CN116261476A - 用于阀控制的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种系统,该系统包括流量控制组件。该系统可包括用于各种目的的流量调节分流系统。该流量控制组件可根据选定的参数和方法来控制。
Description
相关申请的交叉引用
本申请包括与同时提交的美国专利申请号16/944,466(代理人案卷号5074PS-000056)中公开的主题类似的主题。上述申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及一种阀组件,并且尤其涉及一种阀组件和用于该阀组件的方法。
背景技术
本部分提供与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。
系统可用于治疗受试者的选定病症或各种病症。可以治疗受试者,例如人类受试者的脑积水。脑积水可能是由于来自受试者的脑中的脑室的脑脊液(CSF)过量产生、吸收不足或流出受阻而引起的。因此,脑积水可引起受试者中的多种病症。可能期望用分流系统治疗脑积水,以允许将CSF从脑室引流到受试者的不同区域来治疗或减轻受试者的非期望病症。
发明内容
本部分提供本公开的一般概述,并且不是本公开的完整范围或其全部特征的全面公开。
分流系统可以被植入到受试者中作为用于脑积水的疗法。分流系统可以包括入口和出口,以分流或引导流体离开受试者的第一区域到第二区域。在各种实施方案中,入口导管可以被植入到受试者的脑室中并且出口导管可以被定位在远端区域,诸如受试者的腹膜和/或脉管系统中。分流系统可进一步包括流量控制系统。
该流量控制系统可包括阀组件。该阀组件可具有打开或开启压力,该打开或开启压力将允许流体在选定压力下流过该阀系统。该阀系统可包括阀座和用于选择或控制阀体的开启压力的选定机构。
该流量控制组件可包括各种部分,诸如用于在阀体和阀座上操作的微机电系统(MEMS)。该MEMS系统可由流量控制组件中的各种控制部分控制。因此,该流量控制组件可以是用MEMS系统机械地操作的阀组件。
此外,控制系统可包括一个或多个处理器和选定存储器,该一个或多个处理器和选定存储器可操作或控制MEMS系统。因此,阀流量控制可为可控的,诸如自主地或半自主地控制的。此外,可以使用一个或多个反馈回路(其可以是打开的或闭合的反馈回路)来帮助控制阀组件。因此,流量控制组件可包括一个或多个阀部分,该一个或多个阀部分可用于控制阀组件以操作分流系统。
根据本文提供的描述,另外的适用性领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的,并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文所述的附图仅用于选定实施方案的说明性目的,而不是所有可能的具体实施,并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据各种实施方案的定位在受试者体内的分流器和系统的环境示意图;
图2是根据各种实施方案的阀组件的分解示意图;
图3是沿图2的线3-3截取的横截面视图;
图4是根据各种实施方案的致动器的详细视图;
图5A是支撑组件的俯视平面图;
图5B是沿图5A的线5B-5B截取的横截面图;
图6是根据各种实施方案的阀组件的示意图;并且
图7是根据各种实施方案的阀组件的操作的流程图。
在所有附图的若干个视图中,对应的附图标记指示对应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更完整地描述示例性实施方案。
图1包括流体引导或分流系统10的图示。分流系统10可以定位或植入在受试者14,诸如人类受试者体内。分流系统10可以分流或引导流体沿着分流系统10流动,诸如沿着箭头18的方向流动。分流系统10可以包括导管20,该导管可以是定位在受试者14的脑室24内的入口导管。如本领域技术人员通常所理解的,入口导管20可被定位(即植入)在脑室24中,以允许远离脑室24引流流体。分流系统10可进一步包括选定的流量控制系统28和出口导管32。
该选定的流量控制系统28可被植入在受试者14体内的适当位置。在各种实施方案中,该选定的流量控制系统28通常可被植入在受试者14的颅骨36、受试者14的躯干38或任何其他适当位置附近。应当理解的是,入口导管20可以连接到选定的流量控制系统28,出口导管32也是如此。
出口导管32可以从选定的流量控制系统28延伸到选定位置,诸如受试者14的躯干38中的腹膜腔。入口导管20、选定的流量控制系统28和出口导管32通常可以理解为分流系统10。分流系统10可用作脑积水分流系统。分流系统10可以整个植入受试者14体内。
流体可以沿箭头18的方向流入并通过入口导管20,通过所选定的流量控制系统28,并通过出口导管32。然后,流体可以引流或穿过出口导管32进入受试者14的腹膜腔或任何其他适当位置。流体可以是在脑室24中产生的脑脊髓液(CSF)。分流系统10可以被植入以帮助治疗受试者14中的脑积水。应当理解,出口导管32可被定位在受试者14体内的适当位置,以允许将CSF从脑室24引流到适当位置,诸如具有高血流的位置。因此,如图3所示,入口导管20、选定的流量控制系统28和出口导管32可以作为CSF分流系统被植入或定位在受试者14体内。
如上所述,分流组件10可包括流量控制组件28。在各种实施方案中,流量控制组件可包括阀组件50。参考图2和图3,示出了阀组件50。阀组件50可以被结合到流量控制组件28中,包括在其中的其他部分,诸如入口盖和出口盖、过滤器等,或者可以作为流量控制组件28的唯一部分被包括。因此,阀组件50可被理解为如上所述的流量控制组件或系统28,或其至少一部分。
因此,根据各种实施方案,阀组件50可被提供为用于控制通过分流组件10的流量的流量控制组件28。在各种实施方案中,阀组件50可包括本文进一步讨论的部分,并且可如本文也讨论的那样操作。
阀组件50通常可包括各种部分,诸如第一阀体或外壳54,该第一阀体或外壳也可被称为盖。阀体54可包括相对于附加部分(诸如基座或下外壳或主体部分58)的盖或其他可去除部分。阀盖54可包括一个或多个部分,诸如形成或限定密封表面64的阀座或密封区域62。密封表面64可由密封构件(诸如球68)接合。球或密封构件68可包括外表面72,该外表面被形成为与密封表面或环64配合。因此,阀组件50可以将密封构件68密封到密封表面64中以停止通过阀组件50的流动。
阀组件50可包括入口20,该入口在密封区域62处接合或密封到入口部分或区域76。如上所述,入口20可允许流体大致沿箭头18的方向从脑室24流入阀组件50的入口区域76。当阀构件68未被密封到密封表面64中时,流体可流过并经过阀密封区域62,通过阀体积78并流出出口82。阀体积78是阀组件50的贮存器体积。出口82可一体地形成和/或连接到出口导管32,使得流体可大致沿箭头18的方向流过出口导管32,如上所述。因此,阀组件50可允许CSF流过阀体积78,和/或通过将密封构件68密封到密封表面64上而停止流动,如上文和本文进一步讨论的。
阀组件50可包括形成密封构造的阀体54和/或阀体部分54、58,使得阀组件50的内部体积78允许控制通过阀组件50的流动。阀组件可进一步调节或改变密封构件68抵靠密封表面64的压力。因此,在各种实施方案中,密封构件68可大致沿箭头86的方向被偏压到密封表面64中。通过入口区域或体积76施加的压力可大致沿与箭头86相反的箭头88的方向。密封构件68可从密封表面64去除或移开,以允许流动通过出口82。如本文进一步讨论的,大致沿箭头86的方向的偏压压力或密封压力或力可基于各种因素和参数来调节和/或选择,以选择打开或开启压力来允许CFS大致沿箭头18的方向流过阀组件50。
阀组件50进一步包括电源94,该电源可包括一个或多个电池。电源94可存储用于操作控制组件或部分98或为该控制组件或部分供电的电力。控制组件98可包括用于相对于密封部分或环64控制或操纵密封构件68的各种部分,诸如本文进一步讨论的那些部分。在各种实施方案中,控制组件98可通过密封组件或内部密封组件102相对于阀体积68密封。密封组件102可包括各种部分,诸如外部密封环或构件106,该外部密封环或构件可坐靠或密封抵靠具有上表面114的壁110,该上表面可密封抵靠控制组件部分98的下表面118。内部密封部分102可进一步包括密封膜126,该密封膜可跨越密封构件或部分106内的区域。密封部分106可进一步包括上表面128,该上表面可密封抵靠阀体或盖54的内表面或下表面134。因此,阀体积78可以相对于控制组件98和/或电池94密封。阀组件50可以操作或包括控制组件98中的电子部件,而不管流过阀体积78的材料如何。
如上所述,控制组件部分98可包括密封或接合壁114。密封壁114可以从选定的组件或表面延伸,该选定的组件或表面为诸如包括玻璃PCB 140的印刷电路板(PCB)。PCB 140可包括选定部件和/或包括或封装选定部件,诸如线圈或天线组件144。天线组件144可用于各种目的,诸如与外部控制器或编程器148(图1)通信。进一步,天线组件144可用于帮助对电源94再充电(例如,感应充电),诸如使用近场充电组件端或感应组件。因此,天线144可用于与选定部件(诸如编程器148)通信和/或用于对电源94再充电。
天线组件144可用于与控制组件98通信和/或与控制器或编程器148之间的通信。控制组件98可包括各种可用于存储和/或执行指令的部件。例如,控制组件98可包括各种用于操作阀组件50以控制通过分流组件10的流动的部件。
例如,控制组件98可包括处理单元或模块150,该处理单元或模块可与选定组件(诸如微机电系统(MEMS)154)通信以控制该选定组件上的各种部件来操作阀组件50。控制器可以操作以将密封构件68移动到密封环64中。控制组件98可进一步包括存储器部分,诸如与处理器150一起被包括和/或与处理器150分开。另外,控制组件98可以包括各种部件,诸如信号发生器158,该信号发生器可以生成信号,诸如用天线144发送。进一步,控制组件或部件98可以包括电容器和/或其他电子部件162以及振荡器组件166。
控制组件98的各种部件可被提供用于阀组件50的操作或组装,如本文进一步讨论的。通常,控制组件98可以包括一个或多个处理器系统,该一个或多个处理器系统可以接收用于从密封环64选择或提供密封构件68的开启或打开压力的反馈和/或指令。因此,可以提供处理器150来执行各种其他适当的或选定的电子部件中的选定指令,以操作阀组件50。因此,上面和本文所述的部件可以是示例性的,并且可以提供替代的和/或附加的部件来操作阀组件50。
根据各种实施方案,MEMS 154可以包括一个或多个部件以选择性地控制阀组件50,诸如通过大致在密封构件68到密封环64上的箭头86的方向上施加偏压压力或力。继续参考图2和图3,并且另外参考图4,MEMS组件154可以包括形成在基板184上的一个或多个致动器180。基板184和致动器180可以以任何适当的方式,诸如本领域中通常已知的那些方式形成。此类致动器和制造技术可以包括诸如由Sandia National Labs生产或开发的那些致动器。其他示例包括也可充当致动器的传感器,诸如MEM麦克风,包括由STMicroelectronics出售的MP34DT05和MP34DT06J麦克风。
如图4和图5B所示,致动器180可至少在两个位置,诸如平坦或大致平面位置与升高或接合位置之间被致动。在升高位置,致动器可包括接合或接触表面或部分190,该接合或接触表面或部分可接合悬臂或支撑构件194。阀组件50可包括选定数量的悬臂构件194,诸如形成十字形的四个悬臂194,如图2所示。悬臂194可以单独标识为194a、194b、194c和194d。支撑件194可在一个端部处连接(诸如悬伸)到密封构件106。密封构件106可进一步被支撑在阀组件50中,与此同时臂194从该阀组件延伸以与被配置成支撑或保持密封构件68的阀支撑件或支撑构件198相互作用。阀支撑件198和/或阀构件68可以以其他方式在阀组件50内不受支撑。柔性组件126可以提供一些支撑,但是臂194也可以帮助支撑柔性组件126。然而,应当理解的是,臂194不需要从密封构件106悬伸,并且可以以其他方式从基板184、控制组件壁110或其他适当位置被支撑。
因此,在各种实施方案中,悬臂部分194中的每个悬臂部分可由致动器180中的一个或多个致动器接合,诸如与接触部分190接合。如上文和本文中所论述,致动器中的每个致动器还可由小写字母a、b、c或d个别地标识。因此,选定的致动器可接合选定的支撑臂194以向支撑或保持密封构件68的阀支撑件或支撑构件198施加压力和/或直接向密封构件68施加压力。
支撑构件198可在相对于密封环64的选定位置中支撑密封构件60。支撑构件198可以包括外壁202,该外壁形成或限定内表面206,该内表面可以与密封构件68的形状互补或接近该密封构件的形状。由于密封表面64也可以与密封构件68互补或接合该密封构件,所以支撑构件198也可以接合密封构件68以相对于通过阀组件50的流体的流动密封通道或体积78。因此,支撑构件198可接合密封构件60并将该密封构件保持在选定位置处,并且大致沿箭头86的方向施加力以选择或控制通过阀组件50的流体的流动。
悬臂194可从密封环或壁106朝向支撑构件198延伸。因此,悬臂194可以相对于密封壁106和/或控制组件壁110保持或支撑支撑构件198。如图3所示,包括控制组件98和密封组件102的阀组件50可接合或密封阀组件50内的密封构件68和控制组件98的各种控制部件,如上文所讨论的。
进一步,密封或柔性组件126可以在悬臂194之间延伸。如上所述,柔性组件126可密封阀体积78以与控制部件98隔离。此外,柔性部分126可与悬臂194一起移动以维持体积78相对于电子部件98和阀组件的其他部分(诸如相对于外部密封环或壁106)的密封。
在各种实施方案中,例如,致动器180可大致沿箭头86的方向移动悬臂194。换句话说,致动器构件180可移动密封构件68以与密封表面64接合。然而,在各种其他实施方案中,密封构件68可被组装到阀组件50中,使得密封构件接触密封表面64。致动器180可施加力以增加密封构件68到密封表面64上的偏压力,诸如大致沿打开方向88的方向的力需要增加到高于或大于由悬臂194产生的力。因此,致动器180可被操作或移动到致动或接触位置以改变或改动阀组件上的打开压力或力,诸如以大致沿箭头88的方向移动密封构件68来打开阀组件50。因此,致动器180可以操作以将密封构件68移动到密封表面64中和/或大致沿箭头86的方向增加偏压力以调整阀组件50的打开或开启压力。
因此,如图所示,致动器180通常可由选定的机电系统(包括本领域技术人员通常理解的部分)移动或操作以沿箭头86的方向和/或沿箭头88的方向移动。例如,电源或驱动部分220可以形成或放置在电子部件98上。驱动部件220可以与各种联动装置,诸如到一个或多个齿轮或齿轮组件228的第一联动装置224互连。齿轮组件228可在由驱动器220提供动力时旋转。齿轮组件228可以传递、增大或减小动力比,或者改变用于力的马达的方向。马达力可移动驱动或推动臂232,该驱动或推动臂可被相对于轨道或轨道组件236保持或移动。
驱动臂232可以通过一个或多个铰链240铰接地连接到致动器180的第一构件或支撑构件244。第一支撑构件244可通过第二铰链部分或组件248铰接地连接到第二支撑构件252。两个支撑构件244、252可以相互作用以形成致动器180,如本文进一步讨论的。第二支撑构件252也可通过第三铰链部分或组件256铰接地连接到基板184。
如本领域技术人员通常理解的,致动器组件180可以以任何适当的方式形成在基板184上。例如,诸如致动器180的MEMS系统或机器可以通过诸如蚀刻(例如,湿法或干法蚀刻)、放电加工(EDM)、模制、镀敷等选定的适当技术来形成。如本领域技术人员通常理解的,各种制造技术可用于形成MEMS系统的各种部件,诸如致动器180。然后可将致动器180结合到其他部件中和/或与其他部件结合,诸如与处理器150结合以根据所选定的技术和/或指令进行操作。
继续参照图3和图4,并且另外参照图5A和图5B,致动器180可以诸如根据由处理器150执行的指令来操作,以接合悬臂或支撑臂194中的一者或多者。致动器180可被移动到致动或接合位置,如图4所示。在接合位置中,接合部分190可接合或接触支撑件或悬臂194。如图4所示,根据各种实施方案,接合部分190可由第二接合或支撑构件252相对于或抵靠第一支撑件244支撑。第一支撑构件244可被移动以推抵第二支撑构件252,并且因此致使该第二支撑构件大致沿竖直方向移动,诸如大致沿箭头86的方向远离基板184。在移动时或在接合位置中,致动器180可接合悬臂194。
参照图5A和图5B,基板184可相对于支撑结构或部分102定位,或靠近该支撑结构或部分定位。在各种实施方案中,例如,两个支撑悬臂构件194a、194c可从外部延伸,或朝向阀支撑构件198延伸壁106。支撑构件194a、194c通常可以形成为基本上刚性的并且在距外壁106的选定距离处支撑支撑构件198。通常,支撑臂194a、194c,或支撑臂194中的任何一个支撑臂可从内壁106到支撑构件198和/或到支撑构件198的中心为基本上相同的长度260。
当密封构件68定位在支撑构件198中并且接合密封表面64时,诸如大致沿箭头88的方向的传入力可通过也大致沿箭头88的方向偏转或移动支撑构件194而使密封构件68偏转或移动远离密封表面64。因此,由支撑构件194施加的力可被传入力(诸如由流体的流入引起的液压力)克服。此外,打开力可通过距离260、支撑构件194的形式或材料、或其他适当特征来设定。例如,可进行大小、厚度、刚度、材料选择等以设定或选择使密封构件68移动远离密封表面64所需的初始力。
然而,在流量控制阀组件50的操作期间,致动器180可以被选择性地操作以接合支撑构件194。在各种实施方案中,可提供多个致动器。在各种实施方案中,例如,三个致动器可定位在距离260之间或之中。例如,如图5A所示,在基板184与支撑构件194a之间可以是致动器1801、1802和1803中的三个致动器。此外,在基板184与支撑构件194c之间可以是三个附加的致动器1804、1805和1806。在操作期间,致动器180中的任何一个或多个致动器可被致动以接触相应的支撑件194。此外,在各种制造技术中,致动器中的每个致动器可个别地且单独地被操作或致动以接触支撑件194。应当理解的是,支撑件194b和194d还包括相应的致动器180,该等致动器在此没有具体讨论,但是应当理解为以大致类似的方式进行操作。
在阀组件50的操作期间,例如,可以操作用于两个支撑臂194a、194c的最外面的或第一致动器。因此,致动器1801和1806可被操作以从基板184延伸并接触相应的支撑构件194a、194c。如图4所示,致动器180可从基板延伸并且接触区域190可接触支撑件194。因此,支撑件194可被进一步加强或具有有效缩短的距离260,诸如缩短到距离260'。通过加强支撑构件194和/或相对于基板184进一步支撑支撑构件194,可增加沿箭头88的方向移动密封构件68或将该密封构件从密封表面64移开所需的力。力的量可以通常是已知的并且相对于或根据距离260和/或距离260、被致动以接合相应的支撑构件194的致动器180的选定数目、或其他合适的机制来校准。因此,可以进行致动器180的致动以接触支撑构件194并且增加阀组件50的打开压力。
根据各种实施方案,例如,阀组件50可被操作以选择使密封构件68开封的打开压力或力。可以提供选定的反馈以选择打开压力。可以选择或设定打开压力。进一步,打开压力或力可以基于选定的或测量的输入压力。
如上文所论述,说明了根据各种实施方案且被示范性说明为可形成为“A”框架子组件的致动器的各种致动器180。这些致动器可接触支撑构件194,以生成或允许密封构件68保持坐置在密封表面64中或抵靠该密封表面和/或移动远离密封表面64。
如图2和图3所示,阀组件50可进一步包括压力传感器组件290。压力传感器290可以被结合到支撑构件198中,诸如与支撑构件198一起被包括,以接合或感测支撑构件198上的压力。压力传感器290也可以是另一适当的部分。在各种实施方案中,压力传感器290可包括或结合密封膜126和/或支撑件194。例如,压力传感器290可以是任何合适的压力传感器,诸如压阻型压力传感器,并且密封部分或构件126可以充当其部件。合适的压阻型压力传感器包括压力换能器,诸如由具有美国商业速度的Koninklijke Philips N.V.销售的那些压力换能器,包括和/或类似于由Koninklijke Philips N.V.销售的CPJ84022压力换能器组件中所包括的压力传感器。其他示例包括由NXP Semiconductors销售的MPX5010/MPXV5010G/MP3V5010系列传感器。压力传感器290可感测密封构件68抵靠阀密封件198的压力。用压力传感器290感测的压力可以基于诸如通过入口20的输入压力。因此,通过入口20的压力可以基于流入入口20和/或流入阀组件50的CFS的压力。压力传感器290可以以适当的方式将信号传输到处理器150,诸如用有线连接(例如,通过支撑组件102到电子组件98的迹线)、无线或它们的组合。该信号可以随时间推移进行测量,并且因此可以被测量为绝对瞬时压力、压力变化、或在压力传感器290处感测到的压力的其他适当确定。
阀组件50可基于来自压力传感器290的信号来操作。例如,可以使用选定的压力阈值变化、选定的测量绝对或瞬时压力、或任何其他适当的压力确定来操作阀组件50。如本文进一步讨论的,例如,在选定的瞬时压力(例如,高于选定的阈值的压力)下,可使一定数量的致动器180放松或变得不活动,以(诸如通过降低打开力)允许CSF更容易地流动通过阀组件50。进一步,在选定的瞬时压力下(例如,在低于选定阈值的压力下),可操作选定数量的致动器180以增加从密封表面64移动密封构件68所需的打开压力。因此,可以根据所选定的参数,诸如由用户(诸如用编程器148)标识和编程的那些参数,在受试者14的脑室24内维持所选定的CSF体积或压力。
如上所述,阀组件50可包括各种部件,包括如上文所定位和讨论的那些部件。继续参照上述附图并进一步参照图6,阀组件50可包括各种可操作的部件,如本文进一步讨论的。通常,阀组件50可包括处理器或控制组件150。如上所述,处理器模块或控制模块可用于评估各种输入以控制阀组件50的部件的操作。输入还可以是诸如传感器输入或外部输入的各种输入。
在各种实施方案中,编程器148可由用户(诸如临床医生或外科医生)操作,以选择阀组件50的或关于该阀组件的一个或多个参数的设定点或选定值。在各种实施方案中,设定点可以是压力设定点,诸如在入口、密封区域或座62处的阀构件处或阀构件上经历的压力。所选定的设定点可以是一个或多个分立的压力设定点,该一个或多个分立的压力设定点可由用户直接选择和/或从列表中选择。如上所述,编程器148可以包括各种输入或输入部分,诸如按钮或触摸屏149和/或显示器151。因此,用户可以为编程器148提供各种输入和/或选择。
然后,可以将用户从编程器148的选择传输到控制器150,如图6所示。该传输可以是任何适当的方式,诸如无线传输、有线传输或其他类型的传输。如上所述,阀组件50可包括一个或多个部分,诸如天线144。因此,编程器148可以通过天线144向控制器150无线地传输信号。无论如何,编程器148可用于确定或选择设定点,诸如用于阀组件50的压力设定点。应理解的是,可向控制器150提供其他合适的输入以选择或确定设定点,诸如压力设定点。
如上所述,阀组件50可包括压力传感器290,该压力传感器可被结合或定位在阀组件50的选定部分中,诸如在贮存器78内或附近。压力传感器290可测量贮存器78或阀组件50的其他选定部分内的压力。压力传感器然后可以将信号传输至控制器150。如上所述,信号可以无线地和/或经由阀组件50的电子部件传输。然而,压力传感器290可以测量或感测压力,并且将与所测量的压力相关的选定的信号传输到控制器150。
控制器150可进一步包括积分器,该积分器可以被包括在处理器模块中,以将设定点输入进行积分或与所测量的压力输入比较。然后,控制器150将所接收到的所测量的压力输入进行积分或与设定点压力输入比较。基于该比较,控制器150然后可以确定改变或改动阀组件50的配置。如上所述,可以操作阀组件50以增加或减少阀部件的开启或打开压力,从而增加通过阀组件的流量或减少通过阀组件的流量。因此,如果基于比较确定,则控制器可将信号(也称为致动器信号)传输到致动器180。
致动器180在接收到来自控制器150的选定信号时,然后可启动或停用(例如,移动到不活动位置),或保持在相同位置中。如上所述,致动器180可启动或升高(即图4)以改变或增加阀组件50的开启或打开压力。当被升高时,致动器接触支撑臂194。致动器180可停用或降低以减小阀组件50的打开或开启压力。当被降低时,致动器接触支撑臂194。因此,致动器180可鉴于来自压力传感器290的所测量或感测到的压力,基于来自控制器150的信号操作或移动。
阀部件(诸如阀构件68、密封区域64和/或球或阀支撑件198)然后可由致动器180改变或实行,如上文所论述。致动器180可增加或减少支撑件194的有效长度以改变阀座198上的力(例如,偏压)。因此,阀可改变其配置和用于操作阀组件50的打开压力。
根据各种实施方案,阀组件50可以包括如图6所示的部件,以实行用于受试者14的疗法。用户可诸如经由编程器148选择压力设定点,所述压力设定点被传输到控制器150。控制器150然后可以接收来自设定点的输入并且测量或感测来自压力传感器290的压力以用于阀组件50的操作。
在各种实施方案中,设定点可包括选定数量的分立压力设定,诸如以介于约20毫米(mm)的水(约0.02磅/平方英寸(PSI))至约400mm的水(约0.6PSI)之间的设定或选定间隔的约20个分立压力设定。在各种实施方案中,例如,分立的压力设定可为约20mm的水、介于20mm的水与400mm的水之间。用户可以用编程器148从选定数量的分立设定中进行选择,该选定数量的分立设定可以显示在显示器150上。然而,还应当理解的是,所选定的设定点可以由用户做出,然后可以将该选定的设定点传输到控制器150以用于阀组件50的操作和控制。
继续参照图6并另外参照图7,在流程图300中示出了阀组件50的方法或操作。方法300可以在开始框310处开始。开始框310可包括适当的步骤或部分,诸如阀组件50的启动操作。应当理解的是,开始框310可进一步包括和/或按照其他操作,诸如受试者14的诊断、选定疗法的确定、阀组件50的植入、各种特征的选择等。然而,过程300可以在开始框310中开始。在开始310之后,阀组件50,诸如控制器150,可以接收输入。如上所述,编程器148或其他合适的部分可用于选择信号并将该信号传输至阀组件50。编程器148可由选定用户操作,以将输入或信号传输至阀组件50。
框320中所接收到的输入可以是任何适当的输入,诸如压力输入设定点。如上所述,用户可以选择一个或多个压力设定点,并且这些压力设定点可以由控制器150接收。其他合适的输入还可包括可通过阀组件50实现或选择的流率。此外,还可确定特定致动器配置。如上所述,致动器180可用于选择或实现支撑件194的选定距离260。特定配置可由用户确定,并作为可由控制器150接收的输入提供。然而,如上所述,输入可以是压力设定点,并且控制器150可以基于预定配置(例如,工厂校准)来选择要启动的致动器180。然而,可在框320中在控制器150处接收输入。在各种实施方案中,输入还可包括用于阀组件50的开始或停止命令。
在框330中,在控制器150处所接收到的输入可与所感测到或测量的参数组合使用。例如,框330中的所感测到或测量的参数可以与从框320接收到的输入相关或关于该接收到的输入。例如,如上所讨论,压力传感器290可感测贮存器78中的压力,诸如阀组件50的阀构件68处的压力。所测量的参数还可以包括流率或其他适当的测量结果。在各种实施方案中,诸如本文进一步讨论的那些实施方案,包括在框330中用压力传感器290测量压力。然后,在框340中,可将所感测到或测量的压力与来自压力传感器290的信号一起传输。在框350中,可将信号传输到控制器150以用于与所接收到的输入进行比较。
如上所讨论,控制器150可以包括各种部件,诸如积分器、处理器模块等,以用于将所接收的输入与所传输的信号进行比较。在各种实施方案中,所接收到的输入可包括来自编程器148的压力设定点。然后可以将压力设定点与在框340中传输并且在框350中比较的来自压力传感器的信号进行比较。该信号可包括所选定的信号,诸如可与从框320接收到的输入进行比较的模拟或数字信号。合适的比较可以是任何合适的比较,以允许确定阀组件50是否正在选定的设定点处操作。因此,然后可以由控制器150在框360中做出所传输的信号是否匹配所接收到的设定点的决定。
判定框360可基于比较框350来作出。因此,所选定的用户可在框320中传输设定点,该设定点可在框350中与框330中所测量的参数进行比较。
如果判定框360确定所传输的信号与所接收到的输入匹配,则可以遵循“是”路径370。“是”路径370可以返回到在框320中接收输入和/或在框330中感测所测量的参数。因此,在各种实施方案中,方法300可以是环路过程,其中参数在框320中被连续地测量并且在框350中被比较。然后,判定框360可用于确定是否需要改变阀组件50的操作。在框320中,可进行周期性检查(诸如在所选定的时间段内,包括每小时、每24小时等)以确定控制器150是否已接收到来自用户的附加输入。因此,从用户到控制器150的选定的附加或新输入可改动或改变方法300的操作。例如,用户可以确定停止阀组件50的操作,诸如以用于维护、去除等。
如果判定框350确定从框340传输的信号与从框320接收到的输入不匹配,则可以遵循“否”路径380。“否”路径380可包括传输信号以启动或停用任选的框390中的致动器。如上所讨论,在框400中,致动器可以改变阀组件。致动器180可改动或改变各种阀部件,诸如密封部分或构件126、支撑件190等。在框390中传输信号以启动或停用致动器可以是阀组件50的一个选定操作,以改动或改变阀组件50来尝试实现在框320中来自用户的选定设定点或输入。因此,当遵循“否”路径380时,可执行框400中的改动阀组件。适当的改动可以包括启动或停用致动器中的一个或多个致动器,诸如通过在框390中传输信号。
在框400中改动阀组件之后,可以在框330中继续感测或测量参数,如以上在遵循“是”路径370时所讨论的。再次,在框320中对来自用户的输入的周期性或选定检查也可诸如在选定或设定时段内进行。
因此,阀组件50可以根据用于控制通过阀组件50的压力和/或流率的方法300来操作。阀组件50可以诸如在控制器150处接收信号。该信号可以来自用户,诸如通过编程器148,以控制或选择阀组件50的操作。如上所述,该选择可以包括压力设定点的选择。因此,方法300可用于操作或控制阀组件50,诸如用控制器150操作或控制阀组件。
提供了示例性实施方案,使得本公开将是彻底的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。阐述了许多具体细节,诸如特定部件、装置和方法的示例,以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是,不需要采用特定细节,示例性实施方案可能以许多不同的形式体现,并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中,未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
在一个或多个示例中,描述的技术可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实现。如果在软件中实现,则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括非暂态计算机可读介质,其对应于有形介质,诸如数据存储介质(例如,RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器,或可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。
指令可由一个或多个处理器执行,如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等同的集成或离散逻辑电路系统。因此,如本文所用的术语“处理器”可指前述结构或适于实现所描述的技术的任何其他物理结构中的任一种。另外,本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
出于说明和描述的目的,已经提供了对实施方案的前述描述。前述描述不旨在详尽无遗或限制本公开。特定实施方案的单独元件或特征通常不限于该特定实施方案,而是在适用的情况下,可互换并且也可以在选定实施方案中使用,即使未具体示出或描述。同一元件或特征可以多种方式变化。此类变化不应该被视为脱离本公开,并且所有此类修改旨在被包括在本公开的范围内。
应当理解,可将本文所公开的各个方面以与说明书和附图中具体给出的组合不同的组合进行组合。还应该理解,取决于示例,本文描述的任何过程或方法的某些动作或事件可以不同的顺序执行,可以完全添加、合并或省略(例如,执行所述技术可能不需要所有描述的动作或事件)。另外,尽管为清楚起见,本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行,应当理解,本公开的技术可以通过与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
Claims (22)
1.一种用于脑积水分流系统的流量和/或压力调节组件,所述调节组件包括:
贮存器,所述贮存器具有贮存器入口和贮存器出口;
控制器;
阀座;
阀构件,所述阀构件被配置成相对于所述阀座被支撑以调节通过所述贮存器入口进入所述贮存器的流量;和
致动器,所述致动器响应于来自所述控制器的致动器信号以在活动位置与非活动位置之间移动;
其中所述致动器被选择性地定位在所述活动位置或所述非活动位置中,以帮助所述阀构件调节进入所述贮存器的所述流量。
2.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
臂支撑构件;
其中所述臂支撑构件被配置成将所述阀构件偏压成相对于所述阀座处于闭合位置。
3.根据权利要求2所述的系统,进一步包括:
基板,所述基板位于所述臂支撑构件的远离所述阀构件的一侧上;
其中所述致动器由所述基板形成并在所述基板上。
4.根据权利要求2所述的系统,进一步包括:
阀支撑构件,所述阀支撑构件被配置成保持所述阀构件;
其中所述臂支撑件从所述阀支撑构件延伸至连接部。
5.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
压力传感器,所述压力传感器被配置成感测所述贮存器内的压力并将与所感测到的压力相关的压力信号传输至所述控制器。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述控制器被配置成执行将经由所述压力信号传输的所感测到的压力与预定设定点压力进行比较的指令。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述控制器被配置成基于所感测到的压力与所述预定设定点压力的所述比较来传输所述致动器信号,以使所述致动器在所述活动位置与所述非活动位置之间移动。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述致动器包括:
第一支撑构件;
第二支撑构件;和
启动系统;
其中所述启动系统被配置成相对于所述第一支撑构件移动所述第二支撑构件,以升高所述第一支撑构件或降低所述第一支撑构件。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述致动器是微机电系统。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一支撑构件铰接地连接到所述第二支撑构件。
11.根据权利要求10所述的系统,其中所述第一支撑构件铰接地连接在固定位置处,并且所述第二支撑构件铰接地连接到推臂,所述推臂被配置成移动所述第二支撑构件。
12.根据权利要求10所述的系统,其中所述第二支撑构件在轨道组件内被导引以将力引导至所述第一支撑构件。
13.根据权利要求2所述的系统,其中处于所述活动位置的所述致动器改变所述支撑臂构件的有效长度,以增加所述阀构件上的偏压力。
14.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
入口导管,所述入口导管具有在第一端与第二端之间的长度,其中所述第二端连接到所述贮存器入口;和
出口导管,所述出口导管连接到所述贮存器出口。
15.一种用于脑积水分流系统的流量和/或压力调节组件,所述调节组件包括:
阀座;
阀构件,所述阀构件被配置成相对于所述阀座被支撑以调节进入贮存器的流量;
臂支撑构件,其中所述臂支撑构件被配置成将所述阀构件偏压成相对于所述阀座处于闭合位置;
基板,所述基板位于所述臂支撑构件的远离所述阀构件的一侧上;和
致动器,所述致动器由所述基板形成并在所述基板上;
其中所述臂支撑构件的有效支撑长度确定所述阀构件上的偏压力,并且所述致动器选择性地定位在活动位置或非活动位置以选择所述有效支撑长度。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述臂支撑构件可操作以具有多个有效支撑长度。
17.根据权利要求15所述的系统,进一步包括:
控制器,所述控制器可操作以传输控制信号,所述控制信号被配置成在所述活动位置与所述非活动位置之间改变所述致动器。
18.根据权利要求15所述的系统,其中所述致动器包括多个致动器,并且所述臂支撑构件包括多个臂支撑构件。
19.根据权利要求18所述的系统,进一步包括:
压力传感器,所述压力传感器被配置成感测贮存器内的压力并将与所感测到的压力相关的压力信号传输至所述控制器;
其中所述控制信号基于所感测到的压力。
20.一种配置用于脑积水分流系统的流量和/或压力调节组件的方法,所述方法包括:
将阀构件定位在贮存器内以相对于阀座进行偏压;
用臂支撑构件将所述阀构件支撑和偏压成相对于所述阀座处于闭合位置;
在所述臂支撑构件附近提供由基板形成并在所述基板上的致动器;以及
将所述致动器配置成相对于所述臂支撑构件选择性地定位在活动位置或非活动位置,以帮助实现施加到所述阀构件的选定偏压力。
21.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
选择所述臂支撑构件的有效支撑长度,以在所述阀构件上实现所述选定偏压力。
22.根据权利要求21所述的方法,进一步包括:
配置控制器以比较所述贮存器内的感测到的压力,从而确定将所述致动器定位在所述活动位置还是所述非活动位置。
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