BR112012000647B1

BR112012000647B1 - dispositivo de lubrificação implantável

Info

Publication number: BR112012000647B1
Application number: BR112012000647-9A
Authority: BR
Inventors: Forsell Peter
Original assignee: Medicaltree Patent Ltd.
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2020-11-10
Also published as: BR112012000647A2; AU2016250433A1; EP3069690A1; US9375315B2; WO2011005200A1; BR112012000647A8; RU2590861C2; AU2016250433B2; BR112012000647B8; RU2012104566A; AU2018260921B2; US20120116523A1; AU2018260921A1; RU2590861C9

Abstract

DISPOSITIVO DE LUBRIFICAÇÃO IMPLANTÁVEL E MÉTODO DE TRATAMENTO DE UM PACIENTE HUMANO OU MAMÍFERO POR MEIO DO DISPOSITIVO 1. Dispositivo de lubrificação para a lubrificação de uma articulação de um paciente humano ou mamífero, o qual é inteiramente implantável no corpo do paciente, compreende um reservatório adaptado para armazenar um fluido lubrificante, e uma conexão de fluido para a introdução do fluido de lubrificação na articulação quando o dispositivo de lubrificação é implantado no paciente. Ainda, a conexão do fluido compreende um dispositivo de conexão de fluido conectando o reservatório com a articulação tal que o fluxo de fluido de lubrificação é estab estabelecido a partir do reservatório para a articulação. A conexão do fluido compreende tanto de uma infusão de agulha adaptada para ser intermitentemente colocada na articulação para injeção de fluido lubrificantes, ou um tubo adaptado para ser permanentemente colocado na articulação para injeção continua de fluido lurbificante.

Description

Antecedentes da Invenção

A presente invenção se refere a um dispositivo de lubrificação implantável para lubrificação de uma articulação de um paciente humano ou de um mamífero, um sistema de lubrificação implantável, e métodos de tratamento de um paciente humano ou de um mamífero por meio do dito sistema de lubrificação implantável.

A presente invenção é particularmente adequada para introdução de longo prazo ou permanente de fluido lubrificante em uma articulação, isto é, para introdução de fluido lubrificante em uma base permanente ou periódica em longos intervalos de tempo, por exemplo, ao longo de diversos anos.

O fluido lubrificante (fluido sinovial) reduz o atrito entre a cartilagem articular e outros tecidos em uma articulação e lubrifica e proporciona amortecimento ao osso e componentes do tecido da articulação durante quaisquer movimentos. Se o fluido lubrificante for negativamente afetado e/ou a cartilagem articular da articulação cobrir normalmente a articulação, o osso será prejudicado, na maioria dos casos devido à idade avançada e/ou devido à continuidade de intensos ou anormais esforços nas articulações do paciente humano ou de um mamífero (por exemplo, articulação do joelho, articulação do quadril), o que pode resultar em uma doença degenerativa da articulação (também conhecida como osteoartrite), caracterizada por uma inflamação dolorosa da articulação. Após uma diminuição patológica e mudança da composição do fluido lubrificante dentro do espaço da articulação, que consiste de superfícies de articulação dos ossos adjacentes, com a articulação sendo estabilizada e abrangida pela cápsula da articulação e membrana sinovial, o fluido lubrificante não pode mais realizar sua tarefa usual, isto é, a lubrificação das áreas de articulação e absorção de choque, junto com a cartilagem articular.

Se a cartilagem articular for também severamente danificada devido à osteoartrite ou outro aspecto similar, e/ou o fluido sinovial for reduzido ou alterado na sua composição, reduzindo seu potencial para diminuição do atrito dentro da articulação, as superfícies de articulação serão submetidas a um alto efeito de atrito é aumento de desgaste, o que causa uma dolorosa inflamação da articulação. Isso pode resultar em sérias limitações de movimento, especialmente quanto aos aspectos de caminhar e ficar em pé, que irá aumentar ainda mais os processos degenerativos da articulação. A doença degenerativa de articulação é uma doença altamente prevalente no mundo ocidental, essa doença sendo uma das maiores causas de incapacidade crônica na Europa e Estados Unidos.

Os pacientes com osteoartrite exigem um tratamento regular de longo prazo, através do qual um fluido lubrificante é introduzido na articulação afetada, que, por um lado, restaura o máximo possível a funcionalidade fisiológica da articulação danificada e, por outro lado, envolve o mínimo possível de esforços extras - esforços físicos e fisiológicos - do paciente.

Uma terapia padrão conhecida é a injeção extracorpórea periódica de fluido lubrificante sintético dentro do espaço da articulação mediante uma seringa, a fim de substituir o fluido lubrificante fisiológico ausente. Nesse tratamento convencional, é conveniente para o paciente liberar o fluido lubrificante em intervalos de tempo regulares através da pele e da cápsula de articulação, dentro da articulação, por meio de uma seringa. Também, isso pode provocar danos à pele e à cápsula da articulação, o que aumenta o risco de graves infecções dos delicados tecidos da articulação. Portanto, não se deve executar uma injeção, normalmente, mais de uma vez a cada meio ano.

Entretanto, muitos pacientes precisam de reabastecimento de fluido lubrificante com mais freqüência, isto é, um reabastecimento contínuo de pequenas quantidades de fluido lubrificante.

Resumo da Invenção

Portanto, constitui um objetivo da invenção, sugerir uma aperfeiçoada técnica para lubrificação de uma articulação danificada ou desgastada de um paciente humano ou de um mamífero, que, por um lado, lubrifique suficientemente a articulação, e, por outro lado, tenha o mínimo risco de infecção.

O dispositivo de lubrificação implantável, primeiramente, compreende pelo menos um reservatório, que armazena um fluido lubrificante e, depois, uma conexão de fluido que introduz o fluido lubrificante armazenado dentro da articulação danificada, quando o dispositivo de lubrificação é implantado no corpo de um paciente. O dispositivo de lubrificação pode ser completamente implantado dentro do corpo do

paciente, de modo que uma articulação danificada possa, após uma cirurgia, ser apropriadamente lubrificada, a partir de dentro do corpo do paciente. Isso reduz significativamente o risco de infecção do paciente e permite um suprimento pós- operatório de fluido lubrificante à articulação danificada, por exemplo, de modo contínuo, intermitente, periódico ou conforme exigido, dependendo do nível de fluido dentro da articulação.

Um sistema de lubrificação implantado de acordo com a presente invenção compreende o dispositivo de lubrificação implantado e um fluido lubrificante armazenado no seu reservatório, que é introduzido dentro da articulação por meio de sua conexão de fluido. Além disso, componentes obrigatórios ou opcionais do dispositivo de lubrificação implantável, tais como, um reservatório, uma bomba ou motor, uma fonte de energia, uma unidade de controle, podem também ser completamente implementados dentro do corpo do paciente. Esses componentes podem pertencer ao dispositivo de infusão implantável ou fazer parte integral do sistema de lubrificação implantável, separado do presente dispositivo de infusão implantável. Uma vez que o dispositivo de lubrificação implantável é inteiramente implantável no corpo do paciente, isto é, o sistema de lubrificação implantado proporciona uma funcionalidade para armazenamento e uma funcionalidade para transporte do fluido lubrificante dentro do corpo do paciente, o completo percurso de fluxo do fluido lubrificante para lubrificação da articulação se dispõe dentro do corpo do paciente. Conseqüentemente, não existe mais necessidade de injeções extracorpóreas dentro da articulação.

A conexão fluida compreende um dispositivo de conexão de fluido que conecta o reservatório do dispositivo de infusão implantável à articulação, desse modo, estabelecendo um percurso de fluido para o fluido lubrificante do reservatório para a articulação. O dispositivo de conexão de fluido é também totalmente implantável e, preferivelmente, consiste de um tubo flexível ou similar, adequado para após uma cirurgia transportar o fluido lubrificante armazenado no reservatório para a articulação.

Além disso, a conexão fluida compreende um elemento de infusão conectado ao dispositivo de conexão de fluido. O elemento de infusão pode ser introduzido dentro do corpo do paciente, de modo próximo ou no interior da articulação, durante uma cirurgia, de modo que após a cirurgia, o fluido lubrificante possa ser introduzido na articulação. O elemento de infusão pode ser disposto para injetar de modo intermitente fluido lubrificante dentro da articulação, por exemplo, de modo periódico, ou se o nível de fluido cair abaixo de um predeterminado limite, por exemplo, após atuação por um mecanismo de transmissão e dependente de dados de um sensor. Alternativamente e preferivelmente, o elemento de infusão pode também ser disposto para injetar continuamente fluido lubrificante dentro da articulação, tal como, uma predeterminada quantidade de fluido lubrificante por unidade de tempo, por exemplo, uma gota por hora, ou equivalente.

Uma injeção intermitente ou periódica pode ser obtida, por exemplo, mediante uma agulha de infusão, colocada de modo próximo à articulação durante uma cirurgia, de modo que após a cirurgia possa ser intermitentemente avançada dentro da articulação, na posição correta e depois retraída por um mecanismo de transmissão, desse modo, permitindo uma lubrificação intermitente da articulação através de uma extremidade da ponta da agulha de infusão. O mecanismo de transmissão é configurado para avançar e retrair a extremidade da ponta da agulha de infusão, para dentro e para fora da articulação. Embora o mecanismo de transmissão possa ser separado da agulha de infusão e/ou do dispositivo de conexão de fluido, entretanto, o mesmo é disposto como uma parte integral do dispositivo de lubrificação implantável, pelo que é inteiramente implantado dentro do corpo do paciente.

Alternativamente, o elemento de infusão pode compreender um tubo de infusão, que é permanentemente colocado na articulação, a fim de continuamente introduzir o fluido lubrificante na articulação. Nesse caso, um mecanismo de transmissão separado para avanço/retração de uma agulha de infusão não é necessário, uma vez que o tubo de infusão pode ser de um material razoavelmente mole, que não prejudica ou que não provoca acentuados danos à operação normal da articulação. Portanto, o tubo de infusão pode se dispor dentro da articulação em uma base permanente, de modo que o fluido lubrificante possa ser continuamente inserido dentro do espaço da articulação.

Preferivelmente, o reservatório do dispositivo de lubrificação implantável compreende um reservatório acoplado ao dispositivo de conexão de fluido, para armazenamento do fluido lubrificante. Tipicamente, o líquido de lubrificação é contido no reservatório. O reservatório pode ser disposto como uma parte separada do dispositivo de lubrificação implantável, que deve ser separadamente implantado no corpo do paciente. A fim de estabelecer um adequado fluxo de fluido lubrificante dentro da articulação, o reservatório pode ser adaptado para mudar seu volume, para criar uma adequada pressão dentro do dispositivo de conexão de fluido e do elemento de infusão, para transportar o fluido lubrificante dentro da articulação.

Portanto, pelo menos uma porção de um perímetro do reservatório pode compreender uma parede externa flexível, para mudar o volume do reservatório mediante deformação do material flexível, na medida em que o fluido lubrificante é enchido ou extraído do reservatório, e para provocar um fluxo de fluido do reservatório para a articulação através do dispositivo de conexão de fluido.

Assim, o reservatório pode ser do tipo balão. O material flexível pode compreender uma membrana de polímero. Uma construção tipo fole é preferível, tendo vincos previamente dobrados, para reduzir a degradação de longo prazo. A extração do líquido do reservatório dentro do dispositivo de conexão de fluido e dirigido para a articulação pode provocar uma diminuição de pressão em pelo menos parte do reservatório, de modo que uma pressão negativa é obtida, se comparada à pressão na frente da agulha de infusão ou do tubo de infusão, na extremidade da articulação do dispositivo de conexão de fluido. Assim, por exemplo, o reservatório pode compreender uma câmara de gás e uma câmara de líquido, ditas câmaras sendo separadas por uma membrana, por exemplo, uma membrana de polímero, e atuando como uma mola para mudar o volume do reservatório, de modo que a pressão na câmara de gás irá diminuir quando o líquido de lubrificação for extraído da câmara de líquido, dentro do dispositivo de conexão de fluido.

O reservatório pode também apresentar uma porta de injeção de reenchimento, para reencher o líquido de lubrificação, de fora do corpo humano para dentro do reservatório implantado. O reservatório implantado no corpo do paciente, juntamente com o dispositivo de conexão de fluido pode ser assim mantido pequeno, uma vez que o reservatório pode ser facilmente reenchido em apropriados intervalos de tempo. Preferivelmente, a porta de injeção compreende um material auto-vedante, com relação às penetrações provocadas por uma seringa de reabastecimento, que, tipicamente, poderia ser usada para reencher o reservatório através da pele do paciente. É preferível implantar o reservatório do dispositivo de lubrificação ou, pelo menos, a porta de injeção auto-vedante do reservatório de forma subcutânea no corpo do paciente, de modo que seja facilmente acessível o reenchimento por meio da seringa.

Embora o reservatório possa ser comprimido manualmente, a fim de introduzir o fluido lubrificante através do dispositivo de conexão de fluido e da agulha

de infusão ou do tubo de infusão na articulação do paciente, é preferido conectar uma bomba ao dito dispositivo de conexão de fluido e acoplar o mesmo entre o reservatório e o elemento de infusão, para bombeamento do fluido lubrificante do reservatório para a articulação. Através da bomba é fácil de medir uma exata dosagem do fluido lubrificante 5 e, desse modo, suprir uma adequada quantidade de fluido lubrificante na articulação, de um modo contínuo ou intermitente.

A bomba implantável, preferivelmente, compreende um dispositivo de válvula, tendo um primeiro e segundo elementos de válvula, cada dos ditos primeiro e segundo elementos de válvula tendo uma superfície lisa se defrontando entre si, de modo 10 a formar um contato vedante entre os primeiro e segundo elementos de válvula, e tendo ainda diferentes canais de líquido que podem ser alinhados através do deslocamento de duas superfícies lisas relativamente entre si, ao mesmo tempo em que se mantém o contato vedante. Esse tipo de bomba é descrito em maiores detalhes no documento de patente WO 2004/012806 Al. Os primeiro e segundo elementos de válvula, 15 preferivelmente, são feitos de um material cerâmico, devido à excelente capacidade de vedação por um longo período de tempo, além de ser inerte a diversas substâncias. A bomba pode ser uma bomba tipo membrana, conforme também descrito no documento de patente WO 2004/012806 Al, mas, não se restringe a esse tipo de bomba. A bomba tipo membrana pode compreender uma membrana deslocável por um pistão, na medida 20 em que o pistão de movimenta, o pistão sendo acoplado ao dispositivo de válvula, de modo a deslocar deslizavelmente os primeiro e segundo elementos de válvula relativamente entre si, quando o pistão de movimenta.

Preferivelmente, a atuação manual da bomba ou do mecanismo de transmissão simultaneamente provoca a atuação do outro, isto é, do mecanismo de 25 transmissão ou da bomba. Assim, por exemplo, a pressão construída pela bomba pode fazer com que o mecanismo de transmissão avance a agulha de infusão, e quando o líquido de infusão tiver sido liberado através da extremidade da ponta da agulha dentro do corpo do paciente, o alívio de pressão na bomba irá permitir uma mola de retorno ou outro dispositivo resiliente retrair a agulha de infusão.

A bomba implantada pode ser atuada por controle remoto mecânico, por

um interruptor sensível à pressão, disposto de modo a ser manualmente operado quando implantado subcutaneamente no corpo do paciente, ou mediante um mecanismo de sensor, que mede o nível de fluido na articulação e aciona a bomba (e também o

mecanismo de transmissão para avanço e/ou retração da agulha de infusão) se o nível de fluido medido cair abaixo de um predeterminado limite. Preferivelmente, o acionamento simultâneo da bomba ou do mecanismo de transmissão provoca o acionamento do outro, isto é, do mecanismo de transmissão ou da bomba. Assim, por exemplo, a pressão construída pela bomba pode fazer com que o mecanismo de transmissão avance a agulha de infusão, e quando o líquido de lubrificação tiver sido liberado através da extremidade da ponta da agulha dentro do corpo do paciente, o alívio de pressão na bomba irá permitir uma mola de retorno ou outro dispositivo resiliente retrair a agulha de infusão.

Para acionamento da bomba e, se utilizado, um mecanismo de transmissão, para avanço e/ou retração de uma agulha de infusão dentro/fora da articulação, e para direta ou indiretamente obrigar um fluxo de fluido lubrificante dentro do dito dispositivo de lubrificação, é proporcionado pelo menos um motor. O motor pode ser disposto para, por exemplo, acionar eletricamente, magneticamente ou eletromagneticamente a bomba e/ou o mecanismo de transmissão, ou para acionar hidraulicamente a bomba e/ou o mecanismo de transmissão. Preferivelmente, o motor é disposto para acionar a bomba ou o mecanismo de transmissão, desse modo, obrigando o simultâneo acionamento do outro, isto é, do mecanismo de transmissão ou da bomba. Um motor pode também ser provido para acionamento de qualquer outra parte consumidora de energia do dispositivo de infusão.

O termo “motor” no contexto da presente invenção inclui algum dispositivo que utiliza energia diferente da energia manual, e que automaticamente transforma essa energia em energia cinética ou hidráulica, ou outro tipo de energia, ou usa diretamente essa energia para acionar a bomba, o mecanismo de transmissão e/ou outras partes do dispositivo de lubrificação implantado. Assim, é possível que uma parte do mecanismo de transmissão também constitua uma parte do motor, por exemplo, no caso de um mecanismo de transmissão eletromagneticamente acionado.

O motor constitui uma parte do dispositivo de lubrificação, sendo implantado dentro do corpo do paciente, de um modo separado do corpo do dispositivo de lubrificação para implantação remota dentro do corpo do paciente, ou de um modo contido no corpo do dispositivo de lubrificação. Elementos de acoplamento podem ser providos para transportar ou para transferir energia sem fio de fora do dispositivo para o motor. Assim, por exemplo, o motor pode ser disposto para ser acionado em um modo sem fio, por meio de um campo eletromagnético externo. Também, é possível se usar

uma fonte externa de energia, para utilização exterior ao corpo do paciente, como, por exemplo, uma fonte de energia primária ou uma bateria, em particular, uma bateria recarregável, que é instalada na pele do paciente, para prover energia para a bomba e/ou para o mecanismo de transmissão, e/ou para qualquer outra parte consumidora de energia do dispositivo de lubrificação. A fonte de energia pode, especificamente, ser conectada ao dito pelo menos um motor, para acionamento desses componentes. Uma fonte externa de energia para transferência de energia sem fio pode ser adaptada para produzir um campo externo, tal como, um campo eletromagnético, um campo magnético ou um campo elétrico, ou produzir um sinal de onda, tal como, um sinal de onda eletromagnética ou um sinal de onda sonora.

Quando a energia é transferida de modo sem fio para o dispositivo de lubrificação implantado, pode ser provido um dispositivo de transformação, para transformar a energia transferida de modo sem fio em energia elétrica. Esse dispositivo de transformação é preferivelmente adaptado para ser colocado diretamente sob a pele do paciente, de modo a minimizar a distância e a quantidade de tecido entre o dispositivo de transformação e o dispositivo de suprimento de energia exterior ao corpo do paciente.

Um dispositivo de transmissão de energia, para transferência de energia sem fio da fonte de energia e/ou do dispositivo de armazenamento de energia para o dispositivo de transformação, pode ser adaptado para gerar um campo eletromagnético. Também, o dispositivo de transmissão de energia para transferência de energia sem fio pode ser adaptado para gerar um campo elétrico. A energia sem fio pode também ser transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia através de pelo menos um sinal de onda. Esse sinal pode compreender um sinal de onda eletromagnética, incluindo, pelo menos, um sinal dentre um sinal de luz infravermelha, um sinal de luz visível, um sinal de luz ultravioleta, um sinal de laser, um sinal de microondas, um sinal de onda de rádio, um sinal de radiação de raios X e um sinal de radiação y. Também, o sinal de onda pode compreender um sinal de onda sonora ou de ultra-som. Além disso, a energia sem fio pode ser transmitida na forma de um sinal digital ou um sinal analógico, ou uma combinação dos mesmos.

Ao invés de ou além de uma fonte externa de energia, o dispositivo de lubrificação implantável pode em si ser provido de uma fonte de energia. Essa fonte de energia pode ser parte ou pode ser contida dentro do corpo do dispositivo de

lubrificação. Entretanto, ela pode ser também provida separada do corpo do dispositivo de lubrificação, para implantação remota dentro do corpo do paciente.

Essa fonte de energia implantável, preferivelmente, compreende um dispositivo de armazenamento de energia, tal como, uma bateria de longa vida ou, mais preferivelmente, um acumulador. O acumulador tem a vantagem de ser recarregável. Preferivelmente, o acumulador compreende uma bateria recarregável e/ou um capacitor.

Novamente, elementos de acoplamento para transportar ou transferir energia sem fio de uma fonte primária de energia, fora do dispositivo, para o acumulador, podem ser providos para carregamento do acumulador a partir de fora do corpo do paciente, quando o dispositivo está sendo implantado no corpo do paciente. De modo similar, o acumulador pode compreender elementos de acoplamento para transportar e/ou suprir energia sem fio a pelo menos um motor do dispositivo de infusão.

Conquanto que o dito pelo menos um motor possa ser provido com meios de acionamento para acionamento manual do motor, é preferido também prover uma unidade de controle para comandar o dito pelo menos um motor. A unidade de controle pode também ser usada para comandar a bomba, o mecanismo de transmissão e/ou qualquer outra parte consumidora de energia do dispositivo de lubrificação implantado, e quando o dispositivo incluir uma fonte interna ou externa de energia, a unidade de controle pode ser ainda usada para comandar essa fonte de energia. A unidade de controle pode ser ajustada às necessidades individuais do paciente, de modo que uma adequada quantidade de medicamento seja administrada em adequados intervalos de tempo. Uma administração automática irá substancialmente aliviar o paciente.

Preferivelmente, a unidade de controle apresenta uma porta de transferência de dados, para transferir dados entre um dispositivo externo de processamento de dados, exterior ao corpo do paciente, e a unidade de controle implantada no corpo do paciente, sem levar em consideração se a unidade de controle está contida no corpo do dispositivo de lubrificação ou se está implantada dentro do corpo do paciente, distante do corpo do dispositivo de lubrificação. A dita porta de transferência de dados permite supervisionar a unidade de controle, para adaptar o dispositivo de infusão às necessidades de mudança do paciente. Preferivelmente, a porta de transferência de dados é uma porta de transferência sem fio para transferência de dados, de modo a proporcionar uma fácil troca de dados entre a unidade de controle e o dispositivo de processamento de dados, por exemplo, durante uma visita ao médico.

Mais preferivelmente, a unidade de controle é programável, de modo a aumentar mais ainda sua flexibilidade de adaptação.

A unidade de controle, com ou sem a porta de transferência de dados, pode, também, ser provida fora do corpo, por exemplo, instalada na pele do paciente. Uma unidade externa de controle tem a vantagem de ser facilmente acessível em caso de qualquer defeito. Preferivelmente, a unidade de controle é adaptada para controle remoto sem fio do dito pelo menos um motor implantado com o dispositivo de infusão.

Um dispositivo de transmissão de sinal de controle pode ser provido, para transmissão sem fio de um sinal de controle proveniente de fora do corpo para um motor implantado. Similarmente, pode ser provida uma interface de transmissão de dados, para transmitir dados em um modo sem fio, a partir do exterior do corpo do paciente para uma unidade de controle implantada no interior do corpo do paciente. Novamente, o sinal de controle e/ou transmissão de dados sem fio pode compreender um dos sinais de onda acima mencionados, sendo digital ou analógico ou uma combinação dos mesmos. Mais preferivelmente, o sinal de controle pode ser transmitido da mesma maneira que a energia é transmitida para o motor. Assim, por exemplo, o sinal de controle pode ser transmitido por modulação do sinal de energia, o sinal de energia, desse modo, servindo como um sinal de onda portadora para o sinal de controle digital ou analógico. Mais particularmente, o sinal de controle pode ser uma freqüência, fase e/ou sinal de amplitude modulada.

Separadamente, ou como parte da unidade de controle, meios de realimentação podem ser providos aos parâmetros relevantes para o tratamento do paciente. Esses parâmetros podem ser parâmetros físicos do paciente e/ou parâmetros de processo do dispositivo. Para tal fim, pelo menos um sensor de realimentação é provido para detecção de tais parâmetros. Assim, por exemplo, o sensor de realimentação pode detectar o nível do fluido lubrificante dentro da articulação, ou outros parâmetros correlacionados à condição da articulação e de sua lubrificação. Os sensores de realimentação podem ser conectados à unidade de controle e a unidade de controle pode compreender um programa de controle para controlar a liberação de fluido lubrificante para a articulação, em resposta a um ou mais sinais dos sensores de realimentação. Adicionalmente ou alternativamente, os dados de realimentação podem ser transferidos da unidade de controle para o dispositivo externo de processamento de dados. Esses dados de realimentação podem ser de utilidade no diagnóstico do médico.

Preferivelmente, o dispositivo de conexão de fluido consiste de duas porções de conexão de fluido, cada uma sendo conectada ao reservatório e tendo um elemento de infusão na sua extremidade aberta, para ser inserido dentro do espaço da articulação. As duas porções de conexão de fluido podem ser dispostas dentro do corpo do paciente, de modo que, após a cirurgia, elas formam um percurso circular de fluxo para o fluido lubrificante através da articulação, isto é, a partir da bomba e/ou do reservatório para a articulação (através de uma primeira porção de conexão de fluido) e de volta para a bomba e/ou reservatório (através de uma segunda porção de conexão de fluido). Sob a pressão criada por uma bomba ou uma parede externa flexível de um reservatório, o fluido lubrificante pode circular de modo intermitente ou contínuo através do percurso circular de fluxo, onde a segunda porção de conexão de fluido capta o fluido lubrificante que foi inserido no espaço da articulação através da primeira porção de conexão de fluido.

Uma vez que devido ao percurso circular de fluxo o fluido lubrificante é pelo menos parcialmente reutilizado após passar pela articulação, o fluido é sujo no decorrer do tempo por impurezas ou outras partículas estranhas, que podem reduzir a qualidade e os efeitos desejados do fluido lubrificante. O dispositivo de conexão de fluido circular do dispositivo de lubrificação implantável, portanto, pode também compreender um dispositivo de filtração, apresentando um filtro conectado ao percurso circular de fluxo, para remoção das partículas impuras do fluido lubrificante circulante sujo. Preferivelmente, o dispositivo de filtração é adaptado para regularmente limpar o filtro e remover as partículas filtradas do fluido lubrificante. Essas impurezas ou partículas estranhas removidas podem, depois, ser depositadas em um espaço de deposição vedado, ou podem ser retornadas para o corpo do paciente, por exemplo, para um tecido da vizinhança, para dentro de um vaso sangüíneo ou meios equivalentes.

O dispositivo de lubrificação pode ser implantado no corpo do paciente em diversas localizações, preferivelmente, o mais próximo possível da articulação danificada, a qual deverá ser lubrificada. Assim, por exemplo, a implantação do dispositivo de lubrificação, ou de uma parte do mesmo, na coxa para lubrificação da esfera do fêmur ou da articulação do joelho é também possível. Quando o dispositivo de lubrificação ou, por exemplo, seu reservatório, é relativamente volumoso, pode ser preferível implantar o dispositivo de lubrificação com um reservatório completamente cheio, na medida em que será difícil reencher o reservatório no abdômen. Entretanto, uma porta de injeção de reenchimento posicionada subcutaneamente, conectada através de um tubo ao reservatório, pode ser adequada nesse caso. Alternativamente, o dispositivo de lubrificação pode ser também implantado subcutaneamente. O implante subcutâneo, se desejado, aumenta as possibilidades da energia sem fio e/ou da transferência de dados para o dispositivo de lubrificação ou proveniente do mesmo. Após o reenchimento do reservatório através de uma porta de injeção de reenchimento por meio de uma agulha de reabastecimento, a penetração através da pele do paciente é substancialmente facilitada, quando o dispositivo de lubrificação é implantado subcutaneamente. Dependendo do tratamento individual, pode ser vantajoso implantar o dispositivo de lubrificação dentro do tecido adiposo ou de modo intramuscular, ou ainda adjacente à articulação, de modo que o fluido lubrificante possa ser injetado dentro da articulação específica.

Além do dispositivo de lubrificação com seus diversos componentes descritos acima, um sistema de lubrificação implantado, de acordo com a presente invenção, compreende um adequado fluido lubrificante, que é adaptado para ser armazenado no reservatório e ser introduzido na articulação por meio do dispositivo de conexão de fluido implantado. Preferivelmente, o fluido lubrificante pode ser reabsorvido e é biocompatível, a fim de garantir a reabsorção e interação biológica e química com o fluido lubrificante sintético pelo corpo do paciente, da mesma maneira que com um fluido lubrificante fisiológico. Preferivelmente, o fluido lubrificante é um ácido hialurônico ou composto similar.

Em uma modalidade, o dispositivo médico implantável é adaptado para lubrificar pelo menos uma superfície de contato artificial, portadora de peso em uma articulação, quando implantado no dito corpo do humano ou de um mamífero, dita superfície de contato artificial substituindo pelo menos a superfície de pelo menos uma das duas superfícies de contato de articulação de um mamífero, dito dispositivo médico compreendendo ainda pelo menos uma saída, adaptada para receber fluido lubrificante de um reservatório, e em que o dispositivo médico é adaptado para ser operável por um dispositivo de operação artificial, para distribuir fluido lubrificado proveniente do dito reservatório e transportar o mesmo para a dita pelo menos uma superfície de contato artificial.

O dispositivo médico implantável pode ter o dito reservatório e a articulação afastados, compreendendo um conduto para conexão fluida entre o dito reservatório e a articulação.

O dispositivo médico implantável pode ter o reservatório adaptado para ser colocado subcutaneamente, ou em uma cavidade no corpo, numa região do paciente selecionada do grupo de regiões que consiste de: a. região abdominal; b. região inguinal; c. região pélvica; e d. região da coxa.

O dispositivo médico implantável, portanto, pode ser colocado no abdômen.

A porta de injeção de reenchimento pode ser adaptada para ser implantada subcutaneamente ou em conexão com o osso.

O dispositivo médico implantável pode ser adaptado para lubrificar uma superfície de contato artificial, e uma superfície de contato oposta à articulação de quadril ou de joelho de um paciente humano ou de um mamífero.

A articulação de joelho apresenta uma superfície de contato portadora de peso medial e lateral, em que o dito dispositivo médico implantável pode ser adaptado para lubrificar a dita superfície de contato artificial, no lado medial da articulação de joelho de um paciente humano ou de um mamífero.

A articulação de joelho apresenta uma superfície de contato portadora de peso medial e lateral, em que o dito dispositivo médico implantável pode ser adaptado para lubrificar a dita superfície de contato artificial do lado lateral da articulação de joelho de um paciente humano ou de um mamífero.

Uma articulação de mamífero apresenta, pelo menos, duas superfícies de contato. O dispositivo médico é adaptado para lubrificar pelo menos uma superfície de contato artificial, que substituiu pelo menos a superfície de pelo menos uma das superfícies de contato da articulação de mamífero na dita articulação. Além disso, o dispositivo médico compreende pelo menos uma entrada adaptada para receber um fluido lubrificante de um reservatório.

Normalmente, pelo menos um canal é pelo menos parcialmente integrado na superfície de contato artificial, em conexão com pelo menos uma entrada, para

distribuir o fluido lubrificante para a superfície da superfície de contato artificial. O dispositivo médico pode ser adaptado para ser operável por um dispositivo de operação, para distribuir fluido lubrificado proveniente de um reservatório. A possibilidade de injetar um fluido lubrificante de modo intermitente ou, quando necessário, reduz o atrito na articulação e possibilita um ótimo nível de lubrificação na articulação.

De acordo com uma modalidade do dispositivo médico implantável, o mesmo pode ser adaptado para distribuir o fluido lubrificante para a superfície da superfície de contato artificial, sobre duas ou mais porções da superfície de contato artificial, para lubrificação da superfície de contato artificial. A distribuição em mais de uma porção pode possibilitar uma distribuição mais uniforme do fluido lubrificante.

De acordo com outra modalidade do dispositivo médico, o reservatório adaptado para manter o fluido lubrificante pode ser um reservatório implantável, colocado em uma cavidade do corpo, subcutaneamente ou em conexão com o osso.

O dispositivo médico implantável pode compreender ainda um dispositivo de operação, adaptado para transportar um fluido lubrificante do dito reservatório para a superfície de contato artificial, para lubrificação da superfície de contato artificial.

De acordo com uma modalidade, o reservatório pode ser adaptado para manter o fluido lubrificante, e o dispositivo de operação, de acordo com quaisquer das presentes modalidades, pode ser adaptado para transportar o fluido lubrificante do reservatório para a superfície de contato artificial, para lubrificação da superfície de contato artificial. O dispositivo de operação pode ser ativado e pode compreender uma bomba, adaptada para bombear fluido do reservatório para a superfície de contato artificial, para lubrificação da superfície de contato artificial.

O dispositivo de operação, de acordo com quaisquer das presentes modalidades, pode compreender um reservatório, previamente carregado com um fluido de lubrificação pressurizado.

De acordo com outra modalidade, o dispositivo médico implantável pode compreender ainda uma porta de injeção implantável, adaptada para permitir por meio de injeção na porta de injeção, pré-carregar o reservatório com fluido de lubrificação pressurizado.

O dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, pode compreender ainda uma válvula, adaptada para fechar a conexão entre o reservatório e a superfície de contato artificial. O reservatório pode ser adaptado para ser colocado em uma unidade separada da superfície de contato artificial, e adaptado para ser conectado à superfície de contato artificial através de um conduto. O reservatório pode compreender uma porção de parede móvel, adaptada para se movimentar e mudar o volume do reservatório, a porção de parede podendo ser uma porção de parede ativada, que pode compreender um motor.

De acordo com outra modalidade, o dispositivo médico implantável pode compreender pelo menos uma saída e pelo menos um adicional canal, pelo menos parcialmente integrado na superfície de contato artificial. O dispositivo médico pode ser adaptado para permitir a circulação de um fluido lubrificante, fora da superfície de contato artificial, através da saída, e dentro da superfície de contato artificial, através da entrada. A circulação do fluido pode ser realizada por meio de um dispositivo de operação, adaptado para circular o fluido lubrificante. O sistema de circulação pode compreender um reservatório, adaptado para adicionar fluido ao fluido de lubrificação circulante, e/ou um filtro, para limpar o fluido de lubrificação circulante.

O dispositivo de operação, de acordo com quaisquer das modalidades, pode ser adaptado para intermitentemente transportar um fluido de lubrificação para a superfície de contato artificial.

O dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, pode compreender um sensor, adaptado para detectar um parâmetro físico no interior da articulação, ou uma pressão ou volume do fluido lubrificante, ou um parâmetro funcional do dispositivo de operação, para controlar o dispositivo de operação, para ajustar o fluxo de fluido lubrificante à superfície de contato artificial.

O reservatório, de acordo com quaisquer das modalidades, pode ser conectado à superfície de contato artificial através de um conduto. A admissão pode compreender uma parte de conexão, para conectar o conduto a qualquer parte do dispositivo médico. O conduto, de acordo com quaisquer das modalidades, pode compreender uma pluralidade de porções, que podem ser adaptadas para serem conectadas entre si, através de uma parte de interligação. Uma primeira porção do conduto pode se dispor em conexão com o dispositivo médico, e a segunda porção do conduto pode se dispor em conexão com o reservatório. De acordo com uma modalidade, o conduto pode ser adaptado para passar através de um osso do corpo, mantendo por longo prazo um modo de passagem aberta através do osso, permitindo o fluido lubrificante alcançar a superfície de contato artificial. De acordo com outra modalidade, o conduto é adaptado para passar através de uma cápsula de articulação do corpo, para manter por longo prazo um modo de passagem aberta através da cápsula da articulação, permitindo ao fluido lubrificante alcançar a superfície de contato artificial; e de acordo ainda com outra modalidade, o conduto é adaptado para passar através do osso pélvico, no lado oposto do acetábulo e dentro da articulação de quadril. O dispositivo médico implantável pode ser adaptado para lubrificar uma articulação de quadril de um paciente, em cujo caso, a superfície de contato artificial do dispositivo médico pode ser adaptada para pelo menos parcialmente substituir uma superfície de contato do acetábulo e/ou da cabeça do fêmur.

O dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, pode lubrificar uma segunda superfície de contato artificial. De acordo com uma modalidade, a primeira superfície de contato artificial compreende um formato convexo na direção do centro da articulação de quadril, e a segunda superfície de contato artificial compreende um formato côncavo na direção do centro da articulação de quadril. A primeira superfície de contato artificial é de acordo com essa modalidade oposta, adaptada para ser fixada ao osso pélvico de um paciente humano e a segunda superfície de contato artificial é adaptada para ser fixada ao osso femoral do paciente humano. A superfície de contato artificial pode ser adaptada para ser introduzida dentro da articulação de quadril através de um furo no osso pélvico, a partir do lado abdominal do osso pélvico, mediante um método operacional que permite à cápsula da articulação de quadril ser mantida intacta.

O reservatório, de acordo com uma modalidade, pode se adaptado para ser colocado no interior ou, pelo menos parcialmente, no interior de um osso do paciente, em que o osso pode, por exemplo, ser o osso femoral, o osso pélvico ou o colo de fêmur do paciente.

De acordo com uma modalidade, o reservatório pode ser adaptado para ser colocado subcutaneamente ou numa cavidade do corpo, que pode ser uma cavidade numa região selecionada de um grupo de regiões que consiste de: região abdominal, região inguinal, região pélvica e a região da coxa.

O dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, pode compreender uma porta de injeção para enchimento do reservatório. A porta de injeção pode compreender uma membrana auto-vedante, que pode ser, por exemplo, uma membrana de silicone revestida de Parylene™. Aporta de injeção pode ser adaptada para ser implantada subcutaneamente, em conexão com o osso ou numa cavidade do corpo.

O reservatório pode ser adaptado para colocar o fluido lubrificante sob pressão. Para obter a pressão, o reservatório pode ser adaptado para ser atuado por meio de mola, compreendendo uma câmara adaptada para manter um gás comprimido ou compreendendo uma parede elástica adaptada para criar a pressão. De acordo com uma modalidade, o reservatório compreende uma parede elástica de silicone revestida de Parylene™.

De acordo com outra modalidade, o dispositivo médico implantável é adaptado para lubrificar uma articulação de joelho de um paciente. A superfície de contato artificial a ser lubrificada pode, de acordo com uma modalidade, ser adaptada para pelo menos parcialmente substituir uma superfície de contato do osso femoral, que pode ser uma superfície de contato do osso da tíbia e/ou do osso femoral.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo médico é adaptado para lubrificar pelo menos uma dentre a parte mediai ou lateral da superfície de contato da tíbia da articulação do joelho, e de acordo com outra modalidade, o dispositivo médico implantável é adaptado para lubrificar pelo menos uma dentre a parte mediai ou lateral da superfície de contato do osso femoral da articulação do joelho. Em ainda outra modalidade, o dispositivo médico é adaptado para lubrificar a superfície de contato do osso femoral da articulação do joelho e a superfície de contato do osso da tíbia da articulação do joelho.

De acordo com uma modalidade, o reservatório de acordo com quaisquer das modalidades é adaptado para ser reenchido a partir do exterior do corpo humano, o reenchimento podendo ser realizado através de uma porta de injeção implantável.

De acordo com uma modalidade, o reservatório é adaptado para sustentar uma pressão, que é possível de ser aumentada mediante injeção de um fluido lubrificante através da porta de injeção.

O dispositivo médico implantável, de acordo com quaisquer das modalidades, pode ser adaptado para constituir parte de um sistema, que pode compreender ainda pelo menos um interruptor implantável no paciente, para de modo manual e não-invasivo comandar o dispositivo médico implantável. O sistema energizado possibilita a um dispositivo de operação operar a lubrificação executada pelo dispositivo médico.

O sistema pode, de acordo com uma adicional modalidade, compreender um dispositivo hidráulico tendo um reservatório hidráulico implantável, que pode ser hidraulicamente conectado ao dispositivo médico implantável. O dispositivo médico implantável pode ser adaptado para ser regulado de modo não-invasivo, mediante pressionamento manual do reservatório hidráulico.

De acordo com outra modalidade, o sistema pode compreender ainda um controle remoto sem fio, para controlar de modo não-invasivo o dispositivo médico implantável. O controle remoto sem fio pode compreender pelo menos um transmissor e/ou receptor externo de sinal, compreendendo ainda um receptor e/ou transmissor interno de sinal, implantáveis no paciente, para receber sinais transmitidos pelo transmissor externo de sinal ou transmitir sinais para o receptor externo de sinal. O controle remoto sem fio pode ser ainda adaptado para transmitir pelo menos um sinal de controle sem fio, para comandar o dispositivo médico implantável. O sinal de controle sem fio pode compreender uma freqüência, amplitude ou sinal de fase modulada, ou uma combinação dos mesmos. O controle remoto sem fio pode ser ainda adaptado para transmitir um sinal eletromagnético de onda portadora, para transportar o sinal de controle.

De acordo com outra modalidade, o sistema pode compreender ainda um dispositivo de transmissão de energia sem fio, para energizar de modo não-invasivo os componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo médico implantável, com energia sem fio. A energia sem fio pode compreender um sinal de onda, selecionado dentre os seguintes: um sinal de onda sonora, um sinal de onda ultra-sônica, um sinal de onda eletromagnética, um sinal de luz infravermelha, um sinal de luz visível, um sinal de luz ultravioleta, um sinal de luz laser, um sinal de microondas, um sinal de onda de rádio, um sinal de radiação de raios X, um sinal de radiação gama, um campo elétrico, um campo magnético, ou uma combinação de campo elétrico e campo magnético.

Um sinal de controle no sistema pode compreender um campo elétrico, um campo magnético ou uma combinação de campo elétrico e campo magnético. O sinal pode compreender um sinal analógico, um sinal digital ou uma combinação de sinala analógico e sinal digital. Para energizar os componentes consumidores de energia do dispositivo médico implantável, o sistema implantável pode compreender uma fonte interna de energia implantável. De acordo com outra modalidade, o sistema compreende uma fonte externa de energia, para transferir energia em um modo sem fio, em que a fonte interna de energia é carregável pela energia transferida no modo sem fio.

De acordo com uma adicional modalidade, o sistema pode compreender ainda um sensor ou um dispositivo de medição, que detecta ou afere um parâmetro funcional correlacionado à transferência de energia para carregamento da fonte interna de energia, e um dispositivo de realimentação, para enviar informação de realimentação de dentro do corpo do paciente para fora do mesmo, a informação de realimentação podendo estar correlacionada ao parâmetro funcional detectado pelo sensor ou aferido pelo dispositivo de medição.

De acordo ainda com outra modalidade, o sistema pode compreender ainda um dispositivo de realimentação, para enviar informação de realimentação de dentro do corpo do paciente para fora do mesmo, a informação de realimentação sendo correlacionada a pelo menos um de um parâmetro físico do paciente e um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo médico implantável.

De acordo com uma adicional modalidade, o sistema pode compreender ainda um sensor e/ou um dispositivo de medição, e uma unidade interna de controle implantável, para controlar o dispositivo médico implantável em resposta à informação que está correlacionada a pelo menos um de um parâmetro físico do paciente, detectada pelo sensor ou aferida pelo dispositivo de medição e a um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo médico implantável detectado pelo sensor ou aferido pelo dispositivo de medição. O parâmetro físico, de acordo com uma modalidade, pode ser uma pressão ou uma movimentação.

De acordo com uma modalidade, o sistema pode compreender um comunicador externo de dados e um comunicador interno de dados implantável, que se comunica com o comunicador externo de dados, em que o comunicador interno alimenta dados correlacionados ao dispositivo médico implantável ou ao paciente para o comunicador externo de dados, e/ou o comunicador externo de dados alimenta dados para o comunicador interno de dados.

O sistema, de acordo com quaisquer das presentes modalidades, pode compreender ainda um motor ou uma bomba para operar o dispositivo médico implantável, ou um dispositivo de operação hidráulico para operar o dispositivo médico implantável. O dispositivo de operação pode compreender um servo-mecanismo, projetado para diminuir a força necessária para o dispositivo de operação, para operar o dispositivo médico implantável, ao invés de o dispositivo de operação atuar de um modo mais longo, aumentando o tempo para uma determinada ação.

De acordo com uma modalidade, o sistema pode compreender ainda um dispositivo de operação, para operar o dispositivo médico implantável. A energia sem fio pode ser usada no seu estado sem fio, para diretamente ativar o dispositivo de operação, de modo a criar energia cinética para a operação do dispositivo médico implantável, quando a energia cinética está sendo transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia. O sistema pode compreender ainda um dispositivo de transformação de energia, para transformar a energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia, de uma primeira forma de energia para uma segunda forma de energia.

O dispositivo de transformação de energia pode ser adaptado para diretamente ativar os componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo médico implantável com a segunda forma de energia, quando o dispositivo de transformação de energia transforma a primeira forma de energia transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia na segunda forma de energia. A segunda forma de energia pode compreender pelo menos dentre uma corrente contínua, correte contínua pulsante e corrente alternada. A energia da primeira ou segunda forma de energia pode compreender pelo menos uma dentre energia magnética, energia cinética, energia sonora, energia química, energia radiante, energia eletromagnética, energia fotoelétrica, energia nuclear, energia térmica, energia não-magnética, energia não-cinética, energia não-química, energia não-sônica, energia não-nuclear e energia não-térmica.

Para proteger o sistema ou partes do sistema, o dito sistema pode compreender ainda um componente elétrico implantável, incluindo pelo menos um protetor de nível de voltagem e/ou pelo menos um protetor de corrente constante. Um dispositivo de controle pode ser disposto para controlar a transmissão da energia sem fio, a partir do dispositivo de transmissão de energia, e o receptor interno de energia implantável disposto para receber a energia sem fio transmitida, o receptor interno de energia podendo ser conectado aos componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo médico implantável, para direta ou indiretamente fornecer a energia recebida aos mesmos, o sistema podendo compreender ainda um dispositivo de determinação, adaptado para determinar um balanço de energia entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada pelos componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo médico implantável, o dispositivo de controle

podendo ser adaptado para controlar a transmissão de energia sem fio proveniente do dispositivo de transmissão de energia, com base no balanço de energia determinado pelo dispositivo de determinação.

O dispositivo de determinação pode ser adaptado para detectar uma mudança no balanço de energia, e o dispositivo de controle pode ser adaptado para controlar a transmissão de energia sem fio com base na mudança de balanço de energia detectada. O dispositivo de determinação, por sua vez, pode ser adaptado para detectar uma diferença entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada pelos componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo médico implantável e o dispositivo de controle pode ser adaptado para controlar a transmissão de energia sem fio com base na diferença de energia detectada.

O dispositivo de transmissão de energia pode compreender uma bobina colocada exteriormente ao corpo humano, o qual, por sua vez, pode compreender ainda um receptor de energia implantável, a ser colocado interiormente no corpo humano, e um circuito elétrico conectado para acionar a bobina externa com pulsos elétricos, para transmitir a energia sem fio, os pulsos elétricos tendo bordas guias e bordas de arrasto, o circuito elétrico adaptado para variar primeiros intervalos de tempo entre sucessivas bordas guias e bordas de arrasto, e/ou as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas bordas guias e bordas de arrasto dos pulsos elétricos, para variar a potência da energia sem fio transmitida, o receptor de energia recebendo a energia sem fio transmitida tendo uma potência variada. O circuito elétrico pode ser adaptado para liberar os pulsos elétricos, para que permaneçam sem modificação, exceto variando os primeiro e/ou segundo intervalos de tempo.

O sistema, de acordo com uma modalidade, pode apresentar um circuito elétrico tendo uma constante de tempo que é adaptada para variar os primeiro e segundo intervalos de tempo, somente na faixa da primeira constante de tempo, de modo que quando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo são variadas, a potência transmitida sobre a bobina é também variada.

O receptor interno de energia implantável para recebimento de energia sem fio pode compreender uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina, em que a segunda bobina externa do transmissor de energia transmite energia sem fio que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia, o sistema compreendendo ainda um interruptor de energia para comutar a conexão da primeira bobina interna ao primeiro circuito eletrônico no modo de liga e desliga, de modo que a informação de realimentação correlacionada ao carregamento da primeira bobina seja recebida pelo transmissor externo de energia na forma de variação de impedância, na carga da segunda bobina externa, quando o interruptor de energia comutar a conexão da primeira bobina interna para o primeiro circuito eletrônico no modo de liga e desliga.

O sistema pode compreender também um receptor interno de energia implantável, para recebimento de energia sem fio, o receptor de energia tendo uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina, em que a segunda bobina externa do transmissor de energia transmite energia sem fio que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia, o sistema compreendendo ainda um dispositivo de realimentação para comunicar a quantidade de energia recebida na primeira bobina como informação de realimentação, e em que o segundo circuito eletrônico inclui um dispositivo de determinação para recebimento da informação de realimentação e para comparação da quantidade de energia transferida pela segunda bobina com a informação de realimentação correlacionada à quantidade de energia recebida na primeira bobina, para obter os fatores de acoplamento entre as primeira e segunda bobinas.

Nas modalidades em que o sistema compreende uma segunda bobina externa, a segunda bobina externa pode ser adaptada para ser movida em relação à primeira bobina interna, para estabelecer a colocação ótima da segunda bobina, na qual o fator de acoplamento é maximizado. A segunda bobina externa pode ser também adaptada para calibrar a quantidade de energia transferida, para se obter a informação de realimentação no dispositivo de determinação, antes de o fator de acoplamento ser maximizado.

De acordo com um segundo aspecto, é ainda proporcionado um método de implantação de um dispositivo médico, de acordo com quaisquer das presentes modalidades. O método compreende as etapas de produzir uma abertura que se distancia do exterior do corpo humano para dentro de uma articulação, prover a superfície de contato artificial para a articulação, fixar a superfície de contato artificial na articulação, implantar o reservatório no corpo humano e lubrificar a superfície de contato artificial com o uso de um fluido lubrificante contido no reservatório.

A etapa de lubrificar a superfície de contato da articulação ou a superfície de contato artificial com o uso de um fluido lubrificante contido no reservatório pode compreender a implantação de um dispositivo de operação adaptado para transportar o fluido do reservatório para a superfície de contato artificial. De acordo com outra modalidade, a etapa de lubrificar a superfície de contato artificial com o uso de um fluido lubrificante contido no reservatório compreende a provisão de uma fonte de energia para energizar e ativar o dispositivo de operação.

De acordo ainda com outra modalidade, a etapa de lubrificar a superfície de contato da articulação ou a superfície de contato artificial com o uso de um fluido lubrificante contido no reservatório pode compreender a ativação do dispositivo de operação usando a fonte de energia.

A etapa de implantar um reservatório no corpo humano, de acordo com uma modalidade, pode compreender a etapa de implantar um dispositivo de operação integrado no reservatório, que permite a etapa de lubrificar a superfície de contato artificial com o uso de um fluido lubrificante contido no reservatório, usando o dispositivo de operação que transporta o fluido do reservatório para a superfície de contato artificial.

A implantação do reservatório, de acordo com quaisquer das modalidades, pode compreender a etapa de implantar o reservatório, pelo menos parcialmente, no interior de um osso do paciente, que pode ser o osso femoral, o osso da tíbia e/ou o osso pélvico do paciente.

A etapa de provisão da superfície de contato artificial pode compreender a etapa de prover a superfície de contato artificial no lado abdominal do osso pélvico.

A etapa de implantar o reservatório no corpo humano pode compreender a etapa de implantar o reservatório subcutaneamente. A colocação do reservatório subcutaneamente permite um simples acesso ao reservatório e elimina a necessidade de um conduto longo entre uma porta de injeção e o reservatório.

A etapa de implantar o reservatório subcutaneamente pode compreender a etapa de implantar o reservatório em pelo menos uma das regiões do paciente selecionada do grupo de regiões que consiste de: região abdominal, região inguinal, região pélvica, região da coxa e região da panturrilha.

Uma adicional etapa de implantação de uma porta de injeção para enchimento do reservatório pode ser ainda executada. A implantação de uma porta de injeção pode compreender a etapa de implantar a porta de injeção em conexão com um osso.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo médico compreende uma superfície de contato artificial, adaptada para suportar peso em uma articulação de um paciente, a superfície de contato artificial podendo compreender pelo menos um canal para transporte de um fluido lubrificante, e o método compreende ainda as etapas de: implantar o dispositivo médico em uma articulação do paciente humano; implantar um conduto adaptado para ser conectado ao dispositivo médico; implantar um dispositivo de operação para transporte de um fluido lubrificante no interior do conduto; implantar um reservatório adaptado para manter um fluido lubrificante e, pelo menos após a cirurgia, transportar através do dispositivo de operação o fluido lubrificante do reservatório para a superfície de contato artificial no conduto, e ainda através do canal na superfície de contato artificial, desse modo, aplicando o fluido lubrificante na superfície de contato artificial.

Geralmente, o dispositivo de lubrificação pode ser implantado durante uma cirurgia convencional, ou através de métodos endoscópicos ou laparoscópicos. Além disso, deve se diferenciar os métodos de implantação de um dispositivo de lubrificação tendo uma agulha de infusão para introdução intermitente do fluido lubrificante e os métodos de implantação de um dispositivo de lubrificação tendo um tubo de infusão para introdução contínua do fluido lubrificante.

Em um método de tratamento de uma articulação de um ser humano ou um mamífero, por exemplo, uma osteoartrite de articulação de quadril ou de joelho de ser humano, mediante provisão de um fluido lubrificante à articulação por meio do dispositivo de lubrificação implantável, uma adequada localização, incluindo uma área da articulação, é isenta de dissecação no corpo do paciente por cirurgia, que, especialmente, pode incluir o corte da pele do paciente e dissecação de um adequado local para um reservatório, para armazenar o fluido lubrificante. Depois, o dispositivo de lubrificação é colocado no local adequado isento de dissecação, de modo que o dispositivo de conexão de fluido possa, após a cirurgia, introduzir fluido lubrificante dentro da articulação. Para esse fim, é produzido um furo na cápsula da articulação, na área isenta de dissecação da articulação e um tubo de infusão é introduzido dentro do furo, de modo que uma extremidade aberta do tubo de infusão seja colocada em comunicação contínua com a articulação, a fim de que após a cirurgia, a injeção de fluido lubrificante armazenado no reservatório seja feita em base contínua para a articulação. Isto é, o tubo de infusão é inserido no furo, de modo que, primeiramente, a extremidade aberta do tubo de infusão sejam mantida em permanente comunicação com a articulação a ser lubrificada e, depois, o tubo de infusão se dispõe em contato com o dispositivo de conexão de fluido e, desse modo, com o reservatório. Após a colocação do dispositivo de lubrificação, o corpo do paciente é fechado, de modo que o dispositivo de lubrificação seja inteiramente implantado no corpo do paciente. Esse processo, preferivelmente, pode ser executado em camadas e por meio de suturas, grampos, adesivos, ou elementos equivalentes. Finalmente, após o processo de implantação, o fluido lubrificante é introduzido, após a cirurgia, dentro do reservatório, de modo que através de operação do dispositivo de lubrificação implantado, a articulação é adequadamente lubrificada.

Alternativamente, se o dispositivo de conexão de fluido compreender uma agulha de infusão de operação intermitente como elemento de infusão, a colocação do dispositivo de lubrificação na adequada localização livre de dissecação e na área da articulação é realizada mediante colocação da agulha de infusão em uma relação tão próxima da área dissecada da articulação, que um mecanismo de transmissão da agulha de infusão pode introduzir e retrair a agulha de infusão intermitentemente para dentro/fora da articulação, pelo que o fluido de lubrificação armazenado no reservatório é intermitentemente injetado dentro da articulação. Isto é, a agulha de infusão é colocada numa relação tão próxima da área isenta de dissecação da articulação, de modo que possa ser intermitentemente introduzida dentro da articulação para lubrificação da articulação, e após isso, retraída por meio de um adequado mecanismo de acionamento, conectado a um mecanismo de transmissão ou meio equivalente.

Outro método de tratamento de um paciente humano ou de um mamífero por meio de um dispositivo de lubrificação implantável utiliza técnicas endoscópicas ou laparoscópicas, para criação de uma área da articulação, através da qual o fluido lubrificante pode ser injetado dentro da articulação pelo elemento de infusão. Essa área da articulação é proporcionada, primeiramente, pela expansão de uma cavidade em relação próxima à articulação, mediante inserção de um instrumento tipo agulha ou tipo tubo no corpo do paciente, e introdução de um gás através do instrumento tipo agulha ou tipo tubo, para enchimento de gás dentro do tecido, desse modo, expandindo a cavidade próxima da articulação. Em seguida, pelo menos dois trocartes laparoscópicos/endoscópicos são colocados na cavidade e uma câmera e pelo menos um instrumento de dissecação são inseridos através dos trocartes laparoscópicos. A área da articulação é então dissecada com o instrumento de dissecação inserido. Também, uma adequada localização para os componentes restantes do dispositivo de lubrificação é livre de dissecação, por exemplo, o reservatório, a bomba ou motor, ou equivalentes. O dispositivo de lubrificação é depois colocado na adequada posição, enquanto o dispositivo de conexão de fluido com o elemento de infusão é disposto na área da articulação dissecada por laparoscopia, de modo que o fluido lubrificante seja introduzido dentro da articulação. Após colocação do dispositivo de lubrificação, o corpo do paciente é fechado, já com o dispositivo de lubrificação inteiramente implantado no corpo do paciente. Após isso, o fluido lubrificante pode ser introduzido, após a cirurgia, dentro do reservatório, de modo que a dita articulação seja adequadamente lubrificada através do dispositivo de conexão de fluido e do elemento de infusão.

Usando a abordagem laparoscópica, novamente, um dispositivo de lubrificação tendo um tubo de infusão ou uma agulha de infusão pode ser implantado. No primeiro caso, o reservatório é colocado na posição adequada e um furo é produzido na cápsula de articulação, na área da articulação dissecada por laparoscopia, e o tubo de infusão é inserido dentro do furo, de modo que uma extremidade aberta do tubo é colocada em comunicação contínua com a articulação, e o fluido lubrificante armazenado pode ser continuamente injetado dentro da articulação. Nesse último caso, após a colocação do reservatório na posição adequada, uma agulha de infusão e um mecanismo de transmissão são colocados em relação próxima à área da articulação dissecada por laparoscopia, de modo que o mecanismo de transmissão possa intermitentemente introduzir (e retrairja agulha de infusão dentro (e fora) da articulação, a fim de permitir ao fluido lubrificante armazenado ser intermitentemente injetado dentro da articulação.

O fechamento do corpo do paciente ou, particularmente, da pele, pode incluir, por exemplo, sutura, envolvimento por fita e outras técnicas adequadas. O dispositivo de lubrificação pode ser colocado subcutaneamente no corpo do paciente, ou dentro do tecido adiposo ou de modo intramuscular. Quando apropriado, o dispositivo de lubrificação pode ser também colocado dentro ou adjacente ao trato gastrintestinal ou trato urinário do paciente. Quando é colocado adjacente aos ditos tratos, pode ser preso aos tratos gastrintestinal ou urinário por meio de um elemento de sustentação, conectado ao dispositivo de lubrificação. Como adicional alternativa, o dispositivo de lubrificação pode ser colocado no tórax do paciente ou no abdômen do paciente. Assim, por exemplo, um reservatório pode ser colocado na cavidade do abdômen ou do tórax. Alternativamente, o dispositivo de lubrificação ou parte do mesmo, tal como, um reservatório, pode ser implantado por meio de cirurgia aberta, em cujo caso, o tórax ou parede abdominal é aberta para colocação do dispositivo de lubrificação na adequada posição dentro do tórax ou abdômen do paciente, e depois disso, a pele e outras camadas de tecido são fechadas, por exemplo, por meio de suturas, preferivelmente, suturas feitas em camadas. O reabastecimento do reservatório, preferivelmente, compreende a etapa de injetar um volume de líquido de lubrificação através da porta de injeção conectada e/ou integrada no perímetro do reservatório, por exemplo, um elemento tipo reservatório.

Movimentos funcionais do quadril devem ser entendidos como movimentos do quadril que, pelo menos parcialmente, correspondem aos movimentos naturais do quadril. Em algumas ocasiões, os movimentos naturais da articulação de quadril podem ser um pouco limitados ou alterados após uma cirurgia de articulação de quadril, o que torna os movimentos funcionais do quadril de uma articulação de quadril, com superfícies artificiais pouco diferentes que as dos movimentos funcionais de quadril de uma articulação de quadril natural.

A posição funcional de um dispositivo médico ou prótese implantável de quadril é a posição na qual a articulação de quadril pode executar movimentos funcionais de quadril. A posição final deve ser entendida como uma posição funcional na qual o dispositivo médico não precisa de mais nenhuma mudança de posição.

Movimentos funcionais de joelho devem ser entendidos como movimentos do joelho que, pelo menos parcialmente, correspondem aos movimentos naturais do joelho. Em algumas ocasiões, os movimentos naturais da articulação de joelho devem ser um pouco limitados ou alterados após cirurgia de articulação de joelho, o que torna os movimentos funcionais de joelho de uma articulação de joelho, com superfícies artificiais um pouco diferentes daquelas de movimentos funcionais de joelho de uma articulação natural de joelho.

A posição funcional de um dispositivo ou prótese de joelho implantável é a posição na qual a articulação de joelho pode executar movimentos funcionais de joelho.

Uma articulação funcional de joelho é uma articulação de joelho que pode executar movimentos funcionais de joelho com ou sem dispositivo ou prótese médica implantada.

Um inteiro tamanho funcional deve ser entendido como o tamanho do dispositivo médico de joelho, quando o dito dispositivo médico é implantado na articulação do joelho.

Artroscopia deve ser entendido como uma cirurgia básica de perfuração executada em uma articulação, uma vez que o procedimento artroscópico pode ser executado no abdômen do paciente, em que algumas etapas desse procedimento artroscópico são mais etapas laparoscópicas, entretanto, para fins da presente invenção, os dois termos artroscopia e laparoscopia são usados como sinônimos e para a finalidade da presente invenção, o principal objetivo desses métodos é que os mesmos são minimamente invasivos.

O dispositivo médico, de acordo com quaisquer das modalidades, pode compreender pelo menos um material selecionado do grupo que consiste de: politetrafluoretileno (PTFE), perfluoroalcoxi (PFA) e etilenopropileno fluorado (FEP). Também, é ainda concebível que o material compreenda uma liga de metal, tal como, cobalto-cromo-molibdênio, ou titânio ou aço inoxidável, ou polietileno, tal como, polietileno reticulado, ou polietileno esterilizado por gás. O uso de material cerâmico é também concebível nas superfícies de contato artificial ou em todo o dispositivo médico, tal como, cerâmica de zircônio ou de dióxido de zircônio, ou cerâmica de alumina. A parte do dispositivo médico em contato com o osso humano, para fixação do dispositivo médico ao osso humano, pode compreender uma estrutura de alojamento fraca, que pode ser uma estrutura micro ou nano porosa, adaptada para promover o crescimento interno do osso humano no dispositivo médico, para fixação do dito dispositivo médico. A estrutura porosa pode ser obtida mediante aplicação de um revestimento de hidróxi- apatita (HA), ou um revestimento bruto de titânio de poro aberto, que pode ser produzido por pulverização de plasma a ar, sendo também concebível uma combinação compreendendo um revestimento de titânio bruto de poro aberto com uma camada de topo de (HA). As partes de contato podem ser feitas de material auto-lubrificado, tal como, polímero de cera, como, por exemplo, PTFE, PFA, FEP, PE e UHMWPE ou um material de pó metalúrgico que pode ser infundido com um lubrificante, que, preferivelmente, é um lubrificante biocompatível, tal como, um derivado de ácido hialurônico. Também, é concebível que o material das partes ou superfícies de contato do presente dispositivo médico seja adaptado para ser constantemente ou intermitentemente lubrificado. De acordo com algumas modalidades, as partes ou porções do dispositivo médico podem compreender uma combinação de materiais de metal e/ou fibras de carbono e/ou boro, uma combinação de metal e materiais plásticos, uma combinação de metal e material à base de carbono, uma combinação de carbono e material à base de plástico, uma combinação de materiais flexíveis e materiais rígidos, uma combinação de materiais elásticos e materiais menos elásticos, polímeros de Corian® ou polímeros acrílicos.

Deve ser observado que qualquer modalidade ou parte de modalidade, assim como, qualquer método ou parte de método podem ser combinados em qualquer modo. Todos os presentes exemplos devem ser vistos como parte da descrição geral e, portanto, possíveis de qualquer combinação em termos gerais. Deve ser ainda observado que a descrição, em geral, deve ser considerada como sendo uma descrição de um aparelho e de um método.

As diversas características das modalidades acima mencionadas podem ser combinadas de qualquer maneira, se essa combinação não for claramente contraditória. As modalidades serão agora descritas em maiores detalhes fazendo-se referência aos desenhos anexos. Novamente, as características individuais das diversas modalidades podem ser combinadas ou permutadas, a menos que essa combinação ou permuta seja claramente contraditória para o funcionamento global do dispositivo.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 mostra um corpo de paciente com um dispositivo de lubrificação implantado, para lubrificação de uma articulação de quadril e/ou de uma articulação de joelho.

As figuras 1A e IB ilustram a articulação de quadril e a articulação de joelho da figura 1, respectivamente, tendo um elemento de infusão do dispositivo de lubrificação implantado inserido nas mesmas.

A figura 1C mostra uma vista lateral de uma articulação de joelho, quando um dispositivo médico foi proporcionado.

A figura 1D mostra o dispositivo médico de acordo com uma modalidade, em corte.

A figura 1E ilustra os principais componentes de um dispositivo de lubrificação implantável implantado.

A figura 1F mostra um dispositivo de lubrificação implantável implantado, acionado por motor, estabelecendo um percurso circular de fluxo.

A figura 2A mostra um dispositivo de lubrificação implantável implantado, com uma agulha de infusão e um mecanismo de transmissão.

A figura 2B mostra o dispositivo de lubrificação da figura 2A, diagramaticamente com algumas modificações.

A figura 2C mostra uma vista em seção transversal de uma modalidade compacta do dispositivo de infusão implantável.

A figura 2D mostra uma unidade de bomba acionada por motor, adequada para uso em conexão com a modalidade mostrada na figura 1F.

A figura 3 mostra o dispositivo médico de acordo com uma modalidade, compreendendo uma superfície de contato artificial.

A figura 4 mostra o dispositivo médico de acordo com uma modalidade, compreendendo uma superfície de contato artificial, em corte.

A figura 5 mostra uma vista frontal de um paciente humano, mostrando a articulação de quadril.

A figura 6 mostra uma vista lateral de um paciente humano, em corte, quando é executado um procedimento laparoscópico/artroscópico.

A figura 7 mostra a articulação de quadril, em corte, quando é produzido um furo no osso pélvico.

A figura 8a mostra a articulação de quadril, em corte, quando um pequeno furo é produzido no osso pélvico.

A figura 8b mostra a articulação de quadril, em corte, quando foi provido um dispositivo médico através de um furo no osso pélvico.

A figura 9a mostra a articulação de quadril, em corte, quando é provido um dispositivo médico através de um furo no osso pélvico.

A figura 9b mostra a articulação de quadril, em corte, quando foi provido um dispositivo médico através de um furo no osso pélvico.

A figura 10 mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico conectado a um sistema de lubrificação implantável é provido.

As figuras 11 a-11c mostram um instrumento cirúrgico, para uso em um método de provisão de um dispositivo médico, de acordo com quaisquer das presentes modalidades.

A figura 12 mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico foi implantado e conectado a um reservatório implantável.

A figura 13a mostra uma vista lateral de uma articulação de quadril, em corte, quando é produzido um furo no osso femoral.

A figura 13b mostra uma articulação de quadril, em corte, quando é provido um dispositivo médico através de um furo no osso femoral.

A figura 13c mostra uma articulação de quadril, em corte, quando foi provido um dispositivo médico através de um furo no osso femoral.

A figura 13d mostra um reservatório, adaptado para ser conectado a um dispositivo médico, em maiores detalhes.

A figura 14 mostra a injeção de um fluido lubrificante dentro de uma porta de injeção implantável.

A figura 15 mostra um dispositivo médico implantável, numa modalidade oposta.

A figura 16 mostra uma articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico implantável foi colocado, em uma modalidade oposta.

A figura 17 mostra uma articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico implantável foi colocado, em uma modalidade oposta.

A figura 18 mostra uma articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico implantável foi colocado e conectado a um reservatório, em uma modalidade oposta.

A figura 19 mostra uma vista frontal de uma articulação de joelho de um paciente humano.

A figura 20 mostra uma vista frontal de uma articulação de joelho de um paciente humano, quando foi provido um dispositivo médico.

A figura 21 mostra um sistema de lubrificação implantável.

A figura 22a mostra uma vista lateral de uma articulação de joelho, quando um dispositivo médico foi provido no osso femoral.

A figura 22b mostra uma vista lateral de uma articulação de joelho, quando um dispositivo médico foi provido no osso da tíbia.

A figura 23 mostra um dispositivo médico compreendendo uma superfície de articulação de joelho artificial.

A figura 24 mostra um dispositivo médico compreendendo uma superfície de articulação de joelho artificial, em corte.

A figura 25a mostra um dispositivo médico compreendendo múltiplas partes de dispositivo médico.

A figura 25b mostra um dispositivo médico compreendendo múltiplas partes de dispositivo médico, quando montado.

A figura 26 mostra a colocação de um dispositivo médico, compreendendo múltiplas partes de dispositivo médico, quando é fixado ao osso da tíbia.

A figura 27 mostra o dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, quando é fixado ao osso da tíbia e conectado a um reservatório e a uma porta de injeção.

A figura 28 mostra uma vista frontal de um paciente humano, quando foi provido um sistema de lubrificação implantável.

A figura 29 mostra um sistema de lubrificação implantável, em maiores detalhes.

A figura 30 mostra um sistema de lubrificação implantável circulante, em maiores detalhes.

A figura 31 mostra um sistema de lubrificação implantável circulante, compreendendo um filtro, em maiores detalhes.

A figura 32 mostra um sistema de lubrificação implantável, quando usado na lubrificação de uma superfície de articulação de quadril artificial.

A figura 33a mostra um sistema de lubrificação implantável, compreendendo uma agulha retrátil, em um primeiro estado.

A figura 33b mostra um sistema de lubrificação implantável, compreendendo uma agulha retrátil, em um segundo estado.

A figura 34 ilustra um sistema para tratamento de uma doença, em que o sistema inclui um aparelho da invenção implantado em um paciente.

As figuras 35-49 mostram, esquematicamente, as diversas modalidades do sistema, para energizar em um modo sem fio o aparelho mostrado na figura 34.

A figura 50 representa um diagrama em bloco esquemático, ilustrando uma disposição para suprimento de uma precisa quantidade de energia, a ser usada na operação do aparelho mostrado na figura 34.

A figura 51 mostra, esquematicamente, uma modalidade do sistema, em que o aparelho é operado com energia ativada por fio.

A figura 52 representa um diagrama em bloco mais detalhado, de uma disposição para controle da transmissão de energia sem fio, a ser usada na operação do aparelho mostrado na figura 34.

A figura 53 representa um circuito para a disposição mostrada na figura 52, de acordo com um possível exemplo de implementação.

As figuras 54-60 mostram diversas maneiras de dispor um acionamento hidráulico ou pneumático, de um aparelho implantado em um paciente.

Descrição Detalhada da Invenção

A seguir, será fornecida uma descrição detalhada de modalidades preferidas. Nas figuras anexas, as mesmas referências numéricas designam elementos idênticos ou correspondentes em todas as outras figuras. Deve ser observado que essas figuras são apresentadas apenas para ilustração e de nenhuma maneira restringem o escopo da presente invenção. Assim, quaisquer referências à direção, tais como, “para cima” ou “para baixo” estão apenas se referindo às direções mostradas nas figuras. Também, quaisquer dimensões mostradas nas figuras são para fins ilustrativos.

Deve ser observado que qualquer modalidade ou parte de modalidade, assim como, qualquer método ou parte de método podem ser combinados em qualquer modo. Todos os presentes exemplos devem ser vistos como parte da descrição geral e, portanto, possíveis de qualquer combinação em termos gerais.

A figura 1 mostra um corpo de paciente com um dispositivo de lubrificação implantado, consistindo de um corpo principal (1401) e dois tubos de conexão fluida (1402), que transportam um fluido lubrificante armazenado em um reservatório para dentro das articulações a serem lubrificadas, no presente caso, uma articulação de quadril e uma articulação de joelho. Por essa razão, o corpo principal (1401) compreende um reservatório para armazenamento de fluido lubrificante, podendo também compreender outros componentes, tais como, uma bomba, um motor, uma unidade de controle ou elementos equivalentes. O dispositivo de lubrificação, isto é, constituído de todos os seus componentes, é inteiramente implantável dentro do corpo do paciente, de modo que a articulação pode ser adequadamente lubrificada após a cirurgia, independentemente de quaisquer componentes exteriores ao corpo ou de injeções, o que significativamente reduz o risco de infecção do paciente. Dependendo do tipo de articulação e da gravidade do dano causado à articulação, uma articulação pode ser intermitentemente/periodicamente lubrificada, continuamente, ou, quando exigido, por exemplo, dependendo do nível do fluido lubrificante dentro da articulação. Geralmente, o corpo principal (1401) do dispositivo de lubrificação pode ser implantado subcutaneamente, de modo que seja facilmente acessível, por exemplo, para reenchimento do reservatório ou ajuste de funcionalidades ou modos de operação, através de uma unidade de controle sem fio, ou dispositivos similares.

Nas figuras IA e IB, as duas articulações lubrificadas mostradas na figura 1, a articulação de quadril e a articulação de joelho, são respectivamente ilustradas em maiores detalhes. Nas figuras IA e 1B, pode ser observado que o tubo de conexão de fluido (1402) apresenta na sua extremidade um elemento de infusão, que está sendo inserido dentro do espaço da articulação, que, finalmente, traz o fluido lubrificante para dentro da articulação. A figura IA mostra uma agulha de infusão (1403), a qual é injetada através da cápsula da articulação dentro do espaço de articulação da articulação de quadril. A agulha de infusão (1403) pode em conexão com um mecanismo de transmissão (não mostrado), ser avançada para dentro do espaço de articulação e retraída do mesmo, para de um modo intermitente, lubrificar a articulação. Alternativamente, na figura 1B, o elemento de infusão é um tubo de infusão (1404), que é permanentemente colocado no espaço da articulação, de modo que um fluxo contínuo de fluido lubrificante chega na articulação. O material do tubo de infusão (1404) pode ser um material mole, que não prejudique ou que prejudique ao mínimo a articulação na sua operação regular. Um mecanismo de transmissão não é exigido para o tubo de infusão (1404) da figura 1B.

De um modo geral, existem dois métodos básicos para implantação do dispositivo de lubrificação, um método convencional, em que uma área da articulação é isenta de dissecação e a agulha de infusão (1403) ou tubo de infusão (1404) é disposto na área isenta de dissecação, e um método laparoscópico, em que uma cavidade na articulação é expandida pela via laparoscópica, e a agulha de infusão (1403) ou tubo de infusão (1404) é colocado na cavidade através dos trocartes laparoscópicos. Se o tubo de conexão de fluido (1402) terminar numa agulha de infusão (1403), conforme mostrado na figura IA, a agulha de infusão (1403) é colocada de modo próximo à cápsula da articulação ou dentro de um furo na cápsula, de tal maneira que um mecanismo de transmissão da agulha possa introduzir e retrair a agulha de infusão (1403), de modo intermitente, para dentro e para forra do espaço da articulação, de modo que o fluido lubrificante armazenado no reservatório seja intermitentemente injetado. Se, por outro lado, o tubo de conexão de fluido (1402) terminar em um tubo de infusão (1404), conforme mostrado na figura 1B, um furo permanente é produzido na cápsula da articulação, na qual o tubo é continuamente colocado, de modo que o fluido lubrificante possa ser continuamente injetado dentro da articulação.

A figura 1C mostra um dispositivo médico de acordo com uma modalidade, na qual o dispositivo médico compreende uma primeira superfície de contato artificial (1101), adaptada para substituir a superfície mais distante do osso femoral (1102), fazendo parte da articulação de joelho. A primeira superfície de contato artificial (1101) pode ser adaptada para substituir a superfície do côndilo lateral, do côndilo mediai ou de ambos os côndilos lateral e mediai. O dispositivo médico da figura 1C compreende ainda uma segunda superfície de contato artificial (1102), adaptada para substituir a superfície de contato do osso da tíbia, constituindo a outra superfície de contato da articulação do joelho. O dispositivo médico implantável compreende uma entrada (1104), adaptada para receber um fluido lubrificante de um reservatório (1108), o qual, de acordo com uma modalidade, é colocado no lado traseiro do osso da tíbia (102) e no lado traseiro do osso femoral (102), respectivamente. O reservatório (1108), de acordo com a presente modalidade, é adaptado para ser reenchido por meio de uma porta de injeção (1107), que é colocada em contato fluido com o reservatório (1108). O reservatório (1108) proporciona o suprimento da entrada (1104, 1123) com um fluido lubrificante através de um conduto (1106), que proporciona uma conexão fluida ente o dispositivo médico e o reservatório (1108). O reservatório, de acordo com a presente modalidade, é adaptado para ser colocado sob pressão, através da dita porta de injeção (1108), compreendendo uma câmara para gás pressurizado, que é posteriormente comprimido, quando o reservatório (1108) estiver sendo cheio através da porta de injeção (1107). A entrada (1104, 1123) transporta o fluido lubrificante para um canal (1105), que é pelo menos parcialmente integrado nas ditas superfícies de contato artificial (1101, 1102). De acordo com a modalidade da figura 1, o canal (1105) é totalmente integrado no dispositivo médico. O canal (1105) distribui o fluido lubrificante sobre as superfícies de contato artificial (1101, 1102), desse modo, lubrificando as ditas superfícies de contato artificial (1101, 1102), o que melhora o funcionamento das mesmas em vista da redução do atrito. O dispositivo médico implantável pode também ser adaptado para ser implantado na articulação de joelho de um mamífero, por exemplo, um cavalo.

A figura 1D mostra o dispositivo médico implantável, de acordo com uma modalidade, em que o dispositivo médico é adaptado para substituir partes da articulação de quadril. O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), adaptados para lubrificar a superfície de contato artificial da articulação de quadril, mediante um fluido lubrificante que é injetado no canal através de um conduto (1106), colocado centralmente no dito dispositivo médico implantável. O conduto (1106) coloca a pluralidade de canais (1105) em conexão fluida com um reservatório (1108), o qual é posicionado na parte do tronco do dispositivo médico, adaptado para fixação no osso femoral de um paciente humano. O conduto (1106) transporta o fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105). O reservatório (1108), de acordo coma modalidade da figura 1D, é atuado por uma mola (1109), que impulsiona uma porção de parede móvel no formato de um pistão (1110), para colocação do dito fluido lubrificante sob pressão. O reservatório (1108) é adaptado para ser reenchido através da porta de injeção (1107), que é colocada na parte lateral do dispositivo médico. A injeção de fluido lubrificante através da porta de injeção (1107) comprime a mola (1109), que, desse modo, coloca o fluido lubrificante sob pressão, cuja pressão pressiona o fluido lubrificante através do conduto (1106) e dos canais (1105), para lubrificar a articulação de quadril de um paciente humano. O reservatório atuado por mola (1108) pode ser substituído por outros tipos de reservatórios, adaptados para induzir uma pressão sobre o fluido lubrificante, tal como, um reservatório (1108), compreendendo uma câmara cheia de gás pressurizado, que é adicionalmente pressurizado pela injeção de um fluido lubrificante através de uma porta de injeção, sendo ainda concebível que o reservatório (1108) seja um reservatório elástico, em cujo caso as propriedades elásticas do reservatório elástico promovem a pressurização do fluido lubrificante.

A figura 1E ilustra um dispositivo de lubrificação implantado e seus principais componentes. O dispositivo de lubrificação da figura 1E compreende um reservatório (R) para armazenamento do fluido lubrificante e um tubo de conexão de fluido (1402), que conecta o reservatório (R) com um tubo de infusão (1404), colocado com sua extremidade aberta permanentemente dentro de um espaço da articulação. A fim de criar uma adequada pressão, para forçar o fluido lubrificante do reservatório (R) através do tubo de conexão de fluido (1402) e do tubo de injeção (1404) para dentro da articulação, uma câmara de gás (1407) é disposta dentro do reservatório (R), que pode produzir a pressão exigida após a expansão de seu volume. Além disso, o reservatório é subcutaneamente implantado, de modo que uma porta de injeção de reenchimento (1406) disposta na parede externa do reservatório (R) é acessível através da pele do paciente (1405), pelo que o fluido lubrificante pode ser reabastecido dentro do reservatório (R) por meio de uma seringa, a qual é injetada através da pele do paciente (1405). A porta de injeção de reenchimento (1406) pode ser feita de uma adequada membrana, por exemplo, um material polimérico, que é auto-vedante com relação à penetração de uma seringa de injeção.

A figura 1F mostra outra modalidade do dispositivo de lubrificação de acordo com a presente invenção. Uma bomba (P) acionada por um motor (M) conecta um reservatório (R) com um tubo circular de conexão de fluido (1402), consistindo de duas porções de tubo (1402a, 1402b), que formam um completo percurso circular de fluxo para o fluido lubrificante, através do reservatório (R) e da articulação lubrificada. Cada uma das duas porções de tubo (1402a, 1402b) compreende um tubo de infusão individual (1404a, 1404b) inserido dentro do espaço da articulação, enquanto o fluido lubrificante armazenado no reservatório é introduzido no espaço da articulação através da porção de tubo (1402a) com o tubo de infusão (1404a), enquanto o fluido lubrificante usado é levado da articulação de volta para o reservatório através da porção de tubo (1402b) com o tubo de infusão (1404b), através de um dispositivo de filtração (1427), com um elemento filtrante (1428) colocado dentro do percurso de fluxo, definido pela porção de tubo (1402b). Sob a pressão criada pela bomba (P), o fluido lubrificante é circulado continuamente dentro do percurso circular de fluxo, formado pelas porções de tubo de conexão de fluido (1402a, 1402b), de modo que o fluido lubrificante possa ser pelo menos parcialmente reutilizado, após passagem pela articulação. Entretanto, a fim de possibilitar a reutilização do fluido lubrificante circulando fora da articulação e dentro do tubo de infusão (1404b), possíveis sujeiras e impurezas ou outras partículas estranhas que foram adicionadas ao fluido lubrificante no seu caminho através da articulação são removidas pelo dispositivo de filtração (1427), a fim de assegurar a qualidade e os efeitos desejados do fluido lubrificante após a reutilização. O dispositivo de filtração (1427) possui um elemento filtrante (1428) que é colocado dentro do percurso de fluxo, de modo que todo o fluido lubrificante passa através do elemento de filtro. O dispositivo de filtração (1427) é adaptado para regularmente limpar o elemento de filtro (1428) mediante remoção das partículas filtradas do elemento de filtro (1428) e deposição das mesmas em um espaço de deposição vedado (1433). Alternativamente, as partículas removidas podem ser também retornadas para o corpo do paciente, por exemplo, para dentro de um vaso sanguíneo ou elemento similar.

Embora a modalidade mostrada na figura 1F possa compreender uma grande variedade de tipos de reservatórios, um tipo específico de reservatório será descrito a seguir. O volume do reservatório (R) mostrado na figura 1F é dividido em duas seções por meio de uma membrana (1429). Uma seção é cheia de gás, enquanto a outra seção é cheia com um fluido lubrificante. Uma porta de injeção de reenchimento (1430) permite o reenchimento do reservatório (R) com líquido de infusão por meio de uma agulha de reabastecimento, através da pele do paciente (1405). Quando o reservatório (R) se encontra no seu estado integral, a seção de gás se encontra sob a pressão ambiente ou em um estado de sobrepressão. Como o fluido lubrificante é extraído do reservatório (R) após cada ciclo de lubrificação, a pressão na seção de gás será diminuída abaixo da pressão ambiente, isto é, um valor negativo de pressão. Dependendo do tipo específico da bomba (P), pode ser vantajoso prover uma válvula esférica ativa (1431), para prevenir fluxo de retorno da bomba (P) para o reservatório (R) e outra válvula esférica ativa (1432) para prevenir qualquer fluxo de retorno do reservatório (R) para dentro do conduto de conexão de fluido (1402b).

O motor (M) é comandado de um modo sem fio por uma unidade de controle (C), também implantada no corpo do paciente. Entretanto, é também possível colocar a unidade de controle (C) fora do corpo do paciente, e estabelecer uma comunicação sem fio entre a unidade de controle (C) e o motor (M), ou proporcionar contatos galvânicos através da pele do paciente. Preferivelmente, a unidade de controle (C) é implantada juntamente com o motor (M), em cujo caso, a unidade de controle (C) é preferivelmente programável de fora do corpo do paciente, tanto de um modo sem fio, como através de contatos galvânicos, de modo a permitir uma adequada configuração da unidade de controle, de acordo com as exigências de mudança. A unidade de controle (C) determina o período de tempo entre os ciclos de infusão, assim como, a quantidade de fluido lubrificante a ser injetada dentro do espaço da articulação, após cada ciclo de infusão. Além de ou ao invés da unidade de controle (C), um interruptor sensível à pressão para ativação do motor (M) pode ser disposto subcutaneamente.

Existem diversas maneiras de prover o motor (M) com energia. Assim, por exemplo, a energia pode ser suprida de fora do corpo do paciente, por exemplo, para prover carga para um acumulador (A), tal como, uma bateria recarregável e/ou um capacitor. Na modalidade mostrada na figura 1F, uma fonte de energia primária exterior ao corpo (E) transmite uma primeira forma de energia, através da pele do paciente (1405) para um dispositivo de transformação de energia (T), que transforma a primeira forma de energia numa segunda forma de energia, como, por exemplo, energia elétrica. A energia elétrica é usada para recarregar o acumulador (A), que proporciona energia secundária para o motor (M) após ser exigido.

Em geral, a fonte externa de energia (E) pode ser adaptada para produzir um campo externo, tal como, um campo eletromagnético, um campo magnético ou um campo elétrico, para criar um sinal de onda, tal como, um sinal de onda eletromagnética ou um sinal de onda sonora.

Assim, por exemplo, o dispositivo de transformação de energia (T), conforme mostrado na figura 1F, pode atuar como uma pilha solar, mas pode ser adaptado para o tipo específico de sinal de onda da fonte primária de energia (E). O dispositivo de transformação de energia (T) pode ser também adaptado para transformar mudanças de temperatura em energia elétrica. Ao invés de uma fonte externa primária de energia (E), uma fonte primária implantável de energia (E) pode ser usada, tal como, uma bateria regular de longa vida, ao invés do acumulador (A). O sinal de energia pode também ser usado para transmitir um sinal de controle da unidade de controle (C) por meio de adequada modulação do sinal de energia, sem se levar em consideração se a energia é transmitida de um modo sem fio ou de um modo com fio, o sinal de energia, desse modo, servindo como um sinal de onda portadora para o sinal de controle digital ou analógico. Mais particularmente, o sinal de controle pode ser uma freqüência, uma fase e/ou um sinal de amplitude modulada.

A figura 2A mostra em maiores detalhes um dispositivo de lubrificação implantado, compreendendo uma agulha de infusão (1403) tendo uma extremidade de ponta (1408). A extremidade de ponta (1408) é fechada na sua extremidade mais distante e apresenta uma porta de saída lateral (1409) para liberação de fluido lubrificante. A agulha de infusão (1403) é disposta para deslocamento longitudinal dentro de um tubo de conexão de fluido de extremidade aberta (1402), após ativação de um mecanismo de transmissão (D).

O tubo de conexão de fluido (1402) é fixado a uma bomba (P) implantada. A bomba (P) é esquematicamente mostrada e pode ser projetada de diversas maneiras. Na figura 2A, o reservatório (R) que mantém o fluido lubrificante a ser injetado dentro de um espaço de articulação do paciente é integrado na bomba (P). Alternativamente, o reservatório (R) pode ser separado da bomba (P)e conectado à mesma, por exemplo, conforme basicamente mostrado na figura 2B. Na figura 2A, entretanto, uma parede móvel ou flexível (1410) de uma bomba (P), que pode ser implementada como um pistão ou similar, é elétrica (ou manualmente) deslocável, de modo a intermitentemente bombear o fluido lubrificante do reservatório (R), através do tubo de conexão de fluido (1402), na direção da agulha de infusão (1403). A bomba (P) pode, por exemplo, ser acionada por motor e o motor pode ser automaticamente controlado, de modo a intermitentemente injetar uma determinada quantidade de fluido lubrificante em determinados intervalos de tempo, através da agulha de infusão (1403), dentro do espaço de articulação. O reservatório (R), a bomba (P) e/ou outros componentes do dispositivo de lubrificação implantado, tais como, os acima mencionados motor, controle automático para o motor, etc., são preferivelmente implantados juntamente com a agulha de infusão (1403) e o mecanismo de transmissão (D). Logicamente, outras apropriadas modificações são possíveis, como se tornará evidente após observação e consideração de outras modalidades da presente invenção.

No dispositivo de lubrificação mostrado na figura 2A, quando a pressão é aumentada no reservatório (R) mediante atuação da parede móvel/flexível (1410), isso irá resultar no deslocamento da agulha de infusão (1403) contra a força de uma mola (1411) do mecanismo de transmissão (D). Assim, a extremidade da ponta (1408) da agulha de infusão (1403) irá penetrar dentro do espaço de articulação a ser lubrificado. Quando a mola de retorno (1411) é completamente comprimida e a pressão exercida sobre o fluido lubrificante por meio da parede móvel/flexível for ainda aumentada, uma válvula esférica (1412) será deslocada contra uma segunda mola de retorno (1413), que é mais robusta que a primeira mola de retorno (1411). Desse modo, na medida em que a pressão é mantida em um nível suficientemente alto, o fluido lubrificante será bombeado do reservatório (R), através do tubo de conexão de fluido (1402), agulha de infusão oca (1403) e porta de saída da agulha (1409), para dentro do espaço de articulação do paciente. Após liberação da pressão, a válvula esférica (1412) irá fechar devido às molas de retorno (1411) e (1413) e, então, a agulha de infusão (1403) será retraída para sua posição inicial, conforme mostrado na figura 2A. Esse processo será periodicamente repetido, dependendo da condição e tipo de articulação a ser lubrificada, de modo que seja obtida uma intermitente lubrificação da articulação específica.

Deve ser observado que a força que atua sobre a agulha de infusão (1403) para avançar a mesma, pode ser calculada como o produto da pressão existente e seção transversal da agulha de infusão (1403). Uma vez que a seção transversal de uma típica agulha de infusão é relativamente pequena, uma alta pressão terá de ser exercida a fim de penetrar a mesma dentro do espaço de articulação e superar as forças opostas das molas de retorno (1411) e (1413). Portanto, é vantajoso se construir o mecanismo de transmissão (D), de modo a que duas câmaras estritamente separadas sejam formadas na frente e atrás do mecanismo de transmissão. Assim, quando a câmara detrás do mecanismo de transmissão (D) for mantida em uma baixa pressão, tal como, a pressão ambiente, a força que atua na agulha de infusão (1403) irá corresponder ao produto da pressão existente e toda a seção transversal do mecanismo de transmissão (D), desse modo, sendo substancialmente mais alta.

Isso é mostrado na figura 2B. O mecanismo de transmissão (D) compreende um pistão (1414), ao qual a agulha de infusão (1403) é fixada, conforme mostrado na figura 3. O pistão (1414) separa uma primeira câmara (1415a), na frente do pistão (1414), e uma segunda câmara (1415b), atrás do pistão (1414). Embora pressão na primeira câmara (1415a) corresponda à pressão exercida pela bomba (P), a pressão na segunda bomba (1415b) pode ser mantida com um valor mais baixo. Assim, por exemplo, a câmara (1415b) pode ser cheia com um gás compressível. Nesse caso, a mola de retorno (1411) pode ser dispensada, na medida em que o ar comprimido já pode proporcionar uma força de retração da agulha.

No entanto, é um tanto difícil se proporcionar uma vedação hermética de uma câmara de gás. Portanto, em vista disso, a segunda câmara (1415b) é cheia com fluido, como, por exemplo, um fluido lubrificante, e o líquido pode ser impulsionado para dentro de um volume flexível (1416). O volume flexível (1416) pode ser de um simples tipo de balão, de modo a ser preenchido sem que se exerça nenhuma intensa força contrária. Alternativamente, o volume flexível (1416) pode compreender uma câmara de gás, separada do fluido da segunda câmara (1415b) por meio de uma membrana flexível. Novamente, no presente caso, a mola de retorno (1411) pode ser dispensada.

Ao invés do volume flexível (1416), um conduto (1417) (atuando como um tubo de conexão de fluido (1402)), pode conectar a segunda câmara (1415b) com o reservatório (R). Portanto, quando a agulha de infusão (1403) é avançada, o fluido será expelido da segunda câmara (1415b) através do conduto (1417), para dentro do reservatório (R), e quando a agulha de infusão (1403) for retraída por meio da mola de retorno (1411), o fluido será extraído do reservatório (R), através do conduto (1417), de volta para dentro da segunda câmara (1415b). A bomba (P) e o reservatório (R) devem ser implantados dentro do corpo do paciente juntamente com o mecanismo de transmissão (D) e agulha de infusão (1403), de um modo distante do corpo, ou como uma unidade integrada, se desejado.

A figura 2C mostra um dispositivo de lubrificação bastante compacto, a ser implantado subcutaneamente e em próxima vizinhança, e numa adequada posição relativa em relação à articulação a ser lubrificada, de modo que a agulha de infusão (1403) possa intermitentemente avançar dentro da articulação, após ativação pelo mecanismo de transmissão (D). Os componentes individuais do dispositivo são contidos dentro de um corpo unitário (1418), que compreende uma parede externa (1419a, 1419b). O volume definido pela parede externa (1419a, 1419b) é completamente cheio com o fluido lubrificante. Uma porção da parede (1419a) é flexível, de modo a permitir que ocorram mudanças de volume em cada injeção e reenchimento. A porção da parede (1419a) é feita de um material polimérico, que é auto-vedante com relação à penetração de uma agulha de infusão (1403). O dispositivo de lubrificação, assim, pode ser reenchido com o fluido de lubrificação através da porção de parede polimérica (1419a), ao mesmo tempo em que é implantado subcutaneamente.

A outra porção de parede (1419b) é rígida, de modo a proporcionar alguma estabilidade para os componentes individuais contidos dentro do corpo (1418). Uma área de abertura (1420) é formada na porção de parede rígida (1419b) e uma membrana de penetração (1431) é encaixada com vedação por pressão na área de abertura (1420). A membrana de penetração (1421) é feita de um material auto-vedante com relação às penetrações resultantes da agulha de infusão (1403), cuja agulha de infusão é disposta para penetrar na área de abertura (1420) e, desse modo, penetrar dentro do espaço de articulação a ser lubrificado.

A agulha de infusão (1403) é conectada a um pistão (1414) que separa uma primeira câmara (1415a) na frente do pistão (1414) e uma segunda câmara (1415b) atrás do pistão (14114), conforme discutido acima com referência à figura 2B. Uma mola de retorno (1411) e uma válvula esférica (1412) com uma mola de retorno (1413) são também providas. Aberturas (1422) são providas para conectar a segunda câmara (1415b) ao reservatório (R), de modo que quando a pressão é elevada na primeira câmara (1415a), o pistão (1414) pode expelir o fluido lubrificante da segunda câmara (1415b) através das aberturas (1422) para dentro do reservatório (R), cujo reservatório (R) se encontra aproximadamente à pressão ambiente.

A pressão na primeira câmara (145a) é aumentada por meio de uma bomba (P), que compreende uma parede móvel/flexível (1410) se movimentando de um lado para o outro por meio de um adequado mecanismo de transmissão, motor ou dispositivo similar. Uma passagem de fluxo (1423) é formada em uma carcaça (1424), na qual o pistão (1410) é disposto de modo deslizável. A passagem de fluxo apresenta uma constrição de fluxo (1425) e uma abertura de saída (1426) dentro da carcaça (1424).

O dispositivo de infusão mostrado na figura 2C funciona conforme descrito a seguir. Quando a parede móvel/flexível (1410) é atuada (isto é, movida na direção da seta), o fluido lubrificante contido na primeira câmara (1415a) não irá retornar para o reservatório (R) através da passagem (1423) devido à constrição de fluxo (1425) na passagem de fluxo (1424), mas, irá impulsionar o pistão (1412), com a agulha de infusão (1403) na direção da área de abertura (1420), ao mesmo tempo em que expele o fluido lubrificante da segunda câmara (1415b), através das aberturas (1422), para dentro do reservatório (R). Quando o pistão (1412) se encontra na sua posição de extremidade e a parede móvel/flexível (1410) é ainda movida na direção da seta, a pressão na primeira câmara (1415a), eventualmente, irá se elevar a um nível suficientemente alto, de modo a superar a força de mola da mola de retorno (1413), desse modo, abrindo a válvula esférica (1412) e permitindo ao fluido lubrificante ser descarregado através da agulha de infusão oca (1403), cuja extremidade da ponta (1408) apresenta uma membrana penetrada (1418), e na articulação na qual o corpo (1418) do dispositivo de lubrificação é adequadamente posicionado. Após uma liberação da pressão na primeira câmara (1415a) devido ao deslizamento para trás da parede móvel/flexível (1410), a válvula esférica (1412) irá imediatamente fechar, e o pistão (1414) com a agulha de infusão (1403) serão simultaneamente extraídos de volta para a posição de retração. A passagem de fluxo (1423) é necessária para permitir à parede móvel/flexível (1410) se mover mais ainda para trás, mesmo após o pistão (1412) ter alcançado sua posição de partida, desse modo, extraindo adicional quantidade de fluido lubrificante do reservatório (R) para dentro da primeira câmara (1415a), cuja adicional quantidade de fluido lubrificante compensa a quantidade de líquido de lubrificação liberada para o paciente durante os ciclos intermitentes de injeção. Além da capacitação de avanço e retração intermitentes do mecanismo de transmissão (D), o mecanismo de transmissão do dispositivo de lubrificação mostrado na figura 2C pode compreender ainda meios para lateralmente deslocar a extremidade da ponta (1408) da agulha de infusão (1403), de modo a prevenir a ocorrência de fibrose ou similar.

O dispositivo de lubrificação mostrado na figura 2C proporciona diversas vantagens, de modo a não envolver nenhuma das câmaras de gás e não exigir nenhuma vedação específica da parede móvel/flexível (1410) e elemento de pistão (1412). Deve se observado que todos os componentes do dispositivo de infusão mostrado na figura 2B podem ser feitos de material polimérico, embora seja preferido que pelo menos a agulha de infusão (1403) e as molas de retorno (1411,1413) sejam feitas de um metal inerte.

A figura 2D mostra uma vista em seção transversal de uma unidade de motor-bomba que pode ser usada em conexão com a disposição mostrada na figura 1F. Essa unidade de motor-bomba é extensivamente descrita no documento de patente WO 2004/012806 Al, e as outras unidades de bomba aqui divulgadas podem ser também empregadas em conexão com a presente invenção. A unidade de motor-bomba compreende uma montagem de bomba de válvula, em que uma bomba de membrana (P) e um dispositivo de bomba de válvula (1434) constituem dois elementos principais da unidade montada em uma carcaça cilíndrica (1435). O dispositivo de válvula (1434) inclui um primeiro elemento de válvula na forma de um disco cerâmico (1436) estacionariamente montado e fixado à carcaça (1435), e um segundo elemento de válvula na forma de um disco cerâmico (1437) que se defronta e toca o disco cerâmico (1436), sendo giratório em relação ao disco estacionário (1436). Um motor (1438) é montado na carcaça (1435), incluindo os discos cerâmicos (1436) e (1437). O motor (1438) inclui um eixo de motor acanalado, acoplado a correspondentes ranhuras em um furo central inferior no disco giratório (1437), de modo a permitir ao disco giratório (1437) se movimentar um pouco numa direção axial em relação ao eixo do motor (1439), embora o disco (1437) acompanhe a rotação do motor (1435). No eixo de motor (1439) são montados um elemento tipo batente (1440) e uma arruela de mola (1441), que exerce uma pequena força de pressão contra o disco (1437), para impulsionar o mesmo contra o disco estacionário (1436).

A bomba (P) inclui uma membrana de bomba (1451) que pode ser qualquer tipo de membrana. Preferivelmente, a membrana (1451) é uma membrana de metal, por exemplo, uma membrana de titânio, ou de um tipo de material revestido de plástico, para se obter uma longa vida e se evitar a difusão de líquido através da membrana (1451) no decorrer do tempo. Um dispositivo de operação, que na presente modalidade é incorporado na unidade de bomba de válvula, inclui uma luva de carne (1452) que apresenta uma fenda entalhada, com duas superfícies opostas de carne (1453), uma roda de carne (1454), que gira na fenda entalhada impulsionando a mesma contra as superfícies de carne (1453), e um eixo de bomba (1455) conectado ao disco giratório (1437). A roda de carne (1454) é montada através de um eixo de roda de carne (1456), sobre um eixo de bomba (1455). O eixo de bomba (1455) gira pelo fato de ser conectado ao disco giratório (1437) através de um eixo acanalado (1461), que é acoplado a correspondentes ranhuras em um furo superior central (1461), no disco giratório (1437). O acoplamento acanalado descrito permite ao disco giratório (1437) se movimentar um pouco na direção axial em relação ao eixo de bomba (1455). O eixo de bomba (1455) é montado em um mancai esférico encapsulado (1458) e é estacionário numa direção axial com relação ao mancai esférico (1458). Diversas fendas alongadas (1459) sobre o eixo de bomba (1455) se estendem após o mancai esférico (1458) e servem como passagens de fluxo de líquido entre o primeiro canal (1442) do disco estacionário (1436) e uma câmara de bomba (1460) sob a membrana (1451).

Quando o motor (1438) está girando, a membrana (1451) se movimenta para cima e para baixo. Quando a membrana (1451) se movimenta para cima e para baixo, o disco giratório (1437) conecta o primeiro canal (1442), alternadamente, aos segundo e terceiro canais (1444) e (1445), de modo que o líquido seja transmitido do segundo canal (1444) ou terceiro canal (1445) para a câmara de bomba (1460), ou recebido da câmara de bomba (1456) pelo segundo canal (1444) ou terceiro canal (1445). Na figura 2D, o primeiro canal (1442) é mostrado como sendo conectado ao segundo canal através do canal aberto (1450), de modo que o segundo canal (1444) recebe líquido através do primeiro canal (1442), da câmara (1460).

O material específico selecionado para os discos (1436) e (1437) é importante, pelo fato de que o material selecionado deve ser capaz de funcionar usando tolerâncias bastante estreitas, sem que esses discos sejam grudados entre si no decorrer do tempo. Existem diversos materiais disponíveis no mercado que são adequados para esse fim, por exemplo, materiais cerâmicos ou materiais cerâmicos misturados com outros materiais, como, por exemplo, fibra de carbono.

A figura 3 mostra o dispositivo médico de acordo com uma modalidade, na qual o dispositivo médico é adaptado para substituir a superfície de contato da cabeça de fêmur do osso femoral de um paciente humano. No dispositivo médico de acordo com essa modalidade, a superfície de contato artificial (1103b) do dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais, adaptados para lubrificar a articulação de quadril de um paciente humano com um fluido lubrificante. O dispositivo médico compreende ainda uma porção de fixação (44), para fixação do dispositivo médico à cabeça de fêmur e/ou ao colo de fêmur do osso femoral.

A figura 4 mostra o dispositivo médico de acordo com a figura 3, em corte, mostrando o dispositivo médico compreendendo uma pluralidade de canais em conexão fluida com um reservatório (não mostrado), através de um conduto (1106) colocado centralmente na porção de fixação (44), em que os canais (1105) são totalmente integrados no dispositivo médico. O conduto (1106) transporta o fluido de lubrificação para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105). O conduto termina em uma seção de conexão (1111), que é adaptada para conectar o conduto a um segundo conduto (1106), ou a um reservatório, ou a adicionais canais.

A figura 5 mostra uma vista frontal do corpo de um paciente humano, ilustrando um método laparoscópico/artroscópico de operação de uma articulação de quadril, proporcionando um dispositivo médico de acordo com quaisquer das presentes modalidades, no lado oposto do acetábulo (8). A articulação de quadril compreende o acetábulo (8) e a cabeça de fêmur (5). As pequenas incisões (14) na parede abdominal do paciente humano permitem a inserção de trocartes laparoscópicos (33a, 33b, 33c) dentro do corpo do paciente. Além disso, uma ou mais câmeras (34), um instrumento cirúrgico (35), adaptado para produzir um furo no osso pélvico, ou instrumentos (36) para introdução, colocação, conexão, fixação, criação ou enchimento de um dispositivo médico implantável, podem ser inseridos dentro do dito corpo através dos ditos trocartes laparoscópicos (33a, 33b, 33c).

A figura 6 mostra uma vista lateral do corpo de um paciente humano, em que a articulação de quadril é mostrada em corte. A articulação de quadril compreende uma cabeça de fêmur (5) colocada bem no topo do colo de fêmur (6), que é parte superior do osso femoral (7). A cabeça de fêmur (5) está em conexão com o acetábulo (8), que é uma parte modelada na forma de um bojo do osso pélvico (9). Trocartes laparoscópicos (33a, 33b, 33c) são usados para alcançar a articulação de quadril (39), com uma ou mais câmeras (34), um instrumento cirúrgico (35), adaptado para produzir um furo no osso pélvico, ou instrumentos (36) para introdução, colocação, conexão, fixação, criação ou enchimento de um dispositivo médico implantável.

A figura 7 mostra a produção de um furo (18) no osso pélvico (9), após o osso pélvico (9) ter sido dissecado. O furo (18) é produzido no lado abdominal do osso pélvico (9), através de movimento repetitivo ou contínuo de um dispositivo de produção de furo (22), colocado dentro do paciente humano, no lado abdominal do osso pélvico (9). O furo (18) passa através do osso pélvico (9), no lado oposto do acetábulo (8), e dentro da articulação de quadril (19). De acordo com uma primeira modalidade, o furo (18) é grande, o que permite ao dispositivo médico implantável passar através do mesmo, no seu inteiro tamanho funcional.

A figura 8a mostra uma segunda modalidade, na qual o furo (20), produzido por um método cirúrgico ou laparoscópico/artroscópico é muito menor que o mostrado na figura 8a, o que possibilita ao dispositivo de produção de furo (22) produzir o furo (20) de tamanho menor, desse modo, também a incisão e dissecação executadas no corpo humano do paciente.

A figura 8b mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico foi provido entre a cabeça de fêmur (5) e o acetábulo. O dispositivo médico, de acordo com essa modalidade, compreende múltiplos canais (1105) conectados a um conduto (1106), que, por sua vez, é conectado a uma porção de conexão colocada no furo, no osso pélvico (9). O conduto (1106) transporta fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição aos canais (1105). Para inserção através de um furo (18) no osso pélvico (9), o furo sendo menor que o dispositivo médico, o dispositivo médico pode ser enrolado ou comprimido, ou de acordo com outra modalidade, moldado no local, em um molde adaptado para ser reabsorvido pelo corpo humano, derretido ou servindo como a superfície do dispositivo médico. O dispositivo médico pode ser adaptado para ser fixado mediante uso de um adesivo ou um elemento mecânico de fixação.

A figura 9a mostra uma articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico está sendo provido, através de um furo (18) no osso pélvico (9), para substituição da superfície de contato da cabeça de fêmur (5). O dispositivo médico compreende uma superfície de contato artificial (1103b), e uma porção de fixação (44), colocada centralmente no dispositivo médico e adaptada para fixar o dispositivo médico na cabeça de fêmur (5). O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), que saem na superfície de contato artificial, para lubrificar a articulação de quadril. Os canais se encontram em conexão fluida com um conduto (1106), que, por sua vez, é conectado a uma parte de interconexão (1111b), adaptada para conectar o conduto a um segundo conduto (1106b), ou a uma segunda porção do conduto (1106b), que, por sua vez, se encontra em conexão fluida com um reservatório (1108), colocado no osso femoral (7) do paciente humano. O reservatório (1108) é colocado no osso femoral (7) e é adaptado para manter um fluido lubrificante pressurizado, que, de acordo com a modalidade mostrada na figura 9a, é pressurizado por meio do dito reservatório (1108), que é atuado por uma mola (1109), em conexão com uma porção de parede móvel na forma de um pistão (1110), que pressuriza o fluido lubrificante. Além disso, o reservatório (1108) é conectado a uma porta de injeção (1107), que é posicionada em conexão com o osso femoral (7), abaixo do trocânter maior (1186), entretanto, qualquer outra adequada colocação é também concebível, em conexão com o osso, em uma cavidade ou subcutaneamente. O dispositivo médico, de acordo com a modalidade da figura 9a, é operável usando um reservatório pressurizado, entretanto, de acordo com outras modalidades, o dispositivo médico é operável por meio de um dispositivo de operação energizado, tal como, uma bomba implantável, que pode ser ativada por propulsão direta, tal como, propulsão indutiva ou magnética, ou por uma fonte de energia acumulada, tal como, uma bateria. Os canais ou condutos, de acordo com uma modalidade (não mostrado), podem compreender uma válvula para fechamento do fluxo do fluido lubrificante através do conduto (1106) ou canal (1105), desse modo, fechando a conexão entre o reservatório e a superfície de contato artificial. A válvula pode ser energizada e adaptada para ser controlada de fora do corpo humano, por exemplo, por meio de um controle remoto.

A figura 9b mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico de acordo com outra modalidade foi provido na articulação de quadril, substituindo a superfície de contato da cabeça de fêmur. O dispositivo médico compreende uma superfície de contato artificial (1103b), compreendendo uma pluralidade de canais (1105), cujos canais são conectados a um conduto (1106, 1106b), colocado na parte de fixação do dispositivo médico. O conduto, por sua vez, se encontra em conexão fluida com um reservatório (1108), colocado no interior do osso femoral, preferivelmente, nas partes esponjosas do osso femoral, assim, o reservatório se dispõe em conexão fluida com os canais do dispositivo médico para, lubrificar a superfície de contato artificial (1103b) do dispositivo médico.

A figura 10 mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico implantável adaptado para substituir a superfície de contato do acetábulo está sendo provido. O dispositivo médico compreende uma superfície de acetábulo artificial (65), compreendendo uma pluralidade de canais conectados a um conduto (1106) por meio de uma parte de interconexão (1111). O dispositivo médico, de acordo com a modalidade mostrada na figura 10, é adaptado para ser colocado em um furo (18) no osso pélvico (9), para substituir a superfície de contato de acetábulo (65). A figura 10, além disso, mostra uma unidade na qual o conduto (1106) é conectado e, de acordo com uma modalidade, a unidade compreende um reservatório (1108) e dois dispositivos de geração de pressão (1113a, 1113b), adaptados para gerar uma pressão para pressurizar o fluido lubrificante, para pressionamento do dito fluido lubrificante através do conduto (1106), e ainda através da pluralidade de canais (1105), para lubrificar o dispositivo médico implantável. O conduto (1106) transporta fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição aos canais (1105). Os dispositivos geradores de pressão podem ser atuados por mola ou compreender um elemento cheio de gás pressurizado, que é posteriormente pressurizado pela injeção de um fluido lubrificante dentro do reservatório (1108). A unidade compreende ainda uma porta de injeção (1107), a qual compreende uma membrana auto-vedante (1112), que, preferivelmente, é uma membrana de silicone revestida de Parylene™. De acordo com outra modalidade, a unidade compreende um dispositivo de operação energizado, tal como, uma bomba contida no recipiente (1113a), que bombeia o fluido lubrificante do reservatório (1108), através do conduto (1106), para a pluralidade de canais (1105). De acordo com uma modalidade, a bomba é energizada por uma bateria contida no compartimento (1113b).

A figura 11a mostra um instrumento cirúrgico, adaptado para inserir um dispositivo médico, de acordo com quaisquer das presentes modalidades, ou um molde para produzir um dispositivo médico, de acordo com uma primeira modalidade. O instrumento cirúrgico compreende uma porção de agarramento (76) e uma porção de manipulação (77). De acordo com as modalidades mostradas nas figuras 11a, 11b, 11c, o instrumento compreende ainda um elemento de rotação (78), que possibilita a parte de agarramento (76) girar em relação à parte de manipulação (77), entretanto, é igualmente concebível que o instrumento cirúrgico possa omitir esse elemento de rotação (78).

A figura 11b mostra o instrumento cirúrgico adaptado para inserir uma prótese, partes protéticas ou partes necessárias para produzir ou proporcionar uma superfície de articulação de quadril, de acordo com uma segunda modalidade. De acordo com essa modalidade, o instrumento cirúrgico compreende ainda uma seção paralela deslocada (79), que aumenta o alcance do instrumento e facilita o alcance da articulação de quadril através de um furo no osso pélvico, no lado oposto do acetábulo.

A figura 11c mostra o instrumento cirúrgico adaptado para inserir uma prótese, partes protéticas ou partes necessárias para produzir ou proporcionar uma superfície de articulação de quadril, de acordo com uma terceira modalidade. De acordo com essa modalidade, o instrumento cirúrgico compreende ainda dois elementos de ajuste angular (80a, 80b). Os elementos de ajuste angular podem ser ajustados para variar o ângulo da dita parte de agarramento (76), em relação à porção de manipulação (77), ou fixar um ângulo adequado para proporcionar operação em uma articulação de quadril, através de um furo no osso pélvico, no lado oposto do acetábulo (8).

A figura 12 mostra a articulação de quadril, em corte, quando um dispositivo médico foi provido. O dispositivo médico implantável é adaptado para substituir a superfície de acetábulo, sendo inserido através de um furo (18) no osso pélvico (9), entretanto, em outras modalidades, é igualmente concebível que o dispositivo médico seja adaptado para ser inserido através de um furo no osso femoral (7), ou na cápsula da articulação de quadril. O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), interconectados através de um conduto (1106), que coloca os canais (1105) em conexão fluida entre si. O conduto (1106) transporta o fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105). O conduto (1106) é ainda conectado a uma primeira porção de uma parte de interconexão (1111), que é adaptada para ser conectada a uma segunda porção de uma parte de interconexão (1111b). A parte de interconexão (1111) conecta uma primeira porção do conduto (1106) a uma segunda porção do conduto (1106), possibilitando à primeira porção do conduto (1106) ser inserida no lado do acetábulo do osso pélvico (9), e uma segunda porção do conduto (1106) ser inserida no lado pélvico ou lado oposto do acetábulo, do osso pélvico (9). A conexão das duas porções do conduto (1106) é particularmente benéfica quando o dispositivo médico tiver sido inserido através de um furo (18) no osso femoral (7) ou na cápsula da articulação de quadril, e o reservatório (1108) for implantado na região abdominal do paciente humano ou em outra área no lado abdominal do osso pélvico (9). O conduto (1106) é depois conectado ao reservatório (1108), e adaptado para transportar um fluido lubrificante do reservatório (1108) para uma área da articulação de quadril. O reservatório (1108), de acordo com essa modalidade, é mostrado na figura 12, adaptado para colocar o fluido lubrificante sob pressão por meio de uma mola (1109), que exerce uma força sobre uma porção de parede móvel, na forma de um pistão (1110), pressionando o fluido lubrificante através do conduto (1106) e ainda através dos canais (1105). O reservatório (1108) compreende ainda uma porta de injeção (1107), colocada na parte superior do dito reservatório (1108), para reenchimento do mesmo e, ao mesmo tempo, aumentando a pressão do fluido lubrificante.

A figura 13a mostra um paciente humano em uma vista lateral, mostrando a articulação de quadril, em corte. O osso femoral (7) apresenta uma parte mais próxima compreendendo o colo de fêmur (6), mais próxima ainda da cabeça de fêmur (5). Na figura 13a, um furo (82) está sendo produzido, a partir de uma incisão feita na coxa, o furo se deslocando dentro do osso femoral (7), acompanhando o colo de fêmur (6) e saindo através da cabeça de fêmur (5) e, assim, dentro da articulação de quadril. O furo é usado para prover a articulação de quadril com um dispositivo médico, que, preferivelmente, é possível de ser enrolado ou curvado, para inserção através do dito furo (82).

A figura 13b mostra a articulação de quadril, em corte, quando o dispositivo médico foi provido através do fiiro (82) no osso femoral (7) e fixado ao acetábulo (8). O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), conectados entre si por meio de um conduto (1106). De acordo com outras modalidades, o dispositivo médico pode ser provido através da cápsula da articulação de quadril, ou através de um furo no osso pélvico (9). Após o dispositivo médico se provido, um instrumento (1180) incluindo um reservatório (1108) conectado a um conduto (1106’) é usado para prover o reservatório (1108) ao furo (82) no osso femoral (7), e para conectar o reservatório ao conduto (1106) do dispositivo médico.

A figura 13c mostra a articulação de quadril, em corte, quando o reservatório (1108), colocado no fiiro (82) no osso femoral (7), tiver sido conectado ao dispositivo médico. Além disso, é mostrado um conduto (1106’) saindo do reservatório (1108) para uma porta de injeção (1107), para reenchimento e/ou pressurização do reservatório (1108).

A figura 13d mostra a unidade de reservatório em maiores detalhes, a unidade de reservatório compreendendo uma porção de interconexão (1111), colocada na parte de extremidade da unidade de reservatório, um reservatório pressurizado (1108), que de acordo com a modalidade da figura 13d é pressurizado por meio de uma mola (1109), que impulsiona uma porção de parede móvel (1110) na forma de um pistão (1110). A unidade de reservatório compreende ainda um conduto (1106’), em conexão com o reservatório, e em conexão com uma porta de injeção (1107), para enchimento e/ou pressurização do reservatório (1108) que compreende o fluido lubrificante. A porta de injeção (1107) compreende uma membrana auto-vedante, que pode ser uma membrana de silicone revestida de Parylene™, para inibir a migração celular na superfície da porta de injeção. A seção A-A mostra o conduto (1106) centralmente colocado no centro do reservatório (1108), para enchimento e/ou pressurização do dito reservatório (1108).

A figura 14 mostra uma vista lateral de um paciente humano, em corte, quando um fluido lubrificante está sendo injetado dentro de uma porta de injeção (1107) por meio de um elemento de injeção (92), o qual compreende um recipiente (1115), adaptado para conter o fluido lubrificante a ser injetado. A porta de injeção é conectada a um dispositivo médico implantável, colocado na articulação de quadril através de um conduto (1106), adaptado para suprimento da conexão fluida entre a porta de injeção e o dispositivo médico. O dispositivo médico, por sua vez, compreende uma pluralidade de canais (1105), para lubrificação das superfícies de contato artificial e, desse modo, lubrificação da articulação de quadril. De acordo com a modalidade mostrada na figura 14, o dispositivo médico foi suprido no lado abdominal do osso pélvico (9), através de um furo feito no osso pélvico, que, após isso, foi enchido com o tampão ósseo removido, e vedado e fixado com uma parte de fixação mecânica atuada por parafusos. De acordo com outras modalidades, o dispositivo médico é provido no lado da articulação de quadril do osso pélvico (9), através da cápsula de articulação de quadril (12) ou do osso femoral (7) e, após isso, conectado ao conduto (1106) no lado abdominal do osso pélvico (9), através de uma parte de interconexão (1111). Isso possibilita a colocação da porta de injeção (1107) na região abdominal, subcutaneamente, em uma cavidade e/ou suportado pelo tecido muscular ou tecido do fáscia.

A figura 15 mostra o dispositivo médico em uma modalidade oposta, na qual o dispositivo médico compreende uma primeira superfície de contato artificial (112), compreendendo um formato convexo na direção do centro da articulação de quadril. A primeira superfície de contato artificial (112) é adaptada para ser fixada ao osso pélvico (9) do paciente humano. A superfície convexa de articulação de quadril artificial (112) é adaptada para ser fixada ao osso pélvico (9) e adaptada para ser inserida através de um furo (18) no dito osso pélvico (9). O dispositivo médico compreende uma porca (120), compreendendo roscas para firmemente prender o dispositivo médico ao osso pélvico (9). O dispositivo médico compreende ainda uma parte protética (118), adaptada para ocupar o furo (18) produzido no osso pélvico (9) após o dispositivo médico ter sido implantado no paciente. A parte protética (118) compreende elementos de suporte (119), adaptados para se dispor em contato com o osso pélvico (9), e auxiliar no suporte da carga colocada no dispositivo médico, proveniente do peso do paciente humano, em uso normal. Uso normal é definido como um uso que uma pessoa poderia usar, com uma articulação de quadril natural. Além disso, o dispositivo médico compreende um elemento de fixação (116), compreendendo uma superfície (117), adaptada para se dispor em contato com a superfície convexa de articulação de quadril artificial (112). O elemento de fixação (116) compreende ainda elementos de fixação (115), que são adaptados para auxiliar na fixação do elemento de fixação (116) à cabeça de fêmur (5) ou colo de fêmur (6), que, por sua vez, fixa a superfície convexa de articulação de quadril artificial (112). A superfície convexa de articulação de quadril artificial (112) é fixada a uma haste de fixação (113), compreendendo uma rosca (114) que corresponde à rosca da porca (120), em conexão com a parte protética (118). O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), adaptados para lubrificação da superfície de contato artificial (112). A pluralidade de canais (1105) é conectada entre si através de um conduto (1106), adaptado pata transportar um fluido lubrificante de um reservatório (1108) para a pluralidade de canais (1105), que são inteiramente integrados na superfície de contato artificial (112) do dispositivo, para lubrificação da superfície de contato artificial (112) e, desse modo, lubrificação da articulação de quadril.

A figura 16 mostra o dispositivo médico de acordo com a figura 15, quando o dito dispositivo médico é colocado no interior da articulação de quadril. A primeira superfície de contato artificial (112), que compreende um formato convexo na direção do centro da articulação de quadril é posicionada numa segunda superfície de contato artificial (109), compreendendo um formato côncavo na direção do centro da articulação de quadril. A segunda superfície de contato artificial (109) é colocada e fixada na cabeça de fêmur (5) e colo de fêmur (6) do osso femoral, e presa por um elemento de fixação (116) que compreende uma superfície (117) que se defronta com a primeira superfície convexa de contato artificial (112). O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105), cujos canais são conectados a um conduto (1106), colocado centralmente no dispositivo médico, para prover um fluido lubrificante ao dispositivo médico e lubrificar a superfície de contato artificial (112) e, desse modo, a articulação de quadril.

A figura 17 mostra a provisão de uma parte protética (118) para o furo (18) no osso pélvico (9). A parte protética (118) compreende elementos de suporte (119), adaptados para se dispor em contato com o osso pélvico (9) e auxiliar no suporte da carga colocada no dispositivo médico, a partir do peso do paciente humano em uso normal.

A figura 18 mostra uma modalidade alternativa do dispositivo médico numa modalidade oposta, na qual a parte do dispositivo médico compreendendo uma superfície côncava de articulação de quadril artificial colocada na cabeça de fêmur (5) e colo de fêmur (6) compreende uma pluralidade de canais de lubrificação (1105), cujos canais são conectados a um conduto (1106b), estabelecendo uma conexão fluida entre o dispositivo médico e o reservatório localizado no osso esponjoso do colo de fêmur (6). O reservatório é adaptado para ser reenchido através de uma porta de injeção (1107), que de acordo com a modalidade da figura 18, é colocado em conexão com o osso femoral (7) e situado abaixo do trocânter maior (1186). A unidade de reservatório e o funcionamento da mesma são descritos em maiores detalhes com referência às figuras 9a e 9b. A figura 18, além disso, mostra a parte protética (118), quando fixada ao osso pélvico (9) usando parafusos (121). Os parafusos podem ser auxiliados ou substituídos por um adesivo, que pode ser aplicado em conexão com os parafusos ou na superfície (S), entre a parte protética e o osso pélvico (9).

A figura 19 mostra a perna direita de um paciente humano. O osso femoral (102) apresenta uma parte mais distante compreendendo o côndilo lateral (105), o côndilo mediai (106) e uma área entre os ditos côndilos lateral e medial. As seções da parte mais distante do osso femoral (102) compreendem superfícies de contato da articulação de joelho. A articulação de joelho compreende ainda a patela (101), que é um osso triangular que articula o fêmur (102) e cobre e protege a articulação de joelho. A articulação de joelho compreende também os meniscos (107, 108), que são elementos cartilaginosos dentro da articulação de joelho, que servem como superfícies de articulação, para proteger as extremidades dos ossos de se esfregarem entre si. Os meniscos (107, 108) também atuam como absorvedores de choque na articulação de joelho, para absorver os choques do movimento do paciente humano. Existem dois meniscos (107, 108) em cada joelho, o menisco mediai (107) e o menisco lateral (108). Nos pacientes com osteoartrite, os meniscos (107, 108) que atuam como superfícies de articulação, isto é, superfícies suportadoras de peso, são desgastados e em casos extremos, o osso pode ser exposto na articulação. A articulação do joelho é protegida pela cápsula da articulação do joelho, também conhecida como cápsula articular da articulação do joelho, ou ligamento capsular da articulação do joelho. A cápsula da articulação do joelho é larga e frouxa, fina na frente e nos lados, e contém a patela (101), ligamentos, meniscos (107, 108), e as bursas, que são pequenas bolsas cheias de fluido feitas de tecido fibroso branco. A cápsula da articulação do joelho consiste de uma membrana sinovial e uma membrana fibrosa, separada por depósitos gordurosos anteriores e posteriores.

A figura 20 mostra a articulação de joelho quando superfícies superfície articulação de joelho artificiais (130, 116a) foram providas na parte mais distante do osso femoral (102) e na parte mais próxima do osso da tíbia (104). Um canal lateral e medial (125a, 125b) supre as superfícies de contato e, desse modo, a articulação de joelho com fluido lubrificante, para reduzir o atrito da articulação de joelho.

A figura 21 mostra o corpo de um paciente humano em uma vista frontal, onde uma unidade de reservatório (127) é implantada subcutaneamente na região abdominal do paciente humano. A unidade de reservatório de acordo com essa modalidade compreende um dispositivo de operação na forma de uma bomba (130), que é energizada por uma bateria (128), para bombeamento de um fluido do reservatório (129), através de um conduto, para um canal (125), desse modo, proporcionando o suprimento das superfícies de contato artificial da articulação de joelho com um fluido lubrificante. A unidade de reservatório é fixada ao tecido muscular ou tecido do fáscia (1181) da parede abdominal, em que o dito tecido muscular (1181) é preso entre a unidade de reservatório e a porta de injeção (1107), disposta exteriormente ao tecido muscular ou tecido do fáscia (1181).

A figura 22a mostra uma modalidade na qual o dispositivo médico compreende uma superfície de articulação de joelho artificial (115), prendendo o côndilo medial, lateral ou medial e lateral (106) da articulação de joelho, que se dispõe na porção mais distante do osso femoral (7). O dispositivo médico, de acordo com essa modalidade, compreende uma pluralidade de canais (1105) para lubrificação das superfícies de contato artificial, a pluralidade de canais se dispondo em conexão fluida entre si através de um conduto (1106), que, por sua vez, se dispõe em conexão fluida com um reservatório (1108), que compreende uma porta de injeção (1107) para reenchimento do reservatório ou pressurização do fluido lubrificante contido no dito reservatório (1108). O conduto (1106) transporta o fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105).

A figura 22b mostra a articulação de joelho em uma vista lateral, quando um dispositivo médico compreendendo uma superfície de contato artificial (1102) foi provido na parte mais próxima do osso da tíbia (104), que, juntamente com o osso da fibula (103) proporciona a parte óssea inferior da perna. A superfície de articulação de joelho artificial compreende uma pluralidade de canais (1105)que se dispõem em conexão fluida com um conduto (1106), adaptado para transportar fluido lubrificante a partir de um reservatório (1108). O reservatório (1108), de acordo com a modalidade da figura 22b, é colocado na parte traseira do osso da tíbia (104) e fixado ao osso da tíbia (104), e compreende uma porta de injeção (1107) para injetar um fluido lubrificante dentro do reservatório (1108) e/ou pressurizar um fluido lubrificante contido no reservatório (1108). O conduto (1106) transporta o fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105).

A figura 23 mostra o dispositivo médico para implantação em uma articulação de joelho, em maiores detalhes. O dispositivo médico compreende uma pluralidade de canais (1105) colocados ao longo da superfície de contato artificial do dispositivo médico, para lubrificação da superfície de contato do dito dispositivo médico. Os canais (1105) são conectados a um conduto (1106) para transporte do fluido lubrificante ao longo da superfície de contato artificial (1101) do dispositivo médico. O conduto (1106) transporta fluido lubrificante para as entradas (1123), para posterior distribuição para os canais (1105).

A figura 24 mostra uma vista lateral, em corte, do dispositivo médico, mostrando os canais (1105) totalmente integrados na superfície de contato artificial e conectados entre si, em que o conduto (1106) fornece fluido lubrificante aos canais (1105) para lubrificação da superfície de contato artificial do dispositivo médico. O conduto (1106) transporta fluido lubrificante para a entrada (1123), para posterior distribuição para os canais (1105).

A figura 25a mostra um dispositivo médico para implantação em uma articulação de joelho de um paciente humano, o dispositivo médico compreendendo diversas partes (119) de dispositivo médico, adaptadas para serem conectadas entre si e a uma parte de base (118) do dispositivo médico, por meio de elementos mecânicos de fixação (120), que proporcionam um encaixe de forma entre a pluralidade de partes de dispositivo médico (119) e parte de base (118). Além disso, a parte de base (118) do dispositivo médico compreende uma porção de fixação (117), que é adaptada para proporcionar fixação mecânica do dispositivo médico a um osso humano, tal como, a parte mais próxima do osso da tíbia. A parte de base (118) do dispositivo médico compreende ainda um canal, para suprimento de um fluido lubrificante à superfície de contato artificial da articulação de joelho.

A figura 25b mostra o dispositivo médico de acordo com a figura 25a, quando em um estado montado.

A figura 26 mostra o dispositivo médico de acordo com as figuras 25a e 25b, quando o dispositivo médico está sendo fixado ao osso da tíbia (104).

A figura 27 mostra a parte mais próxima do osso da tíbia quando um dispositivo médico compreendendo uma superfície de contato artificial (116) foi fixado ao osso da tíbia (104). O canal (1105) da superfície de contato artificial é conectado a um conduto (1106), que proporciona o suprimento de uma conexão fluida entre o canal (1105) do dispositivo médico e um primeiro e segundo reservatórios (1108), colocados no interior do osso da tíbia (1104), no lado medial e no lado lateral. O conduto conecta ainda os primeiro e segundo reservatórios com uma porta de injeção (1107), colocada no lado medial do osso pélvico, para reenchimento e/ou pressurização dos reservatórios (1108). Os reservatórios (1108), de acordo com a modalidade mostrada na figura 27, são adaptados para colocar o fluido lubrificante sob pressão, desse modo, pressionando o fluido lubrificante para fora dos canais (1105), sobre a superfície de contato artificial, para lubrificação da articulação de joelho. Para essa finalidade, o reservatório (1108) compreende uma mola (1109), que se dispõe em conexão com uma porção de parede móvel na forma de um pistão (1110), para pressionamento do fluido lubrificante.

A figura 28 mostra o paciente humano em uma vista frontal, quando um sistema de lubrificação implantável (120) foi implantado. O sistema de lubrificação implantável (120) é adaptado para injetar um fluido lubrificante de modo contínuo, intermitente ou quando necessário, dentro da dita articulação de quadril. De acordo com a modalidade mostrada na figura 61, o sistema de lubrificação implantável compreende duas unidades interconectadas (121, 122). As duas unidades interconectadas são colocadas na região abdominal do paciente humano e se dispõem em conexão com a articulação de quadril através de um conduto (1106).

A figura 29 mostra em maiores detalhes, o sistema de lubrificação implantável (120), que pode ser usado em combinação com quaisquer dos dispositivos médicos aqui descritos. De acordo com a modalidade mostrada, o sistema de lubrificação implantável compreende uma primeira unidade (121), compreendendo um elemento de bombeamento (123), adaptado o fluido lubrificante de um reservatório (1108) para uma área da articulação de quadril. A primeira unidade (121) compreende ainda uma porta de injeção (1107), para enchimento do reservatório (1108) de fora do corpo humano, sem ter de executar um procedimento cirúrgico. A porta de injeção (1107) compreende uma membrana auto-vedante, que pode ser penetrada com uma agulha fixada a uma seringa. A primeira unidade (121) compreende ainda um receptor de energia sem fio (124), preferivelmente, compreendendo uma bobina. O dito receptor de energia sem fio é usado para carregar uma bateria (126). De acordo com essa modalidade, o sistema de lubrificação implantável (120) compreende ainda uma segunda unidade (122), que, por sua vez, compreende uma bateria (126) e um reservatório de fluido (1108). O fluido lubrificante (128) é bombeado do reservatório (1108) através da primeira unidade (121) com o dispositivo de bombeamento, através do conduto (1106) e dentro da área da articulação de quadril, onde ele ajuda a lubrificação das superfícies de articulação de quadril, ou das superfícies de contato artificial do dispositivo médico implantável. O fluido lubrificante, preferivelmente, é um fluido lubrificante biocompatível, como, por exemplo, o ácido hialurônico.

A figura 30 mostra o sistema de lubrificação implantável, adaptado para ser usado com quaisquer dos presentes dispositivos médicos, de acordo com uma modalidade na qual o sistema de lubrificação implantável é um sistema de lubrificação circulante, compreendendo uma entrada (130) dentro da articulação a ser lubrificada, e uma saída (131). Preferivelmente, esse sistema é um sistema para lubrificação contínua, onde o elemento de bombeamento (123) circula continuamente o fluido lubrificante (128) no interior da articulação de quadril.

A figura 31 mostra um sistema de lubrificação implantável para lubrificação circulante, adaptado para ser usado com quaisquer dos presentes dispositivos médicos, em que o sistema de lubrificação compreende ainda um elemento de filtração (132) para filtrar o fluido lubrificante. O filtro é adaptado para ser de auto- limpeza, e a matéria filtrada é disposta através do canal de descarga (133), dentro do abdômen do paciente humano ou dentro de um recipiente fixado ao canal de descarga (133). Mediante a filtração do fluido lubrificante (128), o sistema de lubrificação circulante pode operar por longos períodos, sem a necessidade de quaisquer procedimentos cirúrgicos.

A figura 32 mostra o fluido lubrificante da figura 29, quando da lubrificação de um dispositivo médico implantável, compreendendo uma superfície de contato artificial (45) pela provisão de um fluido lubrificante (128).

A figura 33a mostra um sistema de lubrificação que pode ser adaptado para ser usado em combinação com quaisquer dos presentes dispositivos médicos, de acordo com outra modalidade, em que o sistema de lubrificação compreende uma unidade (1310) compreendendo uma agulha retrátil (1311) fixada a um sistema de operação, para operar a dita agulha retrátil (1311). A agulha é adaptada para penetrar uma membrana auto-vedante (1314), colocada no osso pélvico (9) para injetar um fluido lubrificante dentro da articulação de quadril. Um conduto (1106) é adaptado para suprir a unidade (1310) com um fluido lubrificante, a partir de uma porta de injeção e/ou de um adicional reservatório, que pode ser implantado subcutaneamente ou em uma cavidade do corpo.

A figura 33b mostra o sistema de lubrificação em um estado em que a agulha retrátil (1311) se encontra na sua posição avançada, onde o dispositivo de operação já operou a agulha retrátil (1311). Desse modo, a agulha penetra na membrana auto-vedante (1314) e é colocada numa posição em que a injeção do fluido de lubrificação se torna possível.

A figura 34 ilustra um sistema para tratamento de uma doença, compreendendo um aparelho (10) da presente invenção colocado no abdômen de um paciente. Um dispositivo de transformação de energia implantado (1002) é adaptado para fornecer energia às partes consumidoras de energia do aparelho, através de uma linha de suprimento (1003). Um dispositivo externo de transmissão de energia (1004) para energizar de modo não-invasivo o aparelho (10), transmite energia por pelo menos um sinal de energia sem fio. O dispositivo de transformação de energia implantado (1002) transforma a energia do sinal de energia sem fio em energia elétrica, que é suprida através da linha de suprimento de energia (1003).

O dispositivo de transformação de energia implantado (1002) pode também compreender outros componentes, tais como: uma bobina para recepção e/ou transmissão de sinais e energia; uma antena para recepção e/ou transmissão de sinais; um microcontrolador; uma unidade de controle de carga, opcionalmente, compreendendo um dispositivo de armazenamento de energia, tal como, um capacitor, um ou mais sensores, como, por exemplo, sensor de temperatura, sensor de pressão, sensor de posicionamento, sensor de movimento, etc.; um transceptor; um motor, opcionalmente, incluindo um controlador de motor; uma bomba e outras partes para controlar a operação de um implante médico.

O sinal de energia sem fio pode incluir um sinal de onda selecionado dentre os seguintes: um sinal de onda sonora, um sinal de onda ultra-sônica, um sinal de onda eletromagnética, um sinal de luz infravermelha, um sinal de luz visível, um sinal de luz ultravioleta, um sinal de luz laser, um sinal de microondas, um sinal de onda de rádio, um sinal de radiação de raios X, e um sinal de radiação gama. Alternativamente, o sinal de energia sem fio pode incluir um campo elétrico ou magnético ou uma combinação de campo elétrico e campo magnético.

O dispositivo de transmissão de energia sem fio (1004) pode transmitir um sinal portador para transportar o sinal de energia sem fio. Esse sinal portador pode incluir um sinal digital, um sinal analógico ou uma combinação de sinais digitais e analógicos. Nesse caso, o sinal de energia sem fio inclui um sinal analógico ou um sinal digital ou uma combinação de sinal analógico e sinal digital.

De um modo geral, o dispositivo de transformação de energia (1002) é proporcionado para transformar a energia sem fio de uma primeira forma de energia, transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004), em uma segunda forma de energia, que, tipicamente, é diferente da primeira forma de energia. O aparelho implantado (10) é operável em resposta à segunda forma de energia. O dispositivo de transmissão de energia (1002) pode diretamente acionar o aparelho com a segunda forma de energia, quando o dispositivo de transformação de energia (1002) transforma a primeira forma de energia, transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004), na segunda forma de energia. O sistema pode incluir ainda um acumulador implantável, onde a segunda forma de energia é usada, pelo menos parcialmente, para carregar o acumulador.

Alternativamente, a energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004) pode ser usada para diretamente acionar o aparelho, quando a energia sem fio estiver sendo transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004). Quando o sistema compreender um dispositivo de operação para operar o aparelho, conforme será descrito abaixo, a energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004) poderá ser usada para diretamente acionar o dispositivo de operação, para criar energia cinética, de modo a promover a operação do aparelho.

A energia sem fio da primeira forma de energia pode compreender ondas sonoras e o dispositivo de transformação de energia (1002) pode incluir um elemento piezelétrico, para transformar as ondas sonoras em energia elétrica. A energia da segunda forma de energia pode compreender energia elétrica, na forma de uma corrente contínua ou de corrente contínua pulsante, ou uma combinação de corrente contínua e corrente contínua pulsante, ou uma corrente alternada, ou uma combinação de corrente contínua e corrente alternada. Normalmente, o aparelho compreende componentes elétricos que são energizados com energia elétrica. Outros componentes elétricos implantáveis do sistema podem incluir, pelo menos, um protetor de nível de voltagem ou pelo menos um protetor de corrente constante, conectados aos componentes elétricos do aparelho.

Opcionalmente, uma dentre a energia da primeira forma de energia e energia da segunda forma de energia pode compreender energia magnética, energia cinética, energia sonora, energia química, energia radiante, energia eletromagnética, energia fotoelétrica, energia nuclear, ou energia térmica. Preferivelmente, uma dentre a energia da primeira forma de energia e energia da segunda forma de energia pode compreender energia não-magnética, energia não-cinética, energia não-química, energia não-sônica, energia não-nuclear ou energia não-térmica.

O dispositivo de transmissão de energia pode ser controlado de fora do corpo do paciente, para liberar energia eletromagnética sem fio, e a energia eletromagnética sem fio liberada é utilizada para operar o aparelho. Alternativamente, o dispositivo de transmissão de energia é controlado de fora do corpo do paciente, para liberar energia não-magnética sem fio, e a energia não-magnética sem fio liberada é utilizada para operar o aparelho.

O dispositivo externo de transmissão de energia (1004) também inclui um dispositivo de controle remoto sem fio, tendo um transmissor externo de sinal para transmitir um sinal de controle sem fio, para controlar de um modo não-invasivo o aparelho. O sinal de controle é recebido por um receptor de sinal implantado, que pode ser incorporado no dispositivo de transformação de energia implantado (1002), ou ser separado do mesmo.

O sinal de controle sem fio pode incluir um sinal de freqüência, de amplitude, ou de fase modulada, ou uma combinação dos mesmos. Alternativamente, o sinal de controle sem fio inclui um sinal analógico ou um sinal digital, ou uma combinação de um sinal analógico e sinal digital. Alternativamente, o sinal de controle sem fio compreende um campo elétrico ou magnético, ou uma combinação de campo magnético e campo elétrico.

O dispositivo de controle remoto sem fio pode transmitir um sinal portador, para transportar o sinal de controle sem fio. Esse sinal portador pode incluir um sinal digital, analógico ou uma combinação de sinais digitais e analógicos. Quando o sinal de controle inclui um sinal analógico ou um sinal digital, ou uma combinação de um sinal analógico e digital, o dispositivo de controle remoto sem fio, preferivelmente, transmite um sinal de onda portadora eletromagnética, para transportar os sinais de controle digitais ou analógicos.

A figura 35 ilustra o sistema mostrado na figura 34, na forma de um diagrama em bloco mais generalizado, mostrando o aparelho (10), o dispositivo de transformação de energia (1002) acionando o aparelho (10), através da linha de suprimento (1003), e o dispositivo externo de transmissão de energia (1004). A pele do paciente (1005), geralmente mostrada por meio de uma linha vertical, separa o interior do paciente, à direita da linha, do exterior do paciente, à esquerda da linha.

A figura 36 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 35, exceto em que um dispositivo de inversão, na forma de um interruptor elétrico (1006), operável, por exemplo, mediante energia polarizada, é também implantado no paciente para inverter o aparelho (10). Quando o interruptor é operado por energia polarizada, o controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004) transmite um sinal sem fio que conduz energia polarizada, e o dispositivo de transformação de energia implantado (1002) transforma a energia polarizada sem fio em uma corrente polarizada, para operar o interruptor elétrico (1006). Quando a polaridade da corrente é mudada pelo dispositivo de transformação de energia implantado (1002), o interruptor elétrico (1006) inverte a função executada pelo aparelho (10).

A figura 37 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 35, exceto em que um dispositivo de operação (1007) implantado no paciente para operar o aparelho (10) é provido entre o dispositivo de transformação de energia implantado (1002) e o aparelho (10). Esse dispositivo de operação pode se apresentar na forma de um motor (1007), como, por exemplo, um servomotor elétrico. O motor (1007) é ativado com a energia do dispositivo de transformação de energia implantado (1002), quando o controle remoto do dispositivo externo de transmissão de energia (1004) transmite um sinal de energia sem fio para o receptor do dispositivo de transformação de energia implantado (1002).

A figura 38 mostra uma modalidade idêntica à modalidade mostrada na figura 35, exceto em que compreende um dispositivo de operação, na forma de uma instalação (1008), incluindo uma unidade de motor/bomba (1009) e um reservatório de fluido (1010), também implantados no paciente. Nesse caso, o aparelho (10) é hidraulicamente operado, isto é, um fluido hidráulico é bombeado pela unidade de motor/bomba (1009), a partir do reservatório de fluido (1010), através de um conduto (1011) para o aparelho (10), para operar o dito aparelho, e fluido hidráulico é bombeado pela unidade de motor/bomba (1009), de volta do aparelho (10) para o reservatório de fluido (1010), para retornar o aparelho para uma posição de partida. O dispositivo de transformação de energia implantado (1002) transforma a energia sem fio em uma corrente, por exemplo, uma corrente polarizada, para acionar a unidade de motor/bomba (1009) através de uma linha de suprimento de energia elétrica (1012).

Ao invés de se dispor de um aparelho hidraulicamente operado (10), é também concebível que o dispositivo de operação compreenda um dispositivo de operação pneumático. Nesse caso, o fluido hidráulico pode ser ar pressurizado, a ser usado em um procedimento de regulação, e o reservatório de fluido é substituído por uma câmara de ar.

Em todas essas modalidades, o dispositivo de transformação de energia (1002) pode incluir um acumulador recarregável, tal como, uma bateria ou um capacitor, a serem carregados pela energia sem fio, para suprimento de energia a qualquer parte consumidora de energia do sistema.

Como alternativa, o dispositivo de controle remoto sem fio descrito acima pode ser substituído por um controle manual de qualquer parte implantada, ao se fazer contato com a mão do paciente, mais provavelmente, contato indireto, por exemplo, pressionamento de um botão colocado sob a pele.

A figura 39 mostra uma modalidade da invenção compreendendo o dispositivo externo de transmissão de energia (1004), com o seu dispositivo de controle remoto sem fio, o aparelho (10), nesse caso, hidraulicamente operado, e o dispositivo de transformação de energia implantado (1002), compreendendo ainda um reservatório de fluido hidráulico (1013), uma unidade de motor/bomba (1009) e um dispositivo de inversão na forma de dispositivo de desvio de válvula hidráulica (1014), todos implantados no paciente. Logicamente, a operação hidráulica pode ser facilmente executada, mediante simples mudança da direção do bombeamento, pelo que, a válvula hidráulica pode ser então omitida. O controle remoto pode ser um dispositivo separado do dispositivo externo de transmissão de energia ou incluído no mesmo. O motor da unidade de motor/bomba (1009) é um motor elétrico. Em resposta a um sinal de controle do controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004), o dispositivo de transformação de energia implantado (1002) ativa a unidade de motor/bomba (1009) com energia, proveniente da energia transportada pelo sinal de controle, pelo que a unidade de motor/bomba (1009) distribui fluido hidráulico entre o reservatório de fluido hidráulico (1013) e o aparelho (10). O controle remoto do dispositivo externo de transmissão de energia (1004) comanda o dispositivo de desvio de válvula hidráulica (1014) para desviar a direção de fluxo do fluido hidráulico, entre uma direção na qual o fluido é bombeado pela unidade de motor/bomba (1009) do reservatório de fluido hidráulico (1013) para o aparelho (10), de modo a operar o aparelho, e em outra direção oposta, na qual o fluido é bombeado pela unidade de motor/bomba (1009) de volta do aparelho (10) para o reservatório de fluido hidráulico (1013), de modo a retornar o aparelho para uma posição de partida.

A figura 40 mostra uma modalidade da invenção compreendendo o dispositivo externo de transmissão de energia (1004) com o seu controle remoto sem fio, o aparelho (10), o dispositivo de transformação de energia implantado (1002), uma unidade interna de controle implantada (1015), controlada pelo controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004), um acumulador implantado (1016) e um capacitor implantado (1017). A unidade interna de controle (1015) dispõe de armazenamento da energia elétrica recebida do dispositivo de transformação de energia implantado (1002) no acumulador (1016), o qual fornece energia para o aparelho (10). Em resposta a um sinal de controle do controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004), a unidade interna de controle (1015) libera energia elétrica do acumulador (1016) e transfere a energia liberada através das linhas de suprimento de energia (1018) e 1019), ou diretamente transfere energia elétrica do dispositivo de transformação de energia implantado (1002), através de uma linha de suprimento de energia (1020), capacitor (1017) (que estabiliza a corrente elétrica), linha de suprimento de energia (1021) e linha de suprimento de energia (1019), para a operação do aparelho (10).

A unidade interna de controle, preferivelmente, é programável de fora do corpo do paciente. Numa modalidade preferida, a unidade interna de controle é programada para regular o aparelho (10), de acordo com uma programação de tempo previamente definida ou de acordo com a entrada de informação de qualquer sensor que detecta qualquer possível parâmetro físico do paciente, ou qualquer parâmetro funcional do sistema.

De acordo com uma alternativa, o capacitor (1017) na modalidade mostrada na figura 40, pode ser omitido. De acordo com outra alternativa, o acumulador (1016) nessa modalidade pode ser omitido.

A figura 41 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 35, exceto em que uma bateria (1022) para suprimento de energia para a operação do aparelho (10), e um interruptor elétrico (1023) para comutar a operação do aparelho (10) são também implantados no paciente. O interruptor elétrico (1023) pode ser controlado pelo controle remoto e pode também ser operado pela energia suprida pelo dispositivo de transformação de energia implantado (1002), para comutar de um modo desligado, no qual a bateria (1022) não está em uso, para um modo ligado, no qual a bateria (1022) fornece energia para a operação do aparelho (10).

A figura 42 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 41, exceto em que uma unidade interna de controle (1015), controlável pelo controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004) é também implantada no paciente. Nesse caso, o interruptor elétrico (1023) é operado pela energia suprida pelo dispositivo de transformação de energia implantado (1002), para comutar de um modo desligado, no qual o controle remoto sem fio é impedido de comandar a unidade interna de controle (1015) e a bateria não está em uso, para um modo de espera, no qual o controle remoto é permitido de comandar a unidade interna de controle (1015), para liberar energia elétrica da bateria (1022), para a operação do aparelho (10).

A figura 43 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 42, exceto em que um acumulador (1016) é substituído por uma bateria (1022) e os componentes implantados são interligados de modo diferente. Nesse caso, o acumulador (1016) armazena energia proveniente do dispositivo de transformação de energia implantado (1002). Em resposta a um sinal de controle do controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004), a unidade interna de controle (1015) comanda o interruptor elétrico (1023) para comutar de um modo desligado, no qual o acumulador (1016) não está em uso, para um modo ligado, no qual o acumulador (1016) fornece energia para a operação do aparelho (10). O acumulador pode ser combinado com, ou substituído por um capacitor.

A figura 44 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 43, exceto em que uma bateria (1022) é também implantada no paciente e os componentes implantados são interligados de modo diferente. Em resposta a um sinal de controle do controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004), a unidade interna de controle (1015) comanda o acumulador (1016) para liberar energia para operar o interruptor elétrico (1023), para comutar de um modo desligado, no qual a bateria (1022) não se encontra em uso, para um modo ligado, no qual a bateria (1022) fornece energia elétrica para a operação do aparelho (10).

Alternativamente, o interruptor elétrico (1023) pode ser operado pela energia suprida pelo acumulador (1016), para comutar de um modo desligado, no qual o controle remoto sem fio é impedido de comandar a bateria (1022) para fornecer energia elétrica e a mesma não se encontra em uso, para um modo de espera, no qual o controle remoto sem fio é permitido de comandar a bateria (1022), para suprir energia elétrica para a operação do aparelho (10).

Deverá ser entendido que o interruptor (1023) e todos os outros interruptores no presente pedido de patente devem ser interpretados na sua modalidade mais ampla. Isso significa um transistor, MCU, MCPU, ASIC, FPGA ou um conversor de sinal D/A (digital/analógico), ou qualquer outro componente ou circuito eletrônico que possa comutar a energia nos modos ligado e desligado. Preferivelmente, o interruptor é controlado de fora do corpo do paciente, ou alternativamente, por uma unidade interna de controle implantada.

A figura 45 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 41, exceto em que um motor (1007), um dispositivo de inversão mecânico, na forma de uma caixa de engrenagens (1024), e uma unidade interna de controle (1015) para comandar a caixa de engrenagens (1024) são também implantados no paciente. A unidade interna de controle (1015) comanda a caixa de engrenagens (1024) para inverter a função executada pelo aparelho (10) (mecanicamente operado). Um procedimento ainda mais simples é mudar eletronicamente a direção do motor. A caixa de engrenagens interpretada na sua modalidade mais ampla pode significar uma disposição de um mecanismo servo, economizando força para o dispositivo de operação, em favor de uma atuação de maior curso.

A figura 46 mostra uma modalidade da invenção idêntica à modalidade mostrada na figura 52, exceto em que os componentes implantados são interligados de modo diferente. Assim, nesse caso, a unidade interna de controle (1015) é ativada pela bateria (1022) quando o acumulador (1016), adequadamente um capacitor, ativar o interruptor elétrico (1023) para comutar para um modo ligado. Quando o interruptor elétrico (1023) se encontrar em seu modo ligado, a unidade interna de controle (1015) é permitida de comandar a bateria (1022) para suprir ou não, energia para a operação do aparelho (10).

A figura 47 mostra de forma esquemática, combinações concebíveis de componentes implantados do aparelho, para obtenção de diversas opções de comunicação. Basicamente, são mostrados o aparelho (10), a unidade interna de controle (1015), a unidade de motor ou bomba (1009) e o dispositivo externo de transmissão de energia (1004), incluindo o controle remoto externo sem fio. Conforme já descrito acima, o controle remoto sem fio transmite um sinal de controle que é recebido pela unidade interna de controle (1015), que, por sua vez, controla os diversos componentes implantados do aparelho.

Um dispositivo de realimentação, preferivelmente, compreendendo um sensor ou um dispositivo de medição (1025), pode ser implantado no paciente para detectar um parâmetro físico do mesmo. O parâmetro físico pode ser pelo menos um parâmetro selecionado do grupo que consiste de parâmetros de pressão, volume, diâmetro, esticamento, alongamento, extensão, movimento, dobramento, elasticidade, contração muscular, impulso nervoso, temperatura do corpo, pressão sangüínea, fluxo sangüíneo, batimentos cardíacos e respiração. O sensor pode detectar quaisquer dos parâmetros físicos acima. Assim, por exemplo, o sensor pode ser um sensor de pressão ou um sensor de movimento. Alternativamente, o sensor (1025) pode ser disposto para detectar um parâmetro funcional. O parâmetro funcional pode estar correlacionado à transferência de energia para carregamento de uma fonte de energia implantada, podendo ainda incluir pelo menos um parâmetro, selecionado do grupo de parâmetros que consiste de: eletricidade, qualquer parâmetro elétrico, pressão, volume, diâmetro, esticamento, alongamento, extensão, movimento, dobramento, elasticidade, temperatura e fluxo.

A realimentação pode ser enviada para a unidade interna de controle ou para fora, para uma unidade externa de controle, preferivelmente, através da unidade interna de controle. A realimentação pode ser enviada de fora do corpo, através do sistema de transferência de energia ou de um sistema de comunicação separado, com receptores e transmissores.

A unidade interna de controle (1015) ou, alternativamente, o controle remoto externo sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (1004) pode comandar/controlar o aparelho (10), em resposta a sinais provenientes do sensor (1025). Um transceptor pode ser combinado com o sensor (1025), para enviar informação sobre o parâmetro físico detectado para o controle remoto externo sem fio. O controle remoto sem fio pode compreender um transmissor ou um transceptor de sinal e a unidade interna de controle (1015) pode compreender um receptor ou um transceptor de sinal. Alternativamente, o controle remoto sem fio pode compreender um receptor ou um transceptor de sinal e a unidade interna de controle (1015) pode compreender um transmissor ou um transceptor de sinal. Os acima mencionados transceptores, transmissores e receptores podem ser usados para enviar informação ou dados correlacionados ao aparelho (10), do interior do corpo do paciente para fora do mesmo.

Quando a unidade de motor/bomba (1009) e a bateria (1022) para acionamento da unidade de motor/bomba (1009) são implantadas, a informação correlacionada ao carregamento da bateria (1022) pode ser realimentada. Para ser mais preciso, quando do carregamento de uma bateria ou acumulador com energia, a informação de realimentação correlacionada ao dito processo de carregamento é enviada e o suprimento de energia é mudado em conformidade.

A figura 48 mostra uma modalidade alternativa em que o aparelho (10) é regulado de fora do corpo do paciente. O sistema (1000) compreende uma bateria (1022) conectada ao aparelho (10) através de um interruptor elétrico subcutâneo (1026). Assim, a regulação do aparelho (10) é realizada de modo não-invasivo mediante pressionamento manual do interruptor subcutâneo, pelo que a operação do aparelho (10) é comutada nos modos liga e desliga. Deverá ser observado que a modalidade mostrada é simplificada e que adicionais componentes, tais como, uma unidade interna de controle ou qualquer outra peça aqui divulgada, podem ser adicionadas ao sistema. Dois interruptores subcutâneos podem também ser usados. Na modalidade preferida, um interruptor implantado envia informação para a unidade interna de controle para executar um desempenho predeterminado e quando o paciente pressiona novamente o interruptor, o desempenho é invertido.

A figura 49 mostra uma modalidade alternativa, em que o sistema (1000) compreende um reservatório de fluido hidráulico (1013), hidraulicamente conectado ao aparelho. Uma regulação de modo não-invasivo é executada mediante pressionamento manual do reservatório hidráulico conectado ao aparelho. Alternativamente, o reservatório de fluido hidráulico (1013) é adaptado para funcionar com uma porta de injeção, para injeção de fluido hidráulico, preferivelmente, para calibração do fluido hidráulico.

O sistema pode incluir um comunicador externo de dados e um comunicador interno de dados implantável, que se comunica com o comunicador externo de dados. O comunicador interno alimenta dados correlacionados ao aparelho ou ao paciente para o comunicador externo de dados, e/ou, o comunicador externo de dados alimenta dados para o comunicador interno de dados.

A figura 50 ilustra esquematicamente uma disposição do sistema que é capaz de enviar informação do interior do corpo do paciente para fora do mesmo, proporcionando informação de realimentação correlacionada a pelo menos um parâmetro funcional do aparelho ou sistema, ou informação correlacionada a um parâmetro físico do paciente, a fim de suprir uma quantidade precisa de energia a um receptor interno de energia implantado (1002), conectado aos componentes consumidores de energia implantados no aparelho (10). Esse receptor de energia (1002) pode incluir uma fonte de energia e/ou um dispositivo de transformação de energia. Em resumo, a energia sem fio é transmitida de uma fonte externa de energia (1004a), localizada fora do corpo do paciente e é recebida pelo receptor interno de energia (1002), localizado no interior do paciente. O receptor interno de energia é adaptado para direta ou indiretamente suprir a energia recebida para os componentes consumidores de energia do aparelho (10), através de um interruptor (1026). Um balanço de energia é determinado entre a energia recebida pelo receptor interno de energia (1002) e a energia usada pelo aparelho (10), e a transmissão de energia sem fio é então controlada com base no balanço de energia determinado. Assim, o balanço de energia proporciona uma precisa indicação da correta quantidade de energia necessária, que seja suficiente para adequadamente operar o aparelho (10), sem provocar indevido aumento de temperatura do mesmo.

Na figura 50, a pele do paciente é indicada por uma linha vertical (1005). Aqui, o receptor de energia compreende um dispositivo de transformação de energia (1002) localizado no interior do paciente, preferivelmente, logo abaixo da pele do paciente (1005). De modo geral, o dispositivo de transformação de energia implantado (1002) pode ser colocado no abdômen, tórax, fáscia do músculo (por exemplo, na parede abdominal), subcutaneamente, ou em qualquer outra localização adequada. O dispositivo de transformação de energia implantado (1002) é adaptado para receber energia sem fio (E), transmitida a partir de uma fonte externa de energia (1004a), provida no dispositivo externo de transmissão de energia (1004), localizado exteriormente à pele do paciente (1005), na vizinhança do dispositivo de transformação de energia implantado (1002).

Conforme é bem conhecido no segmento da técnica, a energia sem fio (E), geralmente, pode ser transferida por meio de qualquer adequado dispositivo Transferidor de Energia Transcutâneo (TET), tal como, um dispositivo incluindo uma bobina primária disposta na fonte externa de energia (1004a) e uma bobina secundária adjacente, disposta no dispositivo de transformação de energia implantado (1002). Quando uma corrente elétrica é alimentada através da bobina primária, a energia na forma de uma voltagem é induzida na bobina secundária, a qual pode ser usada para ativar os componentes consumidores de energia implantados no aparelho, por exemplo, após armazenamento da energia de chegada em uma fonte de energia implantada, tal como, uma bateria recarregável ou um capacitor. Entretanto, a presente invenção, geralmente, não é limitada a qualquer técnica específica de transferência de energia, nem a quaisquer dispositivos TET ou fontes de energia, pelo que, pode ser utilizado qualquer tipo de energia sem fio.

A quantidade de energia recebida pelo receptor de energia implantado pode ser comparada com a energia usada pelos componentes implantados no aparelho. O termo “energia usada” é então entendido para incluir também a energia armazenada pelos componentes implantados do aparelho. Um dispositivo de controle inclui uma unidade externa de controle (1004b), que comanda a fonte externa de energia (1004a), com base no balanço de energia determinado, para regular a quantidade de energia transferida. A fim de transferir a quantidade correta de energia, o balanço de energia e a quantidade necessária de energia são determinados por meio de um dispositivo de determinação, incluindo uma unidade interna de controle implantada (1015), conectada entre o interruptor (1026) e o aparelho (10). A unidade interna de controle (1015) pode, então, ser disposta para receber diversas medições obtidas por meio de adequados sensores ou dispositivos similares (não mostrado), medindo certas características do aparelho (10), de algum modo refletindo a quantidade exigida de energia necessária para uma adequada operação do aparelho (10). Além disso, a condição presente do paciente pode ser também detectada por meio de adequados dispositivos de medição ou sensores, a fim de prover parâmetros que reflitam a condição do paciente. Conseqüentemente, essas características e/ou parâmetros podem ser correlacionados ao estado atual do aparelho (10), tal como, consumo de energia, modo de operação e temperatura, assim como, a condição do paciente refletida por parâmetros, tais como, temperatura do corpo, pressão sangüínea, batimentos cardíacos e respiração. Outros tipos de parâmetros físicos do paciente e parâmetros funcionais do dispositivo são descritos em outro local.

Além disso, uma fonte de energia na forma de um acumulador (1016) pode, opcionalmente, ser conectada ao dispositivo de transformação de energia implantado (1002), através da unidade de controle (1015), para acumular a energia recebida, para posterior uso pelo aparelho (10). Alternativamente ou adicionalmente, as características de tal tipo de acumulador que também refletem a quantidade necessária de energia podem também ser medidas. O acumulador pode ser substituído por uma bateria recarregável e as características medidas podem ser correlacionadas ao estado atual da bateria, como, também, a qualquer parâmetro elétrico, por exemplo, consumo de energia, voltagem, temperatura, etc. A fim de proporcionar suficiente voltagem e corrente para o aparelho (10), e ainda para evitar um excessivo aquecimento, é claramente entendido que a bateria deve ser carregada de modo ótimo, mediante recebimento de uma correta quantidade de energia do dispositivo de transformação de energia implantado (1002), isto é, uma quantidade de energia não tão pequena, nem demasiadamente grande. O acumulador pode ser também um capacitor com características correspondentes.

Assim, por exemplo, as características da bateria podem ser medidas regularmente, para determinar o estado momentâneo da bateria, que pode então ser armazenado como uma informação do estado em um adequado dispositivo de armazenamento, na unidade interna de controle (1015). Assim, sempre que novas medições forem feitas, a informação armazenada do estado da bateria pode, conseqüentemente, ser atualizada. Desse modo, o estado da bateria pode ser “calibrado” através da transferência de uma correta quantidade de energia, de modo a manter a bateria em uma condição ótima.

Portanto, a unidade interna de controle (1015) do dispositivo de determinação é adaptada para determinar o balanço de energia e/ou a quantidade de energia momentaneamente exigida (tal como, energia por unidade de tempo ou energia acumulada), com base nas medições feitas pelos sensores ou dispositivos de medição acima mencionados do aparelho (10), ou do paciente ou, se for usada uma fonte implantada de energia, ou qualquer combinação dos mesmos. A unidade interna de controle (1015) é ainda conectada a um transmissor interno de sinal (1027), disposto para transmitir um sinal de controle que reflete a determinada quantidade requerida de energia para um receptor externo de sinal (1004c), conectado à unidade externa de controle (1004b). A quantidade de energia transmitida da fonte externa de energia (1004a) pode então ser regulada, em resposta ao sinal de controle recebido.

Alternativamente, o dispositivo de determinação pode incluir a unidade externa de controle (1004b). Nessa alternativa, as medições do sensor podem ser transmitidas diretamente para a unidade externa de controle (1004b), pelo que o balanço de energia e/ou a quantidade de energia momentaneamente necessária pode ser determinada pela unidade externa de controle (1004b), dessa forma, integrando a função acima descrita da unidade interna de controle (1015) na unidade externa de controle (1004b). Nesse caso, a unidade interna de controle (1015) pode ser omitida e as medições de sensor são fornecidas diretamente ao transmissor interno de sinal (1027), o qual envia as medições para o receptor externo de sinal (1004c) e unidade externa de controle (1004b). O balanço de energia e a quantidade de energia presentemente exigida podem então ser determinados pela unidade externa de controle (1004b), com base nas referidas medições do sensor.

Conseqüentemente, a presente solução de acordo com a disposição da figura 50 utiliza a realimentação da informação indicando a energia requerida, o que é mais eficiente do que as soluções anteriores, pelo fato de se basear no uso real de energia comparado à energia recebida, por exemplo, com relação à quantidade de energia, à diferença de energia, ou à velocidade de recebimento de energia, se comparada à velocidade de energia usada pelos componentes consumidores de energia implantados do aparelho. O aparelho pode usar a energia recebida, tanto para consumir, como para armazenar a energia em uma fonte implantada de energia ou dispositivo similar. Os diferentes parâmetros discutidos acima poderão, então, ser usados, caso seja de importância e de necessidade, e também como uma ferramenta para a determinação do balanço real de energia. Entretanto, esses parâmetros podem também ser necessitados per si, para quaisquer ações tomadas internamente, para especificamente operar o aparelho.

O transmissor interno de sinal (1027) e o receptor externo de sinal (1004c) podem ser implementados como unidades separadas, usando adequados dispositivos de transferência de sinais, tais como, sinais de rádio, sinais de infravermelho (IR) ou sinais ultra-sônicos. Alternativamente, o transmissor interno de sinal (1027) e o receptor externo de sinal (1004c) podem ser integrados no dispositivo de transformação de energia implantado (1002) e fonte externa de energia (1004a), respectivamente, de modo a conduzir os sinais de controle em uma direção inversa em relação à transferência de energia, basicamente, usando a mesma técnica de transmissão. Os sinais de controle podem ser modulados com relação à freqüência, fase ou amplitude.

Assim, a informação de realimentação pode ser transferida por um sistema de comunicação separado, incluindo receptores e transmissores, ou pode ser integrada no sistema de energia. De acordo com a presente invenção, tal realimentação de informação e sistema de energia integrado compreende um receptor interno de energia implantável, para receber energia sem fio, o receptor de energia tendo uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina. A segunda bobina externa do transmissor de energia transmite energia sem fio, que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia. Esse sistema compreende ainda um interruptor de energia, para comutar a conexão da primeira bobina interna para o primeiro circuito eletrônico em um modo liga e desliga, de modo que a informação de realimentação correlacionada ao carregamento da primeira bobina seja recebida pelo transmissor externo de energia na forma de uma variação de impedância na carga da segunda bobina externa, quando o interruptor de energia comuta a conexão da primeira bobina interna para o primeiro circuito eletrônico, em um modo liga e desliga. Na implementação desse sistema, na disposição mostrada pela figura 50, o interruptor (1026) é separado e controlado pela unidade interna de controle (1015), ou integrado na unidade interna de controle (1015). Deve ser entendido que o interruptor (1026) deve ser interpretado na sua modalidade mais ampla. Isso significa um transistor,

MCU, MCPU, ASIC FPGA ou um conversor (D/A), ou qualquer outro componente ou circuito eletrônico que possa comutar a energia em um modo liga e desliga.

Para concluir, a disposição de suprimento de energia ilustrada na figura 50 pode operar, basicamente, da seguinte maneira. O balanço de energia é primeiro determinado pela unidade interna de controle (1015) do dispositivo de determinação. Um sinal de controle que reflete a quantidade requerida de energia é também criado pela unidade interna de controle (1015) e o sinal de controle é transmitido do transmissor interno de sinal (1027) para o receptor externo de sinal (1004c). Alternativamente, o balanço de energia pode ser determinado pela unidade externa de controle (1004b), ao invés de depender da implementação conforme mencionada acima. Nesse caso, o sinal de controle pode conduzir resultados de medição de diversos sensores. A quantidade de energia emitida da fonte externa de energia (1004a) pode então ser regulada pela unidade externa de controle (1004b), com base no balanço de energia determinado, por exemplo, em resposta ao sinal de controle recebido. Esse processo pode ser repetido intermitentemente em certos intervalos, durante o andamento da transferência de energia ou pode ser executado em uma base mais ou menos contínua, durante a etapa de transferência de energia.

A quantidade de energia transferida, geralmente, pode ser regulada mediante ajuste de diversos parâmetros de transmissão na fonte externa de energia (1004a), tais como, voltagem, corrente, amplitude, freqüência de onda e características de pulso.

Esse sistema pode também ser usado para obter informação sobre os fatores de acoplamento entre as bobinas em um sistema TET, tanto para calibrar o sistema, como para descobrir um local ótimo para a bobina externa em relação à bobina interna e para otimizar a transferência de energia, simplesmente, comparando, nesse caso, a quantidade de energia transferida com a quantidade de energia recebida. Assim, por exemplo, se a bobina externa for movimentada, o fator de acoplamento poderá variar e movimentos corretamente exibidos poderão fazer com que a bobina externa encontre um local ótimo para transferir energia. Preferivelmente, a bobina externa é adaptada para calibrar a quantidade de energia transferida, para se obter a informação de realimentação no dispositivo de determinação, antes de o fator de acoplamento ser maximizado.

Essa informação do fator de acoplamento pode também ser usada com uma realimentação durante a transferência de energia. Nesse caso, o sistema de energia da presente invenção compreende um receptor interno de energia implantável, para recebimento de energia sem fio, o receptor de energia tendo uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina. A segunda bobina externa do transmissor de energia transmite energia sem fio, que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia. Esse sistema compreende ainda um dispositivo de realimentação, para comunicação da quantidade de energia recebida na primeira bobina como uma informação de realimentação, e em que o segundo circuito eletrônico inclui um dispositivo de determinação para recebimento da informação de realimentação, e para comparação da quantidade de energia transferida pela segunda bobina com a informação de realimentação correlacionada à quantidade de energia recebida na primeira bobina, para se obter o fator de acoplamento entre a primeira bobina e a segunda bobina. O transmissor de energia pode regular a energia transmitida em resposta ao fator de acoplamento obtido.

Com referência à figura 51, embora a transferência de energia sem fio para operar o aparelho tenha sido descrita acima, possibilitando uma operação não- invasiva, deve ser observado que o aparelho pode também ser operado com energia ligada a fios. Tal exemplo é mostrado na figura 51, em que um interruptor externo (1026) é interconectado entre a fonte externa de energia (1004a) e um dispositivo de operação, tal como, um motor elétrico (1007) que opera o aparelho (10). Uma unidade externa de controle (1004b) comanda a operação do interruptor externo (1026), para executar a adequada operação do aparelho (10).

A figura 52 ilustra diferentes modalidades de como a energia recebida pode ser fornecida e utilizada pelo aparelho (10). De modo similar ao exemplo mostrado na figura 50, um receptor interno de energia (1002) recebe energia sem fio (E) de uma fonte externa de energia (1004a), a qual é controlada por uma unidade de controle de transmissão (1004b). O receptor interno de energia (1002) pode compreender um circuito de voltagem constante, indicado por um quadro pontilhado “V constante” na figura, para suprimento de energia sob voltagem constante ao aparelho (10). O receptor interno de energia (1002) pode compreender ainda um circuito de corrente constante, indicado por um quadro pontilhado “C constante” na referida figura, para fornecimento de energia sob corrente constante ao aparelho (10).

O aparelho (10) compreende uma peça consumidora de energia (10a), que pode ser um motor, bomba, dispositivo de restrição ou qualquer outro acessório médico que requeira energia para sua operação elétrica. O aparelho (10) pode compreender ainda um dispositivo de armazenamento de energia (10b) para armazenar a energia suprida do receptor interno de energia (1002). Assim, a energia suprida pode ser diretamente consumida pela peça consumidora de energia (10a) ou armazenada pelo dispositivo de armazenamento de energia (10b), ou a energia suprida pode ser parcialmente consumida e parcialmente armazenada. O aparelho (10) pode compreender ainda uma unidade de estabilização de energia (10c), para estabilizar a energia suprida do receptor interno de energia (1002). Assim, a energia pode ser suprida de uma maneira flutuante, de modo que possa ser necessário estabilizar a energia, antes de a mesma ser consumida ou armazenada.

A energia suprida do receptor interno de energia (1002) pode ser ainda acumulada e/ou estabilizada por meio de uma unidade de estabilização de energia separada (1028), localizada fora do aparelho (10), antes de a mesma ser consumida e/ou armazenada pelo aparelho (10). Alternativamente, a unidade de estabilização de energia (1028) pode ser integrada no receptor interno de energia (1002). Em cada caso, a unidade de estabilização de energia (1028) pode compreender um circuito de voltagem constante e/ou um circuito de corrente constante.

Deve ser observado que a figura 50 e a figura 52 ilustram algumas possíveis, mas, não-limitativas, opções de implementação, com relação a como os diversos componentes e elementos funcionais mostrados podem ser dispostos e conectados entre si. Entretanto, um especialista versado na técnica irá facilmente observar que diversas variações e modificações poderão ser feitas dentro do escopo da presente invenção.

A figura 53, esquematicamente, mostra um circuito de medição de balanço de energia de um dos modelos propostos do sistema, para controlar a transmissão de energia sem fio ou o sistema de controle de balanço de energia. O circuito possui um sinal de saída centralizado em 2,5 V, proporcionalmente correlacionado ao desequilíbrio de energia. A derivada desse sinal mostra que o valor oscila para cima ou para baixo, e o quanto rápido essa modificação ocorre. Se a quantidade de energia recebida for inferior à energia usada pelos componentes implantados do aparelho, mais energia será transferida e, desse modo, carregada na fonte de energia. O sinal de saída do circuito, tipicamente, é alimentado de um conversor analógico/digital (A/D) e convertido em um formato digital. A informação digital pode depois ser enviada para o dispositivo externo de transmissão de energia, permitindo ao mesmo ajustar o nível da energia transmitida. Outra possibilidade é ter um sistema completamente analógico utilizando comparadores, que comparam o nível de balanço de energia com determinados limites máximos e mínimos, enviando informação para o dispositivo externo de transmissão de energia, caso o balanço extrapole o intervalo de valores máximos ou mínimos.

A figura 53, de forma esquemática, mostra uma implementação de circuito para um sistema que transfere energia para os componentes de energia implantados do aparelho da presente invenção, de fora do corpo do paciente, usando transferência indutiva de energia. Um sistema de transferência indutiva de energia, tipicamente, usa uma bobina externa transmissora e uma bobina interna receptora. A bobina receptora (Ll) é incluída na figura esquemática 36; as peças de transmissão do sistema são excluídas.

A implementação do conceito geral de balanço de energia e o modo pelo qual a informação é transmitida para o transmissor externo de energia podem, logicamente, ser implementados de numerosas e diferentes maneiras. A figura esquemática 53 e o método acima descrito de avaliação e transmissão de informação devem somente ser considerados como exemplos de como implementar o sistema de controle.

Detalhes do Circuito

Na figura 53, os símbolos (Yl), (Y2), (Y3), etc., simbolizam pontos de teste dentro do circuito. Os componentes apresentados no diagrama e seus respectivos valores são valores que são aplicados nessa específica implementação e que, logicamente, representam apenas um de um número infinito de possíveis soluções de projeto.

A energia para ativar o circuito é recebida pela bobina receptora de energia (Ll). A energia para os componentes implantados é transmitida, nesse caso específico, em uma freqüência de 25 kHz. O sinal de saída do balanço de energia está presente no ponto de teste (Yl).

Os especialistas versados na técnica irão imaginar que as diversas modalidades apresentadas acima do sistema poderão ser combinadas de diversas e diferentes maneiras. Assim, por exemplo, o interruptor elétrico (1006) da figura 36 pode ser incorporado em quaisquer das modalidades apresentadas nas figuras 39-45, o dispositivo de desvio de válvula hidráulica (1014) da figura 39, pode ser incorporado na modalidade apresentada na figura 38 e a caixa de engrenagens (1024) pode ser incorporada na modalidade apresentada na figura 37. Deve ser observado que o interruptor pode simplesmente significar qualquer circuito ou componente eletrônico.

As modalidades descritas em conexão com as figuras 50, 52 e 53 identificam um método e um sistema para controlar a transmissão de energia sem fio para os componentes consumidores de energia implantados de um aparelho operável eletricamente. Esse método e sistema serão definidos, em termos gerais, a seguir.

Portanto, é proporcionado um método para controlar a transmissão de energia sem fio fornecida a componentes consumidores de energia implantados, de um aparelho conforme descrito acima. A energia sem fio (E) é transmitida a partir de uma fonte externa de energia localizada exteriormente ao paciente e recebida por um receptor interno de energia localizado no interior do paciente, o receptor interno de energia sendo conectado aos componentes consumidores de energia implantados do aparelho, para direta ou indiretamente fornecer a energia recebida para os mesmos. Um balanço de energia é determinado entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para a operação do aparelho. A transmissão de energia sem fio (E), a partir da fonte externa de energia, é depois controlada com base no determinado balanço de energia.

A energia sem fio pode ser transmitida de forma indutiva, de uma bobina primária na fonte externa de energia, para uma bobina secundária no receptor interno de energia. Uma modificação no balanço de energia pode ser detectada para controlar a transmissão de energia sem fio, com base na modificação de balanço de energia detectada. Uma diferença pode ser também detectada entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada pelo dispositivo médico, para controlar a transmissão de energia sem fio, com base na diferença de energia detectada.

Ao se controlar a transmissão de energia, a quantidade de energia sem fio transmitida pode ser diminuída, se a modificação de balanço de energia detectada implicar em que o balanço de energia esteja aumentando ou vice-versa. A diminuição/aumento de transmissão de energia pode corresponder ainda a uma velocidade de modificação detectada.

A quantidade de energia sem fio transmitida pode ser ainda diminuída, se a diferença de energia detectada implicar em que a energia recebida seja maior do que a energia usada ou vice-versa. A diminuição/aumento de transmissão de energia pode então corresponder à magnitude da diferença de energia detectada.

Conforme mencionado acima, a energia usada para a operação do dispositivo médico pode ser consumida para operar o dito dispositivo médico, e/ou armazenada em pelo menos um dispositivo de armazenamento de energia do dispositivo médico.

Quando parâmetros elétricos e/ou físicos do dispositivo médico e/ou parâmetros físicos do paciente são determinados, a energia pode ser transmitida para consumo e armazenamento, de acordo com uma velocidade de transmissão por unidade de tempo, a qual é determinada com base nos ditos parâmetros. A quantidade total de energia transmitida pode também ser determinada com base nos ditos parâmetros.

Quando uma diferença é detectada entre a quantidade total de energia recebida pelo receptor interno de energia e a quantidade total de energia consumida e/ou armazenada, e a diferença detectada está correlacionada à integral em relação ao tempo de pelo menos um parâmetro elétrico medido correlacionado ao dito balanço de energia, a integral pode ser determinada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

Quando a derivada é determinada em relação ao tempo de um parâmetro elétrico medido, correlacionado à quantidade de energia consumida e/ou armazenada, a derivada pode ser determinada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

A transmissão de energia sem fio da fonte externa de energia pode ser controlada, mediante aplicação de pulsos elétricos à fonte externa de energia, a partir de um primeiro circuito elétrico para transmissão da energia sem fio, os pulsos elétricos tendo bordas guias e bordas de fiiga, variando as extensões dos primeiros intervalos de tempo entre sucessivas bordas guias e bordas de fuga dos pulsos elétricos, e/ou as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas bordas guias e bordas de fuga dos pulsos elétricos, e transmitindo a energia sem fio, a energia transmitida sendo gerada a partir dos pulsos elétricos com uma potência variada, em que a variação da potência depende das extensões dos primeiro e segundo intervalos de tempo.

Nesse caso, a freqüência dos pulsos elétricos pode ser substancialmente constante quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. Quando da aplicação de pulsos elétricos, os pulsos elétricos podem permanecer sem modificações, exceto quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. A amplitude dos pulsos elétricos pode ser substancialmente constante quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. Além disso, os pulsos elétricos podem ser variados, somente variando as extensões dos primeiros intervalos de tempo, entre sucessivas bordas guias e bordas de fuga dos pulsos elétricos.

Uma seqüência de dois ou mais pulsos elétricos pode ser suprida em uma fila, pelo que quando da aplicação da seqüência de pulsos, do tipo em que a seqüência tem um primeiro pulso elétrico no início da seqüência e um segundo pulso elétrico no final da seqüência, duas ou mais seqüências de pulsos podem ser fornecidas em uma fila, em que são variadas as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas bordas de fuga do segundo pulso elétrico em uma primeira seqüência de pulsos, e a borda guia do primeiro pulso elétrico de uma segunda seqüência de pulsos.

Quando da aplicação de pulsos elétricos, os pulsos elétricos podem apresentar uma corrente substancialmente constante e uma voltagem substancialmente constante. Os pulsos elétricos podem também apresentar uma corrente substancialmente constante e uma voltagem substancialmente constante. Além disso, os pulsos elétricos podem também apresentar uma freqüência substancialmente constante. Os pulsos elétricos dentro de uma seqüência de pulsos podem, igualmente, apresentar uma freqüência substancialmente constante.

O circuito formado pelo primeiro circuito elétrico e fonte externa de energia pode apresentar um primeiro período de tempo característico ou primeiro tempo constante e, quando efetivamente se varia a energia transmitida, essa freqüência de período de tempo pode ocorrer na faixa do primeiro período de tempo característico ou de tempo constante, ou de um tempo mais curto.

Um sistema compreendendo um aparelho conforme descrito acima é então proporcionado, para controlar a transmissão de energia sem fio fornecida aos componentes consumidores de energia implantados do referido aparelho. Em seu aspecto mais amplo, o sistema compreende um dispositivo de controle para comandar a transmissão de energia sem fio de um dispositivo de transmissão de energia e um receptor interno de energia implantável, para receber a energia sem fio transmitida, o receptor interno de energia sendo conectado aos componentes consumidores de energia implantados do aparelho, para, direta ou indiretamente, fornecer a energia recebida aos mesmos. O sistema compreende ainda um dispositivo de determinação, adaptado para determinar um balanço de energia entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para os componentes consumidores de energia implantados do aparelho, em que o dispositivo de controle comanda a transmissão de energia sem fio, a partir do dispositivo externo de transmissão de energia, com base no balanço de energia determinado pelo dispositivo de determinação.

Em uma modalidade, pelo menos uma bateria pode fazer parte de ou substituir o dispositivo de transformação de energia (1002), para suprir energia ao aparelho (10) através de uma linha de suprimento de energia. Em uma modalidade, a bateria não é recarregável. Em uma modalidade alternativa, a bateria é recarregável. O fornecimento da bateria pode, logicamente, ser colocado distante e incorporado no dispositivo.

Além disso, o sistema pode compreender qualquer um dos seguintes itens: - Uma bobina primária na fonte externa de energia, adaptada para transmitir a energia sem fio de forma indutiva para uma bobina secundária no receptor interno de energia. - O dispositivo de determinação é adaptado para detectar uma modificação no balanço de energia, e o dispositivo de controle comanda a transmissão de energia sem fio, com base na modificação de balanço de energia detectada. - O dispositivo de determinação é adaptado para detectar uma diferença entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para os componentes de consumo de energia implantáveis do aparelho, e o dispositivo de controle comanda a transmissão de energia sem fio, com base na diferença de energia detectada. - O dispositivo de controle comanda o dispositivo externo de transmissão de energia para diminuir a quantidade de energia sem fio transmitida, se a modificação de balanço de energia detectada implicar em que o balanço de energia esteja aumentando ou vice- versa, pelo que a diminuição/aumento da transmissão de energia corresponde a uma velocidade de modificação detectada. - O dispositivo de controle comanda o dispositivo externo de transmissão de energia para diminuir a quantidade de energia sem fio transmitida, se a diferença de energia detectada implicar em que a energia recebida é maior que a energia usada, ou vice-versa, pelo que a diminuição/aumento da transmissão de energia corresponde à magnitude da dita diferença de energia detectada. - A energia usada para o aparelho é consumida para operar o aparelho e/ou armazenada em pelo menos um dispositivo de armazenamento de energia do aparelho. - Quando os parâmetros elétricos e/ou físicos do aparelho e/ou os parâmetros físicos do paciente são determinados, o dispositivo de transmissão de energia transmite a energia para consumo e armazenamento de acordo com uma velocidade de transmissão por unidade de tempo, que é determinada pelo dispositivo de determinação com base nos ditos parâmetros. O dispositivo de determinação também determina a quantidade total de energia transmitida com base nos ditos parâmetros. - Quando uma diferença é detectada entre a quantidade total de energia recebida pelo receptor interno de energia e a quantidade total de energia consumida e/ou armazenada, e a diferença detectada é correlacionada à integral em relação ao tempo de pelo menos um parâmetro elétrico medido correlacionado ao balanço de energia, o dispositivo de determinação determina a integral para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia. - Quando a derivada é determinada em relação ao tempo de um parâmetro elétrico medido correlacionado à quantidade de energia consumida e/ou armazenada, o dispositivo de determinação determina a derivada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia. - O dispositivo de transmissão de energia compreende uma bobina colocada externamente em relação ao corpo humano, e um circuito elétrico é provido para acionar a bobina externa com pulsos elétricos, de modo a transmitir a energia sem fio. Os pulsos elétricos apresentam bordas guias e de fuga, e o circuito elétrico é adaptado para variar os primeiros intervalos de tempo entre sucessivas bordas guias e bordas de fuga, e/ou segundos intervalos de tempo entre sucessivas bordas de fuga ou bordas guias dos pulsos elétricos, para variar a potência da energia sem fio transmitida. Como resultado, o receptor de energia que recebe a energia sem fio transmitida apresenta uma potência variada. - O circuito elétrico é adaptado para liberar os pulsos elétricos para que permaneçam sem modificação, exceto com a variação dos primeiro e segundo intervalos de tempo. - O circuito elétrico apresenta uma constante de tempo, adaptada para variar os primeiro e segundo intervalos de tempo, somente na faixa da primeira constante de tempo, de modo que quando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo são variadas, a potência transmitida sobre a bobina é variada. - O circuito elétrico é adaptado para liberar os pulsos elétricos para que sejam variados, somente através da variação das extensões dos primeiro intervalos de tempo, entre sucessivas bordas guias e de fuga dos pulsos elétricos. - O circuito elétrico é adaptado para fornecer uma seqüência de dois ou mais pulsos elétricos em uma fila, dita seqüência apresentando um primeiro pulso elétrico no início da seqüência de pulsos e um segundo pulso elétrico no final da seqüência de pulsos; e - as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas bordas de fuga do segundo pulso elétrico em uma primeira seqüência de pulsos, e da borda guia do primeiro pulso elétrico de uma segunda seqüência de pulsos, são variadas pelo primeiro circuito eletrônico. - O circuito elétrico é adaptado para prover os pulsos elétricos como pulsos tendo uma altura, e/ou amplitude, e/ou intensidade, e/ou voltagem, e/ou corrente, e/ou freqüência, substancialmente constantes. - O circuito elétrico apresenta uma constante de tempo, sendo adaptado para variar os primeiro e segundo intervalos de tempo somente na faixa da primeira constante de tempo, de modo que quando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo são variadas, a potência transmitida sobre a primeira bobina é variada. - O circuito elétrico é adaptado para proporcionar pulsos elétricos, variando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo somente dentro de uma faixa que inclui a primeira constante de tempo, ou que se encontra localizada relativamente próxima à primeira constante de tempo, comparada com a magnitude da primeira constante de tempo.

As figuras 54-57 mostram, em maiores detalhes, diagramas em bloco de quatro diferentes modos de acionamento hidráulico ou pneumático de um aparelho implantado de acordo com a invenção.

A figura 54 mostra um sistema conforme descrito acima. O sistema compreende um aparelho implantado (10) e ainda um reservatório de regulação separado (1013), uma bomba unidirecional (1009) e uma válvula recíproca (1014).

A figura 55 mostra o aparelho (10) e um reservatório de fluido (1013). Ao movimentar a parede do reservatório de regulação ou modificar o tamanho do mesmo para qualquer outro diferente, o ajuste do aparelho pode ser realizado sem nenhuma válvula, apenas mediante a simples passagem de fluido, a qualquer momento, através da movimentação da parede do reservatório.

A figura 56 mostra o aparelho (10), uma bomba de duas vias (1009) e o reservatório de regulação (1013).

A figura 57 mostra um diagrama em bloco de um sistema servo inverso, com um primeiro sistema fechado comandando um segundo sistema fechado. O servossistema compreende um reservatório de regulação (1013) e um servo-reservatório (1050). O servo-reservatório (1050) comanda mecanicamente o aparelho (10) através de uma interligação mecânica (1054). O aparelho apresenta uma cavidade expansível/contraível. Essa cavidade é preferivelmente expandida ou contraída através do suprimento de fluido hidráulico do maior reservatório ajustável (1052), em conexão de fluido com o aparelho (10). Alternativamente, a cavidade contém gás compressível, o qual pode ser comprimido e expandido sob o comando do servo-reservatório (1050).

O servo-reservatório (1050) pode, também, fazer parte do próprio aparelho.

Em uma modalidade, o reservatório de regulação é colocado subcutaneamente sob a pele do paciente, sendo operado através do impulsionamento da superfície externa do mesmo, por meio de um dedo. Esse sistema é ilustrado nas figuras 58a-58c. Na figura 58a, é mostrado um reservatório de regulação subcutâneo flexível (1013), conectado a um servo-reservatório de formato abaulado (1050) por meio de um conduto (1011). Esse servo-reservatório no formato abaulado ou de fole (1050) compreende um aparelho flexível (10). No estado mostrado na figura 58a, o servo- reservatório (1050) contém uma quantidade mínima de fluido e a maior quantidade de fluido é encontrada no reservatório de regulação (1013). Devido à interligação mecânica entre o servo-reservatório (1050) e o aparelho (10), o formato externo do aparelho (10) é contraído, isto é, ocupa menos espaço que o seu volume máximo. Esse volume máximo é mostrado com linhas tracejadas na figura.

A figura 58b mostra um estado em que um usuário, como, por exemplo, o paciente no qual o aparelho está implantado, pressiona o reservatório de regulação (1013), de modo que o fluido ali contido é trazido para circular através do conduto (1011) e dentro do servo-reservatório (1050), o qual, graças ao seu formato de fole, se expande longitudinalmente. Essa expansão, por sua vez, expande o aparelho (10), de modo a ocupar o seu volume máximo, dessa forma, esticando a parede do estômago (não mostrado) que se dispõe em contato.

O reservatório de regulação (1013), preferivelmente, é provido de um dispositivo (1013a) para manter o seu formato após a compressão. Esse dispositivo que, esquematicamente, é mostrado na figura, irá então manter o aparelho (10) em uma posição esticada, também, quando o usuário liberar o reservatório de regulação. Dessa maneira, o reservatório de regulação, essencialmente, opera como um interruptor de comutação, tipo liga e desliga, para o sistema.

Uma modalidade alternativa de operação hidráulica ou pneumática será agora descrita com referência às figuras 59 e 60a-60c. O diagrama em bloco mostrado na figura 59 compreende um primeiro sistema fechado, que controla um segundo sistema fechado. O primeiro sistema compreende um reservatório de regulação (1013) e um servo-reservatório (1050). O servo-reservatório (1050) comanda mecanicamente um reservatório maior ajustável (1052), através de uma interligação mecânica (1054). Um aparelho implantado (10) tendo uma cavidade expansível/contraível, por sua vez, é comandado pelo maior reservatório ajustável (1052), mediante suprimento de fluido hidráulico do maior reservatório ajustável (1052), em conexão de fluido com o aparelho (10).

Um exemplo dessa modalidade será agora descrito com referência às figuras 60a-60c. Como na modalidade anterior, o reservatório de regulação é colocado subcutaneamente sob a pele do paciente, sendo operado mediante impulsionamento da superfície externa do mesmo através de um dedo. O reservatório de regulação (1013) se encontra em conexão de fluido com um servo-reservatório de formato de fole (1050) através de um conduto (1011). No primeiro sistema fechado (1013, 1011, 1050) mostrado na figura 60a, o servo-reservatório (1050) contém uma mínima quantidade de fluido e a maior quantidade de fluido é encontrada no reservatório de regulação (1013).

O servo-reservatório (1050) é mecanicamente conectado a um maior reservatório ajustável (1052), no presente exemplo, também apresentando um formato de fole, mas, com um diâmetro maior que o servo-reservatório (1050). O maior reservatório ajustável (1052) está em conexão de fluido com o aparelho (10). Isso significa que quando um usuário empurra o reservatório de regulação (1013), dessa forma, deslocando fluido do reservatório de regulação (1013) para o servo-reservatório (1050), a expansão do servo-reservatório (1050) irá deslocar um maior volume de fluido do maior reservatório ajustável (1052) para o aparelho (10). Em outras palavras, nesse mecanismo servo inverso, um pequeno volume no reservatório de regulação é comprimido com uma força maior e isso cria um movimento de uma maior área total com menos força por unidade de área.

Como na modalidade anterior descrita acima com referência às figuras 58a-58c, o reservatório de regulação (1013), preferivelmente, é provido de um dispositivo (1013a) para manter o seu formato após compressão. Esse dispositivo que, esquematicamente, é mostrado na figura, irá então manter o aparelho (10) em uma posição esticada, também, quando o usuário liberar o reservatório de regulação. Dessa maneira, o reservatório de regulação, essencialmente, opera como um interruptor de comutação do tipo liga e desliga, para o sistema.

Embora as diferentes partes descritas acima tenham especificas colocações nos desenhos, deverá ser entendido que essas colocações podem variar, dependendo da aplicação.

O fluido lubrificante usado em quaisquer das presentes modalidades, preferivelmente, é um fluido lubrificante biocompatível, com as mesmas características e propriedades do fluido sinovial da articulação de quadril natural. De acordo com uma modalidade, o fluido lubrificante é ácido hialurônico.

Em todas as modalidades acima, é concebível que o conduto seja excluído e que o canal ou canais estejam em conexão direta com o reservatório ou a porta de injeção.

Portanto, deve ser observado que qualquer modalidade ou parte de modalidade, assim como, qualquer método ou parte de método podem ser combinados em qualquer modo. Todos os exemplos aqui apresentados devem ser vistos como parte da descrição geral e, portanto, possíveis de combinar em termos gerais, em qualquer maneira. Deve ser ainda observado que a descrição, de um modo geral, deve ser considerada como a descrição de um aparelho e um método.

As diversas características da invenção mencionadas acima podem ser combinadas em qualquer modo, se essa combinação na for claramente contraditória. A invenção foi descrita em detalhes, com relação às modalidades preferidas e com referência aos desenhos anexos. Novamente, características individuais de diversas modalidades podem ser combinadas ou permutadas, a menos que essa combinação ou permuta seja claramente contraditória ao funcionamento global do dispositivo.

Claims

1. Dispositivo de lubrificação implantável para lubrificar uma articulação de um paciente humano ou mamífero, o dispositivo de lubrificação compreendendo: a) um reservatório (1108) adaptado para armazenar um fluido de lubrificação adicionado; e b) um dispositivo de conexão de fluido, o qual compreende uma conexão de fluido (1402a; 1402b), em que a dita conexão de fluido é: c) conectada ao dito reservatório (1108); d) adaptada para se estender através do tecido do paciente; e) em conexão com a articulação, quando implantada, para introduzir o dito fluido de lubrificação dentro da dita articulação, quando o dispositivo de lubrificação é implantado no corpo do paciente; e f) uma bomba (P; 130; 1009) conectada ao dito dispositivo de conexão de fluido, a dita bomba sendo adaptada para estabelecer o dito fluxo de fluido de lubrificação circulante através da dita articulação; e caracterizado pelo fato de que o dispositivo de lubrificação implantável é adaptado para estabelecer um fluxo de fluido lubrificante circulante recarregável através da referida junta, o dispositivo de lubrificação implantável ainda compreende: uma porta de injeção de recarga conectada ao referido reservatório (1108) para reabastecer o referido reservatório com o referido fluido lubrificante adicionado, e o dito reservatório (1108) ainda compreende uma câmara com urn volume ajustável adaptado para armazenar o fluido lubrificante adicionado.

2. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita conexão de fluido compreende um elemento de infusão (1404a) conectado ao dito dispositivo de conexão de fluido, dito elemento de infusão sendo adaptado para ser introduzido dentro da dita articulação, para injetar o dito fluido de lubrificação dentro da dita articulação, e em que o dito elemento de infusão compreende uma agulha de infusão (1403), adaptada para ser intermitentemente colocada dentro da dita articulação, para injetar o dito fluido de lubrificação dentro da dita articulação.

3. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita conexão de fluido compreende um elemento de infusão conectado ao dito dispositivo de conexão de fluido, em que o dito elemento de infusão compreende um tubo (1404), adaptado para ser permanentemente colocado na dita articulação, para continuamente injetar o dito fluido de lubrificação dentro da dita articulação.

4. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito reservatório compreende pelo menos um dentre os seguintes elementos: - uma parede externa flexível (110) para modificar o volume do dito reservatório; e - uma câmara de gás (GAS), adaptada para atuar como uma mola para modificar o volume do dito reservatório, de modo a estabelecer o dito fluxo de fluido de lubrificação dentro da dita articulação.

5. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a dita bomba é adaptada para aumentar a pressão do dito fluido de lubrificação no dito reservatório.

6. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de conexão de fluido compreende pelo menos um dentre os seguintes elementos: - um dispositivo de filtração, o qual compreende um filtro (1428; 132), adaptado para remover impurezas do dito fluxo de fluido de lubrificação circulante; - um dispositivo de filtração compreendendo um filtro, adaptado para remover impurezas do dito fluxo de fluido de lubrificação circulante, e um dispositivo de limpeza (1427), adaptado para limpar o dito filtro; - um dispositivo de filtração compreendendo um filtro, adaptado para remover impurezas do dito fluxo de fluido de lubrificação circulante, e um espaço vedado de deposição (1433), em que o dito dispositivo de filtração é adaptado para depositar as impurezas removidas no dito espaço vedado de deposição; e - um dispositivo de filtração compreendendo um filtro, adaptado para remover impurezas do dito fluxo de fluido de lubrificação circulante, e meios para retornar as ditas impurezas removidas de volta para o corpo do paciente.

7. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado Ml pelo fato de que o dito dispositivo de lubrificação implantável é adaptado para lubrificar a articulação usando ácido hialurônico.

8. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de atender pelo menos uma dentre as seguintes condições: - dito reservatório é adaptado para ser pré-carregado com um fluido de lubrificação pressurizado, através de injeções na dita porta de injeção de reabastecimento; e - dita porta de injeção de reabastecimento compreende uma membrana auto-vedante penetrável (1430; 1112) .

9. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma válvula (1431; 1432), a qual é adaptada para fechar a conexão entre o dito reservatório e a articulação.

10. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de lubrificação implantável compreende ainda pelo menos uma superfície de contato artificial (1103; 65), que é implantada na articulação do corpo de humano ou de um mamífero, substituindo ao menos a superfície de pelo menos um dos mamíferos, pelo menos duas superficies normais de contato de articulação e suportando O peso na articulação, dita superfície de contato artificial compreendendo pelo menos uma saida de superfície (1105; 131), e em que a dita superfície de contato artificial é adaptada para distribuir o dito fluido de lubrificação a partir da dita conexão de fluido para a dita saida, para lubrificar a dita pelo menos uma superfície de contato artificial.

11. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o dito reservatório é adaptado para atender a pelo menos uma das seguintes condições: a) ser colocado, pelo menos parcialmente, no interior de um osso do paciente; b) ser colocado, pelo menos parcialmente, no interior do osso femoral do paciente; c) ser colocado, pelo menos parcialmente, no interior do osso pélvico do paciente; ad) ser colocado, pelo menos parcialmente, no interior do colo do fêmur do paciente; e) ser colocado no abdômen do paciente. f) ser colocado subcutaneamente no corpo do paciente; g) ser colocado numa cavidade do corpo do paciente, numa região selecionada de um grupo que consiste de; i) região abdominal: ii) região inguinal; iii) região pélvica; e iv) região da coxa.

12. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a dita porta de injeção de reabastecimento é adaptada para ser implantada subcutaneamente ou em conexão com o osso.

13. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo eπ com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de compreender um sistema para de modo manual e não-invasivo controlar o dispositivo de lubrificação implantável, compreendendo pelo menos um dentre: pelo menos um interruptor (1006) implantável no paciente, um controle remoto sem fio e um reservatório hidráulico implantável (1013), que" é hidraulicamente conectado ao dispositivo de lubrificação implantável, e adaptado para ser regulado mediante pressionamento manual do reservatório hidráulico.

14. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de compreender um sistema que compreende pelo menos um dentre os seguintes elementos: uma fonte interna de energia para ativar os componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo de lubrificação implantável (10); e - um receptor interno de energia (1002) e uma adaptação para ser energizada de modo não-invasivo e sem fio por um dispositivo de transmissão de energia (1004), a partir de fora do corpo do paciente, adaptado para enviar energia sem fio para pelo menos um dentre os seguintes elementos: - uma fonte interna de energia implantável incluída no sistema, que pode ser carregada pela energia transferida pelo dispositivo de transmissão de energia; e - pelo menos, um componente consumidor de energia implantável do sistema, que seja energizado com a energia sem fio.

15. Dispositivo de lubrificação implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema que compreende um sensor e/ou um dispositivo de medição, para detectar ou medir pelo menos um dentre: - pelo menos um parâmetro fisico do paciente; e - pelo menos um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo de lubrificação implantável, compreendendo pelo menos um dentre um parâmetro funcional correlacionado à transferência de energia para carregar a fonte interna de energia, conforme definido pela reivindicação 14, e um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo de lubrificação implantável; em que o dispositivo de lubrificação implantável compreende ainda um dispositivo de realimentação, para enviar informação de realimentação a partir do interior do corpo do paciente, para pelo menos um dentre: - uma unidade interna incluida de controle implantável; - uma unidade externa de controle, exterior ao corpo do paciente; e - uma unidade externa de controle, exterior ao corpo do paciente, operável através da unidade interna de controle; - uma unidade externa de controle, exterior ao corpo do paciente, operável através da unidade interna de controle, de acordo com a programação da unidade interna de controle executada pela unidade externa de controle; - e em que a informação de realimentação é correlacionada a pelo menos dentre o dito pelo menos um parâmetro fisico do paciente e o dito pelo menos um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo de lubrificação implantável.