ES2278721T3 - Aparato para el tratamiento de la pirosis y la enfermedad de reflujo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato para el tratamiento de la pirosis y la enfermedad de reflujo, que comprende: un dispositivo de restricción (4) implantable en un paciente, que sufra pirosis y enfermedad de reflujo, para enganchar el estómago cerca del cardias o enganchar el esófago, para formar un conducto restringido de alimento en el estómago o esófago, siendo operable el dispositivo de restricción para cambiar la restricción del conducto de alimento; un dispositivo de transmisión de energía (10) para la transmisión inalámbrica de energía desde el exterior del cuerpo del paciente hasta el interior del cuerpo del paciente; y un dispositivo de transformación de energía (6) implantable en el paciente y que comprende al menos un elemento de unión eléctrica que tiene una región positiva y una región negativa, siendo el elemento de unión capaz de crear un campo eléctrico entre las regiones positiva y negativa al ser sometido a la energía transmitida por el dispositivo de transmisión de energía, produciendo el campoeléctrico una energía eléctrica para usar en relación con la operación del dispositivo de restricción incluyendo agrandar o restringir el conducto de alimento, cuando el dispositivo de restricción está implantado.
Description
Aparato para el tratamiento de la pirosis y la
enfermedad de reflujo.
La presente invención está relacionada con un
aparato para el tratamiento de la pirosis y la enfermedad de
reflujo que comprende un dispositivo de restricción operable e
implantable en un paciente, que sufra pirosis y enfermedad de
reflujo, para enganchar el estómago cerca del cardias o enganchar el
esófago con el fin de formar un paso restringido para el alimento
en el estómago o en el esófago. El término "paciente" incluye
un animal o un ser humano.
La pirosis y la enfermedad de reflujo es un
problema médico muy difundido. Suele deberse a la hernia de hiato,
esto es, una porción del estómago situada inmediatamente por debajo
del fundus gástrico que se desliza hacia arriba a través del hiato
esofágico. En consecuencia, los ácidos y los alimentos del estómago
son regurgitados hacia el
esófago.
esófago.
A finales de la década de 1970 se utilizó una
prótesis de la técnica anterior denominada Angelchik, según la
Patente Estadounidense nº 3875928, para tratar operativamente la
pirosis y la enfermedad de reflujo. Sin embargo, la prótesis
Angelchik tenía un inconveniente principal de que, después de la
operación, no era posible ajustar el tamaño de la abertura de la
restricción. Otro inconveniente era que la prótesis no protegía
satisfactoriamente el esófago y la zona circundante frente a las
lesiones producidas por la mala forma de la prótesis. Por
consiguiente, ya no se practican operaciones utilizando la prótesis
Angelchik.
Actualmente se usa una técnica de operación, la
hemifunduplicatura, para tratar la pirosis y la enfermedad de
reflujo. La operación más común es la hemifunduplicatura de Nissen,
en la que se toma el fundus del estómago, se le dan tres cuartos de
vuelta alrededor del esófago y se sutura entre el estómago y el
esófago. Aunque esta operación funciona bastante bien, tiene tres
inconvenientes principales. En primer lugar, la mayoría de los
pacientes tratados "al modo de Nissen" pierden la capacidad de
eructar. En segundo lugar, muchos de estos pacientes sufren
disfagia, es decir, dificultad para tragar, después de la operación.
En tercer lugar, después de la operación no es posible ajustar de
ningún modo el paso del alimento en el esófago o el estómago. Es
característico en estos pacientes que sus problemas varíen a lo
largo del día. Por ejemplo, muchos pacientes tienen dificultades
por la noche, cuando están tumbados, por las fugas del ácido del
estómago que asciende al esófago.
El documento WO/A/01/12078 describe un aparato
para el tratamiento de la pirosis y la enfermedad de reflujo, en el
cual el elemento de restricción es accionado inalámbricamente
mediante una unidad energizadora no especificada. Este documento
sólo es relevante según el Artículo 54(3) EPC.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un aparato nuevo y conveniente para el tratamiento de
la pirosis y la enfermedad de reflujo, cuyas prestaciones puedan ser
variadas automáticamente o por el paciente en cualquier momento
posterior a la operación, en particular cuando surjan diversas
necesidades a lo largo del día, de modo que el paciente esté
siempre satisfecho.
Este objetivo se alcanza mediante un aparato
para el tratamiento de la pirosis y la enfermedad de reflujo del
tipo definido en las reivindicaciones.
Como consecuencia, se obtiene la ventaja de que
el aparato de la invención para el tratamiento de la pirosis y la
enfermedad de reflujo proporciona una transmisión de energía
sencilla y efectiva que asegura un funcionamiento largo y fiable
del aparato, posiblemente durante el resto de la vida del
paciente.
El dispositivo de restricción controla
preferiblemente la restricción del paso de alimento al estómago o al
esófago, lo cual tiene la ventaja de que el paciente puede variar
la restricción del paso de alimento durante el día siempre que lo
desee. No debe subestimarse esta ventaja, ya que si el paciente
tuviera que vomitar, le sería muy difícil hacerlo si no pudiera
agrandar el paso de alimento.
Generalmente el aparato comprende un dispositivo
de transformación de energía, implantable en el paciente, para
transformar la energía, transmitida de modo inalámbrico por el
dispositivo de transmisión de energía, desde una primera forma
hasta una segunda forma, preferiblemente diferente de la primera
forma.
El dispositivo de transformación de energía
puede comprender al menos un componente de tipo semiconductor o
unos circuitos de tales componentes semiconductores. El componente
semiconductor puede comprender un transistor o un microchip, o unos
componentes electrónicos similares. Sin embargo, el componente
semiconductor no puede comprender diodos rectificadores.
Según una realización principal de la invención,
el dispositivo de transformación de energía comprende al menos un
elemento que tiene una región positiva y una región negativa y está
adaptado para crear un campo de energía entre las regiones positiva
y negativa al ser expuesto a la primera forma de energía transmitida
por el dispositivo de transmisión de energía, de tal modo que el
campo de energía proporcione la segunda forma de energía.
Típicamente, el componente semiconductor anteriormente mencionado
puede incluir tal elemento.
\newpage
Según la invención, el elemento comprende un
elemento de unión eléctrica capaz de inducir un campo eléctrico
entre las regiones positiva y negativa al ser expuesto a la primera
forma de energía transmitida por el dispositivo de transmisión de
energía, por lo cual la segunda forma de energía comprende energía
eléctrica.
Consecuentemente, el dispositivo de restricción
está adecuadamente operado por electricidad, por lo cual las
regiones positiva y negativa del elemento de unión eléctrica
suministran energía eléctrica para el funcionamiento del
dispositivo de restricción. El aparato comprende adecuadamente unos
conductores eléctricos implantables conectados a las regiones
positiva y negativa del elemento de unión eléctrica, con lo cual el
elemento de unión eléctrica es capaz de suministrar, a través de
los conductores, una corriente eléctrica tal como una corriente
continua, una corriente continua pulsante, una combinación de
corriente continua y corriente continua pulsante, una corriente
alterna o una combinación de corriente continua y alterna.
Adicionalmente, el elemento de unión eléctrica debe ser capaz de
suministrar una señal analógica modulada en frecuencia, amplitud, o
frecuencia y amplitud, una señal digital, o una combinación de
señal analógica y digital, que se utiliza en relación con el
control del dispositivo de restricción.
El elemento, preferiblemente en forma de
elemento de unión eléctrica semiconductor, deberá estar diseñado
para generar una corriente de salida superior a 1 \muA al ser
sometido a la primera forma de energía transmitida por el
dispositivo de transmisión de energía. Adecuadamente, el elemento de
unión eléctrica forma una lámina plana y delgada y tiene un volumen
inferior a 2000 cm^{3} para adecuarse a la implantación
subcutánea, de tal modo que pueda situarse el elemento de unión
eléctrica justo detrás de la piel del paciente. Alternativamente,
sería posible implantar el elemento en el torax o la región cefálica
del paciente, o en un orificio del cuerpo del paciente, debajo de
la mucosa, o intraluminar por fuera de la mucosa del orificio.
Naturalmente, todos los componentes del dispositivo de
transformación de energía en contacto con el cuerpo del paciente,
incluyendo el elemento de unión eléctrica, deberán ser de un
material biocompatible.
En aparatos in vitro se ha utilizado
comúnmente un tipo particular de elemento de unión eléctrica
semiconductor, concretamente un elemento de unión denominado
p-n (positivo/negativo), típicamente en forma de
células solares. Una célula solar convierte la energía solar, en
forma de luz visible, en energía eléctrica en forma de corriente
continua. Por ejemplo, un elemento de unión p-n
puede comprender dos capas de semiconductor, una de tipo p
(positivo) y la otra de tipo n (negativo), emparedadas juntas para
formar una "unión p-n". Esta unión
p-n induce un campo eléctrico a través del elemento
cuando absorbe cuantos de luz (fotones).
Siendo más precisos, los cuantos de luz
transfieren su energía a algunos de los electrones de los
semiconductores, los cuales son capaces de moverse a través del
material. Por cada uno de tales electrones cargados negativamente
se crea un correspondiente hueco de carga positiva. En un
semiconductor ordinario, estos electrones y huecos se recombinan
después de un corto tiempo y su energía se pierde en forma de calor.
Sin embargo, cuando los electrones y los huecos son barridos a
través de la unión p-n en direcciones opuestas por
la acción del campo eléctrico, la separación de cargas induce una
tensión a través del elemento de unión p-n.
Conectando el elemento de unión p-n a un circuito
externo, los electrones pueden fluir por el mismo creando una
corriente.
Sorprendentemente, se ha demostrado que aunque
tanto la piel como el subcutis absorben energía de un haz luminoso
externo dirigido sobre la porción de piel tras la cual esté situado
un elemento de unión p-n adecuadamente diseñado, la
energía luminosa transmitida a través de la piel puede inducir en el
elemento de unión p-n una corriente suficientemente
fuerte (1 \muA mínimo) como para permitir el funcionamiento del
dispositivo de restricción accionado eléctricamente. Así pues, tal
elemento de unión p-n es utilizado ahora por vez
primera para aplicaciones in vivo.
El aparato puede comprender un generador de
impulsos implantable para generar impulsos eléctricos a partir de
la segunda forma de energía producida por el campo de energía.
Generalmente, el dispositivo de transformación
de energía está adaptado para transformar directa o indirectamente
la primera forma de energía en la segunda forma de energía.
Según una realización preferida de la invención,
la segunda forma de energía comprende energía eléctrica y el
dispositivo de transformación de energía comprende un condensador,
que puede estar adaptado para producir impulsos eléctricos a partir
de la energía eléctrica transformada. Preferiblemente, el
condensador puede estar adaptado para producir los impulsos
mientras el dispositivo de transformación de energía transforma la
primera forma de energía, transmitida por el dispositivo de
transmisión de energía, en la segunda forma de energía. El
condensador deberá ser pequeño para facilitar la implantación del
mismo; es decir, su capacidad no puede ser mayor de 0,1 \muF.
El aparato puede comprender un estabilizador
implantable para estabilizar la segunda forma de energía. Cuando la
segunda forma de energía comprende corriente eléctrica, el
estabilizador puede comprender al menos un condensador del tipo
descrito anteriormente.
En la mayoría de las realizaciones de la
invención, el aparato comprende componentes eléctricos implantables.
Cuando los componentes eléctricos incluyen un condensador del tipo
descrito anteriormente o un acumulador, puede suministrarse
ventajosamente al menos uno y preferiblemente un único protector de
nivel de tensión, con lo cual la carga y descarga del condensador o
acumulador se controla mediante el uso del protector de nivel de
tensión. Como consecuencia, no es necesario ningún detector
implantado de corriente y/o de nivel de carga para el control del
condensador, lo que hace al aparato sencillo y fiable.
En una realización particular de la invención,
la primera forma de energía inalámbrica comprende ondas sonoras y
la segunda forma de energía comprende energía eléctrica, estando
adaptado el dispositivo de transformación de energía para
transformar directamente las ondas sonoras en energía eléctrica.
El aparato puede comprender un motor o una bomba
implantables para operar el dispositivo de restricción, en el cual
el motor o la bomba están accionados por la energía
transformada.
Según un aspecto principal de la invención, el
dispositivo de transmisión de energía puede estar adaptado para que
transmita energía inalámbrica para el uso directo, en relación con
el funcionamiento del dispositivo de restricción, a medida que la
energía inalámbrica esté siendo transmitida. La ventaja de usar
directamente la energía mientras se transmite es que el aparato
puede ser de diseño muy simple y que los pocos componentes
involucrados hacen un aparato extremadamente fiable. Por ejemplo, el
dispositivo de transmisión de energía puede estar adaptado para
accionar directamente el motor o la bomba con energía inalámbrica.
La energía inalámbrica puede comprender un campo magnético u ondas
electromagnéticas, adecuadamente en forma de señal, para el
accionamiento directo del motor o bomba. Todas las diversas
funciones del motor y de los componentes asociados, descritas en la
presente memoria descriptiva, pueden ser utilizadas donde sea
aplicable.
Como alternativa al aspecto principal de la
invención anteriormente citado, el dispositivo de transformación de
energía puede estar adaptado para suministrar la segunda forma de
energía para uso directo, en relación con la operación del
dispositivo de restricción, mientras la primera forma de energía
esté siendo transformada en la segunda forma de energía.
Consecuentemente, el dispositivo de transformación de energía puede
estar adaptado para accionar directamente el motor o la bomba con
la segunda forma de energía.
Generalmente, el dispositivo de transformación
de energía opera directamente el dispositivo de restricción con la
segunda forma de energía de un modo no magnético, no térmico o no
mecánico.
Cuando el aparato comprende un motor, que puede
estar adaptado para operar directa o intermitentemente el
dispositivo de restricción, el dispositivo de transformación de
energía puede accionar el motor con la segunda forma de energía.
Adecuadamente, el dispositivo de restricción es operable para
efectuar una función invertible y el motor es capaz de invertir
dicha función.
Según otra realización de la invención, el
dispositivo de restricción comprende un dispositivo de restricción
hidráulico, y el aparato comprende una bomba implantable para operar
el dispositivo de restricción hidráulico, en el cual el dispositivo
de transformación de energía suministra la segunda forma de energía
para accionar la bomba. Preferiblemente, la bomba no es una bomba
tipo pistón, pero puede comprender una bomba peristáltica o de
membrana.
El dispositivo de transformación de energía es
preferiblemente capaz de generar una corriente superior a 1\muA,
como segunda forma de energía, al transferir la primera forma de
energía transmitida por el dispositivo de transmisión de
energía.
El aparato puede comprender un dispositivo de
ajuste implantable para ajustar el dispositivo de restricción para
cambiar la restricción del paso de alimento. Según una primera
alternativa, el dispositivo de ajuste está adaptado para ajustar
mecánicamente el dispositivo de restricción. Según una segunda
alternativa, el dispositivo de ajuste está adaptado para ajustar
hidráulicamente el dispositivo de restricción, usando un medio
hidráulico implantado. Tal medio hidráulico no puede usar fluido
hidráulico del tipo cuya viscosidad aumenta substancialmente al ser
sometido al calor o a un campo magnético.
El aparato de la presente invención no está
limitado al uso de luz visible para la transmisión inalámbrica de
energía. Así pues, según un aspecto amplio de la invención, el
dispositivo de transmisión de energía transmite energía por al
menos una señal inalámbrica, conteniendo preferiblemente energía
radiante.
La señal inalámbrica puede comprender una señal
de ondas, por ejemplo una señal de ondas electromagnéticas, tal
como una señal de luz infrarroja, una señal de luz visible, una
señal de luz ultravioleta, una señal de ondas de radio, una señal
de radiación de rayos X, y una señal de radiación gamma. Cuando sea
aplicable, pueden combinarse una o más de las anteriores señales.
Alternativamente, la señal de ondas puede comprender una señal de
ondas sonoras, tal como una señal ultrasónica. Generalmente, la
señal inalámbrica puede comprender una señal digital, analógica, o
una señal digital y analógica.
La primera forma de energía transmitida por el
dispositivo de transmisión de energía puede comprender un campo
eléctrico o magnético transmitido a impulsos, por ejemplo impulsos
digitales. Adicionalmente, el dispositivo de transformación de
energía puede transformar la primera forma de energía, que puede
comprender energía polarizada, en una corriente continua, una
corriente continua pulsante, una combinación de corriente continua y
corriente continua pulsante, una corriente alterna o una
combinación de corriente continua y alterna. Alternativamente, la
primera forma de energía puede comprender energía cinética.
La segunda forma de energía puede comprender una
señal analógica modulada en frecuencia, amplitud, o frecuencia y
amplitud, una señal digital, o una señal combinada analógica y
digital.
El dispositivo de restricción puede ser no
inflable, es decir, sin que exista un fluido hidráulico para los
ajustes del dispositivo de restricción. Esto elimina los problemas
de fugas de fluido desde el dispositivo de restricción.
El aparato comprende adecuadamente unos
conductores eléctricos implantables conectados al dispositivo de
transformación de energía, con lo cual el dispositivo de
transformación de energía es capaz de suministrar, a través de los
conductores, una corriente eléctrica tal como una corriente
continua, una corriente continua pulsante, una combinación de
corriente continua y corriente continua pulsante, una corriente
alterna o una combinación de corriente continua y alterna.
Adicionalmente, el dispositivo de transformación de energía debe ser
capaz de suministrar una señal analógica modulada en frecuencia,
amplitud, o frecuencia y amplitud, una señal digital, o una
combinación de señal analógica y digital, que se utiliza en relación
con el control del dispositivo de restricción.
Según una realización principal de la invención,
el aparato comprende un dispositivo de operación implantable para
operar el dispositivo de restricción y un dispositivo de control
para controlar el dispositivo de operación, en el cual el
dispositivo de transformación de energía acciona el dispositivo de
operación con la segunda forma de energía. El dispositivo de
operación comprende preferiblemente un motor, por ejemplo un motor
eléctrico lineal o un motor eléctrico rotativo, que es controlado
por el dispositivo de control para que gire un número de
revoluciones deseado. Opcionalmente, puede conectarse al motor un
engranaje implantable. El motor eléctrico puede tener las piezas
eléctricamente conductivas hechas de plástico. Alternativamente, el
motor puede comprender un motor de fluido hidráulico o neumático,
en el cual el dispositivo de control controla el flujo de fluido
que atraviesa el motor de fluido. Los motores actualmente
disponibles en el mercado van siendo cada vez más pequeños.
Adicionalmente, se dispone de una gran variedad de procedimientos de
control y de equipos de control miniaturizados. Por ejemplo, el
número de revoluciones de un motor rotativo puede ser analizado por
un elemento Hall de unos pocos milímetros de tamaño.
Según otra realización de la invención, el
dispositivo de restricción comprende un medio hidráulico y el
dispositivo de operación está adaptado para conducir un fluido
hidráulico hasta el medio hidráulico. El dispositivo de operación
comprende un paso de fluido conectado al medio hidráulico del
dispositivo de restricción, y un depósito para el fluido, en el
cual el depósito forma parte del paso. El depósito puede formar una
cámara de fluido de volumen variable, y el dispositivo de operación
puede estar adaptado para distribuir fluido desde la cámara hasta
el medio hidráulico del dispositivo de restricción por reducción del
volumen de la cámara, y extraer fluido desde el medio hidráulico
hasta la cámara por expansión del volumen de la cámara. El
dispositivo de operación comprende adecuadamente un motor
implantable que se utiliza para reducir y expandir el volumen de la
cámara. Además, el dispositivo de operación puede comprender una
bomba para bombear el fluido hidráulico hasta el medio hidráulico
del dispositivo de restricción. Todos los componentes hidráulicos
involucrados están preferiblemente desprovistos de cualquier
válvula antirretorno. Esto supone una gran ventaja, porque habiendo
válvulas involucradas siempre existe un riesgo de malfunción debido
a que las válvulas trabajen inadecuadamente, especialmente cuando
transcurren largos periodos de tiempo entre las operaciones de las
válvulas.
El dispositivo de control puede estar adaptado
para invertir el dispositivo de operación cambiando la polaridad de
la segunda forma de energía. Cuando el dispositivo de operación
comprende un motor eléctrico, la segunda forma de energía comprende
adecuadamente energía eléctrica.
Según otra realización más de la invención, el
dispositivo de la invención es operable para efectuar una función
invertible, tal como agrandar y restringir el paso de alimento, y
existe un dispositivo inversor implantado en el paciente para
invertir la función efectuada por el dispositivo de restricción. Tal
función de inversión consiste preferiblemente en agrandar y
restringir el paso de alimento mediante el dispositivo de
restricción, preferiblemente de manera no escalonada. A este
respecto, el dispositivo de control controla adecuadamente el
dispositivo de inversión, que puede incluir un conmutador, para
invertir la función efectuada por el dispositivo de restricción. El
dispositivo de inversión pude comprender un medio hidráulico,
incluyendo una válvula para cambiar la dirección del flujo de un
fluido en el medio hidráulico. Alternativamente, el dispositivo de
inversión puede comprender un dispositivo de inversión mecánico,
tal como un conmutador o una caja de engranajes.
Cuando el dispositivo de inversión comprende un
conmutador, puede ser operable por la segunda forma de energía. En
este caso, el dispositivo de control controla adecuadamente la
operación del conmutador cambiando la polaridad de la segunda forma
de energía suministrada al conmutador. El conmutador puede
comprender un conmutador eléctrico y la fuente de energía puede
suministrar energía eléctrica para la operación del conmutador.
Según una realización ventajosa de la invención,
el aparato comprende adicionalmente un dispositivo de almacenamiento
de energía implantado en el paciente para almacenar la segunda
forma de energía y para suministrar energía en relación con la
operación del dispositivo de restricción. El dispositivo de
almacenamiento de energía implantado comprende preferiblemente una
fuente de energía eléctrica, tal como un acumulador, una batería
recargable o una combinación de acumulador y batería
recargable.
El aparato puede comprender adicionalmente un
conmutador implantable en el paciente para conmutar la operación
del dispositivo de restricción y una fuente de energía implantable
en el paciente. Esta realización es particularmente adecuada para
aplicaciones en las que sea insuficiente la eficiencia de la
transmisión de energía, es decir, en las que el dispositivo de
restricción implantado tenga que efectuar operaciones más avanzadas.
Tal fuente de energía es preferiblemente una batería.
Alternativamente, la fuente de energía es un acumulador que también
pueda almacenar la segunda forma de energía.
Según una primera alternativa, el conmutador
está operado por la segunda forma de energía suministrada por el
dispositivo de almacenamiento de energía para conmutar entre un modo
desconectado, en el cual la fuente de energía no está en uso, y un
modo conectado, en el cual la fuente de energía suministra energía
para la operación del dispositivo de restricción. En este caso, la
fuente de energía implantada puede comprender una batería, que
tenga preferiblemente una vida mínima de dispositivo 10 de
transmisión de energía años, o un acumulador. No obstante, también
pueden concebirse otros tipos de fuentes, tales como una fuente de
energía nuclear o una fuente de energía química (células de
combustible).
Según una segunda alternativa, el aparato
comprende adicionalmente un control remoto para controlar el
suministro de energía a la fuente de energía implantada, en el cual
el conmutador está operado por la segunda forma de energía
suministrada por el dispositivo de almacenamiento de energía para
que conmute entre un modo desconectado, en el cual se impide que el
control remoto controle la fuente de energía y la fuente de energía
no está en uso, y un modo en espera, en el cual el control remoto
tiene permitido controlar la fuente de energía para suministrar
energía para la operación del dispositivo de restricción.
Según una tercera alternativa, se omite el
dispositivo de almacenamiento de energía, con lo cual el conmutador
es operado por la segunda forma de energía suministrada por el
dispositivo de transformación de energía para que conmute entre un
modo desconectado, en el cual se impide que el control remoto
controle la fuente de energía y la fuente de energía no está en
uso, y un modo en espera, en el cual se permite que el control
remoto controle la fuente de energía para suministrar energía para
la operación del dispositivo de restricción.
Según una cuarta alternativa, también se omite
el control remoto, con lo cual el conmutador está operado por la
segunda forma de energía suministrada por el dispositivo de
transformación de energía para que conmute entre un modo
desconectado, en el cual la fuente de energía no está en uso, y un
modo conectado, en el cual la fuente de energía suministra energía
para la operación del dispositivo de restricción. En las
realizaciones descritas, y siempre que sea aplicable, el conmutador
puede conmutar cuando el dispositivo de transmisión de energía esté
transmitiendo energía inalámbrica, preferiblemente mientras la
segunda forma de energía transferida esté estabilizada por un
condensador implantado que pueda almacenar temporalmente (durante
varios segundos) la segunda forma de energía.
El conmutador mencionado anteriormente puede
comprender un conmutador electrónico o, cuando sea aplicable, un
conmutador mecánico.
La ventaja de usar un conmutador es ante todo el
aumento de seguridad del control; es decir, las señales de
interferencia que rodean al paciente no pueden afectar al
dispositivo de restricción implantado. Adicionalmente, la vida útil
de la fuente de energía implantada se alargará significativamente,
ya que se reduce al mínimo el consumo de energía del aparato.
Durante el mencionado modo en espera, el control remoto usa la
energía de la fuente de energía implantada. Mediante el dispositivo
de transmisión de energía, puede transmitirse la energía para
activar el conmutador para conectar la fuente de energía implantada
sólo cuando se requiera energía en relación con la operación del
dispositivo de restricción.
Todas las realizaciones anteriores pueden
combinarse con al menos un sensor implantable para detectar al menos
un parámetro físico del paciente, en el cual el dispositivo de
control puede controlar el dispositivo de restricción en respuesta
a las señales procedentes del sensor. Por ejemplo, el sensor puede
comprender un sensor de presión para detectar directa o
indirectamente la presión sobre el dispositivo de restricción o en
el paso de alimento. Alternativamente, el sensor puede comprender
un sensor de posición para detectar si el paciente está tumbado. El
dispositivo de control puede comprender una unidad interna de
control implantada en el paciente para controlar el dispositivo de
restricción, preferiblemente directamente, en función de las señales
procedentes del sensor. En función de las señales procedentes del
sensor, por ejemplo la presión, la posición del paciente o cualquier
otro parámetro físico importante, la unidad interna de control
puede enviar información sobre las mismas al exterior del cuerpo
del paciente. La unidad de control también puede controlar
automáticamente el dispositivo de restricción en función de las
señales procedentes del sensor. Por ejemplo, la unidad de control
puede controlar el dispositivo de restricción para que restrinja
adicionalmente o cierre el paso de alimento si el sensor detecta
que el paciente está tumbado, o agrande el paso de alimento si el
sensor detecta una presión anormalmente alta sobre el dispositivo
de restricción.
Alternativamente, el dispositivo de control
puede comprender una unidad externa de control, fuera del cuerpo
del paciente, para controlar el dispositivo de restricción,
adecuadamente directamente, en función de las señales procedentes
del sensor. La unidad externa de control puede almacenar información
sobre el parámetro físico detectado por el sensor y puede ser
operada manualmente para que controle el dispositivo de restricción
en base a la información almacenada. Además, puede haber al menos un
emisor para enviar la información sobre el parámetro físico
detectado por el sensor.
Puede proveerse fuera del cuerpo del paciente un
comunicador de datos externo, y puede implantarse en el paciente un
comunicador de datos interno para comunicar con el comunicador
externo. El comunicador interno puede suministrar al comunicador
externo datos relativos al paciente, o relativos al dispositivo de
restricción. Alternativamente o en combinación, el comunicador
externo puede suministrar datos al comunicador interno. El
comunicador interno puede suministrar adecuadamente datos relativos
al menos a una señal física del paciente.
\newpage
El aparato puede comprender adicionalmente una
unidad de control programable e implantable para controlar el
dispositivo de restricción preferiblemente a lo largo del tiempo
según un programa de actividades previstas. Esto dará un aparato
avanzado y permitirá una adaptación del aparato a los pacientes
individuales.
Muchas de estas realizaciones están
adecuadamente controladas remotamente. Así pues, el aparato
comprende ventajosamente un control remoto inalámbrico que
transmite al menos una señal inalámbrica de control para controlar
el dispositivo de restricción. Con tal control remoto será posible
adaptar la función del aparato a las necesidades diarias del
paciente, lo cual es beneficioso para el tratamiento del paciente.
La señal de control puede comprender una señal modulada en
frecuencia, amplitud, o frecuencia y amplitud. Adicionalmente, la
señal de control puede comprender una señal analógica o digital, o
una combinación de señal analógica y digital.
El control remoto inalámbrico puede ser capaz de
obtener información sobre la condición del dispositivo de
restricción implantado y de controlar el dispositivo de restricción
en función de la información. Además, el control remoto puede ser
capaz de enviar información relativa al dispositivo de restricción
desde el interior del cuerpo del paciente hasta el exterior del
mismo.
En una realización particular de la invención,
el control remoto inalámbrico comprende al menos un transmisor o
transceptor de señal externo y al menos un receptor o transceptor de
señal interno implantable en el paciente. En otra realización
particular de la invención, el control remoto inalámbrico comprende
al menos un receptor o transceptor de señal externo y al menos un
transmisor o transceptor de señal interno implantable en el
paciente.
El control remoto inalámbrico puede transmitir
una señal portadora para portar la señal de control, en el cual la
señal portadora está modulada en frecuencia, amplitud, o frecuencia
y amplitud. La señal portadora puede comprender también señales
digitales, analógicas o una combinación de señales digitales y
analógicas. Tales señales pueden comprender señales de ondas.
Además, la señal de control usada con la señal portadora pude estar
modulada en frecuencia, amplitud, o frecuencia y amplitud, y ser
digital, analógica o combinada de digital y analógica.
La señal de control puede comprender una señal
de ondas, por ejemplo, una señal de ondas sonoras tal como una
señal de ondas ultrasónicas, una señal de ondas electromagnéticas
tal como una señal de luz infrarroja, una señal de luz visible, una
señal de luz ultravioleta, una señal láser, una señal de microondas,
una señal de ondas de radio, una señal de radiación de rayos X, o
una señal de radiación gamma. Cuando sea aplicable, pueden
combinarse una o más de las anteriores señales.
La señal de control puede ser digital o
analógica, y puede comprender un campo eléctrico o magnético.
Adecuadamente, el control remoto inalámbrico puede transmitir una
señal de ondas portadora electromagnética para portar la señal
digital o analógica de control. Por ejemplo, el uso de una señal de
ondas portadora, analógica, portando una señal de control digital
daría una comunicación segura. La señal de control puede ser
transmitida en impulsos por el control remoto inalámbrico.
El dispositivo de transmisión de energía puede
funcionar de modo diferente o similar al del dispositivo de
transformación de energía. Por ejemplo, los dispositivos de
transmisión y transformación de energía funcionan diferentemente
cuando el dispositivo de transmisión de energía comprende una
bobina, usada para transmitir la primera forma de energía, y el
dispositivo de transformación de energía comprende un elemento de
unión eléctrica para transformar la energía transmitida en la
segunda forma de energía.
Según una realización alternativa de la
invención, el aparato comprende una fuente activable de energía,
implantable en el paciente, en el cual la fuente de energía es
activada por energía inalámbrica, transmitida por el dispositivo de
transmisión de energía, para suministrar la energía usada en
relación con la operación del dispositivo de restricción.
El dispositivo de restricción implantable está
adecuadamente embebido en un material blando o tipo gel. Por
ejemplo, un material de silicona de dureza inferior a 20 Shore.
Todos los diversos componentes anteriormente
descritos, tales como el motor, la bomba y el condensador, pueden
ser combinados en las diferentes realizaciones cuando sea aplicable.
También pueden usarse en diferentes aplicaciones, cuando sea
aplicable, las diversas funciones descritas en relación con las
anteriores realizaciones de la invención.
A continuación se describe la invención más
detalladamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
Las Figuras 1 a 12 son diagramas esquemáticos de
bloques que ilustran doce realizaciones, respectivamente, del
aparato de la invención para tratamiento de la pirosis y la
enfermedad de reflujo en el cual se transmite energía inalámbrica
desde el exterior del cuerpo de un paciente hasta los componentes
consumidores de energía del aparato implantado en el paciente;
La Figura 13 es un diagrama esquemático de
bloques ilustrando las combinaciones concebibles de componentes
implantados para obtener diversas opciones de comunicación;
La Figura 14 ilustra un elemento de unión
eléctrica para uso en el aparato de la presente invención:
La Figura 15 ilustra el aparato según la
invención implantado en un paciente.
Refiriéndose a las figuras de los dibujos,
iguales números de referencia designan elementos idénticos o
correspondientes en la totalidad de las diversas figuras.
La Fig. 1 muestra esquemáticamente la más simple
realización del aparato de la invención, para el tratamiento de la
pirosis y la enfermedad de reflujo, que tiene algunas partes
implantadas en un paciente y otras partes situadas fuera del cuerpo
del paciente. Así pues, en la Fig. 1 todas las partes colocadas a la
derecha de la piel 2 del paciente están implantadas y todas las
partes colocadas a la izquierda de la piel 2 del paciente están
situadas fuera del cuerpo del paciente.
El aparato de la Fig. 1 comprende un dispositivo
de restricción 4 operable e implantado, que engancha el estómago
del paciente cerca del cardias (o alternativamente engancha el
esófago) para formar en el estómago un paso restringido de
alimento. El dispositivo de restricción 4 puede efectuar una función
invertible, es decir, agrandar y reducir el área de la sección
transversal del paso de alimento, por lo cual el dispositivo de
restricción 4 actúa como un esfínter artificial. Un dispositivo 6
de transformación de energía implantado está adaptado para
suministrar energía a los componentes consumidores de energía del
dispositivo de restricción 4 mediante una línea de alimentación
eléctrica 12. Un dispositivo 10 de transmisión de energía externo
incluye un control remoto inalámbrico que transmite una señal
inalámbrica recibida por un receptor de señales incorporado en el
dispositivo 6 de transformación de energía implantado. El
dispositivo 6 de transformación de energía implantado transforma la
energía de la señal en una energía eléctrica que se suministra
mediante la línea de alimentación eléctrica 12.
La Fig. 2 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 1, excepto que también se
implanta en el paciente un dispositivo de inversión en forma de
conmutador eléctrico 14, operable para invertir el dispositivo de
restricción 4. El control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de
transmisión de energía externo transmite una señal inalámbrica que
transporta energía y el dispositivo 6 de transformación de energía
implantado transforma la energía inalámbrica en una corriente para
operar el conmutador 14. Cuando el dispositivo 6 de transformación
de energía cambia la polaridad de la corriente, el conmutador 14
invierte la función efectuada por el dispositivo de restricción
4.
La Fig. 3 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 1, excepto que también se
implanta en el paciente un dispositivo de operación en forma de
motor 15 para operar el dispositivo de restricción 4. El motor 15
es accionado con energía procedente del dispositivo 6 de
transformación de energía mientras el control remoto del
dispositivo 10 de transmisión de energía externo transmite una señal
inalámbrica al receptor del dispositivo 6 de transformación de
energía.
La Fig. 4 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 1, excepto que también se
implanta en el paciente un conjunto 16 que incluye una unidad
motobomba 18 y un depósito 20 de fluido. En este caso el
dispositivo de restricción 4 está operado hidráulicamente, es decir,
se bombea fluido hidráulico mediante la unidad motobomba 18 desde
el depósito 20, a través de un tubo 22, hasta el dispositivo de
restricción 4 para restringir el paso de alimento, y se bombea
fluido hidráulico mediante la unidad motobomba 18 devolviéndolo al
depósito 20 desde el dispositivo de restricción 4 para agrandar el
paso de alimento. El dispositivo 6 de transformación de energía
implantado transforma la energía inalámbrica en una corriente para
accionar la unidad motobomba 18 a través de una línea de
alimentación eléctrica 24.
La Fig. 5 muestra una realización de la
invención que comprende el dispositivo 10 de transmisión de energía
externo con su control remoto inalámbrico, el dispositivo de
restricción 4, en este caso operado hidráulicamente, y el
dispositivo 6 de transformación de energía implantado, y que
comprende adicionalmente un depósito 30 de fluido hidráulico
implantado, una unidad motobomba 32 implantada y un dispositivo de
inversión implantado en forma de un dispositivo 34 de cambio de
válvula hidráulica. El motor de la unidad motobomba 32 es un motor
eléctrico. En respuesta a una señal de control procedente del
control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de
energía externo, el dispositivo 6 de transformación de energía
implantado acciona la unidad motobomba 32 con energía tomada de la
energía portada por la señal de control, por lo cual la unidad
motobomba 32 distribuye fluido hidráulico entre el depósito 30 y el
dispositivo de restricción 4. El control remoto del dispositivo 10
de transmisión de energía controla el dispositivo de cambio 34 para
cambiar la dirección del flujo de fluido hidráulico entre una
dirección en la cual el fluido es bombeado por la unidad motobomba
32 desde el depósito 30 hasta el dispositivo de restricción 4, para
restringir el paso de alimento, y otra dirección opuesta en la cual
el fluido es bombeado por la unidad motobomba 32 devolviéndolo al
depósito 30 desde el dispositivo de restricción 4 para agrandar el
paso de alimento.
La Fig. 6 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 1, excepto que también se
implanta en el paciente una unidad de control 36 controlada por el
control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de
energía externo, un acumulador 38 y un condensador 40. La unidad de
control 36 almacena la energía eléctrica recibida desde al
dispositivo 6 de transformación de energía en el acumulador 38, el
cual suministra energía al dispositivo de restricción 4. En
respuesta a una señal de control procedente del control remoto
inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de energía externo, la
unidad de control 6 libera energía eléctrica desde el acumulador 38
y transfiere la energía liberada a través de las líneas 42 y 44 de
alimentación eléctrica, o bien transfiere directamente la energía
eléctrica desde el dispositivo 6 de transformación de energía a
través de una línea 46 de alimentación eléctrica, del condensador 40
que estabiliza la corriente eléctrica, de una línea 48 de
alimentación eléctrica y de la línea 44 de alimentación eléctrica,
para la operación del dispositivo de restricción 4.
Según una alternativa, puede omitirse el
condensador 40 de la realización de la Fig. 6. Según otra
alternativa, puede omitirse el acumulador 38 de esta
realización.
La Fig. 7 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 1, excepto que también se
implanta en el paciente una batería 50 para suministrar energía
para la operación del dispositivo de restricción 4 y un conmutador
eléctrico 52 para conmutar la operación del dispositivo de
restricción 4. El conmutador 52 está operado por la energía
suministrada por el dispositivo 6 de transformación de energía para
que conmute entre un modo desconectado, en el cual la batería 50 no
está en uso, y un modo conectado, en el cual la batería 50
suministra energía para la operación del dispositivo de restricción
4.
La Fig. 8 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 7, excepto que también se
implanta en el paciente una unidad de control 36 controlada por el
control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de
energía externo. En este caso el conmutador 52 está operado por la
energía suministrada por el dispositivo 6 de transformación de
energía para que conmute entre un modo desconectado, en el cual se
impide que el control remoto inalámbrico controle la unidad de
control 36 y la batería no está en uso, y un modo en espera, en el
cual se permite que el control remoto controle la unidad de control
36 para liberar energía eléctrica desde la batería 50 para la
operación del dispositivo de restricción 4.
La Fig. 9 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 8, excepto que se sustituye la
batería 50 por un acumulador 38 y los componentes implantados se
interconectan diferentemente. En este caso el acumulador 38
almacena la energía procedente del dispositivo 6 de transformación
de energía. En respuesta a una señal de control procedente del
control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de
energía externo, la unidad de control 36 implantada controla el
conmutador 52 para que conmute entre un modo desconectado, en el
cual el acumulador 38 no está en uso, y un modo conectado, en el
cual el acumulador 38 suministra energía para la operación del
dispositivo de restricción 4.
La Fig. 10 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 9, excepto que también se
implanta en el paciente una batería 50 y los componentes
implantados se interconectan diferentemente. En este caso el
acumulador 38 almacena la energía procedente del dispositivo 6 de
transformación de energía. En respuesta a una señal de control
procedente del control remoto inalámbrico del dispositivo 10 de
transmisión de energía externo, la unidad de control 36 implantada
controla el acumulador 38 para que libere energía para operar el
conmutador 52 para que conmute entre un modo desconectado, en el
cual la batería 50 no está en uso, y un modo conectado, en el cual
la batería 50 suministra energía para la operación del dispositivo
de restricción 4.
Alternativamente, el conmutador 52 puede estar
operado por la energía suministrada por el acumulador 38 para que
conmute entre un modo desconectado, en el cual se impide que el
control remoto inalámbrico controle la batería 50 para suministrar
energía eléctrica y la batería no está en uso, y un modo en espera,
en el cual se permite que el control remoto controle la batería 50
para suministrar energía eléctrica para la operación del
dispositivo de restricción 4.
La Fig. 11 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 7, excepto que también se
implanta en el paciente un motor 15, un dispositivo mecánico de
inversión en forma de una caja de engranajes 54 y una unidad de
control 36 para controlar la caja de engranajes 54. La unidad de
control 36 implantada controla la caja de engranajes 54 para
invertir la función efectuada por el dispositivo de restricción 4
(operado mecánicamente).
La Fig. 12 muestra una realización de la
invención idéntica a la de la Fig. 10, excepto que los componentes
implantados se interconectan diferentemente. Así pues, en este caso
la batería 50 alimenta la unidad de control 36 cuando el acumulador
38, adecuadamente un condensador, activa el conmutador 52 para que
conmute a un modo conectado. Cuando el conmutador 52 está en su
modo conectado se permite que la unidad de control 36 controle la
batería 50 para suministrar, o no suministrar, energía para la
operación del dispositivo de restricción 4.
La Fig. 13 muestra esquemáticamente las posibles
combinaciones de los componentes implantados del aparato para
obtener diversas opciones de comunicación. Básicamente son el
dispositivo de restricción 4, la unidad de control 36 y la unidad
motobomba 18, que están implantados, y el dispositivo 10 de
transmisión de energía externo incluyendo el control remoto
inalámbrico externo.
Según se describió anteriormente, el control
remoto inalámbrico transmite una señal de control que recibe la
unidad de control 36, la cual controla a su vez los diversos
componentes implantados del aparato.
Puede implantarse en el paciente un sensor 56
para medir un parámetro físico del paciente, tal como la presión en
el paso del alimento. La unidad de control 36 implantada, o
alternativamente el control remoto inalámbrico externo del
dispositivo 10 de transmisión de energía, puede controlar el
dispositivo de restricción 4 en función de las señales procedentes
del sensor 56. Puede combinarse un transceptor con el sensor 56 para
enviar al control remoto inalámbrico externo la información sobre
el parámetro físico detectado. El control remoto inalámbrico puede
comprender un transmisor de señal o transceptor y la unidad de
control 36 implantada puede comprender un receptor de señal o
transceptor. Los anteriores transceptores, transmisores y receptores
pueden ser utilizados para enviar información o datos relacionados
con el dispositivo de restricción 4 desde el interior del cuerpo
del paciente hasta el exterior del mismo.
En caso de que la unidad motobomba 18 y la
batería 50 para alimentar la unidad motobomba 18 estén implantadas,
la batería 50 puede estar equipada con un transceptor para enviar
información sobre el estado de la batería 50.
Los expertos en la técnica comprenderán que las
diversas realizaciones anteriores según las Figs.
1-13 podrían combinarse de muchas maneras
diferentes. Por ejemplo, el conmutador 14 operado con energía podría
ser incorporado a cualquiera de las realizaciones de las Figs. 3,
6-12, el dispositivo de cambio hidráulico 34 podría
ser incorporado a la realización de la Fig. 4, y la caja de
engranajes 54 podría ser incorporada a la realización de la Fig.
3.
La Fig. 14 muestra un dispositivo de
transformación de energía en forma de un elemento 58 de unión
eléctrica para uso en cualquiera de las anteriores realizaciones
según las Figs. 1-13. El elemento 58 es un elemento
de unión p-n plano que comprende una capa 60 de
semiconductor tipo p y una capa 62 de semiconductor tipo n
emparedadas juntas. Un bulbo luminoso 64 está conectado
eléctricamente a los lados opuestos del elemento 58 para ilustrar
cómo se obtiene la corriente generada. La salida de corriente de tal
elemento 58 de unión p-n está correlacionada con la
temperatura. Véase la fórmula siguiente.
I = I0 (exp
(qV/kT) –
1)
en
donde
I es el flujo de corriente externa,
10 es la corriente de saturación inversa,
q es la carga electrónica fundamental de 1,602 x
10 -19 culombios,
V es la tensión aplicada,
k es la constante de Boltzmann, y
T es la temperatura absoluta.
Bajo la aplicación de una tensión negativa
elevada (polarización inversa), el término exponencial resulta
despreciable frente a 1,0, e I es aproximadamente -10. 10 depende en
gran medida de la temperatura de la unión, y por tanto de la
concentración en la portadora intrínseca. 10 es mayor para
materiales con bandgaps más pequeños que para materiales con
bandgaps más grandes. La acción rectificadora del diodo - esto es,
su restricción del flujo de corriente a una sola dirección – es en
esta realización particular la clave para la operación del elemento
58 de unión p-n.
Una manera alternativa para diseñar un elemento
de unión p-n es depositar una fina capa de
semiconductor sobre un material soporte que no absorba la clase de
energía utilizada en las realizaciones respectivas. Para el uso con
energía transmitida de modo inalámbrico en términos de ondas
luminosas, el vidrio podría ser un material adecuado. En las capas
de semiconductor pueden usarse diversos materiales tales como,
aunque sin limitarse a los mismos, teluro de cadmio, diselenuro de
cobre e indio, y silicio. También puede usarse una estructura
multicapa con varias capas de material tipo p y n para mejorar la
eficiencia.
La energía eléctrica generada por el elemento 58
de unión p-n podría ser del mismo tipo que la
generada por las células solares, en las cuales los campos negativo
y positivo crean una corriente continua. Alternativamente, las
capas semiconductoras negativa y positiva pueden cambiar de
polaridad siguiendo a las ondas transmitidas, generando así una
corriente alterna.
El elemento 58 de unión p-n está
diseñado de modo que sea adecuado para su implantación. Así pues,
todas las superficies externas del elemento 58 en contacto con el
cuerpo humano están hechas de un material biocompatible. Los
semiconductores de la unión p-n están diseñados para
que operen óptimamente a una temperatura corporal de 37º C porque
la corriente de salida, que deberá ser mayor de 1 \muA, depende
significativamente de la temperatura, según se mostró
anteriormente. Puesto que tanto la piel como el subcutis absorben
energía, hay que considerar la relación entre el área de
sensibilidad o de trabajo del elemento 58 y la intensidad o fuerza
de la transmisión inalámbrica de energía. El elemento 58 de unión
p-n se diseña preferiblemente plano y pequeño.
Alternativamente, si el elemento 58 se hace de mayor tamaño, será
flexible, con el fin de adaptarse a los movimientos del cuerpo del
paciente. El volumen del elemento 58 deberá mantenerse inferior a
2000 cm^{3}.
La Fig. 15 ilustra cómo puede implantarse en un
paciente cualquiera de las realizaciones anteriormente descritas
del aparato de la invención para el tratamiento de la pirosis y la
enfermedad de reflujo. Así pues, un dispositivo de restricción 4
implantado en un paciente engancha el esófago 66 cerca del cardias
para formar un esfínter artificial alrededor del paso de alimento
del esófago. Un dispositivo de operación 68 implantado, tal como un
motor eléctrico o un conjunto motobomba, opera el dispositivo de
restricción 4 a través de un elemento de transmisión 70, tal como
un cable de transmisión mecánica o un tubo de fluido. Debajo de la
piel del paciente se coloca un dispositivo de transformación de
energía en forma de un elemento 6 que tiene una región positiva y
una región negativa, según se describió anteriormente con mayor
detalle.
La energía inalámbrica transportada por una
señal transmitida por un control remoto inalámbrico de un
dispositivo 10 de transmisión de energía externo penetra al menos
parcialmente en la piel del paciente e incide sobre el elemento 6.
La energía que incide así sobre el elemento 6 es transformada en una
forma de energía diferente que sea adecuada para accionar el
dispositivo de operación 68. Por ejemplo, cuando el dispositivo de
operación 68 es un motor eléctrico, el elemento 6 comprende un
elemento de unión eléctrica p-n que transforma la
energía inalámbrica en una corriente eléctrica para accionar el
motor eléctrico. Cuando el dispositivo de operación 68 comprende
una bomba, el elemento 6 puede transformar la energía inalámbrica en
energía cinética para accionar la bomba.
La energía transformada puede ser utilizada para
operar directamente el dispositivo de restricción 4 o, cuando el
dispositivo de restricción 4 esté operado eléctricamente, para ser
almacenada en un condensador y/o un acumulador para su uso
posterior o paralelo. Preferiblemente (pero no necesariamente) el
elemento 6 es controlado por un microprocesador. El control remoto
inalámbrico del dispositivo 10 de transmisión de energía externo se
usa para el control de la utilización de la energía transmitida y de
cualquier función o comando hacia o desde el dispositivo de
restricción 4 implantado.
Claims (93)
1. Un aparato para el tratamiento de la pirosis
y la enfermedad de reflujo, que comprende:
un dispositivo de restricción (4) implantable en
un paciente, que sufra pirosis y enfermedad de reflujo, para
enganchar el estómago cerca del cardias o enganchar el esófago, para
formar un conducto restringido de alimento en el estómago o esófago,
siendo operable el dispositivo de restricción para cambiar la
restricción del conducto de alimento;
un dispositivo de transmisión de energía (10)
para la transmisión inalámbrica de energía desde el exterior del
cuerpo del paciente hasta el interior del cuerpo del paciente; y
un dispositivo de transformación de energía (6)
implantable en el paciente y que comprende al menos un elemento de
unión eléctrica que tiene una región positiva y una región negativa,
siendo el elemento de unión capaz de crear un campo eléctrico entre
las regiones positiva y negativa al ser sometido a la energía
transmitida por el dispositivo de transmisión de energía,
produciendo el campo eléctrico una energía eléctrica para usar en
relación con la operación del dispositivo de restricción incluyendo
agrandar o restringir el conducto de alimento, cuando el dispositivo
de restricción está implantado.
2. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente unos conductores eléctricos (12)
conectados a las regiones positiva y negativa del elemento de unión
eléctrica, por lo cual el elemento de unión eléctrica es capaz de
suministrar una corriente eléctrica a través de los conductores.
3. Un aparato según la reivindicación 2, en el
cual el elemento de unión eléctrica es capaz de suministrar una
corriente continua o una corriente continua pulsante a través de los
conductores.
4. Un aparato según la reivindicación 2, en el
cual el elemento de unión eléctrica es capaz de suministrar una
corriente alterna o una combinación de corriente continua y alterna
a través de los conductores.
5. Un aparato según la reivindicación 1, en el
cual el elemento de unión eléctrica es capaz de suministrar una
señal modulada en frecuencia o amplitud.
6. Un aparato según la reivindicación 1, en el
cual el elemento de unión eléctrica es capaz de suministrar una
señal analógica o digital.
7. Un aparato según cualquier reivindicación
precedente, en el cual el dispositivo de transformación de energía
forma una lámina plana y delgada, y tiene un volumen inferior a 2000
cm^{3}.
8. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un motor o una bomba implantables para
operar el dispositivo de restricción, en el cual el motor o la bomba
están accionados por energía eléctrica.
9. Un aparato según la reivindicación 8, en el
cual el dispositivo de transformación de energía está adaptado para
accionar directamente el motor o la bomba, mediante la energía
transformada, mientras la energía eléctrica está siendo transformada
a partir de la energía transmitida por el dispositivo de transmisión
de energía.
10. Un aparato según cualquier reivindicación
precedente, en el cual el dispositivo de transformación de energía
comprende un condensador.
11. Un aparato según la reivindicación 10, en el
cual el condensador está adaptado para producir impulsos a partir de
la energía eléctrica transformada.
12. Un aparato según la reivindicación 11, en el
cual el condensador está adaptado para producir los impulsos de la
energía eléctrica mientras el dispositivo de transformación de
energía transforma en energía eléctrica la energía transmitida por
el dispositivo de transformación de energía.
13. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un estabilizador implantable para
estabilizar la energía eléctrica.
14. Un aparato según la reivindicación 13, en el
cual el estabilizador comprende al menos un condensador.
15. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo adicionalmente unos
componentes eléctricos implantables que incluyen al menos un
protector de nivel de tensión.
16. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1-15, comprendiendo adicionalmente
unos componentes eléctricos implantables que incluyen un único
protector de nivel de tensión.
17. Un aparato según las reivindicaciones 15 ó
16, en el cual los componentes eléctricos carecen de cualquier
detector de corriente y/o detector de nivel de carga.
18. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 15-17, comprendiendo adicionalmente
un condensador o acumulador implantables, en el cual la carga o
descarga del condensador o acumulador se controlan mediante el uso
del protector de nivel de tensión.
19. Un aparato según las reivindicaciones
10-12, 14 y 18, en el cual el condensador tiene una
capacidad inferior a 0,1 pF.
20. Un aparato según la reivindicación 1, en el
cual el dispositivo de transformación de energía está adaptado para
suministrar la energía eléctrica para su uso directo en relación con
la operación del dispositivo de restricción, mientras la energía
transmitida por el dispositivo de transmisión de energía está siendo
transformada en la energía eléctrica.
21. Un aparato según la reivindicación 20,
comprendiendo adicionalmente un motor o una bomba implantables para
operar el dispositivo de restricción, en el cual el dispositivo de
transformación de energía está adaptado para accionar directamente
el motor o la bomba con la energía eléctrica.
22. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1-7, comprendiendo adicionalmente
un motor implantable (22) para la operación directa o intermitente
del dispositivo de restricción, en el cual el dispositivo de
transformación de energía acciona el motor con la energía
eléctrica.
23. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1-20, en el cual el dispositivo de
restricción comprende un dispositivo de restricción hidráulico, y
comprendiendo adicionalmente una bomba implantable para operar el
dispositivo de restricción hidráulico, suministrando el dispositivo
de transformación de energía la energía eléctrica para accionar la
bomba.
24. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 23, en el cual la bomba no es una bomba de tipo
pistón.
25. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el dispositivo de
transformación de energía es capaz de generar una corriente superior
a 1 \muA, como energía eléctrica, cuando transfiere la energía
transmitida por el dispositivo de transmisión de energía.
26. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1-7, en el cual el dispositivo de
transformación de energía comprende al menos un componente
semiconductor.
27. Un aparato según la reivindicación 26, en el
cual el dispositivo de transformación de energía comprende unos
circuitos con componentes semiconductores.
28. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo adicionalmente un
dispositivo de operación implantable para operar el dispositivo de
restricción, en el cual el dispositivo de transformación de energía
acciona el dispositivo de operación con la energía eléctrica.
29. Un aparato según la reivindicación 28,
comprendiendo adicionalmente un dispositivo de control para
controlar el dispositivo de operación.
30. Un aparato según las reivindicaciones 28 ó
29, en el cual el dispositivo de operación comprende un motor.
31. Un aparato según las reivindicaciones 22 ó
30, comprendiendo adicionalmente un engranaje implantable conectado
al motor.
32. Un aparato según las reivindicaciones 29 y
30, en el cual el motor comprende un motor rotativo y el dispositivo
de control controla el motor rotativo para que gire un número de
revoluciones deseado.
33. Un aparato según la reivindicación 30, en el
cual el motor comprende un motor lineal.
34. Un aparato según las reivindicaciones 29 y
30, en el cual el motor comprende un motor de fluido hidráulico o
neumático, y el dispositivo de control controla el motor de
fluido.
35. Un aparato según la reivindicación 30, en el
cual el motor comprende un motor eléctrico que tiene partes
eléctricamente conductivas hechas de plástico.
36. Un aparato según la reivindicación 28, en el
cual el dispositivo de restricción comprende un medio hidráulico y
el dispositivo de operación está adaptado para conducir un fluido
hidráulico hasta el medio hidráulico.
37. Un aparato según la reivindicación 36, en el
cual el dispositivo de operación comprende un conducto para fluido
conectado al medio hidráulico del dispositivo de restricción, y un
depósito para fluido, formando el depósito parte del conducto.
38. Un aparato según la reivindicación 37, en el
cual el medio hidráulico y el conducto están desprovistos de
cualquier válvula antirretorno.
39. Un aparato según la reivindicación 38, en el
cual el depósito forma una cámara de fluido con un volumen variable,
y el dispositivo de operación está adaptado para distribuir fluido
desde la cámara hacia el medio hidráulico del dispositivo de
restricción por reducción del volumen de la cámara y para extraer
fluido desde el medio hidráulico hacia la cámara por expansión del
volumen de la cámara.
40. Un aparato según la reivindicación 39, en el
cual el dispositivo de operación comprende un motor implantable
usado para reducir y expandir el volumen de la cámara.
41. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 36-38, en el cual el dispositivo de
operación comprende una bomba implantable para bombear el fluido
hidráulico al medio hidráulico del dispositivo de restricción.
42. Un aparato según la reivindicación 36, en el
cual el medio hidráulico comprende un dispositivo de inversión que
incluye una válvula para cambiar la dirección del flujo de fluido en
el medio hidráulico.
43. Un aparato según la reivindicación 30,
comprendiendo adicionalmente un dispositivo de inversión
mecánico.
44. Un aparato según la reivindicación 43, en el
cual el dispositivo de inversión comprende una caja de
engranajes.
45. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un conmutador de inversión.
46. Un aparato según la reivindicación 45, en el
cual el conmutador es operable por la energía eléctrica.
47. Un aparato según la reivindicación 46, en el
cual el dispositivo de control controla la operación del conmutador
cambiando la polaridad de la energía eléctrica.
48. Un aparato según la reivindicación 28, en el
cual el dispositivo de operación comprende un medio hidráulico y al
menos una válvula para controlar un flujo de fluido en el medio
hidráulico.
49. Un aparato según la reivindicación 48,
comprendiendo adicionalmente un control remoto inalámbrico para
controlar la válvula.
50. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 11, 12 y 29, en el cual el dispositivo de control
está adaptado para controlar el dispositivo de transformación de
energía para producir la energía eléctrica en un tren de impulsos de
energía para uso directo en relación con la operación del
dispositivo de restricción.
51. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un dispositivo de almacenamiento de
energía implantable en el paciente para almacenar la energía
eléctrica y para suministrar energía en relación con la operación
del dispositivo de restricción.
52. Un aparato según la reivindicación 51, en el
cual el dispositivo de almacenamiento de energía comprende un
acumulador.
53. Un aparato según la reivindicación 52, en el
cual el acumulador comprende al menos un condensador o al menos una
batería recargable, o una combinación de al menos un condensador y
al menos una batería recargable.
54. Un aparato según cualquier reivindicación
anterior, comprendiendo adicionalmente un conmutador implantable en
el paciente para conmutar directa o indirectamente la operación del
dispositivo de restricción.
55. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente, en el cual el conmutador es operado por la energía
eléctrica suministrada por el dispositivo de almacenamiento de
energía para conmutar entre un modo desconectado, en el cual la
fuente de energía no está en uso, y un modo conectado, en el cual la
fuente de energía suministra energía para la operación del
dispositivo de restricción.
56. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente, y un control remoto para controlar el suministro de
energía de la fuente de energía, en el cual el conmutador es operado
por la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de
almacenamiento de energía para conmutar entre un modo desconectado,
en el cual se impide que el control remoto controle la fuente de
energía y la fuente de energía no está en uso, y un modo en espera,
en el cual se permite que el control remoto controle la fuente de
energía para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción.
57. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción, en el cual el conmutador es operado por la energía
eléctrica suministrada por el dispositivo de transformación de
energía para conmutar entre un modo desconectado, en el cual la
fuente de energía no está en uso, y un modo conectado, en el cual la
fuente de energía suministra energía para la operación del
dispositivo de restricción.
58. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción, y un control remoto para controlar el suministro de
energía de la fuente de energía, en el cual el conmutador es operado
por la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de
almacenamiento de energía para conmutar entre un modo desconectado,
en el cual se impide que el control remoto controle la fuente de
energía y la fuente de energía no está en uso, y un modo en espera,
en el cual se permite que el control remoto controle la fuente de
energía para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción.
59. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción, en el cual el conmutador es operado por la energía
eléctrica transmitida por el dispositivo de transmisión de energía
para conmutar entre un modo desconectado, en el cual la fuente de
energía no está en uso, y un modo conectado, en el cual la fuente de
energía suministra energía para la operación del dispositivo de
restricción.
60. Un aparato según la reivindicación 54,
comprendiendo adicionalmente una fuente de energía implantable en el
paciente para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción, y un control remoto para controlar el suministro de
energía de la fuente de energía, en el cual el conmutador es operado
por la energía eléctrica transmitida por el dispositivo de
transmisión de energía para conmutar entre un modo desconectado, en
el cual se impide que el control remoto controle la fuente de
energía y la fuente de energía no está en uso, y un modo en espera,
en el cual se permite que el control remoto controle la fuente de
energía para suministrar energía para la operación del dispositivo
de restricción.
61. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente una fuente activable de energía,
implantable en el paciente, en el cual la fuente de energía es
activada por la energía inalámbrica transmitida por el dispositivo
de transmisión de energía, para suministrar la energía que se usa en
relación con la operación del dispositivo de restricción.
62. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual la energía transmitida por
el dispositivo de transmisión de energía comprende energía
polarizada.
63. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un generador de impulsos implantable
para generar impulsos eléctricos a partir de la energía
eléctrica.
64. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo adicionalmente al menos
un sensor implantable para detectar al menos un parámetro físico del
paciente.
65. Un aparato según la reivindicación 64, en el
cual el sensor comprende un sensor de presión para detectar directa
o indirectamente, como parámetro físico, la presión en el paso de
alimento o la presión ejercida sobre el dispositivo de
restricción.
66. Un aparato según la reivindicación 64,
comprendiendo adicionalmente un dispositivo de control para
controlar el dispositivo de restricción en respuesta a las señales
del sensor.
67. Un aparato según la reivindicación 66, en el
cual el dispositivo de control comprende una unidad de control
interna, implantable en el paciente, para controlar el dispositivo
de restricción en respuesta a las señales del sensor.
68. Un aparato según la reivindicación 67, en el
cual la unidad de control interna controla directamente el
dispositivo de restricción en respuesta a las señales del
sensor.
69. Un aparato según la reivindicación 66, en el
cual el dispositivo de control comprende una unidad de control
externa, fuera del cuerpo del paciente, para controlar el
dispositivo de restricción en respuesta a las señales del
sensor.
sensor.
70. Un aparato según la reivindicación 69, en el
cual la unidad de control externa almacena información sobre el
parámetro físico detectado por el sensor y es operada manualmente
para controlar el dispositivo de restricción en base a la
información almacenada.
71. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 64-70, comprendiendo adicionalmente
al menos un emisor implantable para enviar información sobre el
parámetro físico detectado por el sensor.
72. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo adicionalmente un
control remoto inalámbrico para transmitir al menos una señal de
control inalámbrica para controlar el dispositivo de
restricción.
73. Un aparato según la reivindicación 72, en el
cual el control remoto es capaz de obtener información sobre el
estado del dispositivo de restricción implantable y controlar el
dispositivo de restricción en respuesta a la información.
74. Un aparato según las reivindicaciones 72 ó
73, en el cual el control remoto comprende una unidad implantable de
control para controlar el dispositivo de restricción.
75. Un aparato según la reivindicación 74, en el
cual la unidad de control comprende un microprocesador.
76. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-75, en el cual el control remoto
inalámbrico comprende al menos un transmisor de señales o
transceptor externo y al menos un receptor de señales o transceptor
interno implantable en el paciente.
77. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-75, en el cual el control remoto
inalámbrico comprende al menos un receptor de señales o transceptor
externo y al menos un transmisor de señales o transceptor interno
implantable en el paciente.
78. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-77, en el cual el control remoto
es capaz de enviar información relativa al dispositivo de
restricción desde el interior del cuerpo del paciente hacia el
exterior del mismo.
79. Un aparato según la reivindicación 78, en el
cual el control remoto controla el dispositivo de restricción en
respuesta a la información.
80. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-79, en el cual el control remoto
comprende un transmisor de señales para transmitir la señal de
control inalámbrica, y el dispositivo de transmisión de energía
comprende el transmisor de señales de control, por lo cual la
energía es transmitida por la señal de control.
81. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-79, en el cual el dispositivo de
transmisión de energía transmite energía por al menos una señal
independiente de la señal de control.
82. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-79, en el cual el control remoto
transmite una señal portadora para portar la señal de control.
83. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 72-79, en el cual el dispositivo de
transmisión de energía transmite energía por al menos una señal, que
es usada como señal portadora para la señal de control transmitida
por el control remoto.
84. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente una unidad de control implantable para
controlar el dispositivo de restricción.
85. Un aparato según la reivindicación 84, en el
cual la unidad de control es programable para controlar el
dispositivo de restricción según un programa.
86. Un aparato según la reivindicación 84, en el
cual la unidad de control controla el dispositivo de restricción a
lo largo del tiempo según un programa de lista de actividades.
87. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 84-86, comprendiendo adicionalmente
un control remoto inalámbrico externo para programar la unidad de
control implantable.
88. Un aparato según la reivindicación 1,
comprendiendo adicionalmente un comunicador de datos externo y un
comunicador de datos interno e implantable comunicado con el
comunicador de datos externo, en el cual el comunicador interno
remite al comunicador de datos externo datos relativos al
dispositivo de restricción, o el comunicador de datos externo remite
datos al comunicador de datos interno.
89. Un aparato según la reivindicación 88, en el
cual el comunicador de datos interno remite datos relativos al menos
a una señal física del paciente.
90. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el dispositivo de
transformación de energía está diseñado para ser implantado
subcutáneamente o en el abdomen, tórax o región encefálica del
paciente.
91. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-89, en el cual el dispositivo de
transformación de energía está diseñado para ser implantado en un
orificio del cuerpo del paciente y debajo de la mucosa, o
intraluminar fuera de la mucosa del orificio.
92. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el dispositivo de
restricción está embebido en un material blando o de tipo gel.
93. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el dispositivo de
restricción está embebido en un material de silicona que tiene una
dureza inferior a 20 Shore.
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