外部圧力補償を備えた眼内圧力センサ
眼内圧力センサシステムは、眼の前房内に配置された第１圧力センサと、第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサとを有する。離隔圧力センサは大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求める。第１圧力センサからの数値と離隔圧力センサからの数値との間の差は眼内圧力に近似する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年９月２１日に出願された米国特許出願シリアル番号１２／５６３２４４の優先権の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、眼内圧力を監視するための装置に関し、特に外部圧力補償を備えた埋め込み可能な圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
緑内障、並びに網膜及び視神経に影響する一群の眼疾患は、世界中で失明をもたらす主要因の一つである。緑内障は、眼内圧力（ＩＯＰ）が、長時間に亘って正常よりも高い圧力に増大すると生じる。ＩＯＰは、房水の生成と排出との不均衡によって増大しうる。未治療のままにしておくと、上昇したＩＯＰが視神経および網膜繊維に回復不能な損傷をもたらし、このことは進行性の永久的な視力喪失を引き起こす。
【０００４】
眼の毛様体上皮は、眼の前房（角膜と虹彩との間の空間）を満たす透明な流体である房水を絶えず生成する。房水は、複雑な排出システムであるぶどう膜強膜経路を通して前房から流れ出る。房水の生成と排出との間の微妙なバランスが眼のＩＯＰを決定する。
【０００５】
（慢性開放隅角又は原発開放隅角とも称される）開放隅角が緑内障の最も一般的なタイプである。このタイプでは、眼の前方構造が正常であるようにみえたとしても、房水が前房内において徐々に増え、ＩＯＰの上昇が引き起こされる。未治療のままにしておくと、このことは視神経及び網膜の永久的な損傷をもたらしうる。一般的には、眼圧を下げるために点眼薬が処方される。場合によっては、ＩＯＰを薬物療法で十分に制御することができなければ外科手術が行われる。
【０００６】
人工の約１０％のみが急性閉塞隅角緑内障を患う。急性の隅角の閉塞は眼の前方における構造の異常な状態によって生じる。これら多くの場合、虹彩と角膜との間の空間は正常よりも狭く、房水が通過するための小さなチャネルが残される。房水の流れが完全に遮断されると、ＩＯＰが急に上昇し、急激な隅角の閉塞が発症する。
【０００７】
続発性緑内障は、別の病気の結果、又は、炎症、外傷、既往手術、糖尿病、腫瘍、及び所定の薬剤のような眼内における問題の結果として生じる。このタイプについて、緑内障とその根本的な問題との両方が治療されなければならない。
【０００８】
図１は緑内障の過程を説明するのを助ける眼の前方部分の略図である。図１では、水晶体１１０、角膜１２０、虹彩１３０、毛様体１４０、小柱網１５０、及びシュレム管１６０の描写が描かれている。解剖学上、眼の前房は緑内障を引き起こす構造を含む。房水は毛様体１４０によって生成され、毛様体１４０は虹彩１３０の下に位置し且つ前房内において水晶体１１０に近接する。この房水は、水晶体１１０および虹彩１３０に押し寄せて、前房の隅角に配置された排出システムに流れる。眼の周りに周方向に延在する前房の隅角は、房水が排出されることを可能にする構造を含む。その第１の構造であり且つ一般的に緑内障と最も関連する構造が小柱網１５０である。小柱網１５０は、隅角において前房の周りに周方向に延在する。小柱網１５０は、フィルタとして作用するように見え、房水の流出を制限し、且つＩＯＰを生成する背圧を提供する。シュレム管１６０は、小柱網１５０を越えて配置される。シュレム管１６０はコレクタチャネルを有し、コレクタチャネルは房水が前房から流れ出ることを可能とする。図１の前房における二つの矢印は、毛様体１４０から水晶体１１０及び虹彩１３０を越えて小柱網１５０を通ってシュレム管１６０及びそのコレクタチャネル内へと流れる房水の流れを示す。
【０００９】
緑内障患者において、ＩＯＰは２４時間広範に変化しうる。一般的には、ＩＯＰは、薬剤が、起きているときに投与される前の早朝の時間帯において最も高い。高い圧力は視神経に損傷を与えて失明を引き起こしうる。したがって、様々な治療の有効性を評価するために、長時間に亘ってＩＯＰを測定することが望ましいであろう。加えて、埋め込まれた機能中のＩＯＰ制御システム（例えば房水の流れを制御し又は薬を供給するためのバルブ又はポンプ）を支持すべく、連続的なＩＯＰデータがフィードバック機構の一部として使用されることができる。本発明はＩＯＰ測定装置を提供する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の原理と一致した一つの実施形態では、本発明は、眼の前房内に配置され又は眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。離隔圧力センサは大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求める。第１圧力センサからの数値と離隔圧力センサからの数値との間の差が眼内圧力に近似する。
【００１１】
本発明の原理に一致した別の実施形態では、本発明は、眼の前房内に配置された第１圧力センサと、排出場所に配置された第２圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。第１圧力センサからの数値と第２圧力センサからの数値との間の差が前房と排出場所との間の圧力差に近似する。
【００１２】
本発明の原理に一致した別の実施形態では、本発明は、排出場所に配置された第１圧力センサと、第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。離隔圧力センサは大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求める。第１圧力センサからの数値と離隔圧力センサからの数値との間の差が排出場所における圧力に近似する。
【００１３】
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方が、模範的なものであり説明のためにのみ存在し、且つ、特許請求の範囲に記載されるような発明の更なる説明を提供することが意図されていることが理解されるべきである。以下の説明及び本発明の実施例が本発明の追加の利点及び目的を説明し且つ提案する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、眼の正面部分の略図である。
【図２】図２は、本発明の原理に係るＩＯＰ測定システムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の原理に係るＩＯＰセンサの略図である。
【図４】図４は、本発明のＩＯＰセンサの可能な一つの用途の略図である。
【図５】図５は、本発明の原理と合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装（implementation）である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の原理に合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の原理に合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書に取り込まれ且つ本明細書の一部を構成する添付の図面が、説明と共に本発明のいくつかの実施形態を示して、本発明の原理を説明するのに役立つ。
以下、本発明の模範的な実施形態が詳細に参照され、それらの例が添付の図面において示される。可能な限り、同一の参照番号が、図面を通して同一又は同様の部品を参照するのに使用される。
【００１６】
図２は、本発明の原理に係るＩＯＰ測定システム２００のブロック図である。図２では、ＩＯＰ測定システムは、電源２０５、（Ｐ１、Ｐ２、及び／又はＰ３を含みうる）ＩＯＰセンサ２１０、プロセッサ２１５、メモリ２２０、データ伝送モジュール２２５、及び随意的なスピーカー２３０を含む。
【００１７】
電源２０５は、典型的にはリチウムイオンバッテリー又はリチウムポリマーバッテリーのような充電可能なバッテリーであるが、他のタイプのバッテリーが用いられてもよい。加えて、任意の他のタイプの動力電池（power cell）が電源２０５に適切である。電源２０５は、システム２００、特にプロセッサ２１５に電力を提供する。電源はＲＦＩＤリンク又は他のタイプの磁気結合を介して充電されることができる。
【００１８】
典型的には、プロセッサ２１５は、ロジック機能を実行できる、電源ピン、入力ピン、及び出力ピンを備えた集積回路である。様々な実施形態において、プロセッサ２１５は、対象となる装置のコントローラである。斯かる場合、プロセッサ２１５は、データ伝送モジュール２２５、スピーカー２３０、電源２０５、又はメモリ２２０のような特定の装置又は構成要素を対象とする特定の制御機能を実行する。他の実施形態では、プロセッサ２１５はマイクロプロセッサである。斯かる場合、プロセッサ２１５は、装置の一つよりも多い構成要素を制御するように機能できるようにプログラム可能である。他の場合、プロセッサ２１５は、プログラム可能なマイクロプロセッサではなく、代わりに、種々の機能を実行する種々の構成要素を制御するように構成された特殊用途のコントローラである。
【００１９】
メモリ２２０は典型的にはＮＡＮＤフラッシュメモリのような半導体メモリである。半導体メモリのサイズが非常に小さく且つシステム２００のメモリ要求が小さいので、メモリ２２０はシステム２００の非常に小さな設置面積（footprint）を占める。メモリ２２０はプロセッサ２１５と連動する。このようにして、プロセッサ２１５はメモリ２２０に書き込み且つメモリ２２０から読み込むことができる。例えば、プロセッサ２１５は、ＩＯＰセンサ２１０からデータを読み込んでそのデータをメモリ２２０に書き込むように構成されることができる。この態様では、一連のＩＯＰの数値がメモリ２２０内に記憶されることができる。プロセッサ２１５は、他の基本的なメモリ機能、例えば、メモリ２２０を消去し又は上書きする機能と、メモリ２２０がいっぱいになったときを検出する機能と、半導体メモリを管理することに関連する他の一般的な機能とを実行することもできる。
【００２０】
データ伝送モジュール２２５は任意の多くの様々なタイプのデータ伝送を用いることができる。例えば、データ伝送モジュール２２５は無線機のような能動装置（active device）である。データ伝送モジュール２２５はＲＦＩＤタグ上のアンテナのような受動装置であってもよい。この場合、ＲＦＩＤタグはメモリ２２０とアンテナの形態のデータ伝送モジュール２２５とを含む。その後、ＲＦＩＤリーダーが、メモリ２２０にデータを書き込み又はメモリ２２０からデータを読み込むべくシステム２００の近くに設置されることができる。典型的には（一定の時間に亘るＩＯＰの数値から成る）メモリ２２０内に記憶されるデータの量が小さいであろうから、データが転送される速度はあまり重要ではない。メモリ２２０内に記憶されてデータ伝送モジュール２２５によって伝送されうる、他のタイプのデータが、限定されるものではないが、電源データ（例えばローバッテリー、バッテリー不良）、スピーカーデータ（警告音、警告声（warning voice））、ＩＯＰセンサデータ（ＩＯＰの数値、問題の状況）、及びこれらと均等なものを含む。
【００２１】
随意的なスピーカー２３０は、危険な状況が存在するときに患者に警告音又は警告声を提供する。例えば、ＩＯＰが、患者に損傷をもたらし又は患者にリスクを与える可能性があるレベルである場合、スピーカー２３０は、医学的な治療を求め又は点眼剤を投与するように患者を警告すべく警告音を出すことができる。プロセッサ２１５はＩＯＰセンサ２１０からＩＯＰの数値を読み込む。プロセッサ２１５は、閾値よりも大きい一つの又は一連のＩＯＰの数値を読み込んだ場合、その後、警告音を出すようにスピーカー２３０を作動させることができる。閾値は設定されてメモリ２２０内に記憶されることができる。この態様では、ＩＯＰの閾値は医者によって設定されることができ、ＩＯＰの閾値が超えられると、警告音が出されうる。
【００２２】
代替的に、データ伝送モジュールは、二次装置、例えば、ＰＤＡ、携帯電話、コンピュータ、腕時計、この目的だけのためのカスタム装置、リモートアクセス可能なデータ保存サイト（例えばインターネットサーバー、電子メールサーバー、テキストメッセージサーバー）、又は他の電子装置に、上昇したＩＯＰの状況を通信するように作動されてもよい。一つの実施形態では、個人の電子装置がリモートアクセス可能なデータ保存サイト（例えば、インターネットサーバー、電子メールサーバー、テキストメッセージサーバー）にデータをアップロードする。情報が、例えば医療関係者によってリアルタイムに見られうるようにリモートアクセス可能なデータ保存サイトにアップロードされうる。この場合、二次装置はスピーカー２３０を含んでもよい。例えば、病院の環境において、患者が緑内障手術を受けてシステム２００が埋め込まれた後、二次装置は患者の病院ベッドの隣に配置されうる。ＩＯＰの変動が（高い側と、同様に危険な状況である低い側との両方において）緑内障手術後によく起こるので、プロセッサ２１５は、埋め込まれたＩＯＰセンサ２１０によって作られたＩＯＰの数値を読み込むことができる。プロセッサ２１５が危険なＩＯＰの状況を読み込んだ場合、データ伝送モジュール２２５は、スピーカー２３０を介して又は危険な数値を二次装置に送信することによって患者及び医療スタッフを警告することができる。
【００２３】
斯かるシステムは病院の環境外での使用についても適切である。例えば、危険なＩＯＰの状況が存在する場合、プロセッサ２１５は、可聴な警告音を出すようにスピーカー２３０を作動させることができる。その後、患者は警告されて医学的な治療を求めることができる。警告は多数の態様において医療専門家によって止められることができる。例えば、データ伝送モジュール２２５がＲＦＩＤタグであるとき、ＲＦＩＤリンクが外部装置とシステム２００との間に築かれることができる。この外部装置は、スピーカー２３０の電源を切るためにシステム２００と通信することができる。代替的に、光信号がシステム２００によって読み込まれてもよい。この場合、データ伝送モジュール２２５は光受容器を有し、光受容器は一連の光パルスを受容することができ、一連の光パルスは、指令、例えばスピーカー２３０の電源を切るための指令を表す。
【００２４】
図３は、本発明の原理に係るＩＯＰセンサの略図である。図３では、ＩＯＰセンサは、三つの圧力センサ、Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３と、排出チューブ４３０と、バルブ４２０と、分割器３５０とから成る。圧力センサＰ１は前房３４０内に配置され又は前房３４０と流体連通し、圧力センサＰ２は結膜下腔内の排出部位に配置され、圧力センサＰ３はＰ１及びＰ２から離隔されて配置される。圧力センサＰ１は、前房と流体連通しているルーメン又はチューブ内に配置されてもよい。このようにして、圧力センサＰ１は前房内の圧力を測定し、圧力センサＰ２は排出部位において圧力を測定し、圧力センサＰ３は概して大気圧を測定し又は大気圧に対応する。
【００２５】
図３では、チューブ４３０は眼の前房３４０から房水を排出する。バルブ４２０が、チューブ４３０を通る房水の流れを制御する。圧力センサＰ１は、バルブ４２０の上流であり且つ前房３４０の下流において、チューブ４３０内の圧力を測定する。この態様では、圧力センサＰ１は前房３４０内の圧力を測定する。Ｐ１が前房の下流においてチューブ内に配置されるとき（Ｐ１が強膜と結膜との間に配置されるときでさえ）、真の前房の圧力と、Ｐ１によって測定された圧力との間の期待される測定相違は非常に小さい。例えば、パイプ流れについてのポアズイユの法則は、水の毎分３マイクロリットルの流量について、０．３００ミリメーターの内径を有する５ミリメートルの長いチューブを横切る０．０１ｍｍＨｇの圧力低下を予測する。
【００２６】
分割器３５０は圧力センサＰ３から圧力センサＰ２を隔てる。圧力センサＰ２は排出部位（例えば図４における４１０）において配置される。このようにして、圧力センサＰ２は、概して房水を収容するポケットにおいて配置され、すなわち濡れた場所に位置する。圧力センサＰ３は物理的に分割器３５０によって圧力センサＰ２から隔てられる。分割器３５０は、Ｐ３の乾いた場所からＰ２の濡れた場所を隔てる物理的な構造体である。分割器３５０は、本発明のシステムが単一の基材上に配置されるときに含まれる。この形態では、全ての三つの圧力センサ（Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３）は基材上に配置され、基材は、チューブ４３０、バルブ４２０、分割器３５０、及びシステムの他の構成部品を含む。
【００２７】
本発明の一つの実施形態では、圧力センサＰ３は、眼に近接して配置される。圧力センサＰ３は眼内において結膜の下に埋め込まれてもよい。斯かる場合、圧力センサＰ３は、大気圧と関連付けられうる圧力を測定する。例えば、真の大気圧は圧力センサＰ３の圧力数値の関数である。Ｐ３は、排出場所から隔てられた結膜下腔の乾いた部分に配置されてもよい。場所に拘わらず、圧力センサＰ３は眼の付近において又は眼の表面において大気圧を測定することが意図される。
【００２８】
概して、ＩＯＰは、ゲージ圧力数値、すなわち（Ｐ１によって測定されるような）眼内の絶対圧力と（Ｐ３によって測定されるような）大気圧との間の差である。典型的には約７６０ｍｍＨｇの大気圧は大きさが１０ｍｍＨｇ又はそれよりも多く変化することが多い。例えば、大気圧は、患者が水泳、ハイキング等をする場合、著しく変化しうる。大気圧における斯かる変動は、ＩＯＰが典型的には約１５ｍｍＨｇの範囲内であるので重大である。このため、ＩＯＰの２４時間監視の間、（Ｐ１によって測定されるような）前房についての圧力数値と、（Ｐ３によって測定されるような）眼の付近の大気圧についての圧力数値とを有することが望ましい。
【００２９】
このため、本発明の一つの実施形態では、圧力数値は、実際のＩＯＰが（Ｐ１−Ｐ３又はＰ１−ｆ（Ｐ３）として）計算されうるように同時に又はほぼ同時にＰ１及びＰ３によって長時間に亘って採られる。Ｐ１及びＰ３の圧力数値はプロセッサ２１５によってメモリ２２０内に記憶されることができる。これらは、その後、長期間に亘る実際のＩＯＰが医師によって解釈されうるようにメモリから読み込まれることができる。
【００３０】
圧力センサＰ１、Ｐ２、及びＰ３は眼内における埋め込みに適切な任意のタイプの圧力センサでありうる。これら各々は同じタイプの圧力センサであり又は異なるタイプの圧力センサであってもよい。例えば、圧力センサＰ１及びＰ２は（眼内に埋め込まれた）同じタイプの圧力センサであり、圧力センサＰ３は（眼の付近における）異なるタイプの圧力センサである。
【００３１】
本発明の別の実施形態では、圧力センサＰ１及びＰ２によって採られた圧力数値は、前房３４０から房水を排出する装置を制御するのに使用されうる。図４は、圧力センサＰ１及びＰ２の数値を利用する本発明のＩＯＰセンサの一つの可能な用途の略図である。図４では、圧力センサＰ１は眼の前房３４０内の圧力を測定する。圧力センサＰ２は排出部位４１０において圧力を測定する。
【００３２】
緑内障を制御すべく前房３４０から房水を排出するための非常に多くの装置が開発されてきた。これら装置のほとんどは、前房３４０から排出場所４１０へ房水を流すチューブの変形である。例えば、前房３４０から結膜下腔へ房水を流し、このため結膜の下に濾過胞を形成するチューブ、又は前房３４０から強膜下腔へ房水を流し、このため強膜の下に濾過胞を形成するチューブが開発されてきた。（濾過胞とは、結膜又は強膜の下に形成される流体のポケットであることに留意されたい。）他のチューブ設計は、前房から脈絡膜上腔、毛様体上腔、中心窩空間（juxta-uveal space）、又は脈絡膜へ房水を流す。他の用途では、チューブは、前房から、シュレム管、シュレム菅内のコレクタチャネル、又は強膜上静脈のような任意の多くの様々な血管へ房水を流す。いくつかのチューブでは前房から結膜の外側へ房水を流すことさえある。最後に、いくつかの用途ではチューブは全く使用されない。例えば、線維柱帯切除術（又は他のタイプの濾過手術）では、小さな穴が結膜下腔又は強膜下腔から前房にかけて作られる。この態様では、房水は前房から穴を通って結膜又は強膜の下の濾過胞へ排出される。房水が流れ込むこれら種々の解剖学的場所の各々は排出場所４１０の例である。
【００３３】
図４では、一方の端部上にバルブ４２０を備えたチューブ４３０が、一方の端部が前房３４０内に位置し且つ他方の端部が排出場所４１０に位置する状態で配置される。この態様では、チューブ４３０は前房３４０から排出場所４１０へ房水を排出する。バルブ４２０は前房３４０から排出場所４１０への房水の流れを制御する。圧力センサＰ１は前房内に配置され又は前房３４０と流体連通する。図３の実施形態において示されるように、圧力センサＰ１はバルブ４２０の上流に配置される。この態様では、圧力センサＰ１は結膜下腔内に配置されるが前房３４０と流体連通している。
【００３４】
圧力センサＰ１が前房３４０内の圧力を測定し、圧力センサＰ２が排出場所４１０において圧力を測定するので、これら二つの圧力センサ（Ｐ１−Ｐ２）によって採られる数値の差は前房３４０と排出場所４１０との間の圧力差の指標を与える。一つの実施形態では、この圧力差は前房３４０から排出場所４１０への房水の流量を決定する。
【００３５】
前房３４０を排出場所４１０へ流す濾過手術に関連する一つの合併症が、低眼圧症、すなわち深刻な結果をもたらしうるＩＯＰの危険な低下である。低眼圧症を防ぐように前房３４０から排出場所４１０への房水の流出率を制御することが望ましい。圧力センサＰ１及び圧力センサＰ２からの数値は、制御バルブ４２０によってチューブ４３０を通した流量を制御するのに使用されうる。例えば、バルブ４２０は圧力センサＰ１及び圧力センサＰ２からの圧力数値に基づいて制御されうる。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、（圧力センサＰ１及び圧力センサＰ３からの数値に基づく）ＩＯＰは制御バルブ４２０によって制御されうる。この態様では、ＩＯＰは制御パラメータである。バルブ４２０は（１５ｍｍＨｇのＩＯＰのような）特定のＩＯＰを維持すべく調整されうる。バルブ４２０は、特定のＩＯＰを維持すべく日中よりも夜に多く開かれうる。他の実施形態では、ＩＯＰの低下が制御されうる。濾過手術の直後、ＩＯＰは急激に低下しうる。バルブ４２０は、圧力センサＰ１及びＰ３からの数値に基づいてＩＯＰの漸進的な低下を容認するように調整されてもよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態では、圧力センサＰ２（又は圧力センサＰ２と、Ｐ３によって測定されるような大気圧との間の差）からの数値は、濾過胞の形態を制御するようにバルブ４２０を制御するのに使用されうる。濾過手術と関連した問題の一つが濾過胞の機能不全である。濾過胞は貧弱な構造又は線維症のせいで機能不全になりうる。濾過胞における圧力は、濾過胞の形態を決定する一つの要因である。過剰な圧力によって、濾過胞が望ましくない場所へ移動せしめられ、又は線維症が引き起こされうる。濾過胞の圧力は、（排出場所４１０において、この場合濾過胞において）圧力センサＰ２からの数値を使用することによって制御されうる。本発明の一つの実施形態では、（Ｐ２によって測定されるような）濾過胞における圧力と（Ｐ３によって測定されるような）大気圧との間の差が、所望の濾過胞圧力を維持すべくバルブ４２０を制御するのに使用されうる。この態様では、本発明のＩＯＰ圧力センサは、濾過胞を適切に維持するのにも使用されることができる。
【００３８】
バルブ４２０はマイクロプロセッサ２１５又は適切なＰＩＤ制御器によって制御されうる。（所望の流量に相当する）所望の圧力差が、バルブ４２０の作動を制御することによって維持されうる。同様に、所望のＩＯＰ、ＩＯＰ変化率、又は濾過胞圧力が、バルブ４２０の作動を制御することによって制御されうる。
【００３９】
バルブ４２０は、バルブとして描写されているが、前房３４０から排出場所４１０への房水の流れを測定し、制限し、又は容認する任意の多くの様々な流れ制御構造体であってもよい。加えて、バルブ４２０はチューブ４３０内のどこかに又はチューブ４３０に沿って配置されうる。
【００４０】
最後に、本ＩＯＰセンサについての他の多くの同様な使用がある。例えば、様々な圧力数値は、チューブ４２０がいくつかの望ましくない態様において閉塞され又は遮られているかどうか判定するのに使用されうる。このようにして、排出装置の機能不全が検出されうる。前房３４０を排出場所４１０へ流す自己除去ルーメン（self clearing lumen）では、望ましくない閉塞が、Ｐ１、Ｐ２、及び／又はＰ３の圧力数値に基づいて除去されうる。
【００４１】
図５は、本発明の原理と一致したＩＯＰセンサの端キャップの実装である。図５では、圧力センサＰ１及びＰ３が端キャップ５１０内に組み込まれる。端キャップ５１０は、流体密封シールを形成するようにチューブ４３０内に収まる。チューブ４３０の一方の端部は前房３４０内に存在し、（端キャップ５１０が配置される）チューブ４３０の他方の端部は前房３４０の外側に配置される。典型的には、チューブ４３０の一方の端部は前房３４０内に存在し、他方の端部は結膜下腔内に存在する。この態様では、圧力センサＰ１は前房３４０と流体連通する。前房３４０と、前房３４０と流体連通しているチューブ４３０の内部との間の圧力差がほとんどないので、圧力センサＰ１は前房３４０内の圧力を測定する。圧力センサＰ３は、前房３４０の外部にあり、且つ大気圧を測定し又は大気圧と関連付けられうる。
【００４２】
典型的には、チューブ４３０は、緑内障濾過手術のときには、前房３４０を結膜下腔にブリッジすべく眼内に設置される。この場合、Ｐ３は結膜下腔に存在する。この形態では、Ｐ３は、大気圧に非常に近い圧力又は単純な機能の使用を通して大気圧に関連付けられうる圧力を測定する。プラグ５１０がチューブ４３０に流体密封シールを提供するので、圧力センサＰ３は圧力センサＰ１から分離される。このため、正確なＩＯＰ数値がＰ１の圧力数値とＰ３の圧力数値の間の差（Ｐ１−Ｐ３）として採られうる。一つの実施形態では、単一の薄膜５２０が、センサパッケージ内に存在し、一方の側（チューブ側）においてＰ１に曝され且つ他方の側（分離側）においてＰ３に曝される。このため、膜５２０上の正味の圧力がセンサによって記録され、ＩＯＰに対応するゲージ数値が与えられる。
【００４３】
図６Ａ及び図６Ｂは図５の端キャップの実装の斜視図である。この実施形態では、圧力センサＰ１は、チューブ４３０の内側に配置されうるように端キャップ５１０の一方の端部上に配置される。圧力センサＰ３は、チューブ４３０の外側に配置されうるように端キャップ５１０の他方の端部上に配置される。膜５２０はＰ３からＰ１を隔てる。この態様では、圧力センサＰ１は圧力センサＰ３から分離される。圧力センサＰ１及びＰ３は、端キャップ５１０内の膜５２０の両面上に配置されるように描写されているが、圧力測定を促進すべく任意の適切な位置において端キャップ５１０と一体に配置されてもよい。
【００４４】
上記から、本発明が、ＩＯＰを測定するためのシステムを提供することが理解されうる。本発明はＩＯＰセンサに外部圧力補償を提供する。本発明は本明細書において例によって示され、様々な修正が当業者によってなされうる。
【００４５】
本発明の他の実施形態が、本明細書と、本明細書において開示された本発明の実施例とを考慮すると、当業者にとって明らかであるだろう。本明細書及び例が単なる模範的なものとしてみなされ、本発明の真の範囲及び思想は以下の特許請求の範囲によって示されることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年９月２１日に出願された米国特許出願シリアル番号１２／５６３２４４の優先権の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、眼内圧力を監視するための装置に関し、特に外部圧力補償を備えた埋め込み可能な圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
緑内障、並びに網膜及び視神経に影響する一群の眼疾患は、世界中で失明をもたらす主要因の一つである。緑内障は、眼内圧力（ＩＯＰ）が、長時間に亘って正常よりも高い圧力に増大すると生じる。ＩＯＰは、房水の生成と排出との不均衡によって増大しうる。未治療のままにしておくと、上昇したＩＯＰが視神経および網膜繊維に回復不能な損傷をもたらし、このことは進行性の永久的な視力喪失を引き起こす。
【０００４】
眼の毛様体上皮は、眼の前房（角膜と虹彩との間の空間）を満たす透明な流体である房水を絶えず生成する。房水は、複雑な排出システムであるぶどう膜強膜経路を通して前房から流れ出る。房水の生成と排出との間の微妙なバランスが眼のＩＯＰを決定する。
【０００５】
（慢性開放隅角又は原発開放隅角とも称される）開放隅角が緑内障の最も一般的なタイプである。このタイプでは、眼の前方構造が正常であるようにみえたとしても、房水が前房内において徐々に増え、ＩＯＰの上昇が引き起こされる。未治療のままにしておくと、このことは視神経及び網膜の永久的な損傷をもたらしうる。一般的には、眼圧を下げるために点眼薬が処方される。場合によっては、ＩＯＰを薬物療法で十分に制御することができなければ外科手術が行われる。
【０００６】
人工の約１０％のみが急性閉塞隅角緑内障を患う。急性の隅角の閉塞は眼の前方における構造の異常な状態によって生じる。これら多くの場合、虹彩と角膜との間の空間は正常よりも狭く、房水が通過するための小さなチャネルが残される。房水の流れが完全に遮断されると、ＩＯＰが急に上昇し、急激な隅角の閉塞が発症する。
【０００７】
続発性緑内障は、別の病気の結果、又は、炎症、外傷、既往手術、糖尿病、腫瘍、及び所定の薬剤のような眼内における問題の結果として生じる。このタイプについて、緑内障とその根本的な問題との両方が治療されなければならない。
【０００８】
図１は緑内障の過程を説明するのを助ける眼の前方部分の略図である。図１では、水晶体１１０、角膜１２０、虹彩１３０、毛様体１４０、小柱網１５０、及びシュレム管１６０の描写が描かれている。解剖学上、眼の前房は緑内障を引き起こす構造を含む。房水は毛様体１４０によって生成され、毛様体１４０は虹彩１３０の下に位置し且つ前房内において水晶体１１０に近接する。この房水は、水晶体１１０および虹彩１３０に押し寄せて、前房の隅角に配置された排出システムに流れる。眼の周りに周方向に延在する前房の隅角は、房水が排出されることを可能にする構造を含む。その第１の構造であり且つ一般的に緑内障と最も関連する構造が小柱網１５０である。小柱網１５０は、隅角において前房の周りに周方向に延在する。小柱網１５０は、フィルタとして作用するように見え、房水の流出を制限し、且つＩＯＰを生成する背圧を提供する。シュレム管１６０は、小柱網１５０を越えて配置される。シュレム管１６０はコレクタチャネルを有し、コレクタチャネルは房水が前房から流れ出ることを可能とする。図１の前房における二つの矢印は、毛様体１４０から水晶体１１０及び虹彩１３０を越えて小柱網１５０を通ってシュレム管１６０及びそのコレクタチャネル内へと流れる房水の流れを示す。
【０００９】
緑内障患者において、ＩＯＰは２４時間広範に変化しうる。一般的には、ＩＯＰは、薬剤が、起きているときに投与される前の早朝の時間帯において最も高い。高い圧力は視神経に損傷を与えて失明を引き起こしうる。したがって、様々な治療の有効性を評価するために、長時間に亘ってＩＯＰを測定することが望ましいであろう。加えて、埋め込まれた機能中のＩＯＰ制御システム（例えば房水の流れを制御し又は薬を供給するためのバルブ又はポンプ）を支持すべく、連続的なＩＯＰデータがフィードバック機構の一部として使用されることができる。本発明はＩＯＰ測定装置を提供する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の原理と一致した一つの実施形態では、本発明は、眼の前房内に配置され又は眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。離隔圧力センサは大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求める。第１圧力センサからの数値と離隔圧力センサからの数値との間の差が眼内圧力に近似する。
【００１１】
本発明の原理に一致した別の実施形態では、本発明は、眼の前房内に配置された第１圧力センサと、排出場所に配置された第２圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。第１圧力センサからの数値と第２圧力センサからの数値との間の差が前房と排出場所との間の圧力差に近似する。
【００１２】
本発明の原理に一致した別の実施形態では、本発明は、排出場所に配置された第１圧力センサと、第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサとを有する眼内圧力センサシステムである。離隔圧力センサは大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求める。第１圧力センサからの数値と離隔圧力センサからの数値との間の差が排出場所における圧力に近似する。
【００１３】
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方が、模範的なものであり説明のためにのみ存在し、且つ、特許請求の範囲に記載されるような発明の更なる説明を提供することが意図されていることが理解されるべきである。以下の説明及び本発明の実施例が本発明の追加の利点及び目的を説明し且つ提案する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、眼の正面部分の略図である。
【図２】図２は、本発明の原理に係るＩＯＰ測定システムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の原理に係るＩＯＰセンサの略図である。
【図４】図４は、本発明のＩＯＰセンサの可能な一つの用途の略図である。
【図５】図５は、本発明の原理と合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装（implementation）である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の原理に合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の原理に合致したＩＯＰセンサの端キャップの実装の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書に取り込まれ且つ本明細書の一部を構成する添付の図面が、説明と共に本発明のいくつかの実施形態を示して、本発明の原理を説明するのに役立つ。
以下、本発明の模範的な実施形態が詳細に参照され、それらの例が添付の図面において示される。可能な限り、同一の参照番号が、図面を通して同一又は同様の部品を参照するのに使用される。
【００１６】
図２は、本発明の原理に係るＩＯＰ測定システム２００のブロック図である。図２では、ＩＯＰ測定システムは、電源２０５、（Ｐ１、Ｐ２、及び／又はＰ３を含みうる）ＩＯＰセンサ２１０、プロセッサ２１５、メモリ２２０、データ伝送モジュール２２５、及び随意的なスピーカー２３０を含む。
【００１７】
電源２０５は、典型的にはリチウムイオンバッテリー又はリチウムポリマーバッテリーのような充電可能なバッテリーであるが、他のタイプのバッテリーが用いられてもよい。加えて、任意の他のタイプの動力電池（power cell）が電源２０５に適切である。電源２０５は、システム２００、特にプロセッサ２１５に電力を提供する。電源はＲＦＩＤリンク又は他のタイプの磁気結合を介して充電されることができる。
【００１８】
典型的には、プロセッサ２１５は、ロジック機能を実行できる、電源ピン、入力ピン、及び出力ピンを備えた集積回路である。様々な実施形態において、プロセッサ２１５は、対象となる装置のコントローラである。斯かる場合、プロセッサ２１５は、データ伝送モジュール２２５、スピーカー２３０、電源２０５、又はメモリ２２０のような特定の装置又は構成要素を対象とする特定の制御機能を実行する。他の実施形態では、プロセッサ２１５はマイクロプロセッサである。斯かる場合、プロセッサ２１５は、装置の一つよりも多い構成要素を制御するように機能できるようにプログラム可能である。他の場合、プロセッサ２１５は、プログラム可能なマイクロプロセッサではなく、代わりに、種々の機能を実行する種々の構成要素を制御するように構成された特殊用途のコントローラである。
【００１９】
メモリ２２０は典型的にはＮＡＮＤフラッシュメモリのような半導体メモリである。半導体メモリのサイズが非常に小さく且つシステム２００のメモリ要求が小さいので、メモリ２２０はシステム２００の非常に小さな設置面積（footprint）を占める。メモリ２２０はプロセッサ２１５と連動する。このようにして、プロセッサ２１５はメモリ２２０に書き込み且つメモリ２２０から読み込むことができる。例えば、プロセッサ２１５は、ＩＯＰセンサ２１０からデータを読み込んでそのデータをメモリ２２０に書き込むように構成されることができる。この態様では、一連のＩＯＰの数値がメモリ２２０内に記憶されることができる。プロセッサ２１５は、他の基本的なメモリ機能、例えば、メモリ２２０を消去し又は上書きする機能と、メモリ２２０がいっぱいになったときを検出する機能と、半導体メモリを管理することに関連する他の一般的な機能とを実行することもできる。
【００２０】
データ伝送モジュール２２５は任意の多くの様々なタイプのデータ伝送を用いることができる。例えば、データ伝送モジュール２２５は無線機のような能動装置（active device）である。データ伝送モジュール２２５はＲＦＩＤタグ上のアンテナのような受動装置であってもよい。この場合、ＲＦＩＤタグはメモリ２２０とアンテナの形態のデータ伝送モジュール２２５とを含む。その後、ＲＦＩＤリーダーが、メモリ２２０にデータを書き込み又はメモリ２２０からデータを読み込むべくシステム２００の近くに設置されることができる。典型的には（一定の時間に亘るＩＯＰの数値から成る）メモリ２２０内に記憶されるデータの量が小さいであろうから、データが転送される速度はあまり重要ではない。メモリ２２０内に記憶されてデータ伝送モジュール２２５によって伝送されうる、他のタイプのデータが、限定されるものではないが、電源データ（例えばローバッテリー、バッテリー不良）、スピーカーデータ（警告音、警告声（warning voice））、ＩＯＰセンサデータ（ＩＯＰの数値、問題の状況）、及びこれらと均等なものを含む。
【００２１】
随意的なスピーカー２３０は、危険な状況が存在するときに患者に警告音又は警告声を提供する。例えば、ＩＯＰが、患者に損傷をもたらし又は患者にリスクを与える可能性があるレベルである場合、スピーカー２３０は、医学的な治療を求め又は点眼剤を投与するように患者を警告すべく警告音を出すことができる。プロセッサ２１５はＩＯＰセンサ２１０からＩＯＰの数値を読み込む。プロセッサ２１５は、閾値よりも大きい一つの又は一連のＩＯＰの数値を読み込んだ場合、その後、警告音を出すようにスピーカー２３０を作動させることができる。閾値は設定されてメモリ２２０内に記憶されることができる。この態様では、ＩＯＰの閾値は医者によって設定されることができ、ＩＯＰの閾値が超えられると、警告音が出されうる。
【００２２】
代替的に、データ伝送モジュールは、二次装置、例えば、ＰＤＡ、携帯電話、コンピュータ、腕時計、この目的だけのためのカスタム装置、リモートアクセス可能なデータ保存サイト（例えばインターネットサーバー、電子メールサーバー、テキストメッセージサーバー）、又は他の電子装置に、上昇したＩＯＰの状況を通信するように作動されてもよい。一つの実施形態では、個人の電子装置がリモートアクセス可能なデータ保存サイト（例えば、インターネットサーバー、電子メールサーバー、テキストメッセージサーバー）にデータをアップロードする。情報が、例えば医療関係者によってリアルタイムに見られうるようにリモートアクセス可能なデータ保存サイトにアップロードされうる。この場合、二次装置はスピーカー２３０を含んでもよい。例えば、病院の環境において、患者が緑内障手術を受けてシステム２００が埋め込まれた後、二次装置は患者の病院ベッドの隣に配置されうる。ＩＯＰの変動が（高い側と、同様に危険な状況である低い側との両方において）緑内障手術後によく起こるので、プロセッサ２１５は、埋め込まれたＩＯＰセンサ２１０によって作られたＩＯＰの数値を読み込むことができる。プロセッサ２１５が危険なＩＯＰの状況を読み込んだ場合、データ伝送モジュール２２５は、スピーカー２３０を介して又は危険な数値を二次装置に送信することによって患者及び医療スタッフを警告することができる。
【００２３】
斯かるシステムは病院の環境外での使用についても適切である。例えば、危険なＩＯＰの状況が存在する場合、プロセッサ２１５は、可聴な警告音を出すようにスピーカー２３０を作動させることができる。その後、患者は警告されて医学的な治療を求めることができる。警告は多数の態様において医療専門家によって止められることができる。例えば、データ伝送モジュール２２５がＲＦＩＤタグであるとき、ＲＦＩＤリンクが外部装置とシステム２００との間に築かれることができる。この外部装置は、スピーカー２３０の電源を切るためにシステム２００と通信することができる。代替的に、光信号がシステム２００によって読み込まれてもよい。この場合、データ伝送モジュール２２５は光受容器を有し、光受容器は一連の光パルスを受容することができ、一連の光パルスは、指令、例えばスピーカー２３０の電源を切るための指令を表す。
【００２４】
図３は、本発明の原理に係るＩＯＰセンサの略図である。図３では、ＩＯＰセンサは、三つの圧力センサ、Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３と、排出チューブ４３０と、バルブ４２０と、分割器３５０とから成る。圧力センサＰ１は前房３４０内に配置され又は前房３４０と流体連通し、圧力センサＰ２は結膜下腔内の排出部位に配置され、圧力センサＰ３はＰ１及びＰ２から離隔されて配置される。圧力センサＰ１は、前房と流体連通しているルーメン又はチューブ内に配置されてもよい。このようにして、圧力センサＰ１は前房内の圧力を測定し、圧力センサＰ２は排出部位において圧力を測定し、圧力センサＰ３は概して大気圧を測定し又は大気圧に対応する。
【００２５】
図３では、チューブ４３０は眼の前房３４０から房水を排出する。バルブ４２０が、チューブ４３０を通る房水の流れを制御する。圧力センサＰ１は、バルブ４２０の上流であり且つ前房３４０の下流において、チューブ４３０内の圧力を測定する。この態様では、圧力センサＰ１は前房３４０内の圧力を測定する。Ｐ１が前房の下流においてチューブ内に配置されるとき（Ｐ１が強膜と結膜との間に配置されるときでさえ）、真の前房の圧力と、Ｐ１によって測定された圧力との間の期待される測定相違は非常に小さい。例えば、パイプ流れについてのポアズイユの法則は、水の毎分３マイクロリットルの流量について、０．３００ミリメーターの内径を有する５ミリメートルの長いチューブを横切る０．０１ｍｍＨｇの圧力低下を予測する。
【００２６】
分割器３５０は圧力センサＰ３から圧力センサＰ２を隔てる。圧力センサＰ２は排出部位（例えば図４における４１０）において配置される。このようにして、圧力センサＰ２は、概して房水を収容するポケットにおいて配置され、すなわち濡れた場所に位置する。圧力センサＰ３は物理的に分割器３５０によって圧力センサＰ２から隔てられる。分割器３５０は、Ｐ３の乾いた場所からＰ２の濡れた場所を隔てる物理的な構造体である。分割器３５０は、本発明のシステムが単一の基材上に配置されるときに含まれる。この形態では、全ての三つの圧力センサ（Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３）は基材上に配置され、基材は、チューブ４３０、バルブ４２０、分割器３５０、及びシステムの他の構成部品を含む。
【００２７】
本発明の一つの実施形態では、圧力センサＰ３は、眼に近接して配置される。圧力センサＰ３は眼内において結膜の下に埋め込まれてもよい。斯かる場合、圧力センサＰ３は、大気圧と関連付けられうる圧力を測定する。例えば、真の大気圧は圧力センサＰ３の圧力数値の関数である。Ｐ３は、排出場所から隔てられた結膜下腔の乾いた部分に配置されてもよい。場所に拘わらず、圧力センサＰ３は眼の付近において又は眼の表面において大気圧を測定することが意図される。
【００２８】
概して、ＩＯＰは、ゲージ圧力数値、すなわち（Ｐ１によって測定されるような）眼内の絶対圧力と（Ｐ３によって測定されるような）大気圧との間の差である。典型的には約７６０ｍｍＨｇの大気圧は大きさが１０ｍｍＨｇ又はそれよりも多く変化することが多い。例えば、大気圧は、患者が水泳、ハイキング等をする場合、著しく変化しうる。大気圧における斯かる変動は、ＩＯＰが典型的には約１５ｍｍＨｇの範囲内であるので重大である。このため、ＩＯＰの２４時間監視の間、（Ｐ１によって測定されるような）前房についての圧力数値と、（Ｐ３によって測定されるような）眼の付近の大気圧についての圧力数値とを有することが望ましい。
【００２９】
このため、本発明の一つの実施形態では、圧力数値は、実際のＩＯＰが（Ｐ１−Ｐ３又はＰ１−ｆ（Ｐ３）として）計算されうるように同時に又はほぼ同時にＰ１及びＰ３によって長時間に亘って採られる。Ｐ１及びＰ３の圧力数値はプロセッサ２１５によってメモリ２２０内に記憶されることができる。これらは、その後、長期間に亘る実際のＩＯＰが医師によって解釈されうるようにメモリから読み込まれることができる。
【００３０】
圧力センサＰ１、Ｐ２、及びＰ３は眼内における埋め込みに適切な任意のタイプの圧力センサでありうる。これら各々は同じタイプの圧力センサであり又は異なるタイプの圧力センサであってもよい。例えば、圧力センサＰ１及びＰ２は（眼内に埋め込まれた）同じタイプの圧力センサであり、圧力センサＰ３は（眼の付近における）異なるタイプの圧力センサである。
【００３１】
本発明の別の実施形態では、圧力センサＰ１及びＰ２によって採られた圧力数値は、前房３４０から房水を排出する装置を制御するのに使用されうる。図４は、圧力センサＰ１及びＰ２の数値を利用する本発明のＩＯＰセンサの一つの可能な用途の略図である。図４では、圧力センサＰ１は眼の前房３４０内の圧力を測定する。圧力センサＰ２は排出部位４１０において圧力を測定する。
【００３２】
緑内障を制御すべく前房３４０から房水を排出するための非常に多くの装置が開発されてきた。これら装置のほとんどは、前房３４０から排出場所４１０へ房水を流すチューブの変形である。例えば、前房３４０から結膜下腔へ房水を流し、このため結膜の下に濾過胞を形成するチューブ、又は前房３４０から強膜下腔へ房水を流し、このため強膜の下に濾過胞を形成するチューブが開発されてきた。（濾過胞とは、結膜又は強膜の下に形成される流体のポケットであることに留意されたい。）他のチューブ設計は、前房から脈絡膜上腔、毛様体上腔、中心窩空間（juxta-uveal space）、又は脈絡膜へ房水を流す。他の用途では、チューブは、前房から、シュレム管、シュレム菅内のコレクタチャネル、又は強膜上静脈のような任意の多くの様々な血管へ房水を流す。いくつかのチューブでは前房から結膜の外側へ房水を流すことさえある。最後に、いくつかの用途ではチューブは全く使用されない。例えば、線維柱帯切除術（又は他のタイプの濾過手術）では、小さな穴が結膜下腔又は強膜下腔から前房にかけて作られる。この態様では、房水は前房から穴を通って結膜又は強膜の下の濾過胞へ排出される。房水が流れ込むこれら種々の解剖学的場所の各々は排出場所４１０の例である。
【００３３】
図４では、一方の端部上にバルブ４２０を備えたチューブ４３０が、一方の端部が前房３４０内に位置し且つ他方の端部が排出場所４１０に位置する状態で配置される。この態様では、チューブ４３０は前房３４０から排出場所４１０へ房水を排出する。バルブ４２０は前房３４０から排出場所４１０への房水の流れを制御する。圧力センサＰ１は前房内に配置され又は前房３４０と流体連通する。図３の実施形態において示されるように、圧力センサＰ１はバルブ４２０の上流に配置される。この態様では、圧力センサＰ１は結膜下腔内に配置されるが前房３４０と流体連通している。
【００３４】
圧力センサＰ１が前房３４０内の圧力を測定し、圧力センサＰ２が排出場所４１０において圧力を測定するので、これら二つの圧力センサ（Ｐ１−Ｐ２）によって採られる数値の差は前房３４０と排出場所４１０との間の圧力差の指標を与える。一つの実施形態では、この圧力差は前房３４０から排出場所４１０への房水の流量を決定する。
【００３５】
前房３４０を排出場所４１０へ流す濾過手術に関連する一つの合併症が、低眼圧症、すなわち深刻な結果をもたらしうるＩＯＰの危険な低下である。低眼圧症を防ぐように前房３４０から排出場所４１０への房水の流出率を制御することが望ましい。圧力センサＰ１及び圧力センサＰ２からの数値は、制御バルブ４２０によってチューブ４３０を通した流量を制御するのに使用されうる。例えば、バルブ４２０は圧力センサＰ１及び圧力センサＰ２からの圧力数値に基づいて制御されうる。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、（圧力センサＰ１及び圧力センサＰ３からの数値に基づく）ＩＯＰは制御バルブ４２０によって制御されうる。この態様では、ＩＯＰは制御パラメータである。バルブ４２０は（１５ｍｍＨｇのＩＯＰのような）特定のＩＯＰを維持すべく調整されうる。バルブ４２０は、特定のＩＯＰを維持すべく日中よりも夜に多く開かれうる。他の実施形態では、ＩＯＰの低下が制御されうる。濾過手術の直後、ＩＯＰは急激に低下しうる。バルブ４２０は、圧力センサＰ１及びＰ３からの数値に基づいてＩＯＰの漸進的な低下を容認するように調整されてもよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態では、圧力センサＰ２（又は圧力センサＰ２と、Ｐ３によって測定されるような大気圧との間の差）からの数値は、濾過胞の形態を制御するようにバルブ４２０を制御するのに使用されうる。濾過手術と関連した問題の一つが濾過胞の機能不全である。濾過胞は貧弱な構造又は線維症のせいで機能不全になりうる。濾過胞における圧力は、濾過胞の形態を決定する一つの要因である。過剰な圧力によって、濾過胞が望ましくない場所へ移動せしめられ、又は線維症が引き起こされうる。濾過胞の圧力は、（排出場所４１０において、この場合濾過胞において）圧力センサＰ２からの数値を使用することによって制御されうる。本発明の一つの実施形態では、（Ｐ２によって測定されるような）濾過胞における圧力と（Ｐ３によって測定されるような）大気圧との間の差が、所望の濾過胞圧力を維持すべくバルブ４２０を制御するのに使用されうる。この態様では、本発明のＩＯＰ圧力センサは、濾過胞を適切に維持するのにも使用されることができる。
【００３８】
バルブ４２０はマイクロプロセッサ２１５又は適切なＰＩＤ制御器によって制御されうる。（所望の流量に相当する）所望の圧力差が、バルブ４２０の作動を制御することによって維持されうる。同様に、所望のＩＯＰ、ＩＯＰ変化率、又は濾過胞圧力が、バルブ４２０の作動を制御することによって制御されうる。
【００３９】
バルブ４２０は、バルブとして描写されているが、前房３４０から排出場所４１０への房水の流れを測定し、制限し、又は容認する任意の多くの様々な流れ制御構造体であってもよい。加えて、バルブ４２０はチューブ４３０内のどこかに又はチューブ４３０に沿って配置されうる。
【００４０】
最後に、本ＩＯＰセンサについての他の多くの同様な使用がある。例えば、様々な圧力数値は、チューブ４２０がいくつかの望ましくない態様において閉塞され又は遮られているかどうか判定するのに使用されうる。このようにして、排出装置の機能不全が検出されうる。前房３４０を排出場所４１０へ流す自己除去ルーメン（self clearing lumen）では、望ましくない閉塞が、Ｐ１、Ｐ２、及び／又はＰ３の圧力数値に基づいて除去されうる。
【００４１】
図５は、本発明の原理と一致したＩＯＰセンサの端キャップの実装である。図５では、圧力センサＰ１及びＰ３が端キャップ５１０内に組み込まれる。端キャップ５１０は、流体密封シールを形成するようにチューブ４３０内に収まる。チューブ４３０の一方の端部は前房３４０内に存在し、（端キャップ５１０が配置される）チューブ４３０の他方の端部は前房３４０の外側に配置される。典型的には、チューブ４３０の一方の端部は前房３４０内に存在し、他方の端部は結膜下腔内に存在する。この態様では、圧力センサＰ１は前房３４０と流体連通する。前房３４０と、前房３４０と流体連通しているチューブ４３０の内部との間の圧力差がほとんどないので、圧力センサＰ１は前房３４０内の圧力を測定する。圧力センサＰ３は、前房３４０の外部にあり、且つ大気圧を測定し又は大気圧と関連付けられうる。
【００４２】
典型的には、チューブ４３０は、緑内障濾過手術のときには、前房３４０を結膜下腔にブリッジすべく眼内に設置される。この場合、Ｐ３は結膜下腔に存在する。この形態では、Ｐ３は、大気圧に非常に近い圧力又は単純な機能の使用を通して大気圧に関連付けられうる圧力を測定する。プラグ５１０がチューブ４３０に流体密封シールを提供するので、圧力センサＰ３は圧力センサＰ１から分離される。このため、正確なＩＯＰ数値がＰ１の圧力数値とＰ３の圧力数値の間の差（Ｐ１−Ｐ３）として採られうる。一つの実施形態では、単一の薄膜５２０が、センサパッケージ内に存在し、一方の側（チューブ側）においてＰ１に曝され且つ他方の側（分離側）においてＰ３に曝される。このため、膜５２０上の正味の圧力がセンサによって記録され、ＩＯＰに対応するゲージ数値が与えられる。
【００４３】
図６Ａ及び図６Ｂは図５の端キャップの実装の斜視図である。この実施形態では、圧力センサＰ１は、チューブ４３０の内側に配置されうるように端キャップ５１０の一方の端部上に配置される。圧力センサＰ３は、チューブ４３０の外側に配置されうるように端キャップ５１０の他方の端部上に配置される。膜５２０はＰ３からＰ１を隔てる。この態様では、圧力センサＰ１は圧力センサＰ３から分離される。圧力センサＰ１及びＰ３は、端キャップ５１０内の膜５２０の両面上に配置されるように描写されているが、圧力測定を促進すべく任意の適切な位置において端キャップ５１０と一体に配置されてもよい。
【００４４】
上記から、本発明が、ＩＯＰを測定するためのシステムを提供することが理解されうる。本発明はＩＯＰセンサに外部圧力補償を提供する。本発明は本明細書において例によって示され、様々な修正が当業者によってなされうる。
【００４５】
本発明の他の実施形態が、本明細書と、本明細書において開示された本発明の実施例とを考慮すると、当業者にとって明らかであるだろう。本明細書及び例が単なる模範的なものとしてみなされ、本発明の真の範囲及び思想は以下の特許請求の範囲によって示されることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、
大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求めるように前記第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記離隔圧力センサからの数値との間の差が眼内圧力に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項２】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリと
を更に具備し、前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項３】
前記プロセッサが、眼内圧力に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項２に記載の圧力センサシステム。
【請求項４】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項２に記載の圧力センサシステム。
【請求項５】
前記離隔圧力センサが前記眼の結膜下腔内に配置される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項６】
前記第１圧力センサを前記離隔圧力センサから隔てる障壁を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項７】
チューブと、
該チューブの端部上に収まる端キャップであって、前記第１圧力センサが前記端キャップの第１端部に配置され、前記離隔圧力センサが前記端キャップの第２端部に配置される、端キャップと
を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項８】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記離隔圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項９】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の眼内圧力が前記眼内において維持される、請求項８に記載の圧力センサシステム。
【請求項１０】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の眼内圧力低下が維持される、請求項８に記載の圧力センサシステム。
【請求項１１】
眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、
排出場所に配置された第２圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記第２圧力センサからの数値との間の差が前記前房と前記排出場所との間の圧力差に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項１２】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリとを更に具備し、
前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記圧力差に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項１２に記載の圧力センサシステム。
【請求項１４】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項１２に記載の圧力センサシステム。
【請求項１５】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記第２圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１６】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の圧力差が維持される、請求項１５に記載の圧力センサシステム。
【請求項１７】
前記バルブを制御することによって、前記圧力差が調整される、請求項１５に記載の圧力センサシステム。
【請求項１８】
排出場所に配置された第１圧力センサと、
大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求めるように前記第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記離隔圧力センサからの数値との間の差が前記排出場所における圧力に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項１９】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリと
を更に具備し、前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサが、前記圧力差に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２２】
前記第１圧力センサを前記離隔圧力センサから隔てる障壁を更に具備する、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２３】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記離隔圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２４】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の圧力が前記排出場所において維持される、請求項２３に記載の圧力センサシステム。
【請求項２５】
前記バルブを制御することによって、前記排出場所における圧力が調整される、請求項２３に記載の圧力センサシステム。
【請求項１】
眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、
大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求めるように前記第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記離隔圧力センサからの数値との間の差が眼内圧力に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項２】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリと
を更に具備し、前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項３】
前記プロセッサが、眼内圧力に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項２に記載の圧力センサシステム。
【請求項４】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項２に記載の圧力センサシステム。
【請求項５】
前記離隔圧力センサが前記眼の結膜下腔内に配置される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項６】
前記第１圧力センサを前記離隔圧力センサから隔てる障壁を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項７】
チューブと、
該チューブの端部上に収まる端キャップであって、前記第１圧力センサが前記端キャップの第１端部に配置され、前記離隔圧力センサが前記端キャップの第２端部に配置される、端キャップと
を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項８】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記離隔圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項９】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の眼内圧力が前記眼内において維持される、請求項８に記載の圧力センサシステム。
【請求項１０】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の眼内圧力低下が維持される、請求項８に記載の圧力センサシステム。
【請求項１１】
眼の前房と流体連通して配置された第１圧力センサと、
排出場所に配置された第２圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記第２圧力センサからの数値との間の差が前記前房と前記排出場所との間の圧力差に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項１２】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリとを更に具備し、
前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記圧力差に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項１２に記載の圧力センサシステム。
【請求項１４】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項１２に記載の圧力センサシステム。
【請求項１５】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記第２圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１６】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の圧力差が維持される、請求項１５に記載の圧力センサシステム。
【請求項１７】
前記バルブを制御することによって、前記圧力差が調整される、請求項１５に記載の圧力センサシステム。
【請求項１８】
排出場所に配置された第１圧力センサと、
大気圧を測定し又は大気圧の近似値を求めるように前記第１圧力センサから離隔されて配置された離隔圧力センサと
を具備する、眼内圧力センサシステムであって、
前記第１圧力センサからの数値と前記離隔圧力センサからの数値との間の差が前記排出場所における圧力に近似する、眼内圧力センサシステム。
【請求項１９】
プロセッサと、
該プロセッサに接続された電源と、
前記プロセッサに接続されたメモリと
を更に具備し、前記プロセッサが、前記測定された抵抗を読み込むように構成される、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサが、前記圧力差に相当する値を前記メモリに書き込む、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサに接続されたデータ伝送モジュールを更に具備する、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２２】
前記第１圧力センサを前記離隔圧力センサから隔てる障壁を更に具備する、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２３】
バルブを備えたチューブと、
前記第１圧力センサからの数値及び前記離隔圧力センサからの数値に基づいて前記バルブを制御するように構成されたコントローラと
を更に具備する、請求項１８に記載の圧力センサシステム。
【請求項２４】
前記バルブを制御することによって、ほぼ一定の圧力が前記排出場所において維持される、請求項２３に記載の圧力センサシステム。
【請求項２５】
前記バルブを制御することによって、前記排出場所における圧力が調整される、請求項２３に記載の圧力センサシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公表番号】特表２０１３−５０５１０７（Ｐ２０１３−５０５１０７Ａ）
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３０９０８（Ｐ２０１２−５３０９０８）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４７４２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３４７２７
【国際公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８１８５０７４）アルコン リサーチ， リミテッド (160)
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４７４２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３４７２７
【国際公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８１８５０７４）アルコン リサーチ， リミテッド (160)
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