DE112008003193T5 - Arrangement of connected microtransponders for implantation - Google Patents
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Abstract
Mikrotransponderanordnung, die umfasst: eine Anordnung, die aus benachbarten und physikalisch verbundenen drahtlosen Mikrotranspondern besteht; wobei jeder Mikrotransponder eine drahtlose Schnittstelle aufweist.A microtransponder array, comprising: an array composed of adjacent and physically connected wireless microtransponders; each microtransponder having a wireless interface.
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung 61/079.004, eingereicht am 8. Juli 2008, und 60/990.278, eingereicht am 26. November 2007, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist. Sie ist eine Teilfortführung der nicht vorläufigen Anmeldung 10/741.136, eingereicht am 19. Dezember 2003, und der Anmeldung 61/088.774, eingereicht am 14. August 2008, die hier ebenfalls durch Literaturhinweis eingefügt sind. Diese Anmeldung kann mit der vorliegenden Anmeldung verwandt sein oder kann lediglich einige Zeichnungen und/oder einen Teil der Offenbarung gemeinsam haben.This application claims the benefit of Provisional Patent Application 61 / 079,004, filed on Jul. 8, 2008, and 60 / 990,278, filed on Nov. 26, 2007, which is hereby incorporated by reference. It is a continuation-in-part of
HTNTERGRUNDHTNTERGRUND
Die zahlreichen innovativen Lehren der vorliegenden Anmeldung werden mit besonderem Bezug auf eine Anzahl von Ausführungsformen einschließlich derzeit bevorzugter Ausführungsformen (beispielhaft und nicht als Beschränkung) sowie weiterer Ausführungsformen beschrieben.The numerous innovative teachings of the present application will be described with particular reference to a number of embodiments, including presently preferred embodiments (by way of example and not limitation), as well as other embodiments.
Eine Vielzahl medizinischer Bedingungen umfassen Störungen des Nervensystems im menschlichen Körper. Diese Bedingungen können eine Lähmung infolge einer Wirbelsäulenverletzung, eine Zerebralparese, Poliomyelitis, Sinnesverlust, Schlafapnoe, akuten Schmerz usw. enthalten. Ein kennzeichnendes Merkmal dieser Störungen kann z. B. die Unfähigkeit des Gehirns sein, neurologisch mit den überall im Körper verteilten Nervensystemen zu kommunizieren. Dies kann eine Folge physikalischer Unterbrechungen innerhalb des Nervensystems des Körpers und/oder chemischer Ungleichgewichte, die die Fähigkeit des Nervensystems ändern können, elektrische Signale wie etwa jene, die sich zwischen Neuronen fortpflanzen, zu empfangen und zu senden, sein.A variety of medical conditions include disorders of the nervous system in the human body. These conditions may include paralysis due to spinal injury, cerebral palsy, poliomyelitis, sensory loss, sleep apnea, acute pain, etc. A characteristic feature of these disorders can z. For example, it may be the inability of the brain to communicate neurologically with the nervous systems distributed throughout the body. This may be a consequence of physical disruptions within the body's nervous system and / or chemical imbalances that may alter the ability of the nervous system to receive and transmit electrical signals, such as those that propagate between neurons.
Fortschritte auf dem medizinischen Gebiet haben Techniken erzeugt, die auf die Wiederherstellung oder Rehabilitierung neurologischer Mängel, die zu einigen der oben erwähnten Bedingungen führen, gerichtet sind. Allerdings sind diese Techniken üblicherweise auf die Behandlung des Zentralnervensystems gerichtet und somit recht invasiv. Diese Techniken enthalten z. B. das Implantieren von Vorrichtungen wie etwa Elektroden in das Gehirn und das physikalische Verbinden dieser Vorrichtungen über Drähte mit einem externen System, das so ausgelegt ist, dass es Signale zu den implantierten Vorrichtungen sendet und von ihnen empfängt. Obgleich die Inkorporation von Fremdkörpern in den menschlichen Körper nützlich ist, erzeugt sie üblicherweise verschiedene physiologische Komplikationen einschließlich chirurgischer Wunden und Infektion, die diese Techniken sehr herausfordernd zu implementieren machen.Advances in the medical field have produced techniques aimed at restoring or rehabilitating neurological deficiencies leading to some of the above-mentioned conditions. However, these techniques are usually directed at the treatment of the central nervous system and thus quite invasive. These techniques contain z. For example, implanting devices such as electrodes into the brain and physically connecting these devices via wires to an external system designed to send and receive signals to and from the implanted devices. Although the incorporation of foreign bodies into the human body is useful, it usually produces various physiological complications, including surgical wounds and infection, which make these techniques very challenging to implement.
Zum Beispiel können die Größe der implantierten Vorrichtungen und die davon ausgehenden Drähte die Patientenbewegung verringern oder wesentlich beschränken. Darüber hinaus können unvermeidliche Patientenbewegungen verursachen, dass sich die implantierte Vorrichtung verschiebt, was zu Patientenbeschwerden und möglicherweise zur Funktionsunfähigkeit der implantierten Vorrichtung führt. Folglich können korrigierende invasive Eingriffe notwendig sein, um die Vorrichtung innerhalb des Körpers neu zu positionieren, wobei das Risiko einer Infektion oder anderer Komplikationen weiter erhöht wird.For example, the size of the implanted devices and the wires therefrom may reduce or substantially limit patient motion. In addition, unavoidable patient movement may cause the implanted device to shift, resulting in patient discomfort and possibly inoperability of the implanted device. Thus, corrective invasive procedures may be necessary to reposition the device within the body, further increasing the risk of infection or other complications.
Außerdem erfordert eine implantierte Vorrichtung üblicherweise für den Betrieb eine Batterie, wobei die Batterien, falls die Vorrichtung für längere Zeitdauern innerhalb des Körpers verbleiben soll, ersetzt werden müssen, was zusätzliche Eingriffe erfordert, die zu weiteren Komplikationen führen können. Darüber hinaus erfordern bestimmte Anwendungen, dass die implantierten Vorrichtungen so weit wie möglich miniaturisiert sind, sodass sie genau in den menschlichen Körper implantiert werden können oder sodass eine Gruppe von ihnen innerhalb eines kleinen definierten Bereichs implantiert werden kann.In addition, an implanted device typically requires a battery for operation, and if the device is to remain in the body for extended periods of time, the batteries must be replaced, requiring additional intervention that can lead to further complications. In addition, certain applications require that the implanted devices be miniaturized as much as possible so that they can be accurately implanted into the human body or that a group of them can be implanted within a small defined range.
Die Veröffentlichung
Techniken wie etwa die in der
Ein anderer Zugang wird in Vorrichtungen befolgt, die ähnlich jenen sind, die in der
Die
Die
VeriChip® ist der erste von der FDA zugelassene in den Menschen implantierbare RFID-Mikrochip. Die Vorrichtung etwa von der doppelten Länge eines Reiskorns ist in Glas gekapselt (um die inneren Bauelemente gegenüber dem Körper abzudichten) und wird über dem Bereich des Trizeps am rechten Arm einer Person implantiert. Wenn der VeriChip® mit der richtigen Frequenz abgetastet wird, antwortet er mit einer eindeutigen sechzehnstelligen Zahl, die den Nutzer für Identifizierungszwecke, für den Krankenaktenzugriff und zu anderen Zwecken mit in einer Datenbank gespeicherten Informationen korrelieren kann. Die Daten werden nicht verschlüsselt, was schwere Privatsphärebedenken verursacht, und es gibt gewisse Hinweise darauf, dass die Vorrichtungen bei Mäusen Krebs verursachen können.VeriChip ® is the first FDA-approved human-implantable RFID microchip. The device, about twice the length of a grain of rice, is encapsulated in glass (to seal the internal components to the body) and is implanted over the area of the triceps on a person's right arm. When sampled at the correct frequency, the VeriChip ® answers with a unique sixteen-digit number that can correlate the user with information stored in a database for identification purposes, medical record access, and other purposes. The data is not encrypted, which causes serious privacy concerns, and there is some evidence that the devices can cause cancer in mice.
Die klinische Funktion einer elektronischen Vorrichtung wie etwa eines Mikrotransponders, von Herzschrittmacherzuleitungen, von Neurostimulationszuleitungen oder von anderen elektrischen Zuleitungen hängt davon ab, dass die Vorrichtung einen engen anatomischen Kontakt mit dem Zielgewebe (üblicherweise Nerven- oder Muskelgewebe) aufrechterhalten kann. Alle in den Körper implantierten Fremdsubstanzen unterliegen einer Fremdkörperreaktion von den umgebenden Wirtsgeweben. Der Körper erkennt das Implantat als fremd, was eine Entzündungsreaktion auslöst, worauf die Kapselung des Implantats mit Faserbindegewebe (oder Gliagewebe – Gliose genannt – wenn in dem Zentralnervensystem) folgt. Aus der Verletzung an den anatomischen Strukturen und an dem Gewebe, die das Implantat umgeben, während der Implantation der Vorrichtung kann sich ebenfalls eine Vernarbung (Fibrose oder Gliose) ergeben. Schließlich kann nach einer erfolgreichen Implantation eine Faserkapselung der Vorrichtung auftreten, falls die Vorrichtung manipuliert wird (einige Patienten befingern ein subdermales/subkutanes Implantat ständig) oder durch die täglichen Aktivitäten des Patienten gereizt wird.The clinical function of an electronic device such as a micro-transponder, pacemaker leads, neurostimulation leads, or other electrical leads depends on the device being able to maintain close anatomical contact with the target tissue (usually nerve or muscle tissue). All foreign substances implanted in the body undergo a foreign body reaction from the surrounding host tissues. The body recognizes the implant as foreign, causing an inflammatory response followed by encapsulation of the implant with fibrous tissue (or glial tissue - called gliosis - if in the central nervous system). The injury to the anatomical structures and to the tissue surrounding the implant during implantation of the device may also result in scarring (fibrosis or gliosis). Finally, after successful implantation, fiber encapsulation of the device may occur if the device is manipulated (some patients are constantly fingering a subdermal / subcutaneous implant) or irritated by the patient's daily activities.
Wenn um die implantierte Vorrichtung eine Vernarbung auftritt, verschlechtern sich die elektrischen Charakteristiken der Elektrode-Gewebe-Grenzfläche und kann die Funktion der Vorrichtung auf klinisch signifikante Weise ausfallen. Zum Beispiel kann zusätzlicher elektrischer Strom von der Zuleitung erforderlich sein, um den zusätzlichen Widerstand, der durch die dazwischenliegende Narbe auferlegt wird, zu überwinden. Einer der beobachteten Fehler des VeriChip®-Entwurfs ist, dass er, da er mit dem umgebenden Gewebe integriert ist, erfordert, dass der Chirurg makellos gutes Fleisch chirurgisch entfernt.When scarring occurs around the implanted device, the electrical characteristics of the electrode-tissue interface degrade and the function of the device may fail clinically significant. For example, additional electrical power from the lead may be required to overcome the additional resistance imposed by the intervening scar. One of the observed error of VeriChip ® -Entwurfs is that it because it is integrated with the surrounding tissue, requires that the surgeon impeccably good meat surgically removed.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Es gibt Vorteile für die Verwendung noch kleinerer, zuverlässigerer drahtloser implantierbarer Vorrichtungen und/oder Verfahren, die so ausgelegt sind, dass sie Nerven- oder andere biologische Störungen behandeln und die oben erwähnten Nachteile ansprechen, was die leichte Implantation und Entfernung enthält.There are advantages to using even smaller, more reliable wireless implantable devices and / or methods that are designed to treat nerve or other biological disorders and address the above-mentioned disadvantages, including easy implantation and removal.
Eine Ausführungsform eines drahtlosen Mikrotransponders enthält eine Anordnung. Die Anordnung kann eine entfernbare verbundene Anordnung eingebetteter und verbundener Mikrotransponder umfassen, was die leichte Entfernung der Anordnung mit minimaler chirurgischer Invasion ermöglicht. Eine implantierbare Anordnung kann nach einer akuten Behandlung oder auch im Fall einer Störung oder Patientenparanoia leichter entfernt werden. Diese Erfindung kann eine einfachere Entfernung der tatsächlichen Mikrotransponder zulassen. In einigen Ausführungsformen kann der Entwurf eine Anordnung fest verbundener einzelner Mikrotransponder enthalten, sodass ein Chirurg eher auf die Anordnung als auf einzelne Mikrotransponder zugreifen und sie entfernen kann.An embodiment of a wireless microtransponder includes an assembly. The assembly may include a removably connected array of embedded and interconnected microtransponders, allowing for easy removal of the assembly with minimal surgical invasion. An implantable device can be more easily removed after acute treatment or even in the event of a disorder or patient paranoia. This invention may allow for easier removal of the actual microtransponder. In some In embodiments, the design may include an array of dedicated single microtransponders so that a surgeon may access and remove the assembly rather than individual microtransponders.
In verschiedenen Ausführungsformen schaffen die offenbarten Neuerungen einen oder mehrere wenigstens der folgenden Vorteile:
- – Kleine Größe, die mehrere Stimuli innerhalb eines kleinen Bereichs zulässt.
- – Leichtigkeit der Implantation, da die Anordnung die Implantation unter Verwendung einer Nadel zulässt.
- – Leichtigkeit der Entfernung, da die feste Anordnung verbundener Mikrotransponder im Vergleich zu einzelnen Mikrotransponder leichter extrahiert werden kann.
- – Verringerte invasive Eingriffe für Implantation und Entfernung.
- - Small size that allows multiple stimuli within a small range.
- Ease of implantation as the assembly permits implantation using a needle.
- Ease of removal, since the fixed arrangement of connected microtransponders can be extracted more easily compared to individual microtransponders.
- - Reduced invasive procedures for implantation and removal.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Die offenbarten Erfindungen werden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, die wichtige beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung zeigt und die hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung integriert ist, wobei:The disclosed inventions will be described with reference to the accompanying drawings, which illustrate important exemplary embodiments of the invention and which are hereby incorporated by reference into the description, wherein:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVERZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Die zahlreichen innovativen Lehren der vorliegenden Anmeldung werden mit besonderem Bezug auf die derzeit bevorzugte Ausführungsform (beispielhaft und nicht als Beschränkung) beschrieben.The numerous innovative teachings of the present application will be described with particular reference to the presently preferred embodiment (by way of example and not limitation).
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind auf die Miniaturisierung minimalinvasiver drahtloser Mikroimplantate gerichtet, die ”Mikrotransponder” genannt werden, die klein genug sein können, um zu ermöglichen, dass zahlreiche unabhängige Mikrotransponder unter einem Quadratzoll Haut implantiert werden, um eine Menge biologischer Signale abzutasten oder eine Vielzahl von Gewebereaktionen zu stimulieren. Die Mikrotransponder können ohne implantierte Batterien oder Drähte arbeiten, indem sie elektromagnetische Leistung von biegsamen Spulen empfangen, die auf der Oberfläche der darüber liegenden Haut platziert sind. Der Mikrotransponderentwurf beruht auf Hochfrequenzidentifizierungsvorrichtungen (RFIDs) mit drahtloser Technologie.Various embodiments of the present invention are directed to the miniaturization of minimally invasive wireless micro-implants, called "microtransponders," which may be small enough to allow numerous independent microtransponders to be implanted under a square inch of skin to sample a variety of biological signals To stimulate variety of tissue reactions. The microtransponders can operate without implanted batteries or wires by receiving electromagnetic power from flexible coils placed on the surface of the overlying skin. The microtransponder design relies on radio frequency identification (RFID) devices with wireless technology.
Die vorliegende Anmeldung offenbart neue Zugänge zu Verfahren und Vorrichtungen zur Schaffung minimalinvasiver drahtloser Mikrotransponder, die subkutan implantiert und zum Abtasten einer Menge biologischer Signale und/oder zum Stimulieren einer Vielzahl von Gewebereaktionen konfiguriert werden können. Die Mikrotransponder enthalten miniaturisierte Mikrospulen, die unter Nutzung neuer Herstellungsverfahren gebildet werden, und weisen vereinfachte Schaltungsentwürfe auf, die die Gesamtgröße der Mikrotransponder minimieren. Die mit dieser drahtlosen Mikrotranspondertechnologie ermöglichte beispiellose Miniaturisierung minimalinvasiver biomedizinischer Implantate würden neue Formen der verteilten Stimulation oder der Abtastung mit hoher Auflösung unter Verwendung von Mikroimplantaten, die so klein sind, dass Implantationsdichten von 100 pro Quadratzoll Haut möglich sind, ermöglichen.The present application discloses new approaches to methods and apparatus for providing minimally invasive wireless microtransponders that can be subcutaneously implanted and configured to sense a set of biological signals and / or to stimulate a variety of tissue responses. The microtransponders contain miniaturized micro-coils that are formed using new manufacturing techniques, and have simplified circuit designs that minimize the overall size of the microtransponders. The unprecedented miniaturization of minimally invasive biomedical implants, made possible with this wireless microtransponder technology, would allow new forms of distributed stimulation or high resolution scanning using micro-implants that are so small that implant densities of 100 per square inch of skin are possible.
Die Einfachheit der Mikrotransponder ermöglicht äußerste Miniaturisierung und lässt zu, dass viele Mikrotransponder, üblicherweise durch verhältnismäßig nichtinvasive Injektionstechniken, in einen gegebenen Bereich implantiert werden. Die Mikrotransponder sind biologisch kompatibel und vermeiden somit die Notwendigkeit des Abdichtens der Vorrichtungen (wie bei dem VeriChip®) und tragen weiter zu kleiner Größe bei. Es sind viele biologisch kompatible Materialien und Beschichtungen wie etwa Gold, Platin, SU-8, Teflon®, Polyglycerine oder hydrophile Polymere wie etwa Polyethylenglycol (PEG) bekannt. Außerdem können viele Materialien biologisch kompatibel gemacht werden, indem die Oberfläche passiviert wird, um sie reaktionslos zu machen. In einigen Ausführungsformen kann der Mikrotransponder eine wanderungshemmende Beschichtung wie etwa ein poröses Polypropylenpolymer enthalten, um eine Wanderung von der Implantationsstelle weg zu verhindern. Allerdings zeigen Experimente bisher, dass die unbeschichteten Vorrichtungen nicht wandern. Diese kleinen Vorrichtungen schweben unabhängig in dem Gewebe und bewegen sich lediglich, während sich das Gewebe bewegt, und minimieren somit die Gewebeabstoßung und -kapselung und maximieren die Langlebigkeit und die Effektivität.The simplicity of the microtransponder allows for extreme miniaturization and allows many micro-transponders to be implanted in a given area, usually by relatively non-invasive injection techniques. The micro-transponder are biologically compatible, thus avoiding the necessity of sealing the devices (as with the VeriChip ®) and further contribute to a small size. Many biocompatible materials and coatings such as gold, platinum, SU-8, Teflon® , polyglycerols or hydrophilic polymers such as polyethylene glycol (PEG) are known. In addition, many materials can be biocompatible by passivating the surface to render it inert. In some embodiments, the microtransponder may include a migration-inhibiting coating, such as a porous polypropylene polymer, to prevent migration away from the site of implantation. However, experiments so far show that the uncoated devices do not migrate. These small devices float independently in the tissue and only move as the tissue moves, thus minimizing tissue rejection and encapsulation and maximizing longevity and effectiveness.
Die drahtlose RFID-Technologie umfasst die magnetische Nahfeldkopplung zwischen zwei einfachen Spulen, die auf Resonanz bei derselben Frequenz abgestimmt sind (oder eine Oberschwingung aufweisen, die zu einer Oberschwingung oder zu der Grundfrequenz der anderen Spule passt). Überall in diesem Dokument enthalten Bezugnahmen auf die Abstimmung zweier Spulen auf die ”selbe Frequenz”, dass die Frequenzen der Spulen bei der Grundfrequenz und/oder bei Oberschwingungsfrequenzen angepasst sind. Wireless RFID technology involves near-field magnetic coupling between two simple coils that are tuned to resonate at the same frequency (or have a harmonic that matches one harmonic or the fundamental frequency of the other coil). Throughout this document, references to tuning two coils to the same frequency include adjusting the frequencies of the coils at the fundamental and / or harmonic frequencies.
Elektromagnetische Hochfrequenzleistung (HF-Leistung), die an eine dieser Spulen angelegt wird, erzeugt in dem Raum um diese Leistungsspule ein Feld. In irgendeiner fernen Spule, die innerhalb dieses Leistungsfelds platziert ist, kann fern elektrische Leistung induziert werden, solange die ferne Spule richtig abgestimmt ist, sodass sie mit derselben Frequenz wie die Leistungsspule in Resonanz ist.Electromagnetic radio frequency (RF) power applied to one of these coils creates a field in the space around that power coil. In any remote coil placed within this power field, electrical power can be remotely induced as long as the remote coil is properly tuned to resonate at the same frequency as the power coil.
In dem Mikrotransponder kann eine miniaturisierte spiralförmige Mikrospule verwendet werden, die für die Nahfeldinduktion optimiert ist. Die Mikrospule enthält ein nicht leitendes Substrat, eine leitende Spule und eine Photoresistschicht, die über der leitenden Spule strukturiert ist, wobei die Mikrospule auf dem nicht leitenden Substrat galvanisch beschichtet ist. Die Mikrospule kann sowohl zum Empfangen als auch zum Senden drahtloser Signale wie etwa eines drahtlosen Leistungs- oder drahtlosen Datensignals verwendet werden.In the microtransponder, a miniaturized helical micro-coil optimized for near-field induction can be used. The microcoil includes a nonconductive substrate, a conductive coil, and a photoresist layer patterned over the conductive coil, the microcoil being electroplated on the nonconductive substrate. The microcoil can be used to both receive and transmit wireless signals, such as a wireless power or wireless data signal.
Leistung kann unter Verwendung der Nahfeldkopplung extern geliefert werden, um über einen PDA-artigen programmierbaren Controller, der zulässt, dass der Nutzer die elektrischen Parameter nach Bedarf für eine gegebene physiologische Bedingung steuert, eine Elektrostimulation zu liefern. Nahfeldkopplung bedeutet, dass der externe Treiber nahe bei dem Mikrotransponder (z. B. etwa 1 cm entfernt) sein muss, wobei aber durch Hinzufügen von Spulen oder Erhöhen der Größe (bis zu einem gewissen Punkt) eine erhöhte Entfernung erzielt werden kann. Schutz vor Störung mit anderen externen HF-Quellen wird teilweise durch die kurze Entfernung zwischen der Leistungsquelle und dem Mikrotransponder erzielt, wobei aber die Verwendung einer ausgewählten Frequenz und einer verschlüsselten Verbindung zwischen dem externen und dem internen System die Möglichkeit der Implantataktivierung durch fremde HF-Quellen weiter verringert.Power may be externally supplied using near-field coupling to provide electrical stimulation via a PDA-like programmable controller that allows the user to control the electrical parameters as needed for a given physiological condition. Near field coupling means that the external driver needs to be close to the micro-transponder (eg, about 1 cm away), but by adding coils or increasing the size (to some point), increased distance can be achieved. Protection against interference with other external RF sources is achieved in part by the short distance between the power source and the microtransponder, but the use of a selected frequency and an encrypted connection between the external and internal system allows implant activation by external RF sources further reduced.
Ein selbstauslösender drahtloser Mikrotransponder kann verwendet werden, um eine asynchrone Elektrostimulation bereitzustellen. Der Mikrotransponder dieser Ausführungsform enthält ein Resonatorelement, ein Gleichrichterelement, ein Stimulusspannungselement, ein Stimulusentladeelement und eine leitende Elektrode. Der Mikrotransponder ist so konfiguriert, dass er einen elektrischen Stimulus mit einer Wiederholungsrate, die durch die Stärke des extern angelegten HF-Leistungsfelds gesteuert wird, entlädt.A self-triggering wireless microtransponder can be used to provide asynchronous electrical stimulation. The microtransponder of this embodiment includes a resonator element, a rectifier element, a stimulus voltage element, a stimulus discharge element and a conductive electrode. The micro-transponder is configured to discharge an electrical stimulus at a repetition rate controlled by the strength of the externally applied RF power field.
Ein drahtloser Mikrotransponder mit einem Demodulatorelement für ein äußeres Auslösesignal kann zur Bereitstellung einer synchronisierten Elektrostimulation verwendet werden. Der Mikrotransponder dieser Ausführungsform enthält ein Resonatorelement, ein Gleichrichterelement, ein Demodulatorelement für einen externen Auslöseimpuls, ein Stimuluszeitgeberelement, ein Stimulustreiberelement und eine leitende Elektrode. Das Demodulatorelement für den externen Auslöseimpuls ist zum Empfangen eines Auslösesignals von einem externen Hochfrequenzleistungsfeld (HF-Leistungsfeld) konfiguriert. Das Stimulustreiberelement ist zum Entladen eines elektrischen Stimulus, wenn das Demodulatorelement für den externen Auslöseimpuls das Auslösesignal empfängt, konfiguriert.A wireless microtransponder with an external trigger signal demodulator element may be used to provide synchronized electrical stimulation. The microtransponder of this embodiment includes a resonator element, a rectifier element, an external trigger pulse demodulator element, a stimulus timer element, a stimulus driver element, and a conductive electrode. The external trigger pulse demodulator element is configured to receive a trigger signal from an external high frequency power field (RF power field). The stimulus driver element is configured to discharge an electrical stimulus when the external trip pulse demodulator element receives the trigger signal.
Dementsprechend enthält die Schaltung
Die Sensoren, Treiber und anderen elektronischen Bauelemente, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, können unter Verwendung von Standard-Hochintegrations oder Höchstintegrationsverfahren (VLSI-Verfahren) hergestellt werden. Ferner ist der Spitzensensor
Eine wie durch
In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Gate des Spitzensensor-
Es sollte gewürdigt werden, dass die HF-Fähigkeiten, wie oben in Bezug auf die Schaltung
Obgleich die in
Selbstverständlich kann die Minimalgröße für die Mikrotransponder in bestimmten Ausführungsformen durch die Größe der für die Leistungsinduktion verantwortlichen Mikrospule und zweitens durch die Größe der für die Abstimmung der Leistungsspeicherung und Zeitgebung notwendigen Kondensatoren beschränkt sein. Tatsächlich können Mikrospulenentwürfe mit einem Durchmesser von weniger als 1 Millimeter und nur einige Mikrometer dick ausreichend drahtlose Leistung bereitstellen, um die die komplexen integrierten Schaltungen, die viel kleiner als diese Spulen sein können, zu betreiben. Die Kombination der anspruchsvollen Funktionalität mikroelektronischer Chips mit der drahtlosen Leistungsfähigkeit dieser Mikrospulen erzeugt die kleinstmöglichen minimalinvasiven Implantate in Form winziger Flecken so klein wie ~0,1 mm dick und ~1 mm breit. Diese Größen- und Leistungsvorteile ermöglichen es, zu dem kleinsten Transponder verhältnismäßig komplexe Digitalelektronik hinzuzufügen.Of course, in certain embodiments, the minimum size for the microtransponders may be limited by the size of the micro-inductor responsible for power induction, and secondly by the size of the capacitors necessary to tune the power storage and timing. In fact, micro-coil designs with a diameter of less than 1 millimeter and only a few microns thick can provide sufficient wireless power to drive the complex integrated circuits, which can be much smaller than these coils. The combination of the sophisticated functionality of microelectronic chips with the wireless performance of these microcoils produces the smallest possible minimally invasive tiny patches as small as ~ 0.1 mm thick and ~ 1 mm wide. These economies of scale and performance make it possible to add relatively complex digital electronics to the smallest transponder.
Eine Platin-Iridium-Legierung ist das bevorzugte Galvanisiermaterial zum Bilden der Stromleitungen
In bestimmten Ausführungsformen wird dann, wenn die Spiralmikrospule auf dem Substrat galvanisch beschichtet worden ist, auf den Mikrospulen eine Schicht auf Polymergrundlage rotationsbeschichtet, um eine Schutzschicht gegen Korrosion und Zerfall nach der Implantation bereitzustellen. Langzeitstudien an Tieren mit SU-8-Implantaten haben die Biokompatibilität des Kunststoffs SU-8 nachgewiesen, indem sie gezeigt haben, dass diese SU-8-Implantate ohne Anzeichen einer Gewebereaktion oder Materialverschlechterung für die Dauer dieser Studien funktional geblieben sind. Somit umfasst die Schicht auf Polymergrundlage üblicherweise einen Kunststoff SU-8 oder eines äquivalenten Typs mit einer Dicke von näherungsweise 30 μm.In certain embodiments, when the spiral microcoil has been electroplated on the substrate, a polymer based layer is spin coated on the microcoils to provide a protective layer against corrosion and disintegration after implantation. Long-term studies on animals with SU-8 implants have demonstrated the biocompatibility of the plastic SU-8 by demonstrating that these SU-8 implants remained functional for the duration of these studies, with no evidence of tissue reaction or material degradation. Thus, the polymer-based layer usually comprises a plastic SU-8 or an equivalent type having a thickness of approximately 30 μm.
Das Resonatorelement
In dieser Schaltungskonfiguration kann der selbstauslösende Mikrotransponder einen bistabilen Siliciumschalter
Die Stimulusspitzenamplitude und -dauer sind unabhängig von der angelegten HF-Leistungsstärke weitgehend durch den effektiven Gewebewiderstand (z. B. Haut
Der selbstauslösende Mikrotransponder arbeitet ohne Taktsignale von der HF-Leistungsquelle (HF-Leistungsspule)
Während die HF-Stärke die Stimulusfrequenz steuert, wird die Stimulusspannung üblicherweise durch das Transponderzenerdiodenelement gesteuert. Ferner ist die Wirkung der Stimulusspannung auf die Stimulusstromspitzenamplitude und auf die Impulsdauer durch die resistiven Eigenschaften des den Mikrotransponder umgebenden Gewebes bestimmt. While the RF power controls the stimulus frequency, the stimulus voltage is usually controlled by the transponder diode diode element. Furthermore, the effect of the stimulus voltage on the stimulus current peak amplitude and on the pulse duration is determined by the resistive properties of the tissue surrounding the microtransponder.
Die geänderte Schaltung enthält ein Resonatorelement
Das Resonatorelement
Es sollte gewürdigt werden, dass in bestimmten Ausführungsformen unmittelbar nach dem Gleichrichterelement
Wie in
Unter Verwendung der (in
Während die Stimulusfrequenz durch externe HF-Leistungsfeld-Modulationseinstellungen gesteuert wird, wird die Stimulusstromspitzenamplitude, wie in der dritten graphischen Darstellung
Nach dem Einsatz der Mikrotransponder kann durch Positionieren einer HF-Leistungsspule
Die Parameter für die effektive wiederholte Impulsstimulation unter Verwendung herkömmlicher Elektrodentechniken werden üblicherweise mit Amplituden im Bereich bis zu etwa 10 V (oder bis zu etwa 1 mA), die bis zu etwa als 1 Millisekunde dauern, für Perioden, die jeweils mehrere Sekunden bis zu einigen Minuten dauern, bis zu etwa 100 Impulse/s wiederholt, berichtet. In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine wirksame wiederholte Impulsstimulation mit einer Amplitude von weniger als 100 μA erzielt werden, wobei die Stimulationsimpulse weniger als 100 μs dauern.The parameters for effective repetitive pulse stimulation using conventional electrode techniques will usually range in amplitude up to about 10 V (or up to about 1 mA), which may take up to about 1 millisecond, for periods ranging from several seconds to several Minutes, up to about 100 pulses / s repeated, reports. In an exemplary embodiment, effective repetitive pulse stimulation with an amplitude of less than 100 μA can be achieved, with stimulation pulses lasting less than 100 μs.
Die tiefe innere Übertragungsspule
In einer Ausführungsform nimmt die Goldspiralspule eine erste Konfiguration an, in der der Goldleiter näherungsweise 10 μm breit ist und in der es zwischen den Wicklungen einen Abstand von näherungsweise 10 μm gibt. In einer anderen Ausführungsform nimmt die Goldspiralspule eine zweite Konfiguration an, in der der Goldleiter näherungsweise 20 μm breit ist und in der es zwischen den Wicklungen einen Abstand von näherungsweise 20 μm gibt. Wie der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet würdigen wird, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung aber nicht nur auf diese beispielhaften Goldspiralspulenkonfigurationen beschränkt, sondern umfasst vielmehr irgendeine Kombination aus Leiterbreiten und Wicklungsabstand, die für die besondere Anwendung, auf die die Spule angewendet wird, geeignet ist.In one embodiment, the gold spiral coil assumes a first configuration in which the Gold conductor is approximately 10 microns wide and in which there is a distance of approximately 10 microns between the windings. In another embodiment, the gold spiral coil assumes a second configuration in which the gold conductor is approximately 20 μm wide and in which there is a spacing of approximately 20 μm between the windings. However, as will be appreciated by one of ordinary skill in the art, the scope of the present invention is not limited only to these exemplary gold spiral coil configurations, but rather includes any combination of conductor widths and pitch that is appropriate for the particular application to which the coil is applied.
In Schritt
In Schritt
Es ist möglich, so kleine Mikrotransponder einfach dadurch zu implantieren, dass sie in das subdermale Gewebe injiziert werden. Der Patient kann unter Verwendung einer Lokalanästhesie an der Injektionsstelle in Abhängigkeit von dem Einschnitteintrittspunkt seitlich oder auf dem Bauch positioniert werden. Die subdermalen Gewebe unmittelbar seitlich von dem Einschnitt werden scharf unterhöhlt, um eine Schleife der Elektrode aufzunehmen, die nach der Platzierung und nach dem Tunneln erzeugt wird, um eine Elektrodenwanderung zu verhindern. Eine Tuohy-Nadel ist sanft gekrümmt, um sich an die seitliche hintere Zervixkrümmung anzupassen (konkav abgeschrägt), und wird ohne weitere Dissektion quer in den subkutanen Raum über die Basis der betroffenen peripheren Nerven geführt. Wenn der Chirurg die Technik mühelos beherrscht, beseitigt die schnelle Nadeleinführung üblicherweise die Notwendigkeit selbst einer kurz wirkenden Allgemeinanästhesie. Nach dem Platzieren der Elektrode in der Tuohy-Nadel wird die Nadel zurückgezogen und die Elektrodenplatzierung und -konfiguration unter Verwendung intraoperativer Tests bewertet.It is possible to implant such small microtransponders simply by injecting them into the subdermal tissue. The patient may be positioned laterally or on the abdomen using local anesthesia at the injection site, depending on the incision entry point. The subdermal tissues immediately to the side of the incision are sharply undermined to accommodate a loop of the electrode created after placement and after tunneling to prevent electrode migration. A Tuohy needle is gently curved to conform to the posterior cervical curvature (concavely sloped) and is passed across the base of the affected peripheral nerves without further dissection across the subcutaneous space. When the surgeon masters the technique effortlessly, rapid needle insertion usually eliminates the need for even short-acting general anesthesia. After placing the electrode in the Tuohy needle, the needle is withdrawn and the electrode placement and configuration evaluated using intraoperative testing.
Nach der Zuleitungsplatzierung wird unter Verwendung eines temporären HF-Senders an verschiedene ausgewählte Elektrodenkombinationen eine Stimulation angelegt, die ermöglicht, dass der Patient auf dem Operationstisch über den Stimulationsort, die Stimulationsstärke und die Gesamtempfindung berichtet. Auf der Grundlage früherer Erfahrung mit verdrahteten Transpondern sollten die meisten Patienten bei Spannungseinstellungen von 1 bis 4 Volt mit mittleren Impulsbreiten und Frequenzen eine sofortige Stimulation in der ausgewählten peripheren Nervenverteilung berichten. Ein Bericht über brennenden Schmerz oder Muskelziehen sollte den Chirurgen warnen, dass die Elektrode wahrscheinlich entweder zu nahe an der Faszie oder intramuskulär platziert worden ist.Following lead placement, a stimulation is applied to a different selected electrode combination using a temporary RF transmitter, which allows the patient on the operating table to report the location of the stimulation, the intensity of the stimulation, and the overall sensation. Based on previous experience with wired transponders, most patients should report immediate stimulation in the selected peripheral nerve distribution at voltage settings of 1 to 4 volts with medium pulse widths and frequencies. A report of burning pain or muscle pulling should warn the surgeon that the electrode has probably been placed either too close to the fascia or intramuscularly.
Eine beispielhafte Mikrotransponderanordnung ist vorzugsweise eine Anordnung verbundener Mikrotransponder. Die verbundene Anordnung wird aus einem biokompatiblen Material, das ausreichend fest ist, um die Mikrotransponder zu halten, und das während der chirurgischen Explantation intakt bleibt, hergestellt oder mit ihm beschichtet. Ein Vorteil der verbundenen Anordnung ist, dass die Entfernung der Anordnung einfacher als die unverbundener Mikrotransponder ist, die in der integrierten Masse anhaftender Gewebe schwieriger zu positionieren und einzeln daraus zu extrahieren wären. Da die Anordnung eine verbundene Anordnung irgendeines Typs implantierter medizinischer Vorrichtungen umfassen kann, ist das Konzept flexibel. Die monolithische Struktur kann die implantierten Vorrichtungen während der Explantation zusammenhalten.An exemplary microtransponder arrangement is preferably an array of connected microtransponders. The bonded assembly is made of or coated with a biocompatible material that is sufficiently strong to hold the microtransponders and remains intact during surgical explantation. An advantage of the joined arrangement is that removal of the assembly is simpler than unconnected microtransponders, which would be more difficult to position and extract individually from in the integrated mass of adhered tissues. Because the assembly may include a bonded assembly of any type of implanted medical device, the concept is flexible. The monolithic structure can hold the implanted devices together during explantation.
Die verbundene Anordnung kann aus mehreren Typen biokompatibler Materialien hergestellt werden. Beispielhafte synthetische Materialien, die für die entfernbare Anordnung geeignet sind, enthalten Silikonelastomere oder Silikonhydrogele und Kunststoffe wie etwa SU-8 oder Parylen-C. Entfernbare Anordnungen können ebenfalls unter Verwendung biologisch abbaubarer Polymere mit großer Lebensdauer einschließlich Naturmaterialien wie etwa Polymeren wie Gelatine, Seide oder Kollagen auf Proteingrundlage und Polysacchariden wie Zellulose oder Agarose auf Zuckergrundlage konstruiert werden. Andere geeignete biologisch abbaubare Polymere einschließlich Polyglycolsäuren (PGA) Polymilchsäuren (PLA) sind spezifisch für die Implantatkonstruktion entwickelt worden. Diese Konstruktionsmaterialien bieten einen Bereich von Festigkeits-, Haltbarkeits- und Gewebehaftungseigenschaften, der für eine Vielzahl spezifischer Implantatanwendungen geeignet ist. Darüber hinaus kann die Oberfläche irgendeines Anordnungsmaterials durch Beschichten des Implantats mit einer Vielzahl von Materialien, die für diesen Zweck umfassend genutzt werden, einschließlich Formulierungen von PEG (Polyethylenglycol) wie etwa PEG-PLA und kommerziellen Produkten wie etwa Greatbatch Biomimetic Coating (
Die Biokompatibilität der Anordnung ist sehr wichtig. Die verbundene Anordnung kann eine Beschichtung in Form einer Monoschicht oder einer dünnen Schicht aus einem biokompatiblen Material enthalten. Die Vorteile, die Beschichtungen bieten, enthalten die Fähigkeit zum Verbinden von Proteinen mit der Beschichtung. Die verbundenen Proteine können beschränken, welche Zelltypen an der Anordnung haften können. Die Beschichtung kann die Proteinadsorption verhindern und erhöht die Größe der Vorrichtung nicht wesentlich.The biocompatibility of the arrangement is very important. The bonded assembly may include a coating in the form of a monolayer or a thin layer of a biocompatible material. The benefits of coatings include the ability to associate proteins with the coating. The linked proteins can limit which cell types can adhere to the array. The coating can prevent protein adsorption and does not significantly increase the size of the device.
Poröse 3D-Materialien sollen das Zelleneinwachsen und die Zellenorganisation fördern. Das poröse 3D-Material kann als ein Puffer zwischen dem Gewebe und den Mikrotranspondern wirken, um eine Reaktionsmikrobewegung zu verhindern. Die potentiellen Vorteile für die Implantat/Gewebe-Integration müssen gegenüber den zusätzlichen Risiken im Zusammenhang mit der Erhöhung der Gesamtgröße des Implantats bei der Zugabe dieser 3D-Materialien abgewogen werden.Porous 3D materials are designed to promote cell ingrowth and cell organization. The porous 3D material can act as a buffer between the tissue and the microtransponders to prevent reaction micro-movement. The potential benefits to implant / tissue integration must be balanced against the additional risks associated with increasing the overall size of the implant when adding these 3D materials.
Die Sichtbarkeit des Implantats kann durch die Zugabe heller Farbstoffe zu den Konstruktionsmaterialien verbessert werden, wodurch die visuelle Ortung der Anordnung innerhalb des umgebenden Gewebes erleichtert wird, falls sie entfernt werden muss. Dies kann einen Markierungsfarbstoff enthalten, der global auf oder in die Vorrichtung integriert ist. Eine bevorzugte Ausführungsform nutzt einen Fluoreszenzfarbstoff, der sichtbar wird, wenn er geeigneten Lichtquellen ausgesetzt wird, da er den Vorteil maximaler Lumineszenz auf einem solchen Pegel bietet, dass die Implantate durch die Haut sichtbar werden können.The visibility of the implant can be improved by the addition of light colorants to the construction materials, thereby facilitating the visual location of the assembly within the surrounding tissue if it needs to be removed. This may include a marker dye that is globally integrated on or into the device. A preferred embodiment utilizes a fluorescent dye that becomes visible when exposed to suitable light sources because it offers the benefit of maximum luminescence at such a level that the implants can be seen through the skin.
Die verbundene Matrix kann ebenfalls aus einem biologisch abbaubaren Material gebildet sein. Während das Material der verbundenen Anordnung gelöst wird, werden die Mikrotransponder freigesetzt, um sich frei zu bewegen und Gewebereaktionen zu minimieren. Die häufigsten Beispiele biologisch abbaubarer Materialien enthalten natürliche Polymere auf der Grundlage von Proteinen (z. B. Gelatine, Kollagen, Seide) und Polysaccharide (Polymere auf Zuckergrundlage wie Zellulose und Stärke) in verschiedenen Formulierungen (d. h. Proteo-Saccharide wie Agarose), die einen weiten Bereich von Festigkeit und Abbauzeiten bereitstellen. Andere bekannte akzeptable biologisch abbaubare Materialien enthalten Polyglycolsäure (PGA) und Polymilchsäure (PLA).The bonded matrix may also be formed of a biodegradable material. As the material of the bonded assembly is released, the micro-transponders are released to move freely and minimize tissue reactions. The most common examples of biodegradable materials include natural polymers based on proteins (eg, gelatin, collagen, silk) and polysaccharides (sugar-based polymers such as cellulose and starch) in various formulations (ie, proteo-saccharides such as agarose) containing a provide wide range of strength and degradation times. Other known acceptable biodegradable materials include polyglycolic acid (PGA) and polylactic acid (PLA).
Natürlich sind die Neuerungen der vorliegenden Anmeldung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern können verschiedene Materialien, Konfigurationen, Positionen oder andere Abwandlungen über die gezeigten Ausführungsformen, die nur beispielhaft sind, hinaus enthalten.Of course, the innovations of the present application are not limited to the disclosed embodiments, but may include various materials, configurations, locations, or other variations beyond the illustrated embodiments, which are exemplary only.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: eine Mikrotransponderanordnung, die umfasst: eine Anordnung, die aus benachbarten und physikalisch verbundenen drahtlosen Mikrotranspondern besteht; wobei jeder Mikrotransponder eine drahtlose Schnittstelle aufweist.In accordance with various embodiments, there is provided a microtransponder assembly comprising: an assembly consisting of adjacent and physically connected wireless microtransponders; each microtransponder having a wireless interface.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: eine implantierbare Vorrichtung, die umfasst: eine Anordnung physikalisch verbundener eingebetteter Mikrotransponder mit drahtlosen Schnittstellen; wobei die Elektrodenoberflächen auf der Anordnung durch Fenster in den einzelnen Mikrotranspondern freiliegen.In accordance with various embodiments, there is provided an implantable device comprising: an array of physically coupled embedded microtransponders having wireless interfaces; wherein the electrode surfaces on the array are exposed through windows in the individual microtransponders.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: ein Verfahren zum Bilden einer implantierbaren drahtlosen elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen einer entfernbaren Anordnung eingebetteter benachbarter elektronischer Bauelemente auf einem einzelnen Substrat; und Leistungsversorgung der Anordnung unter Verwendung einer drahtlosen Schnittstelle.In accordance with various embodiments, there is provided a method of forming an implantable wireless electronic device, the method comprising the steps of: creating a removable array of embedded adjacent electronic devices on a single substrate; and powering the device using a wireless interface.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: ein Verfahren zum Implantieren drahtloser Elektronik in lebendes Gewebe, wobei das Verfahren umfasst: Implantieren einer Anordnung physikalisch verbundener und drahtlos mit Leistung versorgter elektronischer Vorrichtungen in Gewebe; und falls die Entfernung der elektronischen Vorrichtungen notwendig ist, daraufhin Freilegen der Anordnung verbundener elektronischer Vorrichtungen und anschließend Entfernen der Anordnung elektronischer Vorrichtungen aus dem lebenden Gewebe.In accordance with various embodiments, there is provided a method of implanting wireless electronics into living tissue, the method comprising: implanting an array of physically connected and wirelessly powered electronic devices into tissue; and if the removal of the electronic devices is necessary, then exposing the assembly of connected electronic devices, and then removing the array of electronic devices from the living tissue.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: eine elektronische Vorrichtung für die Implantation, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Anordnung physikalisch verbundener eingebetteter drahtloser Bauelemente; wobei die Anordnung innendurchlässig ist und dem Einwachsen nicht leitender Fasermaterie widersteht.In accordance with various embodiments, there is provided an electronic device for implantation, the device comprising: an array of physically connected embedded wireless devices; the assembly being internally permeable and resistant to ingrowth of non-conductive fibrous matter.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: ein Verfahren zum Entfernen einer implantierten Mehrzahl elektronischer Vorrichtungen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Implantieren der Anordnung mit einer umgebenden Matrix; Entfernt halten des Gewebewachstums in einer minimalen Entfernung wenigstens von einem Abschnitt der verbundenen elektronischen Vorrichtungen; Lokalisieren der Anordnung unter Verwendung einer integrierten Markierung; und chirurgisches Freilegen der Vorrichtung zum Erfassen und Freiziehen.In accordance with various embodiments, there is provided a method of removing an implanted plurality of electronic devices, the method comprising the steps of: implanting the array with a surrounding matrix; Removing the tissue growth at a minimum distance from at least a portion of the connected electronic devices; Locating the device using an integrated tag; and surgically exposing the capture and release device.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen wird geschaffen: ein biokompatibles elektronisches Modul, das in lebendes Gewebe implantierbar ist, wobei das Modul umfasst: eine Mehrzahl elektronischer Vorrichtungen, die drahtlos mit Leistung versorgt werden und miteinander gekoppelt sind, um eine physikalisch verbundene Anordnung von einer Größe zu bilden, die die Implantation von einer Nadel zulässt; und wenigstens einen elektrischen Leitungsweg durch die Anordnung, der wenigstens einen Anschluss der Vorrichtung mit dem umgebenden Gewebe verbindet.In accordance with various embodiments, there is provided: a biocompatible electronic module implantable in living tissue, the module comprising: a plurality of electronic devices that are powered wirelessly and coupled together to one size a physically connected assembly form, which allows the implantation of a needle; and at least one electrical conduction path through the assembly connecting at least one port of the device to the surrounding tissue.
Abwandlungen und ÄnderungenModifications and changes
Wie der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, können die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen innovativen Konzepte über einen weiten Bereich von Anwendungen abgewandelt und geändert werden, sodass der Umfang des patentierten Gegenstands nicht auf irgendeine der spezifischen beispielhaften gegebenen Lehren beschränkt ist.As those skilled in the art will appreciate, the innovative concepts described herein may be modified and changed over a wide range of applications, so that the scope of the patented subject matter is not limited to any of the specific example teachings given.
Zum Beispiel können die verbundenen Mikrotransponder in einer Ausführungsform eher als ein langgestreckter oder linearer Streifen sowohl längs als auch quer verbunden sein, um eine geometrische Form zu bilden. Die Formen können Quadrate, Sechsecke, Rechtecke, Ovale und Kreise enthalten.For example, in one embodiment, the joined microtransponders may be connected rather than an elongated or linear strip both longitudinally and transversely to form a geometric shape. The shapes may include squares, hexagons, rectangles, ovals, and circles.
Außerdem kann die Anordnung auf einem einzelnen Substrat mit einer Kette oder Gruppe von Anordnungen, die vorübergehend konstruiert sind, um eine einzelne integrierte Struktur zu bilden, gebildet sein. Außerdem kann es möglich sein, verbundene Anordnungen unter Verwendung einer Monofilamentleitung als eine Schnur von Mikrotranspondern zu konstruieren.In addition, the assembly may be formed on a single substrate with a chain or group of assemblies temporarily constructed to form a single integrated structure. In addition, it may be possible to construct connected assemblies using a monofilament line as a cord of microtransponders.
Die spezifischen hier gegebenen Implementierungen sollen die Praxis der vorliegenden Neuerungen nicht einschränken.The specific implementations provided herein are not intended to limit the practice of the present innovations.
Die folgenden Anmeldungen können zusätzliche Informationen und alternative Abwandlungen enthalten: Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-29P, lfd. Nr. 61/088.099, eingereicht am 12.8.2008 und mit dem Titel ”In Vivo Tests of Switched-Capacitor Neural Stimulation for Use in Minimally-Invasive Wireless Implants; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-30P, lfd. Nr. 61/088.774, eingereicht am 15.8.2008 und mit dem Titel ”Micro-Coils to Remotely Power Minimally Invasive Microtransponders in Deep Subcutaneous Applications”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-31P, lfd. Nr. 61/079.905, eingereicht am 8.7.2008 und mit dem Titel ”Microtransponders with Identified Reply for Subcutaneous Applications”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-33P, lfd. Nr. 61/089.179, eingereicht am 15.8.2008 und mit dem Titel ”Addressable Micro-Transponders for Subcutaneous Applications”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-36P, lfd. Nr. 61/079.004, eingereicht am 8.7.2008 und mit dem Titel ”Microtransponder Array with Biocompatible Scaffold”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-38P, lfd. Nr. 61/083.290, eingereicht am 24.7.2008 und mit dem Titel ”Minimally Invasive Microtransponders for Subcutaneous Applications”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-39P, lfd. Nr. 61/086.116, eingereicht am 4.8.2008 und mit dem Titel ”Tintinnitus Treatment Methods and Apparatus”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-40P, lfd. Nr. 61/086.309, eingereicht am 5.8.2008 und mit dem Titel ”Wireless Neurostimulators for Refractory Chronic Pain”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-41P, lfd. Nr. 61/086.314, eingereicht am 5.8.2008 und mit dem Titel ”Use of Wireless Microstimulators for Orofacial Pain”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-42P, lfd. Nr. 61/090.408, eingereicht am 20.8.2008 und mit dem Titel ”Update: In Vivo Tests of Switched-Capacitor Neural Stimulation for Use in Minimally-Invasive Wireless Implants”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-43P, lfd. Nr. 61/091.908, eingereicht am 26.8.2008 und mit dem Titel ”Update: Minimally Invasive Microtransponders for Subcutaneous Applications”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-44P, lfd. Nr. 61/094.086 eingereicht am 4.9.2008 und mit dem Titel ”Microtransponder MicroStim System and Method”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-30, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”Transfer Coil Architecture”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-31, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”Implantable Driver with Charge Balancing”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-32, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”A Biodelivery System for Microtransponder Array”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-46, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”Implanted Driver with Resistive Charge Balancing”; Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-28, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”Implantable Transponder Systems and Methods”; und Aktenzeichen des Anwalts Nr. MTSP-48, lfd. Nr. ..., eingereicht am ... und mit dem Titel ”Implantable Transponder Pulse Stimulation Systems and Methods”, wobei diese hier sämtlich durch Literaturhinweis eingefügt sind.The following applications may contain additional information and alternative modifications: Attorney Docket No. MTSP-29P, Serial No. 61 / 088,099, filed 8/12/2008 and entitled "In Vivo Tests of Switched-Capacitor Neural Stimulation for Use in Minimally Invasive Wireless Implants; Attorney Docket No. MTSP-30P, Serial No. 61 / 088,774, filed Aug. 15, 2008 and entitled "Micro-Coils to Remotely Power Minimally Invasive Microtransponders in Deep Subcutaneous Applications"; Attorney docket No. MTSP-31P, Serial No. 61 / 079,905, filed 8/8/2008 and entitled "Microtransponders with Identified Reply for Subcutaneous Applications"; Attorney's Docket No. MTSP-33P, Serial No. 61 / 089,179, filed Aug. 15, 2008 and entitled "Addressable Micro-Transponders for Subcutaneous Applications"; Attorney's Docket No. MTSP-36P, Serial No. 61 / 079,004, filed 8/8/2008 and entitled "Microtransponder Array with Biocompatible Scaffold"; Attorney docket No. MTSP-38P, Serial No. 61 / 083,290, filed 24.7.2008 and entitled "Minimally Invasive Microtransponders for Subcutaneous Applications"; Attorney's Docket No. MTSP-39P, Serial No. 61 / 086,116, filed 4/8/2008 and entitled "Tintinnitus Treatment Methods and Apparatus"; Attorney Docket No. MTSP-40P, Serial No. 61 / 086,309, filed on Aug. 5, 2008 and entitled "Wireless Neurostimulators for Refractory Chronic Pain"; Attorney's Docket No. MTSP-41P, Serial No. 61 / 086,314, filed on Aug. 5, 2008 and entitled "Use of Wireless Microstimulators for Orofacial Pain"; Attorney Docket No. MTSP-42P, Serial No. 61 / 090,408, filed August 20, 2008 and entitled "Update: In Vivo Tests of Switched-Capacitor Neural Stimulation for Use in Minimally-Invasive Wireless Implants"; Attorney docket No. MTSP-43P, Serial No. 61 / 091,908, filed on Aug. 26, 2008 and entitled "Update: Minimally Invasive Microtransponders for Subcutaneous Applications"; Attorney Docket No. MTSP-44P, Serial No. 61 / 094,086 filed on 4/9/2008 and entitled "Microtransponder MicroStim System and Method"; Attorney docket No. MTSP-30, Serial No. ..., filed on ... and entitled "Transfer Coil Architecture"; Attorney's Dossier No. MTSP-31, Serial No. ..., filed on ... and entitled "Implantable Driver with Charge Balancing"; Attorney's Docket No. MTSP-32, Serial No. ..., filed on ... and entitled "A Biodelivery System for Microtransponder Array"; Attorney docket No. MTSP-46, Serial No. ..., filed on ... and entitled "Implanted Driver with Resistive Charge Balancing"; Attorney's Docket No. MTSP-28, Serial No. ..., filed on ... and entitled "Implantable Transponder Systems and Methods"; and Attorney Docket No. MTSP-48, Serial No. ..., filed on ... and entitled "Implantable Transponder Pulse Stimulation Systems and Methods", all of which are incorporated herein by reference.
Nichts in der Beschreibung in der vorliegenden Anmeldung soll so gelesen werden, dass es bedeutet, dass irgendein bestimmtes Element, irgendein bestimmter Schritt oder irgendeine bestimmte Funktion ein wesentliches Element ist, das in dem Anspruchsumfang enthalten sein muss: DER UMFANG DES PATENTIERTEN GEGENSTANDS IST LEDIGLICH DURCH DIE ZULÄSSIGEN ANSPRÜCHE DEFINIERT. Darüber hinaus soll sich keiner dieser Ansprüche auf den Paragraphen sechs der 35 USC, Abschnitt 112, berufen, es sei denn, dass auf die genauen Wörter ”Mittel zum” ein Partizip folgt.Nothing in the description in the present application should be read to mean that any particular element, step, or function is an essential element that must be included in the scope of the claim: DER SCOPE OF THE PATENTED SUBJECT IS ONLY DEFINED BY THE PERMISSIBLE CLAIMS. In addition, none of these claims are intended to refer to paragraph six of the 35 USC, Section 112, unless the actual words "means to" are followed by a participle.
Die Ansprüche wie eingereicht sollen so umfassend wie möglich sein und KEIN Gegenstand ist absichtlich aufgegeben, dediziert oder fallengelassen worden.The claims as filed should be as comprehensive as possible and NO object has been intentionally abandoned, dedicated or dropped.
ZusammenfassungSummary
Anordnung drahtloser Mikrotransponder, die aus einer einzelnen Struktur verbundener Mikrotransponder konstruiert ist. Die Mikrotransponder können als ein linearer Anordnungsstreifen mit Verbindungsmaterial dazwischen konfiguriert sein. Die Mikrotransponder können außerdem vollständig innerhalb eines Streifens aus Material eingebettet oder durch eine einzelne, gemeinsame Substratstruktur verbunden sein.Arrangement of wireless micro-transponders constructed from a single structure of connected micro-transponders. The microtransponders may be configured as a linear array strip with interconnect material therebetween. The microtransponders may also be completely embedded within a strip of material or joined by a single, common substrate structure.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20020198572 [0007] US20020198572 [0007]
- US 20030212440 [0008] US 20030212440 [0008]
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- us 20060206162 [0011] us 20060206162 [0011]
- US 6759338 B1 [0100] US Pat. No. 6,759,338 B1 [0100]
Claims (73)
Applications Claiming Priority (7)
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