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公開番号2025138080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024036873
出願日2024-03-11
発明の名称インプランタブルデバイスシステム
出願人スミダコーポレーション株式会社,国立大学法人岩手大学
代理人個人
主分類A61N 1/372 20060101AFI20250917BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】安定的に通信を行えるインプランタブルデバイスシステムを得る。
【解決手段】当該インプランタブルデバイスシステムでは、体外装置2は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置21を備え、インプランタブルデバイス1は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置21により発生したベクトルポテンシャルを感受する電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置14を備える。そして、体外装置2は、送信データを示す変調信号を生成する通信回路23と、その変調信号に基づいてベクトルポテンシャルを変調しつつ、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置21を駆動して、変調されたベクトルポテンシャルを電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置21に発生させる駆動回路22とを備える。また、インプランタブルデバイス1は、変調されたベクトルポテンシャルの復調を行って変調信号を抽出し送信データを生成して特定機能部11に出力する通信回路13を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
特定機能を実行する特定機能部を備えたインプランタブルデバイスと、
体外装置とを備え、
前記体外装置は、第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、
前記インプランタブルデバイスは、第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、
前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生した電磁気及びベクトルポテンシャルを感受し、
前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記第２電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生した電磁気及びベクトルポテンシャルを感受し、
前記体外装置は、送信データを示す変調信号を生成する第１通信回路と、前記変調信号に基づいて前記ベクトルポテンシャルを変調しつつ、前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を駆動して、変調された前記電磁気及びベクトルポテンシャルを前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に発生させる駆動回路とを備え、
前記インプランタブルデバイスは、変調された前記電磁気及びベクトルポテンシャルの復調を行って前記変調信号を抽出し前記送信データを生成して前記特定機能部に出力する第２通信回路を備え、
前記インプランタブルデバイスは、前記特定機能部により収集されているモニタリングデータを、前記第２通信回路を通じて前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に伝達し、前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に、前記モニタリングデータに対応する電磁気及びベクトルポテンシャルを発生させること、
を特徴とするインプランタブルデバイスシステム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
特定機能を実行する特定機能部を備えたインプランタブルデバイスと、
体外装置とを備え、
前記体外装置は、第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、
前記インプランタブルデバイスは、第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、
前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生した電磁気及びベクトルポテンシャルを感受し、
前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記第２電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生した電磁気及びベクトルポテンシャルを感受し、
前記体外装置は、送信データを示す変調信号を生成する第１通信回路と、前記変調信号に基づいて前記ベクトルポテンシャルを変調しつつ、前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を駆動して、変調された前記電磁気及びベクトルポテンシャルを前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に発生させる駆動回路とを備え、
前記インプランタブルデバイスは、変調された前記電磁気及びベクトルポテンシャルの復調を行って前記変調信号を抽出し前記送信データを生成して前記特定機能部に出力する第２通信回路を備え、
前記インプランタブルデバイスは、前記特定機能部により収集されているモニタリングデータを、前記第２通信回路を通じて前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に伝達し、前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に、前記モニタリングデータに対応する電磁気及びベクトルポテンシャルを発生させ、
前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、湾曲したコイル軸に沿って延びているソレノイドコイルを備え、前記ソレノイドコイルで前記ベクトルポテンシャルを発生し、
前記第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記ベクトルポテンシャルの方向に沿って延びるワイヤを備え、前記ワイヤで前記ベクトルポテンシャルを感受し、
前記体外装置は、前記ワイヤが前記湾曲の内側方向に位置するように配置されること、
を特徴とするインプランタブルデバイスシステム。
【請求項３】
前記インプラントデバイスは、チューニング回路をさらに備え、
前記チューニング回路は、前記ワイヤに電気的に接続され、当該チューニング回路の出力端子間の電位差が最大となるように出力インピーダンスを調整する回路であること、
を特徴とする請求項２記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項４】
前記インプラントデバイスは、前記ワイヤの両端に接続された２本の引出リード線をさらに備え、
前記２本の引出リード線のうちの一方の引出リード線の一端は前記ワイヤの一端に繋がれ、
前記一方の引出リード線の他端は前記チューニング回路に繋がれ、
前記２本の引出リード線のうちの他方の引出リード線の一端は前記ワイヤの他端に繋がれ、
前記他方の引出リード線の他端は前記チューニング回路に繋がれていること、
を特徴とする請求項３記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項５】
前記ワイヤは、単一の直線上に延びる第１線分および第２線分を含み、
前記第１線分の一端は前記チューニング回路に繋がれ、
前記第１線分の他端は開放とされており、
前記第２線分の一端は前記チューニング回路に繋がれ、
前記第２線分の他端は開放とされていること、
を特徴とする請求項３記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項６】
前記ワイヤは、単一の直線上に延びる第１線分および第２線分を含み、
前記第１線分の一端は前記チューニング回路に繋がれ、
前記第１線分の他端は第１静電容量部を介して第１基準電位点に接続されており、
前記第２線分の一端は前記チューニング回路に繋がれ、
前記第２線分の他端は第２静電容量部を介して第２基準電位点に接続されていること
を特徴とする請求項３記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項７】
前記インプラントデバイスは、導電性を有する大面積体と、前記大面積体に開けられた偏心穴と、前記偏心穴を通して前記ワイヤの一端に繋がれた第１の引出リード線と、前記大面積体から引き出されている第２の引出リード線とをさらに備えることを特徴とする請求項２記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項８】
前記第１の引出リード線の長さは、前記第２の第２の引出リード線の長さとは異なることを特徴とする請求項７記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項９】
前記大面積体の材質は、前記ワイヤーの材質とは異なることを特徴とする請求項７記載のインプランタブルデバイスシステム。
【請求項１０】
前記第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、前記ソレノイドコイルのコイル軸に沿った形状の強磁性体部材を備えることを特徴とする請求項２記載のインプランタブルデバイスシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプランタブルデバイスシステムに関するものである。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
生体への電気刺激治療や生体情報のモニタリングを目的としたインプランタブルデバイスが種々提案されている（例えば特許文献１，２参照）。そのようなインプランタブルデバイスへの給電やインプランタブルデバイスとの通信には、電磁誘導、磁界共鳴、超音波などが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１６４１９２号公報
特開２０２３－０４００９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のインプランタブルデバイスが、生体適合性チタンやコバルト合金などといった金属を使用した筐体やノイズ対策のための電磁シールドを備える場合、内部の電子部品は、電磁シールド特性による電磁波遮蔽環境下に置かれる。そのため、上述のような電磁誘導、磁界共鳴などに基づくインプランタブルデバイスとの通信は困難となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安定的にインプランタブルデバイスとの通信を行えるインプランタブルデバイスシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインプランタブルデバイスシステムは、特定機能を実行する特定機能部を備えたインプランタブルデバイスと、体外装置とを備える。体外装置は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、インプランタブルデバイスは、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生したベクトルポテンシャルを感受する電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備える。そして、体外装置は、送信データを示す変調信号を生成する第１通信回路と、その変調信号に基づいてベクトルポテンシャルを変調しつつ、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を駆動して、変調されたベクトルポテンシャルを電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に発生させる駆動回路とを備える。また、インプランタブルデバイスは、変調されたベクトルポテンシャルの復調を行って変調信号を抽出し送信データを生成して特定機能部に出力する第２通信回路を備える。
【０００７】
本発明に係るインプランタブルデバイスシステムは、特定機能を実行する特定機能部を備えたインプランタブルデバイスと、体外装置とを備える。体外装置は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備え、インプランタブルデバイスは、前記電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生したベクトルポテンシャルを感受する電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を備える。そして、体外装置は、送信データを示す変調信号を生成する第１通信回路と、その変調信号に基づいてベクトルポテンシャルを変調しつつ、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置を駆動して、変調されたベクトルポテンシャルを電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に発生させる駆動回路とを備え、インプランタブルデバイスは、変調されたベクトルポテンシャルの復調を行って変調信号を抽出する第２通信回路を備える。さらに、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、湾曲したコイル軸に沿って延びているソレノイドコイルを備え、そのソレノイドコイルでベクトルポテンシャルを発生し、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置は、ベクトルポテンシャルの方向に沿って延びるワイヤを備え、ワイヤでベクトルポテンシャルを感受し、体外装置は、そのワイヤが湾曲の内側方向に位置するように配置される。また、インプランタブルデバイスは、特定機能部により収集されているモニタリングデータを、第２通信回路を通じて第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に伝達し、第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置に、モニタリングデータに対応する電磁気及びベクトルポテンシャルを発生させる。
【０００８】
本発明に係る通信方法は、体外装置において、送信データを示す変調信号を生成し、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置で、その変調信号に基づいてベクトルポテンシャルを変調しつつ、変調されたベクトルポテンシャルを発生させ、インプランタブルデバイスにおいて電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置で、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生したベクトルポテンシャルを感受し、感受したベクトルポテンシャルの復調を行って変調信号を抽出し送信データを生成して特定機能部に出力し、インプランタブルデバイスにおいて、第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置で、特定機能部により収集されているモニタリングデータに対応する電磁気及びベクトルポテンシャルを発生し、体外装置において、第１の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置で、第２の電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置により発生した電磁気及びベクトルポテンシャルを感受する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定的にインプランタブルデバイスとの通信を行えるインプランタブルデバイスシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１に係るインプランタブルデバイスシステムの構成を示すブロック図である。
図２は、図１における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１および電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す斜視図である。
図３は、図１における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１で発生し電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４で感受されるベクトルポテンシャルについて説明する斜視図である。
図４は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の別の構成例を示す斜視図である。
図５は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４のさらに別の構成例を示す斜視図である。
図６は、電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の別の構成例を示す斜視図である。
図７は、本発明の実施の形態２に係るインプランタブルデバイスシステムの構成を示すブロック図である。
図８は、実施の形態１における電源部１２Ａの構成を示すブロック図である。
図９は、実施の形態３における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１および電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す斜視図である。
図１０は、本発明の実施の形態３における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す断面図である。
図１１は、実施の形態４における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１および電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す斜視図である。
図１２は、本発明の実施の形態５における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す断面図である。
図１３は、実施の形態５における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１および電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す斜視図である。
図１４は、本発明の実施の形態６における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す図である。
図１５は、実施の形態７に係るインプランタブルデバイスシステムにおけるインプランダブルデバイスでの電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の配置の一例を示す図である。
図１６は、実施の形態８における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１および電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置１４の一例を示す斜視図である。
図１７は、実施の形態９における電磁気及びベクトルポテンシャル発生感受装置２１のソレノイドコイル４１の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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