提供一种用于监测患者体内生理变化的可植入设备。所述设备可以包括经调适以植入患者身体内的脉管；具有细胞层并能够固定到所述脉管的腔室；用于将光照射到所述细胞层上的光源；以及用于检测和/或解码来自所述细胞层的信号以监测所述患者体内生理变化的读取器。所述设备能够经由一个或多个电磁信号传输穿过所述患者身体的至少一部分而与第二设备进行双向通信。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可植入设备及其使用方法
本专利技术涉及适用于监测身体内生理变化的可植入设备。
技术介绍
一般来讲，与基于引线的系统相比，无线通信具有优势，但是也引入了新的技术问题：可导致或造成电磁干扰的局部噪音或运动伪影。基于RF的无线系统固有地易受环境EMI(电磁干扰)的影响，并且具有限制可植入技术的显著功率要求。患者可能由于任何可植入心脏设备(无线的或基于引线的)中的通信中断而经历的潜在问题，包括不当的电击治疗、由过度感测引起的非预期起搏抑制、关于所命令的治疗可能未接收到信令并采取行动，以及由于需要重复传输或提高传输功率而引起的电池提前耗尽。影响与带有感兴趣设备的患者同时处于同一附近地区的非预期患者的潜在无线通信问题需要解决。实现被传输到目标设备的数据的验证及安全的近期进展已使这一方面的问题最小化。起搏器/ICD程序已解决临床医生用来在办公室中询问起搏器的系统中的问题。如果当前一名患者的软件界面处于活动时有人尝试询问不同设备，那么设备并不允许，因为它在通信期间识别到不同控制器ID。于是需要新的链路。这种编码可以在微观层面完成，并且提供所需的安全保护。主要的技术挑战将涉及保护在包括基于细胞的可植入传感器的模块之间的准确数据传输。因此，需要一种在单个可植入生物传感器系统内利用至少两个(2)且可能三个(3)不同介质以供通信的新颖系统。尽管已充分建立在身体内或周围的RF及超声通信的使用，然而本申请的专利技术使用光学发射，所述光学发射将身体及其组织特定用作借以在身体内以及与外部世界通信的介质。专利技术内容需要用于监测患者生理变化的改进的可植入设备以及方法。本专利技术涉及除了具有其他所需特性之外还解决这种需要的进一步解决方案。根据本专利技术的实例实施方案，公开一种用于监测患者体内生理变化的可植入设备。设备可以包括经调适以植入患者体内的脉管(vessel)；具有细胞层并能够固定到脉管的腔室；用于将光照射到细胞层上的光源；用于检测和/或解码来自细胞层的信号以监测患者体内生理变化的读取器。根据本专利技术的各方面，脉管可以为管形、矩形、正方形或任何其他形状。脉管可以经调适以植入患者身体内的血管内、血管外和血管周空间中的每一者中。根据本专利技术的其他方面，腔室包括经调适以固定到脉管的主体。腔室可以包括生物部件。生物部件可以包括细胞层，所述细胞层具有在植入之前预定位在设备上或设备中的细胞。预定位细胞可以经调适以响应来自患者的生理信号。根据本专利技术的其他方面，腔室还可以包括在生物部件的任一侧上的第一膜和第二膜。第一膜可以为其上预定位有细胞层的无孔膜。第一膜可以由玻璃制成。第二膜可以为允许选择的流体和营养物传递到细胞层的多孔膜。第二膜可以在光源远侧。光源可以将光照射到细胞层上，从而使细胞层内的某些细胞发光。根据本专利技术的其他方面，设备可以能够无线通信。设备可以能够经由多个信号中的一者传输穿过患者身体的至少一部分进行双向通信。双向通信可以包括发射和接收电磁辐射信号。信号可以以介于大约1x10-8到1X10-1Hz范围内的波长频率发射。电磁辐射信号可以包括红外、可见光、无线电波、微波、紫外线、X射线、伽马射线、超声信号或其组合。电磁辐射信号还可以行进穿过身体，同时来自周围组织或器官的干扰最小。信号可以测量血压、ECG、心率、体温、葡萄糖水平、基因和蛋白变化、反映系统性疾病或健康状态变化的局部细胞变化或其组合。信号可以被传输到外部接收器。接收器可以比较信号与参考信号以诊断疾病或病状。接收器可以解码信号以触发事件。事件可以包括调整患者的药物治疗。根据本专利技术的实例实施方案，公开一种用于监测患者体内生理变化的腔室。腔室可以包括：经调适以安设在固定到用于植入患者身体的脉管的主体；主体内的开口；以及安设在主体内的生物部件，所述生物部件包括细胞层，所述细胞层具有在植入之前预定位在设备上或设备中的细胞，其中所述预定位细胞经调适以响应来自患者的生理信号。根据本专利技术的方面，主体可以为管形、矩形、正方形或任何其他形状。主体可以由塑料、不锈钢、聚酰胺、特氟龙(Teflon)、聚合物或其他合成或生物材料制成。主体可以由一件材料制成。主体可以由固定在一起的两件材料制成。主体可以具有至少一个开口。根据本专利技术的其他方面，生物部件可以安设在开口内。生物部件还可以包括在生物部件的任一侧上的第一膜和第二膜。第一膜可以为无孔的。第一膜可以由玻璃制成。第二膜可以为多孔的，其允许选择的流体和营养物传递到细胞层。开口可以在一侧上具有壁以将细胞层固定在生物部件内。壁可以具有倾斜侧面。附图说明通过参考结合附图的以下详细描述，本领域技术人员将更全面地理解本专利技术的这些和其他特征，其中：图1为根据本专利技术实施方案的体内通信(IBC)系统的图。图2为根据本专利技术实施方案的可植入设备的照片。图3A、图3B和图3C为根据本专利技术实施方案的可植入设备的透视图。图4为根据本专利技术实施方案的可植入设备的图。图5A和图5B为根据本专利技术实施方案的可植入设备的图。图6A、图6B、图6C和图6D为根据本专利技术实施方案的可植入设备的图。图7A、图7B、图7C和图7D为根据本专利技术实施方案的可植入设备的图。图8A和图8B为根据本专利技术实施方案的可植入设备的照片。图9为根据本专利技术实施方案的体内通信(IBC)系统的图。具体实施方式本专利技术的例示性实施方案涉及适用于监测身体内生理变化的可植入设备。图1到图9例示根据本专利技术的适用于监测身体内生理变化的可植入生物传感器的一个或多个实例实施方案，其中贯穿附图，类似部件以类似附图标号指示。尽管将参考附图中所例示的一个或多个实例实施方案描述本专利技术，应当理解，许多替代形式可以实现本专利技术。本领域技术人员将另外理解不同的途径来改变所公开的一个或多个实施方案的参数(诸如，元件或材料的大小、形状或类型)，但仍与本专利技术的精神和范围保持一致。如图1所例示，用于监测患者体内生理变化的体内通信系统100的实施方案可以包括用于监测身体内生理变化的可植入设备101，例如，生物传感器。如本文所使用，“体内通信”可以指单个哺乳动物身体内的内部通信。不过，传感器和部件可以在个体内部或外部。在一个实施方案中，体内通信系统100可以包括产生信号的第一设备101，以及与第一设备101间隔开的用于接收信号的第二设备103。在实施方案中，第一设备101可以监测完整的生物组织(活检和生长的细胞)，并且注意在其响应于感兴趣生理信号时细胞的电活动、增强的收缩或舒张活动或代谢活动是否存在变化。在一个实施方案中，信号的方向为相反的。在一个实施方案中，第一设备101和第二设备103都安设在身体内。在另一个实施方案中，部件中仅有一个在个体外部，而另一个在身体内部。例如，第一设备101在身体内部，而第二设备103在身体外部。在另一个实施方案中，可能有任何数量的设备植入身体内或安设在身体外部。第一设备101可以与美国专利号8,024,020；8,849,416；8,938,300和美国专利申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于监测患者体内生理变化的可植入设备，所述设备包括：/n经调适以植入患者身体内的脉管；/n具有细胞层并能够固定到所述脉管的腔室；/n用于将光照射到所述细胞层上的光源；/n用于检测和/或解码来自所述细胞层的信号以监测所述患者体内生理变化的读取器。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180515 US 62/671,4551.一种用于监测患者体内生理变化的可植入设备，所述设备包括：
经调适以植入患者身体内的脉管；
具有细胞层并能够固定到所述脉管的腔室；
用于将光照射到所述细胞层上的光源；
用于检测和/或解码来自所述细胞层的信号以监测所述患者体内生理变化的读取器。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述脉管为管形、矩形、正方形或任何其他形状。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述脉管经调适以植入所述患者身体内的血管内、血管外和血管周空间的每一者中。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述腔室包括经调适以固定到所述脉管的主体。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述腔室包括生物部件。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述生物部件包括细胞层，所述细胞层具有在植入之前预定位在所述设备上或所述设备中的细胞。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述预定位细胞经调适以响应来自所述患者的生理信号。
8.如权利要求1所述的设备，其中所述腔室还包括在所述生物部件的任一侧上的第一膜和第二膜。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述第一膜为其上预定位有所述细胞层的无孔膜。
10.如权利要求8所述的设备，其中所述第一膜由玻璃制成。
11.如权利要求8所述的设备，其中所述第一膜邻近所述光源。
12.如权利要求8所述的设备，其中所述第二膜为允许选择的流体和营养物传递到所述细胞层的多孔膜。
13.如权利要求8所述的设备，其中所述第二膜在所述光源远侧。
14.如权利要求1所述的设备，其中所述光源将光照射到所述细胞层上，从而使所述细胞层内的某些细胞发光。
15.如权利要求1所述的设备，其中所述设备能够无线通信。
16.如权利要求1所述的设备，其中所述设备能够经由多个信号中的一者传输穿过所述患者身体的至少一部分进行双向通信。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述双向通信包括发射和接收电磁辐射信号。
18.如权利要求16所述的设备，其中所述信号以介于大约1x10-8到1X10-1Hz的范围内的波长频率发射。
19.如权利要求17所述的设备，其中所述电磁辐射信号包括红外、可见光、无线电波、...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·Z·罗瑟若，W·K·雷德尔，
申请(专利权)人：输出实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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