KR20170132835A - 무선 압력 측정 및 션트 모니터링 - Google Patents

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KR20170132835A
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pressure
pressure sensor
catheter
elongated instrument
pressure signal
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KR1020177031236A
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브레드 제이콥슨
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메드트로닉 피에스 메디컬 인코포레이티드
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Abstract

선택된 위치에서 압력을 모니터링하는 것을 돕는 압력센서를 포함하는 시스템이 개시된다. 압력센서는 환자 내부에 위치한 카테터 및/또는 션트에 적용되거나 통합될 수 있다. 모니터링 시스템은 압력센서로부터 신호를 수신하여 일정 기간 동안 특정 위치에서의 압력을 모니터링할 수 있다.

Description

무선 압력 측정 및 션트 모니터링
본 발명은 다양한 실시예들에서 대상체 내에 위치될 카테터, 드레인 및 션트(shunt)를 위한 압력센서를 포함하는 다양한 시스템들에 대한 모니터에 관한 것이다.
본 섹션은 반드시 종래 기술은 아닌 본 개시와 관련된 배경 정보를 제공한다.
션트(shunts)는 다양한 목적을 위해 시스템에 삽입될 수 있다. 일반적으로, 션트는 액상 유체와 같은 유체를 제1 위치로부터 제2 위치로 전달할 수 있게 한다. 기존의 경로가 손상되었거나 경로가 존재하지 않는 경우에, 기존의 경로를 우회하거나 새로운 경로를 만들기 위해서 션트를 사용할 수 있다.
다양한 수술에서, 션트는 뇌척수액과 같은 유체의 배액을 허용하기 위해, 사람 대상체와 같은 대상체의 해부학적 구조 내로 삽입될 수 있다. 뇌척수액이 배액되지 않으면 뇌실 같은 밀폐된 구역 내의 압력이 상승하여 대상체의 뇌에 손상을 줄 수 있다. 따라서 션트는 대상체의 뇌실 내에서 적절한 압력이 유지되도록 제공될 수 있다.
본 란은 본 명세서의 일반적인 요약을 제공하고, 본 발명의 전체 또는 모든 특징들을 포괄적으로 개시한 것은 아니다.
어떤 경우에는, 다양한 프로세스가 대상체에 배치된 션트를 부분적으로 또는 완전히 폐색시킬 수 있다. 이러한 오작동하거나 또는 고장난 션트는 압력을 상승시켜, 대상체의 뇌와 같은 곳에 손상을 줄 수 있다. 이러한 손상은 징후나 증상이 임상적으로 대상체에게 나타나기 전에 발생할 수 있다. 이러한 손상은 일시적이거나 장기간 또는 영구적일 수 있다. 이러한 손상을 최소화하기 위해서, 뇌실 내의 뇌척수액의 실시간 압력 모니터링이 유용할 수 있다.
본원에는 선택된 위치에서 압력을 모니터링하는 것을 보조하는 압력센서를 포함하는 시스템이 개시된다. 압력센서는 환자 내부에 위치한 카테터 및/또는 션트에 적용되거나 통합될 수 있다. 션트 및/또는 카테터는 환자에게 영구적으로 이식될 수 있다. 다양한 실시예에 의하면, 카테터 및 션트는, 단독으로 또는 함께, 환자 내에서 압력을 즉시 완화시킬 수 있다. 션트(shunt)는 또한 자동차 엔진, 항공기 엔진 등의 내부에 있는 것을 포함하는 임의의 유체 시스템과 같은 임의의 선택된 시스템 내에 적절히 배치될 수 있다. 또한, 다른 비인간 또는 비이동 대상체는 냉각 경로 또는 윤활유 경로와 같은 유체 경로를 가질 수 있는데, 이러한 경로는 때때로 막힐 수 있고, 이 경우에 션트는 하나의 위치에서 다른 위치로의 적절한 배액을 보장하는 것을 돕기 위해서 제공될 수 있다.
배액되어야 하는 위치에 또는 그 근처에서 압력을 측정하는 것을 보조하기 위해서, 압력센서가 션트 또는 카테터에 제공될 수 있다. 압력센서는 카테터의 표면상에 또는 카테터의 표면 근처에 형성된 복수의 트레이스들과 같은 카테터의 표면상에 통합될 수 있는 실질적으로 작은 센서로서 제공되거나, 션트 또는 카테터에 통합될 수 있는 독립된 센서로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 압력센서는, 박막 상에 형성되어 션트 또는 카테터에 적용될 수 있다. 또한, 센서는 미국 미네소타주에 소재하는 Medtronic Inc.에 의해서 판매되는 StealthStation®　수술 네비게이션 시스템을 포함하는 수술 네비게이션 시스템, 및/또는 메드트로닉에 의해서 판매되는 CareLink®　모니터링 시스템과 같은 모니터링 시스템과 같은 선택된 시스템으로, 유선 또는 무선으로 정보를 전송하는 것을 허용하는 회로에 연결될 수 있다. 휴대용 컴퓨터 시스템을 포함하는 임의의 무선 수신 시스템과 같은 다른 시스템은, 압력 측정값을 포함하는 압력 신호를 포함하는 데이터의 증분식 또는 벌크 전송을 수신하는데 사용될 수 있다. 또한, 무선 시스템은 배터리 전원 (즉, 온보드 전원 시스템 포함)이거나 패시브(예컨대, 방사 또는 유도 전력 시스템 포함)일 수 있다. 유도성 또는 방사성 전원 시스템은 본원에 참조에 의해 편입되는 2001년 3월 11일에 출원된 미국 특허 출원 제13/045,686호에 개시된 것들을 포함할 수 있다.
추가적인 적용가능한 분야는 본원 명세서에 제공된 설명으로부터 자명해질 것이다. 발명의 요약 란에 기재된 설명 및 구체적인 실시예는 단지 설명의 목적만을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.
본원에 기술된 도면들은 선택된 실시예들을 예시하기 위한 것일 뿐이고, 모든 가능한 실시예들에 관한 것이 아니며, 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1a는 하나 이상의 센서들을 포함하는 션트의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 션트의 표면상에 형성된 센서의 상세도이다.
도 2는 도 1b에 도시된 바와 같은 압력센서 및 선택된 위치를 포함하는 션트의 개략도이다.
도 3a는 다양한 실시예에 따른 센서 칩을 포함하는 션트의 개략도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 센서의 제1 평면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 센서의 상부 평면도이다.
도 4는 압력 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 5a는 네비게이션 및 이미징 시스템의 도면이다.
도 5b는 탐침(stylet) 및 카테터의 분해도이다.
도면의 여러 도면에서 같은 도면 부호는 같은 부분을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 카테터(10)가 도시되어 있다. 션트(shunt)는 유사한 구조를 가질 수 있고, 본원에서 논의된 바와 같은 다양한 센서를 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 카테터 또는 션트는 일반적으로 중공이거나 루멘(17)을 포함하는 세장형 기구(elongated instrument)로 지칭될 수 있다. 달리 명시하지 않는 한, 카테터, 션트, 세장형 중공 기구(elongated hollow instrument)에 대한 참조는 특별히 언급하지 않는 한 유사한 구조를 배제하는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다.
카테터(10)는 원위 말단 단부(distal terminal end)(12)로부터 근위 말단 단부(proximal terminal end)(16)까지 길이를 따라서 연장할 수 있는, 적당한 시스템 또는 해부학적 구조의 일부분에 위치될 수 있다. 대표적인 션트 시스템은 캘리포니아 Goleta에 소재하는 Medtronic Neurosurgery에서 판매되는 LP Shunt를 포함하고, Medtronic, Inc. 및/또는 Medtronic Neurosurgery에 의해서 판매되는 Strata® 밸브, Delta® 밸브 및 다양한 밸브 및 유량 제어 시스템을 포함하는 다양한 밸브들 및 유량 제어 시스템을 더 포함할 수 있다. 또한, 카테터(10)는 Medtronic Neurosurgery에 의해서 판매되는 Ares™ 항생 카테터(antibiotic catheter)를 포함하는 카테터로 포함되거나 제공될 수 있다.
카테터(10)는 근위 말단 단부(16)를 통해서 카테터(10) 내로 삽입된 탐침 또는 세장형 부재(14)와 같은 다양한 기술을 사용하여 환자 내에 삽입되거나 위치될 수 있다. 임의의 특정한 추적된 기구(tracked instrument)에 대한 언급은 단일의 또는 특정한 추적가능한 장치로 논의를 제한하기 위한 것이 아니고, 달리 명시하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 임의의 것에 관련될 수 있다. 근위 말단 단부(16)는 개구부를 포함할 수 있고, 카테터(10)의 전체 또는 일부의 길이를 따라서 원위 단부(12)를 향해서 연장하는 루멘(17)으로의 접근일 수 있다. 그러나 카테터(10)는 원위 말단 단부(12)에서 폐쇄되거나 밀봉될 수 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 탐침(14)은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같은, 다양한 수술 네비게이션 기술들을 이용하는 네비게이션을 보조하는데 사용될 수 있다. 그러나 탐침(14)은 카테터(10)를 선택된 환자, 또는 비생체 또는 비인간 대상체를 포함하는 적절한 대상체 내로 삽입하는 동안 카테터(10)에 선택된 강성을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이, 카테터(10)는 Medtronic Neurological에 의해 판매되는 Ares™ 카테터를 포함하여 본 발명이 속하는 기술분야에 일반적으로 공지된 것과 같은 카테터일 수 있다. 따라서 카테터(10)에 대해 이동가능하거나 고정된 다양한 고정기구 및 클립들이 제공될 수 있는데, 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에 공지되어 있다.
카테터(10)는 최대 단면 치수(15a)를 갖는 외벽(15)을 포함하고, 외벽을 관통해서 벽 입구(wall portal) 또는 홀(20)이 형성될 수 있다. 홀들(20)은 카테터(10)의 루멘(17) 내외로의 유체의 유출입을 허용한다. 홀(20)은 카테터(10)의 길이(22)와 같은 선택된 길이를 따라서 연장하는 복수의 홀들(20)을 포함할 수 있다. 상기 길이(22)는 원위 말단 단부(12)까지 연장되거나 또는 원위 말단 단부(12)에 근접하여 위치될 수 있다.
홀들(20)은 물질이 카테터(10) 내로 들어가거나 카테터(10)를 빠져나가게 한다. 뇌척수액 션트 시스템을 갖는 카테터(10)의 사용을 포함하는 다양한 실시예에 의하면, 뇌척수액(CSF)은 루멘(17)을 통과하여 선택된 수집 위치로 흘러가도록 카테터(10) 내로 유입된다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 이해되는 바와 같이, 루멘(17)으로부터의 수집 지점 또는 출구는 유동 제어 밸브에 있을 수 있고, 다음으로, 외부 백 또는 용기를 포함하는 수집 시스템 내로 또는 복막 내부의 복강 근처와 같은 환자의 내부에 위치될 수 있다.
일반적으로, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 환자의 두개강 내부의 뇌 안의 뇌실 내에는 소정의 또는 선택된 압력 또는 압력 범위를 유지하도록 선택된다. 뇌실 내의 압력 측정은 뇌실 내에 위치된 카테터(10) 상에 위치되거나 형성된 압력센서(30)에 의해서 측정될 수 있다. 입구(20) 및 카테터(10)는 CSF가 뇌실에서 카테터(10) 내로 이동하도록 한다. 따라서 입구(20) 사이 또는 카테터(10)의 영역 또는 길이(22) 내에 위치된 압력센서(30)는 뇌실을 포함하는 그로부터 CSF가 제거되는 동일한 영역내의 압력 측정을 가능하게 한다.
압력센서(30)는 근위 말단 단부(16)와 같은 카테터(10)의 길이를 따라서 연장되는 와이어 또는 커넥터(32)를 통해서 모니터링 시스템과 상호 연결될 수 있다. 일정한 길이의 와이어 또는 다른 커넥터가 본원에서 후술하는 바와 같이, 선택된 모니터링 또는 전송 시스템에 연결될 수 있다. 또한, 압력센서(30)에 더하여 압력센서(30a 및 30b)와 같이 하나 이상의 압력센서들(30)이 제공될 수 있다. 각각의 압력센서들(30-30b)은 선택된 와이어 또는 전도체(32, 32a 및 32b)에 의해서 선택된 데이터 모니터링 또는 전송 시스템에 연결될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 커넥터들(32-32b)은 그의 표면을 포함하는 카테터(10)에 직접 적용되거나, 카테터(10)에 통합된 인쇄회로기판상에 제공될 수 있다. 그러나 커넥터들(32-32b)은 본원에 참조에 의해 편입되는 미국 특허 공개 제2014/0012130호에 개시된 것들과 유사할 수 있다. 더욱이, 압력센서들(30-30b)은 위치를 제외하고, 크기, 민감도 등을 포함하여 동일하거나 거의 동일할 수 있다. 단지 하나의 센서(30)가 제공되고/되거나 단지 하나의 센서(30)로부터만 신호가 송수신 되도록 선택될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 압력센서(30a)를 포함하는 가장 원위에 있는 압력센서는 원위 말단 단부(12)로부터 거리 34에 위치된다. 또한, 다른 압력센서들(30 및 30b)은 가장 원위에 있는 압력센서(30a) 보다 근위에 위치된다. 그러나 압력센서들(30-30b)은 길이(22) 내에만 위치거나 후술하는 임의의 적당한 위치들에 위치되는 것을 포함하여, 카테터(10)를 따라서 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 압력센서(30)는 네비게이션 또는 장기 모니터링 또는 양자와 관련된 정보를 최대화하도록 배치될 수 있다. 압력센서들(30-30b)은 장기 모니터링과 관련될 수 있고, 도 1a에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 압력센서들(30'-30b')은 네비게이션과 관련될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 션트 원위 팁 및 홀의 근위 단부에 있는 것들을 포함할 수 있다. 그러나 모든 압력센서는 단일의 장치상에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 압력센서(30)는 카테터(10)의 표면(40) 상에 형성될 수 있다. 상기 표면(40)은 외부 벽(15)과 같은 외표면일 수 있고, 압력센서(30)는 다양한 기술에 따라 표면상에 배치될 수 있는 박막(42)으로 형성될 수 있다. 또한, 박막(42)은 약 0.2 밀리미터(mm) 내지 약 0.5 mm의 폭 및 길이를 갖고, 약 0.01 mm 내지 약 0.1 mm의 두께를 가질 수 있다. 박막들(42)은 표면(40) 상에 라미네이트되거나 기상 증착 기술 또는 다른 적절한 형성 기술을 포함하는 기술에 의해 적층되는 약 0.01 mm 내지 약 0.04 mm의 폭을 갖는 전도성 트레이스들에 연결될 수 있다. 또한, 표면(40)은 가장 외측에 있는 표면이 아니고, 폴리머 덮개 또는 커버와 같은 선택된 재료에 의해서 피복될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
따라서 압력센서들(30-30b)은 압력센서가 포함되는 경우에, 카테터(15a)의 최대 단면 치수가, 특히 길이(22) 내에서, 약 20% 미만으로 증가되도록 제공되어야 한다. 일반적으로, 이는 약 0.2 mm를 포함하는, 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm 미만의 치수 증가를 포함하도록 선택된다. 따라서 압력센서들(30-30b)의 포함은 카테터(10)의 치수를 효과적으로 증가시키지 않는다. 따라서 압력센서들(30-30b)을 포함하는 카테터(10)는 Ares™ 카테터와 같은 이전에 사용된 카테터와 실질적으로 동일한 효용성을 가질 수 있다.
그럼에도 불구하고, 압력센서(30)는 뇌의 뇌실을 포함하는 특정 영역 내의 압력을 적절히 모니터링할 수 있도록, 카테터(10)의 외부에 또는 외부 표면에 적절하게 노출될 수 있다. 따라서 압력센서(30) 또는 복수의 압력센서들(30, 30a 및 30b)은 그들이 배치되는 카테터(10) 상의 위치에서 압력을 감지하고, 뇌실 또는 압력센서들(30-30b)을 포함하는 카테터(10)의 선택된 위치에서 압력을 적절하게 모니터링하기 위해서, 감지된 압력을 커넥터들(32-32b)을 따라서 전송한다. 후술하는 바와 같이, 무선 통신 시스템이 압력센서들(30-30b)로부터의 신호를 전송하도록 제공될 수도 있다.
일반적으로, 압력센서들(30-30b)은 카테터(10)의 홀(20) 또는 그 부근의 압력을 측정할 수 있다. 측정된 압력은 무선 또는 유선으로 압력 신호로 전송되는 압력 값일 수 있다. 압력 값은 토르, 제곱 인치당 파운드 또는 기타 적절한 단위로 측정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서 그리고 도 2를 추가로 참조하면, 카테터 10'는 카테터 10과 실질적으로 유사하거나 동일할 수 있다. 카테터(10')는 또한 원위 말단 단부(12') 및 근위 말단 단부(16‘) 및 카테터(10)의 외부 벽(15')을 관통하여 카테터(10')의 내부 루멘(17') 쪽으로 형성된 하나 이상의 포트들(ports)(20)을 포함할 수 있다. 최대 외부 단면 치수는 일반적으로 길이(22') 내에 형성될 수도 있다. 카테터(10')는 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 압력센서들(30'-30'b)을 포함할 수 있다. 그러나 다양한 압력센서들(30'-30'b)의 위치는 포트들(22')을 포함하는, 길이(20')를 따라서 다른 위치에 있을 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 압력센서(30')는 포트(20')의 근위 범위에 위치될 수 있고, 제3 압력센서(30'b)는 제1 압력센서(30)’의 실질적으로 맞은편에 또는 제1 압력센서(30)’에 인접하여 위치될 수 있다. 제2 압력센서(30'a)는 원위 말단 단부(12')에 또는 원위 말단 단부(12') 실질적으로 인접하여 위치될 수 있다. 다수의 압력센서들(30'-30'b)은 카테터(10')의 원위 단부 및 거리(22')에 의해 일반적으로 한정되는 포트(20')의 근위 범위 또는 이와 인접한 지점 모두에서 압력을 측정할 수 있게 한다. 따라서 카테터 10과 실질적으로 유사하거나 동일한 구조를 가질 수 있는 카테터 10‘는, 포트들(20’)을 포함하는 길이 22에 대해서 다양한 위치에서 압력을 측정할 수 있게 한다. 카테터(10)는 길이(22)와 포트들(20)을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 압력센서들은 후술하는 바와 같이 뇌실 내와 같은 카테터(10)의 선택된 위치의 압력을 측정하기 위해서, 카테터(10)에 대해서 임의의 적당한 수 및 적당한 위치로 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
압력센서들(30a-30b 및/또는 30'-30'b)은 다양한 공지된 기술에 따라 카테터(10, 10')의 표면상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 얇은 와이어가 카테터(10, 10')의 선택된 표면상에 배치되어 센서를 형성할 수 있다. 또한, 센서(30)는 박막으로 형성되어 상술한 바와 같이 표면에 적용될 수 있다. 예시적인 센서들은 본원에 참조에 의해서 편입되는 Kim et al, Materials For Multifunctional Balloon Catheters With Capabilities And Cardiac Electrophysiological Mapping And Oblation Therapy, Nature Materials, pages 18 (2011. 3. 6)에 개시된 것들을 포함할 수 있다. 그러나 센서가 형성되는 표면은 그 위에 센서가 형성되는 외표면 또는 내표면일 수 있다. 예를 들어, 센서들(30-30b 또는 30'-30'b)은 루멘(17, 17')을 형성하는 내면 상에 형성될 수 있다.
그러나 다양한 실시예에 의하면, 도 3a-3c에 도시된 바와 같이, 외표면 상에 또는 카테터(60)의 내부에 부착될 수 있는 센서 조립체(50)가 제공될 수 있다. 카테터 60은 카테터 10,10'와 실질적으로 유사할 수 있으며, 원위 말단 단부(12″)로부터 근위 말단 단부(16")를 향해 연장되는 길이(22″)를 따라서 형성된 입구들(20″)을 포함할 수 있다. 또한, 카테터(60)는 루멘(17")을 포함할 수 있고, 루멘에 형성된 홀들(20″)이 유체의 흐름을 허용한다. 상술한 바와 같이, 카테터(60)의 외부 벽(15″)은 또한 적어도 길이(22)에서 최대 외부 단면 치수(15")를 가질 수 있다. 탐침(14″)은 후술하는 바와 같이 환자 및/또는 네비게이션에 삽입할 수 있도록 카테터(60)를 강화하기 위해 루멘(17″)내에 위치될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 카테터(60)는 센서 조립체(50)를 포함하는 선택된 환자 내로 삽입하기 위해 제공될 수 있다.
센서 조립체(50)는 미국 콜로라도주 볼더에 소재하는 Phase IV Engineering, Inc.에 의해 판매되는 마이크로 또는 소형 압력센서와 같은 적절한 센서일 수 있다. 센서 조립체(50)는 회로 기판(62)을 포함할 수 있고, 회로 기판(62) 위에 캐패시터(64), 프로세서 시스템(66)(절연재 내에 인캡슐레이션될 수 있는), 및 센서부(68)를 포함하는 다양한 구성요소들이 조립될 수 있다. 센서부(68)는 프로세서 시스템(66)과 상호 연결되어 압력센서(68)에 의해서 생성된 압력 신호를 분석하는 것을 보조한다.
프로세서(66)는 메모리 시스템에 저장된 명령들을 실행하는 범용 프로세서 및/또는 압력센서(68)로부터의 신호를 분석하기 위한 선택된 목적을 위해 형성된 주문형 집적 회로(ASIC)와 같은 임의의 적절한 프로세서일 수 있다. 따라서 압력센서 조립체(50)는 일반적으로 약 1 mm × 약 5 mm의 치수, 또는 약 3 mm × 약 10 mm의 치수를 갖는 실질적으로 작은 패키지로 제공될 수 있다. 회로 기판(62)은 커패시터(64), 프로세서(66) 및 압력센서(68)를 포함하는 다양한 구성 요소들 사이의 통신을 위한 프레임워크를 제공할 수 있다. 또한, 상호 접속은 안테나 조립체(70)에 제공될 수 있다.
안테나 조립체(70)는 압력센서 조립체(50)로부터 후술하는 선택된 수신기 또는 제어기로 신호를 전달할 수 있게 한다. 따라서 압력센서 조립체(50)는 프로세서(66), 다른 구성 요소 및 안테나(70)에 전력을 제공하기 위한 배터리와 같은 전원을 포함할 수 있다. 대안으로 또는 상기 구성에 더하여, 센서 조립체(50)는 외부 소스로부터 신호를 수신하여 압력 센서 조립체(50)에 전력을 공급할 수 있는 패시브 전력 시스템을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 의하면, 안테나 조립체(70)는 안테나(70)를 통해서 외부 소스로부터 압력센서 조립체(50)에 전력을 전달할 수 있는 인덕터 회로의 적어도 일부분일 수 있다. 따라서 안테나(70)는 압력센서68)에 의해서 감지된 압력 측정값에 관한 정보를 전송하고, 전력을 압력센서 조립체(50)에 공급하기 위한 신호를 수신할 수 있다.
대안으로 또는 상기 구성에 부가하여, 압력센서 조립체(50)를 선택된 송수신기 또는 통신기와 상호 연결하기 위해 통신선 또는 전도체(80)가 또한 제공될 수 있다. 전도체(80)는 압력센서 조립체(50)로부터 선택된 제어기 또는 수신기로 신호를 전송하는 것으로 위에서 설명된 하나 이상의 전도체들(32)과 유사할 수 있다. 따라서 전도체(80)는 분석 및 추가 처리를 위해 압력센서 조립체(50)의 압력센서(68)에 의해 감지된 압력에 관한 신호를 전송할 수 있다.
압력센서 조립체(50)는 적절한 기술에 의해서 카테터(60)와 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 슬리브 또는 코팅 부재(90)는 압력센서 조립체(50)를 카테터(60)에 부착 또는 고정하기 위해 압력센서 조립체(50) 위에 배치될 수 있다. 슬리브 (90)는 Kevlar® 중합체 재료 또는 다른 적당한 중합체와 같은 적당한 재료로 형성될 수 있다. 슬리브(90)는 일반적으로 카테터(60) 부근에서 압력을 측정할 때 압력센서 조립체(50)의 동작을 방해하지 않도록 제공된다. 또한, 라인(80)은 슬리브(90)를 제위치에 고정 또는 유지하기 위해서 제공될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 압력센서 조립체(50)는 원위 말단 단부(12″)에 또는 원위 말단 단부(12″)에 실질적으로 근접하여 위치될 수 있다. 그러나 도 1a 및 도 2와 관련하여 상술된 바와 같이, 압력센서 조립체(50)는 카테터(60)의 길이를 따라서 임의의 적절한 위치에 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 하나 이상의 압력센서 조립체들(50)이, 일반적으로 카테터(60)의 길이(22″) 내에 있는 것과 같이, 카테터를 따라서 제공될 수 있다. 따라서 압력센서 조립체(50) 또는 임의의 선택된 수의 압력센서 조립체들(50)은, 일반적으로 홀들(20″)을 포함하는, 길이(22")를 따라서 선택된 위치에서 압력을 측정하도록 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이, 카테터(10, 10' 또는 60)를 따라서 하나의 선택된 위치 또는 복수의 위치에서의 압력의 측정값이 측정될 수 있다. 선택된 카테터(10, 10' 또는 60)에 대한 압력의 측정은, 환자 내의 측뇌실과 같은 선택된 뇌실 내의 압력을 측정하는데 사용될 수 있다. 척주 내의 압력, 심장 근처의 압력 또는 다른 적절한 위치의 압력과 같은 다양한 다른 압력이 측정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나 본원에서 후술하는 바와 같이, 뇌 안의 두개강 내의 뇌실과 같은 실(ventricle) 내의 압력을 측정하는 것은, 두개강 내의 뇌실에서 뇌척수액을 배액 또는 제거하기 위해 환자에게 이식된 션트 임플란트의 효율성을 평가하기 위해 이용될 수 있다. 따라서 위에서 다양한 실시예들과 관련하여 설명된 압력센서들을 포함하는 압력센서들은, 뇌수종을 완화하기 위한 션트 시스템의 성능 및 선택된 결과의 달성을 평가하기 위해 이용될 수 있다.
상술한 다양한 실시예에 추가하여, 카테터(10, 10', 60)를 포함하여 카테터와 통합될 수 있는 다양한 시스템이 제공될 수 있음을 이해하여야 한다. 다양한 센서는 참조에 의해서 본원에 편입되는 Kim et al., Materials For Multifunctional Balloon Catheters With Capabilities And Cardiac Electrophysiological Mapping And Oblation Therapy, Nature Materials, pages 1-8 (2011. 3. 6)에 개시된 것들을 포함할 수 있다. 또한, 압력센서들은 매사추세츠주 캠브리지에 소재하는 MC10 Inc.에 의해서 판매되는 것들을 포함할 수 있다. MC10이 판매하는 센서는 벌룬 카테터나 플렉시블 샤프트와 같은 기존 장비의 얇은 탄성 막내에 직접 또는 그 위에 통합될 수 있다. 또한, 센서 조립체(50)와 같은 센서들은 콜로라도주 볼더(Boulder)에 소재하는 Phase IV Engineering Inc.에 의해서 판매되는 마이크로, 소형, 또는 초소형 패시브 무선 센서를 포함할 수 있다. 다른 센서들은 인테그레이티드 안테나를 포함하는 Glucochip ™ 어셈블리를 포함하여 Positive ID Corporation에 의해서 판매되는 것을 채택할 수 있다.
또한, 위에서 예를 들어 설명한 특정 센서에 추가하여, 다양한 센서들에 유도(induction) 전력을 공급하기 위한 다양한 코일들이 제공될 수 있다. 예를 들어 메사추세츠주 윌밍턴에 소재하는 Metrigraphics는 유도를 위해 적절한 안테나 크기로 제공될 수 있는 단층 및 다층 가요성 회로를 비롯한 가요성 마이크로 회로를 판매한다. 매사추세츠주 플리머스에 소재하는 Tech-Etch, Inc.는 안테나로 사용할 수 있는 가요성 회로를 제공한다. 따라서 가요성 회로 코일과 같은 코일들이 후술하는 바와 같은 센서에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다.
일반적으로, 그것은 작은 압력센서를 갖도록 선택된다. 따라서 작은 센서는 카테터 내에 통합될 수 있고 카테터는 Medtronic Neurological에 의해서 판매되는 Ares®　카테터를 포함하는 일반적으로 제공되는 치수보다 크지 않은 치수를 가질 수 있다. 즉, 센서는 일반적으로 센서 없이 판매되는 카테터의 외부 치수를 실질적으로 증가시키지 않고, 카테터 10 및/또는 카테터 60과 같은 카테터 상에 제공되도록 선택된다. 따라서 임의의 압력센서를 갖지 않는 카테터에 비해 카테터의 치수를 약 10% 이상 또는 약 20% 또는 0% 넘게 증가시키지 않고 센서를 카테터 상에 제공하도록 선택될 수 있다. 이것은 카테터의 치수를 20% 이상 증가시키지 않는 것을 포함할 수 있다. 유지되도록 선택되는 치수는 적어도 길이 22, 22', 22″ 내에 있는 단면 최대 치수이다. 또한, 일반적으로 카테터는 시간의 경과에 따라서 0 또는 0 드리프트에 근접하는 센서를 갖도록 선택된다. 즉, 압력센서는 배치 또는 이식 전에 보정될 수 있고 보정은 달라질 수 있거나 또는 측정값은 압력센서의 선택된 수명 동안 약 5%를 포함하여, 측정치가 약 1% 내지 약 10% 미만으로 변할 것이다. 추가 예로서, 이식된 카테터의 5 년 수명 동안 압력 측정값에서 1% 미만의 드리프트를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
카테터(10, 10', 60)를 포함하는 카테터 상에 제공되는 다양한 압력센서들은 뇌실 내의 압력 측정과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 카테터는, 도 4에 개략적으로 도시한 바와 같이, 환자의 뇌실 내에 위치될 수 있다. 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 카테터(10)는 대상체(106)의 뇌(102)의 측뇌실 내에 위치될 수 있다. 대상체(106)는 인간 아동 또는 청소년을 포함하는 인간 대상체와 같은 임의의 적절한 대상체일 수 있다. 특정한 경우에, 뇌척수액은 대상체(106)의 뇌(102)안의 측뇌실(100)을 포함하는 뇌실에서 배액되지 않아서, 뇌수종을 유발할 수 있다. 이러한 경우에, 션트 및/또는 카테터 10을 포함할 수 있는 카테터 시스템이, 뇌측실로부터 뇌척수액을 뇌의 밖으로 배액시키기 위한 경로를 제공하기 위해서, 측뇌실(100)내에 이식될 수 있다.
다양한 수술 예에서, 카테터(10)는 Medtronic Neurosurgery에 의해서 판매되는 Strata®　밸브일 수 있는 밸브(108)에 상호연결되거나 연결될 수 있다. 밸브가 선택될 수는 있지만, 밸브는 다양한 목적으로 포함되지 않을 수도 있다. 또한, 밸브(108)는 밸브(108)의 표면상에 배치되는 것과 같은 유도 안테나(induction antenna)(109)를 구비할 수 있다. 일반적으로, 밸브(108)는 대상체(106)의 피부 표면 근처에 배치되어, 유도 커플링(inductive coupling)이 보다 효율적일 수 있다. 트레이스(32-32b)와 같은 전도성 트레이스는 센서(30-30b)로 전력을 전달할 수 있다. 따라서 유도 전력 안테나는 센서(30-30b) 또는 다른 적절한 압력센서들과 직접 배치될 필요가 없다.
카테터(10)는 상술한 바와 같이, 복강(112)의 복부 근처와 같이 대상체(106)의 적절한 부분에 위치될 수 있는 배액 캐뉼러(110)와 더 상호연결될 수 있다. 또한, 캐뉼러(110)는 대상체(106) 내로 내부로 배액하기보다는 외부 수집 시스템 또는 패키지와 상호 연결될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 당해 기술분야에서 일반적으로 이해되는 바와 같이, 뇌수종은 측뇌실(100)을 포함하는 뇌실 내의 유체의 축적으로 인해서 뇌에 압력을 가하고, 대상체(106)의 두개골(114)에 대해서 뇌를 압박한다. 따라서 측뇌실(100)로부터 뇌(102)의 밖으로 뇌척수액(CSF)을 배액하기 위한 통로를 제공하는 것은 뇌수종의 영향을 감소시키거나 제거할 수 있다.
카테터(100) 또는 배액 시스템의 일부가 막히거나 CSF의 증가가 원래 설계된 파라미터보다 큰 경우, 소정의 값과 같은 선택된 값 이상으로 측뇌실(100) 내의 압력이 증가할 수 있다. 이러한 오작동 또는 고장난 션트는 다시 압력을 가하여 대상체(106)의 뇌에 손상을 초래할 수 있다. 이러한 손상은 대상체(106)에서 임상적인 징후 또는 증상이 나타나기 전에 발생할 수 있다. 이러한 손상은 일시적이거나 장기간 지속되거나 영구적인 것일 수 있다. 이러한 손상을 최소화하기 위해 뇌실 내의 뇌척수액의 실시간 압력 모니터링은 손상 이전에 조기 발견 및 치료를 가능하게 할 수 있다. 따라서 상술한 것들을 포함하는 압력센서들이 카테터(10) 상에 또는 다양한 실시예에 따른 상술한 적절한 카테터 상에 제공될 수 있고, 카테터(10)가 이식되는 측뇌실(100) 내의 또는 다른 적절한 위치에서의 압력을 모니터링할 수 있다. 일례로서 본 명세서에서 카테터(10)에 대한 논의는 특별히 기술되지 않는 한 다른 개시된 카테터를 배제하지 않는 것으로 이해된다. 유사하게, 압력센서(30)에 대한 논의는 특별히 언급하지 않는 한, 언급된 압력센서로만 국한하고, 개시된 실시예를 포함하는 다른 압력센서들을 배제하는 것을 의도하는 것은 아니다.
일반적으로, 상술한 바와 같이, 카테터(10)는 그 위에 위치한 압력센서를 포함할 수 있다. 압력센서 30과 같은 압력센서는 센서(30)에서 압력을 측정할 수 있고 압력은 압력 값으로서 시간에 따라 기록될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 압력센서(30)와의 통신은 무선일 수 있다. 대안으로, 또는 그에 부가하여, 통신은 유선일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 수신기 및/또는 전송기(송수신기) (120)는 베개(122) 안 및/또는 아래 및/또는 침대 또는 환자 지지체 내 또는 아래와 같은 이식 위치 내의 카테터(10) 근처에 위치되도록 제공될 수 있다. 대상체(106)는 베개(122) 위에 누을 수 있고 송수신기(120)는 측뇌실(100)에 위치한 압력센서(30)로부터의 압력 신호를 수신할 수 있다.
압력센서(30)가 무선인 경우에, 송수신기(120)는 상술한 바와 같이 유도 안테나에 전력을 공급하기 위한 신호를 전송하고/하거나 내부 배터리가 제공되는 경우에는 압력센서가 신호를 전송하는 것을 나타내는 신호를 전송할 수 있다. 대안으로, 송수신기(120)는 압력 신호를 송수신기(120)에 전송하기 위해 리드 또는 전도체(32)에 의한 것과 같이 물리적으로 연결될 수 있다. 송수신기(120)는 Medtronic, Inc.에 의해서 판매되는 송수신기 CareLink® Reader와 같은 적절한 송수신기일 수 있다. 일반적으로 송수신기(120)는 압력센서(30)로부터 압력 신호를 수신하여 통신선(130)을 통해서 워크스테이션(140)으로 전송할 수 있다.
워크스테이션(140)은 압력센서(30)로부터 수신되는 압력신호를 송수신기(120)로부터 수신할 수 있다. 통신선(130)은 유선 데이터 전송 라인 및/또는 무선 전송 라인 (예를 들어, Bluetooth 통신 프로토콜)일 수 있다. 워크스테이션(140)은 사용자로 하여금 압력센서(30)에 의한 모니터링 시간 및 빈도를 선택할 수 있도록 허용한다. 따라서 압력센서는 압력을 지속적으로 측정할 필요는 없다. 이것은 절전 루틴일 수 있다. 또한, 압력센서(30)가 패시브하게 전력이 공급되면, 사용자가 송수신기(120)에게 전력 신호를 방출하도록 지시할 때만 측정할 수 있다. 따라서 압력의 측정은 지속적이거나 임의의 선택된 빈도로 측정될 수 있다.
워크스테이션(140)은 휴대용 컴퓨터(휴대용 또는 핸드헬드형 워크스테이션(160)과 같은), 네트워크 프로세서용 단말기 또는 임의의 다른 적절한 워크스테이션과 같은 적절한 워크스테이션일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 워크스테이션(140)은 프로세서(142)와 메모리 시스템(144)을 포함할 수 있다. 프로세서(142)는 주문형 집적 회로와 같은 주문형 프로세서일 수 있다. 대안으로, 또는 이것에 부가하여, 프로세서(142)는 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 명령을 실행하도록 구성된 범용 프로세서일 수 있다. 명령들은 판독/기입 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 로컬 메모리, 또는 원격 접속 메모리와 같은 임의의 적절한 유형의 메모리일 수 있는 메모리(144)에 저장될 수 있다. 더욱이, 센서 정보 또는 센서(30)로부터의 데이터는 추후 검색 및/또는 처리를 위해 메모리(144)에 저장될 수 있다. 워크스테이션(140)은 시간 경과에 따른 압력 측정값의 그래프(148)와 같은 정보를 디스플레이하는 디스플레이 장치(146)를 더 포함할 수 있다. 또한, 워크스테이션(140)은 터치스크린 디스플레이, 포인터 장치 또는 다른 적절한 입력장치와 같은 사용자 입력장치를 포함할 수 있다.
워크스테이션(140)과 함께 사용되는 송수신기(120)는 일반적으로 압력 분석 시스템으로 지칭될 수 있는 외부 측정 및/또는 분석 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 송수신기(120)는 워크스테이션(140)에 통합될 수 있고, 통합 송수신기(120)를 갖는 워크스테이션(140)은 카테터(10) 상의 압력센서(30)로부터의 압력신호를 전송받을 수 있을 만큼 충분히 가깝게 위치할 수 있다. 이러한 방식으로, 워크스테이션(140)은 압력 신호의 분석을 위해서 압력센서(30)로부터의 압력 신호를 수신하여 작고 효율적인 시스템을 제공할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다양한 실시예에서, 워크스테이션(140)은 iPhone® 통신 시스템과 같은 핸드헬드 휴대용 장치 또는 이와 유사한 장치를 포함할 수 있다. 간호사, 의사 등과 같은 사용자는, 카테터(10) 상의 압력센서(30)로부터 압력 신호를 수신하기 위해 대상체(106) 근처에, 도 4에 예시적으로 도시한 바와 같은, 핸드헬드 장치(160)를 위치시킬 수 있다. 압력 신호는 블루투스(Bluetooth®) 무선 전송 프로토콜과 같은 방식으로, 개략적으로 전송 162로 도시된 바와 같이, 무선으로 전송될 수 있다. 전송된 신호는 핸드헬드 장치(160)의 디스플레이(166)에 순시 및/또는 그래프화된 압력 값(164)을 표시하기 위해 온보드 프로세서 또는 원격 프로세서에 의해 분석될 수 있다.
따라서 다양한 실시예에 의하면, 핸드헬드 장치(160)로 구현될 수 있는 워크스테이션(140)은 카테터(10)상의 압력센서(30)에 의해 감지된 압력 값을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 대상체(106)의 뇌(102) 내에서 소정의 압력과 같은 적절한 압력이 유지되는 것을 보장하기 위해서, 사용자가 측뇌실(100) 또는 다른 적절한 위치의 압력을 모니터링할 수 있게 한다. 상기 소정의 압력은 단일 값, 일정한 범위의 값, 또는 임계 범위를 갖는 단일의 값(예컨대, 선택한 소정의 값에 더하거나 뺀)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 뇌수종은 두개골(114) 내의 뇌(102) 내의 압력을 증가시킬 수 있다. 이러한 증가된 압력은 두통 또는 환자에 대한 다른 외상으로 나타날 수 있다. 그러나 환자에게 일어나는 외상에 앞서, 압력은 일반적으로 뇌실(100) 내와 같은 두개골(114) 내에서 외상은 아니지만, 사전에 설정되거나 사전에 선택된 값보다 높은 수준으로 증가할 수 있다. 따라서 워크스테이션 (140)과 같은 것을 이용해서 지속적으로 또는 선택된 빈도로 또는 시간에 모니터링하면 압력이 바람직하지 않거나 선택되지 않은 수준까지 증가하고 있는 것을 발견하여, 대상체(106)에서 외상이 발생되는 것을 사전에 차단할 수 있다. 따라서 워크스테이션(140) 및 핸드헬드 워크스테이션(160)을 통한 임의의 모니터링은, 사용자에게 음향으로 알려주거나 간호사 또는 의사와 같은 선택된 개인에게 제공되는 알람과 같은 출력을 유도할 수 있다. 예를 들어, 문자 메시지, 음향 경보, 색상 경보 또는 다른 경보가 카테터(10)상의 압력센서(30)에 의해 측정된 압력이 선택된 범위보다 높거나 범위를 벗어나는 것을 알려 주기 위해서 제공된다.
다시 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상술한 카테터 또는 스텐트(10, 10')를 포함하는 카테터는 네비게이티드 기구(navigated instrument)에 의해서 대상체(106) 내에 위치될 수 있다. 네비게이티드 기구는 카테터(10) 또는 임의의 다양한 실시예에 따른 카테터들 위에 바로 위치된 추적장치 또는 요소 (200‘)를 포함할 수 있거나, 탐침(14)과 함께 포함될 수 있다. 추적장치는 카테터(10) 상에 또는 탐침(14) 상에 형성된 와이어 코일, 도전성 재료 등을 포함하는 전자기 추적장치들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 의하면, 탐침(14)은 탐침(14)의 원위 단부 근처에 형성된 추적장치(200)를 포함할 수 있다. 탐침(14)은 도 1 및 추가로 도 5b에 도시된 바와 같이 카테터의 루멘(17) 내에 위치될 수 있다.
추적장치(200)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 네비게이션 시스템(202)과 상호 연결될 수 있다. 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 네비게이션 시스템은 공간 내에서 추적장치(200)의 방향(orientation)을 결정하기 위해, 3차원 X, Y, Z 위치 및 3차원 피치, 요 및 롤 방향을 포함할 수 있는 공간에서 추적장치(200)를 추적할 수 있는 추적 시스템(204)을 포함할 수 있다. 탐침(14)은 카테터(10) 내 회전 및 축 방향으로 고정되어, 트래킹 장치(200)에 인접한 부분을 포함하여 카테터(10)의 일부 또는 전부의 측정을 허용한다. 대안으로, 카테터(10)는 카테터(10)의 이식 및 포지셔닝 중에 카테터(10)를 직접 추적할 수 있게 하는 트래킹 장치(200')를 포함할 수 있다. 적절한 추적장치는 참조에 의해서 본원에 편입되는 미국 특허 제 8,644,907호에 개시된 바와 같은 추적장치를 포함할 수 있다. 또한, 네비게이션 시스템은 참조에 의해서 본원에 편입되는 미국 특허 공개 제2014/0323852호에 개시된 네비게이션 시스템을 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 계속 참조하면, 카테터(10)는 대상체(106)의 두개골(114)의 개구 또는 보어(210)를 통해 환자(106) 내로 삽입될 수 있다. 보어(210)는 당해 기술 분야에서 일반적으로 이해되는 바와 같이 두개골을 관통하여 형성된 천두공(burr hole)일 수 있다. 상기 추적장치(200') 또는 상기 탐침(14)상의 추적장치(200)를 통해 직접적으로 추적되는 카테터(10)는 홀(210) 내로 삽입될 수 있다. 상기 대상체(106)에 대한 상기 카테터(10)의 네비게이션은, 대상체(106) 내의 미리 결정되거나 미리 선택된 위치를 포함하는 선택된 위치에 카테터(10)를 위치시키는 것을 보장하거나 돕기 위해, 본 발명이 속하는 기술분야에 일반적으로 공지되어 있고 후술하는 바와 같은 다양한 네비게이션 절차 및 기술에 따라서 진행될 수 있다. 또한, 이하의 설명은 일반적으로 뇌(102)의 측뇌실 내에 카테터(10)를 위치시키는 것에 관련되지만, 카테터(10)는 하나의 위치에서 다른 위치로 액체의 이동 또는 수송을 돕기 위해 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
전자기 네비게이션 시스템을 포함할 수 있는 네비게이션 시스템(202)은, 인간 환자에 대한 수술을 수행하는 것과 관련하여 주로 설명되지만, 네비게이션 시스템(202)은 다른 생물 및/또는 무생물에 대한 절차를 수행하는데 사용될 수 있으며, 상기 네비게이션 시스템은 참조에 의해서 본원에 편입되는 미국 특허 공개 제2014/0323852호에 기재되어 있는 시스템을 포함한다. 또한, 본원에 개시된 수술들은 부피, 기계 장치 및/또는 밀폐된 구조에 대해 수행될 수 있다. 상기 부피는 생물 또는 무생물의 부피일 수 있다. 대상체는 밀봉된 기계 장치를 포함하는 물체일 수 있다.
네비게이션 시스템(202)은 네비게이티드 수술 또는 가이드되는 수술을 수행하는 것을 돕는다. 가이드되는 수술은 예를 들어 외과 수술, 신경 수술, 척추 수술 및 정형외과 수술일 수 있다. 네비게이션 시스템(202)은 외과 의사(220)와 같은 사용자가 카테터(10)와 같은 기구 또는 좌표계 내에서 추적되는 다른 적당한 기구의 위치를 디스플레이(22) 상에서 볼 수 있게 한다. 좌표계는 이미지 가이드 수술과 같이 이미지와 관련되거나 이미지가 없는 수술과 관련될 수 있다.
네비게이션 시스템(202)은 영상 기반 시스템(image-based system) 또는 무영상 시스템(imageless system)으로서 동작할 수 있다. 무영상 시스템으로서 동작하는 동안, 네비게이션 시스템(202)은 대상체(106)의 영역을 나타내는 그래픽 디스플레이에 대상체 공간 및 이미지 공간 모두가 아닌 대상체 공간 (일반적으로 대상체(106) 내에 근방에 형성된)을 등록할 수 있다. 기구 또는 대상체(106)의 해부학적 부분들의 다양한 위치를 확인하기 위해 이미지 데이터가 획득될 수 있지만, 대상체(106)의 이미지 데이터는 항상 획득될 필요는 없다. 대상체(106)의 위치는 추적될 수 있고, 대상체(106)에 대한 기구(10)의 위치는 추적될 수 있다.
무영상 시스템으로서 동작하는 동안, 해부학적 구조의 위치가 기구에 대해 결정될 수 있고, 해부학적 구조 및 기구의 위치가 추적될 수 있다. 예를 들어, 비구(acetabulum)의 평면은 기구(110)에 의해서 몇 개의 점들을 터치함으로써 결정될 수 있다. 다른 예로서, 대퇴골의 위치는 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 기구(10) 및 해부학적 구조의 위치는 디스플레이 상에 아이콘 또는 그래픽으로 보일 수 있다. 그러나 디스플레이는 대상체(106)의 캡처된 실제 이미지 데이터를 나타내지 않을 수도 있다. 도해서(atlas) 데이터 또는 모핑된 도해서 데이터와 같은 다른 데이터가 제공될 수 있다. 도해서 데이터는 대상체(106)로부터 생성되거나 일반화된 이미지 데이터일 수 있다. 예를 들어, 뇌 도해서는 환자의 뇌 영상 데이터의 상세 분석에 기초하여 생성될 수 있다. 이미지 기반 시스템으로서의 네비게이션 시스템(202)의 동작은 이하에서 더 설명된다.
네비게이션 시스템(202)이 이미징 장치(230)를 사용하여 이미지 데이터를 획득하는 것으로 설명되었지만, 환자 및 비환자 특이적 데이터와 같은 다른 데이터가 획득 및/또는 사용될 수 있다. 이미징 장치(230)는 예를 들어, 대상체(106)의 수술전, 수술중, 수술후 이미지 데이터 및/또는 실시간 이미지 데이터를 획득한다. 이미징 장치(230)는 예를 들어 X-선 소스(232) 및 X-선 수신 장치(234)를 갖는 C-암으로 구성될 수 있는 형광투시 X-선 이미징 장치일 수 있다. 다른 이미징 장치가 포함될 수 있고 이미징 장치 230 상에 탑재될 수 있다. 캘리브레이션 및 추적 표적 및 방사선 센서들이 포함될 수 있다.
네비게이션 시스템(202)은 이미징 장치 제어기(236)를 더 포함할 수 있다. 이미징 장치 제어기(236)는 (i) X-선 수신 섹션(234)에서 수신된 X-선 이미지를 캡쳐하고, 및 (ii) X-선 이미지를 저장하도록 이미징 장치(130)를 제어한다. 이미징 장치 제어기(236)는 이미징 장치(230)와 별개로 구성되고/되거나 이미징 장치(230)의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 이미징 장치(28)는 환자(106) 둘레로 선택된 방향으로 이동할 수 있다. 이미징 장치는 미네소타주에 소재하는 Medtronic, Inc.에 의해서 판매되는 O-arm® 이미징 장치를 포함할 수 있다.
또한, 영상기 추적장치(imager tracking device)(240)는, 등록을 돕기 위해 이미지를 획득하는 동안에, 이미징 장치(230)의 선택된 부분들의 위치를 추적하여, 대상체(106)에 대한 이미징 장치(230)의 위치를 식별하기 위해 포함될 수 있다. 다음으로 이미지 데이터는 이미징 장치 제어기(236)로부터 무선으로 또는 링크(252)를 통해 네비게이션 컴퓨터(254)의 처리 모듈로 전송될 수 있다. 네비게이션 컴퓨터(254)는 절차를 수행하기 위한 명령들을 실행하도록 구성된 처리 모듈을 포함할 수 있다.
워크스테이션(254)은 네비게이션 컴퓨터(254), 네비게이션 디스플레이(256), 사용자 인터페이스(258) 및 접근가능한 메모리 시스템(260)을 포함할 수 있다. 이미지 데이터는 제어기(236)로부터 워크스테이션(254) 또는 추적 시스템(204)로 전송될 수 있다. 워크스테이션(254)은 랩톱 컴퓨터 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터일 수 있다. 컴퓨터 모듈을 포함하는 네비게이션 컴퓨터(254)는 카테터(10)를 네비게이션 하기 위한 명령들을 실행하는 범용 프로세서이고/이거나 주문형 회로를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 추적 시스템(204)은 네비게이션 장치 인터페이스(NDI)(262)를 갖는 코일 어레이 제어기(CAC)(261)를 포함할 수 있다.
이미징 장치(230)가 도 5a에 도시되어 있지만, 4차원을 포함하도록 시간에 걸쳐 획득된 임의의 다른 대안적인 2D, 3D 또는 3D 영상화, 영상 방식(modality)이 또한, 사용될 수 있다. 예를 들어, 등중심 형광투시, 이중-평면 형광투시, 초음파, 컴퓨터 단층 촬영(CT), 다중 슬라이스 컴퓨터 단층 촬영(MSCT), T1 가중 자기 공명 영상(MRI), T2 가중 MRI, 고주파 초음파 (HIFU), 양전자 단층 촬영(PET), 광학 단층 촬영(OCT), 혈관 내 초음파 (IVUS), 초음파, 수술 중, 컴퓨터 단층 촬영(CT), 단전자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 및/또는 평면 감마 섬광조영술(PGS) 이미징 장치와 같은 이미징 장치가 사용될 수 있다. 이들 이미징 장치들 중 임의의 것을 사용하여 대상체(106)의 수술 전- 또는 수술후- 및/또는 실시간 이미지 또는 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 이미지들은 또한 획득되고, 일반적으로 2차원 또는 3차원으로 표시될 수 있다. 더 진보된 형태에서, 대상체의 3D 표면 렌더링 영역이 달성되고, 이것은 시간으로 렌더링되거나 변환될 수 있다(4차원). 3D 표면 렌더링 영역은 대상체 데이터 또는 도해서 또는 해부학적 모델 맵으로부터 또는 MRI, CT 또는 심장초음파 방식에 의해 캡쳐된 수술 전 이미지 데이터로부터의 데이터를 통합함으로써 달성될 수 있다. CT와 결합된 양전자 방출 단층 촬영(PET), 또는 CT와 결합된 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 (SPECT)과 같은 하이브리드 방식의 이미지 데이터 세트는, 대상체(106) 내의 목적 부위에 도달하기 위해 이용되는 해부학적 구조 데이터에 중첩되는 기능성 이미지 데이터를 제공할 수 있다.
네비게이션 시스템(202)은 추적 시스템(204)을 더 포함한다. 추적 시스템(204)은 전송 코일 어레이(TCA), 추적 어레이 또는 전송 코일 어셈블리로 지칭될 수 있는 로컬라이저(264)를 포함한다. TCA(264)는 송수신할 수 있는 코일 어레이들(266)을 포함한다. 추적 시스템(204)은 코일 어레이 제어기(CAC)(261)를 포함한다. 로컬라이저(264)는 탐침(14)의 기구 추적장치(200) 또는 카테터(10)의 추적장치(200')에 연결된다. 추적된 부분(tracked portion)은 일반적으로 기구를 의미하고, 추적장치(tracking device)는 일반적으로 기구 추적장치를 나타내는 것을 이해하여야 한다. 추적 시스템은 또한 동적 기준 프레임(Dynamic Reference Frame, DRF)(270)을 추적할 수도 있다. 모든 추적된 부분들은 네비게이션 장치 인터페이스(NDI)(262)를 통해 코일 어레이 제어기(CAC)(261)에 연결된다. CAC(260) 및 NDI(262)는 CAC/NDI 컨테이너(272)에 제공될 수 있다. NDI(262)는 로컬라이저(264), 기구 추적장치(200) 및/또는 DRF(270)와 무선 또는 와이어를 통해 통신하는 통신 포트들을 가질 수 있다.
코일 어레이 로컬라이저(264)는 DRF(270) 및 하나 이상의 추적장치(예를 들어, 기구 추적장치(200))에 의해 수신되는 신호를 전송할 수 있다. 추적장치(200)는 수술중에 대상체(106) 내에 일반적으로 배치되는 위치에서 기구(14)와 관련될 수 있다. 다음으로 DRF(270)는 로컬라이저(270) 및/또는 다른 로컬라이저들로부터 생성된 필드들의 수신/감지된 신호들에 기초하여 DRF 트래킹 장치(271)로부터의 신호들을 전송 및/또는 제공할 수 있다. 트래킹 시스템은 트래킹 장치들(200, 270)이 TCA(264)에 의해 감지되는 필드를 전송하는 방식으로, 반대로 동작될 수도 있음을 이해하여야 한다.
DRF(270)는 정보를 CAC(261) 및/또는 네비게이션 컴퓨터(250)에 전송하기 위해 NDI(262)에 접속될 수 있다. DRF(270)는 네비게이션이 진행되는 영역에 인접하여 대상체(106)에 고정되어, 대상체(106)의 움직임이 로컬라이저(264)와 DRF(270) 사이의 상대적인 모션으로서 검출될 수 있다. DRF(270)는 대상체(106)와 상호 연결될 수 있다. 임의의 상대적인 움직임은 CAC(260)에 표시되고, CAC(260)는 등록 상관(registration correlation)을 갱신하고 정확한 네비게이션을 유지한다.
동작 시에, 네비게이션 시스템(202)은 디스플레이(256) 상에 표시된 이미지(280)에 의해 한정되는 것과 같은 이미지 데이터 또는 이미지 공간 내의 점들과 대상체 공간 내의 대응하는 점들(예를 들어, 환자의 해부학적 구조 내의 점들 또는 환자 공간 내의 점들) 사이의 지도를 생성한다. 지도가 생성된 후, 이미지 공간과 대상체 공간이 서로에 대해서 등록된다. 이것은 이미지 공간 내의 위치(위치 및 방향)를 대상체 공간(또는 실제 공간) 내의 대응하는 위치들과 상관시키는 것을 포함한다. 등록에 기초하여, 네비게이션 시스템(202)은 중첩된 이미지 내에서 대상체(106)의 이미지에 대한 기구(14)의 네비게이티드 위치에서, 아이콘(282)(이는 카테터(10) 및/또는 탐침(14)을 포함하는 기구의 3차원 렌더링을 포함할 수 있음)을 보여줄 수 있다. 예를 들어, 아이콘(282)은 제안된 궤도 및/또는 결정된 해부학적 표적에 대해 보일 수 있다. 워크스테이션(254)은 단독으로 및/또는 CAC(261) 및/또는 C-암 제어기(또는 제어 모듈)(236)와 함께, 추적된 기구(14)에 대한 사전-획득된 이미지 또는 도해서 모델(atlas model) 상의 대응하는 점을 식별할 수 있고; 디스플레이(256) 상에 이미지(280)에 대한 상대적인 위치를 표시할 수 있다. 이러한 식별은 네비게이션 또는 위치측정 (localization)으로 알려져 있다. 워크스테이션(254), CAC(261) 및 C-암 제어기(236) 및/또는 이들의 선택된 부분들은 단일 시스템으로 통합되거나 단일 프로세서 또는 제어 모듈로 구현될 수 있다.
대상체(106)를 이미지(280)에 등록하기 위해, 사용자(220)는 사전-획득된 이미지로부터 특정 점을 선택 및 저장한 다음 포인터 프로브 또는 임의의 적당한 추적된 장치에 의해서 대상체(106) 상에 대응하는 점들을 터치함으로써 점 등록(point registration)을 사용할 수 있다. 네비게이션 시스템(202)은 선택된 2 세트의 점들 사이의 관계를 분석하고, 정합 여부를 계산하는데, 이것은 이미지 데이터 또는 이미지 공간 내의 모든 점들과 대상체(106) 또는 대상체 공간상의 대응하는 점들 사이의 상관(correlation)을 허용한다.
등록을 수행하거나 맵을 형성하기 위해 선택되는 점은 해부학적인 또는 인공적인 랜드마크와 같은 기준 마커들(fiducial markers)이다. 다시, 기준 마커들은 이미지상에서 식별가능하고 대상체(106) 상에서 식별가능하고 접근가능하다. 기준 마커들은 대상체(106) 상에 위치하는 인공적인 랜드마크들이거나 또는 이미지 데이터 내에서 쉽게 식별될 수 있는 해부학적 랜드마크일 수 있다.
네비게이션 시스템(202)은 해부학적 표면 정보 또는 경로 정보를 사용하여 등록(자동 등록이라고 함)을 수행할 수도 있다. 네비게이션 시스템(202)은 또한 획득된 2D 이미지를 이용하여 윤곽 알고리즘(contour algorithm), 점 알고리즘(point algorithm) 또는 밀도 비교 알고리즘(density comparison algorithm)을 사용하여 3D 체적 이미지를 등록함으로써 2D 내지 3D 등록을 수행할 수 있다.
등록의 정확도를 유지하기 위해서, 네비게이션 시스템(202)은 DRF(270)에 의한 등록 및 네비게이션 중에 대상체(106)의 위치를 추적한다. 이것은 대상체(106), DRF(270) 및 로컬라이저(264)가 모두 수술중에 움직일 수 있기 때문이다. 대안으로, 일단 등록이 이루어지면, 헤드 홀더와 같은 것에 의해서 대상체(106)는 움직이지 않게 유지될 수 있다. 따라서 네비게이션 시스템(202)이 대상체(106)의 위치 또는 대상체(106)의 해부학적 영역을 추적하지 않으면, 등록 후의 대상체의 모든 움직임이 대응하는 이미지 내에서 부정확한 네비게이션을 초래할 것이다. DRF(58)는 추적 시스템(204)이 해부학적 구조를 추적하도록 허용하고 등록 중에 사용될 수 있다. DRF(270)는 대상체(106)에 견고하게 고정되기 때문에, 해부학적 구조 또는 로컬라이저의 임의의 움직임은 로컬라이저(264)와 DRF(270) 사이의 상대적인 움직임으로 검출된다. 이러한 상대적인 모션은 NDI(262)를 통해서 CAC(261)로 통신되고, 이것은 등록 상관을 업데이트하여 정확한 네비게이션을 유지한다.
추적 시스템(204)은 EM 필드(네비게이션 필드로 지칭됨)를 생성하기 위해서, 로컬라이저(264)를 환자 공간 근방에 위치시킬 수 있다. 네비게이션 필드 또는 환자 공간 내의 점들은 고유한 필드 강도 및 방향(orientation)과 관련되기 때문에, 추적 시스템(204)은 추적장치(200)에서의 EM 필드의 필드강도 및 방향 또는 성분들을 측정함으로써, 기구(14)의 위치(위치 및 배향을 포함할 수 있음)를 결정할 수 있다. DRF(270)는 네비게이션 필드 내에서의 대상체(106)의 위치를 식별하기 위해 대상체(106)에 고정된다. 추적 시스템(204)은 위치측정 중에 DRF(270)와 기구(14)의 상대적인 위치를 지속적으로 측정하여, 이러한 공간 정보(spatial information)를 대상체 등록 데이터와 관련시킨다.
최대의 정확도를 얻기 위해서, 적어도 6 자유도 각각에서 DRF(270)를 고정하도록 선택될 수 있다. 따라서 DRF(270) 또는 트래킹 장치(200)와 같은 임의의 트래킹 장치는 DRF(270)가 부착된 대상체(106)의 일부분에 대해서 축 방향 모션 X, 병진 모션 Y, 회전 모션 Z, 요우(yaw), 피치(pitch) 및 롤(roll)에 대해서 고정될 수 있다. 임의의 적당한 좌표계가 다양한 자유도를 기술하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 방식으로 대상체(106)에 대해서 DRF(270)를 고정하는 것은 네비게이션 시스템(202)의 최대 정확도를 유지하는 것을 도울 수 있다.
상기 기구(14)는 상술한 바와 같은 탐침을 포함할 수 있다. 그러나 본원에서의 설명은 기구로서 카테터 10, 10', 60도 포함할 수 있다. 따라서 기구(14)에 대한 언급은 추적되고 조종(navigated)될 수 있는 기구로 제한하려는 것이 아니다.
따라서 네비게이션 시스템(202)은 카테터(10)를 추적 시스템(204)에 의해서 위치시키는데 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이것은 MRI 이미지 데이터를 포함하는 대상체(106)의 이미지 데이터를 획득함으로써 수행될 수 있다. 측뇌실, 제1, 제2 또는 제3 뇌실 등을 포함하는 선택된 뇌실에서와 같이 카테터(10)의 포지셔닝을 위한 위치를 결정하기 위해 MRI 이미지 데이터가 분석될 수 있다. 이러한 위치는 네비게이션을 돕기 위해서 해부학적 타겟으로 식별될 수 있다. 다음으로 네비게이션 시스템(202)은 대상체(106)의 대상체 공간을 이미지(280)의 이미지 공간에 등록할 수 있고, 카테터(10)의 위치는 이미지(280)상에 중첩 아이콘(282)으로 식별될 수 있다. 그러면, 사용자(220)는 카테터(10)의 위치를 결정하기 위해서, 대상체(106)의 두개골(114) 및 뇌(102) 안쪽으로 카테터(10)를 이동시키면서, 디스플레이(256)를 볼 수 있다. 따라서 사용자(222)는 대상체(106)내의 카테터(10)의 위치를 결정하기 위해서, 카테터(10)를 직접 볼 필요는 없다. 상술한 바와 같이, 카테터(10)는 카테터 상에 추적장치(200')를 포함하거나, 카테터(10)의 위치는 카테터(10) 내에 위치된 탐침(14)상의 추적장치의 추적에 기초하여 결정될 수 있다. 기구의 루멘 또는 캐뉼러 안에 위치되는 탐침(14)과 같은 탐침의 추적은 예를 들어 미국 특허 제8,644,907호에 개시된 것을 포함하는 다양한 실시예들에 따라서 진행할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 사용자 220 또는 임의의 적절한 사용자는, 뇌수종 치료와 같이, 환자(106)를 치료하기 위한 션트 시스템을 이식하기 위해 대상체(106) 내의 카테터(10)의 포지셔닝을 결정할 수 있다. 대상체(106) 내에서의 카테터(10)의 포지셔닝은 네비게이션 시스템(202)을 이용하여 수행되어, 이식 중 또는 이식 후에 카테터(10)가 선택된 위치에 도달하는지를 보장 또는 확인하는 것을 돕는다. 일단 카테터(10)의 이식이 발생하면, 상술한 압력센서(30)와 같은 압력센서를 사용하여 측뇌실(100) 내의 압력을 모니터링할 수 있다. 송수신기(120)를 포함하는 모니터링 시스템(140)은 측뇌실(100)을 포함하는, 카테터(10)에서의 압력을 지속적으로 모니터하거나, 선택된 시간 또는 빈도로 모니터링하는데 사용될 수 있다. 따라서 카테터(10)는 네비게이션 시스템(202)에 의해서 대상체(106)의 뇌(102) 내의 실질적으로 정확한 위치에 위치될 수 있고, 측뇌실(100) 내의 압력은 카테터(10)내에 포함된 압력센서(30)와 같은 압력센서에 의해서 지속적으로 모니터링될 수 있다
또한, 카테터(10)는 네비게이션 시스템(202)에 의해서 이식될 필요가 없고, 임의의 적절한 수술에 따라서 임의의 적절한 시스템에 의해서 이식될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 상술한 예시적인 실시예가 카테터(10)를 언급하고 있지만, 임의의 적절한 카테터 또는 션트가 이식될 수 있고 상술한 바와 같은 적절한 압력센서를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 카테터(10)는 일반적으로 이식될 카테터를 향하게 되지만, 카테터 10' 및 카테터 60을 지칭할 수도 있다. 더욱이 상술한 것들을 포함하는 임의의 적절한 압력센서는 각각의 카테터에 제공될 수 있고, 상술한 바와 같은 압력센서(30)만을 포함하는 카테터(10)가 제공될 필요는 없다. 전술한 다양한 실시예들에서 언급된 압력센서는 본원에 개시된 임의의 압력센서를 포함할 수 있다. 또한, 선택된 카테터는 압력센서(30) 및 압력센서 조립체(50)와 같은 복수 유형의 압력센서들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
계속해서도 5a를 참조하면, 상술한 것들을 포함하는 다양한 실시예의 압력센서들(30-30b, 30'-30b')은 네비게이션 시스템(202)에 압력 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 압력 정보는 네비게이션 시스템(202)에 무선으로, 유선으로, 또는 이들의 조합으로 전송될 수 있다. 압력 정보는 디스플레이(256) 상에 표시되는 것과 같이 네비게이션 시스템과 함께 사용될 수 있다. 압력 정보는 사용자(220)가 관련 위치 정보를 제공하고 위치를 확인하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 압력 측정은 낮추어야 할 고압으로 인해서 뇌실에 션트가 적절하게 배치되어야 하는지를 결정하는 데 도움이 될 수 있다. 네비게이션 중의 압력 모니터링은, 션트가 대뇌로부터 떨어져 있는 경우 등에, 선택된 이식 위치로부터 션트를 통해서 유동이 일어나고 있는지를 확인하는 것을 도울 수 있다. 따라서 압력센서로부터의 신호는 사용자(220)가 대상체(106) 내의 션트(10)를 포함하는 기구의 위치를 느낄(“feeling”) 수 있도록 도울 수 있다.
예시적인 실시예들이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달하기 위해 제공된다. 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적인 구성요소들, 장치들, 및 방법들의 예와 같은 다양한 구체적인 세부사항이 기재되었다. 이러한 구체적인 세부 사항들이 반드시 채용될 필요는 없고, 예시적인 실시예들이 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 어느 것도 본 명세서의 개시의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안 된다는 것이 통상의 기술자들에게 자명할 것이다. 일부 예시적인 실시예들에서, 공지의 방법들, 공지의 장치 구조들 및 공지의 기술들은 상세히 설명되지 않는다.
상기 실시예에 대한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 그것은 포괄적이거나 공개를 제한하기 위한 것이 아닙니다. 그것은 본 발명의 범위를 제한하거나 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 구체적인 실시예의 개개의 구성 요소들 또는 특징들은 특정한 실시예로 제한되지 않고, 적용가능하다면, 비록 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았다고 하더라도, 선택된 실시예와 호환가능하고 이용될 수 있다. 동일한 것도 다양한 방면으로 달라질 수 있다. 이러한 변형들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것으로 인정되고, 그러한 모든 변형들은 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (24)

  1. 대상체 내에 위치되도록 구성되고, 제1 말단 단부로부터 제2 말단 단부까지의 거리를 연장하고, 상기 거리의 적어도 일부분을 따라서 루멘을 형성하는 세장형 벽(elongated wall)을 갖는 세장형 기구(elongated instrument)로서, 상기 세장형 기구는 상기 제1 말단 단부를 관통하여 루멘 내로의 통로를 포함하고, 여기서 상기 세장형 벽은 최대 단면 치수(maximum cross-sectional dimension)를 갖는 세장형 기구;
    유체가 외부 환경으로부터 루멘 내로 유동하도록 구성된 상기 세장형 벽을 관통하여 형성된 복수의 입구(portals)들;
    상기 복수의 입구들 근방의 외부 환경 내의 압력을 측정하고, 상기 압력의 측정값에 기초하여 압력 신호를 전송하도록 구성된 상기 세장형 기구와 통합된 압력센서로서, 상기 압력센서는 최대 단면 치수를 약 20% 이상 증가시키지 않는 압력센서; 및
    압력 신호를 수신하고 수신된 압력 신호에 기초하여 사용자에게 출력을 제공하도록 구성된 모니터링 시스템을 포함하는, 대상체의 압력 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력센서는 상기 세장형 벽상의 절연성, 전도성, 및 탄성 박막의 복합체로서 형성되는 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시스템은
    상기 압력센서에 커플링된 안테나를 추가로 포함하고;
    상기 안테나는 상기 압력 신호를 무선으로 전송하도록 구성되는 시스템.

  4. 제3항에 있어서, 상기 안테나는 압력을 선택적으로 측정하기 위해서, 상기 압력센서에 전력을 제공하도록, 유도적으로 커플링되도록 구성되고;
    상기 압력센서는 상기 압력센서에 유도 전력이 공급되는 기간 동안 압력을 측정하는 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템이,
    압력을 측정하여 압력 신호를 전달하기 위해서, 적어도 압력센서에 전력을 공급하는 배터리를 추가로 포함하는 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터링 시스템으로부터 상기 사용자로의 출력은 상기 압력 신호가 임계값을 초과하는 경우 알람을 포함하는 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템이
    상기 세장형 기구와 관련된 추적장치;
    상기 추적장치를 추적하도록 구성된 추적 시스템; 및
    상기 세장형 기구를 대상체 내에 배치할 때, 상기 대상체에 대한 상기 세장형 기구의 위치 또는 방향 중 적어도 하나를 결정하도록 구성된 네비게이션 시스템을 추가로 포함하는 시스템.


  8. 제7항에 있어서, 상기 시스템이,
    대상체의 이미지와 대상체의 이미지에 중첩된 세장형 기구의 윤곽을 나타내는 아이콘을 표시하도록 구성된 디스플레이 장치를 추가로 포함하고;
    여기서 상기 네비게이션 시스템은, 상기 추적 시스템을 포함하고; 및
    여기서 상기 네비게이션 시스템은, 상기 대상체에 대한 상기 세장형 기구의 결정된 위치에 기초하여, 대상체의 이미지에 대하여 상기 아이콘을 중첩시키도록 구성되는 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 시스템이,
    대상체의 이미지와 대상체의 이미지에 중첩된 세장형 기구의 윤곽을 나타내는 아이콘을 표시하는 디스플레이 장치를 추가로 포함하고;
    여기서 상기 네비게이션 시스템은, 상기 압력센서로부터 상기 압력 신호를 수신하도록 구성되며; 및
    여기서 상기 네비게이션 시스템은, 대상체에 대한 상기 세장형 기구의 결정된 위치 및 수신된 압력 신호에 기초하여 대상체의 이미지 상에 상기 아이콘을 중첩시키도록 구성되는 시스템.
  10. 시스템 내의 특정 위치에서의 압력 모니터링 방법으로서,
    내부에 형성된 루멘을 갖는 세장형 기구를 제공하는 단계;
    상기 세장형 기구의 외부로부터 상기 루멘 내로의 입구를 제공하는 단계;
    제공된 입구 근처의 압력을 측정하여, 압력 신호를 무선으로 전송하기 위해서 상기 제공된 입구 근처에 압력센서를 제공하는 단계;
    상기 제공된 압력센서로부터 상기 압력 신호를 수신하기 위해서, 상기 시스템에 인접하지만 상기 시스템의 외부에 배치되도록 구성된 송수신기를 제공하는 단계; 및
    상기 수신된 압력 신호를 소정의 압력 값과 비교하는 단계를 포함하는 시스템 내의 특정 위치에서의 압력 모니터링 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 수신된 압력 신호가 상기 소정의 압력 값과 상이한 경우 알람을 발행하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 방법,
    제공된 압력센서를 제공된 세장형 기구의 표면상에 박막의 복합체로서 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 제공된 압력센서를 상기 세장형 기구의 외부에 고정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    복수의 모니터링된 수신 압력 신호의 그래픽 디스플레이를 보이는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    시스템 내에 배치될 때 세장형 기구를 추적하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    제공된 입구를 통해 루멘 내로의 유체의 통로를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 제공된 센서에 의해서 감지된 압력이 소정의 압력 값으로부터의 임계 차이를 초과할 때 사용자에게 알람을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제공된 입구 근처에 상기 압력센서를 제공하는 단계는, 최대 단면 치수를 약 0.1 밀리미터 미만으로 증가시키도록 압력센서를 제공하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 시스템 내의 특정 위치에서의 압력 모니터링 방법으로서,
    내부에 루멘을 갖고, 세장형 기구의 외부로부터 상기 루멘 내로의 입구를 갖는 세장형 기구를 위치시키는 단계로서, 여기서 상기 입구는 상기 시스템 내의 위치에 배치되고, 상기 입구 및 상기 루멘은 상기 위치로부터 배수구로의 유체의 유동을 허용하도록 구성되는 단계;
    특정 위치에 있는 입구 근처의 압력을 측정하기 위해서, 상기 위치된 세장형 기구에 제공된 압력센서로부터 압력 신호를 수신하도록, 시스템의 근방, 단 시스템의 외부에 송수신기를 위치시키는 단계;
    모니터링 시스템에 의해서 수신된 압력 신호를 시간의 경과에 따라서 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링된 수신된 압력 신호와 소정의 압력 값의 비교에 관하여 상기 모니터링 시스템으로부터의 출력을 수신하는 단계를 포함하는 시스템 내의 특정 위치에서의 압력 모니터링 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 방법이,
    압력센서로부터 압력 신호를 무선으로 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 모니터링 시스템에 의해서 시간의 경과에 따라서 상기 수신된 압력 신호를 모니터링하는 단계는, 사용자가 상기 압력센서에 유도 전력을 공급할 때 발생하는 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 모니터링 시스템과 관련된 유도 전력 시스템에 의해서 상기 압력센서에 유도 전력을 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 세장형 기구의 배치 동안에, 상기 세장형 기구를 추적장치에 의해서 추적하는 단계; 및
    상기 세장형 기구의 배치 동안에, 상기 시스템의 이미지상에 중첩된 상기 세장형 기구를 나타내는 아이콘의 디스플레이를 보이는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  24. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이,
    상기 세장형 기구의 배치 동안에, 상기 세장형 기구를 추적장치에 의해서 추적하는 단계; 및
    상기 추적된 위치에서 상기 세장형 기구의 배치 중에, 및 상기 수신된 압력 신호에 기초하여, 상기 시스템의 이미지상에 중첩된 상기 세장형 기구를 나타내는 아이콘의 디스플레이를 보이는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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