JP2024523322A

JP2024523322A - インテリジェントインプラント及び関連するアンテナ及びデータサンプリング方法

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Publication number: JP2024523322A
Application number: JP2023577410A
Authority: JP
Inventors: ピータージェイシラー; キンバリーサラント; ジェフリーエムグロス
Original assignee: カナリーメディカルインコーポレイテッド
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2022-06-14
Publication date: 2024-06-28
Also published as: WO2022266085A1; EP4355213A1

Abstract

インテリジェントインプラントは、インプラント式補綴物の構成要素と、インプラント式補綴物に関連付けられたインプラント式報告プロセッサ（ＩＲＰ）とを含む。ＩＲＰは、ケーシングおよびケーシングに結合されたカバーを有するハウジングと、ハウジング内の電子組立品と、ハウジング内にあり、電子組立品に結合されたアンテナとを含む。アンテナは同調され、電子組立品は、２．４５ＧＨｚおよび４０３ＭＨｚ（ＭＩＣＳチャネル）の両方でアンテナを通した通信を可能にするように構成されている。アンテナは、ループ内に構成され、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える。アンテナは、ハウジングのカバー内に封入され、その中に配向され、アンテナの主表面は、カバーの内表面と概して平行である。

Description

本開示は、概して、整形外科用（例えば、関節）交換システム、より具体的にはインプラント可能なレポートプロセッサを備えたインテリジェントインプラントに記録、移植されたシステムの配置と完全性に関する情報を送信し、システムが移植される患者の健康と、並びに強化された送信アンテナ構成及びデータサンプリング方法を含むインテリジェントインプラントの特徴とを含む。

任意の優先用途を参照することによる援用
本出願で出願された出願データシートに外国又は国内の優先権の請求の範囲が特定されるすべての出願は、本明細書に援用される。

膝関節形成システム、肩関節形成システム、及び股関節システム等の整形外科用置換システムは、膝関節、肩、又は股関節全体を置換するか、又は膝関節、肩、又は股関節の一部を置換するように構成され得る。膝関節、肩、又は股関節の全体を置換することが意図されるシステムは、全関節置換システム又は全関節関節置換術（ＴＪＡ）と称され、一方、関節の一部を置換することが意図されるシステムは、部分関節置換システムと称される。いずれの場合でも、これらの関節置換システムは、インプラント構造又は構成要素を含む。

図１Ａに示すように、人工膝関節全置換術（ＴＫＡ）は、典型的には、大腿骨コンポーネント、脛骨コンポーネント、脛骨インサート、脛骨ステム伸長、及び膝蓋骨コンポーネントからなる。関節の前方に埋め込まれた膝蓋骨コンポーネントは示されていない。まとめると、これら５つのインプラント構造又は構成要素は、移植可能な医療デバイス、膝プロテーゼシステム、又は人工膝関節全置換術（ＴＫＩ）のうちのいずれか１つと称され得る。これら５つの構成要素の各々はまた、個別に移植可能な医療デバイスと呼んでもよい。いずれの場合も、これらの構成要素は、機能ユニットとして協働して、自然な膝関節の機能を置き換え、提供するように設計される。

図１Ｂに示すように、標準的な全肩関節形成術（ＴＳＡ）は、典型的には、上腕骨ステム構成要素、上腕骨ステムアダプタ、上腕骨ヘッド、上腕骨ヘッドアダプタ（図示せず）、及びグレノイドキャップ構成要素からなる。まとめると、これら４つのインプラント構造又は構成要素は、移植可能な医療機器、人工肩関節システム、又は人工肩関節全置換術（ＴＳＩ）のうちのいずれか１つと称され得る。これらの４つの構成要素の各々はまた、個別に移植可能な医療デバイスと称され得る。いずれの場合も、これらの構成要素は、機能ユニットとして協働して、自然な肩関節を置き換え、その機能を提供するように設計される。

図１Ｃに示すように、人工股関節全置換術（ＴＨＡ）は、典型的には、大腿骨ステム構成要素、大腿骨頭部構成要素、頭部ライナー構成要素、及び寛骨臼キャップ構成要素からなる。まとめると、これら４つのインプラント構造又は構成要素は、移植可能な医療デバイス、人工股関節システム、又は人工股関節インプラント（ＴＨＩ）のうちのいずれか１つと称され得る。これらの４つの構成要素の各々はまた、個別に移植可能な医療デバイスと称され得る。いずれの場合も、これらの構成要素は、機能ユニットとして協働して、自然な股関節の機能を置き換え、提供するように設計される。

現在の市販用ＴＪＡシステムは、臨床使用の長い歴史を有しており、インプラント期間は、１０年を規則的に超えており、一部の報告では、２５年で８７％の生存をサポートしている。臨床医は現在、２～３週間、６～８週間、３か月、６か月、１２か月、及びその後毎年の一連の身体検査を使用して、移植後のＴＪＡ患者の進行を監視している。

ＴＪＡが移植され、患者が膝又は股関節の補綴物と共に歩き始め、腕又は肩の補綴物を移動させた後、問題が発生し、識別が困難である場合がある。臨床検査は、義歯の不具合を検出する能力において制限されることが多く、そのためＣＴスキャン、ＭＲＩスキャン、又は核スキャン等、追加のモニタリングがしばしば必要とされる。インプラントの耐用期間にわたる一連の治療要件を考慮すると、患者は、自身の健康状態を確認し、他の関節を監視し、ＴＪＡインプラントの機能を評価するため、毎年臨床医を訪問することが推奨される。現在の標準治療により、臨床医及び医療システムは、９０日間のケアエピソード中に患者のＴＪＡ機能を評価する能力を得るが、測定値は主観的であり、より大きなモビリティ問題の前駆体であり得る機能における小さな変化を描写する時間的解決を欠くことが多い。ＴＪＡ患者の長期（＞１年）のフォローアップはまた、患者が毎年臨床医を一貫して診察しないという問題も提起する。むしろ、疼痛又は他の症状がある場合にのみ、追加の診察を受けることが多い。

現在のところ、臨床訪問並びに経験のある医療従事者の手及び視覚的観察なしに、ＴＪＡにおける誤配置、不安定性、又は誤整列を確実に検出するための機構はない。それでも、身体検査で検出されるには微妙すぎることがよくあるため、又はＸ線研究によって実証可能であるため、サブ臨床問題又は状態の早期識別は困難又は不可能のいずれかである。さらに、検出が可能であった場合、是正措置は、特定の移動量及び／又は不適切なアライメントの程度を正確に測定又は定量化することができず、標的化され、成功した介入が不可能になるという事実によって妨げられる。既存の外部監視装置は、これらの装置が皮膚、筋肉、及び脂肪によってＴＪＡから分離されるため、不安定性を検出するために必要な忠実性を提供しない。これらの各々は、不安定性の機械的特徴をマスキングし、屈曲、組織由来音響ノイズ、表面上の一貫性のないセンサ配置、及びＴＪＡに対する外部センサの一貫性のない場所等の変則性を導入する。

さらに、患者は、処置後にいくつかの合併症を経験し得る。こうした合併症には、神経学的症状、疼痛、機能不全（閉塞、緩み等）、及び／又はインプラントの摩耗、インプラントの移動又は破損、炎症及び／又は感染が含まれる。これらの問題の一部は医薬品及び／又はさらなる手術で対処することができるが、予測及び予防は困難であり、合併症及び副作用の早期特定は望ましいが、困難又は不可能であることが多い。

本開示は、移植されたＴＪＡの配置及び完全性、並びにＴＪＡが移植される患者の健康に関連する情報をサンプリング、記録、及び送信する、移植可能な報告プロセッサを有するインテリジェントインプラント、並びに強化された送信アンテナ構成及びデータサンプリング方法を有するインテリジェントインプラントを対象とする。

簡潔に述べると、本開示は、移植可能な義歯の構成要素及び構成要素に関連付けられた移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）を含む、インテリジェントインプラントに関する。ＩＲＰは、ケーシング及びケーシングに結合されたカバーを有するハウジングと、ハウジング内の電子組立品と、ハウジング内にあり、電子組立品に結合されたアンテナとを含む。アンテナは同調され、電子組立品は、２．４５ＧＨｚ及び４０３ＭＨｚ（ＭＩＣＳチャネル）の両方でアンテナを通した通信を可能にするように構成されている。アンテナは、ループ内に構成され、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える。アンテナは、ハウジングのカバー内に封入され、アンテナループの内側の領域を最大化するために、その主表面がカバーの内表面と概して平行であるように配向される。

本開示はまた、例えば、移植可能な義歯と機械的に結合するように構成された移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）に関する。ＩＲＰは、ケーシング及びケーシングに結合されたカバーを有するハウジングと、ハウジング内の電子組立品と、ハウジング内にあり、電子組立品に結合されたアンテナとを含む。アンテナは、ループ内に構成され、かつ主表面を有する平坦なリボンを含み、その主表面が、アンテナループの内側の面積を最大化するために、ループによって結合される平面に概して垂直な状態で、ハウジングのカバー内に配向される。

本開示はまた、レセプタクルを有する移植可能な義歯と一体化されるように構成された移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）に関する。ＩＲＰは、レセプタクル内に嵌合するように構成された電池と、バッテリーに結合され、レセプタクル内に構成される電子組立品と、電子組立品に結合され、レセプタクルの外側に配置されるように構成されたアンテナと、レセプタクルの外側に配置され、アンテナを囲むように構成されたカバーとを含む。アンテナは、ループ内に構成され、かつ主表面を有する平坦なリボンを含み、その主表面が、アンテナループの内側の面積を最大化するために、ループによって結合される平面に概して垂直な状態で、ハウジングのカバー内に配向される。

本開示はまた、移植可能な補綴物の構成要素及び構成要素に関連付けられた移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）を含む、インテリジェントインプラントに関する。ＩＲＰは、複数のセンサ及びコントローラを含む。ＩＲＰは、低分解能窓中に複数のセンサのうちの１つ以上を通して低分解能サンプリングを実施し、少なくとも１つの中分解能窓中に複数のセンサのうちの１つ以上を通して中分解能サンプリング及び高分解能サンプリングのうちの１つを実施するように構成されている。中分解能ウィンドウの間、ＩＲＰは重大な動き事象を検出し、高解像度サンプリング又は中分解能サンプリングのいずれかを行う。例えば、ＩＲＰは、高解像度データを収集する必要があるか、又は収集する必要があるかを決定し得る。ＩＲＰは、高解像度データを収集する必要があるという決定に応答して高解像度サンプリングを実施し、高解像度データを収集する必要がないという決定に応答して中解像度サンプリングを実施する。別の実施例では、ＩＲＰは、検出された有意な動き事象が特定の検出であるか、又は特定されていない検出であるかに応じて、高分解能サンプリング又は中分解能サンプリングのいずれかを行う。例えば、指定された検出は、有意な動き事象の初期検出であってもよく、不特定の検出は、初期検出後の有意な動き事象の後続の検出であってもよい。ＩＲＰは、有意な動き事象の指定された検出に応答して高解像度サンプリングを実施し、有意な動き事象の指定された検出に応答して中分解能サンプリングを実施する。

本開示はまた、患者に移植されたインテリジェントインプラントの移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）からデータをサンプリングする方法に関する。ＩＲＰは、低分解能モード、中分解能モード、及び高分解能モードの各々でデータをサンプリングするように構成される。方法は、低分解能窓中に低分解能サンプリングを実施することと、少なくとも１つの中分解能窓中に中分解能サンプリング及び高分解能サンプリングのうちの１つを実施することと、を含む。中分解能サンプリング及び高分解能サンプリングのうちの一つを実施することは、指定された検出又は特定されていない検出のいずれかであり得る、有意な動き事象を検出することを含む。例えば、指定された検出は、有意な動き事象の初期検出であってもよく、不特定の検出は、初期検出後の有意な動き事象の後続の検出であってもよい。方法は、有意な動き事象の指定された検出に応答して高解像度サンプリングを実施することと、有意な動き事象の指定された検出に応答して中分解能サンプリングを実施することとを含む。

本開示はまた、移植可能な補綴物の構成要素と関連付けられた移植可能な報告プロセッサの電池に連結された電子組立品に関する。電子組立品は、いくつかのセンサを有する慣性測定ユニット（ＩＭＵ）と、ＩＭＵとは独立して機能する個別の加速度計と、ＩＭＵ及び個別の加速度計に結合されたコントローラとを含む。ＩＭＵは、複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、測定値が第一の加速度計及び第一のジャイロスコープによって取得される第一の測定軸、測定値が第二の加速度計及び第二のジャイロスコープによって取得される第二の測定軸、並びに測定値が第三の加速度計及び第三のジャイロスコープによって取得される第三の測定軸を有する。コントローラは、低分解能ウィンドウの間、前記個別の加速度計を前記電池に結合し、前記個別の加速度計を通して低分解能サンプリングを実施し、及び中分解能ウィンドウの間、ａ）前記個別の加速度計を前記電池に結合し、有意な事象を検出する工程と、ｂ）有意な動き事象の指定された検出に応答して、前記ＩＭＵを前記電池に結合し、前記複数の加速度計及び前記複数のジャイロスコープを通して高解像度サンプリングを実施し、ｃ）前記有意な動き事象の不特定の検出に応答して、前記ＩＭＵを前記電池に結合し、前記複数の加速度計及び前記複数のジャイロスコープを通して中分解能サンプリングを実施するように構成される、請求項１に記載のシステム。

本概要は、特定の概念を簡略化された形態で導入するために提供されており、これは、以下の発明を実施するための形態でさらに詳細に説明される。別段の明示的な記載がない限り、本概要は、特許請求される主題の主要な又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定することを意図していない。

本開示の例示的な特徴、その性質、及び様々な利点は、添付図面及び様々な実施形態の以下の詳細な説明から明らかであろう。非限定的及び非網羅的な実施形態は、添付図面を参照して記載され、同様のラベル又は参照番号は、別段の指定がない限り、様々な図全体を通して同様の部分を指す。図面中の要素のサイズ及び相対位置は、必ずしも実寸に比例して描かれていない。例えば、様々な要素の形状は、延伸の可読性を改善するように選択、拡大、及び位置付けられる。描かれた要素の特定の形状は、図面における認識を容易にするために選択されている。一つ以上の実施形態が、添付図面を参照して以下に説明される。

膝プロテーゼシステム又は人工膝関節全置換術（ＴＫＩ）の形態の従来の移植可能な医療デバイスの図である。人工肩関節システム又は人工肩関節全置換術（ＴＳＩ）の形態の従来の移植可能な医療デバイスの図である。人工股関節システム又は人工股関節全置換術（ＴＨＩ）の形態の従来の移植可能な医療デバイスの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムから延在する長期伸張インプラント可能な報告プロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムから延在する長期伸張インプラント可能な報告プロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムから延在する短伸展インプラント可能なレポートプロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムから延在する短伸展インプラント可能なレポートプロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムから延在する短伸展インプラント可能なレポートプロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムと一体化された移植可能な報告プロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。脛骨プレート及び脛骨ステムと一体化された移植可能な報告プロセッサを含む、膝プロテーゼの脛骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。上腕骨ステムと一体化された移植可能な報告プロセッサを含む、人工肩関節の上腕骨構成要素の形態のインテリジェントインプラントの図である。上腕骨ステムと一体化された移植可能な報告プロセッサを含む、人工肩関節の上腕骨構成要素の形態のインテリジェントインプラントの図である。大腿骨ステムと統合された移植可能な報告プロセッサを含む、人工股関節の大腿骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。大腿骨ステムと統合された移植可能な報告プロセッサを含む、人工股関節の大腿骨コンポーネントの形態のインテリジェントインプラントの図である。図２Ａ及び図２Ｂの脛骨コンポーネントの長期伸展インプラント可能な報告プロセッサの図である。図２Ａ及び図２Ｂの脛骨コンポーネントの長期伸展インプラント可能な報告プロセッサの図である。図７Ａの移植可能な報告プロセッサの断面図である。図７Ａの移植可能な報告プロセッサの断面図である。図７Ａの移植可能な報告プロセッサの分解図である。電子機器アセンブリ及びアンテナを示す、図７Ａの移植可能な報告プロセッサの端部領域の断面透視図である。図８Ｃ及び図９の電子機器アセンブリの図である。図８Ｃ及び図９の電子機器アセンブリの図である。図７Ａの移植可能な報告プロセッサの組み立てを示す一連の図である。図３Ａ及び図３Ｂの脛骨コンポーネントの短伸長移植可能な報告プロセッサの図である。図３Ａ及び図３Ｂの脛骨コンポーネントの短伸長移植可能な報告プロセッサの図である。図１２Ａの移植可能な報告プロセッサの断面図である。図１２Ａの移植可能な報告プロセッサの断面図である。図１２Ａの移植可能な報告プロセッサの分解図である。図１３Ｃの電子機器アセンブリの図解である。図１３Ｃの電子機器アセンブリの図解である。図５Ａ及び図５Ｂのインテリジェントインプラント（一体型移植可能報告プロセッサを有する上腕骨コンポーネント）の説明図である。図１５のインテリジェントインプラントの構成を示す断面図である。図１５のインテリジェントインプラントの構成を示す断面図である。図１５のインテリジェントインプラントの移植可能な報告プロセッサの分解図である。図１５のインテリジェントインプラントの組み立てを示す一連の図である。図１５のインテリジェントインプラントの組み立てを示す一連の図である。図１５のインテリジェントインプラントの組み立てを示す一連の図である。図１５のインテリジェントインプラントの組み立てを示す一連の図である。図１５のインテリジェントインプラントの組み立てを示す一連の図である。図６Ａ及び図６Ｂのインテリジェントインプラント（一体型移植可能報告プロセッサ付き大腿骨コンポーネント）の説明図である。図７Ａ及び図１２Ａの移植可能な報告プロセッサ並びに図１５及び図１９のインテリジェント移植片のアンテナの詳細図である。図７Ａ及び図１２Ａの移植可能な報告プロセッサ並びに図１５及び図１９のインテリジェント移植片のアンテナの詳細図である。図７Ａ及び図１２Ａの移植可能な報告プロセッサ並びに図１５及び図１９のインテリジェント移植片のアンテナの詳細図である。図７Ａ及び図１２Ａの移植可能な報告プロセッサ並びに図１５及び図１９のインテリジェント移植片のアンテナの詳細図である。図７Ａ及び図１２Ａの移植可能な報告プロセッサ並びに図１５及び図１９のインテリジェント移植片のアンテナの詳細図である。電子組立品の電子機器に連結されたアンテナの概略ブロック図である。移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）のブロック図である。図２２の移植可能な回路の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、及びＩＭＵの基準フレーム内の座標軸のセットの斜視図である。膝プロテーゼが移植される患者に対するＩＭＵの座標軸のセットの図である。図２４の患者が０．９メートル／秒の速度で通常の歩行で前方を歩いている間、図２３のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った加速に応答して発生する直線加速信号ａ_x（ｇ）、ａｙ（ｇ）、及びａ_z（ｇ）（ｇ力の単位で）の時間に対するプロットである。図２４の患者が０．９メートル／秒の速度で通常の歩行で歩いている間、図２３のｘ軸、ｙ軸、及び_z軸の周りの角速度に応答して生成された角速度（回転運動）信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、及びΩｚ（ｄｐｓ）（度／秒単位）のプロット対時間である。肩プロテーゼが移植される患者に対するＩＭＵの座標軸のセットの図である。図２６の患者が動きを行っている間、図２３のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のうちの１つの周りの角速度に応答して生成される角速度（回転－動き）信号のプロットである。図２６の患者が動きを行っている間、図２３のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のうちの１つの周りの角速度に応答して生成される角速度（回転－動き）信号のプロットである。図２６の患者が動きを行っている間、図２３のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のうちの１つの周りの角速度に応答して生成される角速度（回転－動き）信号のプロットである人工股関節が移植される患者に対するＩＭＵの座標軸のセットの図である。図２２の移植型報知プロセッサによって実施されるデータサンプリングの方法のフローチャートである。

本開示は、本開示の実施形態の以下の詳細な説明、及び移植可能な報告プロセッサを有する移植可能な医療デバイスの実施例を参照することによって、より容易に理解され得る。以下の説明は、添付図面と共に、様々な開示された実施形態の完全な理解を提供するために、特定の具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者は、開示された実施形態が、これらの具体的な詳細のうちの１つ以上なしに、又は他の方法、構成要素、装置、材料等を用いて、様々な組み合わせで実施され得ることを認識するであろう。他の実例では、通信システム及びネットワークを含むがこれに限定されない、本開示の環境に関連する周知の構造又は構成要素は、実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを回避するために示されていないか、又は記述されていない。

本開示は、整形外科用インプラント処置、例えば、ＴＪＡ（全関節関節形成術）を指し、この用語は、手術及びＴＪＡ人工関節等の関連する移植可能な医療デバイスへの参照を含む。方法の特徴、本開示の装置及びシステムは、特定のタイプの義歯を参照することによって本明細書に図示されうる。しかしながら、本開示は、任意の一つ以上の整形外科用義歯に適用されると理解されるべきであり、例えばＴＫＡ（人工膝関節全置換術）補綴物と、ＴＫＡシステムとも呼ばれ得るＴＫＩ（人工膝関節全置換術）等、ＴＳＡ（人工肩関節全置換術）補綴物、例えば、ＴＳＩシステムとも呼ばれ得るＴＳＩ（全肩インプラント）等、及びＴＨＡ（人工股関節全置換術）補綴物、例えば、ＴＨＡシステムとも呼ばれ得るＴＨＩ（全股関節インプラント）、脊椎インプラントシステム（例えば、脊椎体間ケージ等の脊椎融合インプラントと、ロッド又はプレートと、又は人工椎間板もしくは拡張可能ロッド等の脊椎非融合インプラント）。

本開示で使用される場合、“移植可能な医療装置”は、望ましくは、対象の天然身体部分を置換又は機能的に補完する移植可能な又は移植された医療装置である。本明細書で使用される場合、“インテリジェントインプラント”という用語は、移植可能な報告プロセッサを有する移植可能な医療デバイスを意味し、互換的に“スマートデバイス”と称される。インテリジェントインプラントが運動学的測定を行うとき、これは、運動学的移植可能デバイスと称され得る。本開示の実施形態を説明する際に、運動移植可能な装置を参照してもよいが、これは、本開示の装置、方法、システム等に用いられ得るインテリジェント医療装置の例に過ぎないことが理解されるべきである。

一実施形態では、インテリジェントインプラントは、本明細書に記載される機能を実施するように配置された移植可能な報告プロセッサを有する、移植又は移植可能な医療装置である。インテリジェントインプラントは、インテリジェントインプラントの移植後状態を特徴付けるために、以下の例示的な動作のうちの一つ以上を実行し得る。前記インテリジェントインプラント又は前記インテリジェントインプラントの一部分を識別することと、例えば、前記インテリジェントインプラント又は前記インテリジェントインプラントの一部分に対する一つ以上の一意の識別コードを認識することによって、検出することと、パラメータを感知及び／又は測定すること、監視パラメータと総称され得るが、業務用として運動学又は前記インテリジェントインプラント又は前記インテリジェントインプラントの一部分に関するその他のデータであって、前記データが、時間に応じて任意に収集され得る、データ、前記収集されたデータを前記インテリジェントインプラント又は前記インテリジェントインプラントの一部分内に格納することと、前記収集されたデータ及び／又は前記保存されたデータを、前記インテリジェントインプラント又は前記インテリジェントインプラントの一部分から無線手段によって外部コンピューティング装置に通信することと、を含む、方法。外部コンピューティングデバイスは、パーソナルコンピュータ、基地局、コンピュータネットワーク、クラウドベースのストレージシステム、又はこうしたストレージへのアクセスを有する別のコンピューティングデバイス等、少なくとも一つのデータストレージ位置へのアクセスを有してもよく、又はそうでなければ、そのようなストレージへのアクセスを有してもよい。

インテリジェントインプラントの実施形態の非限定的及び非網羅的なリストには、人工膝関節全置換術（ＴＫＡ）システムの構成要素が含まれ、人工股関節全置換術（ＴＨＡ）系と、人工肩関節全置換術（ＴＳＡ）システム、腕又は脚の破損修復のための髄内ロッドと、側弯症ロッドと、動的股関節スクリューと、脊椎体間ケージと、脊椎ロッドと、脊椎プレートと、脊椎中間スペーサーと、脊椎人工椎間板と、環状形成環と、心臓弁と、血管内ステントと、血管グラフトと、血管ステントグラフトと、を含む。

本明細書で使用される場合、運動学的データは、個別に又は集合的に、特定の運動学的移植可能なデバイスに関連付けられ、特定の運動学的移植可能なデバイスの外側の通信に利用可能な、一部又は全てのデータを含む。例えば、運動学的データは、運動学的移植可能なデバイスの１つ以上のセンサからの生データを含んでもよく、１つ以上のセンサは、動き、力、張力、速度、又は他の機械力に関連付けられたデータを生成するジャイロスコープ、加速度計、ペドメーター、歪みゲージ等を含む。運動学的データはまた、特定の運動学的移植可能なデバイスに関連付けられた、一つ以上のセンサからの処理されたデータ、状態データ、動作データ、制御データ、フォールトデータ、時間データ、スケジュールされたデータ、事象データ、ログデータ等を含み得る。一部の事例では、高解像度運動学データは、より大量の、解像度で、より多くのセンサから、より頻繁に、又はこれに類するもので収集される、運動学的移植可能な装置のセンサのうちの一つ、多く、又はすべてからの運動学データを含む。

一実施形態では、運動学は、動作中の身体セグメント及び関節の位置、角度、速度、並びに加速度の測定を指す。本体セグメントは、本体の動きを説明する目的で剛直な本体であるとみなされる。足、シャンク（脚）、大腿、骨盤、胸部、手、前腕、上腕、及び頭部が含まれる。隣接するセグメント間の関節には、足首（関節叢＋視床下関節）、膝、腰、手首、肘、肩及び脊椎（又はその一部）が含まれる。位置は、例えば、メートル単位での距離の観点から測定される、空間における身体セグメント又は関節の位置を記述する。変位と呼ばれる関連する測定値は、開始位置に対する位置を指す。二次元では、位置はデカルト座標で示され、水平に続いて垂直位置になる。一実施形態では、運動学的インプラント又はインテリジェント運動学的インプラントは、運動学的データを取得し、任意選択的に運動学的データのみを取得する。

センサとは、身体組織（解剖学的構造、生理機能、代謝、及び／又は機能）の一つ以上の異なる態様、及び／又は整形外科用デバイスもしくはインプラントの一つ以上の態様のうちの一つ以上を検出、測定、及び／又は監視するために利用され得るデバイスを指す。本開示内での使用に適したセンサの代表的な例としては、例えば、流体圧力センサ、流体体積センサ、接触センサ、位置センサ、パルス圧力センサ、血液体積センサ、血流センサ、化学センサ（例えば、血液及び／又は他の流体用）、代謝センサ（例えば、血液及び／又は他の流体用）、加速度計、機械的応力センサ、及び温度センサーが挙げられる。特定の実施形態では、センサは無線センサであってもよく、又は他の実施形態では、無線マイクロプロセッサに接続されたセンサであってもよい。さらなる実施形態では、センサのうちの１つ以上（全てを含む）は、センサを特異的に識別する固有センサ識別番号（ＵＳＩ）を有し得る。特定の実施形態では、センサは、定量的様式で、身体組織（解剖学的構造、生理機能、代謝、及び／又は機能）の一つ以上の異なる態様、及び／又は整形外科用デバイスもしくはインプラントの一つ以上の態様を測定するために利用され得るデバイスである。特定の実施形態では、センサは、定量的様式、身体組織の１つ以上の異なる態様（例えば、機能）、及び／又は整形外科用デバイスもしくはインプラントの１つ以上の態様（例えば、患者におけるアライメント）を測定するために利用され得る加速度計である。

本開示では、多種多様なセンサ（マイクロ電気機械システム又はＭＥＭＳ、又はナノ電気機械システム又はＮＥＭＳ、及びＢｉｏＭＥＭＳ又はＢｉｏＮＥＭＳとも呼ばれる、概してｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＭＥＭＳ）を利用することができる。代表的な特許及び特許出願には、米国特許第７，３８３，０７１号、第７，４５０，３３２号、第７，４６３，９９７号、第７，９２４，２６７号及び第８，６３４，９２８号、並びに米国公開第２０１０／０２８５０８２号、及び第２０１３／０２１５９７９号が含まれる。代表的な刊行物には、ＡｌｂｅｒｔＦｏｃｈ，ＣＲＣＰｒｅｓｓ，２０１３による“ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＢｉｏＭＥＭＳ”、“ＦｒｏｍＭＥＭＳｔｏＢｉｏ－ＭＥＭＳａｎｄＢｉｏ－ＮＥＭＳ：ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｙＭａｒｃＪ．Ｍａｄｏｕ，ＣＲＣＰｒｅｓｓ２０１１；“Ｂｉｏ－ＭＥＭＳ：ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，ｂｙＳｉｍｏｎａＢａｄｉｌｅｓｃｕ，ＣＲＣＰｒｅｓｓ２０１１；“ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆＢｉｏＭＥＭＳａｎｄＭｅｄｉｃａｌＭｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓ”ｂｙＳｔｅｖｅｎＳ．Ｓａｌｉｔｅｒｍａｎ，ＳＰＩＥ－ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｏｆＯｐｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６；“Ｂｉｏ－ＭＥＭＳ：ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”、ＷａｎｊｕｎＷａｎｇａｎｄＳｔｅｖｅｎＡ．Ｓｏｐｅｒ，ＣＲＣＰｒｅｓｓ，２０１２、及び“ＩｎｅｒｔｉａｌＭＥＭＳ：ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ”ｂｙＶｏｌｋｅｒＫｅｍｐｅ，ＣａｍｂｒｉｄｇｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２０１１；Ｐｏｌｌａ，Ｄ．Ｌ．，ｅｔａｌ．，“ＭｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅ，” Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｍｅｄ．エンゲージメント２０００年、０２：５５１～５７６、ユン、Ｋ．Ｓ．ｅｔａｌ．，“ＡＳｕｒｆａｃｅ－ＴｅｎｓｉｏｎＤｒｉｖｅｎＭｉｃｒｏｐｕｍｐｆｏｒＬｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅａｎｄＬｏｗ－ＰｏｗｅｒＯｐｅｒａｔｉｏｎｓ，”を参照されたい。Ｊ．微小電気機械システム、１１：５、２００２年１０月４５４～４６１、ええ、Ｒ．、ｅｔａｌ．，“シングルマスク、大きな力及び大変位静電線形ＩｎｓｃｏｒｍＭｏｔｏｒｓ，”Ｊ．微小電気機械システム、１１：４、２００２年８月３３０～３３６、そして、Ｎ．Ｃ．、ｅｔａｌ．，“Ｓｕｂ－１０ｃｍ３ＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＡｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｗｉｔｈＮａｎｏ－ｇＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，”Ｊ．微小電気機械システム、１１：３、２００２年６月１８２～１８７、上記のすべては、参照によりその全体が組み込まれる。

インテリジェントインプラント
本開示は、インテリジェントインプラント、例えば、移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）を有する移植可能な医療デバイスを提供する。インテリジェントインプラントが関節を置換するインプラントシステムの構成要素に含まれる場合、インテリジェントインプラントは、構成要素又はインプラントシステムの変位又は移動を監視することができる。インテリジェントインプラントはまた、システムが移植される患者の可動性及び健康を評価するために使用できる運動データを提供することができる。

図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、及び図４Ｂでは、インテリジェントインプラント１００，３００，４００は、膝関節インプラントシステムの一部であってもよい。これらの実施形態では、インテリジェントインプラント１００，３００，４００は、ＴＫＡ用の膝置換システムの脛骨コンポーネントに対応し、脛骨プレート１０６、３０６、４０６及び移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）１０４、３０４、４０４を含む。脛骨プレート１０６，３０６，４０６は、脛骨１０８の上面に物理的に取り付けるように構成される。脛骨ステム１１０、３１０、４１０又は脛骨キールは、脛骨プレート１０６、３０６、４０６から延在する。脛骨ステム１１０、３１０、４１０は、移植可能な報告プロセッサ１０４、３０４、４０４の一部分を受容するように構成されたレセプタクル１１２、３１２、４１２を含む。

図２Ａ及び図２Ｂに示す通り、脛骨プレート１０６は、生体適合性セメントを用いて脛骨の上面に接着又は接着され、脛骨構成要素１００と脛骨との間に物理的取り付けを確立する。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ及び図４Ｂに示す通り、脛骨プレート３０６，４０６の一部は、セメントの非存在下で脛骨の上面に接着するように構成される。この目的のために、脛骨プレート３０６，４０６の部分は、脛骨に面する下面であってもよく、骨組織が成長して脛骨プレートを定位置に固定する多孔性内成長材料の層を含んでもよい。多孔性層は、例えばコバルトクロム焼結ビーズ、チタン繊維金属メッシュ、海綿構造チタン、及びチタンプラズマスプレーによって形成されてもよい。いくつかの突出部３０５，４０５又はペグは、下面から延在し得る。これらの突起３０５，４０５は、脛骨の上面に押し込まれ、脛骨構成要素３００，４００と脛骨との間に初期固定又は物理的取り付けを確立するように構成される。図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂは、セメントレス脛骨コンポーネントと称される。セメントレス脛骨コンポーネントに対する患者選択は、より健康な骨（骨粗しょう症ではない）を有する若年患者である傾向がある。セメントレス脛骨コンポーネント設計の基本概念は、回転安定性に翼を提供することであるが、除去される骨の量を最小限にするため、これらのコンポーネントの脛骨ステムは狭くなる傾向にある。最小骨除去は、セメントレスの好ましい態様の一つである。インプラントの周囲にセメントマンテルを形成するには、切除された脛骨をより多く除去する必要があります。

図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示すとおり、移植可能な報告プロセッサ１０４，３０４は、脛骨プレート１０６，３０６とは別個に製造され、脛骨プレートの脛骨ステム１１０，３１０に機械的に結合されて、脛骨コンポーネント１００，３００を形成するコンポーネントアセンブリである。この目的のために、移植可能な報告プロセッサ１０４，３０４の一部分は、脛骨ステム１１０，３１０のレセプタクル１１２，３１２に挿入され、移植可能な報告プロセッサ及び脛骨プレート１０６，３０６のそれぞれの機械的特徴を連結する力を加えることによって、その中に定位置に固定される。図４Ａ及び４Ｂに示すように、移植可能な報告プロセッサ４０４は、組立中に脛骨プレート４０６の脛骨ステム４１０に組み込まれる。この目的のために、移植可能な報告プロセッサ１０４の部分組立品４０９は、脛骨ステム４１０のレセプタクル４１２に挿入され、移植可能な報告プロセッサのカバー４１１は、部分組立品４０９及び脛骨ステムに結合される。部分組立品４０９は、電池４１３、電子組立品４１５、アンテナフィードスルー４１７、及びアンテナ４１９を含む。

他の実施形態では、インテリジェントインプラントは、膝関節インプラントシステムの大腿骨コンポーネントに対応する。大腿骨コンポーネントは、図１Ａに使用される。大腿骨コンポーネントは、部分膝関節形成術（ＰＫＡ）で使用される単顆大腿骨コンポーネント（図示せず）であってもよい。いずれの場合も、移植可能な報告プロセッサは、大腿骨構成要素の延長部に物理的に取り付けるように構成されてもよい。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、インテリジェントインプラント１２０は、ショルダーインプラントシステム１２２の一部であってもよい。この実施形態では、インテリジェントインプラント１２０は、ＴＳＡ用の肩置換システムの上腕骨構成要素に対応し、移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）１２４を含む。上腕骨構成要素１２０は、上腕骨ステム１２６、上腕骨本体１２８、及び上腕骨ヘッドアダプタ１３０を含む。上腕骨ヘッドアダプタ１３０は、グレノイドキャップ１３２に物理的に取り付けるように構成される。上腕骨ステム１２６は、移植可能な報告プロセッサ１２４を受容するように構成されたレセプタクル１３４を含む。

図６Ａ及び図６Ｂに示す通り、インテリジェントインプラント１４０は、股関節インプラントシステム１４２の一部であってもよい。この実施形態では、インテリジェントインプラント１４０は、ＴＨＡ用の股関節置換システムの大腿骨コンポーネントに対応し、移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）１４４を含む。大腿骨コンポーネント１４０は、大腿骨ステム１４６、大腿骨本体１４８、及び大腿骨頸部１５０を含む。大腿骨頸部１５０は、寛骨臼キャップ１５４に取り付けられるように構成された大腿骨頭部１５２に物理的に取り付けるように構成される。大腿骨本体１４８は、移植可能な報告プロセッサ１４４を受容するように構成されたレセプタクル１５６を含む。

移植可能な報告プロセッサ
本開示は、関節を置換するインプラントシステム用の移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）を提供する。開示された実施形態は、膝関節インプラントシステム用のＩＲＰ、肩インプラントシステム用のＩＲＰ、及び股関節インプラントシステム用のＩＲＰを含む。前述のように、いくつかの実施形態では、ＩＲＰは、インプラントシステムの他の構成要素とは独立して製造され、その後インプラントシステムの構成要素と一緒に組み立てられる構成要素アセンブリである。一部の実施形態では、ＩＲＰは、構成要素の製造中にインプラントシステムの構成要素と統合される。

コンポーネント組立品移植可能な報告プロセッサ
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、図２Ａに示すような脛骨コンポーネントに対応するインテリジェントインプラント１００用の移植可能な報告プロセッサ１０４は、長い脛骨ステム延長部として機能するように構成されている。図７Ａ及び図７Ｂに示すような脛骨コンポーネントに対応するインテリジェントインプラント１００用の移植可能な報告プロセッサ１０４である。図２Ａは、長い脛骨ステム伸長として機能するように構成される。この長期延長インプラント型レポートプロセッサ１０４は、電池２０４、電子組立品２０６、及びアンテナ２０８を囲むハウジングを含む。移植可能な報告プロセッサ１０４の筐体２０２は、カバー２１０又はレドーム、及びケーシング２１６又は延長部を含む。ケーシング２１６は、中央セクション２１２、上部連結セクション２１４、及びカバー２１０が連結するように構成される下部連結セクション２１８を含む。

ハウジング２０２は、約７３ミリメートル（ｍｍ）の長さＬ₁を有し、その最も広い断面で約₁４ｍｍの直径Ｄ１を有する。様々な実施形態において、移植可能な報告プロセッサ１０４は、７０ｍｍ～１００ｍｍの範囲の長さＬ１を有してもよい。様々な実施形態において、移植可能な報告プロセッサ１０４は、５ｍｍ～３０ｍｍの範囲の最も広い断面に直径Ｄ₁を有してもよい。直径という用語は、広い意味で最大断面距離を指すために使用され、断面は正確な円である必要はないが、楕円形、楕円形、又はさらには４、５、又は６面等の他の形状であってもよいことに留意されたい。

カバー２１０は、アンテナ２０８を覆い、保護し、これは、移植可能な報告プロセッサ１０４がデータ／情報（以下、情報）を受信及び送信することを可能にする。カバー２１０は、許容できるレベルの減衰及び他の信号劣化で、無線周波数（ＲＦ）信号がカバーを通して伝搬することを可能にする、プラスチック又はセラミック等の任意の材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、カバー２１０は、ポリエーテルエーテル－ケトン（ＰＥＥＫ）からなる。

中央セクション２１２及び上部連結セクション２１４は、互いに一体型であり、電子組立品２０６及び電池２０４を覆い、保護し、金属、プラスチック、又はセラミック等の任意の適切な材料から作製することができる。さらに、中央セクション２１２は位置合わせマーク２２０を含み、この位置合わせマーク２２０は、図１Ａ及び図１Ｂに示す脛骨コンポーネントのレセプタクル１１２の外側の対応する位置合わせマークと位置合わせするように構成されている。膝関節インプラントの脛骨コンポーネントが移植されたときに、アライメントマーク２２０をレセプタクル１１２上のマークと整列させることにより、移植可能な報告プロセッサ１０４が脛骨ステム１１０に対して所望の配向にあることが確実になる。

上部連結セクション２１４は、脛骨ステム１１０のレセプタクル１１２に適合するようにサイズ設定され、さもなければ構成される。嵌合は、固定機構（例えば、接着剤、止めねじ）を必要としないように十分にぴったりとすることができ、又は上部連結セクション２１４は、移植可能な報告プロセッサ１０４を脛骨ステム１１０に取り付けて固定するための、ねじ山、クリップ、及び／又は止めねじ（図示せず）及び止めねじ係合孔等の固定機構を含み得る。

図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、及び図９に示すように、移植可能な報告プロセッサ１０４の主要構成要素は、電池２０４、電子組立品２０６、及びアンテナ２０８を含む。電池２０４は、移植可能な報告プロセッサの予想寿命の大部分（例えば、１～１５年以上、例えば、１０年以上、又は１５年以上）、又は全体（例えば、１８年以上）にわたって、移植可能な報告プロセッサ１０４の電子回路に給電するように構成される。

いくつかの実施形態では、電池２０４は、リチウム－炭素－モノフルオリド（ＬｉＣＦｘ）化学、円筒形ハウジング又は円筒形容器５０６、陰極端子５０２、及び陰極端子を囲むプレートである陽極端子５０４を有する。ＬｉＣＦｘは、非充電式（一次）の化学物質であり、電池エネルギー貯蔵容量を最大化するのに有利である。陰極端子５０２は、内部陰極電極と導電性接触し、ガラス又はセラミックの密封フィードスルー絶縁材料を使用して円筒形容器に結合する。気密フィードの使用は、内部バッテリー材料又は反応性製品の外部バッテリー表面への漏れを防止する。さらに、ガラス又はセラミックフィードスルー材料は、陰極端子５０２を円筒形容器５０６から電気的に絶縁し、これは内部陽極電極と導電性接触させる。陽極端子５０４は、円筒形容器５０６に溶接される。陰極端子５０２及び陽極端子５０４を電池２０４の同じ端部上に位置付けることによって、両方の端子は、リード線又は他の導体を電池の反対側の端部に走らせる必要なく、電子組立品２０６に連結され得る。

容器５０６は、チタン又はステンレス鋼等の任意の適切な材料から形成することができ、使用中に電池が加熱される際に電池２０４の膨張を制限するのに適した任意の構成を有することができる。電池２０４はケーシング２１６の内側にあるため、電池が過度に膨張する場合、容器５０６又はケーシング２１６をひび割れるか、又は対象の脛骨又は他の体組織を刺激する可能性がある。

ＬｉＣＦｘケミストリーでは、電池２０４は、その寿命にわたって、３．７ボルト（Ｖ）で約３６０ミリアンペア時間（ｍＡｈ）を提供することができるが、電池に追加された長さ５ｍｍごとにこの出力を約３６ｍＡｈ増加させることができる（同様に、電池から差し引かれた長さ５ｍｍごとにこの出力を約３６ｍＡｈ減少させることができる）。当然のことながら、他の電池の化学的性質は、用途のサイズ及び寿命要件の対象となる所与の用途に対して適切な電力要件を達成できる場合に使用することができる。一部の追加の潜在的な電池化学物質としては、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）、二酸化リチウムマンガン（Ｌｉ－ＭｎＯ２）、酸化銀バナジウム（ＳＶＯ）、塩化リチウム（Ｌｉ－ＳＯＣｌ２）、ヨウ化リチウム、及びＣＦｘ－ＳＶＯ等の上記の化学物質の組み合わせからなるハイブリッドタイプが挙げられるが、これらに限定されない。

電子組立品２０６は、一つ以上のセンサと、移植可能な報告プロセッサ１０４の状態及び機能、並びに移植可能な報告プロセッサが移植される患者の状態に関連するセンサから情報を受信及び処理するように構成されたプロセッサとを有する回路組立品２０７を含む。電子組立品２０６は、アンテナ２０８を通して処理された情報を外部装置に送信するようにさらに構成される。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、アセンブリ２０７は、第一のプリント回路基板（ＰＣＢ）８０２及び第二のＰＣＢ８０４を含み、各々がその上に取り付けられた様々な電子機器構成要素を有する。二つのＰＣＢ８０２、８０４は、フレックスワイヤ８０６によって互いに接続される。回路アセンブリ２０７はまた、フレックスワイヤ８１０によって第一のＰＣＢ８０２に接続されたアンテナ端子基板８０８と、フレックスワイヤ８１４によって第二のＰＣＢ８０４に接続された電池端子基板８１２とを含む。フレックスワイヤ８０６，８１０，８１４により、図８Ｃ及び図９に示すように、２つのＰＣＢ８０２，８０４が互いに概ね平行になり、２つの端子板８０８，８１２が互いに概ね平行になるように回路アセンブリ２０７を折り畳んで、オープンボックス構造を形成することができる。

回路アセンブリ２０７は、アンテナ端子基板８０８上の端子を通してアンテナ２０８に、及び電池端子基板８１２上の端子を通して電力構成要素（例えば、電池）に物理的及び電気的に結合される。ＰＣＢ８０２、８０４は、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）集積回路、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）集積回路、メモリ集積回路（Ｆｌａｓｈ）、及び一方の側面上の他の回路構成要素、並びにマイクロコントローラ（ＭＣＵ）集積回路、無線送信機（Ｒａｄｉｏ）集積回路、及び他方の側面上の他の回路構成要素を含み得る。いずれの場合でも、折り畳まれた回路アセンブリ２０７は、移植可能な報告プロセッサ内のかなりの量の物理的空間を節約するコンパクトな構成を提供する。

図８Ｃに示すように、組立品２０６の他の構成要素は、ライナー６０２、上部シュラウド６０４、下部シュラウド６０６、Ｘ線ＩＤ６０８、フランジ６１０、インプラントグレードのバイポーラフィードスルー６１２、及びアンテナスペーサ６１６を含む。ライナー６０２は、移植可能な報告プロセッサ１０４の筐体内で回路アセンブリ２０７を機械的に安定化するように機能し、例えば、ポリカーボネートを含む任意の好適な材料から形成される３つの構成要素６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃを含む。上部シュラウド６０４及び下部シュラウド６０６は、生体適合性金属材料で形成される。一部の実施形態では、材料はチタンである。フランジ６１０は、生体適合性金属材料で形成される。一部の実施形態では、材料はチタンである。アンテナスペーサ６１６は、非導電性生体適合性材料で形成される。いくつかの実施形態では、アンテナスペーサ６１６は、ＰＥＥＫで形成される。フィードスルー６１２は、非導電性生体適合性材料で形成される。一部の実施形態では、フィードスルー６１２はセラミックで形成される。無線通信とは無関係に、移植可能な報告プロセッサ１０４の識別を提供する目的でのＸ線ＩＤ６０８。

図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、図１の移植可能な報告プロセッサ１０４である。８Ｃは、予め組み立てられた密封組立品１３６、アンテナ２０８、及びカバー２１０から組み立てられる。図１１Ｂ及び図１１Ｃを参照すると、アンテナスペーサ６１６が、気密アセンブリ１３６のフィードスルー６１２（図８Ｃに示される）の外部ピンの上に配置され、アンテナ２０８がフィードスルーピンに溶接される。次に、カバー２１０がケーシング２１６の下部連結セクション２１８上に組み立てられる。いくつかの実施形態では、カバーはエポキシでバックフィルされる（充填ポート及びブリードポートは図示せず）。エポキシ材料は、カバー２１０内にアンテナ２０８を封入する。エポキシ材料は、医療用シリコーンであってもよい。アンテナ２０８を封入することは、移植可能な報告プロセッサ１０４の構造剛性を増加させ、アンテナを組織及び体液から分離する。

したがって、すべての活性電子機器及び電池２０４が密封組立品１３６内に収容される、移植可能な報告プロセッサ１０４が開示される。電池２０４の接地基準電位は、下部シュラウド６０６及びケーシング２１６に物理的に溶接される。ケーシング２１６と脛骨プレート１０６との間の周囲の組織との密着性により、移植可能な報告プロセッサ１０４の接地基準電位は、身体組織電位（周囲の組織と電気的に中性）と等しい。密封組立品１３６内で、電池２０４基準電位（ＧＮＤ）及び電池正端子電位（ＶＢＡＴＴ）の両方が電子組立品２０６全体に配線されて、電子構成要素に電力供給する。フィードスルー６１２は、密封組立品１３６の内側の電子機器と密封組立品の外側のループアンテナ２０８との間の接続を提供する。アンテナ２０８は、一方の端が無線トランシーバに接続され、他方の端が電池基準電位（ＧＮＤ）に接続される、白金－イリジウム（ＰｔＩｒ＝９０／１０）リボンで形成される導電ループである。ループアンテナ２０８は、磁気ループを提供し、例えば、導電性ループ内のＡＣ信号は磁場を生成する。アンテナ２０８は、カバー２１０及びエポキシバックフィルによって封入され、その両方が非導電性である。アンテナ２０８は、密封組立品１３６の外側の移植可能な報告プロセッサ１０４の唯一の電気的に活性な構成要素であり、通常の動作条件下では、エポキシ充填及びＰＥＥＫカバーが周囲の組織と電気的に相互作用することから絶縁される。

図１２Ａ及び図１２Ｂを参照すると、図３Ａに示されているような脛骨コンポーネントに対応するインテリジェントインプラント３００用の移植可能な報告プロセッサ３０４は、短い脛骨ステム延長部として機能するように構成されている。この短伸展の移植可能な報告プロセッサ３０４は、電池３１４、電子組立品３１６、及びアンテナ３１８を囲むハウジングを含む。移植可能な報告プロセッサ３０４のハウジング３０２は、カバー３２０又はレドーム及びケーシング３２２を含む。ケーシング３２２は、中央セクション３２４、上部連結セクション３２６、及びカバー３２０が連結するように構成される下部連結セクション３２８を含む。

ハウジング３０２は、約２８ミリメートル（ｍｍ）の長さＬ₁を有し、その最も広い断面で約₁４ｍｍの直径Ｄ１を有する。様々な実施形態において、移植可能な報告プロセッサ１０４は、２０ｍｍ～３０ｍｍの範囲の長さＬ₁を有してもよい。様々な実施形態において、移植可能な報告プロセッサ３０４は、５ｍｍ～３０ｍｍの範囲の最も広い断面に直径Ｄ₁を有してもよい。直径という用語は、広い意味で最大断面距離を指すために使用され、断面は正確な円である必要はないが、楕円形、楕円形、又はさらには４、５、又は６面等の他の形状であってもよいことに留意されたい。

カバー３２０は、アンテナ３１８を覆い、保護し、これは、移植可能な報告プロセッサ３０４がデータ／情報（以下、情報）を受信及び送信することを可能にする。カバー３２０は、許容できるレベルの減衰及びその他の信号劣化で無線周波数（ＲＦ）信号がカバーを通して伝搬することを可能にする、プラスチック又はセラミック等の任意の材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、カバー２１０は、ポリエーテルエーテル－ケトン（ＰＥＥＫ）からなる。

中央セクション３２４及び上部連結セクション３２６は、互いに一体型であり、電子組立品３１６及び電池３１４を覆い、かつ保護し、金属、プラスチック、又はセラミック等の任意の適切な材料から作製することができる。さらに、中央セクション３２４はアライメントマーク３３０を含み、このアライメントマーク３３０は、図３Ａ及び３Ｂに示す脛骨コンポーネントのレセプタクル３１２の外側の対応するアライメントマークと位置合わせするように構成されている。膝関節インプラントの脛骨コンポーネントが移植されたときに、アライメントマーク３３０をレセプタクル３１２上のマークと整列させることにより、移植可能な報告プロセッサ３０４が脛骨ステム３１０に対して所望の配向にあることが確実になる。

上部連結セクション３２６は、脛骨ステム３１０のレセプタクル３１２に適合するようにサイズ設定され、さもなければ構成される。嵌合は、固定機構（例えば、接着剤、止めねじ）を必要としないように十分に滑りやすくてもよく、又は上部連結セクション３２６は、移植可能な報告プロセッサ３０４を脛骨ステム３１０に取り付けて固定するための、ねじ山、クリップ、及び／又は止めねじ（図示せず）及び止めねじ係合孔等の固定機構を含み得る。

図１３Ａ、図１３Ｂ、及び図１３Ｃに示す通り、移植可能な報告プロセッサ３０４の主要構成要素は、電池３１４、電子組立品３１６、及びアンテナ３１８を含む。電池３１４は、移植可能な報告プロセッサ３０４の電子回路に、移植可能な報告プロセッサの予想寿命の大部分（例えば、１～１５年以上、例えば、１０年以上、又は１５年以上）又は全体（例えば、１８年以上）にわたって電力供給するように構成される。電池３１４は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃに示す上述したものと同様に構成することができる。したがって、電池構成の詳細は省略する。

電子組立品３１６は、一つ以上のセンサーと、移植可能な報告プロセッサ３０４の状態及び機能、並びに移植可能な報告プロセッサが移植される患者の状態に関連するセンサーから情報を受信及び処理するように構成されたプロセッサとを有する回路組立品３１７を含む。電子組立品３１６は、アンテナ３１８を通して処理された情報を外部装置に送信するようにさらに構成される。

図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、アセンブリ３１７は、剛直なフレックスプリント回路基板（ＰＣＢ）アセンブリであり、第一のＰＣＢ８２２及び第二のＰＣＢ８２４を含む。第一のＰＣＢ８２２及び第二のＰＣＢ８２４は、剛直なＰＢＣであり、その上に取り付けられた様々な電子機器構成要素を有する。二つの剛直なＰＣＢ８２２、８２４は、屈曲部８２６によって接続される。回路アセンブリ３１７はまた、屈曲セクション８３０によって第一のＰＣＢ８２２に接続されたアンテナ端子基板８２８と、屈曲セクション８３４によって第二のＰＣＢ８２４に接続された電池端子基板８３２とを含む。ポリアミド部であってもよい屈曲セクション８２６，８３０，８３４は、図１３Ｃに示すように、２つのＰＣＢ８２２，８２４が互いに概ね平行になり、２つの端子板８２８，８３２が互いに概ね平行になるように回路アセンブリ３１７を折り畳んで、オープンボックス構造を形成することを可能にする。

回路アセンブリ３１７は、アンテナ端子基板８２８上の端子を通してアンテナ３１８に、及び電池端子基板８３２上の端子を通して電力構成要素（例えば、電池）に物理的及び電気的に結合される。ＰＣＢ８２２、８２４は、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）集積回路、加速度計（ＡＣＣ）、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）集積回路及び一方の側にある他の回路構成要素、並びにリアルタイムクロック（ＲＴＣ）集積回路、メモリ集積回路（ＦＲＡＭ(登録商標)）、無線送信機（ＭＩＣＳ）集積回路、及び他方の側にある他の回路構成要素を含み得る。いずれの場合でも、折り畳まれた回路アセンブリ３１７は、移植可能な報告プロセッサ内のかなりの量の物理的空間を節約するコンパクトな構成を提供する。

図１３Ｃに示すように、組立品３１６の他の構成要素は、第一のライナー７０２、第二のライナー７０４、スリーブ７０６、Ｘ線ＩＤ７０８、フランジ７１０、インプラントグレードのバイポーラフィードスルー７１２、及びアンテナスペーサ７１６を含む。第一のライナー７０２及び第二のライナー７０４は、スリーブ７０６内及び移植可能な報告プロセッサ３０４のケーシング３２２内で、回路アセンブリ３１７及びその関連するセンサ、例えば、加速度計及びジャイロスコープを機械的に安定化するように機能する。第一のライナー７０２及び第二のライナー７０４はまた、回路アセンブリ３１７を外力（例えば、衝撃又は振動）から絶縁するように機能する。回路アセンブリ３１７及びそのセンサの安定化及び衝撃吸収機能は、移植可能な報告プロセッサ３０４内のセンサの機械的移動又はシフトを最小化し、センサが整列する軸に対して、及びセンサが測定する軸の周り又はそれに沿って許容可能なオフセット度内にセンサの配向を維持するように機能する。移植可能な報告プロセッサ３０４の製造中、センサは、軸（例えば、ケーシング３２２上の黒線マーカー）と整列し、センサによってなされる任意の残留測定値（例えば、ゼロ測定値が予想される場合、ゼロ以外の測定値）は、較正を通して考慮される。ライナー７０２、７０４は、センサーを整列軸に対する公差の範囲内で比較的安定に保つ。ジャイロスコープについては、ライナー７０２、７０４は、較正前に毎秒１０度又は３度未満、及び較正後に毎秒０．１度又は０．５度未満の残留オフセットを維持するように構成される。加速度計については、ライナー７０２、７０４は、較正前に０．１ｇ又は０．１５ｇ未満に、及び較正後に０．０２ｇ又は０．０１ｇ未満の残留オフセットを維持するように構成される。先行する度／秒及びｇ値は、ライナー７０２、７０４が最小化するように機能するセンサの機械的ミスアライメントから変換されるジャイロスコープ及び加速度計によってそれぞれ出力される電気パラメータであることに留意されたい。

第一のライナー７０２及び第二のライナー７０４は、例えば、ポリカーボネートを含む任意の適切な材料から形成され得る。スリーブ７０６は、生体適合性金属材料で形成され得る。一部の実施形態では、材料はチタンである。フランジ７１０は、生体適合性金属材料で形成される。一部の実施形態では、材料はチタンである。アンテナスペーサ７１６は、非導電性生体適合性材料で形成される。いくつかの実施形態では、アンテナスペーサ７１６は、ＰＥＥＫで形成される。フィードスルー７１２は、非導電性生体適合性材料で形成される。一部の実施形態では、フィードスルー７１２はセラミックで形成される。無線通信とは無関係に、移植可能な報告プロセッサ３０４の識別を提供する目的でのＸ線ＩＤ７０８。

図１３Ｃの移植可能な報告プロセッサ３０４は、図１１Ａ～図１１Ｃを参照して上に開示したのと同じ方法で組み立てることができる。

ビルトインインプラント型レポートプロセッサ
図１５，図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、移植可能な報告プロセッサ１２４は、図５Ａに示すような肩インプラントシステムの上腕骨構成要素１２０と一体化されている。
移植可能な報告プロセッサ１２４は、例えば、標準サイズの上腕骨構成要素（図１６Ａ）は、９１ｍｍ～９４ｍｍの範囲の長さ、及びマイクロサイズの上腕骨構成要素（図１６Ｂ）は、６６ｍｍ～６９ｍｍの範囲の長さを有する。いずれの構成においても、移植可能な報告プロセッサ１２４は、上腕骨構成要素１２０の上腕骨ステム７４４部分内に形成されたレセプタクル７４２内に適合するように構成された電池７４０と、レセプタクル内に適合するように構成された電子組立品７４６と、上腕骨ステムの先端７５０から延在するレセプタクルの外側のアンテナ７４８と、アンテナを覆うカバー７５２と、を含む。上腕骨ステム７４４の先端７５０におけるアンテナフィードスルー７５４は、レセプタクル７４２内に部分的に延在する。

図１６Ａ、図１６Ｂ、及び図１７に示すように、移植可能な報告プロセッサ１２４の一次構成要素は、電池７４０、電子組立品７４６、及びアンテナ７４８を含む。電池７４０は、移植可能な報告プロセッサ１２４の電子回路に、移植可能な報告プロセッサの予想寿命の大部分（例えば、１～１５年以上、例えば、１０年以上、又は１５年以上）又は全体（例えば、１８年以上）にわたって電力供給するように構成される。電池７４０は、図８Ａ，図８Ｂ、図８Ｃに示す上述したものと同様に構成することができる。したがって、電池構成の詳細はここでは省略する。

電子組立品７４６は、一つ以上のセンサと、移植可能な報告プロセッサ１２４の状態及び機能、並びに移植可能な報告プロセッサが移植される患者の状態に関連するセンサから情報を受信及び処理するように構成されたプロセッサとを有する回路組立品７４７を含む。電子組立品７４６は、アンテナ７４８を通して処理された情報を外部装置に送信するようにさらに構成される。電子組立品７４６の回路組立品７４７は、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して上述したように構成することができる。したがって、電子組立品７４６の詳細はここでは省略する。アンテナ７４８は、本開示のアンテナ設計セクションに以下に記載されるように構成され得る。

図１７を参照すると、移植可能な報告プロセッサ１２４の他の構成要素は、第１のライナー７６２、第２のライナー７６４、スリーブ７６６、フランジ７６８、及びインプラントグレードのバイポーラフィードスルー７７０を含む。第１のライナー７６２、第２のライナー７６４は、スリーブ７６６内の電子組立品７４６を機械的に安定化するように機能する。第一のライナー７６２及び第二のライナー７６４は、例えば、ポリカーボネートを含む任意の適切な材料から形成され得る。スリーブ７６６は、生体適合性金属材料で形成され得る。一部の実施形態では、材料はチタンである。フランジ７６８は、生体適合性金属材料で形成される。一部の実施形態では、材料はチタンである。アンテナスペーサ７１６は、非導電性生体適合性材料で形成される。いくつかの実施形態では、アンテナスペーサ７１６は、ＰＥＥＫで形成される。フィードスルー７７０は、非導電性生体適合性材料で形成される。一部の実施形態では、フィードスルー７７０はセラミックで形成される。

図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、図１８Ｄ、及び図１８Ｅに示すように、ショルダーインプラントシステム用のインテリジェントインプラントは、上腕骨コンポーネント１２０、密封部分組立品７５６、アンテナ７４８、及びカバー７５２から組み立てられる。図１８Ｂ及び図１８Ｃを参照すると、気密サブアセンブリ７５６は、上腕骨構成要素１８２０のレセプタクル７４２内に配置され、気密サブアセンブリの遠位端は、上腕骨コンポーネントの遠位端に気密溶接される。図１８Ｄに示すように、アンテナスペーサ７５８は、気密サブアセンブリ７５６のフィードスルー７５４（図１８Ｃに示す）の外部ピンの上に配置され、アンテナ７４８がフィードスルーピンに溶接される。アンテナスペーサ７１６は、非導電性生体適合性材料で形成される。いくつかの実施形態では、アンテナスペーサ７１６は、ＰＥＥＫで形成される。図１８Ｅに示すように、カバー７５２が上腕骨構成要素１２０の先端７５０上に組み立てられ、固定される。いくつかの実施形態では、カバー７５２はエポキシでバックフィルされる（充填及びブリードポートは図示せず）。エポキシ材料は、カバー７５２内にアンテナ７４８を封入する。エポキシ材料は、医療用シリコーンであってもよい。アンテナ７４８を封入することは、上腕骨構成要素１２０のレセプタクル７４２から延在する移植可能な報告プロセッサ１２４の一部分の構造剛性を増加させ、アンテナを組織及び体液から分離する。

図１９に示すように、報告プロセッサ１４４は、図６Ａに示すような股関節インプラントシステムの大腿骨コンポーネント１４０と一体化されている。移植可能な報告プロセッサ１４４は、大腿骨コンポーネント１４０の近位正中線部分１５１に形成されたレセプタクル７８２内に適合するように構成された電池７８０と、レセプタクル内に適合するように構成された電子組立品７８４と、大腿骨コンポーネントの表面から延在するレセプタクルの外側のアンテナ７８６と、アンテナを覆うカバー７８８とを含む。電子組立品７８４のアンテナフィードスルー７９０は、大腿骨構成要素１４０の表面に位置付けられ、レセプタクル７８２内に部分的に延在する。電子組立品７８４は、大腿骨構成要素１４０に気密溶接され、それによってレセプタクル７８２内に気密チャンバを作り出す。

電池７８０は、移植可能な報告プロセッサの予想寿命の大部分（例えば、１～１５年以上、例えば、１０年以上、又は１５年以上）又は全体（例えば、１８年以上）にわたって、移植可能な報告プロセッサ１４４の電子回路に給電するように構成される。電池７８０は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃを参照して上述したのと同様に構成することができる。したがって、電池構成の詳細はここでは省略する。

電子組立品７８４は、一つ以上のセンサ及びプロセッサが、移植可能な報告プロセッサ１４４の状態及び機能、並びに移植可能な報告プロセッサが移植される患者の状態に関連するセンサから情報を受信及び処理するように構成されたプロセッサを含む、回路組立品７８５を含む。電子組立品７８４は、アンテナ７８６を通して処理された情報を外部装置に送信するようにさらに構成される。電子組立品７８４の回路組立品７８５は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す上述した構成とすることができる。したがって、電子組立品７８４の詳細はここでは省略する。アンテナ７８６は、本開示のアンテナ設計セクションに以下に記載されるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、組立中に、カバー７８８はエポキシ（充填及びブリードポートは図示せず）でバックフィルされる。エポキシ材料は、カバー７８８内にアンテナ７８６を封入する。エポキシ材料は、医療用シリコーンであってもよい。アンテナ７８６を封入することは、大腿骨コンポーネント１４０のレセプタクル７８２から延在する移植可能な報告プロセッサ１４４の一部分の構造剛性を増加させ、組織及び体液からアンテナを分離する。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、移植可能な報告プロセッサ４０４は、膝関節インプラントシステムの脛骨コンポーネント４００と統合されている。移植可能な報告プロセッサ４０４は、脛骨構成要素の脛骨ステム４１０部分内に形成されたレセプタクル４１２内に適合するように構成された部分組立品４０９を含む。部分組立品４０９は、電池４１３、電子組立品４１５、アンテナフィードスルー４１７、及びアンテナ４１９を含む。部分組立品４０９がレセプタクル４１２内に配置される時、電池４１３及び電子組立品４１５はレセプタクル４１２の内側に位置し、アンテナ４１９はレセプタクルの外側に位置する。アンテナフィードスルー４１７は、レセプタクル４１２内に部分的に延在する。部分組立品４０９の電子組立品４１５部分は、脛骨ステム４１０に気密溶接され、それによって、電池４１３及び電子組立品４１５がその中に存在するレセプタクル４１２内に気密チャンバーを作り出す。カバー４１１は、アンテナ４１９を覆い、ねじ結合によって脛骨ステム４１０に固定され得る。別の方法として、カバー４１１は、レセプタクル４１２内に部分組立品を配置する前に、部分組立品４０９にオーバーモールドされ得る。

電池４１３は、移植可能な報告プロセッサ４０４の電子回路に、移植可能な報告プロセッサの予想寿命の大部分（例えば、１～１５年以上、例えば、１０年以上、又は１５年以上）、又は全体（例えば、１８年以上）にわたって電力供給するように構成される。電池４１３は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃに示す上述したものと同様に構成することができる。したがって、電池構成の詳細については省略する。

電子組立品４１５は、一つ以上のセンサと、移植可能な報告プロセッサ４０４の状態及び機能、並びに移植可能な報告プロセッサが移植される患者の状態に関連するセンサから情報を受信及び処理するように構成されたプロセッサとを含む。電子組立品４１５は、アンテナ４１９を通して処理された情報を外部装置に送信するようにさらに構成される。電子組立品４１５は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す上述したように構成することができる。したがって、電子組立品４１５の詳細については省略する。アンテナ４１９は、本開示のアンテナ設計セクションに以下に記載されるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、組立中、カバー４１１はエポキシでバックフィルされる（充填及びブリードポートは図示せず）。エポキシ材料は、カバー４１１内にアンテナ４１９を封入する。エポキシ材料は、医療用シリコーンであってもよい。アンテナ４１９を封入することにより、脛骨部品４００のレセプタクル４１２から延びる移植可能な報告プロセッサ４０４の一部分の構造剛性が増大し、アンテナを組織及び体液から分離する。

アンテナ設計
図２０Ａ～図２０Ｅに示すように、上記に開示された構成要素アセンブリ及び統合ＩＲＰのアンテナは、ＩＲＰの電子アセンブリによって生成された情報を、インテリジェントインプラントが移植される対象の身体の外側の遠隔目的地に送信し、対象の身体の外側の遠隔供給源から情報を受信するように設計される。いくつかの実施形態では、アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６は、湾曲した端部９０６、湾曲した端部の反対側の平坦な端部９０８、及び湾曲した端部と平坦な端部との間に延在する一対の対向する側面９１０、９１２を有するループ９０４に構成された平坦なリボン９０２である。アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６を形成する平坦なリボン９０２は、主表面９１４及び小さな縁部９１６を有する。

図２０Ｂ～図２０Ｅに示すように、アンテナ２０８，４１９は、図７Ａ及び図７ＢのＩＲＰ又は図４Ａ及び図４ＢのＩＲＰで使用するためのものである１つの例示的な実施形態では、アンテナは、１９．５０７ｍｍ（０．７６８インチ）のループ長さ（_lp）、７．１０１ｍｍ（０．２７６インチ）のループ幅（ｗ_lp）、３．５０５ｍｍ（０．１３８インチ）の湾曲した端部９０６での曲率半径（ｒ）、０．１２７ｍｍ（．００５０インチ）の厚さ（ｔ）、及び１．５ｍｍ（０．０５９インチ）の高さ（ｈ）を有する。図２０Ｃに示すように、アンテナ２０８のループ領域（_lp×ｗ_lp）は、約１３８．５２ｍｍ²（０．２２２平方インチ）である。図２０Ｄに示すように、ループ９０４を形成する平坦なリボン９０２の全長（ｌ_tot）は、４８．５６５ｍｍ（１．９１２インチ）である。したがって、アンテナの主表面９１４の断面積（ｌ_tot×ｈ）は、約７２．８４７５ｍｍ²（０．１１３平方インチ）である。

引き続き図２０Ｂ～図２０Ｅに示すように、アンテナ３１８，７４８が図１２Ａ及び図１２ＢのＩＲＰ、又は、図１６Ａ及び図１６ＢのＩＲＰで使用するためのものであり得る別の例示的な実施形態では、アンテナは、７．６２ｍｍ（０．３００インチ）のループ長さ（_lp）、８．１２８ｍｍ（０．３２インチ）のループ幅（ｗ_lp）、４．０６４ｍｍ（０．１６インチ）の湾曲した端部９０６での曲率半径（ｒ）、０．１２７ｍｍ（０．００５０インチ）の厚さ（ｔ）、及び高さ（ｈ）１．５ｍｍ（０．０５９インチ）を有する。図９に示すように、ループ領域（_lp×ｗ_lp）は、約６１．９３ｍｍ²（０．０９６平方インチ）である。図９Ｄに示すように、ループ９０４を形成する平坦なリボン９０２の全長（ｌ_tot）は、２１．３６８７ｍｍ（０．８４１インチ）である。したがって、アンテナの主表面９１４の断面積（ｌ_tot×ｈ）は、約３２．０５ｍｍ²（０．０４９６平方インチ）である。

アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６の前述の寸法に関して、ＲＦ伝送に対する皮膚効果のために、アンテナの断面表面積を最大化して、ＲＦエネルギー損失を最小化すると同時に、ＰｔＩｒ体積を最小化して、それによってコストを最小化することが望ましい。平坦なリボン９０２の厚さは、組立中にアンテナ形状を維持するためのおよその最小値を表し、平坦なリボンの高さ（ｈ）は、必要な表面積を達成するようなものである。

図８Ａ及び図８Ｂに示す移植可能な報告プロセッサ１０４を参照すると、アンテナ２０８は、アンテナの主表面９１４が、ループ９０４の対向する側面９１０、９１２及び湾曲した端部９０６の長さに沿ってカバー２１０の内表面５０８と概して平行である配向で、ハウジングのカバー２１０内に位置する。概して平行とは、互いに面する隣接する表面間の関係を指し、一方の表面は、他方に平行であるか、又は平行である程度範囲内、例えば、２５度以内である。この目的のために、カバー２１０は、ドーム形状の閉鎖端５１０と、ドーム形状の閉鎖端から延びる側壁部分５１２とを含み、アンテナ２０８の湾曲した端９０６はドーム形状の閉鎖端に位置し、一方でアンテナの対向する側面は側壁によって囲まれている。カバー２１０の内表面５０８と概して平行なアンテナの主表面９１４の配向は、アンテナの平坦なリブボンループの内側の面積を最大化し、これは次に、開放面積を通って流れることができる磁束の量を最大化し、改善されたアンテナ性能を提供する。

アンテナ２０８の配向はまた、アンテナ自体の観点から説明されてもよい。例えば、図８Ａ、図８Ｂ、及び図２０Ａ～図２０Ｃに示すように、アンテナ２０８は、アンテナの主要面９１４がループ９０４の中心を通って延びる軸９２６に面する向きでハウジングのカバー２１０内に配置され、軸はループ９０４によって囲まれる平面に対して垂直である。言い換えれば、主要面９１４は、ループによって囲まれた領域に垂直な軸に概ね平行な平面内にある。あるいは、代替的に述べると、アンテナ２０８の主面９１４は、ループ９０４によって結合される平面に概して垂直な平面にある。概して垂直とは、平面間の関係を指し、一方の平面は、他方に対して垂直であるか、又は垂直である程度範囲内、例えば、２５度以内である。この場合も、このようにアンテナの主表面９１４の配向は、アンテナのループ内部の面積を最大化し、これは次に、開口面積を通って流れることができる磁束の量を最大化し、改善されたアンテナ性能を提供する。

図８Ａ、図８Ｂ、及び図２０Ａ～図２０Ｃに示すように、アンテナ２０８の平坦な端部９０８は、電子組立品２０６に電気的に連結する。この目的のために、アンテナ２０８の平坦な端部９０８は、第二の部分９２０からのギャップによって分離された第一の部分９１８を含む。第１の部分９１８は、電子組立品２０６の第１のフィードスルーピン５１４と連結するように構成された縁部に第１のノッチ９２２を含む。第２の部分９２０は、電子組立品の第２のフィードスルーピン５１６と連結するように構成された縁部に第２のノッチ９２４を含む。

図８Ａ及び図８Ｂに示された植え込み可能な報告プロセッサ１０４のアンテナ２０８の前述の開示された配置、向き、及び電気的結合は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す植え込み可能な報告プロセッサ３０４のアンテナ３１８、図４Ａ及び図４Ｂに示す移植可能な報告プロセッサ４０４のアンテナ４１９、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す移植可能な報告プロセッサ４０４のアンテナ７４８、図１９に示す植え込み可能な報告プロセッサ１４４のアンテナ７８６の配置、向き、及び電気的結合も説明している。したがって、これらのアンテナの配置、配向、及び電気結合の詳細については省略する。

アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６の材料及び表面仕上げに関して、一部の実施形態では、アンテナは、７０％～１００％の範囲の原子百分率を有する白金（Ｐｔ）、及び０％～３０％の範囲の原子百分率を有するイリジウム（Ｉｒ）を含む材料で形成される。一つの例示的な構成では、アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６は、Ｐｔ９０Ｉｒ１０から形成される。白金合金及びＰｔ－Ｉｒ合金は、生体適合性、延性、及び導電率の組み合わせのために選択される。

いくつかの実施形態では、アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６の主表面９１４は、０マイクロインチ～最大１５マイクロインチの範囲の表面仕上げを有する。一つの例示的な構成では、表面仕上げは最大６マイクロインチである。

上述のように、ＩＲＰの構成では、アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６は、誘電体フィードスルーを通して電子組立品に連結され、誘電体ＰＥＥＫカバー及びアンテナを包むバックフィルを有する。バックフィルは、シリコーン又は医療用エポキシ接着剤であってもよい。骨組織及び筋肉におけるアンテナの移植後配置と組み合わせた誘電体にアンテナを取り込むことは、アンテナの性能に影響を与え得る。しかしながら、電子組立品２０６の回路と組み合わせた本明細書に開示される、アンテナ２０８、３１８、４１９、７４８、７８６設計、例えば、幾何学的形状、配向、材料組成、表面仕上げ等は、誘電体及び組織の周囲存在にもかかわらず、２．４５ＧＨｚ及び医療用インプラント通信システム（ＭＩＣＳ）周波数帯、例えば、４０１－４０６ＭＨｚの両方におけるインプラント後通信を可能にする。

１つの構成では、図２０Ａ～図２０Ｅを参照して上述した物理的特性を有するループアンテナ２０８は、２．４５ＧＨｚチャネル上の超低電力ウェイクアップｓｎｉｆｆ信号の移植後の受信を可能にするように調整され、一方で、移植後の受信、並びにＭＩＣＳチャネル、例えば、４００ＭＨｚチャネル上のデータ及び情報の伝送を可能にするように調整される。このため、図２１を参照すると、アンテナ２０８の一端はＤＣ遮断コンデンサ２００２に連結され、他端は接地２００４されている。ＤＣ遮断キャパシタ２００２は、２．４５ＧＨｚ信号経路２００６及び４００ＭＨｚ信号経路２００８を含む並列信号経路に結合される。

２．４５ＧＨｚ経路２００６は、２．４５ＧＨｚの整合ネットワーク２０１０を含む。２．４５ＧＨｚの整合ネットワーク２０１０は、トランシーバ２０１２の２．４５ＧＨｚの入力ポートに結合され、トランシーバ２０１２に２．４５ＧＨｚの信号を提供する。２．４５ＧＨｚの整合ネットワーク２０１０は、アンテナ２０８のインピーダンスをトランシーバの２．４５ＧＨｚ入力のインピーダンスに整合させて、２．４５ＧＨｚチャネル上のウェイクアップ信号の通信を可能にする。いくつかの実施形態では、整合インピーダンスは、５０オームよりも大きい。いくつかの実施形態では、整合インピーダンスは、１００オームより大きい。いくつかの実施形態では、整合インピーダンスは、５００オームよりも大きい。いくつかの実施形態では、整合インピーダンスは、１００オーム～８００オームの範囲内である。

４００ＭＨｚ信号経路２００８は、２．４５ＧＨｚのノッチフィルタ２０１４、ＭＩＣＳ整合ネットワーク２０１６、ＳＡＷバンドパスフィルタ２０１８、及びトランシーバ２０１２の４００ＭＨｚの入力ポート及び出力ポートに連結された整合要素２０２０を含む。２．４５ＧＨｚノッチフィルタ２００８は、４００ＭＨｚ経路から２．４５ＧＨｚの信号を拒否する。ＳＡＷバンドパスフィルタ２０１８は、信号をさらにフィルタリングして、４００ＭＨｚ信号経路２００８上のトランシーバ２０１２に入る帯域外信号を低減する。

ＭＩＣＳ整合ネットワーク２０１６は、１つ以上の回路構成要素を含み、いくつかの実施形態では、トランシーバ２０１２の第１の合致ポート及び第２の合致ポートを介してファームウェア調整可能である。ＭＩＣＳ整合ネットワーク２０１６は、トランシーバ２０１２のＭＩＣＳ入力における整合要素２０２０とともに、アンテナ２０８のインピーダンスをＭＩＣＳ入力及び出力のインピーダンスに合致させて、４００ＭＨｚチャネルでの通信を可能にする。いくつかの実施形態では、ＭＩＣＳ整合ネットワーク２０１６によって設定されるＳＡＷバンドパスフィルタ２０１８の入力における整合インピーダンスは、５０オームより大きい。いくつかの実施形態では、ＳＡＷバンドパスフィルタ２０１８の入力における整合インピーダンスは、１００オームより大きい。いくつかの実施形態では、ＳＡＷバンドパスフィルタ２０１８の入力における整合インピーダンスは、１００オーム～５００オームの範囲内である。いくつかの実施形態では、整合要素２０２０によって設定される、トランシーバ２０１２のＭＩＣＳ入力における整合インピーダンスは、１０オームよりも大きい。いくつかの実施形態では、トランシーバ２０１２のＭＩＣＳ入力における整合インピーダンスは、１０オーム～２００オームの範囲内である。

電子組立品
図２２のブロック図を参照すると、移植可能な報告プロセッサ１００３は、電子組立品１０１０、電池１０１２又は他の好適な移植可能な電源、及びアンテナ１０３０を含む。電子組立品１０１０は、ヒューズ１０１４、スイッチ１０１６、１０１７、及び１０１８、クロック発生器及びクロック及び電力管理回路１０２０、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）１０２２、メモリ回路１０２４、無線周波数（ＲＦ）トランシーバ１０２６、ＲＦフィルタ１０２８、及びコントローラ１０３２を含む回路組立品を備える。電子組立品１０１０はまた、加速度計１０２３を含んでもよい。加速度計１０２３は、単軸又は多軸加速度計であってもよく、一実施形態では、三軸加速度計である。これらの構成要素の一部又はすべての例は、本出願、国際公開第２０１７／１６５７１７号、国際公開第２０２０／２４７８９０号に記載されており、これらは参照により組み込まれる。

電池１０１２は、一フッ化リチウム炭素（ＬｉＣＦｘ）電池、又は運動学的インプラントの予想寿命（例えば、５～２５年以上）の間、電子組立品１０１０に給電するためのエネルギーを貯蔵するように構成された他の貯蔵セル等の任意の適切な電池であってもよい。

ヒューズ１０１４は、電池１０１２、又は電池から流れる電流が患者を損傷し、電池及び電子組立品１０１０の一つ以上の構成要素を損傷するのを防止するように構成された任意の適切なヒューズ（例えば、永久的）又は回路ブレーカー（例えば、リセット可能）であってもよい。例えば、ヒューズ１０１４は、電池１０１２が患者を燃焼する、電子組立品１０１０を損傷する、電池を損傷する、又は運動学的インプラントの構造構成要素を損傷するのに十分な熱を生成するのを防止するように構成され得る。

スイッチ１０１６は、コントローラ１０３２からの制御信号１０３４に応答して、電池１０１２をＩＭＵ１０２２に結合する、又は電池をＩＭＵ１０２２から結合解除するように構成される。例えば、コントローラ１０３２は、スイッチ１０１６を開放させる開状態を有する制御信号１０３４を生成し、したがって、スリープモード又は他の低電力モード中にＩＭＵ１０２２から電力を結合解除して、電力を節約し、したがって、電池１０１２の寿命を延ばすように構成され得る。同様に、コントローラ１０３２はまた、スイッチ１０１６を閉じさせ、したがって、スリープモードから覚醒させるか、又は別の低電力モードを出るときに、ＩＭＵ１０２２に電力を結合させる、閉状態を有する制御信号１０３４を生成するように構成され得る。こうした低電力モードは、ＩＭＵ１０２２のみ、又はＩＭＵ及び移植可能な報告プロセッサ１００３の一つ以上の他の構成要素に対するものであってもよい。

スイッチ１０１７は、コントローラ１０３２からの制御信号１０３６に応答して、電池１０１２を加速度計１０２３に結合する、又は電池を加速度計１０２３から結合解除するように構成される。例えば、コントローラ１０３２は、スイッチ１０１７を開放させる開状態を有する制御信号１０３６を生成し、したがって、スリープモード中に加速度計１０２３から電力を結合解除して、電力を節約し、したがって、電池１０１２の寿命を延ばすように構成され得る。同様に、コントローラ１０３２はまた、スイッチ１０１７を閉じさせ、したがって、スリープモードから“覚醒”すると、加速度計１０２３に電力を結合させる閉状態を有する制御信号１０３６を生成するように構成され得る。

スイッチ１０１８は、コントローラ１０３２からの制御信号１０３８に応答して、電池１０１２をメモリ回路１０２４に結合する、又は電池をメモリ回路１０２４から結合解除するように構成される。例えば、コントローラ１０３２は、スイッチ１０１８を開放させる開状態を有する制御信号１０３８を生成し、したがって、スリープモード又は他の低電力モード中にメモリ回路１０２４から電力を結合解除して、電力を節約し、したがって、電池１０１２の寿命を延ばすように構成され得る。同様に、コントローラ１０３２はまた、スイッチ１０１８を閉じさせ、したがって、スリープモードから覚醒するか、又は別の低電力モードを出るときに、電力をメモリ回路１０２４に連結させる、閉状態を有する制御信号１０３８を生成するように構成され得る。こうした低電力モードは、メモリ回路１０２４のみのため、又はメモリ回路及び電子組立品１０１０の一つ以上の他の構成要素のためであってもよい。

クロック回路１０２０は、電子組立品１０１０の他の構成要素のうちの１つ以上に対するクロック信号を生成するように構成されており、コントローラ１０３２が移植可能な回路の１つ以上の構成要素をスリープモード又は他の低電力モードに入らせるか、又はスリープモード又は他の低電力モードから退出させるのに応答して、定期的なコマンド又は他の信号（例えば、中断要求）を生成するように構成され得る。一部の実施形態では、クロック回路１０２０はまた、電池１０１２からの電圧を調節し、電子組立品１０１０の他の構成要素の一部又はすべてに調節電力供給電圧を提供するように構成される。これらの実施形態では、クロック回路１０２０は、クロック及び電力管理回路と称され得る。

ＩＭＵ１０２２は、座標ｘ、ｙ、及びｚ軸を有する基準フレームを有し、ＩＭＵがｘ、ｙ、及びｚ軸の各々に沿って経験する線形加速度、並びにＩＭＵがｘ、ｙ、及びｚ軸の各々の周りに経験する角速度（又は回転運動）を測定するか、又はそうでなければ定量化するように構成され得る。ＩＭＵ１０２２のこうした構成は、ＩＭＵ１０２２が６つの固有の量、ａ_x（ｇ）、ａ_y（ｇ）、ａ_z（ｇ）、Ωｘ（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、及びΩ_z（ｄｐｓ）を測定するため、少なくとも６軸構成である。あるいは、ＩＭＵ１０２２は、ＩＭＵが、土木磁場を使用して、ａ_x（ｇ）、ａ_y（ｇ）、ａｚ（ｇ）、Ωｘ（ｄｐｓ）、Ωｙ（ｄｐｓ）、及びΩ_z（ｄｐｓ）の蓄積された誤差を補償するか、又はそうでなければ補正することができる、９軸構成で構成され得る。しかし、ＩＭＵが短いバースト（例えば、０．１０～１００秒（複数可））のみにわたって加速度及び角速度を測定する一実施形態では、多くの用途では、蓄積された誤差は、典型的には、それぞれの誤差公差を超えることなく無視することができる。

ＩＭＵ１０２２は、ｘ、ｙ、及びｚ加速度計及びジャイロスコープの各々に対するそれぞれのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を含み得る。あるいは、ＩＭＵ１０２２は、ｘ、ｙ、及びｚ加速度計及びジャイロスコープの各々、並びに加速度計及びジャイロスコープによって共有されるＡＤＣをわずか１つ、それぞれ含むことができる。加速度計及びジャイロスコープ当たり１つより少ないＡＤＣを含むことで、ＩＭＵ１０２２のサイズ及び回路密度の一方又は両方を減少させることができ、ＩＭＵの電力消費を減少させることができる。しかし、ＩＭＵ１０２２は、各加速度計及び各ジャイロスコープに対するそれぞれのサンプル・アンド・ホールド回路を含むため、加速度計及びジャイロスコープによって生成されるアナログ信号のサンプルは、同じ又は異なるサンプル時間、同じ又は異なるサンプル速度、及び同じ又は異なる出力データ速度（ＯＤＲ）で採取され得る。

加速度計１０２３は、低電力状態の加速度を監視するように構成される。加速度計１０２３は、単軸又は多軸加速度計であってもよく、一実施形態では、三軸加速度計である。三軸構成の場合、加速度計１０２３は、ｘ、ｙ、及びｚ加速度計の各々に対してそれぞれのＡＤＣを含み得る。別の方法として、加速度計１０２３は、ｘ、ｙ、及びｚ加速度計の各々に対して、また加速度計によって共有されるＡＤＣをわずか１つしか含まない、それぞれのサンプル・アンド・ホールド回路を含むことができる。加速度計当たり１つより少ないＡＤＣを含むことで、加速度計１０２３のサイズ及び回路密度の一方又は両方を減少させることができ、加速度計１０２３の電力消費量を減少させることができる。それが感知する加速信号に基づいて、加速度計１０２３は、動き事象を検出することができる。例えば、加速度計は、足場又は肩の揺れ等の単純な動き事象を検出し、こうした検出をカウントするように構成され得る。加速度計は、歩行運動又は腕の揺れ運動等の著しい運動を検出するように構成され得る。加速度計１０２３は、著しい動きが検出された時に、コントローラ１０３２にウェイクアップ信号を提供するように構成されている。

メモリ回路１０２４は、ＥＥＰＲＯＭ又はＦＬＡＳＨメモリ等の任意の適切な不揮発性メモリ回路であってもよく、コントローラ１０３２によって書き込まれたデータを記憶し、コントローラからの読み取りコマンドに応答してデータを提供するように構成され得る。

ＲＦトランシーバ１０２６は、コントローラ１０３２（及び随意にヒューズ１０１４）が運動学的移植可能な装置と併用するように構成された基地局（図２２には図示せず）と通信することを可能にするように構成された従来のトランシーバとすることができる。例えば、ＲＦトランシーバ１０２６は、任意の好適なタイプのトランシーバ（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（ＢＴＬＥ）、及びＷｉＦｉ（登録商標））であってもよく、任意の好適なプロトコル（例えば、ＭＩＣＳ、ＩＳＭ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（ＢＴＬＥ）、及びＷｉＦｉ（登録商標））に従って動作するように構成されてもよく、１ＭＨｚ～５．４ＧＨｚの範囲内、又は任意の他の好適な範囲内の周波数帯で動作するように構成され得る。

ＲＦフィルタ１０２８は、表面音響波（ＳＡＷ）フィルタ又はバルク音響波（ＢＡＷ）フィルタ等の任意の好適なバンドパスフィルタであり得る。一部の実施形態では、ＲＦフィルタ１０２８は、デュアルバンド通信を可能にするための複数のフィルタ及び他の回路を含む。例えば、ＲＦフィルタ１０２８は、ＭＩＣＳチャネル上の通信のためのバンドパスフィルタと、図２１を参照して２．４５ＧＨｚ等の異なるチャネルでの通信のためのノッチフィルタとを含むことができる。

アンテナ１０３０は、ＲＦトランシーバ１０２６がアンテナによる送信のための信号を生成する周波数帯、及び基地局がアンテナによる受信のための信号を生成する周波数帯に適した任意のアンテナであり得る。いくつかの実施形態では、アンテナ１０３０は、図２０Ａ～図２０Ｅを参照して上述したように、フラットリボンループアンテナとして構成される。

任意の適切なマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサであり得るコントローラ１０３２は、電子組立品１０１０の他の構成要素のうちの１つ以上の構成及び動作を制御するように構成されている。例えば前記コントローラ１０３２が、前記ＩＭＵ１０２２を制御して、前記電子組立品１０１０が関連付けられる前記移植可能な医療デバイスの動きの測定値を取得するように構成され、こうした測定の品質を定量化する（例えば、は、測定値“良い”又は“悪い”）であり、前記ＩＭＵによって生成された測定データを前記メモリ１０２４に格納することと、前記保存されたデータをペイロードとして含むメッセージを生成すること、パケット化して外部デバイスに送信するために、前記メッセージパケットを前記ＲＦトランシーバ１０２６に提供することと、例えば、基地局である。コントローラ１０３２は、アンテナ１０３０、ＲＦフィルタ１０２８、及びＲＦトランシーバ１０２６を介して外部装置から受信したコマンドを実行するように構成され得る。例えば、コントローラ１０３２は、基地局から構成データを受信し、構成データを、基地局が構成データを方向付ける電子組立品１０１０の構成要素に提供するように構成され得る。基地局が構成データをコントローラ１０３２に向けた場合、コントローラは、構成データに応答してそれ自体を構成するように構成される。コントローラ１０３２はまた、一つ又は複数のプログラムされたサンプリングスケジュールに従って、又は基地局から受信したオンデマンドデータサンプリングコマンドに応答して、ＩＭＵ１０２２によるデータサンプリングを実行するように構成され得る。例えば、以下に後述するように、移植可能な報告プロセッサ１０４は、マスターサンプリングスケジュール及び周期的、例えば、毎日のサンプリングスケジュールに従って動作するようにプログラムされてもよい。

慣性測定ユニット
図２３は、一実施形態による、図２２のＩＭＵ１０２２の斜視図である。例えば、ＩＭＵ１０２２は、ＢｏｓｃｈＢＭＩ１６０スモール、低電力、ＩＭＵであり得る。

図２２と併せて上述したように、ＩＭＵ１０２２は、三つの測定軸１０６０、１０６２、及び１０６４を含み、これは、説明の目的で、任意にｘ、ｙ、ｚと標識されている。すなわち、デカルト座標系では、ラベル“ｘ”、“ｙ”、及び“ｚ”は、任意の順序又は配置で軸１０６０、１０６２、及び１０６４に任意に適用され得る。マーク１０６６は、ＩＭＵ１０２２パッケージに対する軸１０６０、１０６２、及び１０６４の位置及び配向を示す参照である。

ＩＭＵ１０２２は、三つの加速度計（図２３には図示せず）を含み、その各々は、軸１０６０（ｘ）、１０６２（ｙ）、及び１０６４（ｚ）のそれぞれ一つに沿った直線加速度ａ（ｔ）を感知及び測定し、式中、ａ_x（ｔ）はｘ軸に沿った加速度であり、ａ_y（ｔ）はｙ軸に沿った加速度であり、ａ_z（ｔ）はｚ軸に沿った加速度である。各加速度計は、対応する軸に沿った感知された加速度の瞬間的な大きさを表す瞬間的な大きさを有する、それぞれのアナログ感知又は出力信号を生成する。例えば、所与の時間における加速度計出力信号の大きさは、同時に加速度計の感知軸に沿った加速度の大きさに比例する。

ＩＭＵ１０２２はまた、三つのジャイロスコープ（図２３には図示せず）を含み、その各々は、軸１０６０（ｘ）、１０６２（ｙ）、及び１０６４（ｚ）のそれぞれの一つの周りの角速度Ω（ｔ）を感知及び測定し、ここで、Ω_x（ｔ）はｘ軸に沿った角速度であり、Ω_y（ｔ）はｙ軸に沿った角速度であり、Ω_z（ｔ）はｚ軸に沿った角速度である。各ジャイロスコープは、対応する軸の周りの感知された角速度の瞬間的な大きさを表す瞬間的な大きさを有する、それぞれのアナログ感知又は出力信号を生成する。例えば、所与の時間におけるジャイロスコープ出力信号の大きさは、同時にジャイロスコープの感知軸の周りの角速度の大きさに比例する。

ＩＭＵ１０２２は、各軸１０６０、１０６２、及び１０６４に対して少なくとも二つのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（図２３には図示せず）と、対応する加速度計の出力信号を対応するデジタル加速度信号に変換するための一つのＡＤＣと、対応するジャイロスコープの出力信号を対応するデジタル角速度信号に変換するための他のＡＤＣとを含む。例えば、ＡＤＣの各々は、８ビット、１６ビット、又は２４ビットのＡＤＣであってもよい。

各ＡＤＣ（図２３には図示せず）は、他のＡＤＣのパラメータ値と同じであるか、又は異なるそれぞれのパラメータ値を有するように構成されてもよい。設定可能な値を有するこうしたパラメータの例としては、サンプリング速度、ＡＤＣ入力ノード（複数可）でのダイナミックレンジ、及び出力データレート（ＯＤＲ）が挙げられる。これらのパラメータのうちの１つ以上は、一定の値に設定されてもよく、一方でこれらのパラメータのうちの１つ以上は、動的に（例えば、実行時間中に）設定可能であってもよい。例えば、各ＡＤＣのそれぞれのサンプリング速度は、一つのサンプリング期間中にサンプリング速度が一つの値を有し、別のサンプリング期間中にサンプリング速度が別の値を有するように、動的に設定可能であってもよい。

各デジタル加速度信号及び各デジタル角速度信号について、ＩＭＵ１０２２は、信号に関連付けられたパラメータ値を提供するように構成され得る。例えば、ＩＭＵ１０２２は、各デジタル加速度信号について、及び各デジタル角速度信号について、サンプリング速度、動的範囲、及び第一のサンプル又は最後のサンプルが採取された時間を示すタイムスタンプを提供することができる。ＩＭＵ１０２２は、これらのパラメータ値をメッセージヘッダ（対応するサンプルはメッセージペイロードを形成する）の形態で、又は任意の他の好適な形態で提供するように構成され得る。

加速度計
図２２と併せて上述したように、加速度計１０２３は、三つの加速度計を含み、その各々は、軸１０６０（ｘ）、１０６２（ｙ）、及び１０６４（ｚ）のそれぞれ一つに沿った直線加速度ａ（ｔ）を感知及び測定し、式中、ａ_x（ｔ）はｘ軸に沿った加速度であり、ａ_y（ｔ）はｙ軸に沿った加速度であり、ａ_z（ｔ）はｚ軸に沿った加速度である。これらの三つの測定軸１０６０、１０６２、及び１０６４は、図２３．各加速度計は、対応する軸に沿った感知された加速度の瞬間的な大きさを表す瞬間的な大きさを有する、それぞれのアナログ感知又は出力信号を生成する。例えば、所与の時間における加速度計出力信号の大きさは、同時に加速度計の感知軸に沿った加速度の大きさに比例する。加速度計１０２３は、ＢｏｓｃｈＢＭＡ４００加速度計とすることができる。

加速度計１０２３は、対応する加速度計の出力信号を対応するデジタル加速度信号に変換するための、各軸１０６０、１０６２、及び１０６４のＡＤＣを含む。例えば、ＡＤＣの各々は、８ビット、１６ビット、又は２４ビットのＡＤＣであってもよい。

各ＡＤＣは、他のＡＤＣのパラメータ値と同じであるか、又は異なるそれぞれのパラメータ値を有するように構成され得る。設定可能な値を有するこうしたパラメータの例としては、サンプリング速度、ＡＤＣ入力ノード（複数可）でのダイナミックレンジ、及び出力データレート（ＯＤＲ）が挙げられる。これらのパラメータのうちの１つ以上は、一定の値に設定されてもよく、一方でこれらのパラメータのうちの１つ以上は、動的に（例えば、実行時間中に）設定可能であってもよい。例えば、各ＡＤＣのそれぞれのサンプリング速度は、一つのサンプリング期間中にサンプリング速度が一つの値を有し、別のサンプリング期間中にサンプリング速度が別の値を有するように、動的に設定可能であってもよい。

各デジタル加速信号について、加速度計１０２３は、信号に関連付けられたパラメータ値を提供するように構成され得る。例えば、加速度計１０２３は、各デジタル加速度信号に対して、サンプリング速度、ダイナミックレンジ、及び第一のサンプル又は最後のサンプルが採取された時間を示すタイムスタンプを提供することができる。加速度計１０２３は、これらのパラメータ値をメッセージヘッダ（対応するサンプルはメッセージペイロードを形成する）の形態、又は任意の他の好適な形態で提供するように構成され得る。

膝運動データ
図２４は、膝プロテーゼ１０７２が移植される患者に対するＩＲＰのＩＭＵの座標軸のセットの図である。患者の解剖学的構造に対して、ｘ軸１０６０の正の部分は、脚から外向きの方向に延在する。言い換えれば、ｘ軸１０６０の正の部分は、患者の他の脚から離れて延在する。ｙ軸１０６２の正の部分は、患者の足に向かって下向きの方向に延在する。ｚ軸１０６４の正の部分は、患者の膝の後部から外向きの方向に延在する。

図２５Ａは、患者１０７０が０．９メートル／秒の速度で、かつ約１０秒間、通常の歩行で前方に歩いている間、ｘ軸１０６０、_y軸１０６２、及び_z軸１０６４に沿った加速に応答して、ＩＭＵ１０２２の加速度計がそれぞれ生成する時間の関数としての、アナログ加速信号ａ_x（ｇ）、ａｙ（ｇ）、及びａｚ（ｇ）のデジタル化されたバージョンの、時間に対するプロット２５００である。この例では、ＩＭＵ１０２２は、アナログ加速信号ａ_x（ｇ）、ａ_y（ｇ）、及びａ_z（ｇ）の各々を同じサンプル時間でサンプリングし、サンプリング速度は３２００Ｈｚであり、出力データ速度（ＯＤＲ）は８００Ｈｚである。ＯＤＲは、ＩＭＵ１０２２によって出力される試料の速度であり、３２００Ｈｚで採取された試料をダウンサンプリングすることによって生成される。すなわち、３２００Ｈｚ／８００Ｈｚ＝４であるため、ＩＭＵ１０２２は、３２００Ｈｚで採取された第４の試料毎にのみ出力することによって、８００ＨｚのＯＤＲを生成する。

図２５Ｂは、患者１０７０が０．５メートル／秒の速度で、かつ約１０秒間、通常の歩行で前方に歩いている間、ｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、及びｚ軸１０６４の周りの角速度に応答して、ＩＭＵ１０２２のジャイロスコープがそれぞれ生成する時間の関数としての、アナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、及びΩ_z（ｄｐｓ）のデジタル化されたバージョンの、時間に対するプロット２５０２である。この例では、ＩＭＵ１０２２は、アナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、及びΩ_z（ｄｐｓ）の各々、並びにアナログ加速信号ａ_x（ｇ）、ａ_y（ｇ）、及びａ_z（ｇ）の各々を、同じサンプル時間で、及び３２００Ｈｚの同じサンプリング速度及び８００ＨｚのＯＤＲでサンプリングする。すなわち、プロット２５０２は、図２５Ａのプロット２５００と時間的に整列している。

以下に簡潔に説明するように、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１４／２０９９１６、ＷＯ２０１６／０４４６５１、ＷＯ２０１７／１６５７１７、及びＷＯ２０２０／２４７８９０において、ＩＭＵ１０２２によって提供される加速信号及び角速度信号は、患者の運動学的情報を決定するために処理され得る。例えば、信号は、動作範囲、歩数、ケイデンス、ストライド、及び移動した距離を含む一組の歩行パラメータを決定するように処理され得る。一般的に、インテリジェントインプラントが関節内及び関節の周りで検出できる三次元運動には、コア歩行（又は肩もしくは肘関節形成術の場合の肢の可動性）、巨視的不安定性、及び微視的不安定性の３種類がある。これらのタイプの動作の詳細は、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１７／１６５７１７及びＷＯ２０２０／２４７８９０を参照のこと。

ステップ数、移動距離、及び頻度は、活動の尺度及び活動の堅牢性を表す。ジャイロスコープデータから計算された脛骨（ＲＯＭ脛骨）の動きの範囲は、矢状面の地面に対する脛骨の１０～１５ステップにわたる平均包括的動的旋回を表す。簡潔に述べると、これは、矢状面において並進移動するペンデュラムの包括的円弧と考えることができる。膝の可動域（ＲＯＭ_膝関節）は、ストライドにわたる股関節、大腿骨、及び脛骨の間の矢状面動的包囲角の平均を表す。この計算は、性別、年齢、及びＢＭＩについて階層化された股関節及び大腿骨の位置についての公開された表データの組み合わせを、インプラントのＲＯＭ脛骨データと組み合わせる。この値は、身体検査中に行われた標準治療、臨床医静止、ゴニオメーター測定と同じ意味を有する。しかしながら、これは、身体検査中に評価された静的で完全な能力の可動域とは対照的に、正常な体重担持活動中の実際の動的可動域を表す。ケイデンス、ストライド、ＲＯＭ_脛骨、及びＲＯＭ_膝の個々の値は、２４時間にわたって収集されたデータに基づいて計算された平均値である。

肩運動データ
図２６は、肩プロテーゼ１０７４が移植される患者１０７０に対するＩＲＰのＩＭＵの座標軸のセットの図である。患者の解剖学的構造に関して、ｘ軸１０６０の正の部分は、肩から前方方向に延在する。ｙ軸１０６２の正の部分は、患者の肩から外向きに延在する。ｚ軸１０６４の正の部分は、患者の肩から上方向に延在する。

図２７Ａは、患者１０７０が吸引付加移動を行っている間に、ｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、又は_z軸１０６４の周りの角速度に応答してＩＭＵ１０２２のジャイロスコープが生成する時間の関数としてのアナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、又はΩｚ（ｄｐｓ）のデジタル化されたバージョンの、時間に対するプロット２７００である。図２７Ｂは、患者１０７０が外部回転移動を行っている間、ｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、又は_z軸１０６４の周りの角速度に応答してＩＭＵ１０２２のジャイロスコープが生成する時間の関数としての、アナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、又はΩｚ（ｄｐｓ）のデジタル化されたバージョンの、時間に対するプロット２７０２である。図２７Ｃは、患者１０７０が歩行アームスイング動作を行っている間、ｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、又は_z軸１０６４の周りの角速度に応答してＩＭＵ１０２２のジャイロスコープが生成する時間の関数としての、アナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、又はΩｚ（ｄｐｓ）のデジタル化されたバージョンの、時間に対するプロット２７０４である。

股関節動態データ
図２８は、人工股関節１０７６が移植される患者１０７０に対するＩＲＰのＩＭＵの座標軸のセットの図である。患者の解剖学的構造に関して、ｘ軸１０６０の正の部分は、患者の腰から外向きに延在する。ｙ軸１０６２の正の部分は、患者の腰から下方向に延在する。ｚ軸１０６４の正の部分は、患者の腰から前方向に延在する。

人工股関節１０７６のＩＭＵ１０２２の加速度計が、患者１０７０が０．９メートル／秒の速度で通常の歩行で前進している間にｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、及びｚ軸１０６４に沿った加速度に応答してそれぞれ生成する、アナログ加速信号ａ_x（ｇ）、ａｙ（ｇ）、及びａｚ（ｇ）のデジタル化されたバージョンのプロットは、図２５Ａに示すプロットと同様である。患者１０７０が０．５メートル／秒の速度で通常の歩行で前方に歩いている間に、ｘ軸１０６０、ｙ軸１０６２、及び_z軸１０６４の周りの角速度に応答して、人工股関節１０７６のＩＭＵ１０２２のジャイロスコープがそれぞれ生成する、アナログ角速度信号Ω_x（ｄｐｓ）、Ω_y（ｄｐｓ）、及びΩｚ（ｄｐｓ）のデジタル化されたバージョンのプロットは、図２５Ｂに示すプロットと同様である。

インテリジェントインプラントの動作モード／状態
一部の実施形態では、インテリジェントインプラントのＩＲＰ１００３は、五つの異なる動作モードに配置されるように構成される。これらのモードには、以下が含まれる。

ディープスリープモード：このモードは、ＩＲＰ１００３を、移植前の貯蔵寿命を維持するために、保管中に超低電力状態に置く。このモードでは、クロック及び電力管理１０２０回路及びＲＦトランシーバ１０２６ウェイクアップ回路のみがアクティブである。この目的のために、及び図２２を参照すると、電池１０１２は、クロック及び電力管理回路１０２０に電力を提供し、ＲＦトランシーバ１０２６及びスイッチ１０１６、１０１７、１０１８は、ＩＭＵ１０２２、加速度計１０２３、及びメモリ回路１０２４から電池１０１２を分離するために開いている。

スタンバイモード：このモードは、ＩＲＰ１００３を低電力状態にし、その間にインプラントは外部装置との無線通信の準備ができている。

低分解能モード：このモードの間、ＩＲＰ１００３は、単純な動き事象（例えば、足場、肩の揺れ等）を検出及び計数し、有意な動きを検出するための低分解能直線加速度データを収集する。いくつかの実施形態では、低分解能モードは、１２Ｈｚから１００Ｈｚの範囲のサンプリングレートを使用して単純な運動イベントの検出を可能にするセンサの第一のセンサーセット、例えば、個別の加速度計１０２３又はＩＭＵ１０２２の１つ以上の加速度計の起動によって特徴付けられる。このため、図２２に示すように、スイッチ１０１６、１０１７のうちの一つは閉じられて、電池１０１２をＩＭＵ１０２２又は個別の加速度計１０２３に結合する。

低分解能モードにあるとき、センサの第１のセットは、単純な動き事象をカウントし、コントローラ１０３２に有意な動き通知を送信する。低分解能モードを出るとき、ＩＭＵ１０２２又は個別の加速度計１０２３は、単純な動き事象の数をコントローラ１０３２に報告する。低分解能モードは、スケジュールされた時間に入力され、サンプリングスケジュールに従ってスケジュールされた時間で終了され得る。低分解能モードの間、データは、第一のセンサーセットによって連続的に収集される。

中分解能モード：このモードの間、ＩＲＰ１００３は、直線加速度及び回転運動データの両方を収集する。いくつかの実施形態では、中分解能モードは、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリング速度を使用して直線加速度及び回転速度の検出を可能にする、ＩＭＵ１０２２の第二のセンサーセット、例えば、三つの加速度計及び三つのジャイロスコープの起動によって特徴付けられる。１２Ｈｚ１００Ｈｚこの目的のために、及び図２２を参照すると、スイッチ１０１６は閉じられて、電池１０１２をＩＭＵ１０２２に結合する。

媒体分解能モードは、有意な動き事象の不特定検出が、一日の構成される媒体分解能ウィンドウ中に発生するとき、又は外部装置、例えば、基地局から無線で送信される手動コマンドによって開始され得る。媒体分解能モードは、検出された有意な動きに関連する所定の事象の後に終了され得る。例えば、歩行に対応する著しい動きの場合、所定の事象は、いくつかのステップであり得る。アームの旋回に対応する著しい動きの場合、所定の事象は、いくつかの旋回であってもよい。媒体分解能モードは、有意な動きを検出できない後に終了され得る。

高解像度モード：このモードの間、ＩＲＰ１００３は、線形加速度データを収集し得るか、又は線形加速度及び回転運動データの両方を収集し得る。いくつかの実施形態では、高分解能モードは、２００Ｈｚ～５０００Ｈｚの範囲のサンプリング速度を使用して加速度及び回転運動データの検出を可能にする、第三のセンサーセット、例えば、ＩＭＵ１０２２の三つの加速度計（加速度データのみの収集時）、又はＩＭＵの三つの加速度計及び三つのジャイロスコープ（加速度及び回転運動データの両方の収集時）の起動によって特徴付けられる。２００Ｈｚ５０００Ｈｚこの目的のために、及び図２２を参照すると、スイッチ１０１６は閉じられて、電池１０１２をＩＭＵ１０２２に結合する。

高解像度モードは、有意な動き事象の特定の検出が、一日の構成される媒体解像度ウィンドウ中に発生するとき、又は外部装置から無線で送信される手動コマンドによって開始され得る。高解像度モードには、内蔵の時間制限があり、その後、取得が自動的に終了する。

これらの５つのモードは、患者の関与なしに、インテリジェントインプラントの寿命中に様々な周波数で受動的及び自律的にデータを収集するために使用される。インテリジェントインプラントは、術後２日目にデータを収集し始めてもよく、最大３０日間のデータをメモリに記憶する能力を有する。その後、データは毎日クラウドに送信される。基地局との接続の問題によりデータを送信できず、インプラントがそのメモリ制限に達した場合、新しいデータは最も古いデータを上書きする。さらに、基地局は、クラウドに接続できない場合でもインプラントとローカルに通信できる場合、最大４５日間の送信データを記憶できる。

データサンプリングと予定作成
図２９を参照すると、膝プロテーゼの形態のインテリジェントインプラントの移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）からデータをサンプリングする方法が説明されている。方法は、低分解能モード、中分解能モード、及び高分解能モードの各々でデータをサンプリングするように構成された、図２２の移植可能な報告プロセッサ１００３によって実施され得る。前述のように、低分解能モードは、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリングレートを使用してステップの検出を可能にするＩＲＰ１００３の第１のセンサセットの起動によって特徴付けられてもよく、中分解能モードは、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリング速度を使用して加速度および回転速度の検出を可能にするＩＲＰの第２のセンサセットの起動によって特徴付けられることがあり、高分解能モードは、２００Ｈｚ～５０００Ｈｚの範囲のサンプリング速度を使用して加速度の検出を可能にするＩＲＰの第３のセンサセットの起動によって特徴付けられる。

図２９を続けると、ブロック１７０２で、サンプリングセッションが開始する。サンプリングセッションは、ＩＲＰ１００３にプログラムされたマスターサンプリングスケジュールに基づいて発生するようにスケジュールされ得る。一部の実施形態では、マスターサンプリングスケジュールは、カレンダー開始日から何年かの期間を有する。例えば、年数は３年であってもよい。マスターサンプリングスケジュールには、データサンプリングがいつ行われるかを定義するカレンダースケジュールが含まれます。一実施形態では、定期的なサンプリングは、毎日のサンプリングスケジュールに従って実施される毎日のサンプリングである。したがって、この実施形態では、図２９のデータをサンプリングする方法は、毎日発生し得る。ＩＲＰ１００３は、マスターサンプリングスケジュールの無効化を可能にするように構成される。

ブロック１７０４で、ＩＲＰ１００３は、現在の時間が、毎日のサンプリングスケジュールによって確立された低分解能ウィンドウ内にあるかどうかを決定する。低分解能ウィンドウは、開始時間及び終了時間によって画定され得る。低分解能ウィンドウは、２４時間の期間の一部分であってもよく、関連する持続時間制限を有してもよい。例えば、低分解能ウィンドウは、１８時間の最大持続時間に制限され得る。

ブロック１７０６で、ＩＲＰ１００３が、現在の時間が低分解能ウィンドウ内にあると判定する場合、プロセスはブロック１７０６に進み、ＩＲＰは、センサの第１のセットを使用して低分解能サンプリングを行う。代替的に、ＩＲＰ１００３が、現在の時間が低分解能ウィンドウ内にないと判定する場合、プロセスは、サンプリングセッションが終了するブロック１７１８に進む。

ブロック１７０６に戻ると、ＩＲＰ１００３は、患者のステップを検出及び計数することによって、低分解能ウィンドウ中に低分解能サンプリングを実施する。低分解能サンプリングは、低分解能ウィンドウ全体にわたって連続的であり得る。この目的のために、ＩＲＰ１００３は、第一のセンサーセットが、患者のステップが検出され得る信号サンプルを提供することを可能にし得る。センサーの第一のセットは、ＩＭＵ１０２２の加速度計又は別個の加速度計１０２３であってもよい。低分解能サンプリングレートは、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲内であってもよい。一部の実施形態では、ＩＲＰ１００３は、そのメモリ回路１０２４内の低分解能ウィンドウの複数の部分の各々の間に検出されたステップの累積カウントを維持する。例えば、ＩＲＰ１００３は、低分解能ウィンドウの各時間に対するステップの累積カウントを維持し得る。

図２９を続けると、ブロック１７０８で、ＩＲＰ１００３は、現在の時間が、毎日のサンプリングスケジュールによって確立された中分解能ウィンドウ内にあるかどうかを決定する。ＩＲＰ１００３は、低分解能モードサンプリングと同時にこの“決定”を行う。中分解能窓は、開始時間及び終了時間によって画定されてもよく、中分解能窓の開始時間は、低分解能窓内にある。いくつかの実施形態では、毎日のサンプリングスケジュールは、複数の異なる媒体分解能ウィンドウを画定し、その各々は、低分解能ウィンドウ内の開始時間、及び終了時間によって定義される。毎日のサンプリングスケジュール内に最大数の許容可能な個々の媒体分解能ウィンドウが存在し得る。例えば、一つの構成では、最大三つの個々の媒体分解能ウィンドウがある。これらの個々の媒体分解能ウィンドウは、毎日のスケジュール内で離間するようにスケジュールされてもよく、又はウィンドウ間にいくらかの重複があるようにスケジュールされてもよい。いくつかの実施形態では、各個々の媒体分解能ウィンドウの持続時間は、１～４時間の範囲内である。いくつかの実施形態では、中分解能ウィンドウの期間は、３時間である。

ブロック１７０８で、ＩＲＰ１００３が、現在の時間が中分解能ウィンドウ内にあり、中分解能データ又は高分解能データがまだ収集されていないと判定する場合、プロセスは、ブロック１７１０に進み、ＩＲＰは、継続的なステップカウントに加えて、有意な動き事象を検出する。あるいは、ＩＲＰ１００３が、現在の時間が媒体解像度ウィンドウ内にない、又はスケジュールされた媒体解像度データ及び高解像度データが既に収集されていると判定する場合、プロセスはブロック１７０４に戻り、ここでＩＲＰは、現在の時間が依然として低解像度ウィンドウ内にあるかどうかを判定する。

ＩＲＰ１００３が、現在の時間が中分解能ウィンドウ内にあり、中分解能データ又は高分解能データがまだ収集されていないと決定する場合、ブロック１７１０で、ＩＲＰ１００３は、第２のセンサセットから出力されたアナログ信号をサンプリングすることによって、有意な動き事象を検出する。いくつかの実施形態では、第二のセンサーセットは、ＩＭＵ１０２２の加速度計のうちの一つ以上、又はＩＭＵのジャイロスコープのうちの一つ以上、又は別個の加速度計１０２３を含む。ＩＭＵ１０２２の加速度計のうちの１つ以上の場合、ＩＭＵは、低分解能モードに関連付けられた同じサンプリング速度でアナログ信号をサンプリングする。例えば、ＩＭＵ１０２２は、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のｘ、ｙ、及びｚ加速度計及びジャイロスコープのすべてから出力されるアナログ信号をサンプリングする。

ブロック１７１０を続けると、コントローラ１０３２又はＩＭＵ１０２２のいずれかは、ＩＭＵ１０２２が取得したサンプルが、移植された膝プロテーゼ１０７２と共に歩く患者１０７０等の有意な動き事象のサンプルであるかどうかを判定する。別の方法として、コントローラ１０３２又は加速度計１０２３のいずれかは、加速度計１０２３が取得したサンプルが、移植された膝プロテーゼ１０７２と共に歩く患者１０７０等の有意な動き事象のサンプルであるかどうかを判定する。好ましい実施形態では、別個の加速度計１０２３は、アナログ信号をサンプリングし、それらのサンプルが有意な動き事象を構成するかどうかを決定する。例えば加速度計１０２３は、加速度計のうちの１つ以上の各々からのそれぞれのサンプルを、対応するベンチマークサンプル（例えば、図２２）重大な動き事象、前記相関結果を閾値と比較し、相関結果が閾値に等しいか、又はそれを超える場合、サンプルが有意な動き事象であると判断し、又は相関結果が閾値よりも小さい場合、試料が有意な動き事象ではないと判定するように構成される、実施例１～１０のいずれか一つに記載の装置。別の方法として、加速度計１０２３は、例えば、サンプルがピーク間振幅及び患者が閾値長さの時間の間歩いていることを示すことができる持続時間を有する場合、サンプルが有意な動き事象であると判断することによって、あまり複雑ではない、及びあまりエネルギー消費しない決定を行ってもよい。別の実施例では、有意な動き事象は、閾値を超える加速度の変化に対応してもよく、有意な動き事象を検出することは、閾値を超える加速度の第一の変化を検出すること、及び待ち時間の後に、閾値を超える加速度の第二の変化を検出することを含む。

ブロック１７１０を続けると、ＩＲＰ１００３が有意な動き事象を検出しない場合、プロセスはブロック１７０８に戻り、ここでＩＲＰは、現在時間がまだ現在の媒体分解能ウィンドウ内にあり、媒体分解能データ又は高分解能データがまだ収集されていないかどうかを決定する。あるいは、ＩＲＰ１００３が有意な動き事象を検出する場合、プロセスはブロック１７１２に進み、ＩＲＰは、高分解能データが現在の中分解能ウィンドウ内で依然として収集される必要があるかどうかを決定する。毎日のサンプリングスケジュールは、中分解能ウィンドウが、高分解能モードサンプリングを含むべきかどうかを指定し得る。

ブロック１７１２で、ＩＲＰ１００３が、高分解能データが依然として収集される必要があると決定する場合、プロセスはブロック１７１４に進み、ＩＲＰは、高分解能サンプリングを実施する。あるいは、ＩＲＰ１００３が、高分解能データが現在の媒体分解能ウィンドウ内で収集される必要がないと決定する場合、プロセスは、ＩＲＰが媒体分解能サンプリングを実施するブロック１７１６に進む。

ブロック１７１４に戻ると、ＩＲＰ１００３は、三次元移動を示す信号を生成及び保存することによって、高解像度サンプリングを実施する。この目的のために、ＩＲＰ１００３は、ＩＲＰ１００３の第三のセンサーセットがそれぞれの信号を提供することを可能にし得る。センサーの第三のセットは、ＩＭＵ１０２２の複数の加速度計であってもよく、それぞれの信号は、インテリジェントインプラント及び患者の加速度情報を表す。一部の実施形態では、ＩＭＵ１０２２の三つの加速度計は、ＩＭＵの三つの軸に沿って加速情報を提供するために、高解像度サンプリングのために起動される。高解像度サンプリングレートは、２００Ｈｚ～５０００Ｈｚの範囲内であってもよい。この加速情報は、コントローラ１０３２によって処理され得る。後続の送信のためにメモリ１０２４に記憶され、又は、そのデータに基づいて分析のために外部装置に送信され、移植された医療装置に関連する問題を識別及び／又は対処するために使用され得るものであって、装置の誤った配置を含むこと、装置の予期しない劣化、及び装置の望ましくない動き、例えば、国際公開第２０２０／２４７８９０号に記載されているように、その開示が本明細書に援用される。

１つの構成では、毎日のサンプリングスケジュールは、高解像度サンプリングを１日あたり所定の回数に制限する。１つの構成では、１日あたりの回数は１回である。毎日のサンプリングスケジュールはまた、高解像度サンプリングの期間を設定し得る。例えば、高解像度サンプリングは、１秒～１０秒の範囲の持続時間にわたって発生し得る。いくつかの実施形態では、高解像度ウィンドウの持続時間は３秒である。

ブロック１７１６に戻ると、ＩＲＰ１００３は、三次元移動を示す信号を生成及び保存することによって、中分解能サンプリングを実施する。この目的のために、ＩＲＰ１００３は、ＩＲＰの複数の加速度計及びＩＲＰの複数のジャイロスコープがそれぞれの信号を提供することを可能にし得る。加速度計からの信号は、インテリジェントインプラント及び患者の加速情報を表し、ジャイロスコープからの信号は、インテリジェントインプラント及び患者の角速度情報を表す。いくつかの実施形態では、ＩＭＵ１０２２の３つの加速度計は、ＩＭＵ１０２２の３つの軸に沿って加速情報を提供するために、中分解能サンプリングのために起動される。いくつかの実施形態では、ＩＭＵ１０２２の三つのジャイロスコープは、ＩＭＵの三つの軸に関する角速度情報を提供するために、中分解能サンプリングのために起動される。集合的に、加速度情報及び角速度情報は、患者の運動学的情報を表す。この情報は、コントローラ１０３２によって処理されてもよく、その後の送信のためにメモリ１０２４に保存されてもよく、又は処理のために外部装置に送信されて、患者の運動学的情報を決定してもよい。例えば、膝関節インプラント又は股関節インプラントの場合、動作範囲、歩数、ケイデンス、ストライド長、歩行速度、及び移動距離を含む一組の歩行パラメータが決定され得る。ショルダーインプラントの場合、一組をなす複数の動作（ＲＯＭ）パラメータが決定されてもよく、そのパラメータには、外転、屈曲、水平付加、内部回転、及び外部回転が含まれる。

中分解能サンプリング速度は、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲内であってもよい。媒体分解能サンプリングは、媒体分解能ウィンドウ中に限られた回数実施され得る。１つの構成では、毎日のサンプリングスケジュールは、媒体分解能サンプリングを媒体分解能ウィンドウ当たり１回に制限する。毎日のサンプリングスケジュールはまた、媒体分解能サンプリングの期間を設定し得る。例えば、中分解能サンプリングは、５秒～３０秒の範囲の持続時間にわたって発生し得る。いくつかの実施形態では、高解像度ウィンドウの持続時間は１０秒である。

図２９のスケジュール周期的データサンプリングに加えて、ＩＲＰ１００３は、オンデマンド開始コマンドの受信に応答してデータをサンプリングするように構成され得る。オンデマンド開始コマンドは、ＩＲＰ１００３によって外部装置から受信され得る。オンデマンド開始コマンドは、サンプリングモード、例えば、中分解能サンプリング（図２９のブロック１７１６）又は高分解能サンプリング（図２９のブロック１７１４）、及び１秒～３０秒の範囲内であり得るサンプリングの期間を指定し得る。開始コマンドはまた、サンプリング速度を指定し得る。

インテリジェントインプラント診断
インテリジェントインプラントのＩＲＰ１００３は、インプラント寿命決定に使用することができる診断情報、例えば、事象数及び持続時間情報を蓄積するように構成され得る。例示的な診断情報は、インプラント寿命中に発生したコントローラ１０３２のリセットイベントの数、インプラント寿命中にインプラントがテレメトリセッションにあった秒数、インプラント寿命中にフラッシュメモリに書き込まれたセクターの総数、及びインプラント寿命中にフラッシュメモリに消去されたセクターの総数を含む。他の例示的な診断情報には、インプラント寿命中にインプラントが低分解能ウィンドウにあった秒数、インプラント寿命中に発生したコントローラ１０３２リセットイベントの数、インプラント寿命中にインプラントが中分解能ウィンドウにあった秒数、及びインプラント寿命中にインプラントが高分解能ウィンドウにあった秒数が含まれる。さらに他の例示的な診断情報は、当日のオンデマンド動作によりインプラントが中分解能モードにあった秒数を記録することと、当日のオンデマンド動作によりインプラントが高分解能モードにあった秒数を記録することと、発生した最後の低分解能ウィンドウの開始時に電池の電圧を記録することと、を含む。

臨床用途
以下の開示は、特に上腕骨の交換を伴う、全肩関節置換又は部分肩関節置換に焦点を当てるが、本開示は、より一般的には、本明細書に開示される医療用インプラントのいずれかに適用される。現在、術後、人工肩関節置換術患者の入院中のモニタリングは、病院スタッフ及び医療チームによる個人訪問、患者の身体検査、医療モニタリング（バイタルサイン等）、肩関節可動域（ＲＯＭ）の評価、理学療法（早期動員及び活動を含む）、並びに必要に応じて診断画像研究及び血液作業を通して実施される。患者が入院すると、定期的な医師の診察中に義歯の性能と患者の満足度がチェックされ、完全な履歴、身体検査、補足的な画像検査及び診断研究が患者の進行を監視し、潜在的な合併症の発症を特定するために使用される。こうした訪問の間、外科医は、典型的には、肩の動きの範囲を評価し、特定の動き又は行動の間に生じる任意の痛みを識別しようと試み、活動レベル、毎日の機能、疼痛制御、及びリハビリテーションの進行を決定するように患者に質問する。

残念なことに、患者の回復期間のほとんどは、病院及び／又は来院の間に発生する。したがって、手術の日から完全な回復まで、全関節可動域を正確に測定し、従うことが非常に困難であり得る（ＲＯＭは、疼痛制御、抗炎症薬の程度、時刻、最近の活動、及び／又は検査時に患者がどのように感じているかに応じて変化し得る）。この情報の多くについて、医師は、術後の治療の有効性及び回復及びリハビリテーションの進捗に関する洞察を得るために、患者の自己報告又は第三者の観察に依存する。多くの場合、これは、何を探すべきかが不明であるか、術後の回復が正常／予期されるべきかどうかがわからないか、準拠していないか、又は症状を効果的に伝達できない患者によってさらに複雑である。さらに、症候性になる前、医師の来院と来院の間に生じる前、又は患者（及び／又は医師）が検出することが困難な合併症（入院中及び外来）の特定及び追跡は、肩関節置換症患者の管理に有益な追加情報も提供する。現在、すべての場合において、医師も患者も、そうでなければ有したいかもしれない、“リアルタイム”、連続的、客観的、人工関節の性能測定のタイプにアクセスできない。

本開示は、以前の肩関節の困難の多くを克服する新規の肩関節置換、これらの新規の肩関節置換を構築及び監視するための方法を提供し、さらに他の関連する利点を提供する。

一実施形態によれば、センサは、肩の動きの範囲（ＲＯＭ）に関する評価データを提供する。現在、ＲＯＭは通常、身体検査中に全可動域を通して肩関節を受動的に移動させ、結果（屈曲度、伸張度、外転度、内転度）を記録することによって臨床的に測定される。モーションセンサー及び加速度計を使用して、身体検査中及び来院間の通常の日常活動中の両方で、人工肩関節の完全なＲＯＭを正確に決定することができる。同様に、モーションセンサー及び加速度計を使用して、身体検査中及び来院間の通常の日常活動中の両方で、人工肩関節の任意の不安定性（完全、部分、又は無臨床の脱臼を含む）を正確に測定することができる。

肩置換術中、人工関節は、外科的閉鎖前に補綴機能及び可動性を評価するために、全可動域及び安定性試験を通して移動される。本開示のインプラントの加速度計は、外科医に、その時点での正確で数値的な定量的動作データの範囲を提供することができ、このデータは、予想される値と比較して、移植手術の有効性を評価することができ、術後に取得された機能値と比較するためのベースライン値としての役割を果たすことができる。振動の異常（周囲の骨への義歯の固定が不十分であることを示す）傾斜（肩関節の不適切な追跡及び／又はアライメントを示す）、回転（脱臼又は不全脱臼の指標）、及び／又は可動域（頂点帯と併せて作用する）、適切に機能する肩関節により、前記上肢での幅広い動きが可能となり、特に屈曲延長部と、外転、付加、外部／横方向の回転、内部／中間回転及び迂回）は、この時点で対処することができ、外科医が術中に調整を行うことを可能にする。

肩関節又はその一部分（例えば、本明細書に開示される人工上腕骨）が交換された直後に、及び適切な術後の回復期間の後に、上腕は術後、最初に受動的に、次いで能動的に動員され、処置から回復直後に、患者は肩関節の漸進的な動きを開始する。加速度計は、移動中の肩関節の移動及び追跡を測定することができる。加えて、加速度計は、関連する手が様々な物体に接触するときのアームの影響を測定することができる。患者が術後に自身の可動域を改善し続けると、人工肩関節の異なる位置、例えば、人工上腕骨で経験される加速度を監視することができる。患者が手術から治癒すると、活動レベルは漸進的に増加し、動き及び肩の使用が改善され、増加することが期待される。運動及び様々な活動の効果は、様々な加速度計によって監視することができ、患者の主観的経験と比較して、どの生活活動が術後の回復及びリハビリテーションを改善（又は阻害）しているかを決定することができる。

本明細書に記載のセンサ（例えば、加速度計とジャイロスコープ）をシンプルに利用できるようになりますペドメーターや全地球測位衛星（ＧＰＳ）能力等の商業分析技術、以下のような、さらなる臨床的に重要なデータを収集することを可能にする。ただし、以下に限定されない。患者の活動レベル（活動の頻度、期間、強度）、運動耐性（仕事、カロリー、電力、訓練効果）、さまざまな“現実世界”条件下での、動作範囲（本明細書の他の箇所で論じられる）及び義歯の性能。患者の回復のより良い管理を可能にするために、この情報の値を過剰表現することは困難である。担当医（又は理学療法士、リハビリテーション専門医）が、予定された来院中にのみ、患者の体外で観察する；検査の正確な時点での患者機能の程度は、以下のような多数の異なる要因によって影響を受ける可能性がある。痛みの有無、炎症の有無、剛性、時刻、コンプライアンス及び医薬品使用のタイミング（痛み治療薬、抗炎症剤）、最近の活動レベルと運動レベル患者の強さ精神状態言語の障壁医師と患者の関係の性質患者の症状を正確に表現する能力さえあります。継続的なモニタリング及びデータ収集により、患者及び医師は、多数の状態及び状況下で患者機能に関する客観的情報を提供することによって、客観的に進行を監視することができ、様々な介入（疼痛制御、運動、理学療法、抗炎症薬、休息等）によってパフォーマンスがどのように影響を受けているかを評価し、リハビリテーション進行を以前の機能及び将来の予想機能と比較することができる。医師と患者の両方が、患者のリハビリテーション、活動、機能、及び全体的な性能に対する様々な治療モダリティの影響を観察するという利点を有する場合、より良好な治療決定及びより良好な患者コンプライアンスが期待され得る。

本開示の装置、方法、システム等は、本明細書で広く、かつ一般的に記載されている。一般開示に含まれるより狭い種及びサブ遺伝子の群のそれぞれはまた、本開示の一部を形成する。これには、切除された材料が本明細書に具体的に列挙されているか否かにかかわらず、属から任意の主題を除去するという条件又は否定的な制限を伴う、本開示の装置、方法、システム等の一般的な説明が含まれる。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、文脈が別途明確に指示しない限り、単数形“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”は複数の参照を含み、“Ｘ及び／又はＹ”という用語は“Ｘ”もしくは“Ｙ”、又は“Ｘ”と“Ｙ”の両方を意味し、また“ｓ”という文字は、その名詞の複数形及び単数形の両方を示すことも理解されるべきである。さらに、本開示の特徴又は態様がマーカッシュ群に関して記載される場合、本開示は、マーカッシュ群の任意の個々のメンバー及び任意のメンバーのサブグループを包含し、それによって記載されることを意図し、当業者は認識するであろう。出願人は、任意の個々のメンバー又は任意のメンバーのサブグループを具体的に参照するために、本出願又は特許請求の範囲を修正する権利を有する。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のみであり、限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。本明細書に具体的に定義されない限り、本明細書で使用される用語は、関連技術で公知のその従来の意味を与えるべきであることがさらに理解されるべきである。

本明細書全体を通して、“一実施形態”又は“一実施形態”及びその変形への言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な場所での語句の出現は、必ずしも全て同じ実施形態を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特徴は、一つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形は、内容及び文脈が別段に明確に指示しない限り、複数の参照、すなわち、１つ以上を含む。例えば、センサという用語は、一つ以上のセンサを指し、センサを備える医療デバイスという用語は、少なくとも一つのセンサを含む医療デバイスを指す。複数のセンサは、二つ以上のセンサを指す。また、内容及び文脈が、場合により包含性又は排他的性を明確に示さない限り、結合用語である“及び”、及び、“又は”は、概して、“及び／又は”を含むように最も広い意味で使用されることに留意されたい。したがって、代替物（例えば、“又は”）の使用は、代替物の一方、両方、又はそれらの任意の組み合わせのいずれかを意味すると理解されるべきである。加えて、本明細書に“及び／又は”と記載されるときの“及び”及び“又は”の組成は、関連する品目又はアイデアの全てを含む実施形態、及び関連する品目又はアイデアの全てよりも少ないものを含む一つ以上の他の代替的な実施形態を包含することが意図される。

文脈が別途必要としない限り、以下の明細書及び特許請求の範囲全体を通して、“行動”及び“含む”等の用語“構成”並びに同義語並びにそれらの変形、並びに“構成”及び“構成”は、オープンで包括的な意味、例えば“を含むが、これらに限定されない”で解釈されるべきである。“本質的に成る”という用語は、特許請求の範囲を、特定の材料もしくは工程、又は特許請求される本発明の基本的な特性及び新規の特徴に実質的に影響を与えない材料もしくは工程に制限する。

この文書内で使用される見出しは、読者によるそのレビューを促進するためにのみ利用されており、いかなる方法でも本開示、発明又は特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。したがって、本明細書に提供される本開示の見出し及び要約は、単に便宜上のものであり、実施形態の範囲又は意味を解釈しない。

値の範囲が本明細書に提供される場合、文脈が別途明確に示さない限り、その範囲の上限と下限との間の下限の単位の１０分の１までの各介在する値、及びその記載された範囲内の任意の他の記載又は介在する値が、本開示、発明、又は特許請求の範囲内に包含されることが理解される。これらのより小さな範囲の上限及び下限は、独立してより小さな範囲に含まれてもよく、また本開示内に包含され、指定範囲内の任意の具体的に除外された限界の対象となる。記載された範囲が限界の一方又は両方を含む場合、それらの含まれる限界の一方又は両方を除外する範囲も本開示に含まれる。

例えば、本明細書に提供される任意の濃度範囲、パーセンテージ範囲、比範囲、又は整数範囲は、別段の示唆がない限り、列挙された範囲内の任意の整数の値、及び適切な場合、その分数（整数の１０分の１及び１００分の１等）を含むと理解されるべきである。また、ポリマーサブユニット、サイズ、又は厚さ等の任意の物理的特徴に関連して本明細書に列挙される任意の数の範囲は、別段の示唆がない限り、列挙された範囲内の任意の整数を含むと理解されるべきである。本明細書で使用される場合、“おおよそ”という用語は、別段の示唆がない限り、示された範囲、値、又は構造の±２０％を意味する。

本明細書において言及される、及び／又は出願データシートに列挙される、米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、及び非特許公開の全ては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。こうした文書は、例えば、本開示に関連して使用され得る、刊行物に記載される材料及び方法論を記述及び開示する目的で、参照により組み込まれ得る。上述及びテキスト全体を通して考察される刊行物は、本出願の出願日前にそれらの開示のためにのみ提供される。本明細書のいずれも、発明者らが、先行発明によって参照されるいかなる刊行物にも先行する権利を有していないという許可として解釈されるべきではない。

本明細書で参照又は言及されるすべての特許、刊行物、科学論文、ウェブサイト、及びその他の文書及び資料は、本開示が関連する当業者の技能のレベルを示し、そのような参照される文書及び資料の各々は、参照によりその全体が個別に組み込まれるか、又は参照によりその全体が本明細書に記述されたかと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。出願人は、かかる特許、刊行物、科学論文、ウェブサイト、電子的に入手可能な情報、及びその他の参照資料又は文書からのあらゆる資料及び情報を本明細書へと物理的に組み込む権利を留保する。

概して、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、特許請求の範囲を本明細書及び特許請求の範囲に開示される特定の実施形態に限定すると解釈されるべきではなく、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に、全ての可能な実施形態を含むと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は本開示によって限定されない。

さらに、本特許の記述部分は、すべての特許請求の範囲を含む。さらに、すべての元の特許請求の範囲並びにありとあらゆる優先権のある文書からのすべての特許請求の範囲を含むすべての特許請求の範囲は、参照によりその全体が本明細書の書面による説明部分に組み込まれる。出願人は、かかる特許請求の範囲のありとあらゆる範囲について、書面による説明又は本出願の任意の他の部分に物理的に組み込む権利を留保する。したがって、例えば、いかなる状況下においても、特許は、特許の書面による説明部分において請求の正確な文言がヘッコ語で記載されていないという主張に関する請求について、書面による説明を提供しないと解釈されることはない。

請求は法律に従って解釈される。しかしながら、特許請求の範囲又はその一部を解釈することの容易さ又は困難であると主張又は認識されるにもかかわらず、いかなる場合でも、本特許につながる本出願の出願中に請求の範囲又はその一部を調整又は修正することは、先行技術の一部を形成しないその任意の及びすべての均等物に対するいかなる権利も毀損したと解釈される場合がある。

他の非限定的な実施形態は、以下の特許請求の範囲内である。特許は、本明細書に具体的及び／又は明示的に開示される特定の実施例又は非限定的な実施形態又は方法に限定されると解釈されない場合がある。いかなる状況においても、特許は、特許商標庁の審査官又はその他の役人もしくは従業員によってなされた宣誓によって制限されると解釈されることはない。ただし、当該宣誓が、出願人による応答的な書面において明示的に採用される、資格又は予約がない限りである。

上述のように、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、特許請求の範囲を本明細書及び特許請求の範囲に開示される特定の実施形態に限定すると解釈されるべきではなく、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に、全ての可能な実施形態を含むと解釈されるべきである。例えば、１つ以上の省略された構成要素又はステップを有する説明された実施形態は、本出願によって企図及びカバーされる追加の実施形態であり得る。

Claims

インテリジェントインプラントであって、
移植可能なプロテーゼの構成要素と、
移植可能な報告プロセッサと、を備え、前記報告プロセッサが、前記構成要素と関連付けられており、
ケーシングと前記ケーシングに結合されたカバーとを有するハウジングと、
前記ハウジング内の電子組立品と、
前記ハウジング内にあり、かつ前記電子組立品に結合されたアンテナと、を備え、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記ハウジングの前記カバー内で配向されている、インテリジェントインプラント。
前記アンテナが、
湾曲した端部と、
前記湾曲した端部の反対側の平坦な端部と、
前記湾曲した端部と前記平坦な端部との間に延在する、対向する側面と、を備える、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
前記カバーが、ドーム形状の閉端部を備え、
前記アンテナの前記湾曲した端部が、前記ドーム形状の閉端部内にある、請求項２に記載のインテリジェントインプラント。
前記カバーが、ドーム形状の閉端部から延在する側壁を備え、
前記アンテナの前記対向する側面が、前記側壁によって囲まれている、請求項２に記載のインテリジェントインプラント。
前記アンテナの前記平坦な端部が、前記電子組立品に電気的に結合されている、請求項２に記載のインテリジェントインプラント。
前記アンテナの前記平坦な端部が、第２の部分から間隙によって分離された第１の部分を備え、
前記第１の部分が、前記電子組立品の第１のフィードスルーピンと結合するように構成された縁部に第１のノッチを含み、
前記第２の部分が、前記電子組立品の第２のフィードスルーピンと結合するように構成された縁部に第２のノッチを含む、請求項５に記載のインテリジェントインプラント。
前記アンテナが、
７０％～１００％の範囲の原子百分率を有する白金（Ｐｔ）と、
０％～３０％の範囲の原子百分率を有するイリジウム（Ｉｒ）と、を含む、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
材料が、Ｐｔ９０Ｉｒ１０である、請求項７に記載のインテリジェントインプラント。
前記アンテナの前記主表面が、０マイクロインチ～最大１５マイクロインチの範囲の表面仕上げを有する、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
前記表面仕上げが、最大６マイクロインチである、請求項９に記載のインテリジェントインプラント。
前記移植可能な報告プロセッサが、前記アンテナを封入するエポキシ材料を更に含む、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
前記移植可能なプロテーゼが、膝プロテーゼの脛骨構成要素であり、前記移植可能な報告プロセッサが、前記脛骨構成要素の脛骨ステムに機械的に結合されている、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
前記脛骨構成要素が、セメントの非存在下で脛骨と固定するように構成された脛骨プレートを含み、前記脛骨ステムが、前記脛骨プレートから延在する、請求項１２に記載のインテリジェントインプラント。
前記移植可能なプロテーゼが、肩プロテーゼの上腕骨構成要素であり、前記移植可能な報告プロセッサが、前記上腕骨構成要素に機械的に結合されている、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
前記移植可能なプロテーゼが、股関節プロテーゼの大腿骨構成要素であり、前記移植可能な報告プロセッサが、前記大腿骨構成要素に機械的に結合されている、請求項１に記載のインテリジェントインプラント。
膝プロテーゼのステム脛骨構成要素であって、前記脛骨構成要素が、
脛骨ステムと、
前記脛骨ステムに機械的に結合されており、かつ前記脛骨ステムから部分的に延在する脛骨延長部と、を備え、脛骨ステム延長部が、
ケーシングと前記ケーシングに結合されたカバーとを有するハウジングと、
前記ハウジング内の電子組立品と、
前記ハウジング内にあり、かつ前記電子組立品に結合されたアンテナと、を備え、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記ハウジングの前記カバー内で配向されている、脛骨構成要素。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項１６に記載の脛骨構成要素。
膝プロテーゼの脛骨構成要素であって、前記脛骨構成要素が、
レセプタクルを有する脛骨ステムと、
前記レセプタクル内に部分的にあり、かつ前記脛骨ステムから部分的に延在する移植可能な報告プロセッサと、を備え、前記移植可能な報告プロセッサが、
前記レセプタクル内の電池と、
前記電池に結合されており、かつ前記レセプタクル内にある電子組立品と、
前記電子組立品に結合されており、かつ前記レセプタクルの外側にあるアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える、アンテナと、
前記レセプタクルの外側にあり、かつ前記アンテナを密閉するカバーと、を備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記カバー内で配向されている、脛骨構成要素。
前記移植可能な報告プロセッサが、前記電子組立品と前記アンテナとの間に、かつ少なくとも部分的に前記レセプタクル内に結合されたアンテナフィードスルー組立品を更に備える、請求項１８に記載の脛骨構成要素。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項１８に記載の脛骨構成要素。
肩プロテーゼの上腕骨構成要素であって、前記上腕骨構成要素が、
レセプタクルを有する上腕骨ステムと、
前記レセプタクル内に部分的にあり、かつ前記上腕骨ステムから部分的に延在する移植可能な報告プロセッサと、を備え、前記移植可能な報告プロセッサが、
前記レセプタクル内の電池と、
前記電池に結合されており、かつ前記レセプタクル内にある電子組立品と、
前記電子組立品に結合されており、かつ前記レセプタクルの外側にあるアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える、アンテナと、
前記レセプタクルの外側にあり、かつ前記アンテナを密閉するカバーと、を備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記カバー内で配向されている、上腕骨構成要素。
前記移植可能な報告プロセッサが、前記電子組立品と前記アンテナとの間に、かつ少なくとも部分的に前記レセプタクル内に結合されたアンテナフィードスルー組立品を更に備える、請求項２１に記載の上腕骨構成要素。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項２１に記載の上腕骨構成要素。
股関節プロテーゼの大腿骨構成要素であって、前記大腿骨構成要素が、
レセプタクルを有する大腿骨本体と、
前記レセプタクル内に部分的にあり、かつ前記大腿骨本体から部分的に延在する移植可能な報告プロセッサと、を備え、前記移植可能な報告プロセッサが、
前記レセプタクル内の電池と、
前記電池に結合されており、かつ前記レセプタクル内にある電子組立品と、
前記電子組立品に結合されており、かつ前記レセプタクルの外側にあるアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える、アンテナと、
前記レセプタクルの外側にあり、かつ前記アンテナを密閉するカバーと、を備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記カバー内で配向されている、大腿骨構成要素。
前記移植可能な報告プロセッサが、前記電子組立品と前記アンテナとの間に、かつ少なくとも部分的に前記レセプタクル内に結合されたアンテナフィードスルー組立品を更に備える、請求項２４に記載の大腿骨構成要素。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項２４に記載の大腿骨構成要素。
移植可能なプロテーゼの構成要素と関連付けられるように構成された移植可能な報告プロセッサであって、前記移植可能な報告プロセッサが、
ケーシングと前記ケーシングに結合されたカバーとを有するハウジングと、
前記ハウジング内の電子組立品と、
前記ハウジング内にあり、かつ前記電子組立品に結合されたアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備え、前記アンテナが、前記ハウジングの前記カバー内で配向されており、前記アンテナの主表面が、前記ループによって結合された平面に対して概して垂直である、アンテナと、を備える、移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナが、
湾曲した端部と、
前記湾曲した端部の反対側の平坦な端部と、
前記湾曲した端部と前記平坦な端部との間に延在する、対向する側面と、を備える、請求項２７に記載の移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナの前記平坦な端部が、第２の部分から間隙によって分離された第１の部分を備え、
前記第１の部分が、前記電子組立品の第１のフィードスルーピンと結合するように構成された縁部に第１のノッチを含み、
前記第２の部分が、前記電子組立品の第２のフィードスルーピンと結合するように構成された縁部に第２のノッチを含む、請求項２８に記載の移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナが、
７０％～１００％の範囲の原子百分率を有する白金（Ｐｔ）と、
０％～３０％の範囲の原子百分率を有するイリジウム（Ｉｒ）と、を含む、材料で形成されている、請求項２７に記載の移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナの前記主表面が、０マイクロインチ～最大１５マイクロインチの範囲の表面仕上げを有する、請求項２７に記載の移植可能な報告プロセッサ。
膝プロテーゼの脛骨構成要素と機械的に結合するように構成された脛骨延長部であって、前記脛骨延長部が、
ケーシングと前記ケーシングに結合されたカバーとを有するハウジングと、
前記ハウジング内の電子組立品と、
前記ハウジング内にあり、かつ前記電子組立品に結合されたアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備え、前記アンテナが、前記ハウジングの前記カバー内で配向されており、前記アンテナの主表面が、前記ループによって結合された平面に対して概して垂直である、アンテナと、を備える、脛骨延長部。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項３２に記載の脛骨延長部。
肩プロテーゼの上腕骨ステムとの統合のために構成された移植可能な報告プロセッサであって、前記移植可能な報告プロセッサが、
前記上腕骨ステムのレセプタクル内に嵌合するように構成された電池と、
前記電池に結合されており、かつ前記レセプタクル内に嵌合するように構成された電子組立品と、
前記電子組立品に結合されており、かつ前記レセプタクルの外側に配置するように構成されたアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える、アンテナと、
前記レセプタクルの外側に配置するように構成されており、かつ前記アンテナを密閉するカバーと、を備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記カバー内で配向されている、移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項３４に記載の移植可能な報告プロセッサ。
股関節プロテーゼの大腿骨本体との統合のために構成された移植可能な報告プロセッサであって、前記移植可能な報告プロセッサが、
前記大腿骨本体のレセプタクル内に嵌合するように構成された電池と、
前記電池に結合されており、かつ前記レセプタクル内に嵌合するように構成された電子組立品と、
前記電子組立品に結合されており、かつ前記レセプタクルの外側に配置するように構成されたアンテナであって、前記アンテナが、ループ内に構成されており、かつ主表面を有する平坦なリボンを備える、アンテナと、
前記レセプタクルの外側に配置するように構成されており、かつ前記アンテナを密閉するカバーと、を備え、前記アンテナは、前記アンテナの主表面が前記カバーの内表面と概して平行である状態で、前記カバー内で配向されている、移植可能な報告プロセッサ。
前記アンテナが、請求項２～１０のうちの１つ以上に従って構成されている、請求項３６に記載の移植可能な報告プロセッサ。
インテリジェントインプラントであって、
患者に移植されるように構成された移植可能なプロテーゼの構成要素と、
移植可能な報告プロセッサと、を備え、前記移植可能な報告プロセッサが、前記構成要素と関連付けられており、複数のセンサと、コントローラと、を含み、前記コントローラが、
低解像度ウィンドウ中に、前記複数のセンサの第１のセットを通して低解像度サンプリングを実行し、かつ
少なくとも１つの中解像度ウィンドウ中に、前記複数のセンサのうちの１つ以上を通して、中解像度サンプリング及び高解像度サンプリングのうちの少なくとも１つを、
有意な動きイベントを検出し、
高解像度データを収集する必要があるかどうかを決定し、
高解像度データを収集する必要があるとの決定に応答して、高解像度サンプリングを実行し、かつ
高解像度データを収集する必要がないとの決定に応答して、中解像度サンプリングを実行するように更に構成されていることによって、実行するように構成されている、インテリジェントインプラント。
前記コントローラが、
前記複数のセンサのうちのセンサの第１のセットを有効にし、かつ
単純な動きイベント（例えば、フットステップ、腕の揺れ等）を検出し、前記センサの第１のセットからの信号サンプルに基づいて、単純な動きイベントの発生をカウントするように更に構成されていることによって、低解像度サンプリングを実行する、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第１のセットが、別個の加速度計に対応する、請求項３９に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第１のセットが、測定値が第１の加速度計によって取得される第１の測定軸、測定値が第２の加速度計によって取得される第２の測定軸、及び測定値が第３の加速度計によって取得される第３の測定軸を有する、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の複数の加速度計のうちの１つ以上に対応する、請求項３９に記載のインテリジェントインプラント。
前記低解像度ウィンドウの複数の部分の各々の間に検出された単純な動きイベントの累積カウントを維持することを更に含む、請求項３９に記載のインテリジェントインプラント。
前記複数の部分の各々が、１時間に対応する、請求項４２に記載のインテリジェントインプラント。
前記有意な動きイベントが、閾値を超える加速度の変化に対応し、前記コントローラが、
前記複数のセンサのうちのセンサの第１のセットを有効にし、
前記センサの第１のセットからの信号サンプルに基づいて、前記閾値を超える加速度の第１の変化を検出し、かつ
待ち時間の後、前記センサの第１のセットからの信号サンプルに基づいて、前記閾値を超える加速度の第２の変化を検出するように更に構成されていることによって、有意な動きイベントを検出する、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第１のセットが、別個の加速度計に対応する、請求項４４に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第１のセットが、測定値が第１の加速度計によって取得される第１の測定軸、測定値が第２の加速度計によって取得される第２の測定軸、及び測定値が第３の加速度計によって取得される第３の測定軸を有する、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の複数の加速度計のうちの１つ以上に対応する、請求項４４に記載のインテリジェントインプラント。
前記コントローラは、
センサの第２のセットが、前記患者の運動学的情報を表すそれぞれの信号を提供することを可能にし、かつ
前記それぞれの信号に基づいて、三次元移動を示す信号を生成及び記憶するように更に構成されていることによって、中解像度サンプリングを実行する、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第２のセットが、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の複数の加速度計と複数のジャイロスコープとに対応し、前記ＩＭＵは、測定値が第１の加速度計及び第１のジャイロスコープによって取得される第１の測定軸と、測定値が第２の加速度計及び第２のジャイロスコープによって取得される第２の測定軸と、測定値が第３の加速度計及び第３のジャイロスコープによって取得される第３の測定軸と、を有する、請求項４７に記載のインテリジェントインプラント。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウが、開始時間及び終了時間によって画定される、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウの前記開始時間が、前記低解像度ウィンドウ内にある、請求項４９に記載のインテリジェントインプラント。
前記コントローラが、前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウ中に限られた回数（例えば、１回のみ）の中解像度サンプリングを実行するように構成されている、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記コントローラが、プログラム可能な期間の間、中解像度サンプリングを実行するように構成されている、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウが、複数の個々の中解像度ウィンドウを含み、各個々の中解像度ウィンドウが、前記低解像度ウィンドウ内にある開始時間、及び終了時間によって画定されている、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記複数の個々の中解像度ウィンドウのうちの少なくとも２つが、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項５３に記載のインテリジェントインプラント。
前記コントローラは、
センサの第３のセットが、前記インテリジェントインプラント及び前記患者の加速情報を表すそれぞれの信号を提供することを可能にし、かつ
前記それぞれの信号に基づいて、三次元移動を示す信号を生成及び記憶するように更に構成されていることによって、高解像度サンプリングを実行する、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第３のセットが、測定値が第１の加速度計によって取得される第１の測定軸、測定値が第２の加速度計によって取得される第２の測定軸、及び測定値が第３の加速度計によって取得される第３の測定軸を有する、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の複数の加速度計に対応する、請求項５５に記載のインテリジェントインプラント。
前記センサの第３のセットが、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の複数の加速度計と複数のジャイロスコープとに対応し、前記ＩＭＵは、測定値が第１の加速度計及び第１のジャイロスコープによって取得される第１の測定軸と、測定値が第２の加速度計及び第２のジャイロスコープによって取得される第２の測定軸と、測定値が第３の加速度計及び第３のジャイロスコープによって取得される第３の測定軸と、を有する、請求項５５に記載のインテリジェントインプラント。
高解像度サンプリングが、サンプリングセッション中に所定の限られた回数（例えば、１回のみ）実行される、請求項３８に記載のインテリジェントインプラント。
患者に移植されたインテリジェントインプラントの移植可能な報告プロセッサ（ＩＲＰ）からデータをサンプリングする方法であって、前記ＩＲＰが、低解像度モード、中解像度モード、及び高解像度モードの各々においてデータをサンプリングするように構成されており、前記方法が、
低解像度ウィンドウ中に低解像度サンプリングを実行することと、
少なくとも１つの中解像度ウィンドウ中に、
有意な動きイベントを検出し、
高解像度データを収集する必要があるかどうかを決定し、
高解像度データを収集する必要があるとの決定に応答して、高解像度サンプリングを実行し、かつ
高解像度データを収集する必要がないとの決定に応答して、中解像度サンプリングを実行することによって、中解像度サンプリング及び高解像度サンプリングのうちの１つを実行することと、を含む、方法。
低解像度サンプリングを実行することが、
前記患者の単純な動きイベント（例えば、フットステップ、腕の揺れ等）を検出し、かつ前記ＩＲＰのセンサの第１のセットからの信号サンプルに基づいて、単純な動きイベントの発生をカウントすることを含む、請求項５９に記載の方法。
単純な動きイベントを検出することが、前記センサの第１のセットが信号サンプルを提供することを可能にすることを含む、請求項６０に記載の方法。
前記低解像度サンプリングが、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲内のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項６０に記載の方法。
前記低解像度ウィンドウの複数の部分の各々の間に検出された単純な動きイベントの累積カウントを維持することを更に含む、請求項６０に記載の方法。
前記部分の各々が、１時間に対応する、請求項６３に記載の方法。
前記低解像度ウィンドウが、開始時間及び終了時間によって画定される、請求項５９に記載の方法。
前記低解像度ウィンドウが、２４時間の期間の一部分である、請求項５９に記載の方法。
前記低解像度ウィンドウが、最大１８時間である、請求項６６に記載の方法。
有意な動きイベントを検出することが、前記ＩＲＰのセンサの第１のセットが信号サンプルを提供することを可能にすることを含む、請求項５９に記載の方法。
前記有意な動きイベントが、閾値を超える加速度の変化に対応し、前記有意な動きイベントを検出することが、
信号サンプルに基づいて、前記閾値を超える加速度の第１の変化を検出することと、
待ち時間の後、信号サンプルに基づいて、前記閾値を超える加速度の第２の変化を検出することと、を含む、請求項６８に記載の方法。
中解像度サンプリングを実行することが、
三次元移動を示す信号を生成及び記憶することを含む、請求項５９に記載の方法。
三次元移動を示す信号を生成及び記憶することが、前記ＩＲＰのセンサの第２のセットが信号を提供することを可能にすることを含み、前記信号が、前記患者の運動学的情報を表す、請求項７０に記載の方法。
前記センサの第２のセットが、複数の加速度計及び複数のジャイロスコープを含む、請求項７１に記載の方法。
前記中解像度サンプリングが、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項５９に記載の方法。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウが、開始時間及び終了時間によって画定される、請求項５９に記載の方法。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウの前記開始時間が、前記低解像度ウィンドウ内にある、請求項７４に記載の方法。
中解像度サンプリングが、前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウ中に限られた回数（例えば、１回のみ）実行される、請求項５９に記載の方法。
中解像度サンプリングが、プログラム可能な期間の間実行される、請求項５９に記載の方法。
前記少なくとも１つの中解像度ウィンドウが、複数の個々の中解像度ウィンドウを含み、各個々の中解像度ウィンドウが、前記低解像度ウィンドウ内にある開始時間、及び終了時間によって画定されている、請求項５９に記載の方法。
前記複数の個々の中解像度ウィンドウのうちの少なくとも２つが、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項７８に記載の方法。
高解像度サンプリングを実行することが、
三次元移動を示す信号を生成及び記憶することを含む、請求項５９に記載の方法。
三次元移動を示す信号を生成及び記憶することが、前記ＩＲＰのセンサの第３のセットが信号を提供することを可能にすることを含み、前記信号が、前記インテリジェントインプラント及び前記患者の加速情報を表す、請求項８０に記載の方法。
前記センサの第３のセットが、複数の加速度計及び複数のジャイロスコープを含む、請求項８１に記載の方法。
前記高解像度サンプリングが、２００Ｈｚ～５０００Ｈｚの範囲のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項８１に記載の方法。
高解像度サンプリングが、サンプリングセッション中に所定の限られた回数（例えば、１回のみ）実行される、請求項５９に記載の方法。
移植可能なプロテーゼの構成要素と関連付けられた移植可能な報告プロセッサの電池に結合された電子組立品であって、前記電子組立品が、
複数の加速度計と複数のジャイロスコープとを有する慣性測定ユニット（ＩＭＵ）であって、前記ＩＭＵは、測定値が第１の加速度計及び第１のジャイロスコープによって取得される第１の測定軸と、測定値が第２の加速度計及び第２のジャイロスコープによって取得される第２の測定軸と、測定値が第３の加速度計及び第３のジャイロスコープによって取得される第３の測定軸と、を有する、ＩＭＵと、
前記ＩＭＵとは独立した別個の加速度計と、
前記ＩＭＵと前記別個の加速度計とに結合されたコントローラと、を備え、前記コントローラが、
低解像度ウィンドウ中に、前記別個の加速度計を前記電池に結合して、前記別個の加速度計を通して低解像度サンプリングを実行し、
中解像度ウィンドウ中に、
前記別個の加速度計を前記電池に結合して、有意なイベントを検出し、
高解像度データを収集する必要があるという決定に応答して、前記ＩＭＵを前記電池に結合して、前記複数の加速度計及び前記複数のジャイロスコープを通して高解像度サンプリングを実行し、かつ
高解像度データを収集する必要がないという決定に応答して、前記ＩＭＵを前記電池に結合して、前記複数の加速度計及び前記複数のジャイロスコープを通して中解像度サンプリングを実行するように構成されている、電子組立品。
前記コントローラが、
前記別個の加速度計から取得された信号に基づいて、単純な動きイベントを検出し、かつ単純な動きイベントの発生をカウントすることを行うように更に構成されていることによって、前記低解像度サンプリングを実行する、請求項８５に記載の電子組立品。
前記低解像度サンプリングが、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項８６に記載の電子組立品。
前記コントローラが、前記低解像度ウィンドウの複数の部分の各々の間に検出された単純な動きイベントの累積カウントを維持するように更に構成されている、請求項８６に記載の電子組立品。
前記部分の各々が、１時間に対応する、請求項８８に記載の電子組立品。
前記低解像度ウィンドウが、開始時間及び終了時間によって画定される、請求項８５に記載の電子組立品。
前記コントローラが、前記低解像度ウィンドウ中に、前記電池を前記ＩＭＵから分離するように更に構成されている、請求項８５に記載の電子組立品。
前記有意な動きイベントが、閾値を超える加速度の変化に対応し、前記コントローラが、
前記別個の加速度計から取得された信号に基づいて、前記閾値を超える加速度の第１の変化を検出し、かつ
待ち時間の後、前記別個の加速度計から取得された信号に基づいて、前記閾値を超える加速度の第２の変化を検出するように更に構成されていることによって、有意な動きイベントを検出する、請求項８５に記載の電子組立品。
前記コントローラが、
前記ＩＭＵから取得された信号に基づいて、三次元移動を示す信号を生成及び記憶することを行うように更に構成されていることによって、中解像度サンプリングを実行する、請求項８５に記載の電子組立品。
前記中解像度サンプリングが、１２Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項９３に記載の電子組立品。
前記中解像度ウィンドウが、開始時間及び終了時間によって画定される、請求項８５に記載の電子組立品。
前記中解像度ウィンドウの前記開始時間が、前記低解像度ウィンドウ内にある、請求項９５に記載の電子組立品。
前記コントローラが、前記中解像度ウィンドウ中に限られた回数（例えば、１回のみ）の中解像度サンプリングを実行するように構成されている、請求項８５に記載の電子組立品。
前記コントローラが、プログラム可能な期間の間、中解像度サンプリングを実行するように構成されている、請求項８５に記載の電子組立品。
前記中解像度ウィンドウが、複数の個々の中解像度ウィンドウを含み、各個々の中解像度ウィンドウが、前記低解像度ウィンドウ内にある開始時間、及び終了時間によって画定されている、請求項８５に記載の電子組立品。
前記複数の個々の中解像度ウィンドウのうちの少なくとも２つが、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項９９に記載の電子組立品。
前記コントローラが、中解像度ウィンドウ中に、有意な動きイベントの特定の検出又は前記有意な動きイベントの不特定の検出のいずれかの検出まで、前記電池を前記ＩＭＵに結合することを避けるように更に構成されている、請求項８５に記載の電子組立品。
前記コントローラが、
前記ＩＭＵから取得された信号に基づいて、三次元移動を示す信号を生成及び記憶することを行うように更に構成されていることによって、高解像度サンプリングを実行する、請求項８５に記載の電子組立品。
前記高解像度サンプリングが、２００Ｈｚ～５０００Ｈｚの範囲のサンプリング速度によって特徴付けられている、請求項１０２に記載の電子組立品。
前記コントローラが、サンプリングセッション中に所定の限られた回数（例えば、１回のみ）の高解像度サンプリングを実行するように構成されている、請求項８５に記載の電子組立品。
膝プロテーゼの脛骨構成要素であって、前記脛骨構成要素が、
脛骨プレートと、
前記脛骨プレートから延在する脛骨ステムと、
前記脛骨ステムと関連付けられた電子組立品であって、前記電子組立品が、請求項８５～１０４に記載の電子組立品に従って構成されている、電子組立品と、を備える、脛骨構成要素。
前記脛骨プレートが、セメントの非存在下で脛骨と固定するように構成されている、請求項１０５に記載の脛骨構成要素。
肩プロテーゼの上腕骨構成要素であって、前記上腕骨構成要素が、
上腕骨本体と、
前記上腕骨本体から延在する上腕骨ステムと、
前記上腕骨ステムと関連付けられた電子組立品であって、前記電子組立品が、請求項８５～１０４に記載の電子組立品に従って構成されている、電子組立品と、を備える、上腕骨構成要素。
股関節プロテーゼの大腿骨構成要素であって、前記大腿骨構成要素が、
大腿骨本体と、
大腿骨ステムと、
前記大腿骨本体と関連付けられた電子組立品であって、前記電子組立品が、請求項８５～１０４に記載の電子組立品に従って構成されている、電子組立品と、を備える、大腿骨構成要素。
肩プロテーゼの上腕骨構成要素であって、前記上腕骨構成要素が、
上腕骨本体と、
前記上腕骨本体から延在する上腕骨ステムと、
前記上腕骨本体及び前記上腕骨ステムのうちの１つと関連付けられた電子組立品であって、前記電子組立品が、１つ以上のセンサと、前記１つ以上のセンサによって収集されたデータを記憶するためのメモリと、を備え、前記１つ以上のセンサが１つ以上の加速度計及び／又は１つ以上のジャイロスコープを備えることを特徴とする、電子組立品と、を備える、上腕骨構成要素。
前記１つ以上のセンサが、ジャイロスコープ、圧力センサ、接触センサ、位置センサ、化学マイクロセンサ、組織代謝センサ、機械的応力センサ、及び温度センサからなる群から選択されるセンサを更に含む、請求項１０９に記載の上腕骨構成要素。
前記１つ以上のセンサに電気的に結合されている、前記上腕骨本体及び前記上腕骨ステムのうちの１つの内側に位置付けられた電子プロセッサを更に含み、任意選択的に、前記電気結合が、無線結合であり、前記メモリが、前記電子プロセッサに結合されており、かつ任意選択的に前記上腕骨ステムの内側に位置付けられている、請求項１０９又は１１０に記載の上腕骨構成要素。
前記１つ以上のセンサが、前記上腕骨本体及び前記上腕骨ステムのうちの１つ内に配置される、請求項１０９又は１１０に記載の上腕骨構成要素。
前記１つ以上のセンサが、加速度計及びジャイロスコープを備え、前記加速度計及びジャイロスコープが、前記上腕骨ステム内に位置付けられている、請求項１０９に記載の上腕骨構成要素。
データを転送する方法であって、
ａ）請求項１０９～１１３のいずれか一項に記載の前記上腕骨構成要素の前記１つ以上のセンサからデータを取得することと、
ｂ）前記上腕骨構成要素内の記憶部位で、前記データを前記メモリに記憶することと、
ｃ）前記メモリから前記記憶部位の外側の場所へ前記データを転送することであって、特に、前記上腕骨構成要素が、対象内に移植され、前記データが、前記対象の外側の部位に転送され、特に、前記データが、腕時計、リストバンド、携帯電話、又は眼鏡に転送される、転送することと、を含む、方法。
ａ）患者の肩の原位置に位置する、請求項１０９に記載の上腕骨ステム上に位置付けられた加速度計又はジャイロスコープから加速度データを取得することと、
ｂ）前記加速度データを前記メモリに記憶することであって、前記メモリが前記上腕骨ステム内に位置する、記憶することと、
ｃ）前記加速度データを、前記上腕骨ステム内の前記メモリから、前記上腕骨ステムの外側の場所にあるメモリへ転送することと、を含む、請求項１１４に記載の方法。
前記データを分析するステップを更に含む、請求項１１４又は１１５に記載の方法。
前記データが、経時的な変化の可視化を可能にするようにプロットされているか、若しくは二次元画像若しくは三次元画像を提供するようにプロットされているか、若しくは移動する二次元画像若しくは三次元画像を提供するようにプロットされており、及び／又は前記データが、肩プロテーゼを有する対象の動作範囲を決定するか、若しくは前記肩プロテーゼの任意の欠陥若しくは機能不全を決定若しくは予測するために利用される、請求項１１４又は１１５に記載の方法。
患者に提供される請求項１０９～１１３のいずれか一項に記載の肩プロテーゼの劣化を検出するための方法であって、前記肩プロテーゼの前記１つ以上のセンサの変化を検出し、したがって、前記肩プロテーゼの劣化を決定するステップを含み、特に、前記センサが、１つ以上の生理学的及び／又は場所パラメータを検出することができる、方法。
肩置換プロテーゼであって、
上腕骨ステムと、
前記上腕骨ステムに結合された複数のセンサであって、前記複数のセンサが、前記肩置換プロテーゼが対象内の原位置に位置するときに肩ジョイントの動きの範囲を決定するために使用され得るデータを取得する複数の加速度計を含む、複数のセンサと、を備え、
前記肩置換プロテーゼが、前記データを記憶するためのメモリと、前記肩置換プロテーゼの外側の場所に前記データを送信するためのアンテナと、を更に備える、肩置換プロテーゼ。
前記加速度計が、加速、傾斜、振動、衝撃、又は回転を検出する、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記加速度計が、加速度を測定する、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数の加速度計が、前記上腕骨ステム内にある、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数の加速度計が、前記上腕骨ステム内の遠位場所にある、請求項１２２に記載の肩置換プロテーゼ。
前記メモリが、前記上腕骨ステム内にある、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記アンテナが、前記上腕骨ステムの外側にある、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数の加速度計、前記メモリ、及び前記アンテナが、前記上腕骨ステムに結合されている、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数のセンサが、圧力センサ、接触センサ、位置センサ、化学マイクロセンサ、組織代謝センサ、機械的応力センサ、及び温度センサからなる群から選択される、センサを更に備える、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数のセンサが、ジャイロスコープを更に備える、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
１秒間に数回前記データを取得及び記憶するように構成された電子組立品を更に備える、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記上腕骨ステム構成要素が、上腕骨構成要素の構成要素であり、前記上腕骨構成要素がまた、上腕骨本体及び上腕骨ヘッドアダプタを含む、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記複数のセンサに電気的に結合された前記上腕骨ステムの内側に位置付けられた電子プロセッサを更に含む、請求項１１９に記載の肩置換プロテーゼ。
前記電気結合が、無線結合である、請求項１３１に記載の肩置換プロテーゼ。
方法であって、
ａ）請求項１１９～１３２のいずれか一項に記載の肩置換プロテーゼのセンサからデータを取得することと、
ｂ）前記肩置換プロテーゼ内の記憶部位で前記データをメモリに記憶することと、
ｃ）前記メモリから前記記憶部位の外側の場所へ前記データを転送することと、を含む、方法。
前記肩置換プロテーゼが、前記対象内に移植され、前記データが、前記対象の外側の部位に転送される、請求項１３３に記載の方法。
前記データが、腕時計、リストバンド、携帯電話、又は眼鏡に転送される、請求項１３３に記載の方法。
前記データが、住宅又はオフィスに転送される、請求項１３３に記載の方法。
前記データが、医療従事者に転送される、請求項１３３に記載の方法。
前記データを分析するステップを更に含む、請求項１３３に記載の方法。
方法を実施するために、計算システムを構成する内容が記憶されている非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法が、
対象を識別することであって、前記識別された対象が、請求項１１９～１３２のいずれか一項に記載の少なくとも１つの肩置換プロテーゼを有する、識別することと、
無線問い合わせユニットを検出して、前記それぞれのセンサのうちの少なくとも１つからデータを収集することと、
前記収集されたセンサデータを受信することと、を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
記憶された内容が、方法を実施するために計算システムを構成するものであって、前記方法が、
前記収集されたセンサデータから機密の対象データを除去することと、
センサのタイプ又は場所に従って前記データを解析することと、を更に含む、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、腕時計、リストバンド、携帯電話、又は眼鏡で受信される、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、対象の住宅又はオフィス内で受信される、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、医療従事者に提供される、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、１つ以上のウェブサイトに投稿される、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、経時的な変化の可視化を可能にするようにプロットされる、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データがプロットされて、二次元又は三次元画像を提供する、請求項１４５に記載の記憶媒体。
前記データがプロットされて、移動する二次元画像又は三次元画像を提供する、請求項１４５に記載の記憶媒体。
前記データが、前記肩置換プロテーゼを有する対象の前記肩の動きの範囲を決定するために利用される、請求項１３９に記載の記憶媒体。
前記データが、前記肩置換プロテーゼの任意の欠陥又は誤作動を決定又は予測するために利用される、請求項１３９に記載の記憶媒体。