專利名稱：用于調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)對象中的壓力的方法和系統(tǒng)，特別地，涉及適于調(diào)節(jié)患有腦積水的人的顱內(nèi)壓的方法和系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括除了待調(diào)節(jié)的壓力之外的物理參數(shù)的測量，尤其是對象的當(dāng)前位置，例如傾斜度。
背景技術(shù)：
腦積水是有時(shí)也稱作“腦水腫”的病癥?；加性摬“Y的人脊柱和腦的腦室或者腔室中的腦脊髓液(CSF)非正常地累積。這會導(dǎo)致頭腦內(nèi)部的顱內(nèi)壓升高并逐漸地?cái)U(kuò)大頭， 導(dǎo)致驚厥和精神障礙。升高的顱內(nèi)壓會導(dǎo)致腦受壓，從而導(dǎo)致腦損傷或者其它并發(fā)癥。腦積水通常是由腦上方的蛛網(wǎng)膜下腔或者腦室中的CSF外流阻塞引起的。該病癥稱作內(nèi)部腦積水，并且它導(dǎo)致CSF壓力升高。CSF持續(xù)產(chǎn)生，即使當(dāng)正常地允許CSF流出腦的通道阻塞時(shí)。結(jié)果，流體在腦內(nèi)部積聚，從而導(dǎo)致壓迫神經(jīng)組織并膨脹腦室的壓力。神經(jīng)組織的壓迫通常導(dǎo)致不可逆的腦損傷。如果當(dāng)腦積水發(fā)生時(shí)，頭骨并未完全骨化，壓力還會厲害地脹大頭。在正常的健康人中，CSF連續(xù)地循環(huán)通過腦及其腦室和脊髓并連續(xù)地排出到循環(huán)系統(tǒng)中。在腦積水的情形中，流體在腦室中累積，并且頭骨會由于壓靠腦和頭骨的流體的大的體積而變大?；蛘?，病癥是由于阻塞流體的正常排出的先天畸形或者頭受傷或者感染的并發(fā)癥引起的CSF流體生產(chǎn)過剩所致。內(nèi)部腦積水可以通過在腦室和腹腔之間布置引流管(分流通管)以消除高的內(nèi)壓而成功地得以治療。它包括將腦室導(dǎo)管布置到腦室中以使得流體繞過阻塞處并排出過多的流體到其它的身體腔室中，從那里流體可以被再吸收。大多數(shù)分流通管排出流體到腹膜腔(腦室-腹膜分流通管，或者VP分流通管)，但是替代的位置包括右心房(腦室-心房分流通管)、胸膜腔(腦室-肋膜分流通管)和膽囊。分流通管系統(tǒng)還可以布置在脊柱的腰椎空間中并使得CSF重定向到腹膜腔(LP分流通管)中。分流通管系統(tǒng)通常還設(shè)計(jì)用于通過利用腦和身體的另一部分之間的壓差而進(jìn)行工作以及用于利用可編程的閥調(diào)節(jié)排出流體。通過VP分流通管，手術(shù)程序提供在頭骨上的開口，通過該開口，進(jìn)入導(dǎo)管被弓I入并通過腦組織到腦室中。導(dǎo)管附連到抵靠著頭骨外部皮下地定位的泵或者閥以控制流體流動。第二流出導(dǎo)管，其通常也布置在皮下的適當(dāng)位置，同樣附連到泵并通向腹膜腔。這樣的分流通管的一個例子描述在US 2004082900中，其涉及腦脊髓液(CSF)分流通管，該分流通管包括用于接收CSF在排出腔室中的腦室腔室，用于使得CSF通到患者的腹腔?？箯澒荛y控制從腦室腔室到排出腔室的CSF流。閥利用操作下面壓力控制膜的腦室腔室的薄的柔性部分。膜位于閥開口上方，所述閥開口允許CSF從腦室腔室流到排出腔室中。替代膜，彈簧偏壓的球體可用于打開和閉合閥開口。另一個例子是US 2004068201，其描述用于從患者的CSF空間以相對恒定的流速移除腦脊髓液(CSF)的裝置和方法，用于具有正常顱內(nèi)壓的患者，例如并未患有腦積水的患者。所述裝置和方法提供排出路徑，其允許以相對低的流速，通常低于ο. ani/天，在正常顱內(nèi)壓，例如直立的患者中的-170毫米的H20和傾斜的患者的200毫米H20之間的顱內(nèi)壓， 來移除CSF。所述系統(tǒng)通過從植入的CSF排出分流通管的流體腔中的流量傳感器外部地接收輸出信號而進(jìn)行操作，所述信號代表通過流體腔的CSF流，其中流量傳感器選自包括熱裝置、染料釋放裝置、壓差式測量裝置、渦輪表、角動量測量裝置、正位移測量裝置和累積器的組。文件DE 19541377A1描述一種閥單元，其位于到患者頭的排出通道中并包含兩個壓力控制閥。高壓閥在例如40厘米(可編程的)水壓下打開，而低壓閥在13厘米的固定水壓下打開。與低壓閥串聯(lián)并且并聯(lián)于高壓閥的是位置開關(guān)，當(dāng)患者站立時(shí)(呈現(xiàn)0度和 45度之間的角度)，位置開關(guān)閉合并聯(lián)于高壓閥的通道。對于躺下的患者，(45度和90度之間的角度)，排出通道打開。位置開關(guān)包括擺和由擺閉合的閥座。擺是具有位于殼體(9) 內(nèi)的中空區(qū)域(10)內(nèi)的偏心重量⑶的球體(6)。擺可以在每個方向擺動。閥連接到殼體中的圓形通道(7)并且球體還具有位于其中通道(11)。當(dāng)患者直立時(shí)，擺移動以保證球體中的通道被密封從而閥閉合。當(dāng)患者躺下時(shí)，球體中的通道連接到圓形通道，圓形通道的出口(13)通向排出通道。高壓閥被橋接并且低壓閥可以操作。但是，這些文獻(xiàn)都沒有描述許多因素將影響顱內(nèi)壓，例如人體的位置和活動。因此，本發(fā)明致力于考慮其它因素，其中主實(shí)施例涉及包括傾斜傳感器以測量人體的當(dāng)前位置，從而預(yù)期與例如腦脊髓液(CSF)不相關(guān)的壓力增加。這樣的傾斜傳感器在本領(lǐng)域是熟知的，并且例如廣泛地應(yīng)用于車輛中。一文獻(xiàn)WO 03057016公開一種用于非侵入地監(jiān)測植入的腦髓分流通管系統(tǒng)的操作和性能的相同，其中該系統(tǒng)包括植入的控制器；所述控制器進(jìn)一步包括傾斜傳感器；壓力傳感器；能夠與外部程序器通信的無線收發(fā)器；以及嵌入的微處理器，其能夠讀取所述傾斜傳感器和所述壓力傳感器并利用所述無線收發(fā)器發(fā)射來自所述傳感器的讀數(shù)；以及具有無線能力的外部程序器，所述程序器能夠與所述控制器無線通信。電池被嵌入用于運(yùn)行該裝置。本發(fā)明的目的是介紹一種系統(tǒng)，其中沒有能量源或者電力源被植入，任何的植入系統(tǒng)通過外部傳遞的能量進(jìn)行操作。這給予以下主要優(yōu)點(diǎn)對于植入本發(fā)明的裝置，不需要超過一個的手術(shù)操作。而且，裝置的壽命無限，因?yàn)槟芰客ㄟ^外部源無線供應(yīng)，不需穿刺皮膚。因此，與現(xiàn)有的測量病人的ICP的方法相比，感染的風(fēng)險(xiǎn)最小化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高這樣的動力學(xué)的物理參數(shù)例如壓力的測量質(zhì)量，用于調(diào)整目的。在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中，測量通過引入一系統(tǒng)以調(diào)節(jié)物理參數(shù)而得以改善，其中該系統(tǒng)包括傳感器，用以測量位置或者姿勢例如傾斜度、角度和高度。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，該系統(tǒng)是用于調(diào)節(jié)具有流體出口的中空對象內(nèi)部的流體的壓力，該系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)流體的裝置、測量流體的壓力的壓力傳感器和測量對象的位置或者姿勢例如對象的傾斜度、角度或者高度的傳感器。在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，對象是動物或者人體的一部分，例如頭，壓力
4是顱內(nèi)壓。系統(tǒng)將優(yōu)選地包括接收單元以從傳感器接收信號，和發(fā)射單元以激勵、指示和/ 或賦能傳感器。在本發(fā)明的更先進(jìn)的優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)一步的傳感器被包括到系統(tǒng)中以測量例如外部和/或內(nèi)部溫度和/或氣壓狀態(tài)的參數(shù)。為了將該系統(tǒng)的部分安全地連接于人體，那么在優(yōu)選實(shí)施例中壓力傳感器和/或接收單元和/或發(fā)射單元定位在頭骨中的孔中和/或內(nèi)嵌于分流通管或者導(dǎo)管系統(tǒng)，或者， 替代地，一些或者全部傳感器定位在容器內(nèi)部或者容器壁上?；蛘?，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，至少一些傳感器自由地“漂浮”在顱內(nèi)流體中。為了保證單元尤其是接收和/或發(fā)射單元在正確的位置容易附連和分開，在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，磁性的元件植入在人體或者動物的皮膚之下，并且單元和/ 或所包括的部分通過磁性元件的吸引將其附連到正確的位置。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，壓力傳感器包括具有開口的中空殼體，其中一個開口通過膜片覆蓋，并且其中在中空殼體內(nèi)部包括在膜片的面對中空殼體的內(nèi)部的表面處的磁場產(chǎn)生元件以及包括電容器和線圈的電路。本發(fā)明的系統(tǒng)的替代用途是調(diào)查和推算人體或者動物的身體部分例如關(guān)節(jié)、膝蓋、組裝和/或器官上的壓力負(fù)荷。本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，醫(yī)療人員可以遠(yuǎn)程調(diào)查或者跟蹤患者的身體位置或者姿勢。


圖1示出本發(fā)明的部件。圖2示出本發(fā)明的優(yōu)選壓力傳感器。圖3A和;3B示出如何操作壓力傳感器。圖4A和4B示出身體位置與顱內(nèi)壓的相關(guān)性。圖5示出插入到頭骨中的孔中的本發(fā)明的部件。圖6示出植入在皮膚下面用于附連天線的磁場產(chǎn)生元件。
具體實(shí)施例方式圖1是系統(tǒng)的基本部分的簡單示例，其中排出系統(tǒng)(2，3)布置在人體(1)中用于從腦中的CSF空間移除腦脊髓液。該系統(tǒng)包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于移除CSF到人體身體內(nèi)的任一另一位置例如腹部或者將其完全地移除離開身體的導(dǎo)管系統(tǒng)(3)。閥或者分流通管系統(tǒng)(2)可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類型的，例如在US2004068201中描述的，并且可以包括諸如流量傳感器的傳感器和/或泵送機(jī)構(gòu)，用于主動地幫助從腦排出CSF。壓力傳感器(4)定位來優(yōu)選地在CSF空間中測量顱內(nèi)壓。壓力傳感器可以完全植入在頭骨之下，或者可以摻入到頭骨中的小孔中，或者可以內(nèi)嵌在分流通管或者導(dǎo)管系統(tǒng)中。它可以通過線穿入頭骨的纜線與外部通信，或者更優(yōu)選地以任何已知的方式無線通信。接收單元( 或者天線在一個優(yōu)選實(shí)施例中從外部定位到人體(1)，可以幾乎不可被觀察到地定位在耳朵后面。接收單元( 從與顱內(nèi)壓相關(guān)的壓力傳感器(4)接收信號。接收單元(5)和壓力傳感器(4)可以任選地有線連接，或者如將在下面討論的一個實(shí)施例中一樣無線操作。取決于本發(fā)明的實(shí)施例，發(fā)射單元(8)額外地包括到系統(tǒng)中，發(fā)出信號、聲波能量或者電磁場到壓力傳感器(4)，如將在下面討論的。發(fā)射單元(8)可以定位為接收單元(5)，并且它們可以任選地制造為組合的發(fā)射/接收單元。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一個或多個傳感器(7)連接到該系統(tǒng)并且任選地附連到或者植入在人體(1)中。這樣的傳感器可以包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的傾斜傳感器，從而確定人體(1)的當(dāng)前位置狀態(tài)，但是也可以任選地額外地包括其它傳感器，例如溫度或者氣壓傳感器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，處理系統(tǒng)(6)接收和處理來自接收單元(5)、傳感器 (7)以及例如與導(dǎo)管系統(tǒng)(3)中的流動相關(guān)的在排出系統(tǒng)(2，3)中可能的傳感器的數(shù)據(jù)。 所有這些數(shù)據(jù)被處理以通過增加除了 CSF之外的仍然會影響顱內(nèi)壓的數(shù)據(jù)而確定排出速率是否需要升高或者降低，或者完全停止，從而不會影響排出速率的壓力升高或者降低可以得以確定和預(yù)期。圖2示出本發(fā)明的優(yōu)選壓力傳感器(4)的簡單的例子。傳感器包括殼體(10)，殼體(10)具有從殼體(10)的內(nèi)體積到外部的至少一個開口，其中該開口通過柔性和/或可彎的元件(11)例如膜或者膜片覆蓋。在下面，該元件稱為膜片(11)。在殼體內(nèi)部包括可變共振頻率共振LC電路，例如從包括線圈或者感應(yīng)物(12)和串聯(lián)(如所示)或者并聯(lián)的電容器(13)的RFID標(biāo)簽已知的。附著到膜片(11)的面對殼體(10)的內(nèi)部體積的表面的是磁性元件(14)。磁性元件(14)和線圈(12)安置為以使得磁性元件(14)響應(yīng)膜片的偏轉(zhuǎn)而占據(jù)線圈(12)內(nèi)部的空間，相應(yīng)地或多或少影響共振電路的自然頻率。圖3A示出具有未偏斜的膜片(11)的壓力傳感器(4)的一部分，其中僅磁性元件 (14)的小的部分被線圈(12)圍繞，給定諧振電路以第一自然頻率。圖3B示出相同的系統(tǒng)， 其中壓力梯度已經(jīng)將膜片偏斜到殼體(10)的內(nèi)部，從而移動磁性元件的較大的部分被線圈(12)圍繞，從而改變諧振電路的自然頻率。如果外部壓力低于殼體的內(nèi)部壓力，膜片將向外偏斜，從而使得磁性元件(14)的部分從占據(jù)線圈(12)內(nèi)部的空間重新拉動。在操作過程中，諧振電路通過發(fā)射單元(8)激勵，從而感應(yīng)例如頻率變化的電磁場以為了“掃描”一定頻率范圍。當(dāng)感應(yīng)的電磁場的頻率匹配諧振電路的共振頻率或者自然頻率，然后開始“響鈴”，從而以共振頻率產(chǎn)生和發(fā)出信號。該發(fā)出的信號將被接收單元或者天線(5)接收，其從而注意到諧振電路的共振頻率已經(jīng)被匹配。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，不必附連能源到壓力傳感器(4)，全部需要的能量然后將從外部供應(yīng)，從而諧振電路是無源電路。但是，應(yīng)當(dāng)理解，任何已知的壓力傳感器也可以應(yīng)用到本發(fā)明，例如硅壓力傳感器。或者，能量可以通過電池存儲，從而通過纜線從外部供應(yīng)或者通過例如聲波或者電磁波供應(yīng)并存儲在存儲器例如感應(yīng)器/線圈或者電容器例如超級電容器中，諧振電路然后為有源電路。壓力傳感器(4)和諧振電路可以任選地裝備有其它設(shè)備和傳感器，例如傾斜傳感器、流量傳感器和溫度傳感器、用于處理數(shù)據(jù)的微芯片等。圖4A和4B示出人體(1)的兩個位置，其中在圖4A中站立的人體(1)的循環(huán)系統(tǒng)需要克服的重力(20A)大致大于在圖4B中躺下的人體(1)的循環(huán)系統(tǒng)需要克服的重力。當(dāng)人體⑴站立時(shí)，傳統(tǒng)的系統(tǒng)因此會過排出，而當(dāng)人體⑴例如躺下下卻會欠排出。附連到人體(1)的傾斜傳感器將傳感人體的當(dāng)前位置，從而使得可以預(yù)期由此導(dǎo)致的壓力升高或降低，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)排出速率。圖5示出其中發(fā)射單元(8)、接收單元(5)和壓力傳感器(4)插入到頭骨中的孔 (30)中的實(shí)施例的例證。這樣的孔(30)可以具有在1-30毫米范圍的直徑，接收單元(5) 和發(fā)射單元(8)都可以構(gòu)造為具有0.01-15毫米范圍的直徑的扭絞線對，并且壓力傳感器
(4)可以構(gòu)造為具有0 .1-30毫米范圍的直徑，因此孔將具有足夠的尺寸以包括所有的三個單元，即壓力傳感器(4)、發(fā)射單元(8)和接收單元(5)。這些單元然后可以通過有線或者無線彼此通信以及與外部通信，并可以通過纜線(31)連接到外部電力源，例如電池。傳感器(7)，例如傾斜傳感器，可以位于人體(1)外部，或者可以植入到人體內(nèi)部， 在頭中或者其它身體部分中，可以是皮下。圖6示出本發(fā)明的實(shí)施例，其中一個或多個磁場產(chǎn)生元件(40)(優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)的永久順磁性的或者鐵磁的磁體)，或者僅僅磁性元件(40)，植入到正好在人體的皮膚下方。接收單元(5)和/或發(fā)射單元(8)然后可以裝備有待被磁性元件(40)吸引的部分(41)。這將固定所述單元(5)和(8)以良好地限定在人體(1)上的位置并可以限定外部單元相對于植入單元例如壓力傳感器(4)的位置。接收單元(5)和/或發(fā)射單元(8)的這樣的良好限定的位置保證測量的可重復(fù)性，并且使得容易分離和附連所述單元(5)和(8)，例如當(dāng)人體 (1)要沐浴時(shí)。磁性元件(40)可以有利地為具有已知的在人體中的位置和取向的鐵素體。這對于MRI掃描尤其相關(guān)以避免可能的磁性元件(40)退磁，因?yàn)橹獣运鼈兊娜∠驅(qū)⑹沟每梢远ㄎ蝗梭w(1)在MRI掃描設(shè)備中的特定取向以避免該退磁。這是一種實(shí)實(shí)在在的危險(xiǎn)，因?yàn)檫@樣的掃描是調(diào)查用于阻塞等的排出和分流通管系統(tǒng)(2，3)常用的方法。圖7示出本發(fā)明的進(jìn)一步的更加先進(jìn)的實(shí)施例，示出接收單元(5)(和/或還包括發(fā)射單元(8)，但是在下面的實(shí)施例中僅稱為接收單元(5))和一個或多個傳感器(51)，其中一個或多個傳感器(51)可以包括任何數(shù)量和類型的傳感器及其替代品，但是在主實(shí)施例中包括壓力傳感器(4)以及任選地傾斜傳感器、溫度傳感器、流量傳感器和氣壓傳感器中的一個或者全部。進(jìn)一步看出的是定位在接收單元(5)處于結(jié)構(gòu)中心的構(gòu)型中的三個輔助接收(和 /或發(fā)射)單元(50)。至少三個(任何數(shù)量的)傳感器(和接收部分(5)和輔助接收部分(50)的替代品)的這樣的結(jié)構(gòu)使得可以通過比較由接收部分(5，50)測量的場強(qiáng)獲得大致三維的“圖形”或者一個或多個傳感器(51)的位置的視圖，或者至少得到一個或多個傳感器諸如壓力傳感器(50)的位置和/或徑向取向的指示。任何數(shù)量的輔助接收部分(50) 可以被引入，并且它們可以以現(xiàn)有技術(shù)中任何已知的方式進(jìn)行構(gòu)造，優(yōu)選地作為接收單元
(5)。它們可以優(yōu)選地同樣以與接收單元(5)和/或發(fā)射單元(8)同樣的方式附連到人體 ⑴。這樣的具有至少一個接收單元(5)(和/或發(fā)射單元(8))以及至少一個，但可以優(yōu)選兩個或者甚至更多的，優(yōu)選三個或更多的接收(和/或發(fā)射)單元(50)的裝置在下面稱為天線系統(tǒng)(52)，其中優(yōu)選的單元(5，8，50)彼此連接并固定到彼此，其可以通過附連它們到一些平臺(任選地，柔性平臺)，例如頭飾(53)例如帽子/浴帽而連接和固定。在如圖8所示的本發(fā)明所示的一個非限定性的實(shí)施例中，人體穿戴著類似帽子的頭飾(54)，天線系統(tǒng)(52)附連到彼此或者任選地柔性平臺(53)，其中頭飾(54)和天線系統(tǒng)(52)之一或者二者包括Velcro 表面(55)，從而使得其容易附連天線系統(tǒng)(52)到頭飾 (54)以及從頭飾(54)分開天線系統(tǒng)(52)。如果頭飾(54)的表面是Velcro ，那么它將具有通過第二頭飾、帽子、蓋子等覆蓋其以避免Velcro “粘連”不期望的元件的優(yōu)點(diǎn)。圖9A和9B示出人體(1)的頭骨或者頭的頂部，其中傳感器例如壓力傳感器(4) 被植入為具有當(dāng)前的徑向方向或者取向。傳感器相對于接收單元(5，50)和/或發(fā)射單元 (8)的相對角徑向取向強(qiáng)烈地影響通過接收單元(5，50)測量的信號的強(qiáng)度。最好的信號的角取向通過箭頭(60)表示，并且圖9A示出其中接收單元(5)定位在該角方向的情形，在所示的示例中還處于距離傳感器(4)最短距離的位置，兩個可見的輔助接收單元(50’ )和 (50”)相對于傳感器(4)處于類似的角方向和距離，從而測量大致相同的信號強(qiáng)度。但是， 圖9B示出其中接收單元(5，50)都不是處于最好的角距離(60)的情形。在該情形中，輔助接收單元(50”)將測量最強(qiáng)的信號。

對于許多人體(1)，他們總是穿戴天線系統(tǒng)(52)并不是關(guān)鍵的，當(dāng)沐浴時(shí)等可以移除天線系統(tǒng)。因?yàn)榕懦鱿到y(tǒng)(2，3)的控制系統(tǒng)被校準(zhǔn)到當(dāng)前情形，因此對于保證天線系統(tǒng)(52)附連的實(shí)質(zhì)性順序和延續(xù)是關(guān)鍵的。否則，會導(dǎo)致調(diào)整的失敗。圖10示出天線系統(tǒng)(52)的輔助接收單元(50)如何用于附連天線系統(tǒng)(52)到頭部用于在一位置進(jìn)行測量，從而保證大致始終如一且強(qiáng)的信號，即使在天線系統(tǒng)(52)已經(jīng)被多次分開和附連之后。這對于測量與通過傾斜傳感器(7)獲得的數(shù)據(jù)的關(guān)系同樣是相關(guān)的。通過天線系統(tǒng)(52)在頭上的掃頻(56)，一組變化的信號(57a，57b，57c)通過輔助接收單元(50)進(jìn)行測量，其中附圖示出在天線系統(tǒng)(52)的第一位置(58’ )的一組信號 (57a’，57b’，57c’)，其中信號明顯不同，僅信號(57a’)是強(qiáng)的。但是，在位置(58’)，全部的三個信號(57a”，57b”，57c”)大致一樣強(qiáng)，從而表明主接收單元(4)定位在具有強(qiáng)信號的位置。每一信號(57a-c)例如可以由人體(1)以簡單的兩種狀態(tài)的方式觀察到，其中當(dāng)強(qiáng)度超過限定的閾值時(shí)，“不好的”信號變化到“好的”信號。充分好的位置(58)然后被發(fā)現(xiàn)具有全的一組“好的”信號。這可以例如是顯示器上從紅色到綠色變換的光信號。隨著時(shí)間推移，傳感器⑷的情況以及傳感器⑷周圍的情況會由于多種原因而變化，例如傳感器(4)的老化、傳感器(4)上或者周圍的物質(zhì)沉積、位置的細(xì)微變化等，以使得由壓力傳感器(4)的壓力讀數(shù)或者測量結(jié)果不時(shí)地關(guān)于患者頭的傾斜而設(shè)置或者校準(zhǔn)是重要的。圖11A-11D示出這樣的一個校準(zhǔn)程序，其中在許多不同位置對人體(2)進(jìn)行測量，例如，如圖IlA所示的站立、如圖IlB所示的坐著、以及躺下，而頭處于多個不同的角度， 其中圖IlC和IlD示出頭的兩個這樣的角度。通過接收單元(5，50)測量的數(shù)據(jù)然后與特別地通過傾斜傳感器(7)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，但是，任選地，在系統(tǒng)中還有其它傳感器， 例如溫度傳感器。天線系統(tǒng)(52)或者僅輔助天線(50)的結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，它們還以每天為基礎(chǔ)地幫助改進(jìn)測量，因?yàn)樗鼈兏采w傳感器的區(qū)域，以使得例如壓力傳感器(4)的位置的微小變化可以通過輔助天線(50)的幫助而得以糾正。在一個實(shí)施例中，傾斜傳感器(7)被包括在天線系統(tǒng)(52)中。在一個非限定性的但是優(yōu)選的實(shí)施例中，壓力傳感器(4)，同樣如上所述的，定位在頭骨中或者頭骨的孔中，要么是在硬膜外的或者硬膜下的，即，在覆蓋腦的硬膜的上方并且與其接觸，或者在硬膜的下面等。其它傳感器，例如但非排他地，溫度傳感器可以有利地定位。在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的先進(jìn)的實(shí)施例中，該系統(tǒng)引入完整的一組植入裝置，其通過外部傳遞的電力進(jìn)行供應(yīng)，沒有電池等植入其中。這已經(jīng)通過描述過的壓力傳感器引入，但是也可以弓丨入到分流通管裝置。

無線能量傳輸是熟知的技術(shù)，包括例如感應(yīng)、輻射和微波、激光、電傳導(dǎo)等。作為一個例子的是共振感應(yīng)，其利用“電動感應(yīng)效應(yīng)”或者“共振電感耦合”，其中例如初級線圈產(chǎn)生主要磁場，其在位于場內(nèi)的次級線圈中感應(yīng)電流。因?yàn)樵缭?0世紀(jì)60年代，這樣的共振感應(yīng)無線能量傳輸就已經(jīng)成功地應(yīng)用于可植入的醫(yī)學(xué)裝置，包括這樣的裝置，例如起搏器和人工心臟。而早期的系統(tǒng)使用共振接收器線圈，后來的系統(tǒng)也采用共振發(fā)射器線圈。今天的共振感應(yīng)能量傳輸常常用于在許多可商購的醫(yī)學(xué)的可植入裝置中提供電力。以這種方式，可以通過無線傳輸?shù)哪芰坎僮餮b置，例如傳感器(4)和裝置(2，3)，該能量足以提供能量給系統(tǒng)，從而使得不必引入電暈例如電池到人體中，即使該裝置完全植入到人體中。例如，在分流通管中的閥可以通過磁性或者IC電路以不同于壓力傳感器的自然頻率打開，閥然后經(jīng)由系統(tǒng)的發(fā)射器促動和賦能。例如，來自發(fā)射器的脈沖促動和打開閥，閥具有慢的或者“延遲”閉合時(shí)間，以使得在指定間隔的重復(fù)脈沖保持閥處于打開狀態(tài)。在本發(fā)明的甚至進(jìn)一步的先進(jìn)的實(shí)施例中，超過一個的壓力傳感器可以引入/植入，例如一個在如上所述的CSF空間中，而另一壓力傳感器在其中壓力并不直接受腦積水影響但是受人體的活動、傾斜、高度等影響的位置或者部位。這樣的額外的壓力傳感器可以用于校準(zhǔn)目的以及作為由于腦積水所致的壓力變化以及不是由于腦積水所致的壓力變化的進(jìn)一步的指示。作為一個例子，其它壓力傳感器引入到其中CFS流體被排出的腔室中。這還提供這樣的可能性來自不同傳感器的讀數(shù)可以比較并用于排出系統(tǒng)(2，3)的調(diào)整，因?yàn)樵谂懦鱿到y(tǒng)(2，3)上的壓差或者壓力梯度得以建立。流速或者簡單地僅排出然后可以依賴于該壓差或者壓力梯度而進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，在排出系統(tǒng)(2，3)上的壓力梯度用于產(chǎn)生用于系統(tǒng)的能量，其是通過在排出相同(2，3)中引入小型發(fā)電機(jī)，或者可以引入從小型發(fā)電機(jī)供給能量的能量存儲而實(shí)現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)物理參數(shù)的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括測量位置的傳感器(7)和接收無線發(fā)射的能量的植入裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，待調(diào)節(jié)的所述物理參數(shù)是壓力，所述傳感器(7)測量傾斜度、角度或者高度。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力是具有流體出口的中空對象內(nèi)部的流體的壓力，所述系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)流體的裝置0，3)、測量流體的壓力的傳感器(4)和測量所述對象的傾斜度、角度或者高度的傳感器(7)，其中所述傳感器(4)和所述裝置(2，；3)通過無線發(fā)射的能量進(jìn)行操作。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述對象是動物或者人體的一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述對象是頭部，所述壓力是顱內(nèi)壓。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括接收單元(5)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括發(fā)射單元(6)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括測量外部和/或內(nèi)部溫度和/ 或氣壓表狀態(tài)的傳感器(9)
9.如前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力傳感器(4)和/或所述接收單元( 和/或所述發(fā)射單元(8)定位在頭骨的孔(30)中和/或內(nèi)嵌于分流通管或者導(dǎo)管系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求5-8其中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述位置傳感器(7)定位在容器的內(nèi)部或者容器壁上。
11.如前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括測量血管內(nèi)部的血壓的傳感器。
12.如權(quán)利要求5-8其中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器(7)和/或所述壓力傳感器自由地“漂浮”在顱內(nèi)流體中。
13.如權(quán)利要求6或者7所述的系統(tǒng)，其中，磁性元件00)植入在皮膚下方，并且所述接收單元( 和/或所述發(fā)射單元(8)包括通過所述磁性元件GO)吸引的部分01)。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，測量傾斜度、角度或者高度的所述傳感器(7)植入在動物或者人體(1)的身體中。
15.如前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力傳感器(4)包括具有開口的中空殼體(10)，其中一個開口通過膜片(11)覆蓋，并且其中所述中空殼體(10)的內(nèi)部包括在膜片(11)的面對所述中空殼體(10)的內(nèi)部的表面處的磁場產(chǎn)生元件(14)和包括電容器(13)和線圈(12)的電路。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)用于推算在人體或者動物的身體的部分例如關(guān)節(jié)、膝蓋、組裝和/或器官上的壓力負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)對象中的壓力的方法和系統(tǒng)，特別地，涉及適于調(diào)節(jié)患有腦積水的人的顱內(nèi)壓的方法和系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括除了待調(diào)節(jié)的壓力之外的物理參數(shù)的測量，尤其是對象的當(dāng)前位置，例如傾斜度。
文檔編號A61B5/00GK102159129SQ200980136313
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者漢斯.J.佩德森, 阿恩.布里斯特 申請人:耐卡拉特兩合公司