CN111801069A - 含模块化结构的医疗级致动器和包括该致动器的医疗设备 - Google Patents
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Abstract
用于医疗设备(100)的致动器(1),致动器包括电动机、机械传动装置和磁性耦合装置,磁性耦合装置被布置成当所述电动机由能量源供电时将机械转矩从电动机传输到机械传动装置,其中,所述电动机和磁性耦合装置的运动学地连结到电动机的第一部件被布置并气密密封在第一套管模块中,并且其中,所述机械传动装置和耦合装置的运动学地连结到所述机械传动装置的第二部件被布置在第二套管模块中,所述第一套管模块和所述第二套管模块各自包括互补的紧固装置,使得所述第一套管模块和所述第二套管模块能够以如下方式彼此可拆卸地连接:磁性耦合装置的所述第一部件和所述第二部件在所述第一套管模块与所述第二套管模块连接时磁性地耦合在一起。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域。更具体地,本发明涉及具有模块化结构的医疗级机电致动器,其中,所述致动器包括基本上密封地包封致动器的电子元件的第一模块和基本上包封致动器的机械元件的第二模块,所述第一模块和所述第二模块能够彼此磁连接。
本发明进一步涉及包括这种致动器的医疗设备,这种致动器特别地用于致动诸如人工括约肌的人造可收缩结构,该医疗设备特别地但非排他性地用于尿失禁的治疗。
背景技术
为了治疗尿失禁,现有技术中已经提出了各种形式的人造可收缩结构和相关联的医疗设备。这些现有的结构和设备可以大致分为两大类型。第一类型是液压/流体收缩系统,该液压/流体收缩系统依赖于通过作为致动装置的泵使流体循环进入布置在人造括约肌设备中的流体回路中。这种系统的众所周知的示例是由美国医疗系统(AmericanMedical Systems)公司出售的AUS 800;但是最近,许多其他的示例也已经例如在US2016346071或US2016135938中被公开。第二类型是缆线/引线收缩系统,该缆线/引线收缩系统依赖于诸如缆线的拉伸元件或类似物,该拉伸元件或类似物由机械致动器拉动和释放,以收缩和释放对诸如患者的尿道的中空人体器官的压力。申请人长期以来积极提出第二类型的解决方案,诸如WO2012000680、WO2013093074或WO2015117664中的方案。在第二类型的情况下,几乎必须依靠机电致动器将拉伸强度施加到操作可收缩结构的缆线上。
由于这种致动器被植入患者体内,因此出于明显的安全原因,确保致动器的组成元件的气密密封、特别是致动器的电气元件和电子元件(特别是直接进水)的气密密封是至关重要的。同样重要的是尽可能地防止所述致动器的任何金属部件的腐蚀。但是,由于在人工括约肌的缆线拉紧元件与致动器之间的机械连接界面处体液几乎不可避免地进入致动器中,因此致动器的这种气密条件被证明是困难的。随着时间的推移,这可能导致致动器发生工作故障,需要紧急更换,以防止由于致动器中的电池腐蚀或泄漏而导致任何患者感染的风险。
因此,本发明的目的是提出改进的致动器,该改进的致动器用于医疗设备、特别是用于包括用于防止尿失禁的人造可收缩结构的医疗设备。
发明内容
根据第一目的,本发明涉及用于医疗设备的致动器,特别是用于包括权利要求1所限定的人造可收缩结构的医疗设备的致动器。
本发明的致动器包括机电致动设备,该机电致动设备包括电动机、传动装置和磁性耦合装置,该磁性耦合装置被布置成当所述电动机由能量源供电时将机械转矩从电动机传输到传动装置。
根据本发明,所述电动机和耦合装置的被运动学地连结到电动机的第一部件被布置并气密密封在第一套管模块中,而所述传动装置和耦合装置的被运动学地连接到所述传动装置的第二部件被布置在第二套管模块中,所述第一套管模块和所述第二套管模块各自包括互补的紧固装置,使得所述第一套管模块和所述第二套管模块能够以如下方式彼此可拆卸地连接:磁性耦合装置的所述第一部件和所述第二部件在所述第一套管模块与所述第二套管模块连接时磁性地耦合在一起。
因此,本发明的致动器包括模块化结构,由此致动器的诸如电气和电子组件的湿气敏感组件被安全地密封在第一气密套管模块中,而诸如纯机械元件的非湿气敏感组件被布置在第二套管模块中,该第二套管模块能够与第一套管模块连接,以便第二套管模块和第一套管模块通过磁性耦合装置的分别位于第一套管模块和第二套管模块中的互补部件机械地耦合。
这提供了如下优点:使第一套管模块或第二套管模块成为致动器的“用后可弃式(disposable)”部件,在功能异常或其他情况下必要时可以将其拆卸和更换。例如,第二套管模块中的机械传动装置可能比容纳在第一套管部件中的电子设备和电池的使用寿命长得多。可以仅通过简单地更换致动器的皮下植入的第一套管模块来执行仅第一套管模块和内容物的更换。这甚至可以在“门诊(ambulatory)”环境中进行。
同样,如果需要,可以在需要第二套管模块和/或连接到第二套管模块的任何设备时,例如通过腹腔镜手术容易地进行更换,而第一套管模块由于其气密特性可被保持植入更长的时间。
优选地,磁性耦合装置包括第一磁体和第二磁体,所述第一磁体和所述第二磁体作为磁性耦合装置的第一部件和第二部件,分别被布置在第一套管模块和第二套管模块中,所述第一磁体和所述第二磁体分别耦合到电动机和传动装置,以将机械转矩从电动机传输到传动装置。
优选地,齿轮头连接到所述电动机,所述齿轮头保持耦合装置的所述第一部件。
优选地,传动装置包括导螺杆,该导螺杆与安装在所述导螺杆上的螺母配合,所述导螺杆或所述螺母一方面连接到磁性耦合装置的所述第二部件,第二方面连接到用于通过连接器向被致动的设备传递驱动力的驱动元件。
优选地,致动器包括位于第一套管模块中的能量源,以为电动机供电。仍然优选地,能量源包括电力电池。
优选地,致动器包括电连接到所述能量源和所述电动机的电子控制单元,所述控制单元包括微处理器和存储器,计算机程序被存储在存储器上以用于操纵电动机。
优选地,控制单元包括无线传动装置,该无线传动装置允许用于控制单元和电动机的无线设置和诊断。
优选地,所述第一套管模块和所述第二套管模块的互补紧固装置包括以下装置中的任何一种:滑动装置、磁性装置、卡扣配合装置、螺丝固定装置、凸-凹型容置装置。优选地,磁性耦合装置可以足以确保第一套管模块和第二套管模块之间的适当连接。
根据第二目的,本发明还涉及医疗设备,该医疗设备包括如前所述的致动器和人造可收缩设备,该人造可收缩设备包括收缩元件和柔性缆线传动装置,所述柔性缆线传动装置连接到第二套管模块中的传动装置的驱动元件。
优选地,所述可收缩元件被适配成收缩中空人体器官,所述可收缩元件处于静止位置或处于激活位置,该激活位置通过所述可收缩元件收缩器官而被限定,而静止位置通过所述可收缩元件不收缩器官而被限定,致动器被构造成在柔性传动装置上施加拉伸强度,以将可收缩元件从其静止位置驱动到其激活位置,以及释放所述拉伸强度,从而使所述可收缩元件回到其静止位置。
附图说明
下面将结合附图描述本发明的进一步特征,附图示出了:
-图1:根据本发明的医疗设备的示意性透视图,该医疗设备包括根据本发明的致动器,该致动器包括第一主套管模块和第二套管模块,该第二套管模块远离所述第一模块并且连接到诸如用于治疗尿失禁的人造可收缩结构;
-图2:与图1类似的图,除了第一套管模块的沿着图1所示的纵向平面P的截取的局部截面;
-图3:图2的致动器的示意性特写透视图;
-图4:从现有技术已知的螺杆型致动器的示意性横截面图,其中,阴影线表示本发明的致动器的第一套管模块和第二套管模块;
-图5:示出了根据本发明的医疗设备的替代实施例,替代实施例包括用于连接本发明的致动器的第二套管模块和人工可收缩结构的连接器;
-图6:用于图1至图2的人工可收缩结构的连接器的示意性截面图,该连接器连接到本发明的致动器的第二套管模块,以将人工可收缩结构的柔性传动装置连结到布置在所述第二套管模块中的机械传动装置的螺杆。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的优选实施例的医疗设备100。该医疗设备100包括人造可收缩设备10和根据本发明的至少一个致动器1,该至少一个致动器被设计成以在后文描述的方式致动所述可收缩设备10。
人造可收缩设备10包括至少一个可收缩元件11,该至少一个可收缩元件被适配成在植入患者体内时使诸如尿道的器官收缩。人造可收缩设备10进一步包括用于将所述可收缩元件11连结到所述致动器1的柔性传动装置12。可收缩元件11和柔性传动装置12有利地被构造成使得可收缩元件11可以由于致动器在柔性传动装置12上施加的拉伸强度而处于静止位置或处于激活位置,激活位置通过所述可收缩元件11收缩诸如尿道的器官而被限定,所述可收缩元件11围绕该器官形成封闭环,并且静止位置通过所述可收缩元件11不收缩器官而被限定。
图1和图2示出了可收缩元件11(另外被称为套箍),该可收缩元件处于其打开位置,即其在围绕中空人体器官被施加之前的位置。可收缩元件11包括柔性条带或带111,该柔性条带或带沿着纵向方向延伸并且例如由具有足够(例如介于40肖氏A至80肖氏A之间,优选地介于50肖氏A至43肖氏A之间)的肖氏硬度的植入级硅酮弹性体构成。作为非限制性示例,可以使用来自Nusil公司的液态硅酮弹性体,例如肖氏A硬度为43的MED-4843、肖氏A硬度为60的MED-4860或肖氏A硬度为50的MED-4850。替代地,代替硅酮弹性体或除硅酮弹性体之外,可使用聚氨酯或其他柔性的、生物相容的热塑性材料。
多个横向加强元件112沿着柔性条带4布置,在本示例中,多个横向加强元件均匀地间隔开并编号,但是可以根据本领域技术人员的需求来选择数量和间距。横向加强元件112基本上垂直于上述纵向方向而对准并显示出大致弯曲的形状,但是其他形式也是可能的。有利地,开口被设置在成对的相邻横向加强元件112之间。例如,在横向加强元件112中的一些横向加强元件之间形成为狭槽。这些开口被设置在可收缩元件11的中心线上并朝向可收缩元件的边缘延伸。开口用于减小向中空人体器官施加力所需的拉伸力,因为当致动可收缩元件11时需要压缩较少的可收缩元件材料。
在柔性条带111的远侧端部处设置有闭合件113。因此,通过使柔性条带111围绕所述中空人体器官滚卷并使人造可收缩设备10的相反的自由端部穿过闭合件113以将可收缩元件11收紧到围绕其期望的直径,将闭合件113布置成能够使可收缩元件1形成为围绕所述中空人体器官的闭合的基本为圆形的套箍。
当在可收缩元件的闭合位置围绕中空人体器官就位时,可收缩元件11的最大周长例如可以是6cm以用于围绕男性尿道植入,或者可以是11cm以用于围绕女性的膀胱颈植入。但是,其他最大周长当然也是可能的。作为示例,柔性条带111的宽度可以介于7mm至10mm之间,但是自然地,更大的宽度和更小的宽度同样是可能的。如前所述,闭合件113被布置成在多个离散的闭合位置处闭合,或者替代地,闭合件113可以被布置成使得闭合件能够沿着柔性条带111在任何方便的点处闭合。
如图1至图4所示,柔性传动装置12在所述可收缩元件11与致动器1之间延伸。
柔性传动装置12包括被护套围绕的丝线(wire)121的芯部。护套包括例如由硅酮弹性体制成的外护套122,该外护套覆盖丝线线圈,该丝线线圈覆盖丝线121,丝线大致遵循鲍登缆线的构造。结果,拉动或推动丝线121将导致丝线相对于护套移动。丝线121可以例如由不锈钢或其他金属合金(例如SS 304V、316L、MP35N、MP35NLT)制成,并且可以被容置在ePTFE或PTFE管中或涂覆有ePTFE或PTFE涂层以减少摩擦。此外,构成丝线121的股线的数量和直径应当被选择成使得摩擦最小化,并且丝线还可以被重新拉制(redrawn)以使丝线的表面光滑。替代地,丝线121可以由钛、镍或任何其他合适的生物相容性金属制成,或者由诸如PTFE、芳族聚酰胺、超高分子量聚乙烯(例如由Dyneema销售的)的聚合物或类似物制成。丝线121的横截面也可以是扁平的或椭圆形的,甚至可以具有变化的横截面(例如在丝线线圈内是圆形的,而在可收缩元件1内是扁平的)。替代地,可以使用横截面为圆形或扁平的缆线来代替丝线。
致动器1包括设置有齿轮头7的至少一个电动机6和机械传动装置8,该机械传动装置连接到可收缩元件11的柔性传动装置12,或者如图5至图6的替代实施例中示出的那样,能够通过连接器13连接到可收缩元件11的柔性传动装置12。致动器1被设计成经由柔性传动装置12、更具体地经由柔性传动装置的丝线121向可收缩元件11传输由电动机6产生的力。
根据本发明,致动器1包括能够通过互补紧固装置4、5彼此连接的第一套管模块2和第二套管模块3。第一套管模块2优选地由生物相容性材料制成,更优选地由钛制成,并且至少限定一内腔室21,电动机6及其联接到电动机6的轴上的齿轮头7被设置在该内腔室21中。能量源(在图中不可见)以及用于电动机6的电子控制单元也有利地被容纳在第一腔室21中,第一腔室是气密密封的并因此包含致动器1的对湿气最敏感的元件,特别是致动器的所有电气组件和电子组件。
控制单元优选地包括微处理器和存储器,计算机程序存储在该存储器上以用于操纵电动机。优选地,控制单元包括无线传动装置,该无线传动装置允许用于控制单元和电动机的无线设置和诊断。因此,在优选地由医学医生进行的经皮植入之后,可以实施对控制单元的工作参数调整,以优化对体积减少(诸如失禁泄漏)的控制。可以在设备的使用寿命期间的任何时候使用优选地在现有技术中已知的无线遥控装置执行该调整。
有利地,能量源是电池并且能量源的体积小于20cm3,优选地小于15cm3,更优选地小于12cm3。这种可植入电池例如是如在起搏器中使用的锂碘或锂二氧化锰一次电池,或者是由GreatBatch、Litronik和其他公司市售的锂离子或锂聚合物可充电电池。为电池充电所需的能量传递系统优选地通过无线连接。这种系统可以包括作为带的充电单元,该充电单元包括外电池。患者应当佩戴该冲电单元达数小时,以便为植入电池充电。能量应当经由合适的天线被无线传输到植入电池中。
合适的电动机6例如由Maxon Motor AG、Faulhaber或Portescap公司市售。优选地,齿轮比介于4至64之间,优选地介于12至64之间。导螺杆的螺距介于0.2mm至3mm之间,优选地介于0.3mm至2mm之间,并且更优选地介于0.4mm至1mm之间,导螺杆的有效直径介于1mm至4mm之间。可以使用带有公制螺纹(例如,螺纹角度为60°)的导螺杆。优选地,导螺杆具有梯形螺纹,该梯形螺纹例如具有30°的螺纹角。这种构型能够获得更好的收益。
致动器1进一步包括第二套管模块3,该第二套管模块也由诸如聚合物或钛的生物相容性材料制成。但是,由于第二套管模块3包含致动器1的纯机械元件(即机械传动装置8),因此不需要将第二套管模块3气密密封。
致动器1进一步包括磁性耦合装置9,该磁性耦合装置被设计成将由电动机6引起的转矩传输到机械传动装置8。所述磁性耦合装置9有利地包括至少第一磁体9a和第二磁体9b,第一磁体被放置在第一套管模块2中的电动机6的齿轮头7上,第二磁体以与所述机械传动装置8耦合布置的方式被放置在第二套管模块3中。磁体9a、9b可以是任何类型,但优选地是稀土磁体,该稀土磁体能够以长度、宽度和厚度为几毫米的小尺寸提供良好的磁性耦合并保持强大的转矩。这些磁体9a、9b可以被封装在例如钛中,以使致动器1具有更高的安全性和生物相容性。
致动器1的机械传动装置8有利地依赖于非常简单的机械结构,该机械传动装置远程地布置在所述第二套管模块3中。图4示出了现有技术中已知的螺杆式致动器。在该图的顶部绘制虚线矩形,以表示相对于它们面对的各个元件的根据本发明的致动器1的相应的第一套管模块2和第二套管模块3。
机械传动装置8例如包括导螺杆81和被安装在所述导螺杆上的螺母82,螺母和导螺杆中的一个连结到或能够连结到柔性传动装置12的丝线121,并且螺母和导螺杆中的另一个保持所述第二磁体9b以当第二模块3通过紧固装置4、5紧固到第一套管模块上时与在所述第一套管模块2中包括第一磁体9a的所述齿轮头磁性地耦合,如图4中示意性描绘的那样。
因此,第二套管模块3仅接纳和容纳对湿气不敏感的组件,这使得第二模块3的构型更简单,至少没有绝对需要第二模块3完全气密以防止流体和湿气进入,防止流体和湿气进入尤其在诸如导螺杆和/或螺母的移动组件拉动柔性传动装置12时难以确保。同时,这使得能够更简单地生产第二套管模块,第二套管模块甚至可作为致动器1的用后可弃式部件被制造。例如,第二套管模块3可以由相对便宜的生物相容性高分子材料制成,例如通过任何方便的连接技术(激光烧结或焊接、热封、胶合)将两个半圆筒形半部围绕螺母82和导螺杆81连接在一起,并且硅密封件可以被布置在与柔性传动装置12的连接端部3c处,以防止体液进入第二套管模块3。
在优选的实施例中,螺母能够围绕第二套管模块的中心纵向轴线L-L’旋转地安装到第二套管模块3中,但是不能在所述轴线上平移。导螺杆81沿着第二套管模块3的所述纵向轴线L-L’在螺母82内延伸,并且由于螺母82与导螺杆81之间的螺旋螺纹相互啮合而能够沿着所述轴线相对于所述螺母移动。滚珠轴承83被设置成用于改善螺母82的旋转并用于承受由磁性耦合器产生的轴向力。来自柔性传动装置12的丝线121优选地牢固地附接到延伸穿过第二套管模块3的连接端部3c的螺杆81的尖端(如图1至图4所示的那样),或者牢固地附接到连接器13(如图5至图6所描绘的那样),连接器本身能够通过推入配合连接被接纳并连结到第二套管模块3中的导螺杆81。
固定到第一套管模块2中的齿轮头7上的所述第一磁体9a和固定到第二套管模块3中的螺母82上的所述第二磁体9b面对面放置在第一套管模块2和第二套管模块3上的相应的接触壁上,以便在通过紧固装置4、5将第二套管模块3紧固到第一套管模块2上时将齿轮头7磁性地耦合到螺母。在图1至图3示出的简单的优选实施例中,紧固装置可以包括布置在致动器1的第一套管模块2中的容置管4,容置管4的底壁是平坦表面,齿轮头7以及该齿轮头上的第一磁体9a搁置抵靠在该平坦表面上。然后,第二套管模块5示出了基本互补的管状外部形状,其直径被选择成能够插入到管状容置部4中。第二套管模块一旦插入到所述容置部4中就被第一套管模块2套住,并且第二套管模块借助于第二磁体9b磁性地连接到容置部4的底部的齿轮头7,第二磁体9b抵靠第二套管模块的端部平坦壁3e而搁置在第二套管模块3中。在变型中,套管3可能不包括所述端部壁3e并且封装的磁体9b直接位于套管3的敞开端部,该敞开端部以一间隙面对第一套管抵靠磁体9a的壁。在这种构型中,为了防止一旦第一套管模块2和第二套管模块3彼此磁性地耦合,体液就进入第一套管模块2和第二套管模块3中,O形环密封件41可以被设置在靠近封闭管状容置部4的进入开口的圆形凹口中,其中,O形环密封件41局部地减少管状容置部4的直径,使得当第二套管模块3插入管状容置部4时,其向第二套管模块3的外壁提供摩擦力。这种O形环41将被证明对防止体液“被困”在磁体9b与第一套管模块2的相对壁之间是特别有用的。
应当注意的是,第一磁体9a与第二磁体9b之间的磁性耦合应当足以将第一套管模块2和第二套管模块3保持在一起而无需额外的固定装置。实际上,磁性耦合被构造成起保险丝的作用,仅允许在意外的轴向拉力(例如在意外情况下)的情况下断开第一套管模块2和第二套管模块3。磁性耦合优选地被构造成使得克服磁性耦合所需的力F将在5N<F<15N范围内。
替代地,也可以考虑另外的紧固装置来代替凸-凹型装置(诸如刚刚描述的管状容置部4和管状套管5)。这种紧固装置可以例如包括波纹状滑动件或螺旋形螺纹,该波纹状滑动件或螺旋形螺纹允许相对于第一套管模块2简单地调整第二套管模块3,直到端部壁3e抵接在第一套管2的平坦壁上,以将第一模块2中的电动机6和齿轮头7磁性地耦合到第二套管模块3中的机械传动装置8。这样,当由电池和控制单元供电时,第一磁体9a随着电动机6旋转,并将旋转传输到第二磁体9b,第二磁体使螺母82旋转。螺母82传输旋转移动以形成导螺杆81的轴向移动,导螺杆拉动或推动柔性传动装置12的丝线以将可收缩元件100从其静止位置致动到其激活位置,反之亦然。
图5和图6示出了替代实施例,用于将可收缩元件11的柔性传输装置12连接到本发明的致动器1的第二套管部件3中的机械传输装置8。该实施例考虑使用可逆的推入配合连接器13,以用于将所述柔性传输装置的丝线121连结到第二套管部件3中的机械传输装置8的导螺杆81。
如图6所示,第二套管部件3包括基本为管状的容置部3a,机械传输装置8被安装在该容置部内。在图6中,只有导螺杆81的最远的连接端部81c是可见的。该螺杆的连接端部81c延伸穿过密封硅垫圈8s,其是由限定在容置部3a中的内腔室的内衬产生的。封闭环3b被装配在管状座3g上,管状座同轴地布置到导螺杆81的连接端部81e,所述座3g被压紧在所述垫圈8s上,以确保在容置部3a的连接端部处导螺杆81、垫圈8s和座3g的充分的液体密封调整。
管状座3g被构造为用于连接器13的凹形连接部件,以引导连接器与导螺杆81的连接端部81c接合并使连接器与导螺杆81的连接端部81c保持接合。
连接器13包括柱塞131,该柱塞示出了大致圆柱形的主体131a,该主体在保护壳132的腔室内纵向延伸,该保护壳优选地由与柔性传动装置12的护套122相同的生物相容性柔性材料制成,特别地例如由硅基材料制成,该保护壳可以被包覆模制在柱塞131上并且与护套122成为一体或胶合到护套122上。保护壳132可以通过将材料插入布置在柱塞主体131a的外表面上的凹部(未示出)中而被保持在柱塞131上。柱塞头131b从所述主体131a向外延伸到保护壳132外部。柱塞131具有在该柱塞的整个长度上延伸的敞开的内部通道或管131c,连接杆132被装配在该内部通道或管中,所述连接杆包括被容置在柱塞的主体131a中的齿状(crenelated)部分132a和延伸穿过柱塞头131b的连接头132b。丝线121在连接杆132中的内腔或毛细管中穿过,并且丝线121的结1211被接纳在连接头132b中的端部凹部132c中。因此,丝线121被紧固到连接杆132,该连接杆将传动装置12机械地连结到致动器3,如将在下文中描述的那样。
有利地,连接杆132可以在柱塞131内平移,但是该移位受到齿状部分的齿形构型的限制,该齿状部分与内部钩形构件接合,该内部钩形构件从柱塞的主体131a径向向内延伸。可以通过施加如图5中的箭头F所示的压力将这些钩形构件从齿状部分中释放出来。
柱塞131的头部131b是圆柱形的,并且是管状座3g内的滑动配合件。
为了使连接器13与座管3g之间流体进入最小化,在座管3g的内壁中的相应凹槽中设置有一个或多个(在本示例中为两个)密封环76,该一个或多个密封环与柱塞头131b的外部分接触。
在将柱塞头131b插入到座3g中时,连接头132b通过任何方便的附接方式附接到导螺杆81的远侧末端81c。在所示的实施例中,第一环形弹簧71被保持在导螺杆81的远侧末端81c中的相应的第一环形凹槽71g内,该第一环形弹簧71与布置在连接头132b的外表面上的相应的凹槽132d配合。作为替代方案,可以使用O形环来代替环形弹簧。在将连接头132b插入到导螺杆81的远侧末端81c中时,环形弹簧71夹紧到环形凹槽132d中,以便将连接头132b和柱塞131保持在导螺杆的远侧末端上并将力和移动传输到导螺杆的远侧末端。在这种意义上,环形弹簧在导螺杆81的远侧末端与连接杆132之间提供运动学连结。作为变型,如果需要,两个环形凹槽71g、132d的位置可以颠倒,环形弹簧71从而被支撑在连接头132b中并夹紧到导螺杆81的远侧末端81c的凹槽中。
柔性传动装置的丝线121通过固定到柱塞131上的锚固结1211保持到连接器13的连接杆132。
以这种构型,通过将连接器13简单地可逆地推入配合插入到第二套管模块的座3g中,特别容易地将人造可收缩设备10连接到致动器1,连接杆132锚固柔性传动装置12方向的丝线121,接合到致动器的、容纳在所述第二套管中的机械传动装置8的导螺杆81中。这为外科医生提供了极大的植入便利,外科医生可以容易地例如通过腹腔镜手术将人工可收缩设备10单独地植入并在器官上对人工可收缩设备进行调整,同时柔性传动装置12保持不与可以远程植入的致动器1连接。为此可以预见,一旦将人造可收缩设备10和致动器设置就位,外科医生仅需要将连接器13插入到致动器的第二套管模块3中,然后将第二套管模块插塞到的第一套管2的容置部中。
更重要的是,现在利用本发明的致动器1,致动器的气密密封的第一套管模块中的电子部件和可收缩设备1可以与第二套管部件2和机械传动装置分开地更换。这为患者和执业医生提供了更低廉、更小更安全的维护程序,由于维护操作时间更短,并且只有致动器1的一部分需要更换,而不需要像现有技术中的解决方案那样拆卸和更换整个致动器。
尽管已经根据特定实施例描述了本发明,但是在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下,可以对本发明进行改变。
Claims (11)
1.用于医疗设备(100)的致动器(1),所述致动器包括电动机(6)、机械传动装置(8)和磁性耦合装置(9),所述磁性耦合装置被布置成当所述电动机由能量源供电时将机械转矩从所述电动机传输到所述机械传动装置,其中,所述电动机(6)和所述磁性耦合装置的被运动学地连结到所述电动机的第一部件(9a)被布置并气密密封在第一套管模块(2)中,并且其中,所述机械传动装置(8)和所述耦合装置的被运动学地连结到所述机械传动装置(8)的第二部件(9b)被布置在第二套管模块(3)中,所述第一套管模块和所述第二套管模块(2,3)各自包括互补的紧固装置(4,5),使得所述第一套管模块和所述第二套管模块(2,3)能够以如下方式彼此可拆卸地连接:所述磁性耦合装置的所述第一部件和所述第二部件(9a,9b)在所述第一套管模块与所述第二套管模块连接时磁性地耦合在一起。
2.根据权利要求1所述的致动器,其中,所述磁性耦合装置包括第一磁体和第二磁体(9a,9b),所述第一磁体和所述第二磁体作为所述磁性耦合装置的第一部件和第二部件,分别被布置在所述第一套管模块和所述第二套管模块(2,3)中,所述第一磁体和所述第二磁体分别耦合到所述电动机(6)和所述机械传动装置(8),以将机械转矩从所述电动机传输到所述机械传动装置。
3.根据权利要求1或2所述的致动器,其中,齿轮头(7)连接到所述电动机(6),所述齿轮头保持所述耦合装置的所述第一部件(9a)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器,其中,所述机械传动装置(8)包括导螺杆(81),所述导螺杆与安装在所述导螺杆上的螺母(82)配合,所述导螺杆(81)或所述螺母(82)一方面连接到所述磁性耦合装置的所述第二部件(9b),第二方面连接到用于向被致动的设备(10)传输驱动力的驱动元件(121,82)。
5.根据权利要求1所述的致动器,所述致动器进一步包括位于所述第一套管模块中的能量源,以为所述电动机供电。
6.根据权利要求5所述的致动器,其中,所述能量源包括电力电池。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的致动器,所述致动器进一步包括电连接到所述能量源和所述电动机的电子控制单元,所述控制单元包括微处理器和存储器,计算机程序被存储在所述存储器上以用于操纵所述电动机。
8.根据权利要求7所述的致动器,其中,所述控制单元包括无线传输装置,所述无线传输装置允许用于所述控制单元和所述电动机的无线设置和诊断。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的致动器,其中,所述第一套管模块和所述第二套管模块(2,3)的互补的紧固装置(4,5)被设置成包括以下装置中的任何一种:滑动装置、磁性装置、卡扣配合装置、螺丝固定装置、凸-凹型容置装置。
10.医疗设备(100),所述医疗设备包括人造可收缩设备(10)和根据权利要求1至9中任一项所述的致动器(1),所述人造可收缩设备包括可收缩元件(11)和柔性传动装置(12),所述柔性传动装置能够连接到所述致动器(1)的所述第二套管模块(3)中的所述机械传动装置(8)。
11.根据权利要求10所述的医疗设备(100),其中,所述可收缩元件(10)被适配成收缩中空人体器官,所述可收缩元件处于静止位置或处于激活位置,所述激活位置通过所述可收缩元件收缩所述器官而被限定,所述静止位置通过所述可收缩元件不收缩所述器官而被限定,所述致动器(1)被构造成在所述柔性传动装置(12)上施加拉伸强度,以将所述可收缩元件(10)从其静止位置驱动到其激活位置,以及释放所述拉伸强度,从而使所述可收缩元件能够回到其静止位置。
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