專利名稱:胃痛及胃倒流疾病的機械治療儀的制作方法
技術領域:
本發明涉及胃痛及胃倒流疾病治療儀器,包括一個可調整的約束裝置,約束裝置可以幫助病人在胃部或食道靠近賁門或食道的地方形成一個限制性進食通道。“病人”這一術語既可以指動物,也可以指人。
慢性胃痛及胃倒流疾病是一種很常見的內科疾病。該病的主要起因是食管裂疝氣,即胃的一部分突然通過食道間隙從胃底部向上滑動,胃酸和食物也因此涌回食道。
20世紀70年代末,根據美國專利3875928,一種現有技術的叫做Angelchik的修復術,廣泛用于治療胃痛和胃倒流疾病。不過,Angelchik修復術的主要不足在于手術后不能調整約束開口的大小。另一個不足還在于,由于修補術的不良形狀導致其不能很好地保護食道及其周圍器官,使其免受損傷。因此,當今手術中已經不再采用Angelchik修復術。
目前采用一種semi-fundoduplicati手術技術來治療胃痛和胃倒流疾病。其中Nissen semi-fundoduplicatio是目前最流行的手術,該技術中,在胃底部圍繞食道旋轉四分之三周,然后在胃和食道之間縫合。盡管這種手術相當不錯,但它仍然具有三個主要的不足。第一,絕大多數接受“ad modum Nissen”治療的病人喪失了打嗝的能力。第二,很多病人在手術后會得難語癥,也就是說會遇到吞咽困難。第三,手術后就不可能以任何方式調整食道或胃中得進食通道。而這些病人的特點是,一天當中會遇到不同的問題,比如,由于胃酸泄漏進入到食道中,許多病人在夜間躺下的時候會遇到困難。
本發明的目標是提供一種新的胃痛和胃倒流疾病的治療儀,以解決上述常見技術在治療胃痛和胃倒流疾病中所存在的問題。
該目標通過一種胃痛和胃倒流疾病治療儀來實現,其特征在于一個術后調整裝置,當約束裝置植入到病人后,調整裝置可以機械調整約束裝置使其擴大或者縮小進食通道。因而,在手術之后,不同病人中的約束裝置可以分別調整一次或數次,以便讓每個病人都能達到合適的進食通道大小。從而,這種方式中,最后一次限制調整將降低或完全消除胃酸或食物倒流進入食道的風險,而病人則仍然能夠進食。當然,根據先前的技術,約束裝置可以適當地提供一個內部緩沖元件,該元件是不可變形的,從而在吞咽時進食通道可以正常的擴大。
調整裝置可以與約束裝置協作,并由液壓傳動裝置控制。術語“術后”意味著調整裝置能夠在手術后調整約束裝置,而無需進入體內進行測量,譬如用針頭或外科手術,或者任何其他的穿透皮膚的方法,穿透皮膚。盡管注入端口可用于具有液壓傳動裝置的實施方案中,注入端口更適合于,單一地,一次性地測量液壓傳動裝置所含的流體的體積。
作為個別約束裝置的初次調整的一個選擇,當病人進食以及在非就餐時間需要限制或者關閉進食通道時,約束裝置可以由調整裝置經優化調整來擴大進食通道。在這種情況下,調整裝置更適合以非侵入的方式來調整約束裝置。其結果是,約束裝置可以象人工括約肌一樣操作,這就使得病人能根據白天的就餐,或僅僅在早上打開進食通道,而在晚上關閉進食通道,來調整進食通道。
調整裝置可以采用非手動方式調整約束裝置。
約束裝置通常可以適當地、無級控制進食通道的橫界面積,也就是說,打開和關閉進食通道。
通常,植入體內的約束裝置包括一個固定裝置,以阻止賁門穿過食道間隙橫膈膜。這可以通過采用一個擴大區,必須將孔穿過橫膈膜肌肉、食道所穿過的地方(由后腿肌肉圍繞的三角形開口)或者通過將賁門固定或支撐在某個位置來實現。固定裝置可以采用支撐元件的形狀,從而為約束裝置針對橫膈膜或縫合處或任何人體組織提供向上的支撐。此外,約束裝置本身能夠防止賁門的滑落。也可以采取縮小三角形開口的裝置。
在所有可適用的實施方案中,約束裝置可以采用任何形狀,并且要么是液壓傳動裝置型的或者是不可膨脹的,支撐元件是柔性的。
通常,約束裝置包括一個經拉伸的、合適的、不可膨脹的約束構件和一個成形裝置,約束裝置使約束構件形成一個環繞食道或胃的基本閉合的圓環,其中閉合環構成了約束開口,從而調整裝置通過調整閉合環中的約束裝置,改變約束開口的大小。
在不同的實施方案中,下文中將進行說明的約束構件,通常形成一個基本閉合的圓環。然而,約束構件可以采用不同的形狀,比如正方形,矩形或橢圓形。閉合環中的約束構件可以是完全扁平的,象一條皮帶。也可以在使用過程中,通過旋轉或向各個不同的角度移動來改變約束構件的形狀。身體內腔,比如食道中的通道,通常比較容易通過往至少兩個相反的方向或內腔的不同側壁收縮來約束。從而,約束裝置可以設計成象食道收縮一樣來壓縮食道。既可以采用機械方法,也可以采用液壓傳動裝置來操作約束構件。此外,約束構件可以包括一個調整口,一個夾子或一個用于彎曲食道使其關閉或幾乎關閉通道的滾筒。這種調整口,夾子或滾筒也可以用在針對病人體內的器官或針對植入體內的治療儀,擠壓食道。
根據優選的第一調整原則,調整裝置可以對閉合環中的經拉伸的約束構件進行縱向調整。
在本發明的優選實施方案中,采用了第一調整原則,約束構件包括一個主要部分和兩個經拉伸的末端,調整裝置可以在約束構件的兩個末端之間形成縱向相對位移,以便調整約束開口的大小。成形裝置可以包括任何合適的或者具有能實現所希望的功能的常規裝置,比如彈簧材料將約束構件成形為環狀,使得約束開口具有一個預定尺寸,調整裝置可以針對彈簧材料的彈性,調整約束構件。換句話說,約束構件可以包括一個彈簧夾。彈簧材料可以集成到約束裝置里面。
調整裝置最好具有一個移動傳遞元件,通常采用驅動輪,驅動輪與至少一個約束構件的末端相嚙合,并且可以通過操作使其中一個末端相對另一末端移動。驅動輪最好與約束構件的兩個末端都嚙合,并且通過操作驅動輪使得兩個末端能夠相對移動。經拉伸的柔性驅動桿可以旋轉連接驅動輪,驅動桿可以轉化在約束構件的遠端手動或馬達所產生的能量。在最簡單的實施方案中,驅動輪可以包括一個與約束構件部分嚙合的滑輪。此外,齒輪架可以在約束構件的至少一個末端上面形成,驅動輪可以包括一個與齒輪架相嚙合的齒輪。其他合適的或常規的機制也可以,或作為選擇用作調整裝置。
移動傳遞元件也可以包括至少一個圓筒和一個活塞,活塞可以在圓筒中滑動,并且與約束構件的其中一個末端相連,可以通過操作活塞使約束構件的兩個末端左縱向相對移動。此外,移動傳遞裝置可以包括兩個互連的圓筒和兩個分別連接約束構件兩個末端的圓筒的活塞,可以通過操作活塞使約束構件的兩個末端左縱向相對移動。其他的合適的或常規的裝置也可以,或作為選擇用作移動傳遞元件。
相對固定在約束構件主要部位的馬達,具有一個旋轉驅動架,該驅動架連接在移動傳遞元件上,驅動架可以放在經拉伸的約束構件中,以便進行橫向拉伸。此外,馬達可以放置在經拉伸的約束構件中,以便驅動架呈切線拉伸到約束構件的閉合環中。
在本發明的另一個實施方案中,采用了第一調整原則,經拉伸的約束構件具有縱向彈性,調整裝置包括一個約束構件,用于縱向收縮彈性約束構件。經拉伸的約束構件最好包括一個本質非彈性或剛性的主要部分,以及形成一個經拉伸的螺旋彈簧的末端,該拉伸的螺旋彈簧可以由約束構件進行收縮。約束構件通常包括一個經拉伸的柔性牽拉元件,該牽拉元件連接在約束構件的主要部分上,并且延伸到螺旋彈簧,對著固定元件壓縮螺旋彈簧,固定元件固定在約束裝置的主要部分上。牽拉元件可以延伸到經拉伸的末端與固定元件結合在一起的管道,以便約束裝置中的遙控馬達可以連接經拉伸管道的另一末端,從而在管道內拉動拉伸元件以壓縮螺旋彈簧。
而在本發明的另一個實施方案中,采用了第一調整原則,經拉伸的約束構件包括一個經拉伸的螺旋彈簧,螺旋彈簧的一端可以自由運動,而另一端則固定不動。調整裝置可以在一個方向轉動螺旋彈簧來擴大螺旋彈簧的線圈,從而徑向壓縮彈簧,同樣,可以在相反的方向轉動螺旋彈簧來減小彈簧線圈,從而徑向擴展彈簧。通常,約束構件包括一個經拉伸的螺旋彈簧,該螺旋彈簧一端自由,而另一端固定在本體上,不可轉動。調整裝置包括一個驅動架,驅動架具有兩個方向相反、分別連接在彈簧上的末端。彈簧線圈的兩個自由端分別是左手旋和右手旋的。調整裝置也可以包括一個齒輪,該齒輪具有一個輸入軸和兩個反向排列的輸出軸,兩個輸出軸分別連接兩個螺旋彈簧的自由端。
輸入軸與上述輸出軸相連,以便在輸入軸轉動的同時輸出軸能夠以相反的方向轉動,彈簧線圈具有相同的螺旋旋向。
依照第二調整原則,調整裝置機械地調整約束構件,從而,約束構件所構成的放射狀、圓周形的密封內表面的至少一部分,可以作徑向移動。
在本發明的一個實施方案中,采用了第二調整原則,約束構件包括一個經拉伸的電壓響應元件,約束構件構成部分限制表面,并且能夠彎曲成弧形,以響應元件中的載入的電壓,其中可以通過改變電壓的大小來調整圓弧的曲率半徑。
在本發明的另一個實施方案中,采用了第二調整原則,調整裝置可以改變約束構件中形成密封的表面的環形彈性元件的直徑。通常,成形裝置包括一個充分剛性的外環元件,同軸環繞彈性環形元件,調整元件包括徑向向外拉動彈性環形元件的裝置,用以延伸彈性環形元件。例如,拉伸元件可以包括大量沿著圓周系在彈性環形元件上的線條,以及經由導向元件從彈性環形元件移動連接外環元件。
在本發明的另一個實施方案中,采用了第二調整原則,成形裝置包括一個充分剛性的外環元件,約束構件包括一個經拉伸的螺旋彈簧,螺旋彈簧沿著外環元件向內伸展,從而壓縮后者。螺旋彈簧形成部分圓周形限制表面,同時具有一個自由端。約束構件還包括一個本體,螺旋彈簧的另一端固定在該本體上,不可轉動。調整裝置可以往特定方向轉動螺旋彈簧來擴大螺旋彈簧的線圈,從而壓縮圓周形限制表面,同時,可以往相反的方向轉動螺旋彈簧來縮小螺旋彈簧的線圈,從而擴展圓周形限制表面。此外,約束構件通常包括兩個經拉伸的螺旋彈簧,形成部分圓周形限制表面,并且連接約束構件的本體。調整元件可以往特定方向轉動螺旋彈簧來擴大螺旋彈簧的線圈,從而壓縮圓周形限制表面,同時,可以往相反的方向轉動螺旋彈簧來縮小螺旋彈簧的線圈,從而擴展圓周形限制表面。
依照第三調整原則,約束構件包括至少兩個獨立元件,至少其中一個是裝在樞軸上的,以便在約束構件所在的平面中轉動,調整裝置可以旋轉轉動元件來改變約束開口的大小。通常,約束構件包括大量呈系列分布的獨立轉動元件,其中每個轉動元件在特定的平面中擺動,調整元件可以旋轉所有轉動元件,以改變約束開口的大小。例如,轉動元件可以包括類似常規相機鏡頭調整機制那樣排列的薄片。
依照第四調整原則,調整裝置可以折疊至少兩個、約束構件中的可折疊框架元件。通常,可折疊框架元件包括兩個充分或局部半圓周框架元件,這兩個框架元件鉸鏈在一起以便半圓周元件可以相互轉動,從而使得半圓周元件經轉動形成完整圓周的全開狀態,也可以經轉動形成半圓周狀的完全折疊狀態。根據同樣的原理,可以將半圓周元件的一端固定,而另一端則可以轉動。
此外,約束構件可以包括至少一個,最好兩個,放在食道或胃部兩側的剛性鉸鏈箝位元件。調整裝置可以轉動箝位元件,以便在箝位元件之間夾住食道或胃部,從而減少上述面積,并且也可以通過轉動箝位元件來釋放食道或末端元件,從而增加面積。
依照第五調整原則,調整裝置可以繞縱向延伸桿轉動約束構件,其中經拉伸的約束構件具有彈性,并且從橫截面處看,各處的厚度并不相同。通常,經拉伸的約束構件包括一條彈性皮帶。
依照第六調整原則,調整裝置可以改變約束開口的大小,以改變約束構件的外部圓周形限制表面。
依照第七調整原則,調整裝置可以改變約束開口的大小,以確保約束構件的外部圓周形限制表面是不可改變的。
依照第八調整原則,經拉伸的約束構件是柔性的,調整裝置可以從柔性約束構件的環中、與第一部分反向的第二部分拉動柔性約束構件第一部分,來擠壓處于約束構件之間的食道或胃,從而可以減小食道或胃的橫截面積,并且可以從柔性約束構件中釋放食道或胃部,來增加橫截面積。
依照第九調整原則,約束構件包括至少兩個處于食道或胃的兩側的元件,調整裝置可以擠壓元件之間的食道或胃來減小食道或胃中的橫截面積,并且可以通過從元件中釋放食道或胃來增加橫截面積。在所有可應用的實施方案中,約束構件可以采用各種不同形狀,同時,要么是液壓傳動的,或者是不可膨脹的。在處于食道或胃的兩側的元件中,以及沿著食道或胃的空間間隔,其中調整裝置可以通過朝食道或胃的方向移動位移元件,來彎曲位移元件,從而減小了上述橫截面積,同時,通過相反操作從位移元件中釋放食道或胃,從而增加上述橫截面積。通常,位移元件包括滾筒。約束構件也可以轉動部分食道或胃。彎曲或旋轉元件可以采用任何形狀,并且要么是液壓傳動的,或者是不可膨脹的。
約束裝置可以包括兩個不同的固定器,其中一個比另一個放置得更遠一側,形成兩基本閉合的圓環。調整裝置可以在兩個相反的方向轉動固定器。由于如固定器之間具有連接裝置,譬如柔性帶子,當轉動固定器的時候就可以起到約束作用。
在所有上述說明的、本發明的實施方案中,調整裝置可由任何合適的馬達來驅動,最好是電動機,電動機可以直接固定在約束構件上,或者放置在約束構件的相關元件上。此外,馬達可以位于約束構件的遠端位置,最好是放在腹部或皮下位置。若放在皮下位置,馬達最好通過一個柔性能量傳輸管道連接調整裝置,從而可以把馬達適當地放入病人的腹部。馬達可以用手動啟動,比如用植入體內的開關啟動。
然而,在上述說明的本發明的某些實施方案中,液壓傳動裝置可以很方便地操作調整裝置,液壓傳動裝置最好采用手動操作。液壓傳動裝置最好包括用于方便手動操作液壓伺服裝置。此外,液壓傳動裝置可以由電動機來驅動,而電動機則由手工操作或遙控裝置控制。液壓傳動操作裝置的組件可以放在約束構件中,并且/或放入病人腹部的合適位置,或者植入皮下位置。
更詳細地說,可以提供一個蓄液池來儲存預定數量的、用在液壓傳動裝置上的流體。蓄液池構成一個預先確定定流體體積的蓄液室,流體傳動操作裝置可以改變蓄液室的體積。流體傳動操作裝置可以包括蓄液池的第一和第二池壁。兩個池壁可以互換,從而能夠改變蓄液室的體積。蓄液池的第一和第二池壁部分,經設計可以用手工操作來互換,因此,最好可以手動推摁,能朝某個方向拉動或轉動任何一個池壁部分(wall portion)。此外,池壁部分可以通過磁性裝置(比如永久磁體和磁性簧片開關,或者其他常見的和常規的磁性裝置)、液壓傳動裝置或者電氣控制裝置,比如電動機,進行互換。磁性裝置,液壓傳動裝置,或者電氣控制裝置都可以是手動啟動的,最好使用一個位于皮下的手動操作裝置。這種控制可以是間接的控制,比如通過開關控制。
液壓操作傳動裝置可以通過蓄液池中的流體來操作調整裝置,即通過交換第一池壁與第二池壁中的預定量的流體來增加約束開口的大小,同樣可以通過交換第二池壁與第一池壁中的預定量的流體來縮小約束開口的大小。在該實施方案中,并不采用泵,僅僅改變蓄液池的體積就可以實現對約束開口的控制。這跟下文中說明的水池和調整裝置之間使用泵來傳輸流體的方法相比,具有很大的優點,這是因為裝置中不需要采用止回閥,并且仍然可以使流體流出和流入蓄液池。
作為選擇,液壓操作傳動裝置可以包括一個用在蓄液池和調整裝置之間抽吸流體的泵。泵可以把流體從調整裝置中來回抽入和吸出,或者液壓傳動裝置控制調整裝置。建議采用一種機械手動方法,在該方法中,可以通過在特定方向推壓啟動元件就可以往兩個方向抽水。另一個方法是泵僅僅朝一個方向抽水,而通過一個可調閥門改變液流方向來增加或減少蓄液池中的水量。可調閥門可以手動操作、機械操作、電氣操作、磁體操作或者液壓傳動操作。各種不同的馬達都可以用于所有不同的操作,以及無線遙控操作。泵可以包括一個用于啟動泵使其將蓄液池中的流體抽入到調整裝置的第一啟動元件,和另一個用于啟動泵把調整裝置中的流體抽回到蓄液池的第二啟動元件。啟動元件可以手動操作,最好可以手動推摁,手拉或者朝某個方向轉動。通常,當受到一個超過預定壓力的外部壓力時,至少操作一個啟動元件。
此外,第一和第二啟動元件中至少一個可以由磁性裝置、液壓傳動裝置或者電氣控制裝置,比如電動機操作。磁性裝置,液壓傳動裝置,或者電氣控制裝置都可以是手動操作裝置啟動的,這些手動啟動裝置最好位于皮下位置。這些啟動可以是間接的,比如通過開關啟動。
尤其是當使用手動操作裝置時,由于伺服裝置使用較小的力就可以操作調整裝置,所以最好能采用一個伺服裝置。術語“伺服裝置”包括了正常伺服機械的含義,也就是說,一個以很小的力控制很大的力的自動裝置,但是也可以包含這樣的機械含義,即把一個作用在長沖程移動元件上的較小的力轉換成另一個作用在短沖程移動元件上的較大的力。伺服裝置可以包括一個馬達,最好是可反向轉動的電動機。
此外,可以采用一個反向伺服器系統。術語“反向伺服系統”應該理解為這樣一種機械機構,它可以把作用在具有較短沖程的運動元件上的較大的力轉換成作用在具有較長沖程的運動元件上的較小的力,也就是說,具有與上文所定義的正常機械機構相反的功能。可以采用控制另一個與調整裝置相協作的閉合液壓傳動系統的第一個閉合液壓傳動系統。第一個系統中較小蓄液池中的較小量的流體的變化可以轉換成第二系統中較大蓄液池中較大量的流體體積的變化。因此,第二系統中較大蓄液池的體積的改變,對調整裝置的液壓傳動裝置影響較小。例如,短沖程元件中減少較小蓄液池的體積將引起較大蓄液池向調整裝置提供較大量的液壓傳動流體,從而導致約束構件中的較大沖程的調整。使用這種反相伺服系統的很大一個優點在于可以把較大容量系統置入具有較大空間的腹部或腹膜(retroperitoneum)中,而在空間較小的皮下,則可以采用較小系統的手動操作裝置。流體供給裝置可以直接或間接地控制較小的蓄液池。流體供給裝置可以包括另一個小蓄液池,該小蓄液池置于皮下,可以手動操作裝置來啟動。伺服系統和反向伺服系統都可以與本發明中詳細說明的各種不同的元件相連接。
反向伺服系統最好包括液壓傳動裝置和一個主流體供給池以及一個附加流體供給池。兩個蓄液池都構成各自的包含有液壓傳動液的蓄液室,液壓傳動裝置包括主流體供給池的第一和第二池壁部分。兩個蓄液池可以互相交換,來改變主流體供給池中小箱的容積。液壓傳動裝置可以間接控制調整裝置,例如通過增加主流體供給池中的流體,即通過改變第一池壁和第二池壁里的流體的相對體積來限制進食通道。同樣,控制調整裝置可以通過調整第一池壁和第二池壁流體的體積,來擴大進食通道。蓄液池的池壁可以設計成手動操作的,或者通過手動推摁、拉動或朝一個方向旋轉任何一個蓄液池池壁來互相替換。此外,主流體供給池的池壁可以通過磁性裝置、液壓傳動裝置或電氣控制裝置,包括電動機來互相交換。
磁性裝置,液壓傳動裝置或者電氣控制裝置都可以由手動操作裝置啟動,該手動啟動裝置最好置于皮下位置。這種控制是間接控制,比如通過開關的控制。
即便在本發明的最廣用的實施方案中,調整裝置也可以包括一個伺服裝置。伺服裝置可以包括一個液壓傳動操作裝置,一個電氣控制裝置,一個磁性裝置,機械裝置或手動操作裝置。液壓傳動裝置,電器控制裝置,機械裝置或磁性裝置可以由手動操作裝置啟動。操作調整裝置的時候,采用伺服系統可以節省受力,這中“省力”在多數情況下可能相當重要,比如,盡管電池組的總的能量足夠大,但是當電池組不能提供足夠大的電流時,這種“省力”裝置就顯得非常有用。
上述任何一個實施方案中的操作裝置所使用的液壓傳動流體,其粘度因流體暴露在不同于熱能的能量環境而改變。比如,當液壓傳動流體通電時,其粘度就會改變。必須理解,在所有的應用中,“流體”一詞也可以是氣體或空氣。
依照本發明的一個優選實施方案,治療儀包括可植入體內的電氣元件,包括至少一個或僅僅一個單一電壓電平保護器和一個電容器或蓄電池,其中電容器或蓄電池的充電和放電由電壓監視裝置控制。從而就無需再植入控制電容器的電流探測器或電荷探測器,從而簡化了儀器設備,而可靠性卻得到了提高。
所有的溶液(solution)可以由一個非侵入式控制調整裝置的無線遙控裝置來控制。遙控裝置最好能夠獲取約束開口的大小信息,或者獲取其他與植入體內的治療儀的不同元件有關的信息,并且根據獲取的信息,向調整裝置發出調整約束裝置的指令。遙控裝置可以很方便地通過控制本發明中的治療儀來調整約束裝置,而約束構件控制進食通道的橫截面積,其中約束構件是可以通過操作,打開和關閉進食通道。
治療儀還可以包括一個壓力傳感器,壓力傳感器可以直接或間接地測量約束構件的壓力,控制裝置根據壓力傳感器中的信號來控制約束構件。非侵入式調整約束構件中最好采用“術后調整裝置”來改變橫截面積的大小。壓力傳感器可以是任何合適的、常用或常規的壓力傳感器,比如美國專利5540731,4846181,4738267,4571749,4407296或3939823中所公開的傳感器;或者NPC-102內科血管成形術(Angioplasty)傳感器。
治療儀還可以包括一個植入體內的、用于直接或間接地把無線的能量量轉換成用于操作約束構件的動能的能量轉換裝置。能力轉換裝置最好可以直接把以聲波形式存在的無線的能量轉換成用于操作約束構件的電能。通常,能量轉換裝置包括一個可以用轉換得到的電能來產生電脈沖的電容器。
遙控裝置可以在手術后的任何時候調整約束構件,從而可以使病人解決打嗝和吞咽等問題。當進食的時候,病人可以方便地將約束開口開得大一些,而在夜間上床后又可以方便地合上約束開口。本發明提供的這種新的病人可接受的調整過程,與已有的技術相比具有很大的優點。
本發明的治療儀還可以包括一個能量傳送裝置,該能量傳送裝置用于無線的能量量的傳送,即把能量從病人體外傳入調整裝置和/或儀器中的其他植入體內的耗能元件。能量傳送裝置可以間斷地傳送能量,通常是電能,系列能量脈沖直接用于連接儀器的耗能元件。植入體內、容量小于0.1微法的電容器可以產生系列能量脈沖。
可以植入馬達來操作調整裝置,其中,能量轉換裝置可以直接向馬達提供所轉換的能源。此外,或者與馬達相結合,可以植入泵來操作調整裝置,其中能量轉換裝置可以把以電磁波形式存在的能量轉換成泵能直接使用的能量。泵最好不是活塞型泵,但是可以包括螺狀或震動片泵。
能量轉換裝置通常轉換以電磁波形式存在的能量,然而,為了安全起見,不包括無線電波。
此外,能量轉換裝置所轉換的能量可以包括電場能和磁場能。
最為可取的是,能量轉換裝置所轉換的能量包括信號。
通常,無線遙控裝置包括一個獨立信號發射機或者接收機和植入體內的信號接收機或信號發射機。比如,信號發射機和接收機可以發送和接收以數字脈沖信號,該數字脈沖可以包括電場或磁場。此外,信號發射機和接收機最好能夠發送和接收電磁波信號、聲波信號或用于遙控裝置信號的載波信號。接收機可以包括一個植入體內的控制單元,該控制單元根據信號發射機的信號控制調整裝置。
本發明的儀器還可以包括一個植入體內、向耗能元件提供能源的激勵單元,比如電路和/或操作調整裝置的馬達。治療儀可以包括一個用于發送無線的能量的外部能量發射機,其中激勵單元可以將無線的能量轉換成電能。植入體內的馬達可以操作調整裝置,激勵單元可以用從無線的能量中轉換而來的電能,向電動機提供。
激勵單元可以包括一個電池和一個開關,開關可由外部發射機發送的無線的能量進行操作。當開關由無線的能量通電后,處于“接通”模式下,植入體內的耗能元件就可以與電池相連,當開關斷電時,耗能元件與電池斷開連接。
控制單元可以向植入體內的馬達提供能量,這些能量由激勵單元根據從信號發射機中接收到的信號來提供。任何常見的或常規的、適合于用在病人或哺乳動物體內的信號發射機或信號接收裝置都可以充當信號發射機或信號接收機。
總的來說,所有上文中提到的信號包括電磁波信號,比如紅外線信號,可見光信號,激光信號,微波信號,或者聲波信號,比如超聲波信號,或者次聲波信號,或者任何其他形式的波信號。信號還可以包括電場或磁場,或脈沖。所有上文提到的信號可以包括數字信號。控制信號可以由載波信號承載,載波信號可以與無線的能量信號一樣。通常,數字控制信號可以由電磁波信號承載。可以對載波信號或控制信號進行調頻或調幅。
馬達可以是任何類型的馬達,比如氣動型,液壓傳動型或者電動機,而激勵單元可以用壓縮空氣或壓縮流體或電能向馬達提供能源,具體取決于馬達的類型。若馬達是電動機,則可以用以風力或液壓傳動裝置來提供能源。
激勵單元可以包括一個功率供應器,而控制單元可以控制功率供應器向馬達提供電。功率供應器最好是電源,比如電池,而馬達則是電動機。在這種情況下,為了使信號接收機處于接收信號的狀態,電池在調整裝置的非調整時間段的“待機”模式下,必須能夠向信號接收機的至少部分電路持續供電。
激勵單元可以把發送給接收機的信號中的能源轉換成電能,用來向植入體內的電氣元件供電。比如,激勵單元可以把信號中的能量轉換成直流或交流電流。
在具有可植入電動機,用于操作調整裝置的情況下,激勵單元也可以用轉換的能量向電動機提供電。通常,用激勵單元把信號能源轉換成電能,而控制單元直接用電能向電動機供電。該實施方案非常簡單,并且不需要周期性地進入體內測量電源的電能,以更換耗完的電源,比如電池,在上文中說明的第一個實施方案中,需要不斷的檢測電池的電能。也可以用無線發送的電磁波或以信號形式存在的磁能直接向馬達供電。本發明中詳細說明的所有不同功能的馬達以及與之相關的元件都可以用在任何可應用的系統。
對于該類型的調整裝置,要求較大的功率來操作,但是相對來說還是比較低的。激勵單元可以包括一個可充電的電源,以儲存所獲取的電能,控制單元根據從信號發射機中接收到的信號,控制可充電電源向電動機供電。在首次充電中,可充電電源在不向電動機供電的情況下,應該相對多充一段時間(比如,幾分鐘到半個小時)。在下面的操作步驟中,當電源充有足夠的電能時,控制單元控制電源向電動機供電來操作調整裝置,以改變進食通道的橫截面積,獲得所希望大小的進食通道。假如電源的容量不足以支持一次調整操作所必須的能量,那么可以很方便地通過不斷重復上述步驟,直到完成所需要的調整為止。
電源通常包括一個價格低廉的簡單電容器。這種情況中,電動機可以是步進電機。在所有的情況中,馬達都應當具有反轉功能。
信號發射機可以發送電磁控制信號,信號發送給信號接收機時,激勵單元可以從電磁波信號中吸收輻射能,并且將其轉換成電能。
此外,激勵單元可以包括一個電池,一個可操作開關,通電時,開關處于“接通”模式下可以將電池連接到信號接收機;當開關處于“待機”模式模式下,開關就斷開與信號接收機的連接,而可充電電源則向開關通電。當開關處于“接通”模式下,控制單元可以根據從信號發射機中接收到的信號,用電池中的電能向電機供電。當控制信號被發送給信號接收機,激勵單元最好可以把來自控制信號的波能轉換成用于向可充電電源充電的電流,可充電電源通常是電容器。從而,來自電源的電能便用來改變開關的狀態,使其從“待機”模式變成“接通”模式。該實施方案適合于那些需要較大能量來控制操作的調整裝置,這些調整裝置的優點在于功率供應器信號接收機的電路,在調整結束后就不必對其繼續供電。從而大大地延長了電池的壽命。開關可以用磁力,手動和電能來開和關。
作為一個例子,信號發射機可以發送電磁波信號,當控制信號被發送給信號接收機時,激勵單元可以把來自控制信號的波能轉換成電流。激勵單元通常包括一個信號接收機線圈,當電磁波信號穿過線圈時,線圈可以感應交流電流;以及包括一個對交流電流進行整流的整流器。經整流后的電流向可充電電源充電。
此外,信號發射機和接收機可以各自用作控制信號,可以用另一對信號發射機和接收機向植入體內的元件傳送信號能。信號發射機和接收機的這種雙系統結構的優點在于兩套系統可以最優化地實現各自的功能,也就是說,最優化地發送控制信號并且轉換信號中的能量。因此,治療儀還可以包括一個用于傳送無線的能量源的外部能量發射機,其中,激勵單元可以包括一個電池,一個可操作開關,通電時,開關處于“接通”模式下可以將電池連接到信號接收機;當開關處于“待機”模式下,開關就斷開與信號接收機的連接,而可充電電源則向開關通電,外部能量發射機可以向上述開關供電。通常,能量發射機可以用無線的能量直接向開關通電,使其轉入“接通”模式。
本領域的技術人員會注意到,在上文中說明的大多數本發明的實施方案中的調整裝置可以由控制裝置或者植入病人皮下的手動操作裝置,比如泵、電氣開關或者機械運動轉換裝置來操作。在手動操作的實施方案中,不需要使用馬達來操作調整裝置。
在包含液壓傳動裝置的實施方案中,連接液壓傳動裝置的注入端口,僅僅用于一次性地測量液壓系統中的流體體積。
在所有的實施方案中,馬達可以連接調整裝置。可以在體內植入反轉裝置來反轉馬達。
在所有的操作中,調整裝置最好以非手動的方式調整約束構件,即不需觸及病人的皮膚就可以調整約束構件。
調整裝置可以采用液壓傳動裝置來調整約束構件,液壓傳動裝置中的流體的粘度不會因為暴露在熱或磁場的環境中而顯著增,也就是說,液壓傳動裝置中的流體在加熱或受到磁場力影響的情況下,粘度不會變大。
所有上文中說明的不同的元件,比如馬達,泵和電容器,可以在不同的實施方案中聯合使用。與上文所說明的本發明的實施方案有關的元件的不同功能,只要可行,可以用在不同的應用對象中。
本發明中詳細說明的各種能量轉換和能量控制方法,可以采用所有文中說明的元件和方法來實現。
本發明也提供了一種治療胃痛和胃倒流疾病的方法,包括象外科手術般地在患有胃痛和胃倒流疾病的病人的腹部植入一個可調整的約束構件,該約束構件形成一個進食通道,進食通道在靠近食道或胃部的地方具有一個受限制的橫截面,并以非侵入體內的方式機械地調整約束構件,使其改變進食通道的橫截面積的大小。
在各種不同的情況下,都可以機械地操作或者以非手動的方式操作調整裝置,并且用電源中的電能向其提供電,控制裝置從病人的體外釋放電源中的電能來激勵調整裝置或約束構件。
本發明也提供了一種外科手術方法,該方法可以向病人體內通過腹腔透鏡的方式(parascopically)植入一個胃痛和胃倒流疾病治療儀的可調約束構件,以形成一個進食通道,進食通道在食道或胃部靠近賁門的地方具有一個受限制的橫截面。該方法包括(a)向病人的腹部吹氣以形成氣腹。(b)向腹部引入至少一個腹腔透鏡套管針。(c)使用一個插入腹腔透鏡套管針的解剖工具,解剖食道或胃部的鄰近區域或粘液囊網膜的以上區域。以及(d)在腹部引入約束構件并且將其置于食道或胃部。該方法還包括(a)-(d)以后的(e),術后調整裝置,以非侵入方式調整約束構件來改變進食通道的橫截面積。
下文中將結合附圖對本發明進行更為詳細的說明,其中
圖1是根據本發明的胃痛和胃倒流疾病治療儀的第一個優選實施方案的截面示意圖;圖2和圖3是剖面圖,剖面線分別是圖1中的II-II和III-III;圖4和圖5示意性地圖示了圖1中的實施方案的兩個可選設計;圖6示意性地圖示了根據圖5所設計的馬達的方案;圖7是依照本發明的治療儀的第二個實施方案的截面示意圖;圖8示意性地圖示了用于圖7中的實施方案的液壓傳動桿;圖9是依照本發明的治療儀的第三個實施方案的截面示意圖;圖10是圖9中的實施方案的修改方案;圖11是依照本發明的治療儀的第四個實施方案的截面示意圖;圖12和圖13是圖11中的實施方案的經放大的細節圖;圖14是圖11中沿線XIV-XIV的橫截面圖;圖15是依照本發明的治療儀的第五個實施方案的截面示意圖;圖16是圖15經放大的細節圖;圖17是圖15中沿線XVII-XVI的橫截面;圖18至圖21分別是依照本發明的治療儀的第六、第七、第八和第九個實施方案的截面示意圖;圖22和23分別圖示了圖21的實施方案的全開和限開圖;圖24是依照本發明的治療儀的第十個實施方案的截面示意圖;圖25是圖24經放大的細節圖;圖26和27分別圖示了圖24的實施方案的全開和限開圖;圖28示意性地圖示了用于保護病人胃部或食道的緩沖器設備;圖29A-D是本發明的四個不同原理的實施方案的結構圖;圖30A-D是根據圖29C的泵機械的橫截面圖,通過朝一個方向機械推壓池壁,泵就可以將流體往兩個相反的方向壓出;圖31是依照圖29B或30B所示的主實施方案中的特定實施方案的蓄液池的一個橫截面圖,蓄液池中有一個容量可由手動操作改變的容器;圖32是依照圖29B或29D所示的主實施方案中的特定實施方案的蓄液池的一個橫截面圖,蓄液池中有一個容量可由手動操作改變的容器;圖33A是依照圖29B或30B所示的主實施方案中的特定實施方案的液壓傳動或機械反向伺服系統的正面圖;圖33B是圖33A中以VB-VB為剖面線的剖面圖;圖34是一個結構圖,圖示了本發明的治療儀的遙控裝置元件。
圖35是一個用于圖34中的結構圖系統中的電路的示意圖。
圖36A和36B是依照本發明的治療儀的第十一個實施方案的示意圖;圖37A和37B是依照本發明的治療儀的第十二個實施方案的示意圖;圖38是依照本發明的治療儀的第十三個實施方案的示意圖;圖39A,39B和39C分別是依照本發明的治療儀的第十四個實施方案的正面示意圖;圖40A至44B是39A至39C中的實施方案的五個修改方案;以及圖45圖示了依照本發明的植入病人體內的治療儀。
參考附圖中,相同的數字標注代表的或對應相同的元件。
圖1至3圖示了本發明的胃痛和胃倒流疾病治療儀的一個優選實施方案,治療儀包括一個約束裝置,約束裝置具有一個經拉伸的約束構件,約束構件是一個具有彈性的圓環2,圓環2具有兩個重疊的末端4和6。圓環2構成了一個充分圓形的約束開口,并且除了圓環2中的可釋放、可封閉的連塊10之外,全部被封裝入具有彈性的軟管8中,1連塊10釋放后,可以使圓環2以及軟管8環繞病人的食道或胃。所有這些元件采用的材料都是生物體可兼容的,從而不會出現異體排斥現象。術后機械調整裝置12包括一個與圓環2的末端4和6局部嚙合的驅動輪14,可以機械地調整圓環2使其縱向延伸來改變約束開口的大小,。驅動輪14綁在固定器16上,固定器16放置在軟管8中,固定器16中有兩個壓力滾筒18和20,滾筒18和20可以朝驅動輪方向壓縮向圓環2的末端4和6來增加兩者之間的接觸面積。電機22通過長形柔性驅動桿24連接驅動輪14,并且與遙控電源元件26一起模壓在硅膠體28內。柔性驅動桿24的長度的選擇必須考慮硅膠體28是否能夠放入病人的所希望位置,最好能放入病人的腹部。
病人若在術后需要對圓環2的約束開口進行調整,電源元件26經控制可以向電機22供電,從而帶動驅動輪朝某個方向轉動來縮小圓環2的直徑,或者向另一個方向轉動來增加圓環2的直徑。
此外,圓環2的末端4和6中的一個,可以在其上面形成一個齒條,而驅動輪14可以被連接圓環2的其他末端、并且與齒條相嚙合的驅動齒輪替換。
圖4圖示了本發明的一個實施方案,該實施方案與圖1至3中的實施方案完全相同,只不過電機22密封在軟管8的側部突起30中,這樣就可以固定在圓環2并且具有一個連接驅動輪14的較短的驅動桿32,電機22相對圓環2放置,以便驅動桿32能夠呈輻射狀延伸到圓環2。
圖5圖示了本發明的一個實施方案,同樣,該實施方案與圖1至3中的實施方案完全相同,只不過電機是封裝在軟管8中,以便能與圓環2固定在一起,并具有一個較短的驅動桿32,電機22相對圓環2放置,以便驅動桿32能夠切線延伸到圓環2。用一個斜交傘齒輪將驅動桿32連接到驅動輪14上。
圖6圖示了圖5中的電機22的適當的排列,包括一個綁在圓環2的一個末端的第一箝位元件36和綁在圓環2的另一個末端6的第二箝位元件38。電機綁在第一箝位元件36上,通過操作可以通過齒輪傳動桿42連接到蝸桿40。蝸桿40的兩頭分別軸套在固定器44和46中,固定器44和46分別剛性地綁在箝位元件36和電機22上。第二箝位元件38有一個與蝸桿40相嚙合的小齒輪。當電機帶動蝸桿40旋轉后就可以朝特定或相反方向徑向牽拉圓環2的末端6,從而增大或減小圓環2的直徑。
圖7圖示了本發明的一個實施方案,其中,經拉伸的約束構件包括一個圓環48和螺旋彈簧50,一個以柔性拉伸元件52形式存在的彈簧壓縮裝置,即一端連接在圓環48、穿過螺旋彈簧50的一條小細繩,金屬線或電纜。以圓筒/活塞元件54狀的液壓傳動馬達,可以牽拉柔性拉伸元件52,使其朝著制動元件56的方向壓縮螺旋彈簧50,制動元件56固定在圓環48上。管道58與制動元件56鉸鏈,放置在制動元件56和圓筒/活塞元件54之間,柔性拉伸元件52穿過管道58,系在圓筒/活塞元件54的活塞上。圖8圖示了一個類似的實施方案,在該實施方案中,兩個活塞筒部分54之間連有一個液壓傳動桿59,傳動桿59充當圖7中的液壓傳動馬達。
圖9圖示了本發明的一個實施方案,該實施方案中約束構件包括兩個經拉伸的螺旋彈簧60和62,螺旋彈簧各有一個自由端,彈簧60和62的另一端固定在本體64上,不可轉動。本體64包括兩個固定在閉合彈性軟管8的兩個相反末端上的分離部分,兩個分離部分之間具有一個可釋放、可鎖定的連接塊。以驅動桿66形狀存在的調整裝置,兩端分別與螺旋彈簧60,62的自由端相連。彈簧60,62的線圈分別是左手旋和右手旋的。馬達68帶動驅動桿66朝特定方向轉動可以擴大螺旋彈簧60,62的線圈,從而徑向壓縮彈簧60和62;而馬達68帶動驅動桿66朝另一個方向轉動則可以縮小螺旋彈簧60,62的線圈,從而徑向拉長彈簧60和62。因而,拉伸螺旋彈簧60,62就構成了一個約束開口,當彈簧60,62徑向拉長時就增大開口的大小,當彈簧60,62徑向縮短時就減小開口的大小。
圖10圖示了根據本發明的一個實施方案,該實施方案與圖9中的實施方案完全相同,只不過調整裝置包括一個齒輪,該齒輪具有一個輸入軸72和兩個反向排列的輸出軸74和76,輸出軸74和76分別與彈簧60和62的自由端相連。輸入軸72與輸出軸74,76相連,從而一旦輸入軸72轉動時,輸出軸就可以往兩個相反的方向轉動。彈簧60和62中的線圈具有相同的旋向。
圖11-14圖示了本發明治療儀的一個實施方案,其中液壓傳動馬達包括兩個互聯的氣缸78和80,氣缸78和80中分別有活塞82和84。氣缸78和80具有一個公共流體入口元件86,入口元件與氣缸78,80一起共同構成一個Y一型管道。約束構件包括一個經拉伸的彈性圓環88。調整裝置包括兩個滑桿90和92,滑桿90和92一端分別綁在圓環88的兩個末端,另一端則分別連接活塞82和84。圓環88界定了一個約束開口。可釋放、可鎖定的連塊94使圓環88能夠用于環繞食道或胃部。除了連塊94和入口元件86兩個地方外,圓環88和氣缸90,92的所有部分都被裝入彈性軟管96中。軟管96有一個外管壁98和一個同軸內管壁100,內管壁100通過輻條元件102與外管壁98固定在一起(圖14)。圓環88較松地套在內壁100內。通過從入口元件86注入或抽出流體可以使活塞作來回往返運動,并且帶動滑動桿90和92作縱向運動,從而能改變圓環88所構成的約束開口的大小。
圖15至17圖示了本發明的一個實施方案,該實施方案與圖11至14中的實施方案完全一樣,只不過調整裝置包括一個經拉伸、綁在圓環88的兩個末端的電壓響應元件104,從而圓環88和元件104構成一個約束構件。元件104能根據所加載的電壓向內彎曲。可以通過改變加載在元件104上的電壓來調整上述彎曲圓弧的曲率半徑。
圖18圖示了本發明的一個實施方案,包括一個以充分剛性的外環元件106形式存在的圓環成形裝置,元件106具有一個可釋放、可鎖定的連塊108。在該實施方案中,約束構件包括一個具有彈性的內環元件110,元件1110由彈性軟管112的最內層管壁沿著外層元件106向內延伸而形成。內環元件110與外環元件106有公共軸線。調整裝置包括多條沿著圓周固定在內環110上的輻條114,輻條114通過導向元件116連接到外環106上。拉伸所有的輻條114,彈性內環元件110可以往外環106的方向徑向外擴。
圖19圖示了一個實施方案,該實施方案與圖9中的實施方案完全相同,只不過前者包括一個以充分剛性的支撐螺旋彈簧60,62的外環元件118形式存在的圓環成形裝置,和一個沿著彈簧60和62擴展的彈性內壁120。當馬達68朝著擴大彈簧60,62的線圈的方向轉動彈簧60和62時,由于受到剛性外環元件118的限制,線圈只能往內擴展,從而減小了由限制元件(彈簧60,62和本體64)的圓周形表面形成的約束開口的大小。
圖20圖示了本發明的一個實施方案,其中約束構件包括多個弧形薄片122,薄片122的排列類似于常規相機的可調鏡頭孔。調整裝置,圖中沒有圖示,是常規型的,可由馬達124調整薄片122來改變由薄片122形成的約束開口的大小。
圖21至23圖示了本發明的一個實施方案,其中約束構件包括兩個鉸鏈在一起的半圓元件126和128,半圓元件126,128可以互相轉動,既可以處于完全打開狀態,如圖22所示完全打開成一個整圓,也可以轉成一個角度,如圖23所示,從而減小了由半圓126和128所構成的約束開口的大小。調整裝置,圖中沒有圖示,是常規型的,馬達130可以通過轉動半圓元件126,128來操作調整裝置。
圖24至27圖示了本發明的一個實施方案,其中,約束構件包括一個彈性皮帶130,具有橢圓形橫截面的皮帶130形成一個圓環。約束構件130由可釋放、可鎖定的連塊132來實現彈性雙壁軟管134把皮帶130封裝起來,不包括連塊132部位的皮帶。調整裝置,圖中沒有圖示,是常規型的,馬達136通過轉動皮帶130使其在最大開啟狀態之間縱向旋轉,在全開的狀態下,皮帶130的內部寬邊部分形成一個圓筒形表面,如圖26所示;而在限開的狀態下,皮帶130的內部寬邊部分形成一個圓錐形表面,如圖27所示。
圖28示意性地圖示了一個用于保護食道或胃的緩沖器,包括多個沿著圓形的固定元件140成組分布的緩沖片138。該緩沖器可以用在任何一個上述說明的實施方案中。
圖29A-D圖示了四種不同液壓傳動機構的結構圖。圖29A圖示了一個調整裝置202,一個獨立蓄液池204,一個單向泵206和一個正反閥門208。圖29B圖示了調整裝置202和一個可調水池210。圖29C圖示了調整裝置202,一個雙向泵212和蓄液池204。圖30D圖示了具有控制第二系統的第一閉合系統的伺服系統。伺服系統包括可調蓄液池210和一個被動可調蓄液池214。蓄液池214控制較大的可調蓄液池216,通過蓄液池216來操作調整裝置202,從而改變約束構件的約束開口的大小。
圖30A-D是泵的橫截面圖,僅僅通過機械地往一個方向推壓獨立的池壁218,泵就可以往兩個方向抽送流體。圖30A圖示了一個活塞220,活塞220位于泵壁224之間,壓縮彈簧222、朝著池壁218的方向推壓,使流體從泵壁右側上部通道226流入泵壁左側的通道228。主閥門230是常開的,而止回閥232是常閉的。圖30B圖示了第一步泵運動,其中活塞220向前運動到達池壁218。圖30C圖示了活塞220是如何通過彈簧222的作用恢復原位的。主閥門230此時處于關閉狀態,而止回閥此時是打開的以便流體流經右側上部的管道226。依照圖30B,圖30D圖示了活塞220是如何再次從原位向下移動,活塞再一次壓縮彈簧234向下移動,這一次,彈簧234比圖30B中的彈簧222壓縮的更加多一些,以便流體從右側低位通道236中泄出。活塞從圖30D中的位置返回到初始位置的過程中,流體流入左側管道228,而右側低位管道236中的閥門238處于關閉狀態。
圖31是蓄液池240的一個橫截面圖,蓄液池240具有一個容積可變的水箱242,根據圖29B或29D,水箱242由遙控馬達來控制。蓄液池240和馬達244置于外殼246上。通過移較大池壁248來改變水箱242的容積。分割塊242固定在螺母250上,螺母250套在可旋轉的螺桿252上,馬達244通過斜交傘齒輪帶動螺桿252轉動,斜交傘齒輪包括兩個互相嚙合的圓錐齒輪254和256。馬達244由放置在殼體246上的電池258供電。用于控制馬達244的信號接收機260也放置在殼體246上。此外,電池258和信號接收機260也可以各自裝配在不同的地方。信號接收機可以是任何常見的或常規裝置,只要能夠接收控制信號并操作馬達244即可。
圖32是蓄液池262的一個橫截面圖,蓄液池262中具有一個蓄液室264,蓄液室的容積可以通過手動操作來改變。圓筒殼體268內部上端開口的地方有一個三角形塊266,圓筒形殼體內表面有多個鎖定槽270,三角形塊266往下摁,可以卡在所希望的鎖定槽中,從而可以改變蓄液室264的容積。圓筒形殼體268內部裝有彈簧272,并且可伸縮地套在外筒殼體274中。當內筒殼體268向著外筒殼體274往下壓時,就可以把三角形塊266從鎖定槽270中釋放出來,朝著內筒268向上移動。當內筒殼體268由于彈簧272彈力的作用往上移動時,就可以增加蓄液室264的容積。
圖33A和33B圖示了一個伺服裝置,包括一個環形流體主儲存器276,內有蓄液室278,蓄液室的容積是可變的。環形流體儲存器276的正中間有一個伺服流體儲存器280,其內形成一個流體蓄液室282,流體蓄液室282的容積室可變的。流體蓄液室282的容積遠小于流體儲存室278的容積。蓄液池276和280位于兩個獨立的池壁284和286之間,并且與之相連接。當改變伺服蓄液池280中的容積時,獨立墻板284和286就相對或相反移動,從而就可以改變主蓄液池276的蓄液室278的容積。
圖34圖示了本發明治療儀的遙控系統的基本部分,包括一個馬達,比如電機22。在該情況下,遙控系統是建立在發送電磁波信號的基礎上的,發送的信號頻率通常在100kHz至1GHz之間,電磁波信號穿過病人的皮膚330。在圖34中,所有位于皮膚330左側的元件是人體外部的元件,所有位于皮膚330右側的元件都是植入病人體內的元件。
外部信號發送天線332放置在靠近植入病人體內、靠近皮膚330的信號接收機334。當然,信號接收天線334也可以放在,比如病人的腹部內。信號接收天線334包括一個直徑大概1~100毫米的線圈,線圈直徑最好是25毫米,線圈上纏繞極細的金屬絲,并且用電容器調諧至特定高頻。如果天線是植入病人的皮膚的話,選擇直徑較小的線圈;如果天線是植入病人的腹部的話,則選擇直徑較大的線圈。信號發送天線332包括一個與信號接收天線的線圈差不多大小的線圈,但是發送天線中線圈上所纏繞的金屬線要粗一些,以確保在需要的時候能夠通以較大的電流。發送天線332的線圈調諧成與接收天線334的線圈相同的特定高頻。
外部控制單元336包括一個微處理器,一個高頻電磁波信號發生器和一個能量放大器。微處理器控制單元336可以啟動/關斷信號發生器,并且可以調制由發生器產生的信號,數字信息經能量放大器和天線332,334發送給植入體內的元件338。為避免高頻電波偶然觸發控制信號,采用了數字信號編碼技術。放在外部控制單元336上的袖珍鍵盤與微處理器相連。袖珍鍵盤用于向微處理器施令以發送要么擴大約束開口、或者縮小約束開口的數字信號,約束開口由環狀約束構件形成(如上文所說明的約束構件)。微處理器通過在天線332中發送一個高頻信號來啟動指令。一個較短的時間之后,當信號激勵植入元件的控制系統后,便發送指令,按預定的步驟擴大或縮小約束構件中的約束開口。指令以信息包的形式發送,如下表所示
在一個較長的時間段內(比如,30秒或更多)。指令是連續發送的。當需要一步新的“擴展”或“縮小”步驟時,字節計數增加1,從而允許植入體內的控制單元338進行解碼并獲知外部控制單元336需要另一步指令。若數字包的所有部分都是錯誤的,那么僅僅忽略該數字包即可。
通過傳輸線340,植入體內的激勵單元326從接收天線334中接收到的高頻電磁波信號中獲取能量。激勵單元326將獲取的能量儲存到電源中,比如大容量電容器,并通過傳輸線342向控制單元338及電機22供電。
控制單元338包括一個檢波器和一個微處理器。檢波器對外部控制單元336中發送的信號進行解調。控制單元336的微處理器,接收信號,對其進行解碼并將解碼后的信號發送給激勵單元326,判定激勵單元的電源是否存有充足的電能。通過傳輸線344向電機22發送一個信號使其擴大或縮小約束構件中的約束開口,至于是擴大還是縮小則取決于所接收的指令。
此外,儲存在激勵單元的電源中的電能也許只夠用于向開關供電,而向電機供電的電能可以從另一個植入體內的具有較大容量的電源,比如電池中獲取。這種情況下,向開關通電使其處于的“接通”模式下,可以將電池連接到控制單元338中,而在開關不導通的“待機”模式下,則可以斷開控制單元與電源之間的連接。
參考圖35,上文中示意性地說明的遙控系統將在更詳細的實施方案中說明。外部控制單元336包括一個微處理器346,一個信號發生器348和一個連接上述元件的能量放大器350。微處理器346可以啟動和關斷信號發生器,并且采用發送給本發明的植入體內的元件的數字指令對信號發生器348產生的信號進行調制。能量放大器350對信號進行放大并且將其發送給外部信號發送天線332。天線332與電容器352并聯以形成諧振電路來調制信號發生器348產生的信號。
植入體內的信號接收天線的繞組334與電容器354構成諧振電路,該諧振電路用以調制由發送天線332發送的相同頻率的信號。信號接收天線繞組334從所接收的高頻電磁波中感應出一個電流,整流二極管360對感應電流進行整流,整流電流對儲存電容器358進行充電。連接天線334和二極管360的線圈356可以阻止電容器358和二極管360加載信號接收天線電路的高頻信號。從而,線圈356的存在,就可以利用調幅來向電容器358充電以及傳送數字信號成為可能。
電容器362與電阻364相并聯,并且與二極管366一起共同構成一個檢測調幅數字信號的檢波器。電阻368與電阻370串連,電阻370與電容器372串連,電容器372與電阻368串連并且接地,電容器374的一端連接在電阻368和370之間,另一端連接在二極管366以及由電容器362和電阻364構成的并聯電路上,上述電阻368、370,電容器372、374四個元件共同構成一個濾波電路。濾波電路用來過濾不希望出現的低頻和高頻。經檢波和過濾后的信號輸入到植入體內的微處理器376,微處理器對信號信息進行解密并且通過一個橋式電路(H-bridge)378控制電機22,橋式電路378包括晶體三極管380,382,384和386。橋式電路378可以驅動電機22往兩個相反的方向轉動。
微處理器376也對儲存電容器358中所儲存的電能進行監控。在發送信號啟動電機358之前,微處理器先檢查儲存電容器358中的電能是否夠用。如果電容器358中的電能不足以維持一次操作,那么在啟動電機之前,微處理器376一直等待所接收的信號以向儲存電容器358充電。
圖36A和36B圖示了本發明的治療儀的一個實施方案,包括一個約束裝置402,約束裝置402具有一個經拉伸的柔性約束構件404,比如皮帶,軟繩等類似物。柔性元件404繞著食道(或胃)406伸展成一個環。(此外,柔性元件404可以包括兩個位于食道兩側的獨立部分)元件404的其中一個部分404A綁在框架408上,柔性元件404環中的另一部分404B則與調整裝置410相連,而調整裝置410固定在框架408上。調整裝置410由404A朝著擠壓處于柔性元件404之間的食道的方向拉動柔性元件404,從而可以減小食道(或胃)中的橫截面積,見圖36A,同時也可以通過從柔性元件404中釋放食道來增加食道406中的橫截面積,見圖36B。
圖37A和37B圖示了本發明的治療儀的一個實施方案,包括一個約束構件412,裝置412具有兩個位于食道(或胃)兩側的剛性的盤形或條形元件414。調整裝置416通過平行相向移動剛性元件412來擠壓處于剛性元件412之間的食道406,從而可以減小食道中的橫截面積,見圖37A,同時也可以平行向反方向移動剛性元件412來增加食道406中的橫截面積,見圖37B。
圖38圖示了本發明的治療儀的一個實施方案,包括一個約束構件418,約束構件418的形狀象一把鉗子,具有兩個鉸接在一起、位于食道406(或胃)兩側的剛性鉗位元件420。調整裝置422通過轉動鉗位元件420,使其朝著相向方向轉動來夾緊處于鉗位元件420之間的食道,從而減小食道406的橫截面積,同樣,調整裝置422可以通過轉動鉗位元件420,使其朝著反向方向轉動來松開處于鉗位元件420之間的食道,從而增大食道406的橫截面積。
圖39A,39B和39C圖示了本發明的治療儀的一個實施方案,包括一個約束構件424,約束構件424具有三個圓形滾筒狀的彎曲元件426,428和430,三個彎曲元件成排排列,依次位于食道406的對側。(或者,每個滾筒426,428和430都可以采用沙漏形狀)調整裝置432對著食道406,朝著一個方向橫向移動兩個外側滾筒426和430,而中間滾筒428對著食道406朝另一個方向移動,從而可以彎曲食道來減小食道中的橫截面積,見圖39B。若想增大食道406中的橫截面積,可以讓調整裝置432背著食道406的方向移動滾筒426,430來釋放食道,見圖39C。
圖40A至44B用示意示了上述圖39A至39C中的實施方案的修改案。圖40A和40B圖示了一個與圖39A至39C相似的實施方案,只不過彎曲元件是橢圓形的,并且不可旋轉。圖41A和41B圖示了一個與圖40A和40B相似的實施方案,只不過橢圓形彎曲元件是可以旋轉,并且可以通過旋轉橢圓形彎曲元件來釋放食道(或胃),見圖41A,和壓縮食道,見圖41B。圖42A和42B圖示了一個與圖39A-39C類似的實施方案,只不過中間滾筒的直徑是可變的,變動直徑可以釋放食道(或胃),見圖42A,以及壓縮食道,見圖42B。圖43A和43B圖示了一個與圖37A至37C相似的實施方案,只不過后者的剛性元件被兩個置于食道兩側的圓筒狀滾筒所替換。最后,圖44A和44B圖示了一個與圖43A和43B幾乎完全相同的實施方案,只不過約束構件被轉動90度以形成一個S形彎曲的食道。
圖45圖示了上述本發明的胃痛和胃倒流疾病治療儀的任何一種實施方案,是如何植入病人體內的。因而,植入病人體內的治療儀的組件434,包括一個用于約束靠近賁門處的食道406的可調約束構件,以及一個用于調整約束構件的調整裝置。組件434中的約束構件具有一個軟性支撐元件435,支撐元件435與處于其上面的病人的橫膈膜437向毗連。治療儀的無線遙控裝置包括一個外部信號發射機436和一個植入體內的信號接收機438,信號接收機438包括一個控制單元,該控制單元可以根據發射機436發送的信號控制植入體內的組件434的調整裝置。信號接收機438還包括一個激勵單元,激勵單元把發射機436發送的信號中的能量轉換成電能,向植入體內的耗能元件供電。
本發明還可以有許多其他可想象的實施方案,這些實施方案與上文說明的實施方案具有同樣的效果。比如,外部微處理器和植入體內的控制單元分別可以被離散元件所代替。如果信號發生器產生的信號足夠強的話,可以被省去外部控制單元的能量放大器。因此,本發明對附加的權利要求給予最廣泛的解釋,以涵蓋所有的等價結構和組件。
本發明的還有一個優點在于,在夜間,遙控裝置上可以有一個夜間按鈕,用以調整調整裝置,使得食道或胃中的橫截面積處于較大的位置,從而可以避免嘔吐和惡心。約束量和時間表最好都在病人的體外編制。用于測量,諸如病人位置的傳感器,可以用在反饋調整系統中。
權利要求
1.胃痛和胃倒流疾病治療儀,包括一個可調約束裝置(2;48;60;62;88;110;122;126;128;130),約束裝置可以約束病人胃部、靠近賁門或食道的部位,在胃部或食道形成一個受約束的進食通道,其特征在于具有一個術后調整裝置,當約束裝置植入病人體內后,調整裝置用于機械地調整約束裝置,以擴大或縮小進食通道。
2.依照權利要求1的治療儀,其中,約束裝置植入病人體內后,調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)可以調整約束裝置(2;48;60;62;88;110;122;126;128;130),當病人進食的時候擴大進食通道;而在飯后則縮小或關閉進食通道。
3.依照權利要求1或2的治療儀,其中,約束裝置植入病人體內后,可以通過非侵入式操作調整裝置來調整約束裝置。
4.依照權利要求1的治療儀,其中,調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)可以以非磁性或非熱的方式調整約束裝置。
5.依照權利要求1至4中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置可以控制進食通道的橫截面積。
6.依照權利要求5的治療儀,其中,可以操作約束裝置來打開和關閉進食通道。
7.依照權利要求6的治療儀,其中約束裝置可以無級控制進食通道地橫截面積。
8.依照權利要求1至7中任何其中之一的治療儀,還包括一個帶有動力的操作裝置,用于操作調整裝置。
9.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置包括一個置于胃或食道一側的元件,調整裝置可以擠壓元件之間的胃或食道以及人體骨骼或組織來約束進食通道。
10.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置包括至少一個經拉伸的約束構件(2;48;60;62;88)和成形構件(10;94;106;108;118;132),成形裝置使約束裝置形成一個至少基本閉合的、圍繞胃和食道的圓環,圓環構成一個約束開口,從而調整裝置可以調整圓環約束構件來改變約束開口的大小。
11.依照權利要求10的治療儀,其中約束裝置包括幾個經拉伸的約束構件(2;48;60;62;88),約束構件圍繞胃或食道構成基本閉合的圓環。
12.依照權利要求10或11的治療儀,其中調整裝置(12;52;66;90;92)可以縱向調整上述圓環中經拉伸的約束構件的伸展,來改變約束開口的大小。
13.依照權利要求12的治療儀,其中約束構件(2;48)包括一個主部分和兩個經拉伸的部分(4,6),以及一個可以形成約束構件的末端部件之間縱向相對位移的調整裝置(12;52;66;90;92),以便調整約束開口(3)的大小。
14.依照權利要求7的治療儀,其中調整裝置(12;52;66;90;92)包括一個移動轉換元件(14;40;78;90;80;92),轉換元件與約束構件的末端部分(4,6)中的至少一個相嚙合,并且可以操作轉換元件使約束構件的其中一個末端部分能夠替換另一末端部分。
15.依照權利要求14的治療儀,還包括一個相對固定在約束裝置(2)的主部分上的電機(22),以及包括一個經操作可以連接移動轉換元件(14)的旋轉驅動桿(32)。
16.依照權利要求15的治療儀,其中電機相對固定在經拉伸的約束構件上,從而驅動桿可以與約束構件中的圓環的弦平行延伸。
17.依照權利要求12的治療儀,其中經拉伸的約束構件(48,50)的縱向方向具有彈性,而調整裝置包括一個可以縱向壓縮彈性約束構件的壓縮裝置(52)。
18.依照權利要求17的治療儀,其中經拉伸的約束構件包括一個非彈性的主部分(48)和一個形成經拉伸的螺旋彈簧(50)的末端部分,螺旋彈簧可以被壓縮裝置(52)壓縮。
19.依照權利要求18的治療儀,其中壓縮裝置包括一個經拉伸的與約束構件的主部分(48)相連的柔性牽拉元件(52),牽拉元件(52)穿過螺旋彈簧(50)伸展,以對著固定器(56)壓縮螺旋彈簧,固定器被相對于約束構件的主部分固定。
20.依照權利要求10的治療儀,其中,約束構件包括一個經拉伸的一端自由的螺旋彈簧(60),和一個本體(64),上述彈簧的另一端綁在該本體上,不可轉動。調整裝置(66)可以往一個方向轉動螺旋彈簧來擴大螺旋彈簧的線圈,從而縱向壓縮經拉伸的螺旋彈簧;同樣可以往另一個相反方向轉動彈簧來縮小彈簧的線圈,從而縱向伸展螺旋彈簧。
21.依照權利要求20的治療儀,其中約束構件還包括一個經拉伸的一端自由的螺旋彈簧(62),彈簧的另一端綁在本體(64)上,不可轉動,調整裝置包括一個驅動桿(66),驅動桿具有兩個分別與螺旋彈簧的自由端相連的末端,螺旋彈簧圈分別是左手旋和右手旋的。
22.依照權利要求21的治療儀,其中約束構件還包括一個經拉伸的一端自由螺旋彈簧(62),彈簧的另一端綁在本體(64)上,不可轉動,調整裝置包括一個齒輪(70),齒輪(70)具有一個輸入軸和兩個相反布置、分別與螺旋彈簧的兩個自由端相連的輸出軸(74,76),輸入軸與輸出軸相連,以便在輸入軸轉動的同時輸出軸能夠以相反的方向轉動,螺旋彈簧圈形成相同的旋向。
23.依照權利要求10的治療儀,其中約束構件(88;110;122)在其圓環上形成一個輻射狀、圓周形、密封的最內約束表面,調整裝置(104;112)可以機械地調整約束構件,從而使得至少一部分限制表面可以在上述圓環中徑向移動。
24.依照權利要求23的治療儀,其中調整裝置包括一個經拉伸的電壓響應元件(104),形成部分限制表面,以及在元件上加載電壓可以彎曲成圓弧形,圓弧的曲率半徑可以通過改變所加載的電壓來調整。
25.依照權利要求23的治療儀,其中約束構件包括一個形成限制表面的彈性環形元件(110),調整裝置可以改變彈性環形元件的直徑。
26.依照權利要求23的治療儀,其中成形裝置包括一個基本剛性的外環元件(118),而約束構件包括一個經拉伸的螺旋彈簧(60),彈簧沿著外環元件向內伸展并壓縮外環元件,螺旋彈簧形成圓周形限制表面部分,具有一個自由端,以及一個固定螺旋彈簧的另一端的本體,彈簧的另一端不能轉動,調整裝置可以朝一個方向轉動來擴大彈簧線圈,從而壓縮圓周形限制表面,同樣,調整裝置可以朝相反的方向轉動來縮小彈簧線圈,從而擴大圓周形限制表面。
27.依照權利要求23的治療儀,其中成形裝置包括一個基本剛性的外環元件(118),而約束構件包括第一(60)和第二(62)經拉伸的螺旋彈簧,彈簧元件沿著外環元件向內伸展并壓縮外環元件,螺旋彈簧形成部分圓周形限制表面,第一和第二彈簧分別有一個自由端,以及包括一個本體,第一和第二彈簧的另一端綁在該本體上,不可轉動,調整裝置可以朝一個方向分別轉動第一和第二彈簧,來擴大彈簧線圈,從而壓縮圓周形表面,同樣,調整裝置也可以朝反方向分別轉動第一和第二彈簧,來縮小彈簧線圈,從而擴大圓周形限制表面。
28.依照權利要求10的治療儀,其中約束構件包括至少兩個獨立元件,至少一個元件是裝在樞軸上的,從而可以在上述約束延伸的圓環所在的平面上轉動,調整裝置可以轉動上述裝在樞軸上的元件,來改變上述約束開口的大小。
29.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置包括至少兩個框架元件(126和128),框架元件可由調整裝置操作,使其相向折疊。
30.依照權利要求9的治療儀,其中可折疊框架元件包括兩個鉸鏈在一起的基本半圓形框架元件(126和128),半圓形框架元件可以互相轉動,半圓形元件可從基本圓形的全開狀態轉到半圓形的全折疊狀態。
31.依照權利要求10的治療儀,其中,經拉伸的約束構件(130)是具有彈性的,從橫截面處看厚度不均勻,調整裝置可以在縱向延伸方向轉動約束裝置。
32.依照權利要求10的治療儀,其中,成形裝置包括一個將拉伸元件壓制成圓環的彈性材料,從而約束開口就有一個預定的尺寸,調整裝置可以針對彈性材料的彈性調整約束構件。
33.依照權利要求32的治療儀,其中彈性材料集成在約束構件中。
34.依照權利要求32的治療儀,其中成形裝置(10;94;106;108;118;132)可以讓約束構件(2;48;60;62;88;110;122;126;128;130)形成圓環,圓環有一個預定的尺寸,或者選自預定的幾個尺寸中的一個。
35.依照權利要求10的治療儀,其中調整裝置(12;52;66;90;92;104;110;434)可以改變約束開口(3)的大小,從而,約束構件(2;48;60;62;88;110;122;126;128;130;436)的外層圓周限制表面是可變的。
36.依照權利要求10的治療儀,其中調整裝置(12;52;66;90;92;104;110;434)可以改變約束開口(3)的大小,從而,約束構件(2;48;60;62;88;110;122;126;128;130;436)的外層圓周限制表面是不可變的。
37.依照權利要求10的治療儀,其中經拉伸的約束構件(404)是柔性的,而調整裝置(410)可以從柔性約束構件的第二部分(404B)處,對著圓環中的第一部分牽拉第一部分(404A),從而壓縮處于約束構件之間的胃或食道的,并縮小胃或食道(406)中的進食通道的大小,同樣,可以從約束構件中釋放胃或食道來擴大進食通道(圖36A,36B)。
38.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中,約束裝置(412)包括至少兩個置于胃或食道(406)兩側的元件(414),調整裝置可以壓縮處于元件之間的胃或食道來縮小胃或食道(406)中的進食通道,同樣,可以從元件414中釋放胃或食道來擴展進食通道(圖37A,37B)。
39.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置(418),包括兩個鉸接在一起、位于胃或食道(406)兩側的剛性鉗位元件(420),調整裝置(422)通過轉動鉗位元件,使其朝著相向方向轉動來夾緊處于鉗位元件之間的胃或食道(406),從而減小胃和食道中的進食通道的橫截面積,同樣,調整裝置(422)可以通過轉動鉗位元件(420),使其朝著反向方向轉動來松開處于鉗位元件之間的食道,從而增大食道406的橫截面積(圖38)。
40.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置可以彎曲胃或食道(406)(圖39A-44B)
41.依照權利要求40的治療儀,其中約束裝置(424)包括至少兩個放置在胃或食道(406)兩側的彎曲元件(426-430),彎曲元件可以沿著上述胃和食道部分(406)的進食通道相向移動,調整裝置(432)可以朝著胃或食道(406)相向移動彎曲元件來壓縮進食通道,同樣,調整裝置(432)可以相對胃或食道(406)反向移動彎曲元件來擴展進食通道(圖39A-39C)。
42.依照權利要求41的治療儀,其中,彎曲元件包括滾筒。
43.依照權利要求1至8中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置可以轉動部分胃或食道。
44.依照權利要求8的治療儀,其中,操作裝置包括一個馬達(22;68;124;130;136),電機經可以有效連接調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)。
45.依照權利要求44的治療儀,其中操作裝置包括一個連接在電機和調整裝置之間的反向伺服系統。
46.依照權利要求44或45的治療儀,包括一個用于反轉馬達的可植入反向裝置。
47.依照權利要求44-46中任何其中之一的治療儀,其中,馬達(22;68;124;130;136)固定在約束裝置上。
48.依照權利要求44-46中任何其中之一的治療儀,其中馬達(22)從約束構件(2)遙控,并且通過一個能量傳送管(24)連接調整裝置(14)。
49.依照權利要求8的治療儀,其中,操作裝置包括一個伺服系統。
50.依照權利要求49的治療儀,其中,伺服系統包括一個馬達,通常是電動機。
51.依照權利要求50的治療儀,其中,馬達可以反向轉動。
52.依照權利要求8的治療儀,其中,操作裝置包括用于操作調整裝置(52)液壓傳動裝置(54)。
53.依照權利要求52的治療儀,還包括一個蓄液池(204;210;216),蓄液池含有預定容量的流體,向液壓傳動裝置提供流體。
54.依照權利要求53的治療儀,其中,蓄液池(210)中具有一個儲存預定容量流體的蓄液室,液壓傳動裝置(202)可以改變蓄液室的容積。
55.依照權利要求53或54的治療儀,其中,液壓傳動裝置包括一個泵(212),泵可以在蓄液池(204)和調整裝置(202)之間來回抽送流體。
56.依照權利要求52-55中任何其中之一的治療儀,其中液壓傳動裝置中沒有任何止回閥。
57.依照權利要求52-56中任何其中之一的治療儀,其中液壓傳動裝置包括一個反向伺服系統(210;214;276-278)。
58.依照權利要求57的治療儀,其中反向伺服系統是手動操作的。
59.依照權利要求57的治療儀,其中反向伺服系統是帶動力的。
60.依照權利要求57-59中任何其中之一的治療儀,其中液壓傳動裝置包括蓄液池(204)的第一和第二池壁部分,反向伺服系統可以讓蓄液池的第一和第二池壁部分作相對移動。
61.依照任何前面敘述的權利要求的治療儀,還包括一個用于非侵入式控制調整裝置的無線遙控裝置(22,326,332-334)。
62.依照權利要求61的治療儀,其中,遙控裝置(22,326,332-334)包括一個獨立信號發射機和/或接收機(332,336)以及一個可植入體內的用于發送和/或接收控制信號的信號發射機和/或接收機(334,338)。
63.依照權利要求62的治療儀,其中,信號接收機(334,338)包括一個控制單元(338),控制單元可以根據控制信號控制調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)。
64.依照權利要求63的治療儀,還包括一個可植入體內的激勵單元(336),激勵單元給植入病人體內的耗能元件提供能量。
65.依照權利要求61-64中任何其中之一的治療儀,還包括一個可植入體內的用來操作調整裝置的(12;52;66;90;92;104;110)馬達(22)。
66.依照權利要求64和65的治療儀,其中,控制單元(338)可以控制激勵單元(336)以根據控制信號向馬達提供能量。
67.依照權利要求65和66的治療儀,其中,馬達是一個電動機。
68.依照權利要求64的治療儀,其中,激勵單元(326)可以在給接收機(334,338)發送時,將控制信號的能量轉換成電能。
69.依照權利要求64或68的治療儀,其中激勵單元(26)可以把控制信號的能量轉換成直流或交流電流。
70.依照權利要求68的治療儀,還包括一個可植入體內的電動機(22),用來操作調整裝置(12;52;66;90;92;104;110),其中,激勵單元(326)包括一個用于儲存電能的可充電的電源(58),控制單元(338)可以根據控制信號用可充電電源中的電能向電動機(22)供電。
71.依照權利要求64的治療儀,其中激勵單元(326)包括一個電池,一個電氣操作開關,在開關通電時,開關的“接通”模式可以將信號接收機與電池連接,而在開關斷電的“待機”模式可以切斷信號接收機與電池的連接,和向開關供電的可充電電源。
72.依照權利要求71的治療儀,其中,在開關的“接通”模式下,控制單元(338)可以根據從信號發射機(332,336)中接收到的信號,用電池中的電能向電動機(22)供電。
73.依照權利要求64的治療儀,還包括一個用來發送無線能量的外部能量發射機,其中激勵單元包括一個電池和一個開關,開關可由外部發射機所發送的無線的能量來操作,當無線的能量向開關提供功率使其處于“接通”模式時可以導通信號接收機與電池間的電路,而在開關未施加功率的“待機”模式下,則可以切斷信號接收機與電池的連接。
74.依照權利要求1的治療儀,還包括一個可植入體內的激勵單元(336),激勵單元給植入病人體內的耗能元件提供能量。
75.依照權利要求74的治療儀,還包括一個用來發送無線的能量的外部能量發射機,其中激勵單元可以把無線的能量轉換成電能。
76.依照權利要求75的治療儀,還包括一個可植入體內的電動機(22),用來操作調整裝置(12;52;66;90;92;104;110),其中,激勵單元(326)可以用,從無線的能量中轉換來的電能向電動機(22)供電。
77.依照權利要求74的治療儀,還包括一個用來發送無線的能量的外部能量發射機,其中激勵單元包括一個電池和一個開關,開關可由外部發射機所發送的無線的能量來操作,當無線的能量向開關提供功率使其處于“接通”模式時可以導通信號接收機與電池間的電路,而在未向開關施加功率的“待機”模式下,則可以切斷耗能元件與電池的連接。
78.依照權利要求73或76的治療儀,其中外部能量發射機可以用無線的能量直接向開關供電,使其切換進入“接通”模式。
79.依照權利要求61的治療儀,其中遙控裝置(22,326,332-334)可以從治療儀的可植入元件中獲取信息,并且根據所獲取的信息,命令調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)調整約束裝置。
80.依照權利要求1的治療儀,還包括可植入體內的電氣元件,包括至少一個電壓電平保護器。
81.依照權利要求1的治療儀,還包括可植入體內的電氣元件,包括一個單一的電壓電平保護器。
82.依照權利要求80或81的治療儀,其中電氣元件中沒有任何電流檢測器和/或電荷水平檢測器。
83.依照權利要求80-82中任何其中之一的治療儀,還包括一個可植入體內的電容器或蓄電池,其中電容器或蓄電池的充電或放電由電壓電平保護器控制。
84.依照權利要求1的治療儀,還包括一個能量傳送裝置(22,326,322-334),能量傳送裝置可以把病人體外的無線的能量傳送到植入病人體內該治療儀的調整裝置和/或其他耗能元件。
85.依照權利要求84的治療儀,其中能量傳送裝置可以按能量脈沖的形式間歇性地傳送能量,直接用于治療儀的耗能元件的激勵。
86.依照權利要求85的治療儀,其中能量傳送裝置可以傳送電能,并且還包括一個可植入體內的用來產生系列能量脈沖的電容器。
87.依照權利要求83或86的治療儀,其中電容器的容量小于0.1微法。
88.依照權利要求84的治療儀,還包括一個可植入體內、用來操作調整裝置(12;52;66;90;92;104;110)的馬達(22)或泵,其中能量傳送裝置可以利用傳送的能量直接向馬達或泵提供功率。
89.依照權利要求1的治療儀,還包括一個可植入體內、用來操作調整裝置的馬達或泵,其中能量傳送裝置以磁場或電磁波的形式傳送能量,無線的能量被送后,磁場或電磁波直接向馬達或泵提供功率。
90.依照權利要求89的治療儀,其中泵不是活塞式泵。
91.依照權利要求84的治療儀,其中能量傳送裝置可以傳送電磁波形式存在的能量,不包括無線電波。
92.依照權利要求84或85的治療儀,其中由能量傳送器所傳送的能量包括電場和磁場。
93.依照權利要求84或85的治療儀,其中能量傳送器所傳送的能量包括信號。
94.依照權利要求62或93的治療儀,其中信號包括模擬脈沖或數字脈沖。
95.依照權利要求94的治療儀,其中模擬脈沖或數字脈沖包括磁場或電場。
96.依照權利要求62,92或93的治療儀,其中信號包括波信號。
97.依照權利要求96的治療儀,其中波信號包括電磁波信號,聲波信號或載波信號。
98.依照任何前面敘述的權利要求之一的治療儀,還包括一個直接或間接測量約束裝置壓力的壓力傳感器。
99.依照權利要求98的治療儀,其中,根據壓力傳感器中的信號來控制約束裝置。
100.依照權利要求1的治療儀,還包括一個可植入體內的能量轉換裝置,能量轉換裝置可以直接或間接地把無線能量轉換成不同于無線的能量的能量,用來操作約束裝置。
101.依照權利要求100的治療儀,其中能量轉換裝置將無線的能量轉換成動能,用于操作約束裝置。
102.依照權利要求100的治療儀,其中能量轉換裝置把聲波形式的無線能量轉換成電能,用于操作約束裝置。
103.依照任何前面敘述的權利要求的治療儀,還包括一個可植入體內的換向裝置,其中約束裝置具有換向功能,換向裝置對可換向功能進行換向。
104.依照任何前面敘述的權利要求的治療儀之一,還包括一個可植入體內的蓄電池或電池,以及從病人體外控制蓄電池或電池的控制裝置,以向調整裝置和/或治療儀中的其他可植入體內的耗能元件供電。
105.依照權利要求1的治療儀,其中調整裝置可以以非侵入方式調整約束裝置。
106.依照權利要求1或2的治療儀,其中調整裝置具有動力。
107.依照權利要求52-60中任何其中之一的治療儀,還包括一個注入端口,可以植入病人的皮下,與液壓傳動裝置進行流體交流,以便添加或減少液壓傳動裝置(54)中的流體,并且計量液壓傳動裝置中流體的體積。
108.依照權利要求1的治療儀,其中約束裝置是不可膨脹的。
109.依照權利要求1的治療儀,還包括一個調整裝置,用來調整約束裝置以改變進食通道的大小,其中調整裝置可以機械地調整約束裝置或通過液壓傳動裝置,液壓傳動調整約束裝置,液壓傳動裝置中使用的流體的粘度不會因為暴露在磁場中或者受熱而增加。
110.依照權利要求102的治療儀,其中能量轉換裝置把聲波形式的無線能量直接轉換成電能。
111.依照權利要求102,110或84的治療儀,其中能量轉換裝置包括一個電容器。
112.依照權利要求111的治療儀,其中電容器可以利用所轉換的電能產生電脈沖。
113.依照權利要求59的治療儀,其中反向伺服系統包括一個馬達,最好是電動機。
114.依照權利要求113的治療儀,其中馬達可以反向轉動。
115.依照權利要求97的治療儀,其中載波信號是調頻,調幅或者既調頻又調幅的。
116.依照權利要求97的治療儀,其中控制信號包括波信號,波信號包括聲波信號,聲波信號可以包括超聲波信號;以及電磁波信號,電磁波信號包括紅外線信號,可見光信號,紫外線信號和激光信號,微波信號,無線電波信號,X射線信號和伽馬輻射信號。
117.依照權利要求53的治療儀,其中操作裝置的液壓傳動裝置包括一個流體管道,蓄液池形成部分管道。
118.依照權利要求117的治療儀,其中液壓傳動裝置包括流體管道,沒有任何止回閥。
119.依照權利要求84的治療儀,其中能量傳送裝置可以磁能,非磁,電磁波能,非電磁波能,動能,非動能,聲能,非聲能,熱能或非熱。
120.依照權利要求1-51中任何其中之一的治療儀,其中約束裝置是不可膨脹的。
全文摘要
外科植入病人腹部的胃痛及胃倒流疾病治療儀,包括一個可調約束裝置(2),約束裝置可以約束病人的胃部、在靠近賁門或食道的部位形成一個受限進食通道。術后調整裝置(12),最好以非侵入人體的方式,機械地調整約束裝置,來擴大或縮小進食通道。治療儀允許病人在術后的任何時刻調整約束裝置,即當病人進食的時候可以通過調整裝置調整約束裝置來擴大進食通道,而在飯后,則又可以通過調整約束裝置來縮小進食通道。
文檔編號A61B17/00GK1525842SQ01804869
公開日2004年9月1日 申請日期2001年2月7日 優先權日2000年2月10日
發明者P·福爾塞爾, P 福爾塞爾 申請人:奧比特克醫療公司