CN102596104B - 可植入式润滑装置和包括该装置的系统 - Google Patents

Abstract

一种润滑装置，用于润滑人类或哺乳动物患者的关节，可完全植入患者体内，所述润滑装置包括用于储存润滑液的储液器和液体连接器，该液体连接器用于当该装置被植入患者体内时将润滑液引入关节中。进一步，液体连接器包括一个将储液器与关节连接的液体连接装置，从而从储液器进入关节的润滑液流得以建立。液体连接器可包括适合于间歇性插入关节内用于注射润滑液的注入针头，或者可包括适合于永久插入关节内用于持续注射润滑液的管。

Description

可植入式润滑装置和包括该装置的系统

技术领域

本发明涉及一种用于润滑人类或哺乳动物患者的关节的可植入式润滑装置，一种可植入式润滑系统和通过所述可植入式润滑系统治疗人类或哺乳动物患者的方法。

本发明尤其适于长期或永久地向关节中引入润滑液，即适合于在永久地或以较长的时间间隔(例如数年内)定期地引入润滑液。

背景技术

润滑液(滑液)降低了关节中关节软骨和其他组织之间的摩擦，在运动期间为关节的骨骼和组织成分提供润滑和缓冲。如果润滑液受到不良影响和/或通常覆盖关节骨骼部分的关节软骨被损伤，在大多情况下是由于较大的年龄和/或在人类或哺乳动物关节处(例如膝关节，髋关节)持续大量或异常的劳损，这可导致关节变性病(也被称为骨关节炎)，以关节处有疼痛的炎症为特征。在关节间隙(关节间隙由相邻骨骼的关节面组成，关节囊和滑膜对关节进行稳定和包围)内部的润滑液出现病理性减少和成分改变时，润滑液(连同关节软骨)不再能执行其通常的任务，也就是润滑关节区域和减震。

如果关节软骨也同样由于骨关节炎等等受到严重损伤，和/或滑液减少或成分改变，降低了其减少关节内部摩擦的潜能，则关节面将会承受高摩擦并增加磨损，引起关节疼痛的炎症。这能够导致严重的运动限制，特别是在步行和站立时，这会进一步加速关节的退化过程。变性关节疾病在西方世界中非常普遍，这种疾病成为欧洲和美国慢性残疾的一个主要原因。

骨关节炎病人需要接受定期长时间的治疗，向受影响的关节引入润滑液，这一方面尽可能地恢复受损关节的生理学功能，而另一方面从肉体和心理两方面给患者带来尽可能小的额外的压力。

已知的标准疗法是定期通过注射器，从体外向关节间隙注射合成的润滑液，以替代缺少的生理润滑液。在这样的常规治疗中，对于患者来说，以规定的时间间隔通过注射器穿过皮肤和关节囊向关节内传递润滑液是不方便的。同样，这会对皮肤和关节囊造成伤害，增加了纤弱的关节组织严重感染的风险。因此，注射不可以超过每半年进行一次。

然而，许多病人需要更频繁地补充润滑液，即持续补充少量的润滑液。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的技术，用于润滑人类或哺乳动物患者的损伤或磨损的关节，其一方面可以充分润滑关节，另一方面具有最小的感染风险。

可植入式润滑装置至少包括，首先，储存润滑液的储液器以及，其次，流体连接器，当润滑装置被植入患者体内时，该流体连接器将储存的润滑液引入损伤的关节内。润滑装置可被完全植入患者体内，从而损伤的关节可以在手术后在患者体内被适当地润滑。这显著降低了患者感染风险，使得术后可连续地、间歇地、周期性地或根据需要(例如，根据关节内流体水平)向损伤的关节供应润滑液。

根据本发明，植入的润滑系统包括植入的润滑装置和储存在其储液器中的润滑液，润滑液通过其流体连接器被引入关节中。

可植入式润滑装置的进一步必选或可选部件(例如储液器、泵或马达、能量源、控制单元)也可被完全植入患者体内。这些部件可以属于可植入式注入装置或构成了可植入式润滑系统的独立于实际的可植入式注入装置的完整部分。由于可植入式润滑装置可完全植入患者体内，即植入的润滑系统可以在患者身体内部既具有储存功能又具有运输润滑液的功能，用于润滑关节的润滑液的完整流通路径均位于患者身体内部。因此，不再需要从体外向关节中进行注射。

流体连接器包括用于将可植入式注入装置的储液器与关节进行连接的流体连接装置，从而建立了润滑液从储液器进入关节中的流通路径。流体连接装置也同样是完全可植入式的，优选由适于术后将储存在储液器中的润滑液运输到关节中的软管等等组成。

另外，流体连接器包括连接至流体连接装置的注入元件。注入元件可以在手术中被引入到患者体内紧靠关节处或关节内，从而，在术后，润滑液能被引入关节中。可以设置为间歇性(例如周期性地)或如果流体水平下降到低于预设的阈值时(例如在驱动机构的致动下，和根据传感器数据)将润滑液注入关节中。可选和优选地，注入元件也可被设置为连续地将润滑液注入关节中，例如为每时间单位注入预设量的润滑液(例如每小时一滴等等)。

可以通过例如在手术中将注入针头放置在紧靠关节处的方式实现间歇性或周期性注射，从而在术后，其可由驱动机构间歇性推进至关节的正确位置中并随后被缩回，从而通过注入针头的末端对关节进行间歇性润滑。驱动机构配置为用于将注入针头的末端推进到关节中和从关节中抽出。尽管驱动机构可以独立于注入针头和/或流体连接装置，然而也可被设置为可植入式润滑装置的一个完整部分，从而可被完全植入患者体内。

可选地，注入元件可以包括被永久放置在关节中的注入管，以连续地将润滑液引入关节中。在这种情况下，用于推进/缩回注入针头的独立的驱动机构便不再需要，因为注入管可以由合适的软性材料做成，不会或不会明显干扰关节的正常运行。因此，注入管可以永久性地位于关节内部，从而润滑液可被连续地注入到关节间隙中。

优选地，可植入式润滑装置的储液器包括与流体连接装置连接的储液器，用于储存润滑液。典型地，润滑液装在储液器中。储液器可被设置为是可植入式润滑装置的一个独立的部分，该部分必须被独立地植入患者体内。为建立进入关节中的适当的润滑液液流，储液器可以改变其体积，用于在流体连接装置和注入元件内部产生足够压力，以将润滑液运输到关节中。

因此，至少储液器外周的一部分可以包括柔性外壁，可随着润滑液被填充进储液器或从中抽出，通过柔性材料的变形而改变储液器的体积，引起液流从储液器通过流体连接装置进入关节中。

因此，储液器可以属于气球类型。柔性材料可以包括聚合物膜。具有预弯曲折痕的风箱结构是优选的，以减少长期退化。从储液器中抽出液体到流体连接装置和关节中，可导致至少部分储液器压力减少，从而与注入针头前面中的压力或位于流体连接装置的关节末端的注入管处的压力相比形成负压。例如，储液器可以包括气体腔室和液体腔室，所述腔室由膜(例如聚合物膜)分开，并作为弹簧来改变储液器的体积，从而气体腔室中的压力在润滑液从液体腔室中抽出到流体连接装置时会减少。

储液器也可具有再填充注射口，用于从人体外部向植入的储液器中再填充润滑液。植入患者体内的储液器连同流体连接装置便因此可以保持为很小，因为储液器可很容易地以适当的时间间隔被再填充。优选地，注射口包括对于由再填充注射器造成的穿透自密封的材料，该注射器典型地被用于通过患者的皮肤再填充储液器。优选将润滑装置的储液器，或至少将储液器的自密封注射口皮下植入到患者体内，以便其可以很容易地被注射器接触到，用于再填充。

尽管储液器可以手工压缩，以将润滑液通过流体连接装置和注入针头或注入管引入到患者的关节中，然而优选将泵连接到所述流体连接装置中，并连接在储液器和注入元件之间，以将润滑液从储液器泵进关节中。通过该泵，很容易测量到润滑液的精确量，从而将适当量的润滑液以连续性或间歇性方式提供到关节中。

可植入式泵优选包括具有第一和第二阀门件的阀门装置，每个所述第一和第二阀门件具有朝向彼此的光滑表面以便在第一和第二阀门件之间形成密封接触，并且进一步具有不同的液体通道，所述液体通道可通过将两个光滑表面相对于彼此移动并同时保持密封接触而进行对准。这种类型的泵在WO2004/012806Al中被详细描述。第一和第二阀门件优选由陶瓷材料制成，因为其在长时间中具有出色的密封能力，并且其对许多物质比较稳定。泵可能是膜类型的泵，如同在WO2004/012806Al中所描述的，但是并不局限于这种泵。膜类型的泵可以包括随着活塞的移动被活塞替换的膜，此时活塞与阀门装置耦合，以便随着活塞的移动，可滑动地使第一和第二阀门件相对于彼此移动。

优选地，同时人工致动任一个泵或驱动机构会引起另一个(即驱动机构或泵)被致动。例如，由泵导致的压力可使驱动机构推进注入针头，并且当注入的液体已经通过针的末端被传输进患者体内时，泵减压会使复位弹簧或其它有弹性的器件使注入针头缩回。

植入的泵可以通过如下方式致动：机械遥控器；压敏开关，其设置为在被植入患者身体的皮下时可通过手工操作；或传感器机构，其测量关节中流体水平并致动该泵(以及驱动机构，用于将注入针头推进和/或缩回)，如果测量到的流体水平低于预设的阈值，则致动该泵。优选地，同时致动泵或驱动机构中的一个会导致另一个(即驱动机构或泵)被致动。例如，由泵导致的压力可使驱动机构推进注入针头，并且当润滑液已经通过注入针头的末端被传输进患者体内时，泵的减压会使复位弹簧或其它有弹性的器件使注入针头缩回。

为了致动该泵以及驱动机构(如果被使用的话)，用于将注入针头向关节推进和/或从中缩回，并用于直接或间接引起润滑液流入所述润滑装置内部的关节中，设有至少一个马达。马达可以被设置为例如，通过电、磁或或电磁地致动该泵和/或驱动机构或通过液压致动该泵和/或驱动机构。优选地，马达被设置为致动泵或驱动机构中的一个，从而会同时导致另一个(即驱动机构或泵)被致动。马达也可用于致动注入装置的任何其他消耗能量部件。

本发明意义上的术语“马达”包括采用除人体电外的能量的任何物品，并且可将这些能量自动转换成动能或液压或其他类型的能量，或直接应用这些能量致动该泵、驱动机构和/或植入的润滑装置的其它部件。如此可能的是，驱动机构的部件也同样构成了马达的部件，例如在使用电磁致动的驱动机构时。

马达构成了润滑装置的一部分并被植入患者身体内部，既可独立于润滑装置的主体以远离地植入患者体内，或被包含在润滑装置的主体上。可以提供耦合元件来将能量从装置外部传导或无线传输到马达中。例如，马达可以被设置为由外部电磁场无线地驱动。也同样可以在患者身体外部使用外部能量源，例如将主能量源或电池(特别是可充电电池)安装到患者的皮肤上，以向泵和/或驱动机构和/或润滑装置的任何其它能量消耗部件提供能量。能量源可以特别与至少一个马达连接，以致动这些部件。用于无线能量传输的外部能量源可适于产生外部场(例如电磁场，磁场或电场)，或者产生波信号(例如电磁波或声波信号)。

在能量被无线传输到植入的润滑装置的位置处，可以设有转换装置，用于将无线传输的能量转换成电能。这种转换装置优选被直接放置在患者皮肤下，以便使得在转换装置和患者身体外部的供能器件之间的距离和组织的数量最小化。

用于将无线能量从能量源和/或能量储存器件传输到转换装置的能量传输装置可适于生成电磁场。可选地或另外地，用于无线能量传输的能量传输装置可适于生成磁场。同样的，用于无线能量传输的能量传输装置可适于生成电场。无线能量也可由能量传输装置通过至少一种波信号进行传输。这种信号可以包括电磁波信号，包括红外线光信号、可见光信号、紫外线光信号、激光信号、微波信号、无线电波信号、X射线辐射信号和伽马辐射信号中的至少一种。同样的，波信号可以包括声波或超声波信号。此外，无线能量可通过数字或模拟信号或其组合形式传输。

代替外部能量源或除外部能量源之外，可植入式润滑装置可以本身装有能量源。这种能量源可以是润滑装置的主体的一部分或包含在润滑装置的主体内部。然而，它也同样可以独立于润滑装置的主体而安装，以远离的植入患者体内。

这种可植入式能量源优选包括能量储存器件，例如长寿命的电池或，更加优选的蓄电池。蓄电池具有可以再充电的优势。优选地，蓄电池包括可充电电池和/或电容器。

再次，可安装用于将能量从位于装置外部的主能量源传导或无线传输到蓄电池的耦合元件，用于当所述装置被植入患者体内时，可从患者身体外部对蓄电池进行充电。类似地，蓄电池可以包括耦合元件，用于将能量传导和/或无线提供至注入装置的至少一个马达。

尽管该至少一个马达可以装备有致动器件，用于手动致动该马达，而优选地还提供控制单元，用于控制该至少一个马达。控制单元也可用于控制该泵、驱动机构和/或植入的润滑装置的任何其它能量消耗部件，并且，在所述装置包括内部或外部能量源时，所述控制单元甚至可以用于控制这些能量源。控制单元可以适应患者的个人需要，从而可以以适当的时间间隔给予适量的药物。自动给药可基本上无需患者处理。

优选地，控制单元具有数据传输口，用于在患者身体外部的外部数据处理装置和植入患者体内的控制单元之间进行数据传输，不管控制单元是否包含在润滑装置的主体中还是被植入患者体内而远离润滑装置的主体。所述数据传输口可以用于管理控制单元，使得注入装置适应患者的变化的需要。优选地，数据传输口为用于数据传送的无线传输口，以便可以在控制单元和数据处理装置之间很方便地进行数据交换(例如在看医生时)。最优选地，控制单元是可编程的，以进一步增加其适应的灵活性。

控制单元-具有或没有数据传输口-也可安装在外部(例如，安装在患者皮肤上)。外部控制单元具有在出现任何故障时容易接近的优势。其优选地无线遥控与注入装置一起植入的至少一个马达。

可以设置控制信号传输装置，用于将体外控制信号无线传输到植入的马达中。类似地，也可设置数据传输接口，用于将数据从患者身体外部无线传输到患者身体内部植入的控制单元。再次，无线控制信号和/或数据传输可以包括上述波信号中的一种，可以为数字信号或模拟信号或其组合。更加优选地，控制信号也可以与能量被传输到马达中相同的方式进行传输。例如，可以通过调制能量信号传输控制信号，能量信号用作数字或模拟控制信号的载波信号。更特别地，控制信号可以是频率、相位和/或幅度调制信号。

除了控制单元之外或作为控制单元的一部分，也可对与治疗患者相关的参数提供反馈。这些参数可以是患者的物理参数和/或装置的程序参数。为此，至少设有一个反馈传感器以探测这些参数。例如，反馈传感器可以探测关节内润滑液的水平或其它与关节和其润滑状况有关的参数。反馈传感器可以与控制单元连接，控制单元可以包括控制程序，控制程序用于响应于反馈传感器的一个或多个信号，控制润滑液向关节的传送。另外地或可选地，反馈数据可以从控制单元传输到外部数据处理装置中。这种反馈数据可能会对医生的诊断有用。

优选地，流体连接装置由两个流体连接部分组成，每部分均与储液器连接，且在其开口端具有注入元件，用于插入关节间隙中。这两个流体连接器部分可以设置在患者身体内部，从而在术后，它们构成润滑液通过关节的循环流通路径，即从泵和/或储液器到关节(通过第一流体连接部分)然后回到泵和/或储液器(通过第二流体连接部分)。在由泵或储液器的柔性外壁所产生的压力下，润滑液可以通过循环流通路径间歇地或连续地进行循环，第二流体连接部分获得通过第一流体连接部分插入关节间隙中的润滑液。

由于该循环流通路径，润滑液在通过关节以后至少部分地可被再利用，流体随着时间的推移会被杂质或其它杂质粒子污染，这些杂质或其它杂质粒子可以降低润滑液的质量和预期效果。可植入式润滑装置的循环流体连接装置，因此也可包括过滤装置，其具有连接到循环流通路径中的过滤件，以从被污染的循环润滑液中除去不纯的颗粒。优选地，过滤装置适于定期清理过滤件，并除去从润滑液中被过滤出的颗粒。这些被除去的杂质或杂质粒子可以继而被沉积到密封的沉积空间中，或可以被归还至患者体内(例如归还至周围的组织或进入血管等等)。

润滑装置可以被植入患者身体的多种位置，优选尽可能靠近待润滑的损伤关节处。例如，可以将润滑装置-或其一部分-植入大腿处，用于润滑股骨球或膝关节。当润滑装置或，例如其储液器相对较大时，则优选将包含完全充满的储液器的润滑装置(因为有可能难于再填充储液器)植入腹部。然而，一种设置在皮下的通过管与储液器连接的再填充注射口可能适合于这种情况。可选地，润滑装置也可被植入皮下。皮下植入增加了将无线能量和/或数据从润滑装置中转入/转出(如果需要的话)的可能性。同样，当润滑装置被植入皮下时，依靠再填充针穿透患者的皮肤，通过再填充注射口再填充储液器基本上是很便利的。取决于个体的治疗，将润滑装置植入到脂肪组织内部或肌肉内或靠近关节处可能是有利的，这样润滑液可被注入到特定的关节中。

除了含如上所述的各种部件的润滑装置之外，根据本发明的植入的润滑系统还包括适当的润滑液，其被储存在储液器中且可由植入的流体连接器引入到关节中。优选地，润滑液是可再吸收的和生物相容的，以保证患者身体以与生理学润滑液相同的方式对合成的润滑液的重吸收和生物和化学的相互作用。优选地，润滑液为透明质酸等等。

在一个实施例中，可植入式医疗装置用于润滑至少一个承载关节重量的人造接触面，当被植入所述人类或哺乳动物身体中时，所述人造接触面至少替换哺乳动物关节的至少两个接触面中的至少一个的表面，所述医疗装置进一步包括，至少一个适于从所述储液器接收润滑液的出口，其中所述医疗装置可以由人工操作装置进行操作，以分配来自所述储液器的润滑液，并将其运输到所述至少一个人造接触面。

可植入式医疗装置可以使所述储液器和关节分开，包括用于在所述储液器和关节之间进行流体连接的导管。

可植入式医疗装置可以将储液器安装到皮下或患者身体区域的腔中，所述区域位于从包括如下区域的组中选出：

a.腹部区域，

b.腹股沟区域，

c.骨盆区域，和

d.大腿区域。

可植入式医疗装置便因此可被植入腹部。

再填充注射口可被植入皮下或与骨进行连接。

可植入式医疗装置可用于润滑人造接触面和人类或哺乳动物患者髋或膝关节的相对的接触面。

膝关节具有内侧和外侧接触重量承载表面，其中所述可植入式医疗装置可用于润滑位于人类或哺乳动物患者膝关节内侧的所述人造接触面。

膝关节具有内侧和外侧接触重量承载表面，其中所述可植入式医疗装置可用于润滑位于人类或哺乳动物患者膝关节外侧的所述人造接触面。

哺乳动物关节具有至少两个接触面。医疗装置可被用于润滑至少一个人造接触面，该人造接触面至少替换了在所述关节处的哺乳动物关节接触面中的至少一个的表面。此外医疗装置包括至少一个入口，用于接收来自储液器的润滑液。

通常，至少一个通道被至少部分地整合到与至少一个入口相连的人造接触面中，用于将润滑液分配到人造接触面的表面上。医疗装置可由操作装置进行操作，以分配来自储液器的润滑液。间歇性或在需要时注射润滑液的可能性降低了关节处的摩擦，且保证了关节中的最佳润滑水平。

根据可植入式医疗装置的一个实施例，其可用于将润滑液分配到位于人造接触面的两个或更多部分上的人造接触面的表面，以润滑人造接触面。分布到多于一个部分上可以更平均地分布润滑液。

根据医疗装置的另一个实施例，用于容纳润滑液的储液器可以为可植入式储液器，其被设置在身体的腔中，皮下或与骨相连。

可植入式医疗装置可以进一步包括操作装置，用于将润滑液从所述储液器运输到人造接触面，以润滑人造接触面。

根据一个实施例，储液器可用于容纳润滑液，根据本说明书中任意实施例的操作装置可用于将润滑液从储液器运输到人造接触面，以润滑人造接触面。操作装置可以被供电且可以包括泵，该泵用于将流体从储液器泵至人造接触面，以润滑人造接触面。

根据本说明书中中任意实施例的操作装置可以包括储液器，其预先装有被加压的润滑液。

根据另一个实施例，可植入式医疗装置可进一步包括可植入式注射口，通过向注射口注射，所述注射口能够使得储液器预先装载加压的润滑液。

根据一个实施例，可植入式医疗装置可以进一步包括阀门，用于关闭在储液器和人造接触面之间的连接。储液器可被设置在与人造接触面独立的单元中，且与人造接触面通过导管进行连接。储液器可以包括可移动的壁部分，以移动和改变储液器的体积，壁部分可以是电动的壁部分(可以包括一个马达)。

根据另一个实施例，可植入式医疗装置可以包括至少一个出口和至少一个其他通道，所述通道至少被部分整合到人造接触面中。医疗装置可使润滑液进行循环：从人造接触面流出，通过出口，通过入口流入人造接触面。可以通过用于循环润滑液的操作装置使得流体循环。循环系统可以包括用于向循环的润滑液中添加流体的储液器，和/或用于清洁循环的润滑液的过滤件。

根据任意实施例的操作装置可用于间歇性地将润滑液运输到人造接触面。

根据一个实施例，可植入式医疗装置可以包括传感器，用于感应关节内部的物理参数，或润滑液的压力或体积，或操作装置的功能参数，以控制操作装置调节流向人造接触面的润滑液流。

根据任意实施例的储液器可以通过导管与人造接触面连接。入口可以包括连接部件，用于将导管与医疗装置的任意部件连接。根据任意实施例，导管可包括多个部分，这些部分可通过互连部件彼此连接。导管的第一部分可以与医疗装置连接，导管的第二部分可以与储液器连接。根据一个实施例，导管可用于穿过身体的骨头，以穿过骨长期保持通道开放，使得润滑液可以到达人造接触面。根据另一个实施例，导管用于穿过身体的关节囊，以穿过关节囊长期保持通道开放，使得润滑液可以到达人造接触面，并且根据另一个实施例，导管用于从髋臼的相对侧穿过盆骨，进入髋关节。

可植入式医疗装置可用于润滑患者的髋关节，在这种情况下，医疗装置的人造接触面可用于至少部分地替换髋臼和/或股骨头的接触面。

根据一个实施例，可植入式医疗装置可以润滑第二人造接触面。根据一个实施例，第一人造接触面包括朝向髋关节的中心的凸面形状，并且第二人造接触面包括朝向髋关节中心的凹面形状。根据该相对的实施例，第一人造接触面用于固定到人类患者的盆骨处，并且第二人造接触面用于固定到人类患者的股骨处。人造接触面可从盆骨的腹部侧通过盆骨中的孔被引入到髋关节中，这种处理方法可以使得髋关节囊保持原样。

根据一个实施例，储液器可被设置在患者的骨头的内部，或至少部分地位于其内部，该骨可以为比如说患者的股骨、盆骨或股骨颈。

根据另一个实施例，储液器可被设置在身体的皮下或身体的腔中，所述腔可以是位于从包括如下区域的组中选出的区域内的腔：腹部区域、腹股沟区、骨盆区和大腿区域。

根据一个实施例，可植入式医疗装置可以包括用于填充储液器的注射口。注射口可以包括自密封膜，该膜比如可以是包覆有聚对二甲苯基的硅橡胶膜。注射口可被植入皮下，与身体的骨头或腔相连接。

储液器可以将润滑液置于承压状态。为实现该压力，储液器可被设置为弹簧负载的，储液器包括用于容纳压缩气体的腔室或包括可以制造压力的弹性壁。根据一个实施例，储液器包括包覆聚对二甲苯基的硅树脂弹性壁。

根据另一个实施例，可植入式医疗装置用于润滑患者的膝关节。根据一个实施例，待润滑的人造接触面可用于至少部分地替换股骨的接触面，其可以是胫骨和/或股骨接触面。

根据一个实施例，医疗装置用于润滑膝关节的胫骨接触面的内侧或外侧部分中的至少一个，根据另一个实施例，可植入式医疗装置用于润滑膝关节的股骨接触面的内侧或外侧部分中的至少一个。在又一个实施例中，医疗装置用于同时润滑膝关节的股骨接触面和膝关节的胫骨接触面。

根据一个实施例，根据任意实施例的储液器被用于从人体外部进行再填充，再填充可以通过可植入式注射口执行。

根据一个实施例，储液器需要承受压力，这可以通过从注射口注射润滑液来实现压力的增加。

根据任意实施例，可植入式医疗装置可被作为系统的一部分，所述系统可进一步包括可植入患者体内的至少一个开关，用于手工和非介入性地控制可植入式医疗装置。通电的系统使得操作装置对由医疗装置执行的润滑进行操作。

根据一个实施例，系统可以进一步包括具有可植入式液压储液器的液压装置，该装置可以与可植入式医疗装置液压连接。可植入式医疗装置可用于通过手动按压液压储液器而非介入性地进行调节。

根据另一个实施例，系统可以进一步包括无线遥控器，用于非介入性地控制可植入式医疗装置。无线遥控器可以包括至少一个外部信号发射器和/或接收器，进一步包括可植入患者中的内部信号接收器和/或发射器，用于接收由外部信号发射器传输的信号，或将信号传输至外部信号接收器。无线遥控器可以进一步用于传输至少一个无线控制信号，以控制可植入式医疗装置。无线控制信号可包括频率、幅度或者相位调制的信号，或者其组合。无线遥控器可进一步用于传输电磁载波信号，以承载控制信号。

根据另一个实施例，系统可包括无线能量传输装置，通过无线能量非介入性地向可植入式医疗装置的可植入式能量消耗部件供能。无线能量包括从如下中选出的波信号：声波信号、超声波信号、电磁波信号、红外线光信号、可见光信号、紫外线光信号、激光信号、微波信号、无线电波信号、X射线信号、γ辐射信号、电场、磁场，组合的电场和磁场。

系统中的控制信号可以包括电场、磁场，组合的电场和磁场。信号可包括模拟信号、数字信号，或模拟和数字信号的组合。为了向可植入式医疗装置的能量消耗部件供电，可植入式系统可包括可植入式内部能量源。根据另一个实施例，系统包括以无线方式传输能量的外部能量源，其中以无线方式传输的能量对内部能量源充电。

根据进一步的实施例，系统可进一步包括：传感器或测量装置，其感应或测量与能量的传输相关的功能参数，所述能量用于对内部能量源充电；以及反馈装置，其用于将反馈信息从患者身体内部发送到患者身体外部，该反馈信息与由传感器感应的或由测量装置测量的功能参数相关。

根据又一个实施例，系统可进一步包括反馈装置，用于将反馈信息从患者身体内部发送到患者身体外部，反馈信息与患者的物理参数以及和可植入式医疗装置相关的功能参数中的至少一个有关。

根据一个实施例，系统可进一步包括传感器和/或测量装置以及可植入式内部控制单元，用于响应于由传感器所感应的或由测量装置测量的与患者的物理参数，和由传感器所感应的或由测量装置测量的关于可植入式医疗装置的功能参数中的至少一个相关的信息，来控制可植入式医疗装置。根据一个实施例，物理参数可以为压力或运动力。

根据一个实施例，系统可包括外部数据通信装置和与外部数据通信装置通信的可植入式内部数据通信装置，内部通信装置将与可植入式医疗装置或患者有关的数据发送到外部数据通信装置中，和/或外部数据通信装置将数据发送到内部数据通信装置中。

根据本说明书中任意实施例的系统，可以进一步包括操作可植入式医疗装置的马达或泵，或操作可植入式医疗装置的液压操作装置。所述操作装置包括伺服机构，所述伺服机构设计为减小所述操作装置所需的力以操作可植入式医疗装置，反而使所述操作装置作用更长的行程，增加用于确定的动作的时间。

根据一个实施例，系统可进一步包括用于操作可植入式医疗装置的操作装置。当无线能量正由能量传输装置传输时，无线能量可以其无线状态被直接用于对操作装置供电以产生动能，用于操作可植入式医疗装置。系统也可包括能量转换装置，用于将能量传输装置传输的无线能量从第一形式的能量转化到第二形式的能量。

随着能量转换装置将能量传输装置传输的第一形式的能量转换成第二形式的能量，所述能量转换装置可用于通过第二形式的能量对可植入式医疗装置的可植入式能量消耗部件供电。第二形式的能量可包括直流电、脉冲直流电和交流电中的至少一种。第一或第二形式的能量可包括磁能、动能、声能、化学能、辐射能、电磁能、光能、核能、热能、非磁能、非动能、非化学能、非声能、非核能和非热能中的至少一种。

为了保护该系统或该系统的部件，系统可进一步包括可植入式电部件，该部件包括至少一个电平防护器和/或至少一个恒定电流防护器。一控制装置可被设置为控制来自能量传输装置的无线能量的传输，以及所述系统还可包括用于接收被传输的无线能量的可植入式内部能量接收器，内部能量接收器可与可植入式医疗装置的可植入式能量消耗部件连接，用于将接收的能量直接或间接地供应至那里，所述系统可进一步包括测定装置，用于测定在内部能量接收器接收的能量和被可植入式医疗装置的可植入式能量消耗部件所使用的能量之间的能量平衡，控制装置基于由测定装置测定的能量平衡，控制来自外部能量传输装置的无线能量的传输。

测定装置可用于探测能量平衡的变化，控制装置可基于探测到的能量平衡变化，控制无线能量的传输。测定装置可进而用于探测内部能量接收器接收的能量和被可植入式医疗装置的可植入式能量消耗部件使用的能量之间的差值，并且控制装置可基于探测到的能量差来控制无线能量的传输。

能量传输装置可包括放置在人体外部的线圈，其进一步包括设置在人体内部的可植入式能量接收器以及连接的电路，所述电路以电脉冲对外部的线圈进行供电，以传输无线能量，所述电脉冲具有前沿和后沿，所述电路适于改变电脉冲接连的前沿和后沿之间的第一时间间隔和/或电脉冲接连的后沿和前沿之间的第二时间间隔，以改变传输的无线能量的功率，所述能量接收器接收传输的无线能量，所述无线能量具有变化的功率。电路可用于传递电脉冲，以使所述电脉冲除了改变第一时间间隔和/或第二时间间隔之外保持不变。

根据一个实施例，系统具有电路，所述电路具有时间常数，且适于仅在第一时间常数范围内改变第一和第二时间间隔，以便当第一和/或第二时间间隔的长度被改变时，通过线圈传输的功率被改变。

用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器可包括内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，所述能量发射器具有外部第二线圈和与第二线圈连接的第二电路，其中能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，无线能量被能量接收器的第一线圈所接收，所述系统进一步包括电源开关，用于改变内部第一线圈与第一电路之间连接的闭合或断开，从而当电源开关改变内部第一线圈与第一电路之间连接的闭合或断开时，与第一线圈的充电相关的反馈信息被外部能量发射器接收，接收形式为外部第二线圈所负荷的阻抗变化。

所述系统也可包括用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器，所述能量接收器具有内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，所述能量发射器具有外部第二线圈和与第二线圈连接的第二电路，其中能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，无线能量被能量接收器的第一线圈接收，所述系统进一步包括反馈装置，用于将第一线圈接收的能量的量作为反馈信息传出，并且其中第二电路包括测定装置，用于接收反馈信息，并且比较由第二线圈传输的能量以及与第一线圈接收的能量的量有关的反馈信息，从而获得在第一和第二线圈之间的耦合度。

在系统包括外部第二线圈的实施例中，所述外部第二线圈适于相对于内部第一线圈移动，以建立第二线圈的最优位置，在该位置中耦合度被最大化。外部第二线圈也可用于校准传输能量的量，以在耦合度最大化之前获得测定装置中的反馈信息。

根据第二方面，还提供了一种植入根据本说明书中任意实施例的医疗装置的方法。该方法包括步骤：制造可从人体外部进入关节中的开口，向关节安装人造接触面，将人造接触面与关节固定，将储液器植入人体中，通过使用容纳在储液器中的润滑液润滑人造接触面。

使用容纳在储液器中的润滑液润滑关节接触面或人造接触面的步骤可以包括植入操作装置，该操作装置可用于将流体从储液器运输到人造接触面。根据另一个实施例，使用容纳在储液器中的润滑液润滑人造接触面的步骤包括提供用于为操作装置供电的能量源。

根据又一个实施例，使用容纳在储液器中的润滑液润滑关节接触面的步骤可以包括使用能量源为操作装置供电。

根据一个实施例，将储液器植入人体的步骤可包括植入与储液器整合的操作装置的步骤，使得通过使用容纳在储液器中的润滑液润滑人造接触面，使用操作装置将储液器中的流体运输到人造接触面的步骤。

根据任意实施例，植入储液器可包括将储液器至少部分地植入到患者骨头内部的步骤，所述骨头可为患者的股骨，患者的胫骨和/或患者的盆骨。

安装人造接触面的步骤可包括从盆骨的腹部侧安装人造接触面的步骤。

将储液器植入人体中的步骤可包括将储液器植入皮下的步骤。将储液器安装在皮下可以为储液器提供一个简单的出口，消除了对于在注射口和储液器之间要有长导管的需要。

将储液器植入皮下的步骤可包括将储液器植入病人的至少一个区域的步骤，所述区域从如下区域组成的组中选出：腹部区域、腹股沟区、骨盆区、大腿区域以及小腿区域。

将注射口植入以填充储液器的下一步骤可被执行。注射口的植入可包括将注射口植入与骨连接的步骤。

根据一个实施例，医疗装置包括适于在患者关节处承载重量的人造接触面，人造接触面可包括至少一个用于运输润滑液的通道，所述方法包括步骤：将医疗装置植入人类患者的关节中，植入用于与医疗装置连接的导管，植入用于运输导管内的润滑液的操作装置，植入用于容纳润滑液的储液器，以及至少在手术后，由操作装置将润滑液从储液器通过导管并进一步穿过人造接触面中的通道运输到人造接触面，从而将润滑液施加到人造接触面上。

一般地，润滑装置可在常规手术中或由内窥镜或腹腔镜法植入。此外，需区分用于植入具有注入针头的润滑装置以间歇性注射润滑液的方法和用于植入具有注入管的润滑装置以连续性注射润滑液的方法。

在通过可植入式润滑装置向关节处提供润滑液，以治疗人类或哺乳动物关节(例如人类髋或膝关节骨关节炎)的方法中，通过手术在患者体内剖开包括关节区域的适当的部位，该手术可特别包括切开患者皮肤，剖开适于储液器储存润滑液的位置。然后，润滑装置被放置在被剖开的适当的位置，使得流体连接器可以在术后将润滑液引入到关节中。为此，在关节的被剖开区域处的关节囊中造孔，注入管插入该孔中，从而注入管的开口端便与关节连续性接通，以在术后将储存在储液器中的润滑液连续性注射进关节中。也就是，注入管被插入孔中从而，首先，注入管的开口端保持与待润滑的关节永久接通以及，其次，注入管与流体连接器接触，从而与储液器连接。安装好润滑装置后，患者的身体被闭合，从而润滑装置被完全地植入患者体内。该过程优选通过缝合或钩环或粘合剂等等分层次执行。最后，在植入过程以后，润滑液在术后被引入到储液器中，从而通过操作植入的润滑装置，关节可被充分润滑。

可选地，如果流体连接器包括作为注入元件的间歇性操作的注入针头，通过将注入针头设置在紧靠关节的剖开区域，使得注入针头的驱动机构可间歇性地将注入针头插入关节中或从中抽出，润滑装置可被放置在被剖开的适当位置及关节区域处，从而储存在储液器中的润滑液被间歇性注入到关节中。也就是说，注入针头被放置在紧靠关节的剖开区域处，从而可通过与驱动机构或类似物连接的适当的驱动机构，将注入针头间歇性插进关节中以润滑关节并随后抽出。

另一种通过可植入式润滑装置治疗人类或哺乳动物患者的方法利用内窥镜或腹腔镜技术制造一关节区域，通过该区域，润滑液可由注入元件注入到关节中。在该关节区域，首先，通过在患者体内插入针状或管状仪器在紧靠关节处扩张一腔，通过针/管状仪器将气体引入以将气体填充到组织中，从而扩张关节附近的腔。其后，至少两个腹腔镜/内窥镜套针被放入该腔中，并且通过腹腔镜套针插入摄像头和至少一个解剖工具。关节区域然后被插入的解剖工具剖开。同样地，用于承接润滑装置的其他部件(例如，储液器泵或马达，等等)的一个适当位置也被剖开。然后润滑装置被放置在该适当的位置，而具有注入元件的流体连接器被设置在由腹腔镜剖开的关节区域处，从而将润滑液引入关节中。安装好润滑装置后，患者的身体被闭合，从而润滑装置被完全地植入患者体内。其后，润滑液可在术后被引入到储液器中，从而所述关节可通过流体连接装置和注入元件被充分润滑。

再次，使用腹腔镜方法可植入具有注入管或注入针头的润滑装置。在前一种情况下，储液器被放置在适当的位置处，在腹腔镜剖开的关节区域的关节囊中造孔，注入管被插入该孔中，从而管的开口端被设置为与关节持续连通，储存的润滑液可被连续注入关节中。在后一种情况下，在将储液器放置在适当的位置后，注入针头和驱动机构被放在紧靠被腹腔镜剖开的关节区域处，从而驱动机构可以间歇地将注入针头引入到关节中或从关节中缩回，以使储存的润滑液被间歇性注射到关节中。

闭合患者身体(或特别是皮肤)可例如包括缝合、贴合及其他合适的技术。润滑装置可被放置在患者身体的皮下，或者在脂肪组织内部或肌肉内。如果合适，润滑装置也可被放置在患者的胃肠道或尿道内或附近。当其被放置在胃肠道或尿道附近时，其可通过与润滑装置连接的固定器固定到胃肠道或尿道上。作为进一步可选方案，润滑装置可被放置在患者的胸部或患者的腹部中。例如，储液器可被放置在腹腔或胸腔中。可选地，润滑装置或其部件(例如储液器)可通过开放手术被植入，在该情况下，胸或腹壁被打开，用于将润滑装置放置在患者胸腔或腹腔的合适位置，此后，皮肤和组织的其它层被闭合(例如可通过缝合，优选为分层缝合)。储液器的补充优选地包括步骤：通过与储液器的外周(例如储液器)连接或整合的注射口注射大量润滑液。

功能性的髋运动要被理解为髋部的至少部分相当于髋部自由运动的运动。有时，髋关节的自由活动在髋关节手术后可能会有些限制或改变，这使得具有人造表面的髋关节的功能性髋运动与天然髋关节的功能性髋运动相比有些不同。

可植入式医疗髋装置或假体的功能性位置是指髋关节可以行使功能性髋运动的位置。最终位置要被被理解为医疗装置不再需要进一步的位置变化的功能性位置。

功能性的膝运动要被理解为膝的至少部分相当于膝自由运动的运动。有时，膝关节的自由活动在膝关节手术后可能会有些限制或改变，这使得含人造表面的膝关节的功能性膝运动与天然膝关节的功能性膝运动相比有些不同。

可植入式医疗膝装置或假体的功能性位置是指膝关节可以行使功能性膝运动的位置。

功能性的膝关节是指在含或不含植入的医疗装置或假体时，可行使功能性膝运动的膝关节。

全功能性的尺寸要被被理解为当所述医疗装置被植入膝关节中时的医疗膝装置的尺寸。

关节内窥镜检查要被理解为在关节处执行的关键开孔手术，由于关节内窥程序可在患者的腹部执行，有些关节内窥程序的步骤更类似于腹腔镜，然而为了本发明的目的，两个术语关节内窥镜检查和腹腔镜检查被以同样的意思来使用，为了本发明的目的，这些方法的主要目的是微创。

根据任意实施例，医疗装置可包括至少从由下列材料所组成的组中选出的至少一种材料：聚四氟乙烯(PTFE)、过氟烷氧基(PFA)和氟化乙烯丙烯(FEP)。可以进一步想到的是，材料包括：金属合金(例如钴-铬-钼或钛或不锈钢)，或聚乙烯(例如交叉连接的聚乙烯或气体灭菌的聚乙烯)。在人造接触面或整个医疗装置中使用陶瓷材料(例如锆或二氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷)也是可想到的。医疗装置的与人类骨头相接触的用于将医疗装置固定到人骨上的部分，可包括多孔结构，所述多孔结构可以为具有多个微米或纳米级结构，适于促进人骨在医疗装置内的生长来固定医疗装置。多孔结构可通过应用羟磷灰石(HA)涂层，或粗糙的开孔钛涂层而实现，这可通过气体等离子喷涂产生，包括粗糙的开孔钛涂层和HA表层的组合也是同样可以想到的。接触部分可由自润滑的材料制成，例如蜡状聚合物，例如PTFE、PFA、FEP、PE或UHMWPE，或又可融入润滑剂的粉末冶金材料制成，所述润滑剂优选为生物相容性润滑剂，如透明质酸衍生物。同样可以想到的是，本说明书中医疗装置的接触部件或表面的材料可被持续或间歇性地润滑。根据一些实施例，医疗装置的部件或一些部分可包括金属材料和/或碳纤维和/或硼的结合、金属和塑料的结合、金属和碳基材料的结合、碳和塑料基材料的结合、柔性和刚性材料的结合，有弹性和少弹性材料的结合，可丽耐(Corian)或丙烯酸类聚合物。

请注意，任何实施例或部分实施例，以及任何方法或部分方法，均可以任何方式进行组合。本说明书中的所有示例应被视为是一般性描述的一部分，因此可以进行任何笼统方式的结合。请注意，概括描述应当被视为既对仪器又对方法进行的描述。

实施例的各种上述特征可以任何方式进行组合，只要这种组合不是显然矛盾的。现在参考附图，对实施例进行更详细地描述。再一次，各种实施例的单独特征可以进行组合或交换，除非这些组合或交换与该装置的总体功能明显矛盾。

附图说明

图1示出了患者的身体，含有用于润滑髋关节和/或膝关节的植入润滑装置；

图1A和1B分别示出了图1的髋关节和膝关节，植入润滑装置的注入元件被嵌入其中；

图1C示出了安装医疗装置后膝关节的侧视图。

图1D示出了根据一个实施例的医疗装置的截面图。

图1E示出了植入润滑装置的主要部件；

图1F示出了由马达驱动的植入润滑装置，建立了循环流通路径。

图2A示出了含注入针头和驱动机构的植入的润滑装置。

图2B示出了图2A的润滑装置，在图示上进行了一些改进。

图2C示出了可植入式注入装置的一个紧凑实施例的截面图。

图2D示出了适于与图1F中示出的实施例联合应用的马达驱动的泵部件。

图3示出了根据一个实施例的医疗装置，包括人造接触面。

图4为一截面图，示出了根据一个实施例的医疗装置，包括人造接触面。

图5示出了显示了髋关节的人类患者的前视图。

图6示出了人类患者截面的侧视图，此时正在执行腹腔镜/关节内窥程序。

图7示出了髋关节的截面图，此时正对盆骨进行打孔。

图8a示出了髋关节的截面图，此时正对盆骨进行打小孔。

图8b示出了髋关节的截面图，此时医疗装置已经通过盆骨上的孔被安装上。

图9a示出了髋关节的截面图，此时医疗装置正在通过盆骨上的孔进行安装。

图9b示出了髋关节的截面图，此时医疗装置已经通过盆骨上的孔被安装上。

图10示出了髋关节的截面图，此时正在安装与可植入式润滑系统连接的医疗装置。

图11a-c示出了一种外科器械，用在安装根据本说明书中任意实施例的医疗装置的方法中。

图12示出了髋关节的截面图，此时医疗装置已经被植入并与可植入式储液器连接。

图13a示出了髋关节截面的侧视图，此时正在通过股骨进行打孔。

图13b示出了髋关节的截面图，此时医疗装置正在通过股骨上的孔进行安装。

图13c示出了髋关节的截面图，此时医疗装置已经通过股骨上的孔被安装上。

图13d进一步详细地示出了一种适于与医疗装置连接的储液器。

图14示出将润滑液注射进可植入式注射口中。

图15示出了可植入式医疗装置的一个相反的实施例。

图16示出了髋关节的截面图，此时在相反实施例中的可植入式医疗装置已经被安装。

图17示出了髋关节的截面图，此时在相反实施例中的可植入式医疗装置已经被安装。

图18示出了髋关节的截面图，此时在相反实施例中的可植入式医疗装置已经被安装并与储液器相连。

图19示出了人类患者膝关节的前视图。

图20示出了人类患者膝关节的前视图，此时医疗装置已经被安装。

图21示出了可植入式润滑系统。

图22a示出了膝关节的侧视图，此时医疗装置已经被安装到股骨处。

图22b示出了膝关节的侧视图，此时医疗装置已经被安装到胫骨处。

图23示出了包括人造膝关节表面的医疗装置。

图24示出了包括人造膝关节表面的医疗装置的截面图。

图25a示出了包括多个医疗装置部件的医疗装置。

图25b示出了装配好的包括多个医疗装置部件的医疗装置。

图26示出了包括多个医疗装置部件的医疗装置的安装，此时正被固定至胫骨处。

图27示出了根据一个实施例的可植入式医疗装置，此时被固定在胫骨上并与储液器和注射口连接。

图28示出了人类患者的前视图，此时可植入式润滑系统已经被安装。

图29进一步详细地示出了可植入式润滑系统。

图30进一步详细地示出了可植入式环绕润滑系统。

图31进一步详细示出了包括过滤件的可植入式环绕润滑系统。

图32示出了可植入式润滑系统，此时正在润滑人造髋关节表面。

图33a示出了包括处于第一状态的可收回针的可植入式润滑系统。

图33b示出了包括处于第二状态的可收回针的可植入式润滑系统。

图34示出了用于治疗疾病的系统，其中该系统包括本发明的植入患者中的仪器。

图35-49简要地示出了系统的各种实施例，该系统用于无线地为图34示出的仪器供电。

图50为示意方框图，说明向图34示出的仪器的运行提供精确量的能量的配置方式。

图51简要地示出了系统的一个实施例，其中仪器用电线传输能量进行操作。

图52是更详细的方框图，示出了用于控制向图34示出的仪器传输无线能量的配置方式。

图53为根据一个可能的实施例，用于在图52中示出的配置方式的电路。

图54-60c示出了对植入患者中的仪器进行各种液压或气动供电的配置方式。

具体实施方式

下面，对优选实施例进行详细描述。在附图中，相似的附图标记在这些附图中指代相同或相应的元件。应当理解的是，这些附图仅仅用于说明，而绝非是对保护范围的任何形式的限制。因此，任何方向上的关系，例如“向上”或“向下”，仅仅指代的是附图中显示的方向。同样的，附图中显示的任何尺寸也仅仅是用于说明的目的。

请注意，任何实施例或部分实施例，以及任何方法或部分方法，均可以任何方式进行组合。本说明书中的所有示例应被视为是一般性描述的一部分，因此可以常规方式进行任何结合。

图1示出了植入患者体内的润滑装置，由主体1401以及两个流体连接管1402组成，流体连接管1402可将储存在储液器中的润滑液运输到待润滑的关节内，在此处为髋关节和膝关节。为此，主体1401包括用于储存润滑液的储液器，也可包括进一步的组件，例如泵，马达，控制单元等等。润滑装置(也就是它所有的部件)，可完全植入患者体内，因此关节可在术后得到适当的润滑，无需任何体外部件或注射，这显著降低了患者感染的风险。根据关节类型和关节损害的严重程度，关节的润滑可以为间歇性地/周期性地，连续地，或根据需要(例如取决于关节内部润滑液的水平)。一般来说，润滑装置的主体1401可皮下植入，这样便可很容易地访问，例如用于对储液器进行再充填或通过无线控制单元来设置功能或工作状态等等。

在图1A和1B中，对图1中示出的两个润滑关节，即髋关节和膝关节，分别更详细地进行了图解。在图1A和1B中可见，流体连接管1402端部的注入元件插入关节间隙中，关节间隙将润滑液最终送入关节中。图1A示出了注入针头1403，其通过关节囊插入髋关节的关节间隙中。注入针头1403可以与驱动机构(未示出)相连，以被驱动到关节间隙内后再从中缩回，以间歇性地润滑关节。可选的，在图1B中，注入元件为注入管1404，永久性安置在关节间隙中，从而可为关节提供连续的润滑液流。注入管1404的材料可以是对于关节的常规运动不会造成干扰或仅仅带来最低限度干扰的软性材料。图1B中的注入管1404并不需要驱动机构。

总体来说，有两种植入润滑装置的基本方法，常规方法是将关节的一区域切开，然后将注入针头1403或注入管1404放置在被切开的区域处，还有一种腹腔镜方法，通过腹腔镜扩大关节处的一腔，将注入针头1403或注入管1404通过腹腔镜套针放入该腔中。如果流体连接管1402以注入针头1403作为端部，如图1A所示，注入针头1403被放置在靠近关节囊的位置，或者插入关节囊的孔中，以此方式使得针的驱动机构可间歇性地将注入针头1403插入关节间隙或从中缩回，从而储液器中储存的润滑液间歇性地注入。可选的，如果流体连接管1402以注入管1404作为端部，如图1B所示，则在关节囊中制造一个永久性的孔，该管便可持续地安置在其中，从而润滑液可连续地注入关节内。

图1C示出了根据一个实施例的医疗装置，其中该医疗装置包括第一人造接触面1101，用于替换股骨102的远端面，第一人造接触面1101为膝关节的一部分。第一人造接触面1101可用于替换外髁、内髁或者外髁和内髁二者的表面。图1C的医疗装置进一步包括第二人造接触面1102，用于替换胫骨的接触面，第二人造接触面1102为膝关节的另一接触面。可植入式医疗装置包括入口1104，用于从储液器1108中接收润滑液，根据本实施例，所述入口分别被安置在胫骨102的后面和股骨102的后面。按照本实施例，储液器1108通过注射口1107进行再填充，该注射口设置为与储液器1108流体接触。储液器1108通过导管1106向入口1104、1123提供润滑液，导管1106在医疗装置和储液器1108之间提供了流体连接器。根据本实施例，储液器通过所述注射口1107在压力下进行安装，注射口1107包括用于压缩气体的腔室，当储液器1108通过注射口1107被装满时，该腔室会被进一步压缩。入口1104、1123将润滑液运输到通道1105中，通道1105至少部分整合进所述人造接触面1101,1102中。按照图1所示的实施例，通道1105被完全整合进医疗装置中。通道1105在人造接触面1101、1102上分配润滑液，从而润滑人造接触面1101、1102，并通过减少摩擦而改善接触面的功能。可植入式医疗装置也可用于植入其他哺乳动物(例如马)的膝关节中。

图1D示出了一个实施例的可植入式医疗装置，其中该医疗装置用于替换髋关节部分。该医疗装置包括适于润滑髋关节的人造接触面多个通道1105，润滑液通过安装在可植入式医疗装置中央的导管1106被注入所述通道中。导管1106将多个通道1105与位于主干部分的储液器1108流体连接，储液器1108位于所述医疗装置的主干部分，适于固定到人类患者的股骨处。导管1106将润滑液运输到入口1123处，以进一步将其分配到通道1105中。按照图1D的实施例，由弹簧1109对储液器1108进行弹簧装载，弹簧1109推动活塞1110形状的可移动壁部分，活塞1110用于在压力下装入所述润滑液。储液器1108适于通过位于医疗装置侧部的注射口1107再填充。通过注射口1107注射的润滑液会压缩弹簧1109，从而使润滑液受到压力，该压力将润滑液挤压穿过导管1106进入通道1105，以润滑人类患者的髋关节。装载弹簧的储液器1108可被其他类型的向润滑液施加压力的储液器所代替，例如包括充满压缩气体的腔室的储液器1108，压缩气体被通过注射口注射的润滑液进一步加压，此外，还可以想到储液器1108为弹性储液器，此时弹性储液器的弹性为润滑液加压。

图1E示出了植入的润滑装置和其主要部件。图1E的润滑装置包括用于储存润滑液的储液器R和流体连接管1402，该连接管将储液器R与一端永久开口在关节间隙内的注入管1404相连。为了产生将润滑液从储液器R通过流体连接管1402和注射管1404压入关节内的合适的压力，在储液器R内设置了气室1407，其可通过扩展其容量而产生所需的压力。此外，储液器是皮下植入的，从而安装在储液器R的外壁处的再填充注射口1406通过患者的皮肤1405即可到达，从而润滑液可通过注射器补充进入储液器R内，注射器穿过患者的皮肤1405而注射。再填充注射口1406因此可由适当的膜(例如聚合材料)制成，其对于注射器的刺入具有自密闭的作用。

图1F示出了根据本发明的润滑装置的另一个实施例。由马达M驱动的泵P将储液器R与环形流体连接管1402连接，该环形流体连接管由两个管部件1402a、1402b组成，通过储液器R和润滑关节为润滑液构成了一个完整的环形流通路径。这两个管部件1402a、1402b中的每一个都包括插入关节间隙的各自的注入管1404a和1404b，而储存在储液器中的润滑液通过具有注入管1404a的管部件1402a而被引入关节间隙中，而用过的润滑液从关节中通过具有注入管1404b的管部件1402b，通过具有过滤器1428的过滤装置1427而被引回到储液器中，其中过滤器1428放置在部分地由管部件1402b所限定的流通路径内。在由泵P产生的压力下，润滑液在流体连接管部件1402a、1402b形成的环形流通路径内连续流通，从而润滑液在通过关节后至少部分地可以再次使用。然而，为了能够再次利用从关节流出并流入注入管1404b的润滑液，由过滤装置1427移除润滑液在其通往关节的路径上掺入的可能的污垢和杂质或其他杂质粒子，以保证再次使用的润滑液的质量和预期效果。过滤装置1427具有安装在流通路径内部的过滤器1428，从而完整的润滑液会穿过该过滤器。通过从过滤器1428移除被过滤的颗粒，并将它们沉积在密闭的沉积空间1433处，过滤装置1427得以定期清理过滤器1428。可选的，被移除的颗粒也可被归还到患者体内，如进入血管等等。

虽然图1F示出的实施例可以包括多种多样的储液器类型，下面会对一种具体的储液器类型进行描述。图1F中示出的储液器R的体积由膜1429分成两部分。一部分充满气体，而另一部分充满润滑液。再填充注射口1430使得可以通过穿过患者皮肤1405的补充针向储液器R再填充注入液体。当储液器R处于装满状态时，气体部分处于环境压力或过压状态。随着润滑液在每一个润滑周期从储液器R中抽出，气体部分的压力会减少而低于环境压力，即处于负的相对值。根据泵P的具体类型，有利地，提供主动球阀1431以防止任何从泵P向储液器R的回流，以及提供另一个主动球阀1432以防止任何从储液器R向流体连接导管1402b的回流。

马达M由同样植入患者体内的控制单元C进行无线控制。然而，同样可以将控制单元C放置在患者身体的外部，并在控制单元C和马达M之间建立无线通信，或者穿过患者皮肤提供电触点。优选地，控制单元C与马达M一起植入，在这种情况下控制单元C优选为可从患者身体的外部通过无线或电触点进行编程，从而能够根据变化的需要对控制单元进行合适的配置。控制单元C决定了注入周期之间的时间段，以及在每次注入周期向空间内注射润滑液的量。除控制单元C外或者可替代控制单元C的，用于激活马达M的压力感应开关也可被安装在皮下。

可有多种方法为马达M提供能量。例如，可从患者身体外部供应能量，例如向蓄电池A(比如充电电池和/或电容器)进行充电。在图1F示出的实施例中，体外的主要能量源E穿过患者的皮肤1405，将第一形式的能量传送到能量转换装置T中，该能量转换装置将第一形式的能量转换成第二形式的能量，例如电能。电能被用于对蓄电池A再充电，蓄电池A按照需要向马达M提供第二形式的能量。

在一般情况下，外部能量源E可适于产生外场(例如电磁场，磁场或电场)，或者产生波信号(例如电磁波或声波信号)。例如，如图1F所示的能量转换装置T可像太阳能电池一样起作用，但适用于主要能量源E的特定类型的波信号。能量转换装置T也可适于将温度变化转换成电能。除了外部的主要能量源E，可应用可植入式主要能量源E，例如普通的长寿命电池而非蓄电池A。能量信号也同样可用于通过对能量信号的适当调制而传输控制单元C的控制信号，而不管能量是通过无线还是有线进行传送，从而能量信号作为用于数字或模拟控制信号的载波信号。更特别的是，控制信号可以是频率、相位和/或幅度调制的信号。

图2A进一步详细示出了一种植入的润滑装置，包括含末端1408的注入针头1403。末端1402在其顶端封闭，并具有侧部润滑液传递出口1409。基于驱动机构D的激活，针1403在末端开放的流体连接管1402的内部纵向移动地设置。

流体连接管1402与植入的泵P相连。泵P进行了简要图示并且可用很多种方法进行设计。在图2A中，装有待注射到患者的关节间隙中的润滑液的储液器R是泵P的一部分。可选的，储液器R也可与泵P分离并与之相连，如在图2B中所基本示出的。然而在图2A中，泵P的可移动式或活动壁1410(其可实现为活塞等)，可电动(或手动)，以便可间歇性地将润滑液从储液器R通过流体连接管1402泵入注入针头1403。泵P例如可以为马达驱动式，马达可以是自动控制的，以便在特定的时间间隔时通过注入针头1403间歇地向关节间隙注射一定量的润滑液。植入的润滑装置的储液器R、泵P和/或其他部件(例如上述的马达，对马达的自动控制等等)，优选与注入针头1403和驱动机构D一起植入。当然，其他适当的变化也是可以的，而且基于本发明的其它实施例的进一步考虑都是显而易见的。

在图2A所示的润滑装置中，随着储液器R中压力在可移动/活动壁1410的作用下不断增加，这会导致注入针头3移动，对抗驱动机构D的弹簧1411的力。因此，注入针头1403的末端1408会插入待润滑的关节间隙。当复位弹簧1411被完全压缩，通过可移动/活动壁1410施加于润滑液上的压力被进一步增加，球阀1412会被移动抵住比第一复位弹簧1411更有力的第二复位弹簧1413。如此，只要压力维持在足够高的水平上，润滑液便会被从储液器R中泵出，通过流体连接管1402、空的注入针头1403以及针的出口1409进入患者的关节间隙。压力一旦释放，球阀1412会由于复位弹簧1411和1413而关闭，然后注入针头1403会缩回到它的如图2A所示的初始位置。这一过程会根据待润滑的关节的状况和类型而被周期性地重复，这样便可实现对特定关节的间歇润滑。

应注意，作用于注入针头1403上推进其前进的力可以计算为实际压力和针1403的横断面的乘积。由于典型的注入针头的横断面相对较小，必须施加较高的压力才能穿透进入关节间隙以及克服复位弹簧1411和1413的反作用力。因此比较有利的是，将驱动机构D构造为在驱动机构的前面和后面设立两个严格分开的腔室。因此，当位于驱动机构D后面的腔室处于低压时(例如环境压力)，作用于注入针头1403上的力会相当于实际压力和驱动机构D的整个横断面的乘积，从而实质上更高。

这在图2B中示出。驱动机构D包括活塞1414，其上固定有注入针头1403，如图3所示。活塞1414分离出了位于活塞1414前面的第一腔室1415a和位于活塞1414后面的第二腔室1415b。当第一腔室1415a中的压力与由泵P施加的压力相当时，第二腔室1415b中的压力可维持在一个较低的值。例如，腔室1415b可充满可压缩气体。在该情况下，复位弹簧1411可以被省去，因为压缩空气已经产生了针缩回力。

然而，很难可靠地密封气室。因此，第二腔室1415b改为充满流体(例如润滑液)，液体可能会被压入柔性容器1416中。柔性容器1416可以简单的是气球类型，以便能够装满而不会施加任何强的反作用力。可选的，柔性容器1416可以包括一个气室，其通过柔性膜与第二腔室1415b的流体分离。同样，复位弹簧在这种情况下又可被省去。

不是柔性容器1416，而是导管1417(作为流体连接管1402)将第二腔室1415b与储液器R连接。因此，当注入针头1403被推进时，流体会从第二腔室1415b中压出，通过导管1417进入储液器R，并且随着注入针头1403通过复位弹簧1411被缩回，流体会通过导管1417从储液器R抽回至第二腔室1415b中。泵P和储液器R与驱动机构D和针1403一起植入患者体内，它们既可以是远离的，也可作为单个单元，根据需要而定。

图2C示出了非常紧凑的润滑装置，其被植入皮下且与待润滑的关节非常接近并处于适当的相对位置，从而针1403在驱动机构D的致动下，可间歇性地推进到关节中。装置的单个部件被容纳在包括外壁1419a、1419b的单一体1418中。由外壁1419a、1419b限定的体积被润滑液完全充满。壁部分1419a具有柔性，以便使得体积随着每次注射或重填充变化。壁部分1419a由聚合材料制成，对于注入针头1403的刺入可自动密闭。润滑装置因此可以在被植入皮下时，通过聚合物壁部分1419a再填充润滑液。

另一个壁部分1419b为刚性，可为包含在单一体1418内的单个部件提供一些稳定性。窗口区1420形成于刚性的壁部分1419b中，穿透膜1421压配合密封在窗口区1420中。穿透膜1421由对于注入针头1403所引起的穿透能够自密封的材料制成，其中注入针头被设置为穿透窗口区1420并从而插入待润滑的关节间隙内。

针1403与活塞1414连接，活塞1414分出了位于活塞1414前面的第一腔室1415a和位于活塞1414后面的第二腔室1415b，如上面参考图2B所讨论的。复位弹簧1411和具有复位弹簧1413的球阀1412也同样被提供。开口1422用于将第二腔室1415b与储液器R连接，从而当第一腔室1415a的压力升高时，活塞1414可从第二腔室1415b通过开口1422将润滑液排进大约处于环境压力下的储液器R中。

第一腔室1415a中的压力通过泵P升高，泵P包含可移动/活动壁1410，其由适当的驱动机构、马达等等前后移动。液流通道1423形成于外壳1424中，活塞1410滑动设置在该外壳中。液流通道具有在外壳1424内的液流收缩口1425和出口1426。

图2C中示出的注入装置功能如下。当可移动/活动壁1410启动时(即按照箭头方向移动)，因为液流通道1423中的液流收缩口1425，位于第一腔室1415a中的润滑液不会通过液流通道1423反流回储液器R中，但会推动具有针1403的活塞1412移向窗口区1420，同时从第二腔室1415b通过开口1422将润滑液排进储液器R中。当活塞1412位于其终端位置，且可移动/活动壁1410进一步朝箭头方向移动时，第一腔室1415a中的压力会最终上升到足以克服复位弹簧1413的弹簧弹力的高水平，从而打开球阀1412，允许润滑液通过空心针1403被放出，空心针1403的末端1408同时穿透膜1418和关节，润滑装置的主体1418被适当安装于关节处。一旦由于可移动/活动壁1410向后滑动而使第一腔室1415a中的压力被释放，球阀1412会立即关闭，具有注入针头1403的活塞1412会同时回退到其缩回位置。液流通道1423是需要的，以使得可移动/活动壁1410即使在活塞1412到达它的起始位置后仍可进一步向后退，从而从储液器R中抽出额外的润滑液进入第一腔室1415a，该额外的润滑液补偿了在间歇性注射周期中传递给患者的润滑液的量。除驱动机构D的前进和缩回能力之外，在图2C中示出的润滑装置的驱动机构可进一步包括用于侧向移动注入针头1403的末端1408的器件，以防止纤维变性等等。

图2C中示出的润滑装置具有多种优点，例如不包含任何气室，不需要任何特别密封的可移动/活动壁1410和活塞元件1412。应当注意，图2B中示出的注入装置的所有部件均可由聚合材料制成，虽然优选地至少注入针头1403和复位弹簧1411、1413由惰性金属制成。

图2D示出了马达-泵单元的截面图，其可被用于与图1F中示出的装置连接。这种马达-泵单元在WO2004/012806A1中被大量描述，并且其中公开的另一种泵单元也可用在本发明中。这种马达-泵单元包括阀门泵组件，其中膜泵P和阀门泵装置1434构成了安装于圆柱形外壳1435上的组件的两个主要元件。阀门装置1434包括第一阀门件，其形式为固定式安装于并被固定到外壳1435上的陶瓷盘1436，还包括第二阀门件，其形式为朝向并接触陶瓷盘1436且相对于固定盘1436可以旋转的陶瓷盘1437。马达1438安装于围住陶瓷盘1436和1437的外壳1435上。马达1438包括花键马达轴，其与在可旋转盘1437的下部中心孔中的对应花键相耦合，使得盘1437可相对于马达轴1439大致在其轴向上移动，虽然盘1437跟随马达1435旋转。在马达轴1439上安装有止动件1440以及弹簧垫圈1441，该垫圈向盘1437施加少量的压力以推动其抵住固定盘1436。

泵P包括泵膜1451，其可以为任何型号的膜。优选地，膜1451为金属膜(例如钛膜)或包覆塑料的膜，以实现较长寿命，避免液体随时间推移通过膜1451而扩散。在本实施例中与阀门泵组件结合的操作装置包括，具有含两个相对凸轮面1453的截止凹槽的凸轮套筒1452，可在截止凹槽中旋转以推动凸轮面1453的凸轮1454，以及与旋转盘1437连接的泵轴1455。凸轮1454通过凸轮轮轴1456安装在泵轴1455上。泵轴1455可以旋转，因为其通过花键轴1461连接到转盘1437上，该花键轴与可旋转盘1437的上部中心孔中的对应花键相结合。所描述的花键结合使得盘1437可在相对于泵轴1455的轴向上移动。泵轴1455被安装在包覆的滚珠轴承1458中，并且关于滚珠轴承1458在轴向上固定。几个位于泵轴1455上的细长凹槽1459延伸超过滚珠轴承1458，并且可作为固定盘1436的第一通道1442和膜1451下的泵室1460之间的液体流经通道。

当马达1438旋转时，膜1451上下移动。随着膜1451的上下移动，可旋转盘1437将第一通道1442交替连接至第二和第三通道1444和1445，从而液体既可从第二通道1444或第三通道1445传送至泵室1460，也可通过第二通道1444或第三通道1445从泵室1456接收液体。在图2D中，第一通道1442被示出通过开口通道1450与第二通道连接，从而第二通道1444通过第一通道1442从腔室1460接收液体。

为盘1436和1437所选择的特殊材料很重要，因为所选择的材料必须具有非常好的耐受性，不会随着时间推移出现盘彼此粘连的现象。目前市场上有多种适于该目的的材料，比如陶瓷或陶瓷与其它材料(例如碳纤维)的混合材料。

图3示出了一个实施例的医疗装置，其中医疗装置适于替换人类患者股骨的股骨头的接触面。根据本实施例的医疗装置，该医疗装置的人造接触面1103b包括多个用于通过润滑液润滑人类患者髋关节的通道。该医疗装置进一步包括固定部分44，用于将医疗装置固定到股骨的股骨头和/或股骨颈。

图4示出了按照图3的医疗装置的截面图，示出了医疗装置包括通过安装于固定部分44中央的导管1106与储液器(未示出)进行流体连接的多个通道，通道1105被完全整合进医疗装置中。导管1106将润滑液运输到入口1123处，以进一步将其分配到通道1105中。该导管终止于连接部分1111，其用于将导管连接至第二导管1106或储液器或其他通道。

图5示出了人类患者身体的前视图，图示了腹腔镜法/关节内窥镜法对髋关节进行手术，以从髋臼8的相对侧安装按照本说明书中的任意实施例的医疗装置。髋关节包括髋臼8和股骨头5。从人类患者腹壁处的小切口14可将腹腔镜/关节内窥镜套针33a、b、c插入病人体内。之后，一个或多个摄像头34，用于在盆骨35处打孔的外科器械，或者用于引导、装入、连接、附着、制造或填充可植入式医疗装置的器械36，可通过所述腹腔镜/关节内窥镜套针33a、b、c被插入体内。

图6示出了人类患者身体的侧视图，其中示出了髋关节的截面图。髋关节包括位于股骨颈6最顶端的股骨头5，而股骨颈6位于股骨7的顶部。股骨头5与髋臼8相连，髋臼8是盆骨9的碗状部分。腹腔镜/关节内窥镜套针33a、b、c被用于使一个或多个摄像头34，用于在盆骨9处打孔的外科器械35，或者用于引导、装入、连接、附着、制造或填充可植入式医疗装置的器械36，到达髋关节39。

图7示出了在盆骨9被剖开后，在盆骨9处打孔18。孔18是从盆骨9的腹部侧，通过打孔装置22重复的或连续动作而造出的，打孔装置22从盆骨9的腹部侧放入人类患者体内。孔18从髋臼8的相对侧经过盆骨9进入髋关节19内。根据第一个实施例，孔18较大，以使可植入式医疗装置以其全功能尺寸穿过孔18。

图8a示出了第二个实施例，其中由手术法或腹腔镜/关节内窥镜法制造的孔20如图8a所示显著减小，允许打孔装置22制造更小的孔20，并且同样使得在人体上进行的切口和剖切更小。

图8b示出了在股骨头5和髋臼之间安装有医疗装置时的髋关节的截面图。本实施例的医疗装置包括与导管1106连接的多个通道1105，该导管进而与安装在盆骨9的孔中的连接部分相连。导管1106将润滑液运输到入口1123，以进一步将其分配到通道1105中。为了插入盆骨9中的比医疗装置小的孔18，该医疗装置可以被卷起或被压缩，或者按照另一实施例，该医疗装置既可以在适于被人体吸收、溶解或者可作为医疗装置的表面的模具中被合适制模。医疗装置可通过粘合剂或机械固定件进行固定。

图9a示出了正在通过盆骨9中的孔18安装的医疗装置，用于替换股骨头5的接触面时的髋关节部分。医疗装置包括人造接触面1103b和安装在医疗装置中央的固定部分44，并用于将医疗装置固定到股骨头5上。医疗装置包括多个通道1105，其开口于人造接触面上，用于润滑髋关节。这些通道与导管1106流体连接，该导管进而与互连部件1111b相连，该互连部件1111b用于将该导管连接到第二导管1106b或导管1106b的第二部分，该第二导管进而与安装在人类患者股骨7中的储液器1108流体连接。储液器1108安装在股骨7中且用于容纳增压的润滑液，根据图9a示出的实施例，所述润滑液被所述储液器1108增压，这是通过与以加压润滑液的活塞1110形式的可移动壁部分相连的弹簧1109对所述储液器1108进行弹簧加载。储液器1108还与注射口1107相连，该注射口定位为与股骨转子1186下面的股骨7相连，然而，也可想到任何其它合适的安装方式，如与骨连接，安装于腔内或皮下。按照图9a的实施例，可使用加压的储液器来操作医疗装置，然而按照其它实施例，医疗装置可通过带电的操纵装置进行操作，例如可植入式泵(其可以通过直接推进驱动，如感应式或磁推进)，或者由蓄积式能量源(如电池)。根据一个实施例(未示出)，通道或导管可包括用于关闭穿过导管1106或通道1105的润滑液流的阀门，从而关闭储液器和人造接触面之间的连接。该阀门可以被驱动，并可以采用在人体外部通过例如遥控器进行控制的形式。

图9b示出了髋关节的截面图，此时按照另一个实施例的医疗装置被安装到髋关节中，替代股骨头的接触面。医疗装置包括人造接触面1103b，其包括多个通道1105，所述通道与安装在医疗装置固定部分中的导管1106、1106b相连接。导管进而与位于股骨，优选地位于股骨的网状骨质部分内部的储液器1108流体连接，储液器从而与医疗装置的通道流体连接，用于润滑医疗装置的人造接触面1103b。

图10示出了髋关节的截面图，此时安装了可植入式医疗装置，用于替换髋臼接触面。医疗装置包括人造髋臼表面65，其包括多个通道，所述通道通过内部连接部件1111与导管1106连接。按照图10示出的实施例，医疗装置被放入盆骨9中的孔18内，以替换髋臼接触面65。图10还示出了与导管1106连接的一单元，按照一个实施例，该单元包括储液器1108和两个压力产生装置1113a、1113b，所述压力产生装置可制造压力，用于加压润滑液以挤压所述润滑液通过导管1106及进一步通过多个通道1105，来润滑可植入式医疗装置。导管1106将润滑液运输到入口1123处，以进一步将其分配到通道1105中。压力产生装置可以是弹簧负载式的或者包括增压的充气元件，通过向储液器1108中注入润滑液以进一步增压该元件。该单元进一步包括注射口1107，注射口1107包括自密封膜1112，该膜优选为包覆有聚对二甲苯基的硅橡胶膜。根据另一个实施例，该单元包括驱动的操作装置，例如装在容器1113a中的泵，该泵可将润滑液从储液器1108通过导管1106泵进多个通道1105中。根据一个实施例,该泵由装在隔间1113b中的电池供电。

图11a示出了一外科器械，用于插入根据本说明书中任何实施例的医疗装置中，或者用于制造根据第一个实施例的医疗装置的模具。外科器械包括夹钳部分76和手柄部分77。根据图11a，b，c中示出的实施例，该器械进一步包括使得夹钳部分76相对于手柄部分77旋转的旋转元件78，然而，同样可以想到没有该旋转元件78的外科器械。

图11b示出了根据第二实施例的外科器械，可适于插入假体、假体部件或制造或提供髋关节表面所需要的部件中。根据该实施例，外科器械进一步包括平行移动部分79，其增加了该器械的作用区域，并且易于从髋臼相对侧通过盆骨中的孔到达髋关节。

图11c示出了根据第三实施例的外科器械，可适于插入一个假体、假体部件或制造或提供髋关节表面所需要的部件中。根据该实施例，外科器械进一步包括两个角度调节件80a、b。角度调节件是可调节的，用于改变所述夹钳部分76相对于手柄部分77的角度，或者角度调节剂固定为一个角度，该角度适于从髋臼8相对侧通过盆骨中的孔进行操作。

图12示出了髋关节的截面图，此时已安装了医疗装置。可植入式医疗装置用于替换髋臼表面，且通过盆骨9中的孔18插入，然而，在其它实施例中，同样可以想到通过股骨7或髋关节囊中的孔插入所述医疗装置。该医疗装置包括多个通道1105，所述通道通过导管1106进行互连，导管1106使得通道1105彼此流体连接。导管1106将润滑液运输到入口1123处，以进一步将其分配到通道1105中。导管1106进一步与互连部件1111的第一部分连接，第一部分用于与互连部件1111b的第二部分相连。互连部件1111将导管1106的第一部分连接到导管1106的第二部分，使得导管1106的第一部分能够从盆骨9的髋臼侧插入，以及导管1106的第二部分能够从骨盆侧或者从盆骨9的相对髋臼侧插入。导管1106的两部分相连接，当医疗装置已通过股骨7或髋关节囊中的孔18插入时，以及储液器1108被植入人类患者的腹部区域或者盆骨9的腹部侧的其他区域时，是特别有益的。导管1106然后进一步与储液器1108连接，用于从储液器1108运输润滑液到髋关节区域处。根据图12中示出的实施例，储液器1108用于通过弹簧1109使润滑液承压，该弹簧活塞1110为形式的可移动壁部分施加力，该活塞压迫润滑液通过导管1106且进一步通过通道1105。储液器1108进一步包括位于储液器1108顶部的注射口1107，用于再充填储液器1108，同时增加润滑液的压力。

图13a示出了人类患者的侧视图，显示了髋关节的截面图。股骨7具有近端部分，其包括股骨颈6和最近端的股骨头5。在图13a中，从大腿的切口处制造孔82，该孔进入股骨7中，沿股骨颈6从股骨头5穿出，从而进入髋关节。该孔被用于向髋关节安装医疗装置，该医疗装置优选能够被卷起或弯曲，以从所述孔82中插入。

图13b示出了髋关节的截面图，此时医疗装置已通过股骨7中的孔82安装，并已固定在髋臼碗8中。该医疗装置包括由导管1106彼此连接的多个通道1105。根据其它实施例，医疗装置可以通过髋关节囊或者盆骨9中的孔而被安装。在医疗装置被安装后，罩住与导管1106'连接的储液器1108的器具1180被用于将储液器1108插入股骨7中的孔82，并将储液器与医疗装置的导管1106连接。

图13c示出了髋关节的截面图，此时储液器1108位于股骨7的孔82中，已与医疗装置连接。此外导管1106'从储液器1108伸进注射口1107中用于再填充和/或增压储液器1108。

图13d进一步详细示出了储液器部件，储液器单元包括安装在储液器单元的端部的互连部分1111，加压储液器1108，该加压储液器1108可根据图13d的实施例，通过弹簧1109推动以活塞1110为形式的可移动壁部分1110而被加压。储液器单元进一步包括与储液器连接并与注射口1107相连的导管1106'，用于填充和/或增压含润滑液的储液器1108。注射口1107包括自密封膜，其可以为自密封的包覆有聚对二甲苯基的硅橡胶膜，以抑制注射口表面的细胞迁移。A-A截面图示出了在储液器1108中心处安装的导管1106，用于填充和/或增压储液器1108。

图14示出了人类患者截面的侧视图，此时润滑液通过含容器1115的注射件92注入注射口1107，其中容器1115含有待注射的润滑液。注射口通过导管1106与安装在髋关节处的可植入式医疗装置连接，该导管可在注射口和医疗装置之间提供流体连接。医疗装置进而包括多个通道1105，用于润滑人造接触面并进而润滑髋关节。根据图14示出的实施例，从盆骨9的腹部侧，通过盆骨上制造的孔而安装医疗装置，其中所述孔后来被移除的骨塞重填好，密封并用螺钉与机械固定部分固定。根据其它实施例，医疗装置从盆骨9的髋关节侧，通过髋关节囊12或股骨7被安装，随后在盆骨9的腹部侧通过互连部分1111与导管1106连接。这使得注射口1107可安装在腹部区域、皮下、腔中和/或由肌肉或筋膜组织支持。

图15示出了在相反的实施例中的医疗装置，其中该医疗装置包括第一人造接触面112，第一人造接触面112包括向髋关节的中心处凸出的形状。第一人造接触面112用于与人类患者的盆骨9固定。人造凸髋关节表面112被用于与盆骨9固定，并可通过盆骨9的孔18中插入。医疗装置包括螺母120，其包括用于牢固地将医疗装置固定到盆骨9处的螺纹上。医疗装置进一步包括假体部件118，用于在医疗装置已经被植入患者体内后，占据盆骨9中制造的孔18。假体部件118包括支持件119，其用于与盆骨9接触且在正常使用时帮助负担医疗装置承受的人类患者的重量。正常使用是指与一个人使用天然的髋关节相同。医疗装置进一步包括锁定件116，锁定件116包括表面117，其用于与人造凸髋关节表面112相接触。锁定件116进一步包括固定件115，可帮助将锁定件116固定到股骨头5或股骨颈6上，并进而固定人造凸髋关节表面112。人造凸髋关节表面112被固定至结合杆113，结合杆113包括螺纹114，其与和假体部分118连接的螺母120的螺纹相对应。医疗装置包括多个通道1105，用于润滑人造接触面112。多个通道1105通过导管1106彼此连接，导管1106用于将润滑液从储液器1108运输到多个通道1105中，通道1105被完全整合至医疗装置的人造接触面112中，以润滑人造接触面112并从而润滑髋关节。

图16示出了根据图15的医疗装置，此时所述医疗装置被安装在髋关节内部。包括朝向髋关节中心的凸面的第一人造接触面112被安装在第二人造接触面109中，第二人造接触面109包括朝向髋关节中心的凹面。第二人造接触面109被设置并被固定在股骨的股骨头5和股骨颈6中，并且由锁定件116紧固，锁定件116包括朝向第一人造凸接触面112的表面117。医疗装置包括连接到安装在医疗装置中央的导管1106的多个通道1105，用于向医疗装置提供润滑液，润滑人造接触面112并进而润滑髋关节。

图17示出向盆骨9的孔18中安装假体部件118。假体部件118包括支持件119，其用于与盆骨9接触并且在正常使用时帮助负担医疗装置承受的来自人类患者的重量。

图18示出了在相反实施例中医疗装置的一个可选实施例，其中包括安装在股骨头5和股骨颈6中的人造凹髋关节表面的医疗装置的部分，包括多个润滑通道1105，润滑通道1105与导管1106b连接，在医疗装置和位于股骨颈6的骨松质处的储液器之间形成流体连接。储液器用于通过注射口1107进行再填充，根据图18的实施例，注射口1107与股骨7连接并位于股骨转子1186的下面。储液器单元及其功能，可参考图9a和9b进行更详细地描述。图18此外示出了假体部分118，此时假体部分118通过螺钉121固定到盆骨9。螺钉可以由粘合剂进行辅助或被其替换，粘合剂可应用于在假体部分和盆骨9之间与螺钉或表面S进行连接。

图19示出了人类患者的右腿。股骨102具有远端，其包括外髁105、内髁106以及在所述外髁和所述内髁之间的区域。股骨102的远端部分包括膝关节的接触面。膝关节进一步包括膝盖骨101，该膝盖股是三角骨，与股骨102以关节连接并且覆盖和保护膝关节。膝关节还包括半月板107、108，半月板107、108为膝关节内部的软骨成分，用于关节连接表面以保护骨末端不受彼此的摩擦。半月板107、108还可作为膝关节的减震器，吸收人类患者运动时的冲击。每个膝盖均有两块半月板107、108，即内侧半月板107和外侧半月板108。对于患有骨关节炎的病人，作为关节连接表面，即重量承受表面的半月板107、108被磨损，在严重情况下，骨头会暴露在关节中。膝关节由膝关节囊进行保护，膝关节囊还被称为膝关节的关节囊或膝关节的囊韧带。膝关节囊宽大松散；在前部和侧部较薄；包含膝盖骨101、韧带、半月板107,108、以及粘液囊，粘液囊是由白纤维组织构成的小型流体充盈囊。膝关节囊由被前后脂肪沉积所分离的滑液膜和纤维膜组成。

图20示出了膝关节，此时人造膝关节表面130、116a以被安装至股骨102的远端部分和胫骨104的近端部分。外侧和内侧通道125a、b提供了接触面，进而为膝关节提供了润滑液，以减少膝关节的摩擦。

图21示出了人类患者身体的前视图，其中储液器单元127被植入人类患者腹部区域下。按照本实施例的储液器单元包括操纵装置，其形式为泵130，由电池128驱动，用于将流体从储液器129经导管泵入通道125，为膝关节的人造接触面提供润滑液。储液器单元和注射口1107设置在肌肉或筋膜组织1181的外部，而储液器单元通过在储液器单元和注射口1107之间被夹紧的肌肉或筋膜1181，被固定至腹壁的肌肉或筋膜组织1181。

图22a示出了一个实施例，其中医疗装置包括人造膝关节115表面，作为股骨7的远端部分，夹住了膝关节的内踝、外踝或内踝和外髁106两者。按照本实施例的医疗装置包括用于润滑人造接触面的多个通道1105，该多个通道通过导管1106与彼此流体连接，该导管进而与储液器1108流体连接，储液器1108包括注射口1107，用于再填充储液器或者将贮存在所述储液器1108中的润滑液增压。导管1106将润滑液运输到入口1123以进一步将其分配到通道1105中。

图22b示出了膝关节的侧视图，此时包括人造接触面1102的医疗装置已被安装至胫骨104的近端部分，与腓骨103一起构成了腿的下部分。人造膝关节表面包括与导管1106流体连接的多个通道1105，该导管将润滑液从储液器1108中输出。按照图22b的实施例，储液器1108设置在胫骨104的后侧并固定在胫骨104上，并且包括一个注射口1107，用于向储液器1108注射润滑液和/或向贮存在储液器1108中的润滑液增压。导管1106将润滑液运输到入口1123以进一步将其分配到通道1105中。

图23进一步详细地示出了用于植入膝关节的医疗装置。医疗装置包括了沿医疗装置的人造接触面设置的多个通道1105，用于润滑医疗装置的接触面。通道1105与导管1106连接，用于沿医疗装置的人造接触面运输润滑液。导管1106将润滑液运输到入口1123以进一步将其分配到通道1105中。

图24示出了医疗装置的截面的侧视图，其中通道1105被完全整合至人造接触面中并彼此相连，导管1106向通道1105提供润滑液，以润滑医疗装置的人造接触面。导管1106将润滑液运输到入口1123以进一步将其分配到通道1105中。

图25a示出了用于植入人类患者的膝关节中的医疗装置，该医疗装置包括多个医疗装置零件119，适于彼此连接，并与医疗装置底座部件118通过机械固定件120进行连接，从而为多个医疗装置零件119和底座部分118之间提供贴合安装。医疗装置底座部件118进一步包括固定部分117，用于将医疗装置机械固定到人骨(例如固定到胫骨的近端部分)。医疗装置底座部件118进一步包括为膝关节的人造接触面提供润滑液的通道。

图25b示出了按照图25a所示的医疗装置，此时已装配好。

图26示出了按照图25a和25b的医疗装置，此时医疗装置正被固定到胫骨104。

图27示出了胫骨的近端部分，此时包括人造接触面116的医疗装置已被固定至胫骨104。人造接触面的通道1105与导管1106连接，该导管为医疗装置的通道1105和第一和第二储液器1108之间提供流体连接，其中第一和第二储液器1108安装在胫骨1104内侧和外侧。导管进一步将第一和第二储液器连接至注射口1107，注射口1107安装在盆骨的内侧，用于再填充和/或增压储液器1108。根据图27示出的实施例，储液器1108可使润滑液处于受压环境下，从而将润滑液从通道1105中挤压到人造接触面，以润滑膝关节。为此，储液器1108包括弹簧1109，弹簧1109与以活塞1110为形式的可移动壁部分连接，以挤压润滑液。

图28示出了人类患者的前视图，此时已植入了可植入式润滑系统120。可植入式润滑系统120适于连续地、间歇地或在需要时将润滑液注射到所述髋关节中。根据图28示出的实施例，可植入式润滑系统包括两个互连单元121、122。两个互连单元被放入人类患者的腹部中，通过导管1106与髋关节进行连接。

图29示出了可植入式润滑系统120，可用于与本说明书中所进一步详细描述的任何医疗装置进行结合。根据示出的实施例，可植入式润滑系统包括第一单元121，第一单元121包括泵压件123，其可将润滑液从储液器1108中泵至髋关节区域。第一单元121进一步包括注射口1107，用于从人体外部填充储液器1108，而无需进行外科手术。注射口1107包括自密封膜，其可被注射器的针头所刺穿。第一单元121进一步包括无线能量接收器124，其优选地包括线圈。所述无线能量接收器用于为电池126充电。根据本实施例，可植入式润滑系统120进一步包括第二单元122，第二单元122又进一步包括电池126和流体储液器1108。润滑液128从储液器1108中泵出，流经包含泵送装置的第一单元121，通过导管1106进入髋关节区域，在此处帮助润滑髋关节表面或可植入式医疗装置的人造接触面。润滑液优选为生物相容的润滑液，例如透明质酸。

图30示出了可与本说明书中任何医疗装置一起使用的可植入式润滑系统，根据一个实施例，可植入式润滑系统是循环润滑系统，包括进入待润滑关节的入口130以及出口131。该系统优选为连续润滑系统，其中泵压件123将髋关节内部的润滑液连续地循环。

图31示出了用于循环润滑的可植入式润滑系统，适于与本说明书中的任何医疗装置一起使用，其中润滑系统进一步包括用于过滤润滑液的过滤件132。过滤件适于自我清洁，被过滤出的物质通过处理通道133进行处理，进入人类患者的腹部或者进入连接在处理通道133上的容器中。通过过滤润滑液128，循环润滑系统可长期运转，无需任何手术过程。

图32示出了图29的润滑液，此时包括人造接触面45的可植入式医疗装置可通过提供润滑液128进行润滑。

图33a示出了一润滑系统，该系统可适于与本说明书中的任何医疗装置结合，根据另一个实施例，其中润滑系统包括单元1310，单元1310包括可收回针1311，其固定在可操作所述可收回针1311的操作系统上。针适于穿透位于盆骨9中的自密封膜1314，以向髋关节内注射润滑液。导管1106可通过注射口和/或从其他被植入皮下或身体的腔中的储液器向单元1310提供润滑液。

图33b示出了一润滑系统，其状态为可收回针1311在操纵可收回针1311的操纵装置的作用下处于伸出的位置。针从而穿透自密封膜1314并处于能够注射润滑液的位置。

图34图示了用于治疗疾病的系统，包括本发明的设置在患者的腹部的仪器10。被植入的能量转换装置1002用于通过供电线路1003向仪器的能量消耗部件提供能量。用于非侵入性向仪器10供能的外部能量传输装置1004，通过至少一个无线能量信号传输能量。植入的能量转换装置1002将能量从无线能量信号转换成电能，通过供电线路1003供应所述电能。

植入的能量转换装置1002也可包括其他部件，例如∶用于接收和/或传输信号和能量的线圈，用于接收和/或传输信号的天线，微型控制器，充电控制单元，可选的包括能量储存器(如电容器)，一或多个传感器(例如温度传感器、压力传感器、位置传感器、运动传感器等等)，收发器、马达，可选的包括马达控制器、泵，以及其他用于医学植入操作的部件。

无线能量信号可以包括从选自以下信号的波信号：声波信号、超声波信号、电磁波信号、红外线光信号、可见光信号、紫外线光信号、激光信号、微波信号、无线电波信号、x射线辐射信号和伽马射线辐射信号。可选地，无线能量信号可以包括电场或磁场，或结合的电场和磁场。

无线能量传输装置1004可以传输载波信号，用于承载无线能量信号。这种载波信号可以包括数字信号、模拟信号或者数字和模拟信号结合的信号。在这种情况下，无线能量信号包括模拟信号或数字信号，或者模拟和数字信号结合的信号。

一般说来，能量转换装置1002设置为，用于将由能量传输装置1004传输的第一形式的无线能量转换成通常与第一形式的能量不同的第二形式的能量。植入的仪器10能够响应于第二形式的能量进行操作。当能量转换装置1002将由能量传输装置1004传输的第一形式的能量转换成第二形式的能量，能量转换装置1002可以直接用第二形式的能量对仪器供电。系统可以进一步包括可植入式蓄电池，其中第二形式的能量至少部分用于给蓄电池充电。

可选地，当无线能量正由能量传输装置1004传输时，能量传输装置1004所传输的无线能量可以用于直接对仪器供能。正如下面即将描述的，在系统包括用于操作所述仪器的操作装置的情况下，由能量传输装置1004传输的无线能量可用于直接对该操作装置供电，以产生用于该仪器的操作的动能。

第一形式的无线能量可以包括声波，并且能量转换装置1002可以包括压电元件，用于将声波转换成电能。第二形式的能量可以包括以直流或脉冲直流为形式的电能，或直流和脉冲直流结合形式的电能，或者交流电或直流与交流电结合的形式的电能。正常来说，所述仪器包括用电能供能的电部件。系统其它的可植入式电部件可以是与仪器的电部件相连的至少一个电压电平防护器或至少一个恒定电流防护器。

可选地，第一形式的能量和第二形式的能量之一可以包括磁能、动能、声能、化学能、辐射能、电磁能、光能、核能或热能。优选地，第一形式的能量和第二形式的能量之一是非磁能的，非动能的，非化学能的，非声能的，非核能或非热能的。

能量传输装置可以从患者身体的外部进行控制，以释放电磁无线能量，并且释放的电磁无线能量用于操作该仪器。可选地，能量传输装置从患者身体的外部进行控制，以释放非磁性无线能量，并且所释放的非磁性无线能量被用来操作该仪器。

外部能量传输装置1004还包括无线遥控器，所述无线遥控器具有用于传输无线控制信号的外部信号发射器，以便非介入性地控制该仪器。控制信号由植入的信号接收器所接收，其中信号接收器可以与植入的能量转换装置1002组合或者与其分开。

无线控制信号可以包括频率、振幅，或者相位调制信号，或者它们的组合。可选地，无线控制信号包括模拟信号或数字信号，或者模拟和数字信号的结合。可选地，无线控制信号包括电场或磁场，或结合的电场和磁场。

无线遥控器可以传输载波信号，用于承载无线控制信号。这种载波信号可以包括数字信号、模拟信号或者数字和模拟信号的结合。当控制信号包括模拟信号或数字信号，或模拟和数字信号的结合信号时，无线遥控器优选地传输电磁载波信号，用于承载数字或模拟控制信号。

图35以更概括的框图形式示出了图34的系统，示出了仪器10、经由电源线1003对仪器10进行供电的能量转换装置1002，以及外部能量传输装置1004。患者的皮肤1005(大体由竖直线示出)将位于线的右侧的患者内部和位于线的左侧的外部区分开。

图36示出了本发明与图35相同的实施例，除了同样植入患者体内的电开关1006形式的反向装置，用于将仪器10反向，所述电开关可通过极化能量进行操作。当开关由极化能量启动后，外部能量传输装置1004的无线遥控器传输承载极化能量的无线信号，植入的能量转换装置1002将无线极化能量转换成用于操作电开关1006的极化电流。当电流的极性被植入的能量转换装置1002所改变时，电开关1006将由仪器10执行的功能反向。

图37示出了本发明的与图35相同的的实施例，除了植入患者体内用于操作仪器10的操作装置1007被设置在植入的能量转换装置1002和仪器10之间。这种操作装置可以是马达1007的形式，例如电伺服马达。当外部能量传输装置1004的遥控器向植入的能量转换装置1002的接收器传输无线信号时，马达1007由来自植入的能量转换装置1002的能量供电。

图38示出了本发明的与图35相同的实施例，除了图38的实施例还包括操作装置，其形式为包括马达/泵单元1009和流体储液器1010的组件1008，被植入患者体内。在这种情况下，仪器10为液压式操作，即液压流体由马达/泵单元1009，从流体储液器1010泵出，通过导管1011进入仪器10中操作该仪器，并且液压流体由马达/泵单元1009从仪器10泵回到流体储液器1010中，以将仪器返回到起动位置。植入的能量转换装置1002将无线能量转换成电流(例如极化电流)，以通过供电线路1012驱动马达/泵单元1009。

除了液压式操作的仪器10，同样可设想操作装置可包括气动操作装置。在这种情况下，液压流体可以是用于调整的加压空气，流体储液器由气室所替代。

在所有这些实施例中，能量转换装置1002可以包括可再充电的如电池或电容器的蓄电池，由无线能量进行充电，为系统的任何能量消耗部件提供能量。

作为一种选择，如上所述的无线遥控器可以由对任何植入部分的人工控制器所替代，以通过患者的手接触(很可能是间接接触)例如位于皮下的按钮。

图39示出了本发明的一个实施例，包括含其无线遥控器的外部能量传输装置1004，此时由液压操作的仪器10，以及植入的能量转换装置1002，并且进一步包括液压流体储液器1013，马达/泵单元1009，和以液压阀转换装置1014为形式的反向装置，所有这些全部植入患者体内。当然液压操作可以很容易地仅通过变换泵送方向而得以执行，液压阀可因此而被省掉。遥控器可以是与外部能量传输装置分开的装置，也可包括在其中。马达/泵单元1009的马达是电动马达。为响应外部能量传输装置1004的无线遥控器发出的控制信号，植入的能量转换装置1002从控制信号承载的能量处获得能量，为马达/泵单元1009供电，借此马达/泵单元1009将液压流体在液压流体储液器1013和仪器10之间进行分配。外部能量传输装置1004的遥控器控制液压阀转换装置1014，在一个方向和另一个相反方向之间移动液压流体流动方向，在所述一个方向上，流体由马达/泵单元1009从液压流体储液器1013中泵出到仪器10以操作仪器，在所述另一个相反方向上，流体由马达/泵单元1009从仪器10中泵出到液压流体储液器1013从而使仪器返回起动位置。

图40示出了本发明的一个实施例，包括具有无线遥控器的外部能量传输装置1004，仪器10，植入的能量转换装置1002，植入的可由外部能量传输装置1004的无线遥控器控制的内部控制单元1015，植入的蓄电池1016以及植入的电容器1017。内部控制单元1015将从植入的能量转换装置1002处接收的电能储存在蓄电池1016中，由蓄电池1016为仪器10供能。为响应来自外部能量传输装置1004的无线遥控器的控制信号，内部控制单元1015可以从蓄电池1016中释放电能，将释放的能量通过输电线1018和1019进行传输，也可将来自植入的能量转换装置1002的电能，通过输电线1020、稳定电流的电容器1017、输电线1021，以及输电线1019直接传输，用于运行仪器10。

内部控制单元优选为可从患者身体的外部进行编程。在一个优选实施例中，内部控制单元被编程为，根据预先编排的时间表或者根据来自任何传感器的输入(传感器可感应患者的任何可能的物理参数或系统的任何功能参数的传感器)对仪器10进行调节。

根据一个可选方案，位于图40的实施例中的电容器1017可被省去。根据另一个可选方案，本实施例中的蓄电池1016可被省去。

图41示出了本发明的与图35相同的实施例，除了为仪器10的运行供能的电池1022，以及对仪器10的运行进行开关的电开关1023也同样被植入患者体内。电开关1023可以由遥控器所控制，也可由植入的能量转换装置1002供应的能量进行操作，以从电池1022不被应用的断开状态，转换至电池1022为仪器10的运行供能的闭合状态。

图42示出了本发明的与图41相同的实施例，除了由外部能量传输装置1004的无线遥控器控制的内部控制单元1015也同样被植入患者体内。在这种情况下，电开关1023由植入的能量转换装置1002提供的能量进行操作，以从无线遥控器被阻止对内部控制单元1015进行控制，同时电池不被应用的断开状态，转换到遥控器被允许控制内部控制单元1015从电池1022释放电能来用于仪器10的操作的待命状态。

图43示出了本发明的与图42相同的实施例，除了蓄电池1016被电池1022代替，以及植入的部件的互连方式不同。在这种情况下，蓄电池1016储存来自植入的能量转换装置1002的能量。为响应来自外部能量传输装置1004的无线遥控器的控制信号，内部控制单元1015控制电开关1023，使其从蓄电池1016不被应用的断开状态，转换到蓄电池1016为仪器10的运行供能的闭合状态。蓄电池可与电容器结合或者被其替换。

图44示出了本发明的与图43相同的实施例，除了电池1022同样被植入患者体内的以及植入的部件的互连方式不同。为响应来自外部能量传输装置1004的无线遥控器的控制信号，内部控制单元1015控制蓄电池1016传递能量以操作电开关1023，使其从电池1022不被应用的断开状态，转换到电池1022为仪器10的运行而供能的闭合状态。

可选地，电开关1023可以由蓄电池1016提供的能量进行操作，将其从无线遥控器被阻止控制电池1022提供电能，并且电池1022不被应用的断开状态，转换到无线遥控器被允许控制电池1022提供电能，用于仪器10的运行的待命状态。

应当理解的是，开关1023以及本申请中的所有其他开关应当以其最广的形式进行解释。这意味着晶体管、MCU、MCPU、ASIC、FPGA或DA转换器或任何其它电子元件或电路等可将供电打开或切断的开关。开关优选从身体外部进行控制，或可选地由植入的内部控制单元控制。

图45示出了本发明的与图41相同的实施例，除了马达1007、以变速箱1024为形式的机械反向装置、用于控制变速箱1024的内部控制单元1015同样被植入患者体内。内部控制单元1015控制变速箱1024将由仪器10执行的功能进行反向(以机械方式操作)。更简单的是以电动方式切换马达的方向。以其最广的形式进行解释的变速箱，可以代表为运行装置省力的伺服配置，，有利于更长的行程发挥作用。

图46示出了本发明的与图52相同的实施例，除了植入的部件的互连方式不同。因此，在这种情况下，当蓄电池1016(适宜的为电容器)激活电开关1023转至闭合状态时，内部控制单元1015由电池1022供电。当电开关1023处于其闭合状态时，内部控制单元1015被允许控制电池1022对仪器10的运行提供或者不提供能量。

图47简要图示了可以想到的仪器的植入部件的组合，以实现多种通信选择。基本上，包括仪器10、内部控制单元1015、马达或泵单元1009，以及含外部无线遥控器的外部能量传输装置。如已经在上面描述过的，无线遥控器传输内部控制单元1015接收的控制信号，该内部控制单元进而控制多种植入的仪器部件。

一种反馈装置，优选包括传感器或测量装置1025，可被植入患者体内来感应患者的物理参数。物理参数可以至少是由以下参数组成的组中的至少一个：压力、体积、直径、展宽、伸张量、延长量、运动、弯曲、弹性、肌收缩、神经冲动、体温、血压、血流、心跳和呼吸。传感器可以感应任何上面的物理参数。例如，传感器可以为压力或运动传感器。可选地，传感器1025可被设置为感应功能参数。功能参数可与用于向植入的能量源进行充电的能量传输相关，并且可以进一步包括至少从由下面的参数组成的组中的至少一个：电力、任何电参数、压力、体积、直径、展宽、伸张量、延长量、运动、弯曲、弹性、温度和流量。

反馈可被发送至内部控制单元，或优选通过内部控制单元发到外部控制单元。反馈可以通过能量转移系统或带有接收器和发射器的独立的通信系统被发送至身体外部。

内部控制单元1015，或可选的外部能量传输装置1004的外部无线遥控器，可以响应于来自传感器1025的信号而控制仪器10。收发器可以与传感器1025结合，将感应到的与物理参数有关的信息发送至外部无线遥控器。无线遥控器可以包括信号发射器或收发器，内部控制单元1015可以包括信号接收器或收发器。可选地,无线遥控器可以包括信号接收器或收发器，内部控制单元1015可以包括信号发射器或收发器。上述收发器、发射器和接收器可用于将与仪器10有关的信息或数据从患者体内发送至体外。

在马达/泵单元1009和用于对马达/泵单元1009供电的电池1022被植入时，与电池1022的充电相关的信息可被反馈。更确切些，当对电池或蓄电池进行充电时，与所述充电过程相关的反馈信息被发送，供能会因此而改变。

图48示出了可选实施例，其中从患者体外调控仪器10。系统1000包括与仪器10通过皮下电开关1026相连接的电池1022。因此，通过手工按压皮下开关，仪器10的调节是非介入性的，从而仪器10的运行被转换为闭合或断开。应当理解的是，示出的实施例是简化的例子，其他的部件(例如内部控制单元或在本申请中公开的任何其他部件)均可被添加至该系统。两个皮下开关也可被应用。在优选实施例中，一个植入的开关向内部控制单元发送信息，以执行某种预先设定的行为，当患者再次按压开关时，该行为被反转。

图49示出了可选实施例，其中系统1000包括与仪器液压连接的液压流体储液器1013。非介入性调节由手工按压与仪器连接的液压储液器而执行。可选的，液压流体储液器1013被用于与注射口配合以注射液压流体，优选地用于校准液压流体。

系统可以包括外部数据通信装置，和与外部数据通信装置通信的可植入式内部数据通信装置。内部通信装置将与仪器或患者有关的数据提供给外部数据通信装置，和/或外部数据通信装置向内部数据通信装置提供数据。

图50用示意图示出了该系统的布局，该系统能够将信息从患者体内发送至其外部，以提供与仪器或系统的至少一个功能参数相关的或与患者的物理参数相关的反馈信息，以向与仪器10的植入的能量消耗部件连接的植入的内部能量接收器1002提供能量的精确量。这种能量接收器1002可以包括能量源和/或能量转换装置。简要描述为，无线能量从位于患者外部的外部能量源1004a处发射，并被位于患者内部的内部能量接收器1002接收。内部能量接收器用于直接或间接地将接收的能量通过开关1026提供给仪器10的能量消耗部件。在由内部能量接收器1002所接收的能量和用在仪器10上的能量之间测定了能量平衡，基于测定的能量平衡来控制无线能量的传输。能量平衡便提供了所需能量的正确量的精确指示，所需能量足以合适地运行仪器10，而不会导致过度升温。

在图50中，患者的皮肤由竖直线1005表示。这里，能量接收器包括位于患者内部的能量转换装置1002，优选地就在患者皮肤1005下面。一般说来，植入的能量转换装置1002可以被放入腹部、胸、肌肉筋膜(例如腹壁)、皮下或任何其它合适的位置中。植入的能量转换装置1002用于接收从外部能量源1004a传输的无线能量E，其中外部能量源1004a位于外部能量传输装置1004中，外部能量传输装置1004位于患者皮肤1005外部，靠近植入的能量转换装置1002。

正如本领域所熟知的，无线能量E通常可由任何合适的经皮的能量传输(TET)装置进行传输，例如一种包括设置在外部能量源1004a中的初级线圈和设置在植入的能量转换装置1002中的次级线圈的装置。当电流通过初级线圈进行供应时，以电压为形式的能量在次级线圈中被感应，该能量可用于对仪器的植入的能量消耗部件供电，例如在将输入的能量储存在植入的能量源(如可充电电池或电容器)中之后。然而，本发明一般不限于任何特别的能量传输技术，TET装置或能量源以及任何种类的无线能量均可应用。

由植入的能量接收器接收的能量的量可与被仪器的植入部件所使用的能量的量相比较。术语“使用的能量”继而被理解为同样包括由仪器的植入部件所储存的能量。控制装置包括外部控制单元1004b，其基于确定的能量平衡来控制外部能量源1004a，以调节传输的能量的量。为了传输正确量的能量，能量平衡和所需能量的量通过测定装置确定，该测定装置包括连接在开关1026和仪器10之间的植入的内部控制单元1015。内部控制单元1015可以因此被设置为接收各种由合适的传感器等等(未示出)获得的测量数据，测量仪器10的某些特性(某种程度反映了仪器10正常运行所需要的能量的量)。而且，患者的当前状况可以通过合适的测量装置或传感器进行探测，以提供反映患者状态的参数。因此，这些特性和/或参数可与仪器10的当前状态(例如功耗、运行模式，以及温度)有关，还与由参数(例如：体温、血压、心跳和呼吸)反映的患者的状况有关。患者的其他类型的物理参数以及装置的功能参数在在别处描述。

此外，以蓄电池1016为形式的能量源可选择性地通过控制单元1015连接到植入的能量转换装置1002上，以积聚接收的能量，用于仪器10的后续使用。可选的或另外，这种蓄电池的特性(同样反映出所需能量的量)也要被测量。蓄电池可由可充电电池替换，并且测量的特性会与电池的当前状态、任何电参数(例如能量消耗电压、电压、温度等等)有关。为了向仪器10提供足够的电压和电流以及避免过热，可以很清楚的理解的是，电池最优地从植入的能量转换装置1002接收正确量的能量进行充电，即不能太少或太多。蓄电池同样可以为具有相应特性的电容器。

例如，电池特性可定期测量，以确定电池的当前状态，然后被作为状态信息储存在内部控制单元1015的合适的存储器件中。因此，每当进行新测量时，储存的电池状态信息便会相应更新。这样，电池的状况能够通过传输正确量的能量而“校准”，以便使电池维持在最佳的状况。

因此，基于由上述的仪器10的传感器或测量装置所进行的测量，或者患者，或者植入的能量源(如果使用)，或者它们的任何组合，测定装置的内部控制单元1015用于确定能量平衡和/或当前需要能量的量(可以为每时间单位的能量，也可为储积的能量)。内部控制单元1015进一步与内部信号发射器1027连接，内部信号发射器用于将反映所确定的所需能量的量的控制信号，传输给与外部控制单元1004b连接的外部信号接收器1004c。从外部能量源1004a传输的能量的量可响应于接收的控制信号而被调节。

可选的，测定装置可以包括外部控制单元1004b。在这种可选方案下，传感器测量值可被直接传输到外部控制单元1004b，其中能量平衡和/或当前需要的能量的量可由外部控制单元1004b确定，因此将上述的内部控制单元1015的功能整合在外部控制单元1004b中。在该情况下，内部控制单元1015可被省去，传感器测量值被直接提供给内部信号发射器1027，内部信号发射器1027将测量值最终至外部信号接收器1004c和外部控制单元1004b。那么基于那些传感器测量值，通过外部控制单元1004b可以确定能量平衡和当前所需能量的量，。

因此，根据图50的配置的本方案使用了表示所需能量的反馈信息，这比以前的方案更有效，因为它是基于与接收到能量相比较的实际使用的能量，例如针对能量的量，能量差，或与被仪器的植入的能量消耗部件所使用的能量率相比较的能量接收率。仪器对于接收的能量，既可用于消耗也可将能量储存在植入的能量源等等中。在上面讨论的不同的参数，如果相关和需要，则被做为工具用于确定实际能量平衡。然而，这样的参数本身还可以用于内部采取的任意行动，以对器械进行具体操作。

通过使用合适的信号传输方法(例如无线电、IR(红外线)或超声波信号)，内部信号发射器1027和外部信号接收器1004c可被实施为独立的单元。可选的，内部信号发射器1027和外部信号接收器1004c可被分别整合到植入的能量转换装置1002和外部能量源1004a中，以便基本上使用相同的传输技术，在相对于能量传输的相反方向上传输控制信号。控制信号可根据频率、相位或振幅进行调制。

因此，反馈信息可通过包括接收器和发射器的独立的通信系统传输，或者可被整合进能量系统中。根据本发明，这种被整合的信息反馈和能源系统包括用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器，能量接收器具有内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，该能量发射器具有外部第二线圈和一个与第二线圈连接的第二电路。能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，并被能量接收器的第一线圈所接收。该系统进一步包括电源开关，用于切换对内部第一线圈和第一电路之间的连接的闭合与断开，因此与第一线圈充电相关的反馈信息，当电源开关切换内部第一线圈和第一电路之间的连接的闭合与断开时，由外部能量发射器以外部第二线圈所负荷的阻抗变化形式进行接收。在实施图50所配置的该系统时，开关1026可以是单独的并由内部控制单元1015控制，也可整合在内部控制单元1015中。应该理解的是，开关1026应当以其最广的形式进行解释。这意味着可以是晶体管、MCU、MCPU、ASICFPGA或DA转换器或任何其它电子元件或电路等可将能量打开或切断的开关。

总之，在图50中示出的能量供应配置可基本由以下方式操作。首先由测定装置的内部控制单元1015确定能量平衡。反映所需能量的量的控制信号同样由内部控制单元1015产生，并且控制信号从内部信号发射器1027传输至外部信号接收器1004c。可选地，能量平衡可由外部控制单元1004b确定，而非取决于如上所述的实现方式。在该情况下，控制信号可以承载来自各种传感器的测量结果。基于确定的能量平衡，例如响应于接收到的控制信号，由外部控制单元1004b调节从外部能量源1004a发出的能量的量。这一过程，可以在持续的能量传输期间以特定的间隔间歇性重复，或者可在能量传输期间基本连续地执行。

传输能量的量，一般可通过调节外部能量源1004a中的各种传输参数，如电压、电流、幅度、波频和脉冲特征进行调控。

该系统还可以用于获得关于TET系统线圈之间的耦合度的信息，甚至可以用于校准系统，以找到外部线圈相对于内部线圈的最优位置并且对能量传输进行优化。简单地比较在这种情况下传输的能量的量和接收的能量的量。例如如果外部线圈被移动，则耦合度有可能会变化，正确显示的移动可以使外部线圈寻找用于能量传输的最佳位置。优选地，外部线圈被用于校准传输能量的量，以在耦合度最大化之前，使测定装置获得反馈信息。

该耦合度信息可以在能量传输期间同样用作反馈。在这种情况下，本发明的能量系统包括用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器，能量接收器具有内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，该能量发射器具有外部第二线圈和与第二线圈连接的第二电路。能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，并被能量接收器的第一线圈所接收。该系统进一步包括反馈装置，用于传达出作为反馈信息的由第一线圈接收的能量的量，其中第二电路包括测定装置，用于接收反馈信息且用于比较由第二线圈传输的能量的量以及与由第一线圈接收的能量的量相关的反馈信息，以获得第一和第二线圈之间的耦合系数。能量发射器可以响应于获得的耦合度来调节传输的能量。

参考图51，虽然用于运行仪器的能量的无线传输已在上面描述过可以采用非介入性操作，应当理解的是，仪器也可通过导线束缚能量进行操作。在图51中示出了这样的例子，其中外部开关1026在外部能量源1004a和运行装置(如运行仪器10的电动马达1007)之间互连。外部控制单元1004b控制外部开关1026的操作，以影响仪器10的适当的操作。

图52示出了在如何将接收的能量提供给仪器10并被其使用的不同的实施例。与图50的例子类似的，内部能量接收器1002从外部能量源1004a接收无线能量E，其中外部能量源1004a由传输控制单元1004b控制。内部能量接收器1002可以包括恒定电压电路，在图中以虚线框“恒定V”表示，用于以恒定电压向仪器10供能。内部能量接收器1002可以进一步包括恒定电流电路，在图中以虚线框“恒定C”表示，用于以恒定电流向仪器10供能。

仪器10包括能量消耗部件10a，其可以为马达、泵、限制装置，或任何其他需要能量用于其电操作的医疗器械。仪器10可以进一步包括能量存储装置10b，用于储存由内部能量接收器1002供应的能量。因此，供应的能量可以被能量消耗部件10a直接消耗，或者可以被能量存储装置10b储存，或者供应的能量被部分消耗部分储存。仪器10可以进一步包括能量稳定单元10c，用于稳定由内部能量接收器1002供应的这能量。因此，能量可能以波动的方式被供应，因此有必要在能量被消耗或储存之前进行稳定处理。

从内部能量接收器1002供应的能量，在被仪器10消耗和/或储存之前，可以进一步由位于仪器10外部的独立的能量稳定单元1028所积聚和/或稳定。可选地，能量稳定单元1028可以被整合进内部能量接收器1002中。在两种情况下，能量稳定单元1028可以包括恒定电压电路和/或恒定电流电路。

应当指出，图50和图52示出了关于各种示出的功能成分与元件是否能被安排和彼此连接的一些可能的但并非是限制性的实施选择方案。然而，本领域技术人员会很容易地意识到，可以在本发明的范围内进行多种变化和改变。

图53简要示出了被建议设计的系统的能量平衡测量电路或能量平衡控制系统，用于控制无线能量传输的系统。电路的输出信号集中在2.5V，并相应地与能量的不平衡相关。这种信号的导数可以显示值是否上升和下降，以及这些变化发生的多快。如果接收的能量的量低于由仪器的植入的部件所使用的能量的量，将会传输更多的能量，从而为能量源充电。电路的输出信号典型地传送至数模转换器，并转换成数字形式。数字信息继而可被发送至外部能量传输装置中，使其调整传输能量的水平。另一种可能性是有一个完整的模拟系统，其使用比较器，该比较器将能量供求水平和特定的最大和最小阈值相比较，当供求值超出了最大/最小窗口时，向外部能量传输装置发送信息。

示意图53示出了一个电路的实施方式，用于一个系统，该系统利用感应式能量传输从患者身体外部将能量传输到本发明仪器的植入的能量部件中。感应式能量传输系统典型地应用外部传输线圈和内部接收线圈。接收线圈L1被包括在示意图36中，系统的传输部件没有包括在内。

普通概念的能量平衡的实施以及信息被传输到外部能量发射器的方法当然可以以多种不同的方式实施。示意图53，以及上述评估和传输信息的方法，应该仅仅被认为是说明如何实施控制系统的实例。

电路细节

在图53中，符号Yl、Y2、Y3等等代表电路内的测试点。图中的部件及其各自的值，是在这个特别实施例中使用的值，当然是在无限种可能的设计方案中的唯一的一个。

为电路供电的能量由能量接收线圈L1接收。在这个特定情况下，以25kHz的频率将能量传输至植入的部件。能量平衡输出信号出现在测试点Y1处。

本领域技术人员应该意识到，系统的上述各实施例可以多种不同的方式进行结合。例如，图36的电开关1006可以被整合进图39-45的任意实施例中，图39的液压阀转换装置1014可以被整合进图38的实施例中，变速箱1024可以被整合进图37的实施例中。请注意，开关可简单的意味着任何电路或部件。

联系图50、52和53所描述的实施例确定了一种方法和一个系统，用于控制无线能量到一个用电操作仪器的植入的能量消耗部件的传输。这种方法和系统会在下文中进行概括说明。

因此提供了一种方法，用于控制将无线能量到如上所述仪器的植入的能量消耗部件的传输。无线能量E从位于患者体外的外部能量源传输出去，并由位于患者体内的内部能量接收器接收，内部能量接收器与仪器的植入的能量消耗部件连接，用于将接收的能量直接或间接地供应至那里。测定由内部能量接收器接收的能量和被仪器应用的能量之间的能量平衡。基于所测定的能量平衡来控制来无线能量E从外部能量源的传输。

无线能量可从外部能量源中的初级线圈处感应地传输至内部能量接收器中的次级线圈。能量平衡上的变化可被探测到，以基于探测到的能量供求的变化控制无线能量的传输。内部能量接收器接收的能量和被医疗装置使用的能量之间的差可同样被探测到，以基于探测的能量差控制无线能量的传输。

当控制能量传输时，如果探测的能量平衡变化表明能量平衡在增加，则传输的无线能量的量可减少，或反之亦然。能量传输的减少/增加可以进一步与探测的变化率相对应。

如果探测的能量差表明接收的能量大于使用的能量，传输的无线能量的量则可以进一步减少，或反之亦然。能量传输的减少/增加可继而与探测的能量差大小相对应。

如上所述，用于医疗装置的能量可以被消耗以运行该医疗装置，和/或被储存在医疗装置的至少一个能量存储装置中。

当医疗装置的电和/或物理参数，和/或患者的物理参数被测定后，，根据基于所述参数测定的测定的每时间单位内的传输速率，能量可被传输用于消耗和储存。传输能量的总量也可基于所述参数进行测定。

当探测到内部能量接收器接收的能量的总量和被消耗和/或被储存的能量的总量之间存在差值，并且探测的差值与至少一个测量的电参数(与所述能量平衡相关)随时间的积分相关时，，该积分可以被测定来用于与能量平衡有关的监控电压和/或电流。

当测量的电参数(与消耗和/或存储的能量数量相关)随时间的导数确定时，可以将该导数确定为用于与能量平衡相关的受监控的电压和/或电流。

为了控制来自外部能量源的无线能量的传输，可以将电脉冲从第一电子电路应用于外部能量源以传输无线能量，电脉冲具有前沿和后沿，改变电脉冲的接连的前沿和后沿之间的第一时间间隔的长度和/或电脉冲的接连的后沿和前沿之间的第二时间间隔的长度，并且传输无线能量，传输的无线能量由具有变化的功率的电脉冲产生，功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。

在该情况下，当改变第一和/或第二时间间隔时，电脉冲的频率可以是基本恒定的。当使用电脉冲时，电脉冲可以保持不变，除了改变第一和/或第二时间间隔。当改变第一和/或第二时间间隔时，电脉冲的幅度可以是基本恒定的。进一步，仅通过改变电脉冲的接连的前沿和后沿之间的第一时间间隔的长度，就可以改变电脉冲。

可以在一行中提供两个或更多个电脉冲的序列，其中当使用脉冲序列时，所述序列在脉冲序列的起始处具有第一电脉冲，而在脉冲序列的终止处具有第二电脉冲，可以在一行中提供两个或更多个脉冲序列，其中在接连的后沿(第一脉冲序列中的第二电脉冲)和前沿(第二脉冲序列中的第一电脉冲)之间的第二时间间隔的长度被改变。

当使用电脉冲时，电脉冲可具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。电脉冲也可具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。另外，电脉冲也可具有基本恒定的频率。脉冲序列中的电脉冲也可以同样具有基本恒定的频率。

由第一电路和外部能量源构成的电路可具有第一特征时间周期或第一时间常数，并且当有效地改变传输的能量时，这些频率时间周期可在第一特征时间周期或时间常数范围内或更短。

由此还提供包括如上所述的仪器的系统，用于控制给仪器的植入的能量消耗部件的无线能量的传输。在其最广的形式中，系统包括用于控制来自能量传输装置的无线能量的传输的控制装置，以及用于接收所传输的无线能量的可植入式内部能量接收器，其中内部能量接收器与仪器的可植入式能量消耗部件连接，用于直接或间接地向能量消耗部件供应所接收的能量。系统进一步包括测定装置，用于测定在内部能量接收器接收的能量和被仪器的可植入式能量消耗部件使用的能量之间的能量平衡，其中基于测定装置所测得的能量平衡，所述控制装置控制来自外部能量传输装置的无线能量的传输。

在一个实施例中，至少一个电池可是能量转换装置1002的一部分或替代能量转换装置1002，以通过供电线路向仪器10供能。在一个实施例中，电池是不可再充电的。在一个可选实施例中，电池是可再充电的。电池电源当然可以既放置于装置的外部中，也可被整合在装置中。

另外，该系统可包括下列中的任意内容：

-位于外部能量源中的初级线圈，用于将无线能量感应地传输到内部能量接收器的次级线圈中。

-测定装置，用于探测能量平衡的变化，以及控制装置，其基于探测到的能量平衡的变化来控制无线能量的传输。

-测定装置，用于探测内部能量接收器接收的能量和仪器的可植入式能量消耗部件使用的能量之间的差值，并且控制装置基于探测的能量差控制无线能量的传输。

-如果探测到的能量平衡的变化表明能量平衡在增加，则控制装置控制外部能量传输装置减少无线能量的传输量，或反之亦然，其中能量传输的减少/增加与探测的变化率相对应。

-如果探测到的能量差表明接收的能量大于使用的能量，则控制装置控制外部能量传输装置减少无线能量的传输量，或反之亦然，其中能量传输的减少/增加与探测到的能量差的幅值相对应。

-用于仪器的能量被消耗以用于运行仪器，和/或储存在仪器的至少能量存储装置中。

-当仪器的电参数和/或物理参数，和/或患者的物理参数被测定后，能量传输装置可基于所述参数，根据由测量装置测定的每时间单位内的传输速率，传输用于消耗和储存的能量。测定装置同样基于所述参数测定传输能量的总量。

-当探测到在内部能量接收器接收的能量的总量和被消耗和/或被储存的能量的总量之间存在差值，并且探测到的差别与至少一个测量的电参数(与能量平衡相关)随时间的积分相关时，测定设备确定该积分，用于与能量平衡相关的受监控的电压和/或电流。

-当测量的电参数(与消耗和/或存储的能量的量相关)随时间的导数确定时，测定设备将该导数确定为用于与能量平衡相关的受监控的电压和/或电流。

-能量传输装置包括安装在人体外部的线圈，并且提供了电路以通过电脉冲对该外部线圈功能以传输无线能量。电脉冲具有前沿和后沿，并且电路可改变电脉冲的第一时间间隔(在接连的前沿和后沿之间)和/或第二时间间隔(在接连的后沿和前沿之间)，以改变传输的无线能量的功率。因此，接收传输的无线能量的能量接收器具有变化的功率。

-电路可传递电脉冲，以使其除了改变第一和/或第二时间间隔之外保持不变。

-电路具有时间常数，且适于仅在第一时间常数范围内改变第一和第二时间间隔，以便当第一和/或第二时间间隔的长度改变时，通过线圈传输的功率被改变。

-电路适于传送电脉冲，所述电脉冲仅通过改变第一时间间隔(电脉冲接连的前沿和后沿之间)而改变。

-电路用于在一行中提供两个或更多个电脉冲的序列，所述序列具有在脉冲序列起始处的第一电脉冲，还具有在脉冲序列终止处的第二电脉冲，并且

-接连的后沿(第一脉冲序列中的第二电脉冲)和前沿(第二脉冲序列中的第一电脉冲)之间的第二时间间隔的长度由第一电子电路改变。

-电路适于提供电脉冲，所述脉冲具有基本恒定的高度和/或幅度和/或强度和/或电压和/或电流和/或频率。

-电路具有时间常数，且适于仅在第一时间常数范围内改变第一和第二时间间隔，以便当第一和/或第二时间间隔的长度改变时，通过第一线圈传输的功率被改变。

-电路适于提供电脉冲，所述电脉冲仅在某一范围内改变第一和/或第二时间间隔的长度，该范围包括第一时间常数，或者与第一时间常数的数值相比，该范围相对接近第一时间常数。

图54-57更详细示出了以四种不同方式的液压或气动对本发明的的植入的仪器供能的方框图。

图54示出了如上所述的一个系统。该系统包括植入的仪器10，还包括独立的调节储液器1013，单向泵1009和换向阀1014。

图55示出了仪器10和流体储液器1013。通过移动调节储液器的壁，或任何其它不同的方式改变调节储液器的大小，仪器可不通过任何阀门而进行调节，在任何时候通过移动储液器壁使流体自由通行。

图56示出了仪器10、双向泵1009和调节储液器1013。

图57示出了含第一闭合系统的反转伺服系统的方框图，第一闭合系统控制第二闭合系统。伺服系统包括调节储液器1013和伺服储液器1050。伺服储液器1050通过机械互连器1054机械地控制植入的仪器10。该仪器具有可膨胀的/可收缩的腔。优选地通过从较大的可调节的储液器1052供应液压流体而膨胀或收缩该腔，所述储液器与仪器10流体连接。可选地，该腔含有可压缩气体，该气体可在伺服储液器1050的控制下进行压缩和膨胀。

伺服储液器1050也可作为仪器本身的一部分。

在一个实施例中，调节储液器设置在患者的皮下，可通过手指按压其外表面而进行操作。该系统在图58a-c中示出。在图58a中，示出了柔性的皮下调节储液器1013，其通过导管1011与凸出状的伺服储液器1050连接。该风箱形状的伺服储液器1050被包含在柔性仪器10中。在图58a示出的状态中，伺服储液器1050含有最少的流体，大部分流体位于调节储液器1013中。由于在伺服储液器1050和仪器10之间的机械互连器，仪器10的外部形状被缩小，即其占用的空间比其最大体积小。该最大体积在图中以虚线表示。

图58b示出了一状态，其中用户(例如被植入仪器的患者)，按压调节储液器1013，以便将含在其中的流体通过导管1011流进伺服储液器1050，伺服储液器1050(凭借其风箱的形状)纵向扩展。该扩展进而使仪器10扩展，使其占用最大体积，从而压迫与其接触的胃壁(未示出)。

调节储液器1013优选装备有在被压缩后不变形的器件1013a。如在图中用简要示出的，这意味着即使在用户释放调节储液器时，也可保持仪器10处于伸长位置。这样，调节储液器本质上作为用于系统的闭合/断开开关。

现在参考图59和60a-c，对液压或气动操作的可选实施例进行描述。图59示出的方框图包括控制第二闭合系统的第一闭合系统。第一系统包括调节储液器1013和伺服储液器1050。伺服储液器1050通过机械互连器1054机械地控制更大的可调节的储液器1052。通过来自与仪器10流体连接的可调节储液器1052的液压流体供应，具有可膨胀的/可收缩的腔的植入的仪器10进而由所述更大的可调节储液器1052控制，。

现在参考图60a-c，对该实施例的实例进行描述。和以前的实施例类似，调节储液器设置在患者皮下，并通过手指按压其外表面而进行操作。调节储液器1013通过导管1011与风箱形状的伺服储液器1050流体连接。在图60a中示出的第一闭合系统1013、1011、1050中，伺服储液器1050含有最少的流体，大部分流体位于调节储液器1013中。

伺服储液器1050与较大的可调节储液器1052机械地连接，在该实施例中同样具有风箱形状，但直径比伺服储液器1050更大。所述更大的可调节储液器1052与仪器10流体连接。这意味着，当用户按压调节储液器1013，由此将流体从调节储液器1013移动到伺服储液器1050时，伺服储液器1050膨胀，将更大量的流体从所述更大的可调节储液器1052移动到仪器10中。换句话说，在该反向伺服中，用更大的力挤压调节储液器中的小体积而这会以单位面积上更小的力引起更大的总面积的位移。

和上面参考图58a-c所描述的以前的实施例类似，调节储液器优选装备有用于在压缩后保持不变形的器件1013a。这在图中简要示出，这意味着在用户释放调节储液器时，也可保持仪器10处于伸长位置。这样，调节储液器本质上作为系统的闭合/断开开关而操作。

虽然如上所述的不同的部件在图中具体位置不同，应该理解的是，这些位置可以根据应用进行变化。

在本说明书的任何实施例中所使用的润滑液，优选为模仿天然髋关节的关节液的生物相容的润滑液。根据一个实施例，润滑液为透明质酸。

在上面所有的实施例中，可以想到，导管可不包括在内，并且通道或多个通道与储液器或注射口直接连接。请注意，任何实施例或部分实施例，以及任何方法或部分方法，均可以任何方式进行组合。本说明书中的所有示例应被视为是一般性描述的一部分，因此可以进行任何一般方式的结合。请注意，概括描述应当被视为既对仪器又对方法进行的描述。

本发明的各种上述特征可以任何方式进行组合，只要这种组合不是明显矛盾的。本发明已参考附图对优选实施例进行了更详细的描述。再一次，各种实施例的单独特征可以进行组合或交换，除非这些组合或交换与该装置的总体功能明显矛盾。

Claims (86)

1.一种可植入式润滑装置，用于通过添加润滑液并使润滑液循环来润滑哺乳动物患者的关节，所述润滑装置包括:

●可再填充的储液器，所述储液器包括腔室，具有可调节的体积，适于储存润滑液，和

●可植入式再填充注射口，所述可植入式再填充注射口用于用所述润滑液再填充所述可再填充的储液器，并且经由所述储液器与流体连接器流体连通，

●流体连接装置，包括∶

－第一流体连接器，其中所述第一流体连接器：

a.与所述储液器连接，

b.适于穿过患者的组织延伸，和

c.当被植入时与关节连接，用于当所述润滑装置被植入患者体内时将所述润滑液引入所述关节中，

－第二流体连接器，其中所述第二流体连接器：

a.与所述储液器连接，

b.适于穿过患者的组织延伸，和

c.当被植入时与关节连接，用于当所述润滑装置被植入患者体内时使所述润滑液从所述关节返回所述可再填充的储液器，以及

●沿所述第一流体连接器放置的可植入的泵，用于将润滑液从所述可再填充的储液器泵送至所述关节并由此建立通过所述关节的循环润滑液流。

2.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述润滑装置适于完全植入患者体内。

3.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述第一流体连接器包括与所述流体连接装置连接的注入元件，所述注入元件适于被引入所述关节，用于将所述润滑液注入所述关节中。

4.根据权利要求3所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述注入元件包括注入针头，其适于间歇性插入所述关节中，向所述关节中注入所述润滑液。

5.根据权利要求3所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述注入元件包括一适于永久性插入所述关节中的管，向所述关节中连续地注入所述润滑液。

6.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，包括与所述流体连接装置连接的马达，所述马达适于在所述流体连接装置内部直接或间接建立进入所述关节的所述润滑液流。

7.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器包括与所述流体连接装置连接的储液器，用于储存所述润滑液。

8.根据权利要求7所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于改变其体积，以建立进入所述关节的所述润滑液流。

9.根据权利要求8所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器包括柔性外壁，用于改变所述储液器的体积，以建立进入所述关节的所述润滑液流。

10.根据权利要求8和9中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器包括气室，并且所述储液器适于起到弹簧的作用，从而改变所述储液器的体积，以建立进入所述关节的所述润滑液流。

11.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式再填充注射口包括自密封的可穿透膜。

12.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述流体连接装置适于在所述润滑装置内部建立连续性或间歇性的循环润滑液流。

13.根据权利要求1和12中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述流体连接装置包括过滤装置，所述过滤装置包括适于从所述循环润滑液流中除去杂质的过滤件。

14.根据权利要求13所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述过滤装置包括适于清理所述过滤件的清除装置。

15.根据权利要求13所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述过滤装置包括密封的沉积空间，所述过滤装置适于将被除去的杂质沉积在所述密封的沉积空间中。

16.根据权利要求13所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述过滤装置适于将被除去的所述杂质运回至患者体内。

17.根据权利要求11所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于通过向所述可植入式再填充注射口注射而预装载加压的润滑液。

18.根据权利要求17所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式再填充注射口适于通过向所述可植入式再填充注射口注射，以使所述储液器预装载加压的润滑液。

19.根据权利要求18所述的可植入式润滑装置，进一步包括适于关闭在所述储液器和关节之间的连接的阀门。

20.根据权利要求1所述的可植入式润滑装置，适于润滑至少一个人造接触面，所述人造接触面植入哺乳动物身体的关节中，至少替换哺乳动物的至少两个正常关节接触面中的至少一个的表面，并且负承载关节处的重量，所述可植入式润滑装置包括：

a.至少一个出口，适于从所述储液器接收润滑液，并且其中

b.所述可植入式润滑装置适于由人造操作装置进行操作，以将润滑液从所述储液器分配至所述出口以润滑至少一个人造接触面。

21.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器和关节被间隔开，在所述储液器和关节之间包括用于流体连接的导管。

22.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置包括一个至少位于所述人造接触面的两个或更多部分处的通道，其适于将所述润滑液分配到所述人造接触面的表面上。

23.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，进一步包括操作装置，其适于将润滑液从所述储液器运输到所述人造接触面，以润滑所述人造接触面。

24.根据权利要求23所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述操作装置是电动的。

25.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置适于润滑患者的髋关节。

26.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置适于润滑患者的膝关节。

27.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，包括适于穿过身体的骨头的导管，用于穿过所述骨头长期保持开放通道，使得所述润滑液能到达所述人造接触面。

28.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，包括导管，其适于穿过身体的关节囊，用于穿过所述关节囊长期保持开放通道，使得所述润滑液能到达所述人造接触面。

29.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置适于从盆骨的腹部侧，通过盆骨中的孔进入髋关节中进行润滑。

30.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于至少部分地放置在患者的骨的内部。

31.根据权利要求30所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于至少部分地放置在患者股骨的内部。

32.根据权利要求30所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于至少部分地放置在患者盆骨的内部。

33.根据权利要求30所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器能被至少部分地放置在患者股骨颈的内部。

34.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于放置在皮下或身体内的腔中。

35.根据权利要求1和20中任意一项所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于放置在皮下或患者身体区域内的腔中，其中所述身体区域选自包括如下区域的组：

i.腹部区域，

ii.腹股沟区域，

iii.骨盆区域，和

iv.大腿区域。

36.根据权利要求35所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述储液器适于放置在腹部中。

37.根据权利要求11所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式再填充注射口适于被植入皮下。

38.根据权利要求11所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式再填充注射口适于被植入为与骨相连。

39.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置适于润滑哺乳动物患者髋关节的一个人造接触面和相对的接触面。

40.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，其特征在于，所述可植入式润滑装置适于润滑哺乳动物患者膝关节的至少一个人造接触面和至少一个相对的接触面。

41.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，其特征在于，膝关节具有两个内侧和两个外侧接触重量承载面，其中所述可植入式润滑装置适于润滑在哺乳动物患者膝关节内侧的所述至少一个人造接触面。

42.根据权利要求20所述的可植入式润滑装置，其特征在于，膝关节具有两个内侧和两个外侧接触重量承载面，其中所述可植入式润滑装置适于润滑位于哺乳动物患者膝关节外侧的所述至少一个人造接触面。

43.一种可植入式润滑系统，包括根据权利要求1-16中任意一项所述的可植入式润滑装置以及润滑液，所述润滑液适于储存在所述储液器中并由所述第一流体连接器引入至所述关节中。

44.根据权利要求43所述的润滑系统，其特征在于，所述润滑液是可再吸收的。

45.根据权利要求43和44中任意一项所述的润滑系统，其特征在于，所述润滑液为透明质酸。

46.一种包括根据权利要求1-45中任意一项所述的可植入式润滑装置的系统。

47.根据权利要求46所述的系统，进一步包括可植入患者中的至少一个开关，用于手工和非介入性地控制可植入式润滑装置。

48.根据权利要求46所述的系统，进一步包括具有可植入式液压储液器的液压装置，其与可植入式润滑装置液压连接，其中可植入式润滑装置适于通过人工按压液压储液器被非介入性地调节。

49.根据权利要求46所述的系统，进一步包括无线遥控器，用于非介入性地控制可植入式润滑装置。

50.根据权利要求49所述的系统，其特征在于，无线遥控器包括至少一个外部信号发射器和/或接收器，进一步包括可植入患者中的内部信号接收器和/或发射器，用于接收由外部信号发射器传输的信号，或将信号传输到外部信号接收器中。

51.根据权利要求49所述的系统，其特征在于，无线遥控器传输至少一个无线控制信号，用于控制可植入式润滑装置。

52.根据权利要求51所述的系统，其特征在于，无线控制信号包括频率、幅度或相位调制信号或它们的组合。

53.根据权利要求51所述的系统，其特征在于，无线遥控器传输电磁载波信号，用于承载控制信号。

54.根据权利要求46所述的系统，进一步包括无线能量传输装置，用于通过无线能量非介入性地为可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件供能。

55.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，无线能量包括选自从如下的波信号：声波信号、电磁波信号、激光信号。

56.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，无线能量包括下列中的一种：电场、磁场、组合的电场和磁场。

57.根据权利要求51所述的系统，其特征在于，控制信号包括下列中的一种：电场、磁场、组合的电场和磁场。

58.根据权利要求51和55中任意一项所述的系统，其特征在于，信号包括模拟信号、数字信号或模拟和数字信号的组合。

59.根据权利要求46所述的系统，进一步包括可植入式内部能量源，用于为可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件供电。

60.根据权利要求59所述的系统，进一步包括用于以无线方式传输能量的外部能量源，其中内部能量源通过以无线方式传输的能量进行充电。

61.根据权利要求60所述的系统，进一步包括：测量装置，其测量与能量的传输相关的功能参数，所述能量用于对内部能量源充电；以及反馈装置，其用于将反馈信息从患者身体内部发送到患者身体外部，该反馈信息与由测量装置测量的功能参数相关。

62.根据权利要求46所述的系统，进一步包括反馈装置，用于将反馈信息从患者身体内部发送到患者身体外部，反馈信息与患者的物理参数以及和可植入式润滑装置相关的功能参数中的至少一个有关。

63.根据权利要求46所述的系统，进一步包括测量装置以及可植入式内部控制单元，用于响应于由测量装置测量的患者的身体参数，和由测量装置测量的关于可植入式润滑装置的功能参数中的至少一个相关的信息，来控制可植入式润滑装置。

64.根据权利要求63所述的系统，其特征在于，物理参数为压力。

65.根据权利要求46所述的系统，进一步包括外部数据通信装置和与外部数据通信装置通信的可植入式内部数据通信装置，其中内部通信装置将与可植入式润滑装置或患者有关的数据发送到外部数据通信装置中，和/或外部数据通信装置将数据发送到内部数据通信装置中。

66.根据权利要求46所述的系统，进一步包括用于操作所述可植入式润滑装置的马达或泵。

67.根据权利要求46所述的系统，进一步包括用于操作所述可植入式润滑装置的液压操作装置。

68.根据权利要求46所述的系统，进一步包括用于操作所述可植入式润滑装置的操作装置，其中所述操作装置包括伺服机构，所述伺服机构设计为减小所述操作装置所需的力以操作可植入式润滑装置，反而使所述操作装置作用更长的行程，增加用于测定的动作的时间。

69.根据权利要求54所述的系统，进一步包括用于操作所述可植入式润滑装置的操作装置，其中当无线能量正由能量传输装置传输时，无线能量在其无线状态中使用，以直接对操作装置供电以产生用于操作所述可植入式润滑装置的动能。

70.根据权利要求54所述的系统，进一步包括能量转换装置，用于将能量传输装置传输的无线能量从第一形式的能量转换为第二形式的能量。

71.根据权利要求70所述的系统，其特征在于，随着能量转换装置将能量传输装置传输的第一形式的能量转换成第二形式的能量，所述能量转换装置通过第二形式的能量直接对可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件供电。

72.根据权利要求70所述的系统，其特征在于，第二形式的能量包括直流电和交流电中的至少一种。

73.根据权利要求70所述的系统，进一步包括可植入式蓄电池，其中第二形式的能量被用于至少部分地对蓄电池充电。

74.根据权利要求70所述的系统，其特征在于，第一或第二形式的能量包括磁能、动能、声能、化学能、辐射能、光能、核能、热能、非磁能、非动能、非化学能、非声能、非核能和非热能中的至少一种。

75.根据权利要求46所述的系统，进一步包括可植入式电部件，所述可植入式电部件包括至少一个电平防护器和/或至少一个恒定电流防护器。

76.根据权利要求54所述的系统，进一步包括用于控制来自所述能量传输装置的无线能量的传输的控制装置，以及用于接收被传输的无线能量的可植入式内部能量接收器，所述内部能量接收器与可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件连接，用于将接收的能量直接或间接地供应至所述可植入式能量消耗部件，所述系统进一步包括测定装置，用于测定在内部能量接收器接收的能量和被可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件所使用的能量之间的能量平衡，其中控制装置基于由测定装置测定的能量平衡，来控制来自外部能量传输装置的无线能量的传输。

77.根据权利要求76所述的系统，其特征在于，测定装置适于探测能量平衡的变化，控制装置基于所探测的能量平衡的变化来控制无线能量的传输。

78.根据权利要求76所述的系统，其特征在于，测定装置适于探测内部能量接收器接收的能量和可植入式润滑装置的可植入式能量消耗部件使用的能量之间的差值，并且控制装置基于探测到的能量差来控制无线能量的传输。

79.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，能量传输装置包括放置在人体外部的线圈，进一步包括放置在人体内部的可植入式能量接收器以及连接的电路，所述电路以电脉冲对外部的线圈进行供电，以传输无线能量，所述电脉冲具有前沿和后沿，所述电路适于改变电脉冲接连的前沿和后沿之间的第一时间间隔和/或电脉冲接连的后沿和前沿之间的第二时间间隔，以改变传输的无线能量的功率，所述能量接收器接收传输的无线能量，所述无线能量具有变化的功率。

80.根据权利要求79所述的系统，其特征在于，所述电路适于传递电脉冲，以使所述电脉冲除了改变第一时间间隔和/或第二时间间隔之外保持不变。

81.根据权利要求79所述的系统，其特征在于，所述电路具有时间常数且适于仅在第一时间常数范围内改变第一和第二时间间隔，以便当第一和/或第二时间间隔的长度被改变时，通过线圈传输的功率被改变。

82.根据权利要求62所述的系统，进一步包括用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器，所述能量接收器具有内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，所述能量发射器具有外部第二线圈和与第二线圈连接的第二电路，其中能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，无线能量被能量接收器的第一线圈所接收，所述系统进一步包括电源开关，用于改变内部第一线圈与第一电路之间的连接的闭合或断开，从而当电源开关改变内部第一线圈与第一电路之间的连接的闭合或断开时，与第一线圈的充电相关的反馈信息被外部能量发射器接收，接收形式为外部第二线圈所负荷的阻抗变化。

83.根据权利要求62所述的系统，进一步包括用于接收无线能量的可植入式内部能量接收器，所述能量接收器具有内部第一线圈和与第一线圈连接的第一电路，还包括用于传输无线能量的外部能量发射器，所述能量发射器具有外部第二线圈和与第二线圈连接的第二电路，其中能量发射器的外部第二线圈传输无线能量，无线能量被能量接收器的第一线圈所接收，所述系统进一步包括反馈装置，用于将第一线圈所接收的能量的量作为反馈信息传出，并且其中第二电路包括测定装置，用于接收反馈信息，并且比较由第二线圈传输的能量的量以及与第一线圈所接收的能量的量有关的反馈信息，从而获得在第一和第二线圈之间的耦合度。

84.根据权利要求83所述的系统，其特征在于，所述能量发射器响应于获得的耦合度来调节传输的能量。

85.根据权利要求83所述的系统，其特征在于，外部第二线圈适于相对于内部第一线圈移动，以建立第二线圈的最优位置，在该位置中耦合度被最大化。

86.根据权利要求85所述的系统，其特征在于，所述外部第二线圈适于校准传输的能量的量，以在耦合度最大化前获得测定装置中的反馈信息。