪褂玫膫鞲胁糠?422包括壓力端口1426，其被構(gòu)造成從一次性該部分1424接收所述流體壓力發(fā)送。例如，壓力端口1426可以包括適用于接收流體壓力發(fā)送的隔膜或者其他結(jié)構(gòu)?？芍貜褪褂玫膫鞲胁糠?422還包括壓力傳感器(未圖示)如換能器，其被構(gòu)造成通過電纜1404向界面組件1406提供壓力數(shù)據(jù)。界面組件1406可用于處理所述壓力數(shù)據(jù)并通過電纜1404將其發(fā)送給顯示裝置1408。在一種實施方式中，可重復使用的傳感部分1422包括來自北卡羅來納州達勒姆的MEMSCAP生產(chǎn)的型號為SP840或SP844的傳感器，但其他任何傳感部分1422組件也可以使用。當然，界面組件1406和顯示裝置1408可選擇地可以集成為一個裝置。界面組件1406和/或顯示裝置1408可以包括臺式個人計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助力(PDA)、專用裝置或其他任何合適的裝置。
應當理解，為了有效地將注射器400中的流體壓力發(fā)送給可重復使用的傳感部分1422，可以適當?shù)卦趯Ч?402中提供流體。該流體可以在意圖進行壓力檢測之前提供到導管1402中。雖然導管1402中的流體可以與注射器400中的流體是相同類型(例如鹽水)，但是可以使用任何流體，包括但不限于凝膠、硅油、鹽水等等。在一種實施方式中，導管1402被預先灌裝，從而在使用之前可以在導管1402中具有流體(例如，在“T”接頭1410與注射器400結(jié)合之前)。在另一種實施方式中，導管1402中最初沒有流體，用戶在使用注射器400向注射端口42、1142中加入流體或者從注射端口42、1142中取出流體之前向?qū)Ч?142中灌裝流體。因此，在一次性蓋部分1424中設置孔蓋1414，便于通過方便地排出導管1402中的空氣來向?qū)Ч?402中灌裝流體。
如上所述，用戶可以使用注射器400向端口42、1142中加入流體或者從端口42、1142中取出流體來調(diào)節(jié)胃束帶38。在此使用期間在使用如圖34所示裝配的壓力傳感注射器系統(tǒng)1400時，或者在使用壓力傳感注射器系統(tǒng)1400的任何合適的變例時，應當理解在調(diào)節(jié)胃束帶38壓力時可以傳感流體壓力以及進行壓力檢測。換言之，可以基本上同時傳感和調(diào)節(jié)壓力，而不需要操控開關閥或者類似裝置在純調(diào)節(jié)壓力或純傳感壓力之間進行切換。作為選擇，可以提供這種開關閥或者類似裝置。
雖然可重復使用的傳感部分1422和一次性蓋部分1424作為分離的組件予以顯示，但是可以考慮到這些組件1422、1424可以選擇地為一件式。其他變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
圖37表示了注射器400的一種變例。在此變例中，壓力傳感器426設置在柱塞402與活塞408之間，并且通過電纜422與顯示裝置420通訊。作為選擇，壓力傳感器426可以位于活塞408中，或者位于活塞408的遠端，從而可以與注射筒404中的流體接觸。在任何一種這些變例中，壓力傳感器426可以被構(gòu)造成傳感注射筒404中的流體壓力，并且當針頭與植入部分32流體連通時傳感植入部分32中的流體壓力。如同上述的實施方式，在用戶通過注射器400向植入部分32中加入流體或者從植入部分32中取出流體時，此壓力檢測值可以通過顯示裝置420近似實時地發(fā)送給用戶。
上面描述了壓力傳感器位于患者34外部的一些合適位置的實施例。其他一些合適的位置包括但不限于位于注射筒404內(nèi)(例如靠近陽路厄接頭部分406)，位于針頭430內(nèi)(例如靠近陰路厄接頭部分424)，或者位于任何其他合適的位置。類似地，正如注射器400可以改變，顯示裝置420也可以改變。例如，雖然上述實施例中的顯示裝置420專用于壓力傳感器426，但顯示裝置420也可以是其他任何裝置。僅僅作為實施例，圖27中所示的顯示裝置350可以被構(gòu)造成從壓力傳感器426接收通訊。作為選擇，壓力傳感器426可以被構(gòu)造成與臺式PC、筆記本計算機、個人數(shù)字助力(PDA)或任何其他裝置進行通訊。注射器400和顯示裝置420的其他一些變例對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的，處理壓力數(shù)據(jù)的方法也是如此。僅僅作為實施例，顯示裝置420或任何其他裝置可以被構(gòu)造成來分析壓力大小、壓力變化率和/或其他因素，以確定用戶使用的注射器400是否太大、太小，或者是否正確使用注射器400(例如注射流體太快等等)，并且在發(fā)現(xiàn)這些狀況時可以提醒用戶(例如在視覺上和/或聽覺上)。
雖然傳感頭300的實施方式(參照圖22-26所述的)可用于從具有壓力傳感器84、1190的端口42、1142接收與壓力相關的通訊，但是本領域普通技術人員應當理解，傳感頭300或者其變例還可以與注射器400的任何變例(參照圖30-37所述的)一起使用。例如，傳感頭300可以用來確定患者34體內(nèi)的端口42、1142的位置和方向，并且在根據(jù)此位置和方向確定而適當定位傳感頭300之后，這里所述的任何注射器400的針頭可以穿過針窗302插入。壓力數(shù)據(jù)可以從端口42、1142中的壓力傳感器84和/或患者34外部的壓力傳感器426獲得。這里所述組件的其他合適的組合對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
雖然上述的實施方式包括將壓力傳感器用到端口42、1142中、注射器400中或者患者34外部的其他位置，但是應當理解壓力傳感器可以位于患者34體內(nèi)的其他位置。例如，如圖38所示，壓力傳感器500可以位于胃束帶502的充氣部分中。在胃束帶502包括彈性部分和非彈性部分的情況下，壓力傳感器500可以連接到彈性部分或者非彈性部分。在任何情況下，壓力傳感器500可以在通過注射端口2042和導管44向胃束帶502中加入流體或者從胃束帶502中取出流體之前、之中和之后傳感和發(fā)送胃束帶502中的流體壓力。還將認識到，可以在使用泵(未圖示)或者任何其他裝置以調(diào)節(jié)胃束帶502中的壓力時使用壓力傳感器500。
作為選擇，如圖39所示，壓力傳感器504可以位于胃束帶508和端口2042之間的導管506中、泵中、貯液池中，或者與導管506流體連通的其他裝置中。作為另一種變例，其實施例顯示于圖40中，壓力傳感器1504可以固定到導管506上，而不是位于導管506內(nèi)。作為另一種變例，其實施例顯示于圖41中，傳感器外殼2504可以可拆卸地連接到導管506。在此實施例中，壓力傳感器504位于傳感器外殼2504中，并且傳感器外殼2504具有可以與導管506的末端相結(jié)合的一對倒刺接頭2506。傳感器外殼2504因此提供了端口2042與胃束帶508之間的流體管路，并且因此可以傳感傳感器外殼2504中的流體壓力。應當理解，已經(jīng)植入的導管506可以進行改型以裝配傳感器外殼2504，例如可以通過簡單地切斷導管506并將倒刺接頭2506插入到導管506的切斷端。還將認識到，可以使用倒刺接頭2506的任何替代物，包括但不限于夾具、夾子、黏結(jié)劑、焊接等等。
另一種變例顯示于圖42中，其描述了具有“T”型岔路550的導管506。壓力傳感器504設置在垂直于導管506的“T”型岔路550的臂中，并與導管506流體連通。在一種實施方式中，“T”型岔路550與導管506一體形成。在另一種實施方式中，“T”型岔路550是連接到導管506上的分離組件(例如使用類似于倒刺接頭2506的結(jié)構(gòu))?！癟”型岔路550的其他合適的設置方法對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。類似地，將壓力傳感器504、1504設置到導管506內(nèi)、導管506上或者導管506附近的其他方法對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
作為選擇，如圖43所示，壓力傳感器510可以位于胃束帶514的帶扣512內(nèi)。在另一種實施方式(未圖示)中，壓力傳感器位于注射端口與導管的結(jié)合處，和/或位于胃束帶與導管的結(jié)合處。壓力傳感器的其他合適的位置對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的，包括但不限于胃束帶系統(tǒng)的流路中或附近的任何位置。另外，壓力傳感器500、504、510、1504可以位于他們各自的帶502、導管506和帶扣512內(nèi)(例如靠在他們的內(nèi)壁上)，或者作為選擇，帶502、導管506和帶扣512的一部分可以包括向外延伸的突出部分以封裝對應的壓力傳感器500、504、510、1504的至少一部分。用于封裝帶502、導管506和帶扣512內(nèi)或附近的壓力傳感器500、504、510、1504的其他合適的結(jié)構(gòu)對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
與位置無關，壓力傳感器500、504、510、1504可以包括適于使用的任何現(xiàn)有的壓力傳感器，或者為特殊用途定制的壓力傳感器。壓力傳感器的來源可以包括CardioMEMS、Integrated SensingSystems(ISSYS)和Remon Medical。示例性的壓力傳感器可以包括但不限于電容性的、壓阻性的、硅應變儀式的或者超聲波式(原聲式)壓力傳感器。另外，可以為壓力傳感器500、504、510、1504設置有源或者無源遙測，以便使用上述的任何一種技術或者使用任何其他合適的技術從這些壓力傳感器接收數(shù)據(jù)。僅僅作為實施例，提供的遙測可以使用RF、超寬帶(UWB)、超聲波或者任何其他合適的通訊方法。還將認識到，可以使用任何通訊模式中的任何協(xié)議(例如藍牙等)。因此，任何壓力傳感器500、504、510、1504可以包括遙測組件(例如線圈、收發(fā)器等)或者與遙測組件進行通訊。在壓力傳感器500、504、510、1504的遙測組件在缺少一些輔助而不能與患者34外部的遙測裝置建立通訊時，可以通過任意適當數(shù)量的繼電器(未圖示)或者其他裝置來提供這種輔助。
在另一種實施方式中，使用多個壓力傳感器500、504、510、1504。例如，除了在與帶502流體連通的導管506中的壓力傳感器504之外，胃束帶系統(tǒng)還可以包括位于胃束帶502中的壓力傳感器500。該多個壓力傳感器500、504可以提供流體壓力在胃束帶系統(tǒng)的組件中如何分配的指示。該多個壓力傳感器500、504還可以提供更準確的壓力讀取，減小會影響壓力讀取的導管阻塞的可能性(例如收聚)，或者可以提供各種其他結(jié)果。還將認識到，除了上述的內(nèi)部壓力傳感器500、504、510、1504之外，包括多個壓力傳感器的任何系統(tǒng)還可以包括端口42、1142中的壓力傳感器，和/或位于患者34外部的壓力傳感器(例如位于注射器400中的壓力傳感器426或者與注射器400連接的壓力傳感部分1426)。此外，一種裝置如內(nèi)部或者外部傾斜計(或者其替代物)可以被用來確定患者34和/或植入部分32的方向(例如站立、躺下等)的角度，該角度可以被結(jié)合到由一個或者多個傳感器500、504、510、1504傳感的壓力數(shù)據(jù)中以考慮由患者34方向?qū)е碌囊簤阂蛩?。該因?或者任何其他因素)可以在進行壓力讀取之前或者結(jié)合壓力讀取予以考慮。
在此實施例中，每個壓力傳感器500、504、510、1504被氣密性地封裝，從而使得壓力傳感器500、504、510、1504中的物體不會影響植入部分32中的流體壓力。當然，可以提供不具有氣密性封裝的壓力傳感器500、504、510、1504。發(fā)明人還考慮到，這里描述的任何壓力傳感器，包括但不限于壓力傳感器500、504、510、1504，可以各種各樣的方法來傳感壓力。例如，壓力可以通過檢測組件如隔膜的偏轉(zhuǎn)來傳感。偏轉(zhuǎn)程度可以是作用于該組件上的力的函數(shù)，從而可以通過考慮已知的表面積來獲得壓力值。在需要通過計算來確定作為偏轉(zhuǎn)的函數(shù)的壓力時，該計算可以在傳感器中或者其他地方進行。還考慮到，壓力可以通過檢測偏轉(zhuǎn)以外的其他各種方法來傳感。例如，壓力傳感器可以包括用于測量組件扭轉(zhuǎn)的應變計。適用于傳感或者測量壓力的其他結(jié)構(gòu)和技術對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。這里所述的用于傳感或者測量壓力的特定結(jié)構(gòu)和技術不被認為是關鍵的，發(fā)明人考慮到可以使用用于測量壓力的其他合適的結(jié)構(gòu)和技術。
除了在上述各種實施方式中所述的傳感植入部分32中的流體壓力之外，應當理解，食道48、上袋50和/或胃40中的流體壓力也可以使用任何合適的裝置來傳感，例如內(nèi)窺鏡壓力計。僅僅作為實施例，此流體壓力測量值可以在調(diào)節(jié)植入部分32中的壓力之前、之中和/或之后與測得的植入部分32中的流體壓力進行比較。測得的食道48、上袋50和/或胃40中的流體壓力的其他合適用途對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。
本領域普通技術人員將會容易理解，上述發(fā)明可以等價地應用于其他類型的可植入帶。例如，用于治療便秘的帶。在美國專利US6,461,292中描述了一種這樣的帶，該專利通過引用并入本文。帶還能用于治療小便不暢。在美國專利申請2003/0105385中描述了一種這樣的帶，該申請通過引用并入本文。帶還能用于治療心痛和/或食道反流。在美國專利US 6,470,892中描述了一種這樣的帶，該專利通過引用并入本文。帶還能用于治療陽痿。在美國專利申請2003/0114729中描述了一種這樣的帶，該申請通過引用并入本文。
雖然已經(jīng)通過描述多個實施方式說明了本發(fā)明，但是申請人的意圖并不是要將所附的權(quán)利要求書的精神和范圍限制或限定到這些細節(jié)。在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，多種其他變例、變化和替代對于本領域普通技術人員來說是容易想到的。例如，已經(jīng)針對提供注射端口中的壓力傳感器說明了本發(fā)明的裝置和方法。作為選擇，傳感器可以位于帶的流體填充部分中，以測量帶中的壓力變化。另外，壓力傳感器可以連接植入胃腔中的彈性氣囊，以測量氣囊中的流體壓力。與本發(fā)明有關的每個元件的結(jié)構(gòu)能夠可選擇地描述為用于提供通過該元件執(zhí)行的功能的方法。將會理解，上述的描述僅僅作為例子，在不背離所附的權(quán)利要求書的范圍和精神的前提下，其他一些修改對于本領域普通技術人員來說是容易想到的。
權(quán)利要求
1.一種傳感頭系統(tǒng)，包括(a)殼體；(b)多個正交線圈，所述多個正交線圈包括(i)多個水平線圈，以及(ii)多個垂直線圈，其中所述多個正交線圈被構(gòu)造成用于接收由RF能量源發(fā)送的RF信號，所述多個正交線圈位于所述殼體內(nèi)；(c)形成于所述殼體中的針窗，其中所述針窗被構(gòu)造成用于收納注射器針頭；以及(d)與所述多個正交線圈通訊的用戶界面，其中所述用戶界面被構(gòu)造成用于為用戶提供關于針窗相對于患者體內(nèi)針頭目標的位置的指示，其中使用所述多個水平線圈來獲得指示針窗相對于針頭目標的位置的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述殼體基本上為三角形，其中每個所述水平線圈基本上位于所述三角形的每個角處，并且每個所述垂直線圈基本上位于所述三角形的每個角處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，每個所述垂直線圈位于對應的一個水平線圈中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述多個正交線圈位于一裝置中，其中所述針窗位于所述裝置的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述用戶界面包括多個LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述用戶界面包括顯示裝置，所述顯示裝置能夠提供在視覺上指示用戶針窗相對于針頭目標的位置的圖形顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述圖形顯示包括箭頭和十字準線，其中所述箭頭的尖端表示所述針窗，所述十字準線的中心表示所述針頭目標。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述用戶界面還被構(gòu)造成用于為用戶提供關于殼體相對于針頭目標的方向的指示，并且使用所述多個垂直線圈來獲得指示殼體相對于針頭目標的方向的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述針頭目標包括注射端口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳感頭系統(tǒng)，其特征為，所述注射端口與可植入的限制裝置連通，其中所述可植入的限制裝置可操作，以使用流體壓力在患者體內(nèi)形成限制。
全文摘要
一種傳感頭包括多個線圈和針窗。該傳感頭能夠接收由針頭目標如患者體內(nèi)的注射端口發(fā)送的RF信號。用戶界面被構(gòu)造成用于為用戶視覺顯示傳感頭相對于針頭目標的位置和方向的指示。該位置和方向可以根據(jù)由傳感頭中的線圈接收的RF信號來確定。利用根據(jù)視覺顯示所提供的信息進行定位的傳感頭，用戶可以將針頭穿過針窗插入并到達針頭目標。傳感頭還可以接收與植入裝置中的流體壓力有關的通訊。用戶界面還可以顯示與植入裝置中的流體壓力有關的信息。
文檔編號A61B5/06GK101032400SQ20071008603
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者W·L·小哈斯勒, R·L·霍爾斯徹, L·S·威納, D·F·德盧戈斯, A·L·費勒里 申請人:伊西康內(nèi)外科公司