-
QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE
ANMELDUNGEN
-
Die
vorliegende Anmeldung betrifft und beansprucht das Recht des frühest
möglichen effektiven Anmeldetages der im Folgenden aufgeführten Anmeldung(en)
(die "Zugehörigen Anmeldungen") (z. B. beansprucht die
frühest möglichen Prioritätsdaten für
andere als vorläufige Patentanmeldungen oder beansprucht
das Recht nach 35 USC § 119 (e) für vorläufige
Patentanmeldungen für jegliche und alle Stamm-, Stammstamm-,
Stammstammstamm-, etc. Anmeldungen der zughörigen Anmeldung(en)).
-
Zugehörige Anmeldungen:
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 10/949,186, mit dem Titel „A CILIATED
STENT-LIKE SYSTEM", die Richa Wilson, Victoria Y. H. Wood, W. Daniel
Hillis, Clarence T. Tegreene, Muriel Y. Ishikawa und Lowell L. Wood,
Jr. als Erfinder nennt, angemeldet am 24. September 2004, die momentan
anhängig ist oder die eine Anmeldung ist, durch die eine
momentan anhängige Anmeldung das Recht auf den Anmeldetag
hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 10/827,576, mit dem Titel „A SYSTEM
FOR PERFUSION MANAGEMENT", die Lowell L. Wood Jr. als Erfinder nennt,
angemeldet am 19. April 2004, die momentan anhängig ist
oder die eine Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige
Anmeldung das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 10/827,578, mit dem Titel „A SYSTEM
WITH A SENSOR FOR PERFUSION MANAGEMENT", die Lowell L. Wood Jr.
als Erfinder nennt, angemeldet am 19. April 2004, die momentan anhängig
ist oder die eine Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige
Anmeldung das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 10/827,572, mit dem Titel „A SYSTEM
WITH A RESERVOIR FOR PERFUSION MANAGEMENT", die Lowell L. Wood Jr.
als Erfinder nennt, angemeldet am 19. April 2004, die momentan anhängig
ist oder die eine Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige
Anmeldung das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 10/827,390, mit dem Titel „A TELESCOPING
PERFUSION MANAGEMENT SYSTEM", die Lowell L. Wood Jr. als Erfinder
nennt, angemeldet am 19. April 2004, die momentan anhängig ist
oder die eine Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige
Anmeldung das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 11/403,230, mit dem Titel „LUMENALLY-ACTIVE
DEVICE", die Bran Ferren, W. Daniel Hillis, Roderick A. Hyde, Muriel
Y. Ishikawa, Edward K. Y. Jung, Nathan P. Myhrvold, Elizabeth A. Sweeny,
Clarence T. Tegreene, Richa Wilson, Lowell L. Wood Jr. Und Victoria
Y. H. Wood als Erfinder nennt, ange meldet am 12. April 2006, die
momentan anhängig ist oder die eine Anmeldung ist, durch
die eine momentan anhängige Anmeldung das Recht auf den
Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 11/417,898, mit dem Titel „CONTROLLABLE
RELEASE NASAL SYSTEM", die W. Daniel Hillis, Roderick A. Hyde, Muriel
Y. Ishikawa, Elizabeth A. Sweeny, Clarence T. Tegreene, Richa Wilson,
Lowell L. Wood Jr. und Victoria Y. H. Wood als Erfinder nennt, angemeldet
am 4. Mai 2006, die momentan anhängig ist oder die eine
Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige Anmeldung
das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 11/478,368, mit dem Titel „LUMENALLY-ACTIVE
DEVIVE", die Bran Ferren, W. Daniel Hillis, Roderick A. Hyde, Muriel
Y. Ishikawa, Edward K. Y. Jung, Nathan P. Myhrvold, Elizabeth A. Sweeny,
Clarence T. Tegreene, Richa Wilson, Lowell L. Wood Jr. und Victoria
Y. H. Wood als Erfinder nennt, angemeldet am 28. Juni 2006, die
momentan anhängig ist oder die eine Anmeldung ist, durch
die eine momentan anhängige Anmeldung das Recht auf den
Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No. 11/485,619, mit dem Titel „CONTROLLABLE
RELEASE NASAL SYSTEM", die W. Daniel Hillis, Roderick A. Hyde, Muriel
Y. Ishikawa, Elizabeth A. Sweeny, Clarence T. Tegreene, Richa Wilson,
Lowell L. Wood Jr. und Victoria Y. H. Wood als Erfinder nennt, angemeldet
am 11. Juli 2006, die momentan anhängig ist oder die eine
Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige Anmeldung
das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Zum
Zwecke der USPTO gesetzlichen Anforderungen, begründet
die vorliegende Anmeldung eine Teilfortführungsanmeldung
der United States Patentanmeldung No.______, mit dem Titel „LUMEN-TRAVELLING
DEVICE", die Bran Ferren, W. Daniel Hillis, Roderick A. Hyde, Muriel
Y. Ishikawa, Edward K. Y. Jung, Eric C. Leuthardt, Nathan P. Myhrvold,
Elizabeth A. Sweeny, Clarence T. Tegreene, Lowell L. Wood, Jr. und
Victoria Y. H. Wood als Erfinder nennt, die im wesentlichen hiermit
angemeldet ist, die momentan anhängig ist oder die eine
Anmeldung ist, durch die eine momentan anhängige Anmeldung
das Recht auf den Anmeldetag hat.
-
Das
US-Patentamt (United States Patent Office, USPTO) hat einen Hinweis
veröffentlicht auf den Effekt, dass die Computerprogramme
des US-Patentamts es erfordern, dass Patentanmelder sich sowohl
auf eine Seriennummer beziehen und anzeigen, ob eine Anmeldung eine
Fortsetzung oder teilweise Fortsetzung ist. Stephen G. Kunin,
Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette 18. März,
2003, verfügbar unter http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/week11/patbene.htm. Der
vorliegende Anmelder hat oben eine spezifische Referenz auf die
Anmeldung(en), von der (denen) die Priorität beansprucht
wird bereitgestellt, wie vom Gesetz gefordert. Der Anmelder versteht, dass
das Gesetz unzweideutig in seiner spezifischen Bezugssprache ist
und weder eine Seriennummer noch eine Charakterisierung wie „Fortsetzung"
oder „teilweise Fortsetzung" erfordert zur Beanspruchung einer
Priorität von US-Patentanmeldungen. Ungeachtet des Vorangehenden,
versteht der Anmelder, dass die Computerprogramme des US-Patentamts bestimmte
Dateneingabeerfordernisse haben und deshalb bezeichnet der Anmelder
die vorliegende Anmeldung als eine teilweise Fortsetzung seiner Stammanmeldungen
wie oben dargelegt, weist jedoch ausdrücklich daraufhin,
dass solche Bezeichnungen nicht in irgendeiner Weise als eine Art
von Kommentar und/oder Zugeständnis gedeutet werden dürfen,
ob oder ob nicht die vorliegende Anmeldung irgendeinen neuen Gegenstand
zusätzlich zu dem Gegenstand ihrer Stammanmeldung(en) enthält.
-
Jeglicher
Gegenstand der zugehörigen Anmeldungen und von jeder und
allen Stamm-, Stammstamm-, Stammstammstammanmeldungen, etc. der
zugehörigen Anmeldungen wird hierin durch Verweis einbezogen,
soweit solcher Gegenstand nicht inkonsistent hiermit ist.
-
HINTERGRUND
-
Einheiten
und Systeme sind entwickelt worden zur Verwendung in verschiedenen
Körperlumen, insbesondere im Herzkreislaufsystem, Verdauungstrakt
und im Urigenitaltrakt. Katheter werden verwendet, zum Ausführen
einer Vielzahl von abtastenden, Material abgebenden oder chirurgischen
Aufgaben. Stents sind implantiert in Blutgefäße
zum Zwecke der Verhinderung von Verengungen oder erneuten Verengungen
der Blutgefäße. Kapseln, die abtastende und bildgebende
Instrumente enthalten, die vom Patienten geschluckt werden können
und die sich dann passiv durch den Verdauungstrakt bewegen, sind auch
entwickelt worden. Robotereinheiten, die dazu gedacht sind, sich
unter eigener Kraft durch den unteren Teil des Verdauungstraktes
zu bewegen sind auch in der Entwicklung.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Die
vorliegende Anmeldung beschreibt Einheiten, Systeme und zugehörige
Verfahren zum Ausführen einer oder mehrere Aktionen oder
Aufgaben mit einer Lumen-beweglichen Einheit. Ausführungsformen
von Einheiten, die in der Lage sind, sich zu einem Ort in einem
Körperlumen zu bewegen, sind offenbart.
-
In
einem Aspekt kann eine Lumen-bewegliche Einheit beinhalten: ein
Halteteil; ein Fluid-kontaktierendes Teil, das so konfiguriert ist,
Fluid innerhalb eines Körperlumens zu kontaktieren und
zumindest periodisch (d. h. mit Unterbrechungen) das Fliessen des
Fluids durch das Körperlumen gestattet; einen Vortriebsmecha nismus,
der in der Lage ist, eine Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit,
durch das Körperlumen in welches die Lumen-bewegliche Einheit
eingebracht wurde, zu erzeugen; Bewegungssteuerungsschaltkreis,
der zumindest teilweise von der Lumen-beweglichen Einheit getragen
wird und konfiguriert ist zur Steuerung des Vortriebsmechanismus
zur Steuerung der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das
Körperlumen; einen Sensor, der in der Lage ist zum Erfassen
von einem Zustand von Interesse im Körperlumen und zum
Generieren von einem Abtastsignal, welches das Erfassen des Zustandes
von Interesse anzeigt; Reaktion-einleitender Schaltkreis wirksam
verbunden mit dem Sensor und konfiguriert zum Generieren eines Reaktion-einleitenden
Signals nach Erhalt des Abtastsignals, welches das Erfassen des
Zustands von Interesse im Körperlumen anzeigt; und einem
aktiven Teil, der wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und der in der Lage ist, zum Erzeugen einer Reaktion
nach Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals.
-
In
einem anderen Aspekt kann eine Lumen-bewegliche Einheit beinhalten
ein mit der Lumenwand-interagierendes Teil; ein Fluid-kontaktierendes
Teil, das so konfiguriert ist, Fluid innerhalb des Körperlumens
zu kontaktieren und zumindest periodisch das Fliessen des Fluids
durch das Körperlumen gestattet; einen Vortriebsmechanismus,
der in der Lage ist, Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit, durch
das Körperlumen in welches die Lumen-bewegliche Einheit
eingebracht wurde, zu erzeugen; mindestens einen Sensor, der in
der Lage ist, zum Erfassen von einem Zustand von Interesse im Körperlumen
und zum Generieren von einem Abtastsignal, das das Erfassen des
Zustandes von Interesse anzeigt; Bewegungssteuerungsschaltkreis,
der zumindest teilweise von der Lumen-beweglichen Einheit getragen
wird und konfiguriert zur Steuerung des Vortriebsmechanismus zumindest
zum Teil basierend auf dem Abtastsignal; Reaktion-einleitender Schaltkreis
wirksam verbunden mit dem Sensor und konfiguriert zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals nach Erhalt des Abtastsignals,
welches das Erfassen des Zustands von Interesse im Körperlumen
anzeigt; und einen aktiven Teil, der wirksam verbunden ist mit dem
Reaktion-einleitenden Schaltkreis und der in der Lage ist zum Erzeugen einer
Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals.
-
Logik
zur Steuerung einer Lumen-beweglichen Einheit, kann zum Beispiel
beinhalten, ein Abtastmodul, welches in der Lage ist, einen Eingang von
einem Sensor auf der Lumen-beweglichen Einheit zu verarbeiten, zum
Generieren eines Abtastsignals welches anzeigt, dass ein Zustand
von Interesse in einem Körperlumen des Organismus erfasst
wurde; ein Reaktion-einleitendes Modul, das in der Lage ist, das
Abtastsignal des Abtastmoduls zu empfangen und basierend auf zumindest
einem Teil des Abtastsignals ein Reaktion-einleitendes Signal zu
generieren, welches konfiguriert ist, eine Aktion zu verursachen,
die in dem Körperlumen durch einen aktiven Teil der Lumen-beweglichen
Einheit ausgeführt wird; und ein Bewegungssteuerungsmodul,
das in der Lage ist, zur Steuerung von zumindest einem von einem
Vortriebsmechanismus und einem Lenkmechanismus auf der Lumen-beweglichen
Einheit zur Steuerung der Richtung oder des Maßes an Bewegung der
Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen.
-
Zusätzlich
zu den Vorangegangenen sind in den Ansprüchen, Zeichnungen
und im Text auch andere Einheiten und Systemaspekte beschrieben,
die einen Teil der vorliegenden Offenbarung bilden.
-
In
einen Aspekt ist ein Verfahren, mit einer Lumen-beweglichen Einheit
implementiert, das beinhaltet aber nicht begrenzt ist auf: Vortreiben
der Lumen-beweglichen Einheit durch ein Körperlumen; zumindest
periodisch Gestatten des Fliessens von Fluid durch das Körperlumen
und vorbei an einem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen
Einheit; Erfassen eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor
auf der Lumen-beweglichen Einheit; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals, zumindest zum Teil in Reaktion auf das Erfassen des Zustandes
von Interesse, mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis, der sich
zumindest zum Teil auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet; und Ausführen einer
Aktion mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion
auf das Reaktion-einleitende Signal.
-
In
einem anderen Aspekt kann ein Verfahren des Verwendens einer Lumen-beweglichen
Einheit beinhalten: Bewegen einer selbst-vortreibenden Lumen-beweglichen
Einheit durch ein Körperlumen; zumindest periodisch Gestatten
des Fliessens von Fluid durch das Körperlumen und vorbei
an einem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen Einheit;
Erfassen eines Behandlungszieles basierend zumindest in einem Teil
auf dem Erfassen eines Zustandes von Interesse im Körperlumen
mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen Einheit; Erzeugen eines
Reaktion-einleitenden Signals zumindest zum Teil in Reaktion auf
das Erfassen des Zustandes von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis, der sich zumindest zum Teil auf der Lumen-beweglichen
Einheit befindet; und Abgeben einer Behandlung zum Behandlungsziel
mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion
auf das Reaktion-einleitende Signal.
-
Zusätzlich
zu den Vorangegangenen sind in den Ansprüchen, Zeichnungen
und im Text auch andere Verfahren beschrieben, die einen Teil der
vorliegenden Offenbarung bilden.
-
Verschiedene
Aspekte des Betriebs von solchen Lumen-beweglichen Einheiten können
ausgeführt werden unter der Steuerung von Hardware, Software,
Firmware oder einer Kombination davon. In einem oder mehreren Aspekten
beinhalten zugehörige Systeme, sind aber nicht begrenzt
darauf, Schaltkreise und/oder Programmierungen zum Veranlassen der
hier angeführten Verfahrensaspekte; die Schaltkreise und/oder
Programmierungen können so gut wie alle Kombinationen von
Hardware, Software und/oder Firmware sein, die dazu konfiguriert
sind, die hier angeführten Verfahrensaspekte zu veranlassen,
abhängig von der Designwahl des Systemdesigners.
-
Die
vorangegangene Zusammenfassung ist nur exemplarisch und ist nicht
gedacht in irgendeiner Weise zu begrenzen. Zusätzlich zu
den oben beschriebenen veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen
und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen
und Merkmale deutlich durch die Bezugnahme auf die Zeichnungen und
die folgende detaillierte Beschreibung.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1 ist
eine Darstellung einer Ausführungsform einer Lumen-beweglichen
Einheit;
-
2A–2D sind
Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von den
strukturellen Elementen der Lumen-beweglichen Einheit;
-
3A–3C sind
Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von den
strukturellen Elementen der Lumen-beweglichen Einheit;
-
4A und 4B sind
Darstellungen einer Struktur der Einheit mit einer variablen Länge
und Durchmesser;
-
5A–5F sind
Querschnitte von einer Vielzahl von Ausführungsformen von
Strukturen von einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
6 stellt
eine Ausführungsform einer Lumen-beweglichen Einheit dar,
beinhaltend ein Halteteil;
-
7A–7D sind
Darstellungen von mehreren Ausführungsformen von aktiven
Teilen der Lumen-beweglichen Einheit;
-
8A–8B sind
Darstellungen von mehreren weiteren Ausführungsformen von
aktiven Teilen der Lumen-beweglichen Einheit;
-
9A–9B stellen
einen Positionierungsmechanismus einer Lumen-beweglichen Einheit
dar;
-
10A–10H beschreiben
Beispiele von Flussmodulationselementen;
-
11 ist eine Beschreibung einer Lumen-beweglichen
Einheit beinhaltend eine Fluidsammelnde Struktur;
-
12 ist eine Beschreibung einer Lumen-beweglichen
Einheit beinhaltend eine Materialsammelnde Struktur;
-
13 stellt eine Ausführungsform eines
aktiven Teils der Lumen-beweglichen Einheit dar;
-
14 stellt eine Ausführungsform eines
aktiven Teils der Lumen-beweglichen Einheit dar;
-
15 stellt eine Ausführungsform eines
aktiven Teils der Lumen-beweglichen Einheit dar;
-
16 ist eine Darstellung einer Einheit beinhaltend
gespeichertes abgebbares Material;
-
17 ist ein Querschnitt einer Ausführungsform
einer Einheit beinhaltend gespeichertes abgebbares Material und
einen Barriere-freigebenden Mechanismus;
-
18 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
einer Einheit beinhaltend gespeichertes abgebbares Material und
einen Barriere-freigebenden Mechanismus;
-
19A–19B sind
Beschreibungen des Freigebens von einem gespeicherten abgebbaren Material
von einem Reservoir mittels einer zerreißbaren Barriere;
-
20A und 20B sind
Beschreibungen des Freigebens von einem gespeicherten abgebbaren
Material von einem Reservoir mittels einer abbaubaren Barriere;
-
21A und 21B sind
Beschreibungen des Freigebens von einem gespeicherten abgebbaren
Material von einem Reservoir mittels einer Barriere, die eine steuerbare
Permeabilität hat;
-
22 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
einer Einheit, beinhaltend gespeichertes abgebbares Material;
-
23A und 23B sind
Beschreibungen des Freigebens von einem gespeicherten abgebbaren
Material von einem Trägermaterial;
-
24 stellt eine Lumen-bewegliche Einheit dar, beinhaltend
eine Einheit-Freigabe-Struktur;
-
25A und 25B stellen
Lumen-bewegliche Einheiten dar, beinhaltend abgebende und empfangende
Strukturen;
-
26A ist eine Darstellung einer Lumen-beweglichen
Einheit, beinhaltend einem Schneidewerkzeug;
-
26B ist ein Querschnitt der Lumen-beweglichen
Einheit aus 26A;
-
27 ist eine Darstellung einer Lumen-beweglichen
Einheit beinhaltend ein Schabewerkzeug;
-
28 ist eine Darstellung eines Lumen-beweglichen
Systems beinhaltend ein externes Steuerteil;
-
29A–29E stellen
einen Vortriebsmechanismus einer Lumen-beweglichen Einheit dar;
-
30A und 30B stellen
ein Beispiel einer Lumen-beweglichen Einheit dar, beinhaltend expandierende
und dehnbare Strukturen;
-
31 stellt einen Vortriebsmechanismus einer Lumen-beweglichen
Einheit dar;
-
32A und 32B stellen
eine weitere Ausführungsform eines Vortriebsmechanismus
dar;
-
33 stellt eine weitere Ausführungsform eines
Vortriebsmechanismus dar;
-
34 ist ein schematisches Diagram einer Lumen-beweglichen
Einheit;
-
35 ist ein schematisches Diagram einer Lumen-beweglichen
Einheit, beinhaltend ein entferntes Teil;
-
36 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens implementiert
mit einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
37 ist ein Flussdiagram eines weiteren Verfahrens
implementiert mit einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
38 ist ein Flussdiagram eines weiteren Verfahrens
implementiert mit einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
39A und 39B bilden
ein Flussdiagram, das mehrerer Varianten eines Verfahrens zeigt,
implementiert mit einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
40A–40F bilden
ein Flussdiagram, das weitere Varianten eines Ver fahrens zeigt,
implementiert mit einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
41 ist ein Blockdiagram eines Systems einer Lumen-beweglichen
Einheit;
-
42 ist ein Blockdiagram einer Ausführungsform
der Logik zur Steuerung einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
43 ist ein Blockdiagram einer weiteren Ausführungsform
der Logik zur Steuerung einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
44 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Verwendung
einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
45 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Verwendung
einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
46 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Verwendung
einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
47 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Verwendung
ei ner Lumen-beweglichen Einheit;
-
48A–48C stellen
eine Ausführungsform eines Systems dar, beinhaltend zwei
Lumen-bewegliche Einheiten;
-
49 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Verwendung
einer Lumen-beweglichen Einheit;
-
50A und 50B sind
Längsquerschnitte eines Beispieles des Betriebs einer Lumen-beweglichen
Einheit in einem Körperlumen;
-
51A und 51B sind
Längsquerschnitte eines Beispieles des Betriebs einer Lumen-beweglichen
Einheit in einem Körperlumen;
-
52A und 52B sind
Längsquerschnitte eines Beispieles des Betriebs einer Lumen-beweglichen
Einheit in einem Körperlumen; und
-
53A und 53B sind
Längsquerschnitte eines Beispieles des Betriebs einer Lumen-beweglichen
Einheit in einem Körperlumen.
-
DETIALLIERTE BESCHREIBUNG
-
In
der folgenden detaillierten Beschreibung werden Verweise auf die
beiliegenden Zeichnungen gemacht, die einen Teil hiervon bilden.
In den Zeichnungen bezeichnen normalerweise gleiche Symbole gleiche
Komponenten außer der Kontext schreibt etwas anderes vor.
Die dargestellten Ausführungsformen, wie sie in der detaillierten
Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen beschrieben
sind, sind nicht als begrenzend zu verstehen. Andere Ausführungsformen
können genutzt werden und andere Veränderungen
können vorgenommen werden, ohne von dem Geist oder dem
Schutzbereich des hier präsentierten Gegenstandes abzuweichen.
-
Eine
Lumen-bewegliche Einheit ist ein Beispiel einer Luminar aktiven
Einheit. Luminar aktive Einheiten und zugehörige Verfahren
und Systeme sind beschrieben in der U.S. Patentanmeldung 11/403,230,
mit dem Titel „Lumenally Active Device" angemeldet am 12.
April 2006, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. U.S. Patentanmeldung 11/403,230
beschreibt ein Luminar aktives System, das ein strukturelles Element
beinhalten kann, welches konfiguriert ist, in zumindest einen Teil
von einem Körperlumen zu passen, das strukturelle Element
beinhaltet ein Lumenwand-interagierendes Teil und ein Fluid-kontaktierendes
Teil, das konfiguriert ist, Fluid innerhalb des Körperlumens
zu kontaktieren; einen Sensor, der in der Lage ist, zum Erfassen von
einem Zustand von Interesse in dem Fluid; Reaktion-einleitenden
Schaltkreis wirksam verbunden mit dem Sensor und konfiguriert zum
Generieren eines Reaktion-einleitenden Signals nach Erfassen des
Zustandes von Interesse in dem Fluid durch den Sensor; und einem
aktiven Teil wirksam verbunden mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und in der Lage zum Erzeugen einer Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitenden
Signals.
-
Wie
dargestellt in 1, kann eine Ausführungsform
einer Lumen-beweglichen Einheit 10 beinhalten, ein strukturelles
Element 12, welches konfiguriert ist zumindest in einen
Teil eines Körperlumens 14 zu passen. Das strukturelle
Element 12 kann beinhalten ein Lumenwand-interagierendes
Teil 16 und ein Fluid-kontaktierendes Teil 18,
das so konfiguriert ist, Fluid innerhalb des Körperlumens
zu kontaktieren. Die Lumen-bewegliche Einheit 10 kann auch
einen Vortriebsmechanismus 20 beinhalten, der in der Lage
ist, eine Bewegung des strukturellen Elements 12 durch
ein Körperlumen 14, in welchem das strukturelle
Element verwendet wird, zu erzeugen; einen Sensor 22, der
in der Lage ist zum Erfassen eines lokalen Zustandes von Interesse
im Körperlumen, Reaktion-einleitenden Schaltkreis 24 wirksam
verbunden mit dem Sensor 22 und konfiguriert zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals nach dem Erfassen des lokalen
Zustandes von Interesse in dem Körperlumen (z. B. Plaque 30);
und ein aktives Teil 26 wirksam verbunden mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und in der Lage zum Erzeugen einer Reaktion nach dem
Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Körperlumen 14 ist
definiert durch Wandteile 28, die die Wände eines
Blutgefäßes oder anderer Lumen aufweisende Strukturen
innerhalb des Körpers eines Organismus sein können.
In diesem Beispiel fließt ein Körperfluid durch
Lumen 14 in der Richtung, die mit dem Pfeil angezeigt ist.
Fluid fließt durch die zentrale Öffnung 32 des
strukturellen Elements 12, wobei die innere Oberfläche
des strukturellen Elements 12 das Fluid-kontaktierende
Teil 18 bildet. In der Ausführungsform von 1,
können sich der Sensor 22 und aktives Teil 26 an
einem Fluid-kontaktierenden Teil 18 befinden. Lumenwand-interagierenden
Teile 16 können zum Beispiel rotierende Räder
sein, die die Aufgabe haben, durch Reibung mit den Wandteile 28 zu
interagieren und welche gleichzeitig in Kombination mit einen drehbaren Motor 20 die
Aufgabe eines Vortriebsmechanismus 34 haben, um die Lumen-bewegliche
Einheit 10 durch das Körperlumen 14 zu
bewegen. In einer anderen Ausführungsform der Lumen-beweglichen
Einheiten können andere Strukturen und Verfahren eingesetzt
werden, um mit der Lumenwand zu interagieren und/oder um die Einheit
durch das Lumen vorzutreiben.
-
Ausführungsformen
vom Lumen-beweglichen Einheiten oder Systemen könnten konfiguriert sein,
für die Verwendung in (z. B. konfiguriert zum Passen in)
Körperlumen eines Organismus beinhaltend zum Beispiel,
den Atmungstrakt, das Herzkreislaufsystem (z. B. ein Blutgefäß),
einen Teil des CSF-Raumes (Rückenmarksfluidraum), des Nervensystems
(z. B. den Rückenmarkskanal, die Ventrikel des Gehirns,
der Sub-Arachnoidalraum, etc.), ein Teil des Urinaltraktes (zum
Beispiel der Harnleiter), ein Teil des Lymphsystems, ein Teil der
Bauchhöhle, ein Teil der Brusthöhle, ein Teil
des Verdauungstraktes, ein Teil des Reproduktionstraktes (entweder
des weiblichen Reproduktionstraktes – z. B., ein Lumen des
Eileiters) oder des männlichen Reproduktionstraktes (einschließlich
verschiedener Lumen beinhaltend aber nicht begrenzt auf die Nebenhoden,
die Samenleiter, den herausführenden Duktus, die Ampulla, den
Samengang, den Ejakulationsgang oder die Harnröhre), den
Gallentrakt, das Nasenloch oder die Nasenhöhle, die Mundhöhle,
den Verdauungstrakt, die Tränenkanäle oder das
Drüsensystem. Andere Körperlumen können
im Hör- oder Sehsystem gefunden werden oder in Verbindungen
zwischen diesen, z. B. der Eustachium. Einige der hier beschriebenen Einheiten
und Systeme können verwendet werden in Körperlumen
durch die Fluid-fließt, aber es ist nicht beabsichtigt,
dass diese Einheiten oder Systeme begrenzt sind auf Verwendung in
röhrenförmigen Lumen-beinhaltenden Strukturen,
welche bewegliche Fluide enthalten; in einigen Anwendungsformen
kann eine Lumen-bewegliche Einheit verwendet werden in einem Körperlumen
mit relativ unbeweglichem oder periodisch beweglichem Fluid.
-
Auch
beinhaltend in dem Schutzbereich des Ausdruckes „Körperlumen"
sind künstliche Lumen in einem Körper, beinhaltend
Gefäßkatheter, Rückenmarksfluid-Shunts,
Gefäßtransplante, Darmverbindungen, Bypässe,
Dauerstents verschiedener Arten (z. B. Gefäß,
Magen-Darm, Tracheal, Atmungs, Harnröhe, Geniurettral,
etc.) und chirurgisch erzeugte Fisteln.
-
Der
Ausdruck Fluid, wie hier gebraucht wird, kann verweisen auf Flüssigkeiten,
Gase und andere Zusammensetzungen, Mischungen oder Materialien die
fluide Eigenschaften aufzeigen. Das Fluid innerhalb eines Körperlumens
könnte eine Flüssigkeit oder ein Gas oder gasartige
Gemische beinhalten. Der Ausdruck Fluid wie hier verwendet umfasst
Flüssigkeiten, Gase oder Gemische aus diesen, die auch feste
Bestandteile in einem Fluidträger beinhalten. Flüssigkeiten
können beinhalten, Gemische aus zwei oder mehreren verschiedenen
Flüssigkeiten, Lösungen, wässrige Massen
oder Suspensionen. Körperfluide können Bestandteile
beinhalten wie zum Beispiel Zellen, Zellteile oder zellulare Teile
oder Komponenten, Zusammenschlüsse oder Anhäufungen
von Zellen, Bakterien, Viren oder Pilzarten, Ionen, Molekühle,
Gasblasen, gelöstes Gas, suspendierte Teilchen, oder eine
Vielzahl andere Materialien, die in dem Körperfluid präsent
sein können. Bestandteile von Körperfluiden können
Materialien sein, die normal präsent sind in dem Körperfluid,
Materialien, die natürlich abgeleitet, aber normalerweise
nicht in dem Körperfluid präsent sind oder fremde
Materialien, die in das Körperfluid eingedrungen sind oder
in das Körperfluid eingebracht wurden (beinhaltend aber
nicht begrenzt auf zum Beispiel Krankheitserreger, Gifte, Verunreinigungen
oder Medikationen). Beispiele für Flüssigkeiten
innerhalb von Körperlumen schließen Blut, Gewebeflüssigkeit,
Serum, Urin, Samen, Verdauungsfluide, Tränen, Speichel,
Schleim, Rückenmarksfluid, Darminhalt, Gallenflüssigkeit,
Epithelexudat oder Ösophegalinhalt. Flüssigkeiten,
die innerhalb eines Körperlumens sein können beinhalten synthetische
oder eingeführte Flüssigkeiten, wie Blutersatz
oder Arzneimittel, Nähr- oder Salzlösungen. Fluide
können beinhalten Flüssigkeiten, die gelöste
Gase beinhalten oder Gasblasen oder Gas welches feine Flüssigkeitströpfchen
oder feste Partikel beinhaltet. Gase oder gasartige Gemische, die
in einem Körperlumen gefunden werden können, können beinhalten
eingeatmete oder ausgeatmete Luft, z. B. im Nasen oder Atmungstrakt
oder Darmgase.
-
Eine
Lumen-bewegliche Einheit kann konfiguriert sein, um in ein bestimmtes
Lumen zu passen durch die angemessene Auswahl der Dimensionen, der
Materi aleigenschaften und des Vortriebsmechanismus der Einheit.
Konfigurationsaspekte können beinhalten unter anderem die
Größe, die Form, die Steifigkeit/Flexibilität,
Porosität und biologische Kompatibilität, die
von beidem dem Material und der Konstruktion der Einheit abhängig
sein können. Die Dimensionen der Lumen-beweglichen Einheit
könnte so gewählt werden, dass die Einheit klein
genug ist, um in die kleinste zu erwartende Dimension eines Lumens
von Interesse zu passen. Ein Material welches beides ist, biologisch
kompatibel und ausreichend beständig für die Verwendung
in dem ausgewählten Lumen, kann ausgewählt werden
basierend auf den Standards, die dem Fachmann bekannt sind. Wo auch
immer eine Lumen-bewegliche Einheit oder System verwendet wird,
können die Dimensionen und mechanischen Eigenschaften (z.
B. Steifigkeit) von dem Lumen-beweglichen System und im Besonderen
das strukturelle Element des Lumen-beweglichen Systems gewählt
werden, um kompatibel mit dem Einsatzort zu sein, um eine zuverlässige
Positionierung der Einheit zu gewährleisten und eine Verletzung
der Lumen-beinhaltenden Struktur, welche das Körperlumen
beinhaltet, zu vermeiden. Der Vortriebsmechanismus kann für
den Typ und die Art des Lumens in dem sich bewegt wird gewählt
werden. Ein Lumen mit einem relativ gleichförmigen Querschnitt (Höhe
und/oder Breite) über die Länge in der sich bewegt
wird, kann von den meisten Vortriebsmechanismen durchquert werden.
Ein Lumen mit einem sich signifikant verändernden Querschnitt über
die Länge in der sich bewegt wird, kann eine Herausforderung für
einige Vortriebsmechanismen darstellen, die mit allen Seiten mit
der Lumenwand interagieren, aber eine Lumen-bewegliche Einheit,
die entlang einer Seite des Lumens läuft oder rollt oder
die mehr als eine Betriebsweise zum Vortrieb benutzt, kann sich gut
den Veränderungen im Lumenquerschnitt anpassen. Eine Lumen-bewegliche
Einheit, die in der Lage ist ihre Dimension zu Ändern (z.
B. ändern von Länge und Durchmesser) kann auch
in einigen Einsatzmöglichkeiten gebräuchlich sein.
Als Beispiel vergleiche U.S. Patentanmeldung 2005/0177223, die hiermit
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Aber in vielen
Fällen kann es möglich sein eine Lumen-bewegliche
Einheit mit festen Dimensionen zu Gestalten, die geeignet ist für
besondere Anwendungen oder ein Satz von Lumen- beweglichen Einheiten
in verschiedenen Größen bereitzustellen, von welchem
die beste Größe für eine bestimmte Anwendung
oder für einen bestimmten Patienten gewählt werden
kann, um der Veränderlichkeit in Lumendimensionen zwischen
individuellen Patienten Rechnung zu tragen. Die Lumen-bewegliche
Einheit kann beinhalten ein strukturelles Element, welchen zumindest
einen von dem Vortriebsmechanismus, Bewegungssteuerungsschaltkreis,
Sensor, Reaktion-einleitenden Schaltkreis und aktives Teil trägt.
Verschiedene Materialien können verwendet werden für
die Konstruktion des strukturellen Elementes. Als Beispiel kann
das strukturelle Element ein selbst expandierendes Material, ein
dehnbares Material oder ein netzartiges Material beinhalten. Flexibilität
kann durch Konfiguration als auch durch Material verliehen werden:
zum Beispiel, das strukturelle Element kann eine geschlitzte Struktur
beinhalten. Das strukturelle Element kann, wie oben angeführt,
ein biologisch kompatibles Material aufweisen und kann eine bioaktive
Komponente (wie ein Arzneimittel abgebender Überzug oder
ein biologisch aktives Material angefügt oder eingebunden
in das strukturelle Element) beinhalten.
-
2A–2D beschreiben
eine Vielzahl von möglichen Konfigurationen für
strukturelle Elemente von Lumen-beweglichen Einheiten zur Verwendung
in Körperlumen. In einigen Ausführungsformen kann
das strukturelle Element eine im Wesentlichen röhrenförmige
Struktur aufweisen. Das strukturelle Element kann beinhalten ein
oder mehrer Lumen, die in Flüssigkeitskommunikation mit
dem Körperlumen sind. In einigen Ausführungsformen
kann das strukturelle Element einen einstellbaren Durchmesser haben.
Strukturelle Elemente können die Form eines kurzen Zylinders 50 haben,
wie gezeigt in 2A; eines Kreisring 52,
wie gezeigt in 2B; eines Zylinders 54,
wie gezeigt in 2C; oder einer Spirale 56,
wie gezeigt in 2D. Eine spirale Struktur ist
zum Beispiel offenbart in Bezrouk et al., „Temperature
Characteristics of Nitinoal Spiral Stents"; Scripta Medica (BRNO);
welches folgende Daten trägt 08/2005, 10/2005; Seiten 219–226;
Vol. 78, No. 4, welches hiermit in der Gesamtheit durch
Bezugnahme aufgenommen ist. Längliche Formen wie Zylinder 54 oder
Spirale 56 können ge eignet sein zur Verwendung
in röhrenförmigen Lumen-beinhaltenden Strukturen,
wie zum Beispiel Blutgefäße.
-
Strukturelle
Elemente können aus verschiedenen Materialien gebildet
sein, einschließlich Metalle, Polymere, Gewebe und verschiedene
Verbundwerkstoffe beinhaltend eines von anorganischen oder organischen
Charakter, der letztere beinhaltet Materialien biologischer und
nicht biologischer Herkunft, ausgewählt um angemessene
biologische Kompatibilität und mechanische Eigenschaften
aufzuweisen. In diesen und anderen Beispielen von strukturellen
Elementen ist es vorgesehen, dass zusätzliche Komponenten,
wie zum Beispiel Sensoren, Schaltkreise und Vortriebsmechanismen
angefügt oder verbunden, hergestellt auf oder integral
gebildet mit dem strukturelle Element sind, aber derartige zusätzlichen
Komponenten sind in diesen Zeichnungen nicht dargestellt.
-
In
einigen Ausführungsformen, kann das strukturelle Element
ein selbst expandierendes Material oder dehnbares Material beinhalten.
In einigen Ausführungsformen, kann sowohl die Form als
auch das Material des strukturellen Elements zu den expandierenden
oder flexiblen Eigenschaften des strukturellen Elements beitragen.
Zum Beispiel kann das strukturelle Element aus einem netzartigen
Material oder einer geschlitzten Struktur gebildet sein oder diese
enthalten.
-
Wie
in 3A–3C gezeigt,
kann die Hauptform eines strukturellen Elements von verschiedenen
Variationen abhängig sein, z. B. von der Perforation, wie
gezeigt im strukturellen Element 60 in 3A; einer netzartigen Struktur, wie gezeigt im strukturellen
Element 62 in 3B;
oder dem Aufweisen eines oder mehrerer Schlitze 64 in dem
strukturellen Element 60 in 3C.
Schlitz 64 erstreckt sich entlang der gesamten Länge
des strukturellen Elements 66; in anderen Ausführungsformen
können ein oder mehrere Schlitze (oder Netze oder Perforationen)
auch nur in einem Teil des strukturellen Elements vorliegen. Durch
die Verwendung spiralförmiger, netzförmiger, oder
geschlitzter struktureller Elemente (wie gezeigt in 2D, 3B und 3C), gebildet
aus dehnbarem Material, lassen sich elastische, federnde oder selbst
expandierend/selbst zusammenziehend strukturelle Elemente bilden.
Ein selbst expandierendes oder selbst zusammenziehendes strukturelles
Element kann das Positionieren des strukturellen Elements innerhalb
eines Körperlumens eines Organismus erleichtern. In einigen
Ausführungsformen, kann flexibles Material mit einstellbarem
Durchmesser, Verjüngungs- und Längeneigenschaften
verwendet werden. Zum Beispiel können manche Materialien
von einer längeren, schmaleren Konfiguration 70,
wie gezeigt in 4A, zu einer kürzeren,
weiteren Konfiguration 72, wie gezeigt in 4B wechseln oder sich verjüngen über
ihre Länge. Strukturelle Elemente, die diese Art von expandierenden/zusammenziehenden
Eigenschaften aufweisen, können zum Beispiel beinhalten,
Netzstrukturen gebildet von verschiedenen Metallen oder Plastiks,
und einiger polymerer Materialien. Beispiele einiger Formverändernder
Materialien sind beschrieben in „Agile new plastics
change shape with heat"; MIT News Office; 20. November 2006; Seiten
1–4; Massachusetts Institute of Technology; gedruckt am 22.
November 2006; zu finden unter http://web.mit.edu/newsoffice/2006/triple-shape.html; „Agile
new plastics change shape with heat"; MIT Tech Talk; 22. November
2006; Seite 5 (1 Seite); und SHAHINPOOR, MOHSEN;
KIM KWANG J. („Ionic polymer-metal composites: IV. Industrial
and medical applications; Smart Materials and Structures; 2005;
Seiten 197–214: Vol. 14; Institute of Physics Publishing),
die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Die
exemplarischen Ausführungsformen beschrieben in 2A–2C, 3A–3C und 4A und 4B sind
im Wesentlichen zylindrisch und hohl und röhrenförmig
in ihrer Konfiguration mit einer einzigen zentralen Öffnung.
Demnach kann das Äußere des zylindrischen, strukturellen
Elements die Wand des Körperlumen kontaktieren und mit
ihr interagieren und das Innere des strukturellen Elements (innerhalb
der einzigen zentralen Öffnung) kann einen Fuid-kontaktierendes
Teil des strukturellen Elements bilden. Allerdings sind Lumen-bewegliche
Elemente gemäß den verschiedenen Ausführungsformen
nicht begrenzt auf zylindrische strukturelle Elemente mit einer
einzigen zentralen Öffnung. Alternativ kann ein struk turelles
Element auch so konfiguriert sein zum Kontaktieren und zum Bewegen
entlang eines Teils einer Wand des Körperlumen, kontaktierend
und interagierend mit der Lumenwand über einer Teil ihrer
Querschnittsflächenteil (im Gegensatz zum Kontaktieren
der Lumenwand über seine komplette Querschnittsfläche)
ohne die Bewegung des Fluis im Körperlumen zu behindern.
Eine derartige Ausführungsform kann ungefähr halbkugelförmig oder
halbellipsenförmig sein, mit einer Querschnittsfläche
wie in 5A beschrieben. Andere Ausführungsformen
können Pillen- oder kapselförmig sein, angepasst
um sich durch den zentralen Teil eines Körperlumens zu
bewegen.
-
5A bis 5F beschreiben
eine Vielzahl von Querschnittsflächenkonfigurationen von strukturellen
Elementen von Lumen-beweglichen Einheiten. In 5A ist eine Lumen-bewegliche Einheit 100 im
Lumen 102 der Lumen-beinhaltenden Struktur 104 positioniert.
In dieser Ausführungsform kann der Fluid-kontaktierende
Teil 106 die Oberfläche des strukturellen Elements 100 sein,
welches dem Lumen 102 zugewandt ist, während das
Lumenwand-interagierende Teil 108 eine gewebeanhaftende
Schicht auf der Oberfläche 110 des strukturellen Elements 100 beinhalten
kann. Gewebeanhaftstoffe können von der Lumen-beweglichen
Einheit freigegeben werden, wenn es seinen Bestimmungsort erreicht
hat. Lumen-bewegliche Einheit 100 kann ungefähr
halbkugelförmig oder halbeiförmig sein. Lumenwand-interagierender
Teil 108 kann eine Rundung aufweisen, die ungefähr
der Rundung des Lumens entspricht.
-
5B beschreibt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform
eines strukturellen Elements 150 im Lumen 152 von
der Lumen-empfangende Struktur 154. Strukturelles Element 150 beinhaltet verschiedene Öffnungen 156,
jede mit einer inneren Oberfläche 158, die ein
Fluid-kontaktierendes Teil bildet. Strukturelles Element 150 kann
einen oder mehrere Haken oder krallenartige Strukturen 160 beinhalten,
die als Lumenwand-interagierende Teile dienen, die das strukturelle
Element 150 in seiner Position in Hinsicht auf die Lumen-kontaktierende
Struktur 154 halten.
-
5C beschreibt im Querschnitt eine Ausführungsform
eines strukturellen Elements 200 in einem Lumen 202 von
der Lumen-empfangende Struktur 204. Strukturelles Element 200 beinhaltet
eine große zentrale Öffnung 206 und mehrere
umgebende Öffnungen 208. Die inner Oberfläche
jeder der Öffnungen 206 oder 208 dient
als Fluid-kontaktierendes Teil, während die Vorsprünge 210 als
Lumenwand-interagierende Teile agieren, die entweder durch Reibung
interagieren können oder leicht in das Innere der Wand
der Lumen-empfangende Struktur 204 hervorstehen können.
-
5D beschreibt eine weitere Ausführungsform
in der das strukturelle Element 250 einen im Wesentlichen
ovalen Querschnitt hat und einen Schlitz 252 beinhaltet.
Lumen-empfangende Struktur 254 kann im Allgemeinen einen
ovalen Querschnitt haben oder flexibel genug sein, um sich in die
Form des strukturellen Elements 250 verformen zu lassen. Strukturelles
Element 250 kann eine komprimierte, federartige Struktur
haben, die auswärtig gerichtete Kräfte produziert,
wie angezeigt durch die schwarzen Pfeile, so dass die Endteile 256 des
strukturellen Elements 250 gegen die Lumenwand drücken
und mit dieser interagieren. Die innere Oberfläche 258 des strukturellen
Elements 250 dient als Fluid-kontaktierender Teil des strukturellen
Elements 250.
-
5E ist ein Querschnitt des strukturellen Elements 300 in
einer Lumen-empfangenden Struktur 302. Strukturelles Element 300 beinhaltet
eine Vielzahl von vorstehenden Armen 304, die die Lumenwand 306 der
Lumen-empfangenden Struktur 302 kontaktieren und als Lumenwand-interagierende Teile
dienen. Innere Oberflächen 308 der Arme 304 dienen
als Fluid-kontaktierende Teile des strukturellen Elements 300.
-
5F beschreibt (in einem Querschnitt) ein anderes
Beispiel eines strukturellen Elements 350 positioniert
innerhalb der Lumen-empfangenden Struktur 352. Strukturelles
Element 350 beinhaltet zwei Öffnungen 354.
Die inneren Oberflä chen 356 der Öffnungen 354 dienen
als Fluid-kontaktierende Teile, während die äußere
Oberfläche 358 des strukturellen Elements 350 als
Lumenwand-interagierendes Teil dient.
-
Die
strukturellen Elemente beschrieben in 1–5 dienen als Beispiel und sind in keiner
Weise als begrenzend gedacht. Die Wahl der Größe
des strukturellen Elements und die passende Konfiguration für
ein bestimmtes Körperlumen kann von einem Fachmann gewählt
werden. Strukturelle Elemente können mit einer Vielzahl
von Herstellungsverfahren und einer Vielzahl von Materialien hergestellt
werden. Geeignete Materialien können beinhalten Metalle,
Keramiken, Polymere und Verbundwerkstoffe, die geeignete biologische
Kompatibilitäten haben, Sterilisierbarkeit, mechanische
und physikalische Eigenschaften, die einem Fachmann bekannt sind.
Beispiele von Materialien und Auswahlkriterien sind beschrieben
zum Beispiel in The Biomedical Engineering Handbook, Second
Edition, Volume I, J. D. Bronzino, Ed. Copyright 2000, CRC Press
LLC, Seiten IV-1-43–31. Herstellungstechniken
können beinhalten Spritzgießen, Fließpressen,
Stanzen, schneller Musterbau, Selbstzusammenbau, etc. und hängt
von der Wahl des Materials und der Größe der Einheit und
der Konfiguration ab. Abtastteile, aktive Teile und Vortriebsmechanismen
oder Strukturen der Lumen-beweglichen Einheit als auch die zugehörigen Schaltkreise
(nicht beschrieben in 2–5) können hergestellt werden auf
dem strukturellem Element unter Verwendung verschiedener Mikroherstellungs- und/oder
MEMS-Techniken, oder können separat konstruiert werden
und nachträglich montiert werden an das strukturelle Element
als ein oder mehrere separate Komponenten. Beispiele von Mikroherstellungstechniken
beinhalten zum Beispiel die, die beschrieben sind in U.S. Patentanmeldungen 2005/0221529,
2005/0121411, 2005/0126916 und NYITRAI, ZSOLT; ILLYEFALVI-VITEZ,
ZSLOT; PINKOLA, JANOS; „Preparing Stents with Masking & Etching Technology";
26th International Spring Seminar an Electronics Technology; welches
folgende Daten trägt 8. Mai 2003–11. Mai 2003
und 2003; Seiten 321–324; IEEE, die hiermit durch
Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind.
-
Gemäß einer
Ausführungsform wie dargestellt in 6, kann
eine Lumen-bewegliche Einheit 400 beinhalten ein Halteteil 402;
ein Fluid-kontaktierendes Teil 404, das konfiguriert ist,
Fluid innerhalb des Körperlumens zu kontaktieren und zumindest periodisch
das Fliessen des Fluids durch das Körperlumen gestattet;
einen Vortriebsmechanismus 406, der in der Lage ist, zum
Erzeugen einer Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das
Körperlumen in welchem die Lumen-bewegliche Einheit eingebracht
wurde; Bewegung-steuernder Schaltkreis 408, der zumindest
im Teil getragen wird von der Lumen-beweglichen Einheit und konfiguriert
zur Steuerung des Vortriebsmechanismus 406 zur Steuerung der
Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit 400 durch das Körperlumen;
einen Sensor 410, der in der Lage ist zum Erfassen von
einem Zustand von Interesse im Körperlumen und zum Generieren
von einem Abtastsignal 412, das das Erfassen des Zustandes von
Interesse anzeigt; Reaktion-einleitender Schaltkreis 414,
wirksam verbunden mit dem Sensor und konfiguriert zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals 416 nach Erhalt des
Abtastsignals, welches das Erfassen eines Zustandes von Interesse im
Körperlumen anzeigt; und einen aktiven Teil 418, der
wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und der in der Lage ist zum Erzeugen einer Reaktion nach Erhalt
des Reaktion-einleitendem Signals.
-
Der
Bewegung-steuernde Schaltkreis kann wirksam verbunden sein mit dem
Sensor und konfiguriert sein zur Steuerung des Vortriebmechanismus wenigstens
zum Teil in Reaktion auf den Erhalt des Abtastsignals, welches das
Erfassen eines Zustandes von Interesse im Körperlumen anzeigt.
-
Das
Halteteil kann verschiedene Formen haben, beinhaltend zum Beispiel
einen Anker, der in der Lage ist zumindest temporär an
der Wand des Lumens angefügt zu werden, wie gezeigt in 6;
mindestens einen Haken oder Kralle, wie z. B. beschrieben in 5B; mindestens ein anheftendes Material oder Kleber,
wie gezeigt in 5A; eine Bremse, um der Aktion
des Vortriebmechanismus entgegenzuwirken oder einen Ausschalter
für den Vortriebsmechanismus. In einigen Ausführungsformen
kann das Halteteil einen Umkehrmechanismus für den Vortriebsmechanismus
beinhalten, so dass es zum Halten der Bewegung nötig ist
genüg Vortrieb in die entgegen gesetzte Richtung zu erzeugen,
um dem Fluß des Fluids durch das Köperlumen etwas
entgegenzusetzen. Das Halteteil kann Teil oder zugehörig
zum Vortriebsmechanismus sein (z. B. Ausschalten des Vortriebsmechanismus)
oder es kann ein separater Mechanismus sein (anhängend,
haken- oder krallenartige Struktur, Anker etc.).
-
Die
Lumen-bewegliche Einheit kann beinhalten ein aktives Teil, das in
der Lage ist eine Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitenden
Signals zu Erzeugen. Eine Lumen-bewegliche Einheit kann ein einzelnes
aktives Teil oder eine Vielzahl von aktiven Teilen beinhalten, die
von gleicher oder verschiedener Art sein können. Aktive
Teile können zugehörige oder ergänzende
Funktionen ausführen. Eine Vielzahl verschiedener Arten
von aktiven Teilen können verwendet werden in Ausführungsformen
der Lumen-beweglichen Einheit; eine Lumen-bewegliche Einheit kann
ein oder mehrere aktive Teile beinhalten, und jedes aktive Teil
kann eine oder mehrere Aktionen ausführen.
-
7–27 zeigen
Beispiele verschiedener aktiver Teile, die beinhaltet sein können
in einer Lumen-beweglichen Einheit. Einige der aktiven Teile können
besonders zur Verwendung in einer Lumen-beweglichen Einheit geeignet
sein, wenn sich diese bewegt und einige aktive Teile können
besonders zur Verwendung von einer Lumen-bewegliche Einheit geeignet
sein, wenn diese in Ruhe im Körperlumen ist. Viele der
hier beschriebenen Beispiele von aktiven Teilen können
angepasst werden zur Verwendung in beiden Fällen.
-
Das
aktive Teil kann ein Heizelement 450 beinhalten wie beschrieben
in 7A, wirksam gekoppelt mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis 451 und konfiguriert zum Aufheizen in Reaktion
auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Das Heizelement
kann ein Widerstandselement sein, welches Hitze erzeugt wenn ein
Strom durch es hindurch fließt oder es kann ein magnetisch
aktives Material sein, welches Hitze erzeugt wenn es einem elektromagnetischen
Feld ausgesetzt ist. Beispiele von magnetisch aktiven Materialien
beinhalten permanent magnetisierbare Materialien, ferromagnetische
Materialien wie Eisen, Nickel, Kobalt und Legierungen davon, fernmagnetische
Materialien wie Magnetit, eisen(II)haltige Materialien, eisen(III)haltige
Materialien, diamagnetische Materialien wie Quartz, paramagnetische
Materialien wie Silikate oder Sulfide und antiferromagnetische Materialien
wie gekantete antiferromagnetische Materialien, die sich ähnlich verhalten
wie ferromagnetische Materialien; Beispiele von elektrisch aktiven
Materialien beinhalten Ferroelektrika, Piezoelektrika und Dielektrika.
In einigen Ausführungsformen kann Hitze durch eine exothenne
chemische Reaktion generiert werden. U.S. Patentanmeldungen 2002/0147480
und 2005/0149170, zeigen Beispiele erhitzender und/oder abkühlender Mechanismen
und Strukturen und sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
-
Alternativ
kann der aktive Teil ein kühlendes Element 452 beinhalten,
wie beschrieben in 7B, wirksam gekoppelt mit dem
Reaktion-einleitenden Schaltkreis 453 und konfiguriert
zum Abkühlen in Reaktion auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden
Signals. Abkühlung kann durch eine Vielzahl von Mechanismen
und/oder Strukturen erzeugt werden. Zum Beispiel kann Abkühlung
durch eine endotherme Reaktion (wie zum Beispiel durch das Mischen von
Ammoniumnitrat und Wasser) erzeugt werden, eingeleitet durch das Öffnen
eines Ventils oder das Betätigen eines Kontainers in Reaktion
auf das Steuerungssignal. Andere Verfahren und/oder Mechanismen
zum Erzeugen von Abkühlung können beinhalten aber
sind nicht begrenzend auf, thermoelektrische (Peltier-Effekt) und
Flüssigkeits-Gas-Verdampfungs (Joule-Thomson) Einheiten.
-
In
einigen Ausführungsformen kann das aktive Teil eine elektromagnetische
Strahlungsquelle 454 beinhalten, wie beschrieben in 7C, die wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis 455 und
konfiguriert ist zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung in
Reaktion auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Elektromagnetische
Strahlungsquellen können Lichtquel len beinhalten wie zum
Beispiel Licht emittierende Dioden und Laserdioden oder Quellen
anderer Frequenzen von elektromagnetischer Energie oder Strahlung, Radiowellen,
Mikrowellen, ultraviolette Strahlen, Infrarotstrahlen, optische
Strahlen, Terahertz Bündel und Ähnliches.
-
Das
aktive Teil kann eine akustische Energiequelle
456 beinhalten
(z. B. ein piezoelektrisches Element), wie beschrieben in
7D, welches wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
457 und
konfiguriert ist zum Emittieren von akustischer Energie in Reaktion
auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Eine akustische Energiequelle
kann Druckpulse verschiedener Frequenzen generieren, beinhaltend
hörbare Frequenzen, Unterschallfrequenzen und Überschallfrequenzen.
Ein Mikroschallgeber kann konstruiert werden wie zum Beispiel in
U.S. Patent 5,569,968 , das
hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
Das
aktive Teil kann eine Druckquelle beinhalten, die wirksam gekoppelt
ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis und die konfiguriert
ist, Druck auf das Körperlumen auszuüben in Reaktion auf
den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Ausgeübter
Druck kann positiver Druck (z. B. zum Bilden eines Drucksitzes der
Einheit mit der Lumenwand, wie oben beschrieben, oder zum Ausüben
von Druck auf eine besondere Stelle, um zum Beispiel eine Blutung
zu stoppen) oder negativer Druck (z. B. ein Vakuum, zum Anhaften
eines Teils der Lumenwand an die Lumen-bewegliche Einheit, zum Beispiel zum
Schließen eines Lecks oder Aneurysmas oder zum Positionieren
der Einheit, wie vorher beschrieben). Druck ausgeübt auf
ein Körperlumen kann eine oder beide der Lumenwände
oder den Inhalt des Lumens beeinflussen; in einigen Fällen
führt die Anwendung von Druck in einem Körperlumen
zum Anstieg (oder Abfall) des Druckes in einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit)
in dem Körperlumen. Eine Druckquelle kann Materialien beinhalten
die expandieren durch Absorption von Wasser oder anderer Materialien,
expandieren oder zusammenziehen durch das Generieren oder das Verbrauchen
von Gas oder der veränderten Gestalt durch chemische Reaktionen oder Temperaturveränderungen,
elektrisch erzeugten Maxwell Belastungen, osmotischen Belastungsgeneratoren,
etc.. 8A beschreibt eine negative
Druckquelle 460, die in der Lage ist negativen Druck (in
diesem Beispiel eine wesentlich radial nach innen gerichtete Kraft)
auf die Lumenwände 461 auszuüben, während 8B eine positive Druckquelle 462 (expandierend
oder Expansion) beschreibt, die in der Lage ist positiven Druck
(in diesem Beispiel, eine im Wesentlichen radial nach außen
gerichtete Kraft) auf die Lumenwände 461 auszuüben.
-
Ausüben
von negativem Druck zum Ziehen der Lumenwände nach innen,
um eine Abdichtung mit der Lumen-beweglichen Einheit zu bilden,
wie beschrieben in 8A, kann hilfreich sein zum
Reparieren oder Kompensieren eines Aneurysmas oder eines anderen
strukturellen Defektes oder Fehlerstelle einer Lumenwand. Expandieren
und/oder Ausüben von positivem Druck von einer Lumen-beweglichen
Einheit kann dazu benutzt werden, ein verengtes Lumen zu öffnen
oder die Lumen-bewegliche Einheit an ihrem Platz innerhalb des Lumens
zu halten, wie beschrieben in 8B.
Expandieren des ganzen oder eines Teiles der Lumen-beweglichen Einheit kann
beinhalten das Expandieren eines strukturellen Elements oder eines
Teils davon, was dadurch erzeugt werden kann, dass eine oder mehrere
Kammern mit Flüssigkeit oder Gas aufgeblasen werden, oder
Expansion oder Änderung in der Konfiguration eines formändernden
Materials, Bimetallstrukturen etc.
-
Das
aktive Teil kann ein Positionierungselement beinhalten, welches
wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und welches konfiguriert ist die Lumen-bewegliche Einheit in ihrer Position
im Körperlumen zu sichern, in Reaktion auf den Erhalt des
Reaktion-einleitenden Signals. Ein Positionierungselement kann eine
haken- oder krallenartige Struktur sein, die entweder in die Oberfläche
der Lumenwand eindringt oder diese einfängt, wie in 5B, ein expandierendes Element, das die Lumen-bewegliche
Einheit dazu veranlasst einen Drucksitz mit dem Lumen zu bilden,
wie in 8B, ein anhaftendes Material
oder Kleber, wie in 5A, oder andere Strukturen
oder Materialien, die mit der Lumenwand interagieren können.
Ein Positionierungselement kann zum Beispiel auch beinhalten einen
Sog generierenden Mechanismus (negativer Druck), der die Lumen-bewegliche
Einheit dazu veranlasst an der Wand des Körperlumens durch
Sog anzuhaften, wie beschrieben in 8A.
Krallen- oder hakenartige Strukturen können fixiert oder
beweglich sein. Bewegliche Strukturen können mechanische
Elemente und/oder Materialien beinhalten, die die Form oder Steifigkeit ändern
in Reaktion auf Temperatur, elektrisches Feld, magnetisches Feld
oder verschiedener anderer Steuersignale. Als Beispiel beschreiben 9A und 9B eine
Lumen-bewegliche Einheit 554, die beinhaltet Positionierungselemente 556.
Positionierungselemente wie das Positionierungselement 556 können
verwendet werden als aktive Teile in einigen Ausführungsformen
der Erfindung. 9B ist eine Großaufnahme
des Teils 558 der Lumen-beweglichen Einheit 554 und
des Positionierungselementes 556. Positionierungselement 556 ist
gezeigt in einer ausgefahrenen Konfiguration (angezeigt durch die
durchgängige Umrandung) aber kann auch eingefahren werden
(angezeigt durch die gestrichelte Umrandung und Bezugszeichen 560). Zum
Beispiel kann Positionierungselement 556 die Konfiguration ändern,
wenn dieses einem elektrischen Strom von der Stromquelle 562 verbunden
mit dem Positionierungselement 556 durch den Schaltkreis 564 ausgesetzt
ist. Positionierungselement 556 kann ein krallen-artiger
Vorsprung sein, der sich bewegen oder ausfahren lässt,
um dieses in die Lumenwand zu graben, um die Lumen-bewegliche Einheit 554 zu
positionieren in Bezug auf eine Lumenwand. Positionierungselement 556 kann
dafür sorgen, dass die Lumen-bewegliche Einheit festgehalten
wird in der angestrebten Position innerhalb eines Lumens für
eine kurze oder längere Zeit. Zum Beispiel können Positionierungselemente
ausgefahren werden, um temporär die Lumen-bewegliche Einheit
am Platz zu halten und nachträglich eingefahren werden,
um der Lumen-beweglichen Einheit zu erlauben sich weiter durch das
Lumen zu bewegen. Alternativ kann die Lumen-bewegliche Einheit sich
durch das Lumen bewegen bis es eine Stelle von Interesse erreicht
hat und kann dann das Positionierungselement ausgefahren werden
im Wesentlichen permanent, um die Lumen-bewegliche Einheit im Wesentlichen
permanent an dem Platz von Interesse zu halten. Verschiedene andere
Arten von Positionierungselementen können auch verwendet
werden. Zum Beispiel, Krallen, Klemmen, Spannungselemente, expandierende Elemente,
und Anhaftendes sind alles Beispiele von Positionierungselementen
die verwendet werden können, um eine Lumen-bewegliche Einheit
am Platz zu halten. Gewisse Positionierungselemente können dazu
geeignet sein die Lumen-bewegliche Einheit an ihrem Platz zu halten
für längere Zeiten, während andere Positionierungselemente
mehr dazu geeignet sind die Lumen-bewegliche Einheit nur für
kurze Zeit an ihrem Platz zu halten.
-
Das
aktive Teil kann ein Fluss-modulierendes Element beinhalten, welches
wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und konfiguriert ist zum Modulieren des Flusses des Fluids durch
zumindest einen Teil des Körperlumens in Reaktion auf den
Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Ein Flussmodulierendes
Element kann den Fluss des Fluids durch das Körperlumen
modulieren, um damit die Menge der Verwirbelungen im Fluss, die
Volumenrate des Flusses, die Fluidgeschwindigkeit, die Richtung
des Flusses oder andere Flusscharakteristika zu modifizieren. Ein
Fluss-modulierendes Element können zum Beispiel ein Ventil,
eine Klappe, ein flussleitendes Element, ein Abzweiger oder ein Verteiler,
ein Filter, ein Stromstörer, eine Kanalbegrenzung, eine
Kanalerweiterung oder andere Strukturen sein, die in der Lage sind
den Fluss zu modifizieren nach den Prinzipien der Strömungslehre
die im Stand der Technik bekannt sind. 10A stellt
einen Teil 600 der Lumen-beweglichen Einheit dar beinhaltend
einen Kanal 602 und einen zweiten Kanal 604 in
denen Ventile 606 bzw. 608 platziert sind. Ventil 606 ist
in der geöffneten Position und erlaubt Fluidfluss, wie
angezeigt durch den Pfeil. Ventil 608 ist in der geschlossenen
Position und verhindert den Fluss des Fluids. Ventile 606 und 608 können
von jeder verschiedenen Art von steuerbaren Ventilen oder Mikroventilen
sein.
-
10B stellt eine Lumen-bewegliche Einheit 610 dar
beinhaltend eine Klappe 612 positioniert im Lumen 614.
Klappe 612 kann den Fluidfluss im Lumen 614 modifizieren,
z. B. durch Herabsetzen der Wirbelströme oder durch Herabsetzen der
Flussgeschwindigkeit. Fluid kann an beiden Seiten der Klappe 612 fließen
wie angezeigt durch die Pfeile.
-
10C stellt eine Lumen-bewegliche Einheit 620 dar,
beinhaltend ein flussleitendes Element 622. Flussleitendes
Element 622 kann den Fluidfluss im Lumen 624 leiten,
so dass das Fluid tendiert sich zu einem bestimmten Teil des Lumens
zu bewegen.
-
10D beschreibt einen Teil 630 von einer Lumen-beweglichen
Einheit, die einen Abzweiger (oder Verteiler) 632 beinhaltet.
Fluid kann in den Hauptkanal 634 fließen und aufgeteilt
werden, so dass es in die Nebenkanäle 636 und 638 fließt,
die zu zusätzlichen Strukturen entweder innerhalb der Lumen-beweglichen
Einheit oder innerhalb des Körperlumens führen
können (z. B. wenn die Lumen-bewegliche Einheit im Herzkreislaufsystem
verwendet wird, können die Nebenkanäle 636 und 638 zu
besonderen Blutgefäßen führen, die von
einem größeren Blutgefäß abzweigen
in welchem sich die Lumen-bewegliche Einheit befindet). Ein Ventil
im Hauptkanaleingang 640 oder im Eingang von einem oder
beiden der Nebenkanäle (z. B. Eingang 642 von
Nebenkanal 636) kann dazu verwendet werden, um den Betrieb des
Verteilers 632 zu steuern.
-
10E beschreibt eine Lumen-bewegliche Einheit 650 beinhaltend
einen Filter 652; in einem Körperlumen definiert
durch die Lumenwände 654. Filter 652 kann
gebildet sein durch einen Schirm, ein Netz, Fasern, ein gesintertes
Material, oder verschiedene andere Materialien ausgewählt
zum Entfernen von Partikeln, aus dem, Fluid, das durch den Filter fließt,
die einen bestimmten Größenbereich oder die eine
bestimmte Affinität oder bindende Eigenschaft haben.
-
10F beschreibt eine Lumen-bewegliche Einheit 660,
die einen Stromstörer 662 beinhalten zum Modifizieren
des Durchflusses durch die zentrale Öffnung 664 der
Lumen-beweglichen Einheit 660. In einigen Ausführungsformen,
z. B. wie beschrieben in 10F,
kann der Strömstörer 662 in der Lage sein
um eine Ach se 664 zu rotieren, um den Strömstörer
hinein und hinaus aus dem Kanal zu bewegen, um gesteuerte Modulation
des Fluidflusses bereitzustellen.
-
10G beschreibt eine Lumen-bewegliche Einheit 670 mit
einem zentralen Kanal 672 mit einer Kanalbegrenzung 674.
Kanalbegrenzung 674 kann durch ein Vorsprungsteil 676 gebildet
sein, das sich um den Umfang des Kanals 672 erstreckt.
Vorsprungsteil 676 kann eine expandierende oder aufblasbare
Struktur sein, um eine steuerbare Kanalbegrenzung bereitzustellen.
-
10H beschreibt eine Lumen-bewegliche Einheit 680 mit
einem zentralen Kanal 682, der zu einer Kanalerweiterung 684 führt.
Kanalerweiterung 684 kann gebildet werden beim Zurückziehen
einer expandierten oder aufgeblasenen Struktur 686, die sich
um den Umfang des Kanals 682 erstreckt. Expandierende oder
aufblasbare Struktur 686 ist gezeigt in eingezogener Konfiguration 686a (somit
wird Kanalerweiterung 684 gebildet) und in expandierter Konfiguration 686b,
in der im Wesentlichen keine Kanalerweiterung gebildet wird. Expandierende
oder aufblasbare Struktur 686 kann bis zu verschiedenen Graden
expandiert werden, um verschiedene Größen von
Kanalerweiterungen zu bilden.
-
In
einigen Ausführungsformen kann der aktive Teil einer Lumen-beweglichen
Einheit einen Separator beinhalten, der wirksam verbunden ist mit
dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis und konfiguriert ist zum selektiven
Entfernen spezifischer Komponenten aus dem Fluid in Reaktion auf
das Erfassen eines lokalen Zustandes von Interesse. Ein Separator
kann dabei zum Beispiel ein molekulares Sieb oder mechanischer Filter
(beinhaltend zum Beispiel, Schirm, Netz, Faser, etc. wie beschrieben
in 10E) sein, der eine Öffnung
hat, die so groß ist, dass sie einige Partikel passieren
lässt oder Strukturen einer bestimmten Größe
oder Größenbereich, oder ein chemischer oder biochemischer
Separator basierend auf der bindenden Affinität, Ladung,
Oberflächenenergie etc. wie es dem Fachmann bekannt ist.
Zum Beispiel U.S. Patentanmeldung 2005/0126916, die hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen wird, bietet ein Beispiel eines mikrohergestellten
Netzes.
-
Ein
Separator kann Komponenten entfernen, die nicht in der Flüssigkeit
gewollt sind (z. B. weil sie fremd sind, schädlich, etc.)
oder er kann Komponenten entfernen zum Zwecke des Sammelns von einer Probe
zur Analyse. Deshalb können zugehörige Ausführungsformen
das aktive Teil einen Probensammler beinhalten. Entweder fluide
oder feste (z. B. Gewebe) Proben können eingesammelt oder
gefangen werden, abhängig von dem Typ und/oder dem Design
des Probensammlers. Beispiele von Probensammler-Strukturen und Mechanismen
sind offenbart in
U.S. Patenten
6,436,120 und
6,712,835 und
HANNA,
DARRIM.; OAKLEY, BARBARA A.; STRYKER, GABRIELLE A.; „Using
a System-on-a-Chip Implantable Device Filter Circulating Infected
Cells in Blood or Lymphs"; IEEE Transactions an Nanobioscience;
welches folgende Daten trägt 25. Januar 2003, März
2003; Seiten 6–13; Vol. 2, No. 1; IEEE, die hiermit
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Ein anderer
Mechnismus zum Einfangen von festem Material ist ein Greifer, wie
offenbart in
U.S. Patent 6,679,893 ,
welches hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
In
einigen Ausführungsformen kann das aktive Teil einen Fluid-einfangenden
Teil beinhalten, der wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und der konfiguriert ist zum Einfangen des erfassten
Materials von Interesse. 11 beschreibt
eine Einheit 700 beinhaltend einen Fluid-einfangenden Teil 706.
Lumen-bewegliche Einheit 700 beinhaltet einen Sensor 702,
Reaktion-einleitenden Schaltkreis 704 und Fluid-einfangenden
Teil 706. Fluid dringt durch die Einlassöffnung 708 in
das Fluid-einfangende Teil 706 ein. Fluid-einfangendes
Teil 706 kann zum Beispiel ein Reservoir sein in welches das
Fluid durch kapillare Aktion oder durch negativen Druck, zum Beispiel
erzeugt durch eine Pumpe, hineingezogen wird. Eingefangenes Fluid
kann behandelt und gelöst oder einfach gespeichert werden.
In einigen Anwendungen kann das gespeicherte Fluid zur Analyse benutzt
werden.
-
Das
Probensammler-Teil kann ein Fluid-einfangendes Teil sein, das konfiguriert
ist zum passiven Einsammeln von Fluid und/oder Bestandteilen davon,
beinhal tend Zellen oder andere biologische Bestandteile in einem
Matrixwerkstoff, der in einigen Ausführungsformen außen
an der Lumen-beweglichen Einheit lokalisiert sein kann oder in anderen Ausführungsformen
in einer Kammer (z. B. Fluid-einfangender Teil
706 in
11) enthalten sein kann. Der Matrixwerkstoff kann
einen Absorber beinhalten wie, Baumwolle, Zellulose, natürlichen
oder künstlichen Schwamm, ein Gel (natürliches
Gel wie Agarose, ein natürliches und/oder synthetisch Polymergel, ein
Hydrogel), ein Kolloid, eine Gummibase wie zum Beispiel Gummiarabikum,
oder Mikropartikel. Das Probensammler-Teil kann beinhalten eine
Lipid-Einzelschicht, Lipid-Doppelschicht, Liposom, Dendrimer, Ligand-Affinitätsharz
mit konjugierten Peptiden oder Antikörpern, Ionophoren,
Hydrosole, Sol-Gel, Xerogel, Aerogel, Smartgel, Kohlenwasserstoffgel,
oder Eisengel. Viele Arten von porösen Hydrogels sind bekannt
wie die zur Verwendung von Wundverbänden des
U.S. Patentes No. 6,372,248 , das hiermit
in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Alternativ
kann der Probensammler beinhalten einen synthetisches Order natürliches
absorbierendes Material, wie Proteoglycan oder geladenes Polymer wie
Polysine, einer Art, die die Adhäsion eines oder mehrerer
Fluidbestandteile begünstigt, z. B. eine Zelle oder Protein.
Andere Materialien können beinhalten halbspezifische oder
nicht-spezifische Absorber, wie Silicumdioxid-(SiO
2)
oder Aluminiumoxid-(Al
2O
3)Gel
oder Ionen austauschendes Harz, möglich als Teil des Matrixwerkstoffes.
Weitere Beispiele für Materialien zur Probesammlung sind
offenbart in den
U.S. Patenten
6,861,001 und
6,475,639 , die
hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Alternativ oder zusätzlich
kann der Probensammler ein oder mehrere Erkennungselemente beinhalten von
einer Art die in der Lage ist einen Fluidbestandteil zu erkennen
und/oder spezifisch zu binden. Solche Erkennungselemente können
biologisch sein, wie zum Beispiel ein Staphylokokken-Protein A Komplex, welches
generell Immunglobulin bindet; ein bindendes Peptide oder Protein
wie Immunglobulin; ein DNA bindendes Protein und/oder ein genetisch
generiertes Protein; eine Nucleinsäure vielleicht ein Aptamer;
ein Kohlenhydrat; ein Lipid; ein Konjugat; oder ein synthetisches
Molekühl wie ein künstlicher Antikörper
oder andere Mimetic.
U.S. Patente
6,255,361 ;
5,804,563 ;
6,797,522 ; und
5,831,012 und U.S. Patentan meldung
10040018508 offenbaren Beispiele dieser Mimeticen und sind hiermit
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
-
12 beschreibt Lumen-bewegliche Einheit 750 beinhaltend
eine Probesammel-Struktur 752, die in der Lage ist eine
feste Probe 754 einzusammeln, z. B. für eine Biopsie
und/oder zum Entfernen von beschädigten, erkrankten oder
anderweitig ungewolltem Gewebe. In dem Beispiel beschrieben in 12 ist eine feste Probe 754 ein festes
Material gefunden auf oder direkt unter der Oberfläche
der Lumen-definierenden Wand 756 (zum Beispiel arterieller
Plaque). Feste Probe 754 ist platziert in dem Speicherungsreservoir 758 durch
die Probesammel-Struktur 752. In einer zugehörigen
alternativen Ausführungsform kann eine Lumen-bewegliche
Einheit beinhalten einen Filter oder selektive Bindungsregionen,
um Material aus dem Fluid, das an der Lumen-beweglichen Einheit
vorbei oder durch sie strömt, zu entfernen.
-
In
einigen Ausführungsformen kann das aktive Teil ein katalytisches
Teil beinhalten, das wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und das konfiguriert ist zum Aussetzen oder zur Aktivierung
eines Katalysators in Reaktion auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden
Signals. Beispiele des Katalysators beinhalten anorganische Katalysatoren
wie Metalloberflächen und organische Katalysatoren wie
Enzyme. Eine Oberfläche mit katalytischen Eigenschaften
(wie zum Beispiel Metall) oder die ein katalytisches Material daran
angehängt oder gebunden haben, könnenausgesetzt
oder aktiviert werden dadurch, dass der Fluidstrom über
die Oberfläche gelenkt wird zum Modifizieren der chemischen Eigenschaft
der Oberfläche oder durch Entfernen eines abdeckenden Teils
der Oberfläche. Zum Beispiel wie gezeigt im Querschnitt
in 13, kann ein Teil 800 der Lumen-beweglichen
Einheit einen Kanalteiler 802 beinhalten, der zwei Kanäle 804 und 806 abtrennt.
Kanal 806 beinhaltet ein katalytisches Material 808,
welches in der Lage ist, eine katalytische Reaktion mit einem oder
mehreren Komponenten des Fluids, das durch den Kanal 806 fließt
wie angezeigt durch den Pfeil, hervorzurufen. Eine bewegliche Blende 810 auf
der Achse 812 kann den Fluidfluss in Kanal 804 blockieren
während es den Fluidfluss in den Kanal 806 und über
das katalytische Material 808 erlaubt, oder sie kann zurückgestellt
werden, um Fluidfluss in Kanal 806 zu blockieren und den
Fluidfluss in Kanal 804 erlauben. In einigen Ausführungsformen
einer Lumen-beweglichen Einheit, kann der aktive Teil einen katalytischen
Teil beinhalten, der wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitendem
Schaltkreis und der konfiguriert ist zum Aussetzen einer katalytischen
Oberfläche dem Fluid in Reaktion auf das Erfassen eines
lokalen Zustandes von Interesse. Die katalytische Oberfläche
kann eine Reaktion katalysieren die zum Beispiel das Material von Interesse
modifiziert oder zerstört.
-
Das
aktive Teil kann eine Quelle für ein elektrisches Feld
beinhalten, wie beschrieben in 14, welche
wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und welche konfiguriert ist zum Anlegen eines elektrischen Feldes
an das Fluid und/oder Lumenwand oder umgebendes Gewebe in Reaktion
auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Zum Beispiel kann
eine Lumen-bewegliche Einheit 820, hier gezeigt kontaktierend
die Wand 822 des Lumens 824, beinhalten einen
ersten Kontakt 826 und einen zweiten Kontakt 828 verbunden
mit der Quelle 830. Quelle 830 kann ein Kondensator oder
eine andere ladungsspeichernde Einheit sein, zum Generieren eines
statischen elektrischen Feldes oder es kann eine Stromquelle sein,
die in der Lage ist ein dynamisches elektrisches Feld zu generieren.
-
Alternativ,
wie gezeigt in 15, kann ein aktives Teil eine
Quelle für ein magnetisches Feld beinhalten, welche wirksam
verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis und die
konfiguriert ist zum Anlegen eines magnetischen Feldes an das Fluid
und/oder Lumenwand oder umgebendes Gewebe in Reaktion auf den Erhalt
des Reaktion-einleitenden Signals. Eine Lumen-bewegliche Einheit 840 benachbart
der Wand 842 des Lumens 844 kann (zum Beispiel)
beinhalten eine Spule 846 verbunden mit einer Stromquelle 848.
Strom von der Stromquelle 848 fließt durch die
Spule 846 und wird dabei ein Magnetfeld erzeugen wie angezeigt
in 15. Die Quelle des magnetischen Feldes braucht
keine Spule zu beinhalten; wie vom Fachmann bekannt, kann ein magnetisches
Feld generiert werden durch einen Stromfluss durch eine Vielzahl
von Strukturen. Überdies können ein oder mehrere
Permanentmagnete in der Magnetfeldquelle beinhaltet sein.
-
In
einigen Ausführungsformen, kann der aktive Teil der Lumen-beweglichen
Einheit beinhalten eine Material-Freigabe Struktur wirksam verbunden mit
dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis und konfiguriert zum Freigeben
von Material in Reaktion of den Erhalt des Reaktion-einleitenden
Signals. 16 beschreibt eine Abgabeeinheit 900,
beinhaltend ein strukturelles Element 902, einen Sensor 904,
Steuerungssignal generierenden Schaltkreis 906 und Freigabestruktur 908 beinhaltend
Freigabemechanismus 910. Strukturelles Element 902 beinhaltet
eine äußere Oberfläche 912,
die konfiguriert ist in ein Körperlumen zu passen und innere
Oberfläche 914, die die zentrale Öffnung 916 definiert
durch welche ein Fluid strömen kann. Nach denn Abtasten
eines Zustandes von Interesse in dem Fluid durch Sensor 904 kann
Steuerungssignal generierender Schaltkreis 906 das Freigeben
von Material von Freigabestruktur 908 veranlassen indem
Freigabemechanismus 910 aktiviert wird. Freigabemechanismus 910 kann
eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Freigabemechanismen beinhalten,
zum Beispiel ein steuerbares Ventil. Verschiedene Arten von Ventilen und
Mikroventilen sind dem Fachmann bekannt und können verwendet
werden, um das Freigeben von Material von Freigabestruktur 908 zu
regulieren in Reaktion auf ein Steuerungssignal von Steuerungssignal
generierenden Schaltkreis 906. Steuerungssignal generierender
Schaltkreis 906 kann Freigabemechanismus 910 aktivieren
indem ein Abgabesteuersignal abgegeben wird, welches zum Beispiel
ein elektrisches Signal sein kann. In einigen Ausführungsformen,
können andere Arten von Abgabesteuersignalen verwendet
werden beinhaltend magnetische Signale, optische Signale, akustische
Signale oder andere Arten von Signalen. Kombinationen von verschiedenen
Arten von Signalen können in einigen Ausführungsformen
verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann Steuerungssignal
generierender Schaltkreis 906 veranlasst, dass Material
von Material-Freigabe Struktur freigegeben wird in Reaktion auf
das Verstreichen einer gewissen Zeit, die überwacht wird
von zum Beispiel einer zeiterfassenden Einheit. In einigen Ausführungsformen
kann Freigabestruktur 908 ein unter Druck befindliches Reservoir
von Material beinhalten. In noch einer anderen Ausführungsformen
kann das Material (oder die Materialien) die freigegeben werden
innerhalb der Freigabestruktur generiert werden. In anderen Ausführungsformen
kann das Material(ien) diffundieren weg von der Freigabestruktur
entlang eines Konzentrationsgefälles.
-
17 stellt im Querschnitt ein strukturelles Element 950 einer
Lumen-beweglichen Einheit dar, die positioniert ist in einer Lumen-beinhaltenden Struktur 952.
Ein Reservoir 954 enthält abgebbares Material.
Barriere 956 ist eine steuerbare Barriere, die das Freigeben
des gespeicherten abgebbaren Materials in zentrale Öffnung 958 steuert
und somit in das Fluid welches die Lumen-enthaltende Struktur 952 füllt
und/oder durch diese fließt.
-
18 stellt eine Ausführungsform ähnlich der
in 20 dar, beinhaltend ein strukturelles
Element 1000 einer Lumen-beweglichen Einheit positioniert
in einer Lumen-enthaltenden Struktur 1002. Ein Reservoir 1004 enthält
gespeichertes abgebbares Material. Barriere 1006 ist eine
steuerbare Barriere, die das Freigeben des gespeicherten abgebbaren Materials
steuert. In der Ausführungsform von 18 veranlasst
die Aktivierung der Barriere 1006, dass das gespeicherte
abgebbare Material freigegeben wird in Richtung der Lumenwand der
Lumen-enthaltende Struktur 1002 im Gegensatz zur zentralen Öffnung 1008.
-
19A,
19B,
20A,
20B,
22A und
22B stellen
verschiedene alternative Ausführungsformen von Material-Freigabe
Strukturen dar, die steuerbare Barrieren beinhalten. In
19A und
19B beinhaltet
die Freigabestruktur
1150 ein Reservoir
1152,
welches das gespeicherte abgebbare Material
1154 beinhaltet.
Während zerreißbare Barriere
1156 intakt
ist, ist das gespeicherte abgebbare Material
1154 enthalten
im Reservoir
1152, wie gezeigt in
19A.
Wenn zerreißbare die Barriere gerissen ist (wie angezeigt
durch
1156'), wie gezeigt in
19B,
kann abgebbares Material
1154 freigegeben werden von Reservoir
1152.
Zerreißbare Barriere
1156 kann zerreißen
durch einen Anstieg des Drucks im Reservoir
1152 hervorgerufen
zum Beispiel durch Hitze, die durch den Reaktion-einleitenden Schaltkreis
gesteuert wird. In einer anderen Alternative wie gezeigt in
20A und
20B beinhaltet die Freigabestruktur
1200 ein
Reservoir
1202 enthaltend gespeichertes abgebbares Material
1204.
Während die abbaubare Barriere
1206 intakt ist,
ist das gespeicherte abgebbare Material
1204 enthalten
im Reservoir
1202, wie gezeigt in
20A.
Abbauen der abbaubaren Barriere
1206 zur abgebauten Form
1206',
wie gezeigt in
20B, verursacht, dass das gespeicherte
abgebbare Material
1204 freigegeben wird vom Reservoir
1204.
21A und
21B beschreiben
Freigabestruktur
1250 beinhaltend Reservoir
1252 enthaltend
gespeichertes abgebbares Material
1254.
21A zeigt eine Barriere
1256 mit steuerbarer
Permeabilität in einem ersten, undurchlässigen
Zustand, während
21B die
Barriere
1256 in einem zweiten, durchlässigen
Zustand (angezeigt durch Bezugszeichen
1256') zeigt. Gespeichertes
abgebbares Material
1254 gelangt durch die Barriere
1256',
wenn diese im durchlässigen Zustand ist und freigegeben
wird. Zerreißbare Barrieren wie oben beschrieben können
von einer Vielzahl von Materialien gebildet sein, beinhaltend aber
nicht begrenzend, Metalle, Polymere, kristalline Materialien, Gläser,
Keramiken, Halbleiter, etc.. Freigeben von Materialien durch das
Zerreißen oder den Abbau einer Barriere ist auch beschrieben
in
U.S. Patent 6,773,429 und
U.S. Patentanmeldung 2004/0260391, die hiermit durch Bezugnahme
aufgenommen sind. Halbdurchlässige Barrieren, die eine
variable Permeabilität haben, sind beschrieben zum Beispiel
in
U.S. Patent 6,669,683 ,
das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Der Fachmann wird
erkennen, dass diese Barrieren gebildet und reversibel betrieben
werden können durch eine Vielzahl von Freigabe-Zyklen,
zusätzlich zu der einmaligen Freigabe-Funktionalität,
die von einer zerreißbaren Barriere verfügbar
ist.
-
22 beschreibt eine andere Ausführungsform
eines strukturellen Elements einer Lumen-beweglichen Einheit 1300 in
einer Lumen-beinhaltenden Struktur 1302. Lumen-bewegliche
Einheit 1300 beinhaltet gespeichertes abgebbares Mate rial 1304 verteilt
in einem Trägermaterial 1306. Gespeichertes abgebbares
Material 1304 kann freigegeben werden vom Trägermaterial 1306 durch
den Freigabemechanismus 1308 nach Aktivierung des Freigabemechanismus 1308.
Freigegebenes abgebbares Material 1304 kann freigegeben
werden in die zentrale Öffnung 1310 der Lumen-beweglichen
Einheit 1300 und/oder in die Region um die Lumen-bewegliche Einheit.
-
23A und
23B beschreiben
detaillierter das Freigeben von gespeichertem abgebbaren Material
von dem Trägermaterial. In
23A ist
abgebbares Material
1304 gespeichert im Trägermaterial
1306.
Trägermaterial
1306 kann zum Beispiel ein polymeres
Material wie ein Hydrogel sein und das abgebbares Material ist verteilt
oder aufgelöst in dem Trägermaterial
1306.
Freigabemechanismus
1308 kann ein Heizelement sein zum
Beispiel ein Widerstandselement verbunden direkt mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis, oder ein elektrisch oder magnetisch reagierendes Material,
welches in der Lage ist sich zu bewegen, vibrieren oder erhitzen durch
ein extern anliegendes elektromagnetisches Feld, was dann veranlasst,
dass das abgebbares Material
1304 vom Trägermaterial
1306 freigegeben wird,
wie gezeigt in
23B. Siehe zum Beispiel
U.S. Patente 5,019,372 und
5,830,207 , die hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen sind. In einigen Ausführungsformen,
kann eine elektrisch oder magnetisch aktive Komponente durch ein
elektromagnetisches Steuersignal erhitzt werden und die Erhitzung der
elektrisch oder magnetisch aktiven Komponente kann eine Konfigurationsänderung
des Polymers veranlassen. Ein Beispiel eines magnetisch reagierenden
Polymeres ist zum Beispiel beschrieben in
Neto et al., „Optical,
Magnetic and Dielectric Properties of Non-Liquid Crystalline Elastomeres
Doped with Magnetic Collods"; Brazilian Journal of Physics; welches folgendes
Datum trägt März 2005; Seiten 184–189; Volume
35, Number 1, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen
ist. Andere exemplarische Materialien und Strukturen sind beschrieben
in
Agarwal et al., „Magnetically-driven temperature-controlled
microfluidic actuators"; Seiten 1–5; zu erreichen
unter
http://www.unl.im.dendai.ac.jp/INSS2004/INSS2004_papers/OralPresentations/C2.pdf oder
in
U.S. Patent 6,607,553 ,
welche beide hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind. In Verbindung
mit dem Freigeben von Material kann in einigen Ausführungsformen
die Permeabilität der Lumenwand zum freigegebenen Material
vergrößert werden durch die Verwendung von zurückziehbaren
Dornen, die in die Lumenwand eindringen, wie beschrieben in
U.S. Patent 6,991,617 , durch
hohle Mikronadeln, die in der Lage sind in die Lumenwand einzudringen,
wie beschrieben in
U.S. Patent 6,743,211 ,
durch einen chemischen Permeabilitätserhöher wie
beschrieben in
U.S. Patent 6,673,363 , welcher
von der Lumen-beweglichen Abgabeeinheit freigegeben werden kann
mit dem Material oder von einem separaten Reservoir oder von einer
anderen Quelle, oder durch einen elektrischen Permeabilitätserhöher,
wie eine Spannungsquelle zum Erzeugen von Elektroporation, wie in
den
U.S. Patenten 6,512,950 oder
6,022,316 , die hiermit alle
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Das
aktive Teil kann eine Freigabestruktur der Einheit beinhalten, die
wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und die so konfiguriert ist zum Freigeben einer Einheit in Reaktion
auf den Erhalt eines Reaktion-einleitenden Signals. Zum Beispiel
stellt 24 eine Lumen-bewegliche Einheit 1350 dar
beinhaltend eine Freigabestruktur 1352 der Einheit (die
in diesem Beispiel eine greifartige Struktur ist), die eine Einheit 1354 hält,
die in das Körperlumen freigegeben werden soll. Ein Reaktion-einleitender
Schaltkreis 1356 kann ein Abtastsignal von dem Sensor 1358 empfangen
und generiert ein Reaktion-einleitendes Signal, das veranlasst, dass
die Freigabestruktur 1352 der Einheit die Einheit 1354 freigibt.
Einheit 1354 kann jede Art von Einheit sein, die klein
genug ist um von einer Lumen-beweglichen Einheit getragen zu werden.
Zum Beispiel kann Einheit 1354, ein Sensor mit einem Sender, eine
Einheit zum Freigeben von Arzneimittel oder anderer Präparate,
oder eine elektrische oder magnetische Anregungseinheit sein. Die
Konfiguration der Einheit wie dargestellt in 24 ist
nur als Beispiel gemeint und die Einheit freigegeben von einer Freigabestruktur
der Lumen-beweglichen Einheit kann verschiedene Konfigurationen
aufweisen. Es wird verstanden, dass die Freigabestruktur der Einheit
gestaltet werden kann, um kompatibel mit einem bestimmten Typ von
Einheit zu sein oder dass sie geeignet sein kann zur Verwendung
mit mehreren Typen von Einheiten.
-
Wie
dargestellt in 25A und 25B kann
der aktive Teil einer Lumen-beweglichen Einheit 1400 eine
Abgabestruktur 1402 beinhalten, die wirksam gekoppelt ist
mit dem Reaktion-einleitendem Schaltkreis 1404 und die
konfiguriert ist zum Abgeben eines Materials oder Struktur 1408 zu
einer empfangenden Einheit 1410 in Reaktion auf den Erhalt
eines Reaktion-einleitenden Signals. In 25A,
beinhaltet die Lumen-bewegliche Einheit 1400 eine Abgabestruktur 1402,
die in der Lage ist zum Anfügen an einen Anschluss 1406 an
der Struktur 1408 und damit erlaubt, dass die Struktur 1408 von
der Lumen-beweglichen Einheit 1400 getragen werden kann.
In dieser Verwendung kann die Lumen-bewegliche Einheit 1400 die
Struktur 1408 zur empfangenden Einheit 1410 tragen.
Ein Reaktion-einleitendes Signal kann generiert werden von dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis 1404, wenn die Lumen-bewegliche Einheit 1400 nahe
an der empfangenden Einheit 1410 ist. Empfangende Einheit 1410 kann
eine empfangende Struktur 1413 beinhalten, die aus einer Einbuchtung 1412 und
empfangenden Armen 1414, die auf einer Achse 1416 angebracht
sind, besteht. Empfangende Einheit 1410 kann eine nicht
bewegliche Einheit oder Struktur sein, die implantiert wurde oder
in einem Lumen platziert wurde, oder in manchen Ausführungsformen
kann die empfangende Einheit 1410 auch eine zweite Lumen-bewegliche Einheit
sein. Die zweite Lumen-bewegliche Einheit kann eine Vielzahl der
vorher beschriebenen Merkmale beinhalten; das aktive Teil kann eine
empfangende Struktur (z. B. empfangende Struktur 1413 aus 25A und 25B)
beinhalten, die wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitendem
Schaltkreis und die konfiguriert ist zum Empfangen eines Materials
oder Struktur (z. B. Struktur 1408) von einer Abgabeeinheit 1400 in
Reaktion auf den Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Wenn
die Struktur 1408 in die empfangende Einbuchtung 1412 gedrückt
wird, kann verursacht werden, dass die empfangenden Arme 1414 sich
auf den Achsen 1416 bewegen, um der Struktur 1408 zu
erlauben in die Ein buchtung 1412 hineinzugleiten, wo diese
durch die Vorsprüngen 1418 gehalten werden können,
wie dargestellt in 25B.
-
Das
aktive Teil kann eine Sammelstruktur beinhalten, die wirksam gekoppelt
ist mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis und die konfiguriert
ist zum Sammeln einer Struktur (beinhaltend aber nicht begrenzend,
eine künstliche Struktur) von dem Körperlumen
in Reaktion auf den Erhalt eines Reaktion-einleitenden Signals.
Diese Sammelstruktur ist vergleichbar mit einer Freigabestruktur
der Einheit wie im vorhinein beschrieben und kann eine Struktur von
einem Körperlumen sammeln durch Anfügen an einen
Anschlusses, wie zum Beispiel Anschluss
1406. In den zugehörigen
Ausführungsformen kann die Sammelstruktur den Körper
einer einzusammelnden Einheit greifen, wie generell beschrieben
in
24. In einer anderen Ausführungsform,
kann eine Sammelstruktur groß genug sein, um die einzusammelnde
Struktur im Körper der Lumen-beweglichen Einheit aufzunehmen.
Der aktive Teil der Lumen-beweglichen Einheit kann eine Anfügungsstruktur
beinhalten, die wirksam gekoppelt ist mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und die konfiguriert ist, zum Anfügen an eine
Struktur (im besonderen eine künstlichen Struktur), die
im Körperlumen präsent ist, in Reaktion auf den
Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Die Anfügungsstruktur
kann ein Greifer sein, wie gezeigt in
24,
oder eine Freigabestruktur der Einheit wie gezeigt in
25A und
25B.
Andere Anfügungsmechanismen können verschiedene
andere mechanische Mechanismen beinhalten oder basieren auf magnetischer
Anziehung, elektrostatischen Kräften, chemischen Bindungen,
Oberflächen Wechselwirkungen, etc.. Mikrostrukturen zum
Klemmen und Greifen sind beschreiben in
U.S. Patent 6,398,280 und
„Zyvex
NanoEffector Microgrippers"; Nanotechnology at Zyvex, gedruckt am
12/7/2006; Seiten 1–2; angeordnet unter
http://www.zyvex.com/Products/Grippers_Features.html und
„Zyvex
NanoEffector Microgrippers"; Zyvex.com; welches das Datum 2006 trägt;
Seiten 1–2; Zyvex Corporation, die hiermit alle
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Das
aktive Teil kann ein oder mehrere Werkzeuge beinhalten, besonders
chirurgische Werkzeuge z. B. Werkzeuge zum Schneiden wie beschrieben in 26A und 26B,
zum Schaben wie beschrieben in 27,
zum Nähen oder zur Kauterisation. 26A stellt
eine Lumen-bewegliche Einheit 1450 dar mit einem Schneidwerkzeug 1452 angebracht
auf einem Schaft 1454 der zurückgezogen werden
kann in den Kanal 1456 angetrieben von einem Translationsmotor 1458.
In der Ausführungsform wie beschrieben in 26A beinhaltet die Lumen-bewegliche Einheit 1450 ein
Hauptlumen 1460. Ein Querschnitt der Lumen-beweglichen
Einheit 1450 an der Schnittline B-B ist in 26B dargestellt und zeigt den Shaft 1454,
den Kanal 1456 und das Hauptlumen 1460. Kanal 1456 und
Hauptlumen 1460 passen durch den Kernteil 1462 der
Lumen-beweglichen Einheit 1450.
-
27 beschreibt eine Lumen-bewegliche Einheit
1500 generell ähnlich
zu der Lumen-beweglichen Einheit
1450 aus
26A und
26B aber mit
einem Schabwerkzeug
1502. Das Schabwerkzeug
1502 ist
auf einem Schaft
1504 angebracht der zurückgezogen
werden kann in den Kanal
1506. Schaft
1504 kann
auch im Kanal
1506 rotieren, einmal während der
Verwendung des Schabwerkzeuges
1502, wie dargestellt mit
dem zweiköpfigen Pfeil, als auch um das Schabwerkzeug
1502 in
das Hauptlumen
1508 der Lumen-beweglichen Einheit zurückzuziehen
zu der Position wie angezeigt mit der gestrichelten Linie. Ein Beispiel
eines Schabwerkzeuges ist präsentiert in
JP 2005-74229 , das hiermit durch Bezugnahme
aufgenommen wird.
-
Verschiedene
Beispiele von Nähwerkzeugen sind offenbart und beschrieben
in den
U.S. Patenten 7,131,979 und
5,964,773 beide hiermit
durch Bezugnahme aufgenommen. Ein Kautersationswerkzeug kann eine
spezielle Form von Heizelement sein, wie beschrieben in
7A, oder eine elektromagnetische Strahlungsquelle
wie beschrieben in
7C. Werkzeuge können
Mikrowerkzeuge sein die durch MEMS-Herstellungstechniken gebildet
sind z. B. wie beschrieben in
U.S.
Patent 5,728,089 , das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen
ist. Es versteht sich, dass verschiedene andere aktive Teile, die
hierin offenbart sind, auch einen chirurgischen Nutzen haben können:
zum Beispiel aktive Teile zum Probesammeln, Materialfreigabe, Erhitzung,
Abkühlung etc. können auch chirurgische Anwendung
haben.
-
28 beschreibt ein System 1600 beinhaltend
eine Lumen-bewegliche Einheit 1602 platziert in einem Körperlumen 1604 (hier
ein Teil des Kreislaufsystems) und einem entfernten Teil 1606 welches
in diesem Beispiel außerhalb der Körperoberfläche 1608 platziert
ist. Das aktive Teil der Lumen-beweglichen Einheit 1602 kann
einen Sender 1610 beinhalten, der wirksam gekoppelt ist
mit dem Reaktion einleitendem Schaltkreis und der konfiguriert ist
zum Senden eines Erfassungssignals 1612 zu einem entfernten
Platz (z. B. zum entfernten Teil 1606) in Reaktion auf
den Erhalt des Reaktion einleitenden Signals. Das Erfassungssignal
kann dazu verwendet werden um einen medizinischen Pfleger über
einen Zustand des Patienten zu informieren so dass eine geeignete
Behandlung vom Pfleger gegeben werden kann oder das Erfassungssignal
kann Informationen enthalten die von einem automatisierten System
verwendet werden können, um den Betrieb der Lumen-beweglichen
Einheit zu steuern.
-
Verschiedene
Arten von Vortriebsmechanismen können verwendet werden
um die Lumen-bewegliche Einheit durch das Körperlumen zu
bewegen. Beispiele sind bereitgestellt worden in
U.S. Patenten 5,337,732 ;
5,386,741 ;
5,662,587 ; und
6,709,388 ; und
KASSIM, IRWAN;
PHEE, LOUIS; NG, WAN S:; GONG, FENG; DARIO, PAOLO; MOSSE, CHARLES
A. („Locomotion Techniques for Robotic Colonoscopy"; IEEE
ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY MAGAZINE; Veröffentlichungsdatum
Mai/Juni 2006 und 2006; Seiten 49–55; IEEE);
CHRISTENSEN,
BILL („Musclebot: Microrobot with a Heart": Technovelgy.com;
Seiten 1–2; Veröffentlichungsdatum 27/2/2004;
unter http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=46;
gedruckt am 12/6/2006);
ANATHASWAMY, ANIL („First
robot moved by muscle power"; Veröffentlichungsdatum 27/2/2004;
Seiten 1–3; New Scientist; unter http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn4717; gedruckt
12/9/2006) und
FREITAS JR., ROBERT A. („8.2.1.2
Arteriovenous Microcirculation"; „9.4.3.5 Legged Ambulation"; „9.4.3.6
Tank-Tread Rolling"; „9.4.3.7 Amoeboid Locomotion"; „9.4.3.8
Inchworm Locomotion"; „Nanomedicine Volume I: Basic Capabilities";
Veröffentlichungsdatum von 1999; Seiten 211–214;
Seiten 316–318; Landes Bioscience; Georgetown, Texas, USA);
die hiermit alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen
sind. Der Vortriebsmechanismus der Lumen-beweglichen Einheit beinhaltet
zum Beispiel einen oder mehrere flimmerartige Strukturen wie beschreiben
in U.S. Patentanmeldung 2004/0008853;
MATHIEU, J-B.; MARTEL, S.;
YAHIA, L'H.; SOULEZ, G.; BEAUDOJN, G: („MRI Systems as
a Mean of Propulsion for a Microdevice in Blood Vessles" Veröffentlichungsdatum
2003; Seiten 3419–3422; IEEE);
LU, ZHAO;
MARTEL, SYLVAIN („Preliminary Investigation of Bio-carriers
Using Magnetotactic Bacteria"; Proceedings of the 28th IEEE EMBS
Annual Conference; Veröffentlichungsdatum 30/8/2006-3/9/2006
und 2006; Seiten 3415–3418; IEEE), und
MARTEL,
SYLVAIN („Towards MRI-Controlled Feromagnetic and MC-1
Magnetotactic Bacterial Carriers for Targeted Theraeies in Arteriolocapillar
Networks Stimulated by Tumoral Angiogensis"; Proceedings of the
28th IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffentlichungsdatum
30/8/2006-3/9/2006 und 2006; Seiten 3399–3402; IEEE),
die hiermit alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen
sind. Der Vortriebsmechanismus kann Rollen oder radähnliche Strukturen
beinhalten, wie gezeigt in
U.S.
Patent 7,042,184 und
U.S.
Patentanmeldung 2006/01193604 , die beide hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen sind; Schraubenartige Strukturen wie offenbart
in
IKEUCHI, K.; YOSHINAKA, K.; HASHIMOTO, S.; TOMITA, N.
(„Locomotion of Medical Micro Robot with Spiral Ribs Using
Mucus"; Seventh International Symposium an Micro Machine and Human
Science; Veröffentlichungsdatum 1996; Seiten 217–222;
IEEE), welches hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind;
Anhänge die in der Lage sind Laufbewegungen auszuführen,
wie beschrieben zum Beispiel in
U.S.
Patent 5,574,347 ;
CHRISTENSEN, BILL („Musclebot:
Microrobot with a Heart"; Technovelgy.com; Seiten 1–2;
Veröffentlichungsdatum 27/2/2004; unter http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=46;
gedruckt 12/9/2006) und
MARTEL, SYLVAIN („Fundamentals of
high-speed piezo-actuated three-legged motion for miniature robots
designed for nanometerscale operations"; Seiten 1–8),
hiermit durch Bezugnahme aufgenommen und andere. Anhangähnliche
Strukturen können periodisch mit der Lumenwand interagierend und
das strukturelle Element mittels einer laufähnlichen Bewegung
entlang der Lumenwand vorandrücken, oder gegen eine Flüssigkeit
im Lumen drücken mittels einer Paddel- oder Schwimmbewegung.
In einigen Ausführungsformen, kann der Vortriebsmechanismus
eine Rotationsbewegung einer mit der Lumenwand interagierenden Struktur
betreiben bezüglich dem strukturellen Element, z. B. das
Drehen eines Rad- oder Schraubenelementes um das strukturelle Element
durch das Lumen zu treiben. Vortriebsmechanismen können
beinhalten mechanische oder mikromechanische Strukturen die von
mindestens einem Motor, Mikromotor oder Molekularmotor oder dem
Expandieren oder dem Verändern der Konfiguration eines
formveränderbaren Polymers oder Metals betrieben werden.
Ein Molekularmotor kann ein Biomolekularmotor sein der betrieben
wird mit biologischen Chemikalien wie ATP, Kinesin, RNA Polymerase,
Myosin Dynein, Adenosintriphosphat Synthetase, Rotaxane oder ein
Virusprotein.
-
1 beschreibt
ein Beispiel einer Lumen-beweglichen Einheit die einen Vortriebsmechanismus
beinhaltet der eine Rotationsbewegung einer Lumenwand-interagierenden
Struktur betreibt. Lumen-bewegliche Einheit 10 kann ein
strukturelies Element 12 beinhalten welches konfiguriert
ist wenigstens zum Teil in ein Körperlumen 14 zu
passen. Das strukturelle Element 12 kann einer Lumenwand-interagierenden
Teil 16 beinhalten. Lumen-bewegliche Einheit 10 kann
auch einen Vortriebsmechanismus 20 beinhalten, der in der
Lage ist Bewegung des strukturellen Elements 12 durch das
Körperlumen 14 in welches das strukturelle Element
eingebracht wurde zu erzeugen. Hier beinhaltet der Vortriebsmechanismus 20 zwei
rotierende Räder wobei die äußeren Felgen
die Lumenwand-interagierenden Teile 16 bilden.
-
In
verschiedenen alternativen Ansätzen, können zwei
(oder mehrere) lumenwandinteragierende Teile können periodisch
mit der Lumenwand interagieren. 29A–29E beschreiben (als Querschnitt) eine Ausführungsform
einer Lumen-beweglichen Einheit 1650 die ein Halteteil
beinhaltet, beinhaltend eine erste Lumenwand-interagierende Struktur 1652 auf
dem ersten Teil 1654 der Lumen-beweglichen Einheit, das
in der Lage ist zumindest periodisch mit der inneren Oberfläche 1658 des
Körperlumens in welchem die Lumen-bewegliche Einheit 1650 eingebracht
ist zu agieren. Die Einheit kann auch mindestens eine zweite Lumenwand-interagirende
Struktur 1660 auf dem zweiten Teil 1662 der Lumen-beweglichen
Einheit beinhalten, wobei der Vortriebsmechanismus ein Verlängern
und Verkürzen der Distanz zwischen der ersten Lumenwand-interagienden
Struktur 1652 und der zweiten Lumenwand-interagienden Struktur 1660 veranlasst
in Koordination mit dem abwechselnden Interagieren der ersten Lumenwand-interagierenden
Struktur 1652 und der zweiten Lumenwand-interagierenden
Struktur 1660 mit der inneren Oberfläche 1658 des
Körperlumens in welches die Lumen-bewegliche Einheit eingebracht
ist. In dem hier präsentieren Beispiel findet das Verlängern
und Verkürzen der Distanz zwischen der ersten und zweiten
Lumenwand-interagierenden Struktur in der Region 1664 statt,
aber in anderen Ausführungsformen kann die Distanz zwischen
der ersten und zweiten Lumenwand-interagierenden Struktur sich ändern
aufgrund der veränderten Position der Lumenwand-interagierenden
Strukturen, z. B. in Gliedern die sich relativ zueinander bewegen
um eine laufähnliche Bewegung zu erzeugen. Teile der Lumen-beweglichen
Einheit (z. B. Endteile 1656) könnten sich nicht
in der Länge ändern, um eine stabile Position
zum Anbringen des Steuerschaltkreises (nicht gezeigt) bereitzustellen.
Das abwechselnde Interagieren und De-interagieren von der Lumenwand
bei der ersten und zweiten Lumenwand-interagierenden Struktur erzeugt
Raupen-artigen Vortrieb der Einheit durch das Körperlumen,
Lumen-bewegliche Einheit 1650 beinhaltet einen Vortriebsmechanismus
der in der Lage ist zum Erzeugen von relativer Ausdehnung und Zurückzug
von den zumindest zwei Lumenwand-interagierenden Strukturen (1652 und 1660)
mit Bezug zueinander in Kombination mit dem abwechselnden Interagieren
und De-interagieren der Körperlumenwand, um eine Raupen-artige
Bewegung der Lumen-beweglichen Anregungseinheit bezüglich
zur Körperlumenwand zu erzeugen. Die Ausführungsform
der Lumen-beweglichen Einheit wie beschrieben in 29A–29E hat
eine röhrenförmige Struktur mit einem zentralen Lumen 1668 welches
das Fließen von Flüssigkeit durch die Einheit
erlaubt. 29A beschreibt eine Lumen-bewegliche
Einheit in welcher die Lumenwand-interagierenden Strukturen 1652 und 1660 ausgedehnt
sind um mit der inneren Oberfläche 1658 zu interagieren.
In 29B ist die zweite Lumenwand-interagierende
Struktur 1660 eingefahren und Region 1664 ist
verkürzt um Bewegung des zweiten Teils 1662 der
Lumen-beweglichen Einheit 1650 in die Richtung angezeigt
durch den Pfeil zu erlauben, zum Erreichen der Konfiguration wie
in 29C gezeigt. Die zweite Lumenwand-interagierende
Struktur 1660 wird dann ausgefahren um mit der inneren Oberfläche 1658 zu
interagieren und die erste Lumenwand-interagierende Struktur 1652 ist
eingefahren, zum Erreichen der Konfiguration wie in 29D gezeigt. Dann, wie angezeigt durch den Pfeil
in 29D, wird die Region 1664 ausgefahren.
Um den ersten Teil 1654 der Lumen-beweglichen Einheit 1950 in
die Richtung zu bewegen, die durch den Pfeil in 29D angezeigt wird. Am Ende des Bewegungszyklus
hat die Lumen-bewegliche Einheit 1650 die Konfiguration
wie in 29E gezeigt erreicht. Die erste
Lumenwand-interagierende Struktur 1652 kann dann wieder
ausgefahren werden um mit der inneren Oberfläche 1658 wie
gezeigt in 29A zu interagieren. Es versteht
sich dabei, dass durch das Wederholen des Bewegungszyklus wie dargestellt
in 29A–29E Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch
das Lumen erzeugt wird. Verschiedene Arten von Lumenwand-interagierenden Strukturen
können in Einheiten verwendet werden, die Raupen-artige
Bewegungen erzeugen und zusätzlich zu Lumenwand-interagierenden
Strukturen die expandieren oder ausfahren können, Strukturen die
mit der Lumenwand durch andere Mechanismen agieren können
verwendet werden (zum Beispiel, Sogmechanismen, Kleber, Krallen
oder Haken). Lumen-bewegliche Einheiten, die einen Raupen-artigen Vortriebsmechanismus
mit einem Sogmechanismus zum Interagieren mit der Oberfläche
des Herzens sind offenbart in PATRONIK, N. A.; OTA, T.;
ZENATI, M. A.; RIVIERE, C. N. („Improved Traction for
a Mobile Robot Traveling an the HEART"; Proceedings of the 28th
IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffenlichungsdaturn
30/8/2006-3/9/2006 und 2006; Seiten 339–342; IEEE); DARIO,
P.; CARRAZZO, M. C.; LENCIONO, L.; MAGNANI, B.; D'ATTANASIO, S.(„A
Micro Robotic System for Colonoscopy"; Proceedings of the 1997 IEEE
International Conference an Robotocs and Automation; Veröffenlichungsdatum
04/1997 und 1997; Seiten 1657–1572; IEEE) und DONGXIANG,
CHI; GUOZHENG, VAN („An earthworm based miniature robot
for intestinal inspection"; Proceedings of SPIE; Veröffentlichungsdatum
07/11/2001–09/11/2001; Seiten 296–400); Volume
4601; SPIE) die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme
aufgenommen sind.
-
Radial
und längs expandierende oder ausfahrende Strukturen können
mechanische oder mikromechanische Strukturen sein, expandierende
Materialien, aufblasbare Strukturen oder Form ändernde Materialien
oder Strukturen. Während hier und in den Spezifikationen
nur expandierende und aufblasbare Materialien und Strukturen genannt
sind so versteht sich, dass Strukturen, die als expandierend und
aufblasbar spezifiziert sind, auch zusammenziehbar und ablassbar
sein können und somit in der Lage sind die Dimensionsänderung
umzukehren. Umkehrbare Änderungen der Dimension können
verwendet werden um zyklische Bewegungen zu generieren um die Lumen-bewegliche
Einheit voranzutreiben. Nichtsdestotrotz soll angeführt
werden, dass in manchen Anwendungen Materialien und Strukturen verwendet werden,
die nur in eine Richtung die Dimension ändern können
(nur expandieren oder nur zusammenziehen)
-
30A und 30B beschreiben
die Verwendung einer Formveränderbaren Struktur zum Interagieren
mit einer Lumenwand und Ausfahren einer Körperstruktur
einer Lumen-beweglichen Einheit. In 30A beinhaltet
die Lumen-bewegliche Einheit 1700 einen formveränderbaren
Bogen 1702, der eine gebogene Konfiguration hat, wie gezeigt
in 30A oder eine gestreckte Konfiguration
wie gezeigt in 30B. Solch eine Veränderung
in der Konfiguration kann durch Erwärmen eines Bimetallstreifens oder
durch die Verwendung von Formgedächtnis-Materialien mit
mindestens zwei Konfigurationen erzeugt werden und kann dazu verwendet
werden Verlängerungen und Verkürzungen der Lumen-beweglichen
Einheit 1700 zu erzeugen. Lumen-bewegliche Einheit kann
eine erste Lumenwand-interagierende Struktur 1704 und zweite
Lumenwand-interagierende Struktur 1706 beinhalten. Die
erste Lumenwand-interagierende Struktur 1704 ist gebildet
aus einem Streifen von Material gebildet in erste und zweite Ringe 1708 bzw. 1710.
In 30A ist der erste Ring 1708 klein
und der zweite Ring 1710 ist groß, so dass dieser
mit den Lumenwänden 1720 interagiert. Die zweite
Lumenwand-interagierende Struktur 1706 ist gebildet aus
einem ersten Ring 1714 und einem zweiten Ring 1716 welche
in 30A von mittlerer Größe
sind, so dass keiner der beiden mit der Lumenwand 1720 interagiert.
Die erste Lumenwand-interagierende Struktur 1704 ist verbunden
mit der Lumen-beweglichen Einheit 1700 an einem Verbindungspunkt 1712 welcher
einen Translationsmechanismus hat zum Bewegen des ersten Ringes 1708 bezüglich
zum zweiten Ring 1712 um die Größe der
beiden Ringe zu andern. Gleichermaßen ist die zweite Lumenwand-interagierende
Struktur 1706 verbunden mit der Lumen-beweglichen Einheit 1700 an
einem Verbindungspunkt 1718 welcher einen Translationsmechanismus
hat zum Bewegen des ersten Ringes 1714 bezüglich
zum zweiten Ring 1716 um die Größe der
beiden Ringe zu ändern. In 30B ist
der Bogen 1702 verlängert so dass die zweite Lumenwand-interagierende
Struktur 1706 sich vom Punkt B (in 30A)
zu Punkt C (in 30B) bewegt hat. Der erste
Ring 1714 der zweiten Lumenwand-interagierenden Struktur 1706 hat sich
verkleinert in der Größe durch den Translationsmechanismus
am Verbindungspunkt 1718, während der zweite Ring 1716 sich
in der Größe vergrößert hat,
um mit den Lumenwänden 1720 zu interagieren. Raupenbewegung ähnlich
der beschreiben in 29A–29E können somit erzeugt werden durch
eine Ausführungsform einer Lumen-beweglichen Einheit wie
beschrieben in 30A und 30B.
-
31 beschreibt eine weitere Ausführungsform
einer Lumen-beweglichen Einheit angepasst um sich durch ein Körperlumen
zu bewegen mit einem Vortriebsmechanismus der laufähnliche
Bewegungen erzeugt. Die Lumen-bewegliche Einheit kann zwei oder
mehrere Lumenwand-interagierende Strukturen beinhalten auf einem
Teil der Lumen-beweglichen Einheit welche in der Lage sind zumindest periodisch
mit der inneren Oberfläche des Körperlumens zu
interagieren in welches die Lumen-bewegliche Einheit eingebracht
wurde, dabei treibt der Vortriebsmechanismus laufende Bewegungen
von zwei oder mehreren Lumenwand-interagierenden Strukturen an bezüglich
zu der inneren Oberfläche des Körperlu mens. Verlängerungen
und Verkürzungen der Distanz zwischen den Lumenwand-interagierenden Strukturen
wird erzeugt durch die Änderung der Beinkonfiguration anstelle
der Verlängerung oder Verkürzung der Hauptstruktur
(z. B. Körperstruktur) der Lumen-beweglichen Einheit. Die
Lumen-bewegliche Einheit 1750 beinhaltet ein strukturelles
Element 1751 welches so ausgelegt ist, dass es in das Körperlumen
passt; mindestens zwei Lumenwand-interagierenden Strukturen sind
wirksam, um abwechselnd mit der Wand des Körperlumens zu
interagieren und zu de-interagieren (in 31,
6 Lumenwand-interagierenden Strukturen 1752, 1754, 1756, 1758, 1760 und 1762);
ein Vortriebsmechanismus der in der Lage ist relative Ausfahrungen
und Einfahrungen von mindestens zwei der Lumenwand-interagierenden
Strukturen bezüglich zueinander zu erzeugen in Kombination
mit dem abwechselnden Interagieren und De-interagieren der Körperlumenwand 1764 um
Bewegung der Lumen-beweglichen Anregungseinheit bezüglich
zur Körperlumenwand zu erzeugen. Lumen-bewegliche Einheit 1750 kann
auch einen Bewegungssteuerungsschaltkreis beinhalten, der wenigstens
zum Teil von der Lumen-beweglichen Einheit getragen wird und der
konfiguriert ist zur Steuerung des Vortriebmechanismus zur Steuerung der
Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen;
einen Sensor der in der Lage ist zum Erfassen eines Zustandes von
Interesse im Körperlumen; und einen aktiven Teil getragen
von dem strukturellen Element und konfiguriert zum Ausführen einer
Aktion in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse
bei dem Sensor, nicht gezeigt in 31 aber
funktionierend wie beschrieben an anderer Stelle. Die letzten bei den
Lumenwand-interagierenden Strukturen können mindestens
zwei Anhänge beinhalten die konfiguriert sind für
Laufbewegungen. In der Ausführungsform wie gezeigt in 31 sind die Beine 1752 und 1754 ausgefahren und
zusammengezogen bezüglich zueinander so zum Beispiel, dass
ein Bein nach Vorne schwingt während das andere zurück
schwingt. Mehr oder weniger Beine verteilt in verschiedenen Muster über
das strukturelle Element können verwendet werden um die
Lumen-bewegliche Einheit durch das Körperlumen zu treiben
und die Ausführungsform wie gezeigt in 31 stellt nur ein mögliches Beispiel
dar.
-
Beinstrukturen
für Lumen-bewegliche Einheiten können aus verschiedenen
Materialien und Strukturen gebildet sein beinhaltend Nano-röhren und
Nanoröhrenbündel, Karbonfasern und Karbonfaserbündel,
Silikone, Metalle, Polymere und andere Materialien wie hierin beschrieben,
Beine können bewegt werden um Laufbewegungen zu erzeugen
und können aktiviert werden durch verschiedene Mechanismen.
In einigen Ausführungsformen können die Beine
von formveränderbaren Materialien gebildet sein und können
bewegt werden durch die Veränderung der Konfiguration der
Beinstruktur selbst, während in anderen Ausführungsformen
die Beine eine wesentliche steife oder feste Konfiguration haben
die bewegt werden durch separate Betätigungsmechanismen.
Formveränderbare Materialien die für die Beinstrukturen
und Betätiger verwendet werden können, können
von unterschiedlicher Art sein, zum Beispiel aufgeschichtete Piezoelektrische
Elemente, Elektroaktive Polymere, Hitzeempfindliche Polymere, Magnetfeld
reaktive Polymere und Ferromagnetische Materialien wie an anderer
Stelle beschreiben. In einigen Ausführungsformen können
Motoren und Betätiger verwendet werden, um die Beinbewegung
zu veranlassen wie sie dem Fachmann bekannt sind.
-
In
einer anderen Ausführungsform eines Vortriebmechanismus,
wie beschrieben in
32 und
32, mehrere Lumenwand-interagierende Strukturen, die
in Sequenz agieren um abwechselnd mit der Lumenwand zu interagieren
und zu deinteragieren können genutzt werden um „peristaltische"
Bewegungen der Lumen- beweglichen Einheit zu erzeugen. Beispiele
von Einheiten die eine solche Art der Bewegung erzeugen sind beschrieben
in
U.S. Patent 6,764,441 ;
U.S. Patentanmeldung 2006/0004395 ;
MANGAN,
ELIZABETH V.; KINGSLEY, DAN A.; QUENN, ROGER D.; CHIEL, HIILEL J.; „Development
of a Peristaltic Endoscope"; IEEE International Conference an Robotics & Automation 2002;
Seiten 1–6; unter
http://biorobots.cwru.edu/publications/ICRA02_Mangan_Endoscope.pdf und
MEIER, P.;
OBERTHÜR, S.; LANG, M.; „Development of a compliant
device for minimally invasive surgery"; Proceedings of the 28th
IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffentlichungsdatum 30/8/2006-3/9/2006
und 2006; Seiten 331–334; die hiermit in ihrer
Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
In 32A und 32B beinhaltet
die Lumen-bewegliche Einheit 1800 ein strukturelies Element 1802,
welches aus einem dehnbaren Material gebildet sein kann. Strukturelles
Element 1802 kann im Wesentlichen eine röhrenförmige
Struktur sein mit zum Beispiel einem zentralen Lumen 1816.
Eine Vielzahl von expandierenden und dehnbaren Strukturen 1804, 1806, 1808, 1810, 1812, 1814 und 1818 können
entlang des Strukturellen Elements 1802 positioniert sein.
Die expandierenden und dehnbaren Strukturen können in Längsrichtung
als auch in radialer Richtung expandieren. Zum Beispiel in 32A sind die expandierenden und dehnbaren Strukturen 1804 und 1810 gezeigt
in ihren expandierten Konfigurationen in welchen sie sowohl weiter
als auch langer sind als in ihrer zusammengezogenen Konfiguration
wie gezeigt in 32B. Umgekehrt sind die expandierenden
und dehnbaren Strukturen 1806, 1808, 1812 und 1814 in
ihrer zusammengezogenen Konfiguration gezeigt in 32A und in ihren expandierten Konfigurationen
in 32B. Durch Expandieren und
Zusammenziehen der expandierenden und dehnbaren Strukturen in Sequenz,
wie beschrieben in 32A und 32B,
kann Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen
erreicht werden.
-
In
einigen Ausführungsformen kann ein Vortriebsmechanismus
konfiguriert sein, um eine Lumen-bewegliche Einheit entlang eines
Drahtes, Katheters, Kanüle oder Röhre innerhalb
des Körperlumens zu bewegen. Zum Beispiel zeigt 33 eine Lumen-bewegliche Einheit 1850,
die sich entlang einer länglichen Struktur 1852 (die
zum Beispiel ein Draht, ein Katheter, eine Kanüle oder
eine andere Struktur sein kann) bewegt die sich im Körperlumen 1854 befindet,
welche von den Lumenwänden 1856 umgeben ist. Die
Lumen-bewegliche Einheit 1850 beinhaltet eine Körperstruktur 1858,
einen Halter 1860 und einen Vortriebsmechanismus 1862.
Im Beispiel wie beschrieben in 33 ist
der Halter 1860 eine hakenähnliche Struktur die
die Lumen-bewegliche Einheit 1850 an der länglichen
Struktur 1852 hält und gleichzeitig das Bewegen
dieser entlang der länglichen Struktur 1852 erlaubt
während der Vortriebsmechanismus 1862 die Bewegung
der Lumen-beweglichen Einheit entlang der länglichen Struktur 1852 veranlasst.
In der Ausführungsform von 33 ist
der Vortriebsmechanismus 1862 ein rotierendes Rad welches
die Lumen-bewegliche Einheit 1850 entlang der länglichen
Struktur 1852 bewegt, aber in anderen Ausführungsformen
können andere Vortriebsmechanismen verwendet werden, um
die Lumen-bewegliche Einheit entlang der länglichen Struktur
zu bewegen.
-
Abschließend,
wie schon an anderer Stelle angemerkt, kann die Lumen-bewegliche
Einheit durch das Körperlumen vorangetrieben werden durch
ein oder mehrere Paddel, Propeller, oder anderer Strukturen die
gegen das Fluid im Körperlumen drücken im Gegensatz
zum Angreifen der Wand des Körperlumens, z. B. beschrieben
in
U.S. Patent 6,240,312 oder
in
BEHKAM, BAHARESH; SITTI, METIN; „TOWARDS HYBRID
SWIMMING MICROROBOTS: BACTERIA ASSITED PROPULSION OF POLYSTYRENE
BEADS"; Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual Conference; Veröffentlichungsdatum
30/8/2006–3/9/2006 und 2006; Seiten 2421–2424;
IEEE; die beide hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Die
Richtung der erzeugten Bewegung bei den verschiedenen beschriebenen
Vortriebsmechanismen kann einfach umgekehrt werden durch Umkehr
des Betriebs der Vortriebsmechanismen.
-
In
verschiedenen Ausführungsformen, wie hier beschrieben,
kann die Lumen-bewegliche Einheit eine Energiequelle beinhalten
die konfiguriert ist, zumindest einen von dem Vortriebsmechanismus, dem
Bewegungssteuerungsschaltkreis, dem Sensor, dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis und dem aktiven Teil mit Energie zu versorgen. Die Energiequelle kann
eine Batterie oder Mikrobatterie, eine Kraftstoffzelle oder Biokraftstoffzelle
oder eine nukleare Batterie sein. Eine Lumen-bewegliche Einheit
kann beinhalten eine oder mehrere Energiequellen der gleichen oder
unterschiedlichen Art ohne Begrenzung. Batterien können
auf der Lumen-beweglichen Einheit platziert sein, beispielsweise
eine Mikrobatterie wie die erhältlich von Quallion LLC
(
http://www.quallion.com) oder gestaltet als ein
Film (
U.S. Patente No. 5,338,625 und
5,705,293 ) die hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen sind. Alternativ kann die Energiequelle auch
eine oder mehrere Kraftstoffzellen sein wie zum Beispiel enzymatisch,
mikrobiell oder photosynthetische Kraftstoffzellen oder andere Biokraftstoffzellen
(
US 2003/0152823
A1 ;
WO 03/106966
A2 ; oder
Chen T et al. J. Am. Chem. Soc. 2001,
123, 8630–8631, A Miniature Biofuel Cell, die hiermit
alle durch Bezugnahme aufgenommen sind) und können jede
Größe haben vom Mikro- bis Nanobereich. In einigen
Ausführungsformen kann die Batterie eine nukleare Batterie
sein. Die Energiequelle kann eine Energie-gewinnende Einheit sein
wie zum Beispiel ein Druck-Gleichrichtungs Mechanismus der die pulsierenden
Veränderungen im Blutdruck ausnutzt oder ein Beschleunigungs-Gleichrichtungs-Mechanismus,
wie in selbstaufziehenden Uhren oder anderen Arten von Fluss-gleichrichtenden
Mechanismen, die in der Lage sind Energie aus anderen Flussparametern
zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann die Energiequelle
eine elektrische Energiequelle sein die entfernt von dem Strukturellen
Element platziert ist und die mit dem Strukturellen Element mit
einem Draht verbunden ist oder eine optische Energiequelle die entfernt
von dem Strukturellen Element platziert ist und verbunden ist mit
dem Strukturellen Element durch eine Glasfaserleitung oder Kabel.
In einigen Ausführungsformen kann die Energiequelle ein
Energieempfänger sein, der in der Lage ist Energie von
einer externen Quelle zu empfangen, zum Beispiel eine akustische
Quelle oder elektromagnetische Quelle (z. B. Infrarot Energie oder
induktiv gekoppelt wie beschrieben in
U.S.
Patent 6,170,485 oder
U.S.
Patentanmeldung No. 2005/0028259 , die hiermit durch Bezugnahme
aufgenommen sind). In einigen Ausführungsformen kann die
Energiequelle eine elektrische Energiequelle beinhalten die entfernt
von der Lumen-beweglichen Einheit lokalisiert ist und die verbunden
ist mit der Lumen-beweglichen Einheit durch einen Draht, oder eine
optische Energiequelle lokalisiert entfernt von der Lumen-beweglichen
Einheit und verbunden mit der Lumen-beweglichen Einheit durch ein
Glasfaserkabel.
-
In
einigen Ausführungsformen kann die Lumen-bewegliche Einheit
eine Energiequelle beinhalten, die in der Lage ist Energie von der
Lumen-beweglichen Einheit zu einem sekundären Ort zu senden.
Der Energiesender kann in der Lage sein, zumindest eines von akustischer
Energie, elektrischer Energie oder optischer Energie zu senden.
Der sekundäre Ort kann zum Beispiel, ein andere Einheit
im Körper sein, entweder in einem Körperlumen
oder sonst wo, welche einen Energieempfänger und Strukturen
zur Verwendung, Speicherung und/oder zum Weitersenden der empfangenen
Energie beinhaltet.
-
34 ist ein Blockdiagramm, welches eine weitere
Ausführungsform einer Lumen-beweglichen Einheit 1900 beschreibt,
die beinhaltet ein Halteteil 1902; ein Fluid-kontaktierendes
Teil 1904, das konfiguriert ist, Fluid innerhalb eines
Körperlumens zu kontaktieren und zumindest periodisch das
Fliessen des Fluids durch das Körperlumen gestattet; ein
Vortriebsmechanismus 1906, der in der Lage ist, eine Bewegung
der Lungen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen in
welches die Lumen-bewegliche Einheit eingebracht wurde, zu erzeugen;
Bewegungssteuerungsschaltkreis 1908, der zumindest im Teil
von der Lumen-beweglichen Einheit getragen wird und konfiguriert
ist zur Steuerung des Vor triebsmechanismus 1906 zur Steuerung
der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen;
einen Sensor 1910, der in der Lage ist, zum Erfassen eines
Zustandes von Interesse im Körperlumen und zum Generieren
von einem Abtastsignal, welches das Erfassen des Zustandes von Interesse anzeigt;
Reaktion-einleitender Schaltkreis 1912 wirksam verbunden
mit dem Sensor 1910 und konfiguriert zum Generieren eines
Reaktion-einleitenden Signals nach Erhalt des Abtastsignals, welches
das Erfassen des Zustands von Interesse im Körperlumen anzeigt;
und ein aktives Teil 1914, wirksam verbunden mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis 1912 und das in der Lage ist, zum Erzeugen
einer Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Bewegungssteuerungsschaltkreis 1908 und
Reaktion-einleitender Schaltkreis 1912 sind ein Teil des Steuerungsschaltkreises 1907,
der auch andere Komponenten beinhalten kann, die hier nicht speziell beschrieben
sind. Die Ausführungsform von 34 beinhaltet
auch einen Lenkmechanismus 1916 der in der Lage ist, die
Richtung der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit zu modifizieren;
wobei der Bewegungssteuerungsschaltkreis 1908 zum Steuern des
Lenkmechanismus 1916 konfiguriert sein kann, zur Steuerung
der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen.
Die Ausführungsform von 34 kann
eine Energiequelle 1918 beinhalten, die dazu konfiguriert
ist zumindest einen von Vortriebsmechanismus 1906, Bewegungssteuerungsschaltkreis 1908,
Sensor 1910, Reaktion-einleitenden Schaltkreis 1912 und
das aktive Teil 1914 mit Energie zu versorgen. Komponenten
der Ausführungsform von 34 können
grundsätzlich so sein, wie an anderer Stelle beschrieben.
Lenkmechanismus 1916 kann jede Art von Struktur sein, abhängig von
der Art des verwendeten Vortriebsmechanismus. Wenn der Vortriebsmechanismus
ein Paddel oder ein Propeller ist, der veranlasst, dass sich die
Lumen-bewegliche Einheit in dem Fluid im Lumen bewegt, kann der
Lenkmechanismus ein Ruder sein. Wenn der Vortriebsmechanismus mehrere
Räder beinhaltete oder glieder-artige Strukturen, können
diese abwechselnd aktiviert werden auf den verschiedenen Seiten
der Lumen-beweglichen Einheit, um sie in die eine Richtung oder
die andere zu lenken. In Ausführungsformen in denen die
Lumen-bewegliche Einheit die Lumenwand auf allen Seiten der Einheit
kontaktiert kann der Lenkmechanismus nur in den Fällen verwendet
werden, in denen die Lumen-bewegliche Einheit einen Abzweigepunkt
im Lumen erreicht und sobald das Frontteil der Einheit (definiert
durch die Richtung der Bewegung) gelenkt wird, um die Einheit zu
veranlassen in einen ausgewählte Abzweig einzubiegen, folgt
das Endteil der Einheit ohne die Notwendigkeit des weiteren Lenkens.
-
Verschiedene
Ausführungsformen der Lumen-beweglichen Einheit können
einen Marker oder Kennzeichner beinhalten Der Marker oder Kennzeichner
kann ein bildgebender Marker oder Kennzeichner sein, welcher erfasst
werden kann durch ein Fernbildgebendes System, um die Position der
Lumen-beweglichen Einheit im Körper eines Patienten sichtbar
zu machen (zum Beispiel, ein röntgenstrahlenundurchlässiger
Marker für Röntgenaufnahmen). Alternativ kann
der Marker oder Kennzeichner im Körper eines Patienten
erfasst werden, durch eine Abtast-Einheit oder Struktur.
-
In
einigen Ausführungsformen wie beschrieben in 35 ist zumindest ein Teil des Schaltkreises der
den Betrieb der Lumen-beweglichen Einheit 1950 steuert
entfernt vom der Lumen-beweglichen Einheit im entfernt gelegenen
Einheitsteil 1972 platziert, außerhalb des Körpers
des Patienten wie gezeigt in 28,
oder an einem Platz innerhalb des Körpers eines Patienten
mit einem gewissen Abstand von der Lumen-beweglichen Einheit. In
der Ausführungsform von 35 beinhaltet
die Lumen-bewegliche Einheit 1950 ein Halteteil 1952;
ein Fluid-kontaktierendes Teil 1954, das konfiguriert ist,
Fluid innerhalb eines Körperlumens zu kontaktieren und
zumindest periodisch das Fliessen der Flüssigkeit durch
das Körperlumen zu erlauben; einen Vortriebsmechanismus 1956,
der in der Lage ist, eine Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit,
durch ein Körperlumen in welches die Lumen-bewegliche Einheit
eingebracht wurde, zu erzeugen; Bewegungssteuerungsschaltkreis 1958,
der zumindest teilweise von der Lumen-beweglichen Einheit getragen
wird und konfiguriert ist zur Steuerung des Vortriebsmechanismus 1956 zur
Steuerung der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen;
ein Sensor 1960, der in der Lage ist zum Erfassen von einem Zustand
von Interesse im Körperlumen und zum Generieren von einem
Abtastsignal, welches das Erfassen des Zustandes von Interesse anzeigt;
Reaktion-einleitender Schaltkreis 1962 wirksam verbunden mit
dem Sensor 1960 und konfiguriert zum Generieren eines Reaktion-einleitenden
Signals nach Erhalt des Abtastsignals, welches das Erfassen den
Zustand von Interesse im Körperlumen anzeigt; und ein aktives
Teil 1964, das wirksam verbunden ist mit dem Reaktion-einleitenden
Schaltkreis 1962 und der in der Lage ist, zum Erzeugen
einer Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals. Die
Ausführungsform von 35 beinhaltet
einen Lenkmechanismus 1966, der in der Lage ist die Richtung
der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit zu modifizieren; wobei
der Bewegungssteuerungsschaltkreis 1958 konfiguriert sein
kann den Lenkmechanismus 1966 zu Steuern zur Steuerung
der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen. Zumindest
ein Teil des Steuerschaltkreises der Lumen-beweglichen Einheit 1950,
entfernten Schaltkreis 1974, kann angeordnet sein entfernt
von der Lumen-beweglichen Einheit 1950 in dem entfernten
Teil 1972. Entfernter Schaltkreis 1974 kann einen
entferntes Teil des Bewegungssteuerungsschaltkreises 1978 und
ein Teil des Reaktion-einleitenden Schaltkreises 1980 beinhalten.
Lumen-bewegliche Einheit 1950 kann einen Sender/Empfänger 1984 beinhalten,
der einen Daten-empfangenen und/oder -sendenden Schaltkreis beinhaltet,
der konfiguriert ist zum Empfangen eines kabellosen Steuerungssignals von
dem entfernten Teil des Bewegungssteuerungsschaltkreis 1978,
gesendet vom Sender 1984. Daten können von der
Lumen-beweglichen Einheit 1950 zum entfernten Teil 1972 gesendet
werden. Entferntes Teil 1972 kann eine Energiequelle 1986 beinhalten.
Alternativ kann der Bewegungssteuerungsschaltkreis auch in oder
an der Lumen-beweglichen Einheit angeordnet sein. Die Ausführungsform
von 35 kann eine Energiequelle 1968 beinhalten,
die dazu konfiguriert ist zumindest einen von Vortriebsmechanismus 1956,
Bewegungssteuerungsschaltkreis 1958, Sensor 1960,
Reaktion-einleitender Schaltkreis 1962 und aktives Teil 1964 mit
Energie zu versorgen. Komponenten der Ausführungsform von 35 können generelle sein wie beschrieben
an anderer Stelle. Lenkmechanismus 1966 kann sein, wie
zuvor in Verbindung mit 34 beschrieben.
In einigen Ausfüh rungsformen kann Energie zu einer Lumen-beweglichen
Einheit 1950 von dem entfernten Teil 1972 gesendet
werden.
-
Der
Bewegungssteuerungsschaltkreis kann wirksam verbunden sein mit dem
Sensor und konfiguriert sein zum Steuern mindestens eines von Lenkmechanismus
und Vortriebsmechanismus zur Steuerung der Bewegung der Lumen-beweglichen
Einheit zumindest zum Teil in Reaktion auf den Erhalt des Abtastsignals,
welches das Erfassen eines Zustandes von Interesse im Körperlumen
anzeigt. Ähnlich kann der Reaktion einleitende Schaltkreis
in einigen Ausführungsformen in oder an der Lumen-beweglichen
Einheit angeordnet sein, während in anderen Ausführungsformen
zumindest ein Teil des Reaktion einleitenden Schaltkreises entfernt
gelegen von der Lumen-beweglichen Einheit platziert sein kann, wobei
die Lumen-bewegliche Einheit einen Daten-sendenden und -empfangenden
Schaltkreis beinhaltet, der konfiguriert ist zur Kommunkation mit
dem zumindest einem Teil des Reaktion einleitenden Schaltkreises
entfernt angeordnet von der Lumen-beweglichen Einheit.
-
Der
Steuerungsschaltkreis für die Lumen-bewegliche Einheit
angeordnet entweder auf der Lumen-beweglichen Einheit oder in einem
entfernten Teil und beinhaltend Reaktion-einleitenden Schaltkreis
und/oder Bewegungssteuerungsschaltkreis, kann beinhalten einen Mikroprozessor
und/oder mindestens eines von Hardware, Software und Firmware. Beispiele
von Einheiten und/oder Systemen zur Kommunikation mit Einheiten
im Körper sind dargestellt in
U.S. Patente 5,843,139 ;
6,409,674 ; oder
7,125,382 ; U.S. Patentanmeldung 2002/0198604 und
RICE,
MIKE; „Implantable Neurostimulation Device Market Poised
for Explosive Growth"; Future Fab International; 7/1/2006; Seiten
1–4; gedruckt am 6/10/2006; unter
http://www.future-fab.com/documents.asp?d_ID=3725 die
hiermit alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Verschiedene
Ausführungsformen von Lumen-beweglichen Einheiten wie hier
dargestellt und beschrieben können beinhalten: Lumenwand-interagierende
Teile; ein Flüssigkeit-kontaktierendes Teil, das konfiguriert
ist, Flüssigkeit innerhalb eines Körperlumens
zu kontaktieren und zumindest periodisch das Fliessen der Flüssigkeit
durch das Körperlumen zu gestatten; einen Vortriebsmechanismus,
der in der Lage ist, eine Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit,
durch das Körperlumen zu erzeugen, in welches die Lumen-bewegliche
Einheit eingebracht wurde; mindestens einen Sensor, der in der Lage
ist zum Erfassen von einem Zustand von Interesse im Körperlumen
und zum Generieren von einem Abtastsignal, welches das Erfassen
des Zustandes von Interesse anzeigt; Bewegungssteuerungsschaltkreis
zumindest teilweise getragen auf der Lumen-beweglichen Einheit und
konfiguriert zur Steuerung des Vortriebsmechanismus zumindest zum
Teil basierend auf dem Abtastsignal; Reaktion-einleitender Schaltkreis
wirksam verbunden mit dem Sensor und konfiguriert zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals nach Erhalt des Abtastsignals,
welches das Erfassen eines Zustands von Interesse im Körperlumen
anzeigt; und ein aktives Teil, das wirksam verbunden ist mit dem
Reaktion-einleitendem Schaltkreis und das in der Lage ist zum Erzeugen
einer Reaktion nach Erhalt des Reaktion-einleitendem Signals. Ein
Flüssigkeits-kontaktierenden Teil, das konfiguriert ist,
Flüssigkeit innerhalb des Körperlumens zukontaktieren
und zumindest periodisch das Fliessen der Flüssigkeit durch
das Körperlumen zu gestatten, ist ein hilfreiches Merkmal
für eine Lumen-bewegliche Einheit, die in einem Lumen verwendet
wird durch das Flüssigkeit strömt, wie zum Beispiel
Blutgefäße, Teile des Atmungstraktes, Verdauungstrakt oder
dem CSF-Raum. In manchen Fällen kann das Blockieren des
Flusses ernsthafte Probleme verursachen. So dass Lumen-bewegliche
Einheiten, die so konfiguriert sind, dass sie den Fluss wenigstens
zeitweise erlauben von Wert sind. Zum Beispiel kann Flüssigkeit
durch einen Kanal oder Lumen fließen, welcher sich durch
die Lumen-bewegliche Einheit erstreckt (z. B. wie beschrieben und 1, 29, oder 32),
oder vorbei an einer Lumen-beweglichen Einheit, die eine Querschnittfläche
hat, die nicht die Querschnittsfläche des Lumens füllt,
wie zum Beispiel in 5A, 5E, 30A, 30B oder 33.
-
Wie
gezeigt in verschiedenen Zeichnungen kann eine Lumen-bewegliche
Einheit eine Energiequelle beinhalten, die konfiguriert ist mindesten
einen von dem Vortriebsmechanismus, dem Bewegungssteuerungsschaltkreis,
dem Sensor, dem Raektion-einleitendem Schaltkreis und dem aktiven
Teil mit Energie zu versorgen. Die Energiequelle kann auf der Lumen-beweglichen
Einheit oder (zumindest zum Teil) auf einem entfernten Teil angeordnet
sein, wie dargestellt in 35,
mit Energie, die zur Lumen-beweglichen Einheit gesendet wird.
-
Eine
Lumen-bewegliche Einheit kann verschiedene Arten von Abtast- und
Information-erfassenden Einheiten beinhalten. Eine Lumen-bewegliche
Einheit kann einen oder mehrere Sensoren der gleichen oder verschiedener
Art beinhalten, die beinhalten können aber nicht begrenzt
sind auf, Drucksensoren, Temperatursensoren, Strömungssensoren,
Viskositätssensoren, Schersensoren (z. B. zum Messen des
effektiven Schermoduls von der Flüssigkeit bei einer bestimmten
Frequenz oder Dehngeschwindigkeit), pH-Sensoren, chemische Sensoren zum
Erfassen der Konzentration einer chemischen Verbindung oder Spezies,
optische Sensoren, akustische Sensoren, Biosensoren, elektrische
Sensoren, magnetische Sensoren, Uhren oder Timer. Beispiele einer
Vielzahl von Sensoren die in den hier beschriebenen Ausführungsformen
verwendet werden können, sind bereitgestellt in
U.S. Patenten 5,522,394 ;
5,873,835 ;
6,053,837 ;
6,409,674 ;
6,111,520 ;
6,278,379 ;
6,475,639 ;
6,855,115 und U.S. Patentanmeldungen
2005/0277839 und 2005/0149170, die hiermit alle durch Bezugnahme
aufgenommen sind.
U.S. Patent
6,802,811 , welches hiermit durch Bezugnahme aufgenommen
ist, stellt zusätzliche Beispiele zum Abtasten und/oder Überwachen
bereit. In einigen Ausführungsformen kann eine bildgebende
Einheit (z. B. eine CCD Anordnung) wirksam verbunden sein mit einer
Lumen-beweglichen Einheit, z. B. verbunden mit dem strukturellen
Element.
-
Ein
optischer Sensor kann konfiguriert sein zum Beispiel zum Messen
der optischen Absorption, der optischen Emission oder der Phosphoreszenz zumindest
von einem Teil der Flüssigkeit. Diese optischen Eigenschaften
können zu den optischen Eigenschaften eines Teils oder
der gesamten Flüssigkeit oder Gewebe gehören oder
können optische Eigenschaften von Materialien sein die
zugefügt oder eingebracht worden sind in das Fluid, wie
zum Beispiel Kennzeichner oder Marker von Materialien von Interesse.
Optisches Abtasten von Materialien im 5 Blut ist zum Beispiel beschrieben
in GRUEGER, CURTIS; „New light an blond testing";
20 Oktober 2006; Seiten 1–2; St. Peterburg Times; gedruckt 24/12/2006;
unter http://www.sptimes.com/2006/10/20news_pf/Tampabay/New_light_on_blood_te.
shtml, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
Ein
Biosensor kann Materialien erfassen beinhaltend, aber nicht begrenzend,
einen biologischen Marker, einen Antikörper, ein Antigen,
ein Peptide, eine Polypeptide, ein Protein, ein Komplex, eine Nukleinsäure,
eine Zelle (und in einigen Fällen, eine Zelle einer bestimmten
Art, z. B. in Durchflusscytometrie verwendeten Verfahren), ein Zellfragment,
ein Zellbestandteil, ein Blutplättchen, eine Organelle,
eine Keimzelle, einen Krankheitserreger, ein Lipid, ein Lipoprotein,
einen Alkohol, eine Säure, ein Ion, ein Immunomodulator,
ein Sterol, ein Kohlenhydrat, ein Polysaccherid, ein Glycoprotein,
ein Metal, ein Elektrolyt, ein Metabolid, eine organische Zusammensetzung,
Organphosphate, ein Medikament, ein Therapeutikum, ein Gas, ein
Schadstoff oder ein Kennzeichner. Ein Biosensor kann einen Antikörper
oder andere bindende Moleküle wie einen Rezeptor oder Ligand
beinhalten. Wie hier verwendet, kann ein Sensor einen einzelnen
Sensor oder eine Anordnung von Sensoren beinhalten, und ist nicht
begrenzend auf eine bestimmte Anzahl oder Art von Sensoren. Ein Sensor
kann aufweisen, im Teilen oder im Ganzen, einen Gassensor wie einen
Schallwellen, Chemieresistant, oder einen Piezoelektrischen Sensor,
oder vielleicht eine elektronische Nase. Ein Sensor kann sehr klein
sein, aufweisend einen Sensor oder eine Anordnung, die ein chemischer
Sensor ist (
„Chemical Detection with Single-Walled
Carbon Nanotube Capacitor", Snow, E. S., Science, Vol. 307, Seiten 1942–1945,
2005), einen Gassensor (
„Smart Single-chip
gas sensor microsystem", Hagleitner, C. et al., Nature, Vol 414,
Seiten 293–296, 2001), eine elektronische Nase,
ein nuklearer Magnetre sonanzbildgeber (
„Controlled
multiple quantum coherences of nuclear seins in a nanametre-scale
device", Go Vusa, 2005, Vol 343: Seiten 1001–1005, Nature).
Die vorher genannten Dokumente sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
Weitere Beispiele von Sensoren sind gezeigt in
The Biomedical
Engineering Handbook, Second Edition, Volume I, J. D. Bronzino, Ed.
Copyright 2000, CRC Press LLC, Seiten V-1-51–9 und
U.S. Patent 6,802,811 , beide
sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
-
Ein
Sensor kann konfiguriert sein zum Messen von verschiedenen Parametern,
beinhaltend, aber nicht begrenzend, den elektrischen Leitungswiderstand
des Fluids, Gewebe oder anderen Materials, die Dichte oder Schallwellengeschwindigkeit
von einem Material, den pH-Wert, die Osmolarität, oder den
Brechungsindex des Fluids für zumindest eine Wellenlänge.
Die Auswahl eines geeigneten Sensors für eine bestimmte
Anwendung oder Verwendungsort liegt im Bereich der Fähigkeit
eines Fachmanns. In einigen Ausführungen, kann ein Sensor über
die eingebettete Möglichkeit verfügen, ein Signal
zu verarbeiten oder vor-zubearbeiten.
-
Der
Zustand von Interesse erfasst bei dem Sensor kann beinhalten, ein
anatomisches Merkmal (zum Beispiel ein Abzweigpunkt) welches die
Nähe zu einem Behandlungsziel oder die Präsenz
des Behandlungszieles selber anzeigen. Der Zustand von Interesse
kann beinhalten eine künstliche Struktur, wie eine implantierte
Einheit von irgendeiner Art, eventuell beinhaltend eine weitere
Lumen-bewegliche Einheit. Alternativ, kann der Zustand von Interesse
beinhalten ein oder mehrere von einem elektrischen Feld, magnetischen
Feld, Temperatur, Flusszustand, Zeit, Ort, Druck, pH-Wert, Präsenz
oder Konzentration einer chemischen Verbindung oder Spezies.
-
Ein
Sensor kann eine weite Vielfalt von physikalischen oder chemischen
Eigenschaften abtasten. In einigen Ausführungsformen kann
das Erfassen des Zustandes von Interesse ein Erfassen der Präsenz
(oder Abwesenheit) eines Materials oder Struktur von Interesse beinhalten.
-
In
einigen Anwendungen kann das Erfassen eines Zustandes von Interesse
in dem Fluid in dem Körperlumen ein Erfassen der Präsenz
eines Materials von Interesse in dem Fluid in dem Körperlumen beinhalten.
Ein Material von Interesse in einem Fluid kann zum Beispiel beinhalten
ein Objekt wie ein Blutgerinsel, eine Thrombose, ein Embolus, Plaque,
ein Lipid, einen Nierenstein, ein Staubteilchen, ein Pollenteil,
ein Aggregat, eine Zelle, eine spezifische Art von Zelle, ein Zellfragment,
ein Zellbestandteil, ein Blutplättchen, eine Organelle,
eine Sammlung oder Anhäufung von Zellen oder Bestandteile
von diesen, eine Keimzelle, einen Krankheitserreger, oder einen Parasiten.
-
Lumen-bewegliche
Einheiten können in einer Vielzahl von Arten verwendet
werden. In einigen Ausführungsformen bewegt sich eine Lumen-bewegliche
Einheit durch ein Lumen, führt Aktionen an ausgewählten
Orten durch, die identifiziert werden während sich die
Einheit durch das Lumen bewegt. Eine Einheit kann sich durch das
Körperlumen bewegen um „Beobachtungen" auszuführen
für eine Zeitspanne von wenigen Minuten, zu Stunden, Tagen,
Wochen oder Jahren. Wenn die Lumen-bewegliche Einheit einen Ort
von Interesse identifiziert (z. B. einen Ort wo eine gewisse Art
von medizinischer Behandlung nötig ist), kann es eine Aktion
ausführen die beinhaltet, dass eine medizinische Behandlung
abgegeben wird, Senden eines Signals welches die Notwendigkeit einer
medizinischen Behandlung einem Überwachungssystem anzeigt
oder die zum Beispiel Informationen bezügliche des Ortes
von Interesse speichert. Eine Lumen-bewegliche Einheit die Beobachtungen
in einem Körperlumen ausführt kann eine Aktion
direkt („on the fly") ausführen während
es an dem Ort von Interesse vorbeikommt oder es kann pausieren oder
die Bewegung unterbrechen bei oder nahe dem Ort von Interesse um
eine Aktion auszuführen.
-
Sensoren
in Kombinationen mit Logikschaltungen (Hardware, Firmware und/oder
Software) können dazu verwendet werden um einen Zustand von
Interesse zu erfassen in oder an der Wand des Körperlumens,
in dem Gewebe welches das Kör perlumen bildet oder umgibt,
oder in dem Fluid in dem Körperlumen. Ein Ort von Interesse
in einem Körperlumen kann einen Ort von anatomischem Interesse beinhalten
(z. B., ein Abzweigpunkt), ein Ort nahe einem Organ, einem Tumor,
einer Verletzung, etc. eine erkrankte oder verletze Region (z. B.
eine Fistel oder Aneurysma), Fläche von Narbengewebe, ein
Polyp, eine Blockade oder Verengung gebildet durch bakterielles
Plaque, Blutklumpen oder Vasospasm, zum Beipiel. Orte von Interesse
können erfasst werden durch das Erfassen eines chemischen
Markers oder Fingerabdruckes, durch Ändern der mechanischen, optischen,
thermischen, elektrischen oder akustischen Eigenschaften, durch
Abbilden und durch andere Erfassungsverfahren, die dem Fachmann
bekannt sind. Die Lumen-bewegliche Einheit kann eine oder mehrere
Aktionen mit einem aktiven Teil ausführen in Reaktion auf
das Erfassen eines interessanten Ortes. Gewebezustand kann erfasst
werden durch die Verwendung von Druckpulsen, wie beschrieben in
U.S. Patent 6,170,488 und
U.S. Patentanmeldung 2003/0220556 und 2004/0225325, die alle hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen sind.
-
In
einigen Ausführungsformen kann die Lumen-bewegliche Einheit
kontinuierlich oder periodisch eine Aktion ausführen während
sie sich durch das Körperlumen bewegt. Ausführen
der Aktion muss nicht immer mit dem Erfassen einer Region von Interesse
im Körperlumen verbunden sein.
-
In
einigen Ausführungsformen kann eine Lumen-bewegliche Einheit
sich durch das Körperlumen bewegen bis sie einen bestimmten
Ort erreicht hat und dann das Bewegen zu unterbrechen um an diesem
Ort zu verharren, entweder temporär oder im Wesentlichen
permanent. An diesem Ort kann sie Aktionen ausführen auf
das lokale Gewebe welches das Lumen bildet oder sie kann eine Aktion
ausführen auf das Fluid innerhalb des Lumens, welches fließt
oder sich bewegt in irgendeiner Art und Weise, entweder kontinuierlich
oder periodisch, oder es kann im Wesentlichen still stehen. Der
Ort an dem die Lumen-bewegliche Einheit stoppt und verharrt kann vorher
gewählt sein, in diesem Fall kann die Einheit sich gezielt
zu dem Ort bewegt haben. Alternativ kann der Ort ausgesucht werden
während die Einheit sich durch das Lumen bewegt, basierend
auf einem oder mehreren Merkmalen des Ortes die von der Einheit
abgetastet werden können. Merkmale des Ortes können
beinhalten, aber sind nicht begrenzend auf, Indikatoren für
Verletzungen, pathologische oder Krankheitszustände die
von der Einheit behandelt werden können, oder anatomische
Charakteristika (Größe, Nähe zu einem
Organ oder anderen Struktur, etc.) die den Ort eine geeignete Stelle
zur Positionierung der Einheit machen. Merkmale des Ortes von Interesse
können beinhalten chemische, thermische, mechanische, optische
oder andere Eigenschaften die mit den verschiedenen Arten von Sensoren,
wie an anderer Stelle beschrieben, abgetastet werden können.
Ein Parameter kann an einem einzelnen Punkt in Raum/Zeit bemessen
werden oder kann über viele Dimensionen gemessen werden
(räumlich, zeitlich, oder andere – z. B. Frequenz)
um ein Bild von einer Region zu generieren die Merkmale von Interesse
beinhalten kann. Signalverarbeitung zum Ausführen einer
Analyse von einem Signal oder Bild kann verwendet werden zum Erfassen
von Merkmalen/Orten von Interesse von einem Signal oder Bild.
-
In
einer Anwendung kann zum Beispiel eine Lumen-bewegliche Einheit
innerhalb des männlichen Reproduktionstraktes zum Erfassen
des pH-Wertes, des Flusses oder der Viskosität von Samen
verwendet werden und basierend auf den Werten der erfassten Parametern,
kann eine Aktion ausgeführt werden um diese hoch oder runter
zu verändern um damit die Fruchtbarkeit zu erhöhen
oder um als Schwangerschaftsverhütung zu dienen. In einigen
Ausführungsformen kann die Lumen-bewegliche Einheit verwendet
werden um Behandlung zu einem Ort abzugeben der mit anderen Verfahren
relativ unerreichbar ist. Zum Beispiel kann eine Lumen-bewegliche
Einheit sich durch Gefäße innerhalb des Gehirns
bewegen um Gehirnregionen zu erreichen um dort Arzneimittel, Therapeutiks,
Chemotherapie-Agenten, chemische, mechanische, optische, elektrische
oder magnetische Stimuli etc. abzugeben.
-
36 zeigt Schritte eines Verfahrens implementiert
mit einer Lumen-beweglichen Einheit. Die Verfahrensschritte beinhalten
das Vortreiben der Lu men-beweglichen Einheit durch die Körperlumen
in Schritt 2002; zumindest periodisch Gestatten des Fliessens
des Fluids durch das Körperlumen und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden
Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2004; Erfassen
eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2006; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich zumindest
teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet zumindest zum
Teil in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse
in Schritt 2008; und Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf das
Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2010.
-
37 zeigt weitere Varianten des Verfahrens von 36. Das Verfahren kann beinhalten Vortreiben der
Lumen-beweglichen Einheit durch ein Körperlumen in Schritt 2052;
zumindest periodisch Gestatten des Fliessens des Fluids durch das
Körperlumen und vorbei in dem Fluid-kontaktierenden Teil
der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2054; Erfassen
eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2056; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich zumindest
teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet zumindest zum
Teil in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse
in Schritt 2058; und Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf das
Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2060. Zusätzlich
kann das Vortreiben der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen
beinhalten, dass die Lumen-bewegliche Einheit mit genug Kraft vortreiben wird
um ein geschlossenes Körperlumen aufzustoßen,
wie gezeigt in Schritt 2064. Der Schritte des Erfassens
eines Zustandes von Interesse kann beinhalten Erfassen einer Fluidströmung,
wie gezeigt in Schritt 2066, Erfassen der Fluid Viskosität
wie gezeigt in Schritt 2068, oder Erfassen der Fluid Scherung,
wie gezeigt in Schritt 2070.
-
38 zeigt weitere Varianten des Verfahrens von 36. Wieder beinhaltet das Verfahren ein Vortreiben
der Lumen-beweglichen Einheit durch ein Körper lumen in
Schritt 2102; zumindest periodisch Gestatten des Fliessens
des Fluids durch das Körperlumen und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden Teil
der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2104; Erfassen
eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2106; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich zumindest
teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet zumindest zum
Teil in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse
in Schritt 2108; und Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf das
Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2110. Zusätzlich
kann das Verfahren beinhalten das Ausführen einer Aktion
mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion
auf das Reaktion-einleitende Signal während sich die Lumen-bewegliche Einheit
durch das Körperlumen vortreiben, wie gezeigt in Schritt 2114.
Alternativ kann das Verfahren beinhalten das Ausführen
der Aktion mit dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in
Reaktion auf das Reaktion-einleitende Signal folgend dem Beenden
der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit in der Nähe
des Zustandes von Interesse, wie gezeigt in Schritt 2116.
-
39A und 39B zeigen
weitere Varianten des Verfahrens von 36.
Der Grundschritt des Verfahrens beinhaltet das Vortreiben der Lumen-beweglichen
Einheit durch ein Körperlumen in Schritt 2152;
zumindest periodisch Gestatten des Fliessens des Fluids durch das
Körperlumen und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden Teil
der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2154; Erfassen
eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einhell in Schritt 2156; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich zumindest
teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet zumindest zum
Teil in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse
in Schritt 2158; und Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf das
Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2160. Erfassen eines Zustandes
von Interesse mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen Einheit
kann beinhalten das Erfassen einer Konzentration einer chemischen
Verbindung oder Spezies (in Schritt 2164), Erfassen eines optischen
Parameters (in Schritt 2166), Erfassen eines akustischen
Parameters (in Schritt 2168), Erfassen eines Biomoleküls
mit einem Biosensor (in Schritt 2170), Erfassen eines elektrischen
Parameters (in Schritt 2172), Erfassen eines magnetische Parameters
(in Schritt 2174), Erfassen des Druckes im Körperlumen
(in Schritt 2176) oder Erfassen der Temperatur im Körperlumen
(in Schritt 2178), wie gezeigt in 39A oder
wie gezeigt in 39B, Erfassen des pH-Wertes
in einem Körperlumen (in Schritt 2180), Erfassen
eines anatomischen Merkmales (in Schritt 2182), Erfassen
eines Ortes (in Schritt 2184), Erfassen einer künstlichen
Struktur (in Schritt 2186), oder Erfassen der Zeit (in
Schritt 2188). Wenn eine künstliche Struktur erfasst
wird, wie in Schritt 2186, kann das Verfahren beinhalten
die Schritte zur Abgabe von Material oder Struktur zu einer künstlichen Struktur
(in Schritt 2190), Empfangen eines Materials oder Struktur
von der künstlichen Struktur (in Schritt 2192),
oder Einsammeln der künstlichen Struktur (in Schritt 2194).
Dieses kann beinhalten das Verbinden mit der künstlichen
Struktur, so dass diese von der Lumen-beweglichen Struktur geschoben
oder gezogen werden kann, oder es kann beinhalten das Empfangen
einer künstlichen Struktur um in der Lumen-beweglichen
Einheit enthalten zu sein oder getragen zu werden.
-
Schritte 40A–40E zeigen
weitere Varianten des Verfahrens wie im Allgemeinen beschrieben
in 36. Abermals beinhaltet das Verfahren das Vortreiben
der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen in
Schritt 2252; zumindest periodisch Gestatten des Fliessens
des Fluids durch das Körperlumen gestatten und vorbei an
dem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2254;
Erfassen eines Zustandes von Interesse mit einem Sensor auf der
Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2256; Erzeugen eines
Reaktion-einleitenden Signals mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis
der sich zumindest teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet
zumindest zum Teil in Reaktion auf das Erfassen eines Zustandes von
Interesse in Schritt 2258; und Ausführen einer Aktion
mit dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Re aktion auf
das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2260. Wie gezeigt
in 40A, kann der Schritt des Ausführens
der Aktion mit dem aktiven Teil (in Schritt 2260) beinhalten
das Senden eines Signals zu einem entfernten Ort (in 2264),
Freigeben von Material (in Schritt 2266), welches zum Beispiel eins
von einem Haftmittel, eine Füller, ein Hydrogel, ein Antibiotikum,
ein Arzneimittel, ein Nährstoff, ein Hormon, ein Wachstumsförderer,
eine Medikation, eine therapeutische Verbindung, ein Enzym, ein
Protein, ein genetisches Material, eine Zelle, ein Zellfragment,
ein Impfstoff, ein Vitamin, ein Neurotransmitter, ein Neurotropischer-Agent,
ein Neuroaktives Material, ein Cytokin, ein Zellsignalisierendes
Material, ein proapoptotischer-Agent, ein anti-proapoptotischer-Agent,
ein Immunisierungsbeschleuniger, ein Anti-Entzündungs-Agent,
ein Salz, ein Ion, ein Antioxidant, ein bildgebender-Agent, ein
bezeichnender-Agent, eine diagnostische Komponente, ein Nanomaterial,
einen Verzögerer, einen Blocker (wie angezeigt in Schritt 2268).
Alternativ wie gezeigt in 40B kann
das Ausführen einer Aktion mit dem aktiven Teil beinhalten
das einsammeln von Material von dem Körperlumen (wie gezeigt
in Schritt 2270), was beinhalten könnte das Einsammeln
einer Probe von einem Fluid in dem Körperlumen (wie angezeigt in
Schritt 2272) oder das Einsammeln einer Probe von der Wandregion
von dem Körperlumen (wie gezeigt in Schritt 2274).
Alternativ kann das Verfahren das Einsammeln einer Probe von hinter
der Wandregion von dem Körperlumen beinhalten, z. B. mit
Hilfe einer Nadel um in die Lumenwand zu stechen.
-
In
einigen Versionen des Verfahrens, wie gezeigt in 40B, kann das Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil beinhalten die Erzeugung von Erwärmung
oder Abkühlung, wie gezeigt in den Schritten 2276 bzw. 2282.
Erwärmung kann an verschiedenen Orten zu verschiedenen
Zwecken verwendet werden. In einem Beispiel, kann das Verfahren
das Vortreiben der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen
zu einen Ort in der Nähe des präoptischen Bereichs
beinhalten, wobei das Ausführen einer Aktion mit dem aktiven
Teil beinhaltet das Erzeugen von Erwärmung in der Nähe
des präoptischen Bereichs, wie gezeigt in Schritt 2278.
In einem anderen Beispiel, kann Erwärmung dazu verwendet werden um
im männlichen Reproduktionssystem Keimzellen zu zerstören,
wie gezeigt in Schritt 2280. In einem anderen Beispiel
(nicht gezeigt), kann Erwärmung dazu verwendet werden um
Gewebe abzulösen. Zusätzlich, oder alternativ,
kann das Ausführen einer Aktion mit dem aktiven Teil beinhalten
Sichern der Lumen-beweglichen Einheit in einer Position im Körperlumen,
wie gezeigt in Schritt 2284, z. B. unter Verwendung von
verschiedenen Positionierungs- oder Lumenwand-interagierenden Strukturen.
-
Wie
gezeigt in 40C, kann in einigen Ausführungsformen
das Ausführen einer Aktion mit dem aktiven Teil beinhalten
das Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung, wie gezeigt in
Schritt 2286. Die Aktion kann beinhalten Abstrahlen von
ultravioletter, infraroter, optischer, mikrowellen, oder millimeterwellen
elektromagnetischer Strahlung, wie angezeigt in den Schritten 2288, 2290, 2292, 2294 bzw. 2296.
Alternativ wie gezeigt in Schritt 2298 von 40D kann das Ausführen einer Aktion mit
dem aktiven Teil beinhalten das Abstrahlen von akustischer Energie,
beinhaltend aber nicht begrenzend auf Überschall akustische
Energie, wie angezeigt in Schritt 2300. Wie gezeigt in 40D kann das Ausführen einer Aktion mit
einem aktiven Teil beinhalten das Ausüben von Druck auf
ein Körperlumen (Schritt 2302), durch Expansion
des aktiven Teils oder durch das Freigeben eines Gases oder Fluides.
In anderen Ausführungsformen, kann das Ausführen
einer Aktion mit dem aktiven Teil beinhalten die Modulation des Flusses
des Fluids durch zumindest einen Teil des Körperlumens,
wie gezeigt in Schritt 2304, zum Beispiel durch Blockieren
des Flusses des Fluids durch zumindest einen Teil des Körperlumens
(Schritt 2306), Modifizieren der Richtung des Flusses des Fluids
in zumindest einem Teil des Körperlumens (2308),
oder Modifizieren der Menge von Wirbelströmung (Schritt
D). Modifizieren der Richtung des Flusses des Fluids kann beinhalten
das Richten des Flusses auf eine bestimmte Region und/oder in eine
bestimmte Abzweigung des abgezweigten Lumens, zum Beispiel durch
Verwendung von verschiedenen Fluss-richtenden Strukturen wie hier
offenbart. Modifizieren der Richtung des Flusses des Fluids kann auch
beinhalten die Umkehr der Richtung des Flusses, was zum Beispiel
dadurch erreicht werden kann, dass der Druck innerhalb des Lumens
geändert wird, wie hier offenbart.
-
Wie
gezeigt in 40E kann in einigen Ausführungsformen,
dass Ausführen einer Aktion mit dem aktiven Teil in Schritt 2260 beinhalten,
das zumindest teilweise Entfernen von spezifischen Komponenten von
zumindest einem Teil des Fluids in dem Körperlumen, wie
gezeigt in Schritt 2312, oder Aktivieren von zumindest
einem Katalysator, wie gezeigt in Schritt 2314. In wieder
anderen Ausführungsformen kann das Ausführen einer
Aktion mit einem aktiven Teil beinhalten, das Generieren eines elektrischen
Feldes, wie gezeigt in Schritt 2316, Generieren eines magnetischen
Feldes, wie gezeigt in Schritt 2318, oder Schaben oder
Schneiden zumindest eines Teils von dem Körperlumen, wie
angezeigt in Schritten 2320 bzw. 2322. Ausführen
einer Aktion mit einem aktiven Teil kann beinhalten Freigeben einer künstlichen
Struktur von der Lumen-beweglichen Einheit, wie gezeugt in Schritt 2324 und
in einigen Ausführungsformen, Anfügen der künstlichen
Struktur an eine Wand des Körperlumens, wie gezeigt in Schritt 2326.
Wie gezeigt in 40F, Ausführen einer
Aktion mit dem aktiven Teil in Schritt 2260 kann beinhalten
das Abgeben eines Materials oder Struktur an ein empfangendes Teil
einer künstlichen Einheit, wie gezeigt in Schritt 2328,
Empfangen von Material oder Struktur von einem abgebenden Teil von einer
künstlichen Einheit, wie gezeigt in 2230. Abschließend
kann das Verfahren beinhalten eines oder mehrere von Senden von
Energie zur Lumen-beweglichen Einheit, wie gezeigt in Schritt 2332,
Senden eines Signals zu einer Lumen-beweglichen Einheit, wie gezeigt
in Schritt 2334, Empfangen eines Signals von einer entfernten
Quelle mit der Lumen-beweglichen Einheit, wie gezeigt in Schritt 2336,
oder empfangen von Energie von einer entfernten Quelle mit der Lumen-beweglichen
Einheit, wie gezeigt in Schritt 2338.
-
Eine
Lumen-bewegliche Einheit wie hier beschrieben kann beinhalten einen
Steuerschaltkreis zur Steuerung verschiedener Aspekte des Betriebs von
einer Einheit. Lumen-bewegliche Einheiten und Systeme wie hier beschrieben
können arbeiten unter der Steuerung eines Steuerschaltkreises,
welcher beinhalten kann Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination
daraus.
-
41 ist ein Blockdiagram welches in größerem
Detail verschiedene Schaltkreiskomponenten einer Lumen-beweglichen
Einheit darstellt. Wie an anderer Stelle diskutiert kann sich der
gesamte Schaltkreis auf dem strukturellen Element der Lumen-beweglichen
Einheit befinden oder er kann verteilt sein zwischen der Lumen-beweglichen
Einheit und einem entfernten Teil. Das Lumen-bewegliche System kann
einen oder mehrere Sensoren 2400 beinhalten zum Messen
und Erfassen eines Zustandes von Interesse. Abtastschaltkreis 2402 kann
mit zugeordnet sein zu Sensoren 2400. Das Lumen-bewegliche
System kann beinhalten verschiedene Steuerschaltkreise 2404,
beinhaltend einen Reaktions-einleitenden Schaltkreis 2406.
Reaktion-einleitender Schaltkreis 2406 kann ein Reaktion-einleitendes
Signal für den aktiven Teil 2408 zur Verfügung
stellen. Steuerschaltkreise 2404 können auch einen
Datenspeichernden Teil 2412 beinhalten der zum Beispiel dazu
genutzt werden kann zum Speichern von Musterdaten 2414 oder
Mustervariablen 2416 zum Bestimmen eines Aktivierungsmusters
des aktiven Teils 2408. Datenspeichernden Teil 2412 kann
auch Positionierungsinformationen speichern, beinhaltend zum Beispiel
die momentane Position der Einheit oder die Position einer oder
mehrerer Zielorte oder Orientierungshilfen oder eine Karte einiger
oder aller relevanten Körperlumen eines Patienten. In einigen
Ausführungsformen kann der Steuerschaltkreis 2404 beinhalten
einen Bewegungssteuerungsschaltkreis 2418 zur Steuerung
des Vortriebsmechanismus 2420 und optionalen Lenkmechanismus 2422.
Steuerschaltkreis kann beinhalten Sende/Empfänger Schaltkreis 2424,
der zur Verfügung steht zum Senden und Empfangen von Daten
und/oder Energie Signalen zwischen der Lumen-beweglichen Einheit
und einem oder mehreren entfernten Teilen oder externen Einheiten
(z. B., Überwachungs- oder Aufnahme Ausrüstung).
Einen Benutzereingabeteil 2426 der zur Verfügung
stehen kann für Eingaben von Benutzerinstruktionen, Parameter,
etc. zum Steuern des Schaltkreises 2404. Abschließend
können ein oder mehrere Energiequellen 2428 den
elektrischen Komponenten des Lumen-beweglichen Systems Energie zur Verfügung
stellen. Einige Komponenten einer Lumen-beweglichen Einheit können
bedient werden im Ganzen oder in Teilen unter Softwaresteuerung
und Steuerungsschaltkreis 2404 kann beinhalten Hardware,
Software, Hardware oder verschiedene Kombinationen daraus. Die Lumen-bewegliche
Einheit kann beinhalten Komponenten die primär auf Hardware
basieren, z. B. Sensor 2400, aktiven Teil 2408, Vortriebsmechanismus 2420,
Lenkmechanismus 2422 und optional Benutzereingabeeinheit 2426. Hardware
basierende Einheiten können beinhalten Komponenten die
elektrisch, mechanisch, chemisch, optisch, elektromechanisch, elektrochemisch,
elektrooptisch sind und sind nicht begrenzend auf spezifische Beispiele,
die hierin präsentiert sind. Wie beschrieben an anderer
Stelle in einigen Ausführungsformen können Teile
des Steuerungsschaltkreises zum Beispiel beinhalten den Reaktion-einleitenden Schaltkreis,
der sich in oder auf dem strukturellen Element befindet während
in einer anderen Ausführungsform der Reaktion-einleitende
Schaltkreis sich an einem entfernten Ort vom strukturellen Element befindet.
-
In
vielen Ausführungsformen, kann der Steuerschaltkreis wie
beschrieben in 41 implementiert sein in Form
von Logik, zum Beispiel Software oder digital Logikschaltkreis. 42 beschreibt Logikmodule (die entweder Software
oder Hardware sein können) die dazu verwendet werden können
zur Steuerung einer Lumen-beweglichen Einheit wie hier beschrieben.
Wie gezeigt in 42, kann Logik 2500 zum
Steuern einer Lumen-beweglichen Einheit beinhalten zum Beispiel
ein Abtastmodul 2502 geeignet zur Verarbeitung einer Eingabe
eines Sensors 2504 auf der Lumen-beweglichen Einheit zum
Generieren eines Abtastsignals, welches das Erfassen eines Zustandes
von Interesse im Körperlumen eines Organismus anzeigt;
ein Reaktion-einleitendes Modul 2506 welches in der Lage
ist zum Empfangen des Abtastsignals von dem Abtastmodul 2502 und
basierend auf zumindest einem Teil des Abtastsignals ein Reaktion-einleitendes
Signal zu generieren, welches konfiguriert ist zu veranlassen, dass
eine Aktion im Körperlumen ausgeführt wird von
dem aktiven Teil 2508 der Lumen-beweglichen Einheit; und
ein Bewegungssteuerungsmodul 2510 das in der Lage ist zum Steuern mindestens
eines von einem Vortriebsmechanismus 2512 und einem Lenkmechanismus 2514 auf
der Lumen-beweglichen Einheit zum Steuern der Richtung und dem Maß an
Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen.
Die Logik kann implementiert sein in einem digitalen Schaltkreis,
analogen Schaltkreis, Software oder einer Kombination davon. Das
Bewegungssteuerungsmodul 2510 kann in der Lage sein zum
Empfangen des Abtastsignals von dem Abstastmodul 2502 und
zum Steuern von mindestens einem Vortriebsmachanismus 2512 und
dem Lenkmechanismus 2514 auf der Lumen-beweglichen Einheit
basierend zumindest teilweise auf dem Abtastsignals. In einer alternativen Ausführungsform,
wie gezeigt in 43 kann das Bewegungssteuerungsmodul 2510 in
der Lagen sein zum Steuern von zumindest einem Vortriebsmechanismus 2512 und
Lenkmechanismus 2514 auf der Lumen-beweglichen Einheit
basierend zumindest teilweise auf dem Bewegungsteuerungssignals
von einem entfernten Steuerungssystem 2520. Andernfalls
ist die Logik 2550 so, wie die die in 42 gezeigt ist, beinhaltend ein Abtastmodul 2502 das
in der Lage ist zum Verarbeiten eines Eingangs von einem Sensor 2504 auf
der Lumen-beweglichen Einheit und zum Generieren eines Abtastsignals,
welches das Erfassen eines Zustandes von Interesse im Körperlumen
des Organismus anzeigt; einem Reaktion-einleitenden Modul 2506 das
in der Lage ist zum Empfangen des Abtastsignals von dem Abtastmodul 2502 und
basierend zumindest zum Teil auf dem Abtastsignal zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals, welches konfiguriert ist zu
veranlassen, dass eine Aktion im Körperlumen ausgeführt
wird von dem aktiven Teil 2508 der Lumen-beweglichen Einheit; und
ein Bewegungsteuerungsmodul 2510 das in der Lage ist zum
Steueren von zumindest einem Vortriebsmechanismus 2512 und
Lenkmechanismus 2514 auf der Lumen-beweglichen Einheit
zum Steuern der Richtung und dem Maß an Bewegung der Lumen-beweglichen
Einheit durch das Körperlumen. In einer anderen Ausführungsform
kann das Bewegungsteuerungsmodul 2510 in der Lage sein
zum Steuern von zumindest einem Vortriebsmechanismus 2512 und
Lenkmechanismus 2514 auf der Lumen-beweglichen Einheit
basierende zumindest zum Teil auf einem vorprogrammierten Bewegungsmuster,
zum Beispiel ein Bewegungsmuster gespeichert im Datenspeicherort 2412 wie Datenspeicherort 2412 in 41. In einigen Ausführungsformen, kann Abtastmodul 2502 in
der Lage sein ein Abtastsignal zu generieren welches die Präsenz
oder das Fehlen des Zustandes von Interesse anzeigt, wobei das Reaktion-einleitende
Modul 2506 in der Lage sein kann ein Reaktion-einleitendes
Signal zu generieren, welches konfiguriert ist zum Einleiten des
Ausführens einer Aktion im Körperlumen bei dem
aktiven Teil 2508 der Lumen-beweglichen Einheit. Reaktion-einleitendes
Modul 2506 kann beinhalten Steuerlogik die vorprogrammierte
Muster, die im Speicherort auf der Lumen-beweglichen Einheit gespeichert
sind zu verwenden (wieder, wie der Datenspeicherort 2412 in 41).
-
In
einigen Ausführungsformen kann das Abtastmodul 2502 in
der Lage sein ein Abtastsignal zu generieren das die Präsenz
oder das Fehlen eines Zustandes von Interesse anzeigt und Reaktion-einleitendes
Modul 2506 das in der Lage sein kann zum Generieren eines
Reaktion-einleitenden Signals konfiguriert zum Steuern des Ausführens
einer Aktion im Körperlumen bei dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen
Einheit in einem vorprogrammierten Muster. In einigen Ausführungsforen
kann das Abtastmodul in der Lage sein zum Generieren eines Abtastsignals das
einen Parameterwert eines Zustandes von Interesse anzeigt, wobei
das Reaktion-einleitende Modul in der Lage sein kann zum Generieren
eines Reaktion-einleitenden Signals konfiguriert zum Einleiten des
Ausführens einer Aktion im Körperlumen bei dem aktiven
Teil 2508 der Lumen-beweglichen Einheit in Abhängigkeit
von dem Parameterwert des Zustandes von Interesse. Zusätzlich
kann das Reaktion-einleitende Modul 2506 in einigen Ausführungsformen
in der Lage sein zum Generieren eines Reaktion-einleitenden Signals
konfiguriert zur Steuerung der Aktion von dem aktiven Teil 2508 der
Lumen-beweglichen Einheit für eine Zeitspanne in Abhängigkeit
von dem Parameterwert des Zustandes von Interesse. In einiegen Ausführungsformen,
kann das Abtastmodul 2502 in der Lage sein zum Generieren
eines zeitvariablen Abtastsignals welches einen zeitvariablen Parameterwert
des Zustandes von Interesse anzeigt, wobei das Reaktion-einleitende
Modul 2506 in der Lage sein kann zum Generieren eines Reaktion- einleitenden
Signals welches konfiguriert ist zum Steuern des aktiven Teils 2508 der
Lumen-beweglichen Einheit in Abhängigkeit des zeitvariablen
Abtastsignals.
-
44 stellt ein Verfahren zum Verwenden einer Lumen-beweglichen
Einheit dar das beinhaltet Bewegen einer sich durch ein Körperlumen selbst-vortreibenden
Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2602; zumindest periodisch
Gestatten des Fliessens des Fluids durch das Körperlumen
und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2604; Erfassen eines Behandlungszieles
basierend auf zumindest einem Teil des Erfassens von einem Zustand
von Interesse im Körperlumen mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2606; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals zumindest zum Teil basierend auf das Erfassen eines Zustandes
von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich
zumindest teilweise auf der Lumen-bweglichen Einheit befindet in
Schritt 2608; und Abgeben einer Behandlung zu einem Bahndlungsziel
mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion
auf das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2610.
-
45 zeigt eine erweiterte Version von dem Verfahren
von 44, beinhaltend die Schritte des
Bewegens einer selbst-vortreibenden Lumen-beweglichen Einheit durch
ein Körperlumen in Schritt 2652; zumindest periodisch
Gestatten des Fliessen des Fluids durch das Körperlumen
und vorbei an einem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2654; Erfassen eines Behandlungszieles
basierend auf zumindest einem Teil des Erfassens von einem Zustand
von Interesse im Körperlumen mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2656; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals zumindest zum Teil basierend auf dem Erfassen eines Zustandes
von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis der sich
zumindest teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet in
Schritt 2658; und Abgeben einer Behandlung zu einem Behandlungsziel
mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf
das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2660 und beinhaltet
weiter in Schritt 2664 das Beenden der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit
durch das Körperlumen nach Erfassen eines Behandlungszieles
mit dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit während
die Lumen-bewegliche Einheit zum Wesentlichen Teil unbeweglich im
Körperlumen ist. Ein weiterer Verfahrensschritt 2666 kann
beinhalten die Wiederaufnahme der Bewegung der Lumen-beweglichen
Einheit durch das Körperlumen nach der Abgabe einer Behandlung
an das Behandlungsziel mit dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen
Einheit.
-
46 zeigt eine weitere Variante des Verfahrens
von 44 beinhaltend das Bewegen
einer selbst-vortreibenden Lumen-beweglichen Einheit durch ein Körperlumen
in Schritt 2702; zumindest periodisch Gestatten des Fliessens
des Fluids durch das Körperlumen und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden
Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2704; Erfassen
eines Behandlungszieles basierend auf zumindest einem Teil des Erfassens
von einem Zustand von Interesse im Körperlumen mit einem Sensor
auf der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2706; Erzeugen
eines Reaktion-einleitenden Signals zumindest zum Teil in Reaktion
auf das Erfassen eines Zustandes von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden-Schaltkreis
der sich zumindest teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet
in Schritt 2708; und Abgeben einer Behandlung zu einem
Behandlungsziel mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit
in Reaktion auf das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2710,
wobei das Abgeben der Behandlung an das Behandlungsziel beinhalten
kann das Abgeben einer Behandlung an das Behandlungsziel während
sich die Lumen-bewegliche Einheit am Behandlungsziel vorbei bewegt,
wie gezeigt in Schritt 2712.
-
In
einigen Ausführungsformen wie dargestellt in 44, 45 und 46 kann
ein Verfahren zur Verwendung einer Lumen-beweglichen Einheit beinhalten
das Abgeben der Behandlung zu einem Behandlungsziel mit einem aktiven
Teil der Lumen-beweglichen Einheit, wobei die Behandlung bestimmt
wird basierend auf zumindest einem Teil von zumindest einem abgetasteten
Parameter des Behandlungszieles. In anderen Ausführungsformen kann
die Behandlung bestimmt wer den zumindest zum Teil durch Behandlungsmuster
die in der Lumen-beweglichen Einheit gespeichert sind.
-
In
einigen Fällen kann das Behandlungsziel beinhalten zumindest
einen Teil der Wand des Körperlumens oder in einigen Fällen
kann das Behandlungsziel hinter der Wand des Körperlumens
liegen, so dass das Abgeben der Behandlung zum Behandlungsziel mit
dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf das
Reaktion-einleitende Signal beinhalten kann das Abgeben der Behandlung
an das Behandlungsziel durch die Wand des Körperlumens.
In einigen Fällen kann das Behandlungsziel zumindest einen
Teil des Inhaltes eines Körperlumens beinhalten.
-
Ein
weiteres Verfahren zur Verwendung einer Lumen-beweglichen Einheit,
wie umrissen in 47, kann auch beinhalten Einsetzen
der Lumen-beweglichen Einheit in ein Körperlumen durch Einbringen
eines Katheters der die Lumen-bewegliche Einheit trägt
in ein Körperlumen und Freigeben der Lumen-beweglichen
Einheit vom Katheter, in Schritt 2752 gefolgt vom Schritt
der Bewegung der selbst-vortreibenden Lumen-beweglichen Einheit durch
ein Körperlumen in Schritt 2754; zumindest periodisch
Gestatten des Fliessens des Fluids durch das Körperlumen
und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden Teil der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2756; Erfassen eines Behandlungszieles
basierend auf zumindest einem Teil des Erfassens von einem Zustand
von Interesse im Körperlumen mit einem Sensor auf der Lumen-beweglichen
Einheit in Schritt 2758; Erzeugen eines Reaktion-einleitenden
Signals zumindest zum Teil in Reaktion auf das Erfassen des Zustandes
von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden Schaltkreis, der sich
zumindest teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet in
Schritt 2760; und Abgeben einer Behandlung zu einem Behandlungsziel
mit dem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Reaktion auf
das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2762. Ein Verfahren
zur Verwendung einer Lumen-beweglichen Einheit kann optional beinhalten
das Zurückholen einer Lumen-beweglichen Einheit vom Körperlumen
durch Einbringen eines Katheters in das Körperlumen und
Herausziehen des Katheters aus dem Körperlumen, tragend
die Lumen-bewegliche Einheit, zum Beispiel wie gezeigt in Schritt 2764 von 47.
-
In
einigen Ausführungsformen von eines Verfahrens zur Verwendung
einer Lumen-beweglichen Einheit, wie gezeigt in 48A–48C,
können eine primäre Lumen-bewegliche Einheit 2802 und
eine sekundäre Lumen-bewegliche Einheit 2810 verwendet
werden. In einigen Ausführungsformen eines Verfahrens,
z. B. wie umrissen in 44, kann die selbst-vortreibende
Lumen-bewegliche Einheit eine sekundäre Lumen-bewegliche
Einheit 2810 sein und das Verfahren kann beinhalten das
Einbringen der sekundären Lumen-beweglichen Einheit 2810 in ein
Körperlumen durch Freigeben der sekundären Lumen-beweglichen
Einheit 2810 von der primären Lumen-beweglichen
Einheit 2802. In 48A,
ist primäre Lumen-bewegliche Einheit 2802 platziert
im Körperlumen 2800 nahe einem Abzweigpunkt 2804, wo
sich das Körperlumen 2800 in kleinere Lumen 2806 und 2808 verzweigt.
Sekundäre Lumen-bewegliche Einheit 1820 ist getragen
von primärer Lumen-beweglichen Einheit 2802 angefügt
durch Zurückhaltende Teile 2812 und 2814.
Primäre Lumen-bewegliche Einheit 2802 wird vorgetrieben durch
das Körperlumen 2800 (in diesem Beispiel mit Lumenwand-interagierenden
Strukturen 2816, 2818, 2820 und 2821).
Wie gezeigt in 48B wenn die primäre
Lumen-bewegliche Einheit 2802 den Abzweigpunkt 2804 erreicht
kann sie anhalten und die sekundäre Lumen-bewegliche Einheit 2810 freigeben.
Sekundäre Lumen-bewegliche Einheit 2810 kann kleiner
sein als die primäre Lumen-bewegliche Einheit 2802,
zum Beispiel um ihr zu gestatten sich in ein kleineres Körperlumen
zu bewegen in das die primäre Lumen-bewegliche Einheit
nicht passt, wie zum Beispiel Abzweigelumen 2806. Sekundäre
Lumen-bewegliche Einheit 2810 kann beinhalten Lumenwand-interagierende
Strukturen 2822, 2824, 2826 und 2828 die
betrieben werden, um es in das Abzweigelumen 2806 zu treiben
und weg von der primären Lumen-beweglichen Einheit 2802.
Wie dargestellt in 48C kann die primäre
Lumen-bewegliche Einheit den Abzweigepunkt 2804 verlassen nachdem
die sekundäre Lumen-bewegliche Einheit 2810 freigesetzt
wurde.
-
Primäre
Lumen-bewegliche Einheit 2802 und sekundäre Lumen-bewegliche
Einheit 2810 können im Wesentlichen ein ähnliches
Design haben aber unterschiedliche Größen wie
beschreiben in 48A–48C. In einigen Ausführungsformen von
Verfahren wie umrissen in 44 kann
eine selbst-vortreibende Lumen-bewegliche Einheit (wie vorgetragen
in dem Verfahren von 44) eine primäre Lumen-bewegliche
Einheit wie gezeigt in 48 sein und
das Verfahren kann beinhalten das Einbringen einer sekundären
Lumen-bewegliche Einheit in das Körperlumen durch Freigeben
der sekundären Lumen-bewegliche Einheit von der primären Lumen-bewegliche
Einheit. Wie beschrieben in 48, kann
die sekundäre Lumen-bewegliche Einheit kleiner sein als
die primäre Lumen-bewegliche Einheit.
-
49 zeigt ein Verfahren das beinhaltet, Bewegen
einer selbst-vortreibenden Lumen-beweglichen Einheit durch ein Körperlumen
in Schritt 2902; zumindest periodisch Gestatten des Fliessens
des Fluids durch das Körperlumen und vorbei an dem Fluid-kontaktierenden
Teil der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2910; Erfassen
eines Behandlungszieles basierend auf zumindest einem Teil des Erfassens
von einem Zustand von Interesse im Körperlumen mit einem
Sensor auf der Lumen-beweglichen Einheit in Schritt 2912;
Erzeugen eines Reaktion-einleitenden Signals zumindest zum Teil
basierend auf dem Erfassen des Zustandes von Interesse mit dem Reaktion-einleitenden-Schaltkreis
der sich zumindest teilweise auf der Lumen-beweglichen Einheit befindet
in Schritt 2914; und Abgeben einer Behandlung zu einem
Behandlungsziel mit einem aktiven Teil der Lumen-beweglichen Einheit
in Reaktion auf das Reaktion-einleitende Signal in Schritt 2916.
Zusätzlich kann das Verfahren aus 49 beinhalten
Bewegen der Lumen-beweglichen Einheit durch das Körperlumen
zumindest zum Teil unter der Steuerung von einen entfernten Steuerungssystem,
z. B. von der Art wie dargestellt in 35,
wie angezeigt in Schritt 2904. Ein Bewegungssteuerungssignal kann
zum Beispiel zu der Lumen-beweglichen Einheit gesendet werden mit
einem entfernten Steuerungssystem. Das Bewegungssteuerungssignal kann
generiert sein mit dem entfernten Steuerungssystem. Das Bewegungssteuerungssignal
von einem entfernten Steuerungssystem kann mit einem Signalempfänger
auf der Lumen-beweglichen Einheit empfangen werden. Das Verfahren
kann auch beinhalten das Senden eines Signals, das das Erfassen
eines Zustandes von Interesse anzeigt, von der Lumen-beweglichen
Einheit zu einem entfernten Ort oder das Senden eines Signals, das
das Ausführen einer Aktion durch die Lumen-bewegliche Einheit
anzeigt zu einem entfernten Ort.
-
Alternativ,
wie gezeigt in 49, kann Schritt 2906 ein
Verfahren zum Verwenden der Lumen-beweglichen Einheit beinhalten,
das Steuern der Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit durch das
Körperlumen mit einem Lenksteuerungsteil auf der Lumen-beweglichen
Einheit. Es soll hier angemerkt werden, dass in einigen Ausführungsformen,
Vortrieb ohne Lenkung zur Verfügung gestellt werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann Bewegung der Lumen-beweglichen
Einheit durch das Körperlumen gesteuert werden basierend
auf zumindest einem Teil des Erfassens eines Zustandes von Interesse
in dem Körperlumen, gesteuert basierend auf zumindest einem
Teil der Verwendung eines Logikschaltkreises beinhaltend in der
Lumen-beweglichen Einheit und/oder gesteuert basierend auf zumindest
einem Teil eines Bewegungsmusters gespeichert in der Lumen-beweglichen
Einheit. In einer anderen Alternative, kann die Lumen-bewegliche
Einheit bewegt werden durch das Körperlumen in einem Wesentlich
zufälligen oder pseudozufälligen Muster, wie angezeigt in 49, Schritt 2908.
-
In
dieser und in anderen Ausführungsformen des hier offenbarten
Verfahren, kann das Erfassen eines Zustandes von Interesse beinhalten
Erfassen einer Variation von Zuständen, beinhaltend aber
nicht begrenzend auf, eine Embolie, Plaque, Thrombose, Aneurysma,
Verengung, Durchstich, eine Perforation, ein Riss, eine Zergliederung,
ein Abriß, oder ein Abzweigpunkt in dem Körperlumen,
der Abzweigpunkt beinhaltet dabei zumindest zwei Körperlumenverzweigungen.
Der Ausdruck „Zustand" wie hier verwendet, kann verweisen
auf ein normal auftretendes anatomisches Merkmal, künstliche
oder andere fremde Strukturen, Merk male, oder Zustände,
Krankheitsstadien oder Verletzungen die im Lumen vorhanden sind
entweder durch Veränderung oder aufgrund eines Zwecks und
verschiedene erfassbare oder messbare Charakteristika oder Parameter
die die Präsenz eines solchen Zustandes oder Merkmals anzeigen.
In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren beinhalten
das Erfassen eines Abzweigepunktes in einem Körperlumen,
der Abzweigpunkt beinhaltet dabei zumindest zwei Körperlumenverzweigungen;
das Verfahren kann dann auch beinhalten Lenken der Lumen-beweglichen
Einheit in einen ausgewählten von den mindestens zwei Verzweigungen
des Körperlumens.
-
Verschiedene
zusätzliche Beispiele von Ausführungsformen von
Lumen-beweglichen Einheiten sind nun gezeigt worden, zur weiteren
Darstellung der Verwendung von Lumen-beweglichen Einheiten, wie
hierin beschrieben.
-
50A und 50B beschreiben
Lumen-bewegliche Einheit 3000 welche sich durch ein Körperlumen 3002 bewegt.
Lumen-bewegliche Einheit 3000 beinhaltet Sensor 3006,
Reaktion-einleitenden Schaltkreis 3010 und aktives Teil 3012.
Lumen-bewegliche Einheit 3000 beinhaltet auch Bewegungssteuerungsschaltkreis 3014,
Wie gezeigt in 50A, erfasst Sensor 3000 einen
Ort von Interesse in diesem Fall, Material 3008 an der
Wand 3004 des Körperlumens 3002. Material 3008 kann,
zum Beispiel Plaque an der Wand einer Arterie sein. Sensor 3006 kann
ein optischer Sensor, eine bildgebende Einheit oder verschiedene
andere Arten von Sensoren sein die dem Fachmann bekannt sind. Nach Erfassen
des Materials 3008, kann aktiver Teil 3012 aktiviert
werden, wie gezeigt in 50B.
In diesem Beispiel führt der aktive Teil 3012 eine
Ablösung von Material 3008 durch; zum Beispiel,
kann aktiver Teil 3012 eine optische Einheit sein, die
zum Ausführen Licht generiert, zum Beispiel Laserablösung
von Plaque oder es kann eine akustische Einheit sein zum Ausführen
von Ultraschallablösung von Plaque.
-
51A und 51B beschreiben
eine Lumen-bewegliche Einheit 3050 die sich durch ein Lumen 3052 bewegt,
das verengt ist, z. B. durch Vasospasm. Lumen 3052 ist
definiert durch Lumenwände 3054, die durch Vasospasm 3056 verengt
sind, blockierend den Fluss vom Fluid durch das Lumen. Lumen-bewegliche
Einheit 3050 beinhaltet einen Sensor 3058, der
die Präsenz des Vasospasm erfasst, zum Beispiel durch Erfassen
des reduzierten Flusses des Fluids durch das Körperlumen.
Lumen-bewegliche Einheit 3050 beinhaltet auch eine Material-Freigabe-Struktur 3060,
die aktiviert werden kann um in Reaktion auf das Erfassen des Vasospasm 3056 eine
Vasoaktive Substanz 3064 freizusetzen um eine Entspannung
des Vasospasm zu erzeugen, wie dargestellt in 51B. Lumen-bewegliche Einheit 3050 kann
auch einen Vortriebsmechanismus 3062 und auch andere Komponenten
beinhalten, die nicht gezeigt sind in 51A und 51B, die aber an anderer Stelle beschrieben sind.
-
52A und 52B stellen
ein weiteres Beispiel einer Lumen-beweglichen Einheit 3100 dar die
sich durch ein Körperlumen 3102 bewegt. Körperlumen 3102 beinhaltet
ein Aneurysma 3104, welches erfasst werden kann durch einem
Sensor 3106 auf der Lumen-beweglichen Einheit 3100.
Ein Abtastsignal generiert beim Sensor 3106 veranlasst
Reaktion-einleitenden Schaltkreis 3108 zum Veranlassen der
Aktivierung der aktiven Teile 3110 und 3112 zum Interagieren
mit den Wänden 3114 von Körperlumen 3102,
um das Aneurysma 3104 zu verschließen und um zu
veranlassen, dass das Fluid durch das zentrale Lumen 3116 der
Lumen-beweglichen Einheit 3100 fließt anstatt
ins Aneurysma 3104.
-
53A und 53B stellen
die Behandlung eines Fluids, welches durch die Lumen-bewegliche
Einheit 3150 fließt dar die positioniert ist in
einem Körperlumen 3152. Die Lumen-bewegliche Einheit 3150 kann
sich bewegen zum Beispiel zu einem Ort von Interesse, und dann mit
der Lumenwand interagieren um am Ort von Interesse zu verharren
und das durchfließende Fluid behandeln. Alternativ, kann
Lumen-bewegliche Einheit 3150 das Fluid behandeln während
es sich durch das Körperlumen 3152 bewegt, beinhaltend
Fluid, das in der Lumen-beweglichen Einheit ist oder durch sie hindurch
fließt. Körperlumen 3152 ist definiert
durch die Wandteile 3154. In 53A wird
Komponente 3164 des Fluids die durch das Körperlumen 3152 fließt
erfasst durch Sensor 3158 im strukturellen Element 3156 der
Lumen-beweglichen Einheit 3150. Nach Erfassen der Komponente 3164 durch
Sensor 3158 wird ein Abtastsignal 3159 zum Reaktion-einleitenden
Schaltkreis 3160 gesendet, welcher ein Reaktion-einleitendes
Signal 3161 generiert. Reaktion-einleitendes Signal 3161 wird
zum aktiven Teil 3162 gesendet. Wie gezeigt in 53B, nach Erhalt des Reaktion-einleitenden Signals 3161 erzeugt
der aktive Teil 3162 eine Reaktion oder Aktion, die in
diesem Beispiel ein Energiepuls (z. B. akustische Energie) ist zum
Zerstören der Komponente 3164 (angezeigt nach
der Zerstörung mit dem Bezugszeichen 3164'). Zum
Beispiel, kann ein Puls von akustischer Energie verwendet werden
zum Modifizieren eines Nierensteins im Urinaltrakt, oder zum Modifizieren
eines anderen Objektes in einem anderen Körperfluid.
-
In
Verbindung mit dem Erfassen der Präsenz von Material, Ort
oder anderen Zustandes von Interesse innerhalb oder nahe des Körperlumens
oder des Lumeninhaltes, kann der aktive Teil einer Lumen-beweglichen
Einheit oder System in der Lage sein zum Entfernen, Modifizieren
oder Zerstören eines Materials von Interesse oder Behandeln
einen Ort von Interesse. Modifizierung oder Zerstörung
von dem Material von Interesse kann durchgeführt werden
durch das Freigeben eines geeigneten Materials (z. B. ein Anti-Gerinnungsmittel
um Blutgerinnsel zu zerstören, Komponenten zum Einhüllen
eines Parasiten zur Erkennung durch das Immunsystem, oder durch
das Freigeben eines Entzündungshemmers, biomimetisch oder
biologisch zum Binden an ein und inaktivieren von einem Entzündungsbeschleuniger wie
zum Beispiel TNFα, durch die Abgabe geeigneter Energie
(z. B. akustische Energie zum Modifizieren eines Nierensteines,
elektromagnetische Energie, wie zum Beispiel Licht, um eine Photoreaktion
hervorzurufen, Aufbrechen von Bindungen in einem Molekül,
Erzeugen von Wärme, Verdampfung, Ablösung, etc.,
oder durch die Abgabe von Wärme oder Kälte oder
anderen chemo-physikalischen Veränderungen (z. B. Umgebungsdruck,
pH-Wert, Osmolarität, giftige Materialeinführung/erzeugung)
für Gewebe-Modifikationen, wie in Ablö sungen von
zirkulierenden Tumorzellen oder Plaque oder temperatur-induzierte
Modifikationen von Sperma wenn es durch den Samenleiter passiert.
-
In
einigen Ausführungsformen von Lumen-beweglichen Einheiten
oder Systemen, kann eine Lumen-bewegliche Einheit eine abgeschlossene
Einheit sein die alle Funktionalität für den Betrieb der
Einheit beinhaltet. In anderen Ausführungsformen, wie beschrieben
in 28, 35 oder 43,
kann ein Lumen-bewegliches System beinhalten eine Lumen-bewegliche
Einheit die in ein Körperlumen platziert werden kann und
einen entfernten Teil der einen Teil der Funktionalität
des Lumen-beweglichen Systems beinhaltet. In einigen Ausführungsformen
sind alle wichtigen Funktionalitäten für den Betrieb
der Lumen-bewegliche Einheit auf der Lumen-bewegliche Einheit platziert,
aber gewisse Hilfsfunktionen können platziert sein in dem
entfernten Teil. Zum Beispiel kann das entfernte Teil Überwachung
des Betriebes der Lumen-bewegliche Einheit zur Verfügung
stellen oder Daten sammeln oder analysieren. Das entfernte Teil
kann innerhalb des Körpers eines Patienten mit Abstand
von der Lumen-bewegliche Einheit platziert sein oder außerhalb des
Körpers des Patienten, wie beschrieben in 28. Das entfernte Teil kann platziert sein nahe am
Patienten (z. B. getragen oder angezogen an den Körper
des Patienten oder platziert auf einem Tisch neben dem Patienten)
oder distanziert vom Patienten (z. B. in einem anderen Raum oder
Gebäude, oder in einer anderen Stadt, Staat oder Land).
Daten- und/oder Energiesignale können gesendet werden zwischen
Lumen-beweglicher Einheit und entferntem Teil unter Verwendung von
elektromagnetischen oder akustischen Signalen oder können
in einigen Ausführungsformen getragen werden über
elektrische oder optische Verbindungen. Verschiedene Arten und/oder
Kombinationen von Arten von Kommunikationsverfahren und Einheiten
können verwendet werden, die dem Fachmann bekannt sind.
In einigen Ausführungsformen, kann Senden von Informationen zwischen
der Lumen-bewegliche Einheit und einem oder mehreren entfernten
Teilen über multiple Kommunikationskanäle ablaufen,
in Serie oder Parallel. Generell kann das entfernte Teil an einem
Ort platziert sein, wo mehr Raum zur Verfügung steht als
im Körperlumen, oder der einfacher zugänglich
ist als das Kör perlumen. Es ist versteht sich, dass ein
Teil von dem elektrischen Schaltkreisteil von einem Lumen-beweglichen
System (welches beinhalten kann Hardware, Firmware, Software oder
eine Kombination daraus) platziert sein kann, in einem entfernten Teil.
-
Verfahren
zum Verteilen der Funktionalität von Systemen zwischen
Hardware, Firmware und Software, die an zwei oder mehreren Stellen
sind, sind dem Fachmann bekannt. Ein elektrisches Schaltkreisteil
eines Lumen-beweglichen Systems kann beinhalten ist aber nicht begrenzend
auf, elektrischen Schaltkreis zugehörig zum Sensor, Reaktion-einleitender
Schaltkreis und Elektronik zugehörig zum aktiven Teil.
Währen der Reaktion-einleitende Schaltkreis diskutiert
wurde im Kontext von elektrischen Schaltkreisen, versteht es sich,
dass in einigen Ausführungsformen andere Arten von Logik/Schlatungen
verwendet werden können anstelle von oder zusätzlich
zu elektrischen Schaltkreisen und der Reaktion-einleitende Schaltkreis
und andere Schaltkreise, die hier beschrieben sind, sind nicht begrenzt
auf elektrische Schaltkreise. Zum Beispiel, Fluid-Schaltkreis, chemisch-mechanischer
Schaltkreis und oder andere Arten von Logik/Schaltkreise die äquivalente Funktionalitäten
aufweisen und die in einigen Ausführungsformen verwendet
werden können.
-
In
einigen Ausführungsformen kann die Lumen-bewegliche Einheit
ein externes Lenksystem beinhalten das in der Lage ist zum Senden
eines kabellosen Signals zum strukturellen Element. In einigen Ausführungsformen
kann die Lumen-bewegliche Einheit ein Lenksteuerungsteil in oder
auf dem strukturellen Element beinhalten. Der Lenksteuerungsteil in
oder auf dem strukturellen Element und ein externes Lenksystem können
in einer Vielzahl von Wegen betrieben werden.
-
Eine
Lumen-bewegliche Einheit kann ein bildgebenden Marker oder Kennzeichner
beinhalten und der entfernte Teil kann ein externes bildgebendes
System beinhalten oder in der Lage sein Informationen von einem
externen bildgebenden System zu empfangen. Die Position der Lumen-beweglichen Einheit
kann abge stimmt werden mit einer vorher existierenden Karte des
Körpers des Patienten oder kann verwendet werden um eine
Karte des Körpers des Patienten zu erstellen. Bewegung
der Lumen-bewegliche Einheit kann gesteuert werden basierend auf
zumindest im Teil auf dem Ort der Lumen-beweglichen Einheit innerhalb
des Körpers des Patienten. In einigen Ausführungsformen
kann die Lumen-bewegliche Einheit einen Datenspeicherort beinhalten in
welchen eine Karte des Körperes des Patienten gespeichert
werden kann. Eine vorher existierende Karte kann gespeichert werden
in dem Datenspeicherort bevor die Lumen-bewegliche Einheit eingebracht
wird in das Körperlumen des Patienten. Alternativ kann
eine Karte generiert werden, entweder unter Verwendung von Logik
auf der Einheit oder im entfernten System, auf der Basis von Informationen die
von der Einheit gesammelt werden während sie sich durch
den Körper des Patienten bewegt und die so generierte Karte
kann gespeichert werden in einem Speicherort auf der Lumen-beweglichen
Einheit oder anderswo. In einigen Ausführungsformen kann anstelle
des Speicherns einer Karte andere Position betreffende oder ortsabhängige
Informationen gespeichert werden, die verwendet werden können
um den Weg der Lumen-beweglichen Einheit durch den Körper
zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann es gewünscht
sein, dass die Einheit eine statistische Verteilung von Lumengrößen
oder Orten abdeckt während sie sich bewegt, aber es kann
möglich sein, dass es nicht notwendig ist, dass es sich
auf einer speziellen Route durch den Körper bewegt und Größen-
und Ortsinformationen für schon besuchte Stellen können
abgespeichert werden und verwendet werden zur Auswahl der Route
die von der Einheit eingeschlagen wird.
-
Der
Fachmann wird bemerken, dass der Stand der Technik sich zu einem
Punkt bewegt hat wo nur ein kleiner Unterschied verbleibt zwischen Hardware-
und Softwareimplementation von Aspekten von Systemen; die Verwendung
von Hardware oder Software ist im Allgemeinen (jedoch nicht immer,
als in bestimmten Kontexten die Wahl zwischen Hardware und Software
signifikant werden kann) eine Designwahl, welche Kosten gegen Effizienzkompromisse
repräsentiert. Der Fachmann wird zu schätzen wissen,
dass es verschiedene Hilfsmittel gibt durch welche Prozesse und/oder
System und/oder andere Technologien, welche hierin beschrieben sind,
verwirklicht werden können (z. B. Hardware, Software, und/oder
Firmware) und dass das bevorzugte Hilfsmittel von dem Kontext abhängt in
welchem die Prozesse und/oder Systeme und/oder anderen Technologien
eingesetzt werden. Wenn zum Beispiel ein Implementierer festestellt, dass
Geschwindigkeit und Genauigkeit von äußerster
Wichtigkeit sind, kann der Implementierer sich für ein
hauptsächlich Hardware- und/oder Firmwarehilfsmittel entscheiden;
alternativ, wenn Flexibilität von größter
Wichtigkeit ist, kann sich der Implementierer für eine
hauptsächliche Softwareimplementierung entscheiden; oder,
nochmals alternativ, kann der Implementierer sich für eine
Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware entscheiden.
Daher gibt es mehrere mögliche Hilfsmittel durch welche die
Prozesse und/oder Einheiten und/oder andere Technologien, welche
hierin beschrieben sind, verwirklicht werden können, von
denen keines den anderen inhärent überlegen ist
so dass jedes Hilfsmittel, welches verwendet wird eine Wahl ist,
die abhängig ist von dem Kontext in welchem das als eine
Wahl eingesetzt wird und den spezifischen Überlegungen (z.
B. Geschwindigkeit, Flexibilität oder Vorhersagbarkeit)
des Implementierers, von denen jedes sich verändern kann.
Der Fachmann wird feststellen, dass optische Aspekte von Implementierungen
typischerweise optisch orientierte Hardware, Software, und/oder
Firmware einsetzen.
-
Die
vorangehende detaillierte Beschreibung hat verschieden Ausführungsformen
der Einheiten und/oder Prozesse durch die Verwendung von Blockdiagrammen,
Flussdiagrammen und/oder Beispielen dargelegt. Insofern als solche
Blockdiagramme, Flussdiagramme und/oder Beispiele eine oder mehrere
Funktionen und/oder Operationen beinhalten wird es vom Fachmann
verstanden werden, dass jede Funktion und/oder Operation in solchen
Blockdiagrammen, Flussdiagrammen und/oder Beispielen individuell
und/oder gemeinsam durch einen weiten Bereich von Hardware, Software,
Firmware oder nahezu jede Kombination davon implementiert werden kann.
In einer Ausführungsform können verschiedene Teile
des hierin beschriebenen Gegenstandes über applikationsspezifische
integrierte Schaltkreise (Application Specific Integrated Circuit,
ASICs), feldprogrammierbare Gatteranordnungen (Field Programmable
Gate Arrays, FPGAs), digitale Signalprozessoren (Digital Signal
Processors, DSPs) oder andere integrierte Formate implementiert
sein. Jedoch wird der Fachmann bemerken, dass einige Aspekte der
hierin offenbarten Ausführungsformen im Ganzen oder zum
Teil äquivalent in integrierten Schaltkreisen implementiert
werden können, als eines oder mehrere Computerprogramme
ablaufend auf einem oder mehreren Computer (z. B. als eines oder
mehrere Programme, ablaufend auf einem oder mehreren Computersystemen),
als eines oder mehrere Programme, ablaufend auf einem oder mehreren
Prozessoren (z. B. als eines oder mehrere Programme, ablaufend auf
einem oder mehreren Mikroprozessoren) als Firmware oder als nahezu
jede Kombination davon implementiert werden kann und dass der Entwurf
der Schaltkreise und/oder das Schreiben des Kodes für die
Software und/oder Firmware in der Kenntnis des Fachmanns im Lichte
dieser Offenbarung liegt. Zusätzlich wird der Fachmann
zu schätzen wissen, dass die Mechanismen des hierin beschriebenen
Gegenstandes in der Lage sind ein Programmprodukt in einer Vielzahl
von Formen verbreitet zu werden und dass eine darstellende Ausführungsform
des hierin beschrieben Gegenstandes zutreffend ist ohne Rücksicht
auf die bestimmte Art des signaltragenden Mediums, welches verwendet
wird um die Verbreitung tatsächlich durchzuführen.
Beispiele von signaltragenden Medien beinhalten, ohne darauf beschränkt
zu sein, die folgenden: ein beschreibbares Medium, wie eine Diskette,
eine Festplatte, eine Compaktdisk (CD), eine digitale Videodisk
(DVD), ein digitales Band, ein Computerspeicher, etc.; und ein Übertragungsmedium,
wie ein digitales und/oder ein analoges Kommunikationsmedium (z.
B. ein Faseroptikkabel, einen Wellenleiter, eine drahtgebundene
Kommunikationsverbindung, eine drahtlose Kommunikationsverbindung,
etc.).
-
Im
allgemeinen Sinn wird der Fachmann erkennen, dass die verschiedenen
Ausführungsformen, welche hierin beschrieben sind, individuell und/oder
gemeinsam implementiert werden können durch verschiedene
Arten von elektromechanischen Systemen, welche einen weiten Bereich
von elektrischen Komponenten, wie Hardware, Software, Firmware oder
nahezu jede Kombination davon aufweisen; und ein weiter Bereich
von Komponenten, welche mechanische Kraft übermittelt oder
Bewegung, wie Festkörper, Feder oder Drehkörper,
Hydrauliken, elektromagnetisch angetriebene Einheiten oder nahezu
jede Kombination davon. Konsequenterweise beinhaltet „elektromechanisches
System", wie hierin verwendet, ohne darauf beschränkt zu
sein, elektrische Schaltkreise, welche wirksam mit einem Messwertgeber
gekoppelt sind (z. B. ein Aktor, ein Motor, ein piezoelektrischer
Kristall, etc.), elektrische Schaltkreise, welche zumindest einen
diskreten elektrischen Schaltkreis aufweisen, elektrische Schaltkreise,
welche zumindest einen integrierten Schaltkreis aufweisen, elektrische
Schaltkreise, welche zumindest einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis
aufweisen, elektrische Schaltkreise, welche eine Mehrzweckcomputereinheit
bilden, welche durch ein Computerprogramm (z. B. ein Mehrzweckcomputer,
welcher durch ein Computerprogramm konfiguriert wird, welcher zumindest
teilweise Prozessor und/oder Einheiten, welche hierin beschriebne
wurden ausführt, oder ein Mikroprozessor, welcher durch
ein Computerprogramm konfiguriert wurde, welcher zumindest teilweise
Prozesse und/oder Einheiten, welche hierin beschrieben wurden, ausführt)
konfiguriert wurde, elektrische Schaltkreise, welche eine Speichereinheit
bilden (z. B. Formen von wahlfreien Zugriffsspeichern (Random Access
Memory)), elektrische Schaltkreise, welche ein Kommunikationsgerät
(z. B. ein Modem, Kommunikationsswitch oder optisch elektrische
Ausrüstung) bilden und jedes nicht-elektrische Analogon
dazu wie optische oder andere Analoga. Der Fachmann wird bemerken,
dass elektromechanisch, wie hierin verwendet, nicht notwendigerweise
auf ein System beschränkt ist das sowohl elektrischen als
auch mechanischen Antrieb aufweist ausgenommen dass der Kontext
etwas anderes erzwingt. Nicht-elektrische Analoga von elektrischen
Schaltkreisen können Flüssigkeitsschaltkreise,
elektromechanische Schaltkreise, mechanische Schaltkreise und verschiedene Kombinationen
davon beinhalten.
-
In
einem allgemeinen Sinn wird der Fachmann erkennen, dass die verschiedenen
hierin beschriebenen Aspekte, welche individuell und/oder gemeinsam
durch ei nen breiten Bereich von Hardware, Software, Firmware oder
jeder Kombination davon implementiert werden können als
aus verschiedenen Arten von „elektrischen Schaltkreisen" aufgebaut
angesehen werden können. Konsequenterweise beinhaltet,
wie hierin verwendet, „elektrische Schaltkreise", ohne
darauf beschränkt zu sein, elektrische Schaltkreise, welche
zumindest einen diskreten elektrischen Schaltkreis aufweisen, elektrische
Schaltkreise, welche zumindest einen integrierten Schaltkreis aufweisen,
elektrische Schaltkreise, welche zumindest einen anwendungsspezifischen
integrierten Schaltkreis aufweisen, elektrische Schaltkreise, welche
eine Mehrzweckcomputereinheit bilden, welche durch ein Computerprogramm
(z. B. ein Mehrzweckcomputer, welcher durch ein Computerprogramm
konfiguriert wurde, welcher zumindest teilweise Prozesse und/oder
Einheiten, wie hierin beschrieben ausführt, oder ein Mikroprozessor,
welcher durch ein Computerprogramm, welches zumindest teilweise
Prozesse und/oder Einheiten, wie hierin beschrieben ausführt,
konfiguriert) konfiguriert wurde, elektrische Schaltkreise, welche
eine Speichereinheit bilden (z. B. Formen von wahlfreien Zugriffsspeichern)
und/oder elektrische Schaltkreise, welche eine Kommunikationseinheit
(z. B. ein Modem, Kommunikationsswitch oder optische elektrische
Ausrüstung) bilden. Der Fachmann wird erkennen, dass der hierin
beschriebene Gegenstand in analoger oder digitaler Weise implementiert
werden kann oder eine Kombination davon. Der Fachmann wird bemerken, dass
die hierin beschriebenen Komponenten (z. B. Schritte), Einheiten
und Objekte und die sie begleitenden Diskussionen als Beispiele
zum Zweck der konzeptionellen Klarheit verwendet werden und dass verschiedene
Konfigurationsmodifikationen in der Kenntnis des Fachmanns liegen.
Konsequenterweise, wie hierin verwendet, sind die spezifischen dargelegten
Beispiele und die begeleitende Diskussion dazu gedacht repräsentativ
zu sein für ihre allgemeineren Klassen. Im Allgemeinen
ist die Verwendung jedes spezifischen Beispiels hierin auch dazu
gedacht für seine Klasse repräsentativ zu sein
und die Nicht-Einbeziehung solcher spezifischer Komponenten (z.
B. Schritte), Einheiten und Objekte hierin sollte nicht verstanden
werden anzuzeigen, dass eine Beschränkung gewünscht
ist.
-
Mit
Bezug auf die Verwendung von im Wesentlichen jedem Mehrzahl- und/oder
Einzahlausdruck hierin kann der Fachmann von der Mehrzahl in die
Einzahl und/oder von der Einzahl in die Mehrzahl übersetzen,
wie für den Kontext und/oder die Anwendung angebracht ist.
Die verschiedenen Einzahl/Mehrzahlpermutationen werden hierin nicht
ausdrücklich zum Zwecke der Klarheit dargelegt.
-
Der
hierin beschriebene Gegenstand stellt manchmal verschiedene Komponenten
dar, welche in verschiedenen anderen Komponenten enthaltne oder
damit verbunden sind. Es sollte verstanden werden, dass solche beschriebenen
Architekturen nur beispielhaft sind und dass tatsächlich
viele andere Architekturen implementiert werden können,
welche dieselbe Funktionalität erzielen. Im konzeptionellen Sinn
ist jede Anordnung von Komponenten um dieselbe Funktionalität
zu erzielen effektiv „verbunden", so dass die gewünschte
Funktionalität erzielt wird. Daher können zwei
Komponenten, welche hierin kombiniert sind um eine bestimmte Funktionalität
zu erzielen als miteinander „verbunden" angesehen werden,
so dass die gewünschte Funktionalität erzielt
wird, ungeachtet von Architektur- oder Zwischenkomponenten. Genauso
können zwei Komponenten, welch so assoziiert sind auch
betrachtet werden als „wirksam verbunden" oder „wirksam
gekoppelt", um die gewünschte Funktionalität zu
erzielen und zwei Komponenten, welche in der Lage sind so verbunden
zu werden, können auch betrachtet werden als „wirksam
koppelbar" um die gewünschte Funktionalität zu
erzielen. Spezifische Beispiele von wirksam koppelbar beinhalten,
ohne darauf beschränkt zu sein, physikalisch paarbare und/oder physikalisch
wechselwirkende Komponenten und/oder drahtlos wechselwirkbare und/oder
drahtlose wechselwirkende Komponenten und/oder logisch zusammenwirkende
und/oder logisch zusammenwirkbare Komponenten.
-
Während
bestimmte Aspekte des hierin beschriebenen Gegenstandes gezeigt
und beschrieben wurden, würde es dem Fachmann offensichtlich
sein, basierend auf den Lehren hierin, dass Veränderungen
und Modifikationen gemacht werden können ohne von dem hierin
beschriebenen Gegenstand abzuweichen und seinen brei teren Aspekten
und die angehangenen Ansprüche in ihrem Schutzbereich alle
solche Veränderungen und Modifikationen umgreifen, welche
im richtigen Geist und Schutzbereich des hierin beschriebenen Gegenstands
sind. Weiter muss verstanden werden, dass die Erfindung durch die
angehangenen Ansprüche definiert wird. Es wird durch den
Fachmann verstanden werden, dass im Allgemeinen die hierin verwendeten
Ausdrücke und insbesondere in den angehangenen Ansprüchen
(z. B. Körper der angehangenen Ansprüche) im Allgemeinen
als „offene" Ausdrücke (z. B. der Ausdruck „beinhaltend"
sollte interpretiert werden als „beinhaltend, ohne darauf
beschränkt zu sein", der Ausdruck „aufweisend"
sollte interpretiert werden als „aufweisend zumindest"
der Ausdruck „beinhaltet" sollte interpretiert werden als „beinhaltet,
ohne darauf beschränkt zu sein", etc.) gedacht sind. Es
wird weiter vom Fachmann verstanden werden, dass wenn eine spezifische
Nummer eines eingeführten Anspruchsverweises gedacht ist,
solch eine Absicht in dem Anspruch explizit genannt wird und bei
der Abwesenheit eines solchen Verweises ist eine solche Absicht
nicht anwesend. Zum Beispiel, als eine Hilfe zum Verstehen können
die folgenden angehangenen Ansprüche die Verwendung der
Einführungsphrasen „zumindest einer" und „einer
oder mehrere" enthalten, um Anspruchsverweise einzuführen.
Jedoch sollte die Verwendung solcher Phrasen nicht ausgelegt werden
zu implizieren, dass die Einführung eines Anspruchsverweises
durch den unbestimmten Artikel „ein" einen bestimmten Anspruch
beschränkt, welcher einer solchen eingeführten
Anspruchsverweis enthält, auf Erfindungen, welche nur einen
solchen Verweis beinhalten, selbst wenn derselbe Anspruch die Einführungsphrasen „eine
oder mehrere" oder „zumindest einer" und unbestimmten Artikel,
wie „einer" (z. B. „einer" sollte typischerweise
interpretiert werden als „zumindest einer" oder „einer
oder mehrere" zu bedeuten) beinhaltet; dasselbe gilt für
die Verwendung von bestimmten Artikeln, welche Anspruchsverweise einleiten.
Zusätzlich, selbst wenn eine spezifische Anzahl von eingeleiteten
Anspruchsverweisen explizit wiederholt wird, wird der Fachmann verstehen, dass
solche Verweise typischerweise interpretiert werden müssen,
zumindest die wiederholte Anzahl (z. B. der bloße Verweis
von „zwei Verweisen" ohne andere Modifzierer bedeutet typischerweise
zumindest zwei Verweise oder zwei oder mehrere Verweise) zu bedeuten.
Weiter in den Fällen, wo eine Konvention analog zu „zumindest
eines von A, B, und C, etc." verwendet wird, ist im Allgemeinen
solch eine Konstruktion gedacht in dem Sinn, dass der Fachmann die
Konstruktion verstehen würde (z. B. „ein System,
welches zumindest eines von A, B und C aufweist" würde
beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Systeme, welche
A alleine, B alleine, C alleine, A und B zusammen, A und C zusammen,
B und C zusammen und/oder A, B, und C zusammen, etc. aufweisen).
In den Fällen, wo eine Konvention analog zu „zumindest
eines von A, B oder C, etc." verwendet wird, ist solch eine Konstruktion
im Allgemeinen in dem Sinn gedacht, dass der Fachmann die Konvention
verstehen würde (z. B. „ein System, welches zumindest
eines von A, B oder C aufweist" würde beinhalten, ohne
darauf beschränkt zu sein, Systeme, welche A alleine, B
alleine, C alleine, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C
zusammen und/oder A, B, und C zusammen beinhalten, etc.). Es wird
weiter vom Fachmann verstanden werden, dass praktisch jedes disjunktive
Wort und/oder Phrase, welche zwei oder mehrere alternative Ausdrücke
repräsentiert, sei es in der Beschreibung, Ansprüchen oder
Zeichnungen, verstanden werden sollte die Möglichkeiten
berücksichtigen einen der Ausdrücke entweder einen
der beiden Ausdrücke oder beide Ausdrücke zu beinhalten.
Zum Beispiel wird die Phrase „A oder B" verstanden werden,
die Möglichkeiten zu beinhalten von „A" oder „B"
oder „A und B".
-
Während
verschiedene Aspekte und Ausführungsformen hierin offenbart
wurden, werden andere Aspekte und Ausführungsformen dem
Fachmann offensichtlich sein. Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen,
welche hierin offenbart wurden, sind nur für den Zweck
der Illustration und sind nicht beschränkend gedacht. Der
wahre Schutzbereich und Geist wird durch die folgenden Ansprüche
angezeigt.
-
Zusammenfassung
-
Lumen-bewegliche
Einheiten und zugehörige Verfahren und Systeme sind beschrieben.
Lumen-bewegliche Einheiten, die in der Lage sind sich in einem Körperlumen
zu bewegen können beinhalten einen Vortriebmechanismus
zum Erzeugen einer Bewegung der Lumen-beweglichen Einheit in dem Lumen,
sowie zusätzliche Komponenten wie ein Sensor, ein aktives
Teil und/oder Steuerungsschaltkreis. In einigen Ausführungsformen
kann ein Sensor verwendet werden, um einen lokalen Zustand zu erfassen
und eine Aktion in dem Körperlumen kann ausgeführt
werden. Aktionen, die durchgeführt werden können
beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Senden von
Informationen, Freigeben eines Materials in dem Lumen, Ausführen
eines chirurgischen Schrittes oder Sammeln von Proben, neben anderen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5569968 [0106]
- - US 6436120 [0119]
- - US 6712835 [0119]
- - US 6679893 [0119]
- - US 6372248 [0121]
- - US 6861001 [0121]
- - US 6475693 [0121]
- - US 6255361 [0121]
- - US 5804563 [0121]
- - US 6797522 [0121]
- - US 5831012 [0121]
- - US 6773429 [0129]
- - US 6669683 [0129]
- - US 5019372 [0131]
- - US 5830207 [0131]
- - US 6607553 [0131]
- - US 6991617 [0131]
- - US 6743211 [0131]
- - US 6673363 [0131]
- - US 6512950 [0131]
- - US 6022316 [0131]
- - US 6398280 [0134]
- - JP 2005-74229 [0136]
- - US 7131979 [0137]
- - US 5964773 [0137]
- - US 5728089 [0137]
- - US 5337732 [0139]
- - US 5386741 [0139]
- - US 5662587 [0139]
- - US 6709388 [0139]
- - US 7042184 [0139]
- - US 2006/01193604 [0139]
- - US 5574347 [0139]
- - US 6764441 [0146]
- - US 2006/0004395 [0146]
- - US 6240312 [0149]
- - US 5338625 [0151]
- - US 5705293 [0151]
- - US 2003/0152823 A1 [0151]
- - WO 03/106966 A2 [0151]
- - US 6170485 [0151]
- - US 2005/0028259 [0151]
- - US 5843139 [0157]
- - US 6409674 [0157, 0160]
- - US 7125382 [0157]
- - US 5522394 [0160]
- - US 5873835 [0160]
- - US 6053837 [0160]
- - US 6111520 [0160]
- - US 6278379 [0160]
- - US 6475639 [0160]
- - US 6855115 [0160]
- - US 6802811 [0160, 0162]
- - US 6170488 [0168]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Stephen G.
Kunin, Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette
18. März, 2003 [0012]
- - http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/week11/patbene.htm. [0012]
- - Bezrouk et al., „Temperature Characteristics of Nitinoal
Spiral Stents"; Scripta Medica (BRNO); welches folgende Daten trägt
08/2005, 10/2005; Seiten 219–226; Vol. 78, No. 4 [0086]
- - „Agile new plastics change shape with heat"; MIT News
Office; 20. November 2006; Seiten 1–4; Massachusetts Institute
of Technology; gedruckt am 22. November 2006 [0089]
- - http://web.mit.edu/newsoffice/2006/triple-shape.html [0089]
- - „Agile new plastics change shape with heat"; MIT Tech
Talk; 22. November 2006; Seite 5 (1 Seite) [0089]
- - SHAHINPOOR, MOHSEN; KIM KWANG J. („Ionic polymer-metal
composites: IV. Industrial and medical applications; Smart Materials
and Structures; 2005; Seiten 197–214: Vol. 14; Institute
of Physics Publishing) [0089]
- - The Biomedical Engineering Handbook, Second Edition, Volume
I, J. D. Bronzino, Ed. Copyright 2000, CRC Press LLC, Seiten IV-1-43–31 [0097]
- - NYITRAI, ZSOLT; ILLYEFALVI-VITEZ, ZSLOT; PINKOLA, JANOS; „Preparing
Stents with Masking & Etching
Technology"; 26th International Spring Seminar an Electronics Technology;
welches folgende Daten trägt 8. Mai 2003–11. Mai 2003
und 2003; Seiten 321–324; IEEE [0097]
- - HANNA, DARRIM.; OAKLEY, BARBARA A.; STRYKER, GABRIELLE A.; „Using
a System-on-a-Chip Implantable Device Filter Circulating Infected
Cells in Blood or Lymphs"; IEEE Transactions an Nanobioscience;
welches folgende Daten trägt 25. Januar 2003, März
2003; Seiten 6–13; Vol. 2, No. 1; IEEE [0119]
- - Neto et al., „Optical, Magnetic and Dielectric Properties
of Non-Liquid Crystalline Elastomeres Doped with Magnetic Collods";
Brazilian Journal of Physics; welches folgendes Datum trägt
März 2005; Seiten 184–189; Volume 35, Number 1 [0131]
- - Agarwal et al., „Magnetically-driven temperature-controlled
microfluidic actuators"; Seiten 1–5 [0131]
- - http://www.unl.im.dendai.ac.jp/INSS2004/INSS2004_papers/OralPresentations/C2.pdf [0131]
- - „Zyvex NanoEffector Microgrippers"; Nanotechnology
at Zyvex, gedruckt am 12/7/2006; Seiten 1–2 [0134]
- - http://www.zyvex.com/Products/Grippers_Features.html [0134]
- - „Zyvex NanoEffector Microgrippers"; Zyvex.com; welches
das Datum 2006 trägt; Seiten 1–2 [0134]
- - KASSIM, IRWAN; PHEE, LOUIS; NG, WAN S:; GONG, FENG; DARIO,
PAOLO; MOSSE, CHARLES A. („Locomotion Techniques for Robotic
Colonoscopy"; IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY MAGAZINE;
Veröffentlichungsdatum Mai/Juni 2006 und 2006; Seiten 49–55;
IEEE) [0139]
- - CHRISTENSEN, BILL („Musclebot: Microrobot with a
Heart”: Technovelgy.com; Seiten 1–2; Veröffentlichungsdatum
27/2/2004; unter http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=46;
gedruckt am 12/6/2006) [0139]
- - ANATHASWAMY, ANIL („First robot moved by muscle power";
Veröffentlichungsdatum 27/2/2004; Seiten 1–3;
New Scientist; unter http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn4717;
gedruckt 12/9/2006) [0139]
- - FREITAS JR., ROBERT A. („8.2.1.2 Arteriovenous Microcirculation"; „9.4.3.5
Legged Ambulation"; „9.4.3.6 Tank-Tread Rolling"; „9.4.3.7
Amoeboid Locomotion"; „9.4.3.8 Inchworm Locomotion"; „Nanomedicine
Volume I: Basic Capabilities"; Veröffentlichungsdatum von
1999; Seiten 211–214; Seiten 316–318; Landes Bioscience; Georgetown,
Texas, USA) [0139]
- - MATHIEU, J-B.; MARTEL, S.; YAHIA, L'H.; SOULEZ, G.; BEAUDOJN,
G: („MRI Systems as a Mean of Propulsion for a Microdevice
in Blood Vessles” Veröffentlichungsdatum 2003;
Seiten 3419–3422; IEEE) [0139]
- - LU, ZHAO; MARTEL, SYLVAIN („Preliminary Investigation
of Bio-carriers Using Magnetotactic Bacteria"; Proceedings of the
28th IEEE EMBS Annual Conference; Veröffentlichungsdatum 30/8/2006-3/9/2006
und 2006; Seiten 3415–3418; IEEE) [0139]
- - MARTEL, SYLVAIN („Towards MRI-Controlled Feromagnetic
and MC-1 Magnetotactic Bacterial Carriers for Targeted Theraeies
in Arteriolocapillar Networks Stimulated by Tumoral Angiogensis"; Proceedings
of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffentlichungsdatum 30/8/2006-3/9/2006
und 2006; Seiten 3399–3402; IEEE) [0139]
- - IKEUCHI, K.; YOSHINAKA, K.; HASHIMOTO, S.; TOMITA, N. („Locomotion
of Medical Micro Robot with Spiral Ribs Using Mucus"; Seventh International
Symposium an Micro Machine and Human Science; Veröffentlichungsdatum
1996; Seiten 217–222; IEEE) [0139]
- - CHRISTENSEN, BILL („Musclebot: Microrobot with a
Heart”; Technovelgy.com; Seiten 1–2; Veröffentlichungsdatum
27/2/2004; unter http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=46;
gedruckt 12/9/2006) [0139]
- - MARTEL, SYLVAIN („Fundamentals of high-speed piezo-actuated
three-legged motion for miniature robots designed for nanometerscale operations";
Seiten 1–8 [0139]
- - PATRONIK, N. A.; OTA, T.; ZENATI, M. A.; RIVIERE, C. N. („Improved
Traction for a Mobile Robot Traveling an the HEART"; Proceedings
of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffenlichungsdaturn 30/8/2006-3/9/2006
und 2006; Seiten 339–342; IEEE) [0141]
- - DARIO, P.; CARRAZZO, M. C.; LENCIONO, L.; MAGNANI, B.; D'ATTANASIO,
S.(„A Micro Robotic System for Colonoscopy"; Proceedings
of the 1997 IEEE International Conference an Robotocs and Automation;
Veröffenlichungsdatum 04/1997 und 1997; Seiten 1657–1572;
IEEE) [0141]
- - DONGXIANG, CHI; GUOZHENG, VAN („An earthworm based
miniature robot for intestinal inspection"; Proceedings of SPIE;
Veröffentlichungsdatum 07/11/2001–09/11/2001;
Seiten 296–400); Volume 4601; SPIE) [0141]
- - MANGAN, ELIZABETH V.; KINGSLEY, DAN A.; QUENN, ROGER D.; CHIEL,
HIILEL J.; „Development of a Peristaltic Endoscope"; IEEE
International Conference an Robotics & Automation 2002; Seiten 1–6 [0146]
- - http://biorobots.cwru.edu/publications/ICRA02_Mangan_Endoscope.pdf [0146]
- - MEIER, P.; OBERTHÜR, S.; LANG, M.; „Development
of a compliant device for minimally invasive surgery"; Proceedings
of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference; Veröffentlichungsdatum
30/8/2006-3/9/2006 und 2006; Seiten 331–334 [0146]
- - BEHKAM, BAHARESH; SITTI, METIN; „TOWARDS HYBRID SWIMMING
MICROROBOTS: BACTERIA ASSITED PROPULSION OF POLYSTYRENE BEADS";
Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual Conference; Veröffentlichungsdatum
30/8/2006–3/9/2006 und 2006; Seiten 2421–2424;
IEEE [0149]
- - http://www.quallion.com [0151]
- - Chen T et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8630–8631 [0151]
- - RICE, MIKE; „Implantable Neurostimulation Device
Market Poised for Explosive Growth"; Future Fab International; 7/1/2006;
Seiten 1–4; gedruckt am 6/10/2006 [0157]
- - http://www.future-fab.com/documents.asp?d_ID=3725 [0157]
- - GRUEGER, CURTIS; „New light an blond testing"; 20
Oktober 2006; Seiten 1–2; St. Peterburg Times; gedruckt
24/12/2006 [0161]
- - http://www.sptimes.com/2006/10/20news_pf/Tampabay/New_light_on_blood_te [0161]
- - „Chemical Detection with Single-Walled Carbon Nanotube
Capacitor", Snow, E. S., Science, Vol. 307, Seiten 1942–1945,
2005 [0162]
- - „Smart Single-chip gas sensor microsystem", Hagleitner,
C. et al., Nature, Vol 414, Seiten 293–296, 2001 [0162]
- - „Controlled multiple quantum coherences of nuclear
seins in a nanametre-scale device", Go Vusa, 2005, Vol 343: Seiten
1001–1005, Nature [0162]
- - The Biomedical Engineering Handbook, Second Edition, Volume
I, J. D. Bronzino, Ed. Copyright 2000, CRC Press LLC, Seiten V-1-51–9 [0162]