ES2949294T3

ES2949294T3 - Válvula artificial mejorada

Info

Publication number: ES2949294T3
Application number: ES09819475T
Authority: ES
Inventors: Peter Forsell
Original assignee: MedicalTree Patents Ltd
Current assignee: MedicalTree Patents Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2023-09-27
Anticipated expiration: 2029-10-12
Also published as: WO2010042060A1; JP5580319B2; JP2012505015A; EP2349098B8; CA2776458C; US20110196481A1; US20220000610A1; US20220110740A1; WO2010042021A1; US10226329B2; AU2020202878B2; AU2020202878A1; US9402718B2; US20170112616A1; CA2776458A1; AU2018200367A1; EP4159163A1; EP2349095A4; AU2016202255A1; EP2349095B1

Abstract

Una válvula artificial (5; 10; 20; 30; 50) para implantación en el cuerpo de un mamífero, en o adyacente a un vaso sanguíneo, que comprende una carcasa (12; 37; 61) y un mecanismo de cierre. Parte del mecanismo de cierre es una parte móvil (11; 21, 22; 31, 32, 33; 51) adaptada para realizar movimientos para asumir una posición abierta y cerrada para abrir y cerrar el vaso sanguíneo y posiciones entre dichas abiertas y posiciones cerradas, el mecanismo de cierre (11; 21, 22; 31, 32, 33; 51) está adaptado para dejar que la parte móvil inicie y lleve a cabo sus movimientos cuando se alcanza un valor umbral predefinido por un parámetro físico del mamífero o un parámetro funcional de un dispositivo (8) utilizado por el mamífero. El mecanismo de cierre está dispuesto para accionar al menos uno de dichos movimientos de la parte móvil (51) y para permitir que un movimiento de la parte móvil tenga lugar pasivamente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula artificial mejorada

CAMPO TÉCNICO

La presente invención divulga una válvula artificial para su implantación en el cuerpo de un mamífero, en un vaso sanguíneo de mamífero o junto al mismo. La válvula artificial de la invención comprende una carcasa y un mecanismo de cierre, y al menos parte del mecanismo de cierre es una parte móvil que está adaptada para realizar movimientos con respecto a la carcasa.

ANTECEDENTES

Se utilizan válvulas artificiales para implantación en vasos sanguíneos de mamíferos con el fin de reemplazar las válvulas existentes en el sistema circulatorio de un mamífero. Cuando se implantan en el sistema circulatorio de un mamífero, dichas válvulas se utilizan para regular el flujo de sangre en el mamífero cerrando o abriendo el flujo de sangre en el vaso, lo que se logra al permitir que una o más partes móviles en la válvula artificial se unan para asumir una posición cerrada o separarse para asumir una posición abierta.

El documento US4979955 A divulga una válvula cardiaca asistida eléctricamente que comprende un disco basculante montado de forma pivotante sobre un marco anular.

SUMARIO

Es un objeto de la presente invención proporcionar una válvula artificial para su implantación en un vaso sanguíneo de un mamífero que supere los inconvenientes de dichas válvulas artificiales conocidas.

Este objeto de la presente invención se logra por medio de una válvula artificial para su implantación en el cuerpo de un mamífero, en o junto a un vaso sanguíneo de un mamífero.

La válvula artificial comprende una carcasa y un mecanismo de cierre, siendo al menos parte de dicho mecanismo de cierre una primera parte móvil que está adaptada para realizar movimientos relativos a la carcasa, comprendiendo dichos movimientos unos movimientos para asumir una posición abierta y otra cerrada para abrir y cerrar, respectivamente, el flujo sanguíneo a través de dicho vaso sanguíneo, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada. El mecanismo de cierre está adaptado para permitir que la primera parte móvil inicie y lleve a cabo sus movimientos como resultado de que un parámetro físico del mamífero o un parámetro funcional de un dispositivo utilizado por el mamífero alcancen un valor umbral predefinido.

El parámetro físico o funcional es uno o más de los siguientes:

• la presión sanguínea en al menos un lado de la válvula artificial o la diferencia de presión sanguínea entre un lado interior y otro exterior de la válvula artificial en su posición cerrada,

• el flujo de sangre en un punto definido en el sistema circulatorio del mamífero,

• un parámetro físico que está relacionado con la contracción de un músculo en un punto definido en el mamífero,

• un parámetro generado por el cuerpo relacionado con la contracción del músculo cardíaco del mamífero,

• una señal generada por el dispositivo relacionada con la contracción del músculo cardíaco del mamífero, estando adaptado el mecanismo de cierre para:

• en una posición cerrada de la primera parte móvil, permitir que la primera parte móvil se mueva libremente en un movimiento pasivo de apertura, y en una posición de la primera parte móvil entre las posiciones abierta y cerrada, controlar el movimiento de la primera parte móvil, no permitiendo así movimientos pasivos.

En una realización de la invención, el mecanismo de cierre está dispuesto para accionar al menos uno de los siguientes movimientos de la parte de cierre:

• el movimiento de apertura,

• el movimiento de cierre.

En una realización de la invención, la parte móvil adopta una posición abierta cuando el pasador se encuentra en una primera posición distal en una primera zona, y una posición cerrada cuando el pasador se encuentra en una segunda posición distal opuesta en dicha primera zona.

En una realización de la invención, el parámetro físico que alcanza un umbral es la presión arterial o la diferencia de presión, siendo dicho umbral un valor de 5 mmHg o superior.

En una realización de la invención, el parámetro físico que alcanza un umbral es la presión arterial o la diferencia de presión, siendo dicho umbral un valor de 10 mmHg o superior.

En una realización de la invención, el mecanismo de cierre también comprende uno o más imanes y una o más bobinas que están adaptadas para interactuar para provocar un movimiento de cierre del mecanismo de cierre.

En una realización, el mecanismo de cierre de la válvula artificial comprende tres o más partes móviles adicionales, y las partes móviles de la válvula artificial están adaptadas para moverse para asumir una posición cerrada y abierta, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada para cerrar o limitar el flujo de sangre a través del vaso sanguíneo. Convenientemente, en esta realización, cada una de las partes móviles está articulada de manera móvil alrededor de las respectivas primera y segunda bisagras en dicha carcasa, y puede moverse alrededor de estas bisagras para asumir una posición abierta o cerrada, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada. Convenientemente, en las realizaciones con dos o más partes móviles, las partes móviles se unen para formar una cúpula en la posición cerrada, y también adecuadamente, la primera y segunda bisagras de al menos una de dichas partes móviles están colocadas en o adyacentes a un punto de encuentro de las partes móviles. Además, en estas realizaciones, la primera y segunda bisagras de al menos una de dichas partes móviles se colocan en extremos distales sustancialmente opuestos de dicha parte móvil a lo largo de la carcasa.

En las realizaciones descritas anteriormente, el mecanismo de cierre puede, como alternativa, estar adaptado para ser accionado en sus movimientos a la posición de apertura y/o cierre en parte o en su totalidad por medio de una fuente de alimentación externa al vaso sanguíneo. En tales realizaciones, la apertura y/o el cierre se convierte entonces en una medida activa, es decir, una medida que implica el suministro de energía desde una fuente que es externa al vaso sanguíneo, a diferencia de una medida pasiva que no necesita el suministro de energía externa.

La válvula artificial de la invención también comprende adecuadamente un dispositivo receptor para recibir una señal de cierre y para suministrar esta señal de cierre al mecanismo de cierre, que a su vez está adaptado para cerrarse al recibir dicha señal.

La señal de cierre puede ser recibida por el dispositivo receptor desde una fuente externa a la válvula artificial, o puede ser recibida desde un sensor que está incluido en la válvula artificial. En ambas realizaciones, la señal se suministra como resultado de que un parámetro que alcanza un determinado valor umbral en el que la válvula artificial debería iniciar su movimiento de cierre.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se describirá en mayor detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que La figura 1 muestra una válvula de una realización de la invención implantada en un corazón humano.

Las figuras 2a y 2b muestran vistas laterales de una primera realización de la invención en una posición abierta y cerrada.

Las figuras 3a-3d muestran vistas laterales de una segunda y una tercera realización en posición abierta y cerrada. Las figuras 4a-4e muestran vistas de una cuarta realización en varias posiciones.

Las figuras 5a y 5b muestran una válvula de la invención implantada en un vaso sanguíneo.

Las figuras 6a y 6b muestran otra realización de la invención junto con un vaso sanguíneo.

Las figuras 7 a 11 muestran vistas de otra realización de la invención.

Las figuras 12 a 16 muestran varias versiones de la invención.

Las figuras 17a y 17b muestran un mecanismo de fuerza de barrera de la invención.

Las figuras 18 a 20 muestran versiones de movimiento motorizado.

La figura 21 ilustra un sistema para tratar una enfermedad, en el que el sistema incluye un aparato de la invención implantado en un paciente.

Las figuras 22-36 muestran esquemáticamente varias realizaciones del sistema para alimentar de forma inalámbrica el aparato que se muestra en la figura 21.

La figura 37 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una disposición para suministrar una cantidad precisa de energía utilizada para el funcionamiento del aparato que se muestra en la figura 21.

La figura 38 muestra esquemáticamente una realización del sistema, en la que el aparato funciona con energía ligada a un cable.

La figura 39 es un diagrama de bloques más detallado de una disposición para controlar la transmisión de energía inalámbrica utilizada para el funcionamiento del aparato que se muestra en la figura 21.

La figura 40 es un circuito para la disposición mostrada en la figura 39, según un posible ejemplo de implementación.

Las figuras 41-48 muestran varias formas de disponer la alimentación hidráulica o neumática de un aparato implantado en un paciente.

Las figuras 49-60 muestran diferentes realizaciones de mecanismos de apertura y/o cierre motorizados, las figuras 61-64 ilustran varios métodos para implantar la invención en el cuerpo de un mamífero.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La invención se describirá a continuación con referencia a un vaso sanguíneo humano, y también se puede describir a continuación colocada en un corazón humano. Sin embargo, debe señalarse que estos son meramente ejemplos dados para facilitar la comprensión de la invención por parte del lector; la válvula artificial de la invención se puede utilizar en más o menos cualquier punto del sistema circulatorio de cualquier mamífero.

Además, la válvula artificial de la invención se puede utilizar para reemplazar una válvula biológica, como una alternativa a la que se puede utilizar para complementar una válvula biológica, o para crear una "función de válvula" en una posición en la que el cuerpo normalmente no está equipado con una función de válvula.

Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención describe una válvula artificial para su implantación en el cuerpo de un mamífero, dentro o junto a un vaso sanguíneo de mamífero. La válvula artificial de la invención comprende una carcasa y un mecanismo de cierre, y al menos parte del mecanismo de cierre es una primera parte móvil que está adaptada para realizar movimientos con respecto a la carcasa. Estos movimientos permiten que la primera parte móvil del mecanismo de cierre adopte una posición abierta y cerrada para abrir y cerrar, respectivamente, el flujo de sangre a través del vaso sanguíneo, así como posiciones intermedias entre dichas posiciones abierta y cerrada.

Como también se mencionó anteriormente, la primera parte móvil del mecanismo de cierre está adaptada para iniciar y llevar a cabo su movimiento de apertura como resultado de un valor de umbral predefinido alcanzado por un parámetro físico del mamífero o un parámetro funcional de un dispositivo utilizado por el mamífero.

Uno de los parámetros que pueden utilizarse para iniciar el movimiento de apertura de la primera parte móvil en una realización es la diferencia de presión sanguínea entre un lado interior y un lado exterior de la válvula artificial en su posición cerrada. Antes de dar una descripción de otros parámetros que se pueden utilizar, o de un ejemplo del mecanismo que provoca la apertura en un cierto umbral, se describirá una ventaja proporcionada por la invención a continuación:

En un mamífero, por ejemplo, un ser humano, en la función "normal" del corazón del mamífero, la sangre en el corazón del mamífero fluye desde el corazón a través de una válvula artificial natural o conocida, que se abre debido al aumento de la presión arterial en la fase sistólica del corazón. Sin embargo, si nos fijamos en un mamífero con circulación reducida y suministro de oxígeno en las arterias coronarias, la válvula artificial de la invención puede utilizarse para implantarse en la aorta entre la salida a las arterias coronarias y la salida a las arterias carótidas, como a diferencia de una válvula natural y las conocidas válvulas artificiales, que se colocan antes de las arterias coronarias. Dado que la válvula artificial de la presente invención se abre por un parámetro que alcanza un umbral predefinido, se puede hacer que la válvula artificial de la invención permanezca cerrada un poco más que una válvula con la función "normal", es decir, una válvula que abre más o menos instantáneamente a medida que aumenta la presión arterial.

Dado que se puede hacer que la válvula de la invención permanezca cerrada un poco más de tiempo que una válvula "normal", la presión sanguínea en el "lado del corazón" de la válvula artificial aumentará hasta un nivel que es más alto que la presión sanguínea que provoca una válvula normal. para abrirse, lo que a su vez provocará que fluya una mayor cantidad de sangre hacia las arterias coronarias, lo que luego servirá para aliviar los problemas circulatorios del mamífero.

Una válvula 5 de la invención en una cierta realización que se describirá con más detalle más adelante se muestra en la figura 1 en un corazón humano en la posición, es decir, entre la salida a las arterias coronarias y la salida a las arterias carótidas.

La diferencia entre la válvula de la invención en comparación con una válvula natural es, por lo tanto, en esta realización, que la válvula de la invención se abre a una presión ligeramente superior a la de la válvula normal. Se ha encontrado que una presión de umbral adecuada para iniciar un movimiento de apertura de la válvula artificial es de 10 mm Hg, aunque también se ha encontrado útil el rango de 10-30 mm Hg. El término "presión arterial" se usa aquí en el sentido de una diferencia de presión entre dos lados de la válvula artificial en la posición cerrada de la válvula artificial, es decir, el lado interior y exterior de la válvula artificial.

Otros parámetros que también se utilizan en una válvula de la invención para iniciar un movimiento de apertura, solos o combinados entre sí, son:

• una señal generada por el dispositivo relacionada con la contracción del músculo cardíaco del mamífero.

Antes de que se describa con más detalle el "disparo" del movimiento de apertura, primero se describirán algunas realizaciones del mecanismo de cierre como tal y su parte o partes móviles.

La figura 2a muestra una vista lateral de una primera realización 10 de una válvula artificial de la invención. Como se ve en la figura 2a, en esta realización, el mecanismo de cierre de la válvula artificial comprende una primera parte 11 móvil, con una forma esencialmente adecuada de disco para permitir el cierre de un vaso sanguíneo. La válvula 10 artificial también comprende una carcasa 12 en la que se aloja la parte 11 móvil.

Como también se muestra en la figura 2a, la carcasa 12 comprende un anillo, que tiene una forma tal que el disco 11 puede girar en la carcasa para adoptar posiciones abierta y cerrada, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada. Para permitir la rotación del disco 11, la válvula 10 artificial también comprende una primera 13 y segunda 13' bisagras dispuestas en la carcasa, alrededor de las cuales puede girar el disco. Como se observará, en la posición abierta, que se muestra en la figura 2b, el disco 11 es esencialmente perpendicular a la carcasa 12, mientras que en la posición cerrada está esencialmente alineado con una pared interna de la carcasa 12.

La figura 2b muestra una vista lateral de la realización 10 en la posición abierta.

En una segunda realización 20, que se muestra en una vista lateral en la figura 3a, el mecanismo de cierre de la válvula artificial comprende una primera 21 y una segunda 22 partes móviles, cada una de las cuales está articulada de manera móvil alrededor de las respectivas primera 23, 23' y segunda 24, 24', bisagras en una carcasa 12 en forma de anillo.

Las primera 21 y segunda 22 partes pueden moverse sobre sus respectivas bisagras para adoptar una posición cerrada y una abierta, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada para cerrar o limitar el flujo de sangre a través de dicho vaso sanguíneo.

La figura 3b muestra la válvula 20 artificial en una vista lateral. Como puede verse aquí, las dos partes 21 y 22 son esencialmente mitades planas de un disco plano, mientras que las figuras 3c y 3d muestran una realización en la que las dos partes 21,22 móviles se unen para formar una cúpula en la posición cerrada de la válvula 20 artificial.

En otra realización 30 de la válvula de la invención, que se muestra en una vista en planta en la figura 4a, el mecanismo de cierre de la válvula artificial comprende una primera 31, una segunda 32 y una tercera 33 partes móviles, cada una de las cuales está articulada de forma móvil alrededor de la respectiva primera 34, 35, 36 y segunda 34', 35', 36', bisagras en una carcasa 37 en forma de anillo.

En esta realización, las primera 31, segunda 32 y tercera 33 partes móviles pueden moverse sobre sus respectivas bisagras para asumir una posición cerrada y abierta, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada para cerrar o limitar el flujo de sangre a través de dicho vaso sanguíneo,

Las palabras posiciones "abierta" y "cerrada" para las realizaciones 20 y 30 de la válvula artificial deben interpretarse aquí en el sentido de que cada parte móvil puede asumir una posición cerrada y otra abierta, pero que cada parte debe estar en su posición cerrada. para que se cierre el flujo de sangre a través de un vaso sanguíneo, y que se logre una válvula abierta al máximo cuando cada parte móvil está en su posición abierta.

Como se muestra en las vistas laterales de las figuras 4b y 4c, de manera similar a la realización 20 mostrada en las figuras 3c y 3d, en la "realización de tres partes" 30, las partes móviles se unen adecuadamente para formar una cúpula en la posición cerrada.

La figura 4d muestra la realización 30 en la posición abierta, y la figura 4e muestra una de las partes de la cúpula 31 con sus bisagras 34, 34'.

Como se muestra en las vistas de las figuras 3a y 4a, en las realizaciones 20 y 30, la primera y segunda bisagras de al menos una de las partes móviles de la válvula artificial de esas realizaciones se colocan en o adyacente a un punto de encuentro de las partes móviles.

También adecuadamente, lo que también se puede ver en las vistas de las figuras 3a y 4a, la primera y segunda bisagras de al menos una de las partes móviles de la válvula artificial de esas realizaciones se colocan en extremos distales sustancialmente opuestos de la parte móvil a lo largo de la carcasa.

Este posicionamiento de las bisagras permite un movimiento más suave y fácil de las partes móviles de la válvula artificial, a diferencia de las bisagras de las válvulas tradicionales, que normalmente se colocan en una posición central de la parte móvil.

Las figuras 5a y 5b muestran la válvula artificial 30 en un vaso sanguíneo, en las posiciones abierta (figura 5a) y cerrada (figura 5b). Puede deducirse de estos dibujos que, en algunas realizaciones, el flujo de sangre se utilizará para ayudar en el movimiento de cierre de las partes móviles, así como posiblemente (figura 5a) también en el movimiento de apertura de las partes móviles.

En las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 5 y descritas anteriormente, el mecanismo para permitir que la válvula artificial inicie su movimiento de apertura puede ser accionado, es decir, la válvula artificial comprende medios para activar (es decir, usar una fuente de alimentación que es al menos en parte externa a el vaso sanguíneo) iniciando y realizando el movimiento o movimientos de apertura.

Como alternativa, al menos en las realizaciones en las que el movimiento de apertura se activa mediante un determinado valor umbral de la presión sanguínea o del flujo sanguíneo, esto se puede conseguir de forma pasiva, es decir, sin suministro de energía exterior. A continuación, se describirá un ejemplo de tales medios pasivos, con referencia a las figuras 17a y 17b.

Como se muestra en las figuras 17a y 17b, una de las partes móviles, representada genéricamente como A, comprende un borde saliente F que crea un "escalón" G en el lado de la parte saliente que está más cerca de la carcasa E.

La carcasa, a su vez, comprende un saliente móvil B, que se aloja en una ranura D de la carcasa, y se une a la carcasa por medio de un resorte C.

Así, cuando la parte móvil A realiza su movimiento de apertura, mostrado por la flecha en la figura 17a, se retrasará en ese movimiento por el contacto entre el borde G y la parte móvil/mecanismo de resorte de la carcasa. Sin embargo, una vez que el escalón/borde G ha pasado por encima de la parte móvil B, cesará el efecto de frenado.

Cuando la parte móvil A vaya a realizar un movimiento de apertura, figura 17b, el exterior del escalón F entrará en contacto con la parte móvil, y no será "atrapado" por la parte móvil B en la misma medida que en la movimiento de apertura.

Como puede entenderse, la resistencia de apertura provocada por el mecanismo de las figuras 17a y 17b puede dimensionarse para corresponder a un cierto nivel de presión sanguínea o flujo sanguíneo.

Ahora se describirá alguna forma diferente de cómo se puede impulsar el mecanismo de cierre de las realizaciones en sus movimientos, antes de describir una versión diferente de la válvula artificial de la invención.

El accionamiento de los movimientos del mecanismo de cierre se muestra en las figuras 18-20 a continuación, y se basa en que la carcasa tiene una primera H y una segunda H', siendo la primera parte desplazable en relación con la segunda parte para provocar el movimiento de apertura y/o cierre. Convenientemente, cada una de la primera H y segunda H' partes de la carcasa comprende un anillo, siendo los dos anillos concéntricos entre sí, y estando uno del primer o segundo anillo adaptado para moverse en relación con la otra parte para provocar la movimiento de cierre y/o apertura.

Como puede verse en las figuras 18a y 18b, las dos partes H' y H de la carcasa constituyen cada una anillos y pueden moverse alejándose o acercándose, es decir, esencialmente en la dirección del "eje" de un vaso sanguíneo. Convenientemente, solo una de las partes de la carcasa debe moverse.

En la realización de las figuras 18a y 18b, el anillo H, que es el más distante de las partes móviles de la cúpula, tiene un extremo de cada uno de los tres elementos mecánicos K, por ejemplo, tres pasadores, unidos al mismo, con los otros extremos de los pasadores que se unen a cada una de las partes móviles de la cúpula.

Como la distancia entre las dos partes de la carcasa, H y H', aumenta o disminuye, por medio de, por ejemplo, imanes y bobinas, los pasadores harán que las partes de la cúpula se muevan sobre sus bisagras y se abran, figura 20b, o se cierren, figura 18a.

Las figuras 19a-19d muestran otra realización en la que las partes de la carcasa también son anillos H', H concéntricos. Sin embargo, en esta realización, el movimiento de apertura y/o cierre de las partes de la cúpula se obtiene dejando que los anillos giren entre sí, convenientemente con solo uno de los anillos girando.

Como puede verse en las figuras 19a-19d, el anillo H que se puede hacer girar, por ejemplo, mediante la interacción entre los resortes de un anillo y las bobinas del otro, consta de tres pasadores, J, que pueden moverse en las correspondientes aberturas I del otro anillo H'.

Como también puede verse en las figuras 19a-19d, las partes de la cúpula comprenden una ranura N (aunque no es una ranura pasante) en la que puede pasar el pasador J. La ranura N está inclinada en la parte de la cúpula, de modo que la rotación del anillo H con los pasadores J hará que las partes de la cúpula se abran o cierren, dependiendo de la dirección de rotación del anillo H.

La figura 20 muestra otra realización de cómo se puede hacer que las partes de la cúpula se abran y/o cierren tanto activa como pasivamente; también en esta realización, la carcasa comprende una parte superior en forma de N y una parte inferior en forma de junta tórica, que son esencialmente concéntricas.

Una de las partes en forma de anillo, O, comprende una ranura P, que consta de partes verticales e inclinadas, de forma alterna. En esta ranura se extiende un pasador M de cada parte de la cúpula. Si la presión arterial aumenta, la parte de la cúpula se abrirá, ya que el pasador se moverá en una parte vertical (es decir, esencialmente paralela a la extensión de un vaso sanguíneo) de la ranura, y también se puede cerrar cuando la sangre comienza a fluir en el dirección inversa, es decir, durante la fase diastólica del corazón.

Sin embargo, si se hace girar el anillo O con la ranura P dentro, el pasador se verá forzado a moverse hacia adentro o por una parte inclinada de la ranura, lo que también hará que la parte de la cúpula realice un movimiento de cierre o apertura, según en la dirección de rotación del anillo. Un mecanismo para hacer girar el anillo O se indica como Q en la figura 18.

Las figuras 49-56 y 60 muestran cómo la "versión de cúpula" de la invención puede diseñarse de manera que el mecanismo de cierre de la válvula artificial de la invención impulse al menos uno de los movimientos de las partes móviles, es decir, en esta realización la cúpula mientras que también permite que uno de los movimientos de la parte móvil tenga la capacidad de realizarse de forma pasiva, es decir, sin ser accionado por el mecanismo de cierre.

Las figuras 49 a 56c ilustran la realización con la ranura que también se describió en relación con la figura 20, pero en vistas diferentes. La figura 49 muestra la válvula artificial 30 de la invención de lado, de modo que se pueden ver claramente las partes móviles 31, 32 y 33, junto con un O' interior y un anillo O exterior que están comprendidos en la carcasa de la válvula 30, siendo los dos anillos esencialmente concéntricos. Los pasadores M también se muestran, en una vista en corte, con un pasador para cada parte móvil 31, 32, 33.

La figura 50 muestra una vista superior de la válvula 30 artificial, donde también se puede ver la ranura que se muestra en la figura 20.

Las figuras 51 y 52 muestran una forma en la que las partes 31, 32 y 33 móviles pueden moverse para abrirse o cerrarse de manera motorizada: A lo largo del anillo exterior O' hay bobinas 601-605 dispuestas, y a lo largo del anillo interior hay imanes 612-621 dispuestos, también convenientemente equidistantes a lo largo del anillo interior O (solo se muestran algunas de las bobinas e imanes, aunque debería debe entenderse que las bobinas y los imanes están preferentemente dispuestos equidistantemente a lo largo de sus respectivos anillos). Naturalmente, la disposición también se puede invertir, de modo que los imanes se coloquen en el anillo exterior y las bobinas en el anillo interior.

Si las bobinas están energizadas, es decir, si pasa corriente CA a través de ellas, esto hará que el anillo interior y el exterior se muevan entre sí. Adecuadamente, en una realización, la válvula 30 está dispuesta de modo que el anillo interior pueda girar en relación con el anillo exterior. Por lo tanto, la ranura P que se muestra en la figura 20, y que está dispuesta en el anillo interior, traerá consigo los pasadores M de las partes móviles, haciendo que las partes móviles se abran o cierren, dependiendo de la dirección de rotación del anillo interior O.

Como alternativa a referirse a la ranura como que comprende partes verticales y horizontales, la ranura puede describirse como que comprende partes que están alternativamente inclinadas entre sí, formando así la forma de "Z" que se muestra en los dibujos.

Los movimientos de apertura y cierre de las partes móviles se ilustran adicionalmente en las figuras 53 y 54, que muestran una vista superior de la válvula 30 artificial de la invención. La figura 54 muestra una rotación del anillo exterior, indicada por medio de una flecha A, que hace que se abra una parte 31 móvil, indicada por medio de una flecha rellena.

La apertura y el cierre motorizados de las partes 31, 32 y 33 móviles se ilustran con más detalle en una vista en sección transversal en la figura 55, donde se muestran los anillos O internos y externos, así como la ranura P, uno de los pasadores M, que pertenece a la parte 31 móvil. En este dibujo también se muestran las bobinas 602 y 605, junto con los imanes 617 y 612.

Como entenderán los expertos en la materia, los imanes y las bobinas se pueden utilizar para dar energía al anillo interior de forma continua o escalonada, es decir, mediante la activación de las bobinas escalonadamente.

Además del movimiento motorizado de las partes 31, 32, 33 móviles, la presente invención tiene la ventaja adicional de que también es posible el movimiento pasivo, es decir, no motorizado, de las partes 31, 32, 33 móviles: la ranura tiene una primera área en la que el pasador puede moverse libremente en el movimiento de apertura y cierre, y una segunda zona donde el pasador es controlado por el mecanismo de cierre. En la realización mostrada, la primera zona, es decir, la "zona libre", son las partes de la ranura que se han descrito como "verticales", es decir, esencialmente perpendiculares a la circunferencia de los anillos, y la segunda zona son las partes que conectan las primeras partes entre sí, es decir, las partes que se muestran inclinadas con respecto a la circunferencia de los anillos.

Como se comprenderá, una parte móvil asumirá una posición abierta cuando el pasador esté en una primera posición distal en una primera área, y una posición cerrada cuando el pasador esté en una segunda posición distal opuesta en dicha primera área. Como también se comprenderá, el movimiento de una parte móvil estará provocado por la presión sanguínea o el flujo de sangre cuando el pasador de una parte móvil se encuentre en una zona libre de la ranura.

En una realización 50 alternativa de la válvula artificial, que se muestra en una vista en planta en la figura 6a, junto con un vaso 52 sanguíneo, el mecanismo de cierre de la válvula artificial comprende una placa 51 alargada y esencialmente plana que se adapta, cuando la válvula 50 artificial está dispuesto en o adyacente a una abertura en el vaso 52 sanguíneo, se mueve dentro de esta abertura en una dirección que es esencialmente perpendicular al vaso sanguíneo para limitar o cerrar el flujo de sangre a través de dicho vaso. La dirección de movimiento de la placa 51 se indica mediante una flecha "A" en la figura 6a. El mecanismo de cierre de la válvula artificial está adaptado para ser accionado en sus movimientos a la posición de cierre en parte o en su totalidad por medio de una fuente de alimentación externa a dicho vaso sanguíneo.

Como puede verse en la figura 6a, en una realización, la placa 51 plana tiene una forma curva o semicircular en el extremo 53 de la placa 51, que será la primera en entrar en una abertura en el vaso 52 sanguíneo durante un movimiento de cierre. y por medio de la forma curvada del extremo 53, la placa 51 se adapta entonces para encajar contra una pared interior distal del vaso 52 sanguíneo para cerrar o limitar el paso de sangre en dicho vaso sanguíneo.

El vaso 52 sanguíneo se muestra en una vista en perspectiva en la figura 6b, junto con una abertura 54 que se practica en el vaso sanguíneo para admitir la placa 51.

La placa 51 plana está dispuesta dentro o junto a una carcasa 61, que se muestra en una vista en perspectiva en la figura 7. Como puede verse en la figura 7, en una realización, una pared 62 exterior de la carcasa 61 está curvada de forma cóncava para que coincida esencialmente con la forma exterior de un vaso sanguíneo contra el que se colocará la carcasa 61. La pared 62 exterior curva también comprende una abertura 63 para la placa 51, a través de la cual la placa puede moverse en sus movimientos. En esta realización, la tolerancia entre las dimensiones de la abertura y la placa debe ser tal que los movimientos de la placa 51, pero también de manera que se elimine esencialmente la fuga de sangre entre la placa 51 y la abertura 63.

En una realización, también mostrada en la figura 7, para hacer posible unir la válvula 50 artificial de forma segura a un vaso sanguíneo, la carcasa 61 también comprende al menos una primera parte 64 saliente curvada para rodear al menos parte de la circunferencia de un vaso sanguíneo. En otra realización, la carcasa 61 también comprende una segunda parte 65 saliente curvada para rodear al menos parte de la circunferencia de un vaso sanguíneo, de manera que las dos partes 64, 65 pueden estar dispuestas en lados opuestos de un vaso sanguíneo al que se conecta la válvula 50 artificial.

En algunos pacientes o en algunas posiciones en el cuerpo de un paciente, puede ser posible unir la válvula 50 artificial a un vaso 52 sanguíneo dejando que la cubierta 61 de la válvula artificial rodee completamente el vaso sanguíneo, como se muestra en la figura 8. Para tales aplicaciones, la válvula artificial se puede hacer para que también comprenda una parte 71 desmontable para unirla a la carcasa 61 o a una o más de las partes 64, 65 salientes. Entonces se puede hacer que la válvula artificial rodee completamente un vaso sanguíneo por medio de al menos una parte saliente y dicha parte desmontable y/o por medio de una pared exterior curva de la válvula artificial, como se muestra en la figura 8.

En las realizaciones con la placa 51 plana, la placa se moverá así en sus movimientos de cierre hacia (y desde, en un movimiento de apertura) una posición en un vaso sanguíneo. En una realización, mostrada en una vista lateral en las figuras 8a y 8b, para guiar la placa 51 en estos movimientos, la carcasa 61 de la válvula artificial también comprende una guía 81 saliente para guiar los movimientos de la placa 51 en el vaso 52 sanguíneo.

La guía 81 está, por lo tanto, destinada a estar dispuesta en el interior del vaso 81 sanguíneo, y por ello tiene una forma esencialmente coincidente con la forma exterior de la placa, con una cierta tolerancia para permitir que la placa se mueva en la guía. La guía 81 puede verse como un riel exterior para la placa 51 y puede comprender ranuras para que la placa 51 se mueva.

La figura 9a también muestra un injerto 82 vascular, por medio del cual la válvula artificial puede unirse al vaso 52 sanguíneo.

La figura 10 muestra una vista en sección transversal de un vaso 52 sanguíneo, adyacente al cual se ha dispuesto una válvula 50 de la realización de "placa plana", con partes 64, 65 salientes, a las que se ha unido la parte 71 desmontable, de modo que la carcasa rodea completamente el vaso 52 sanguíneo. La placa 51 plana también se muestra en la figura 10, con su dirección de movimiento indicada por la flecha "A".

En algunas realizaciones, la válvula 50 artificial también comprenderá preferiblemente un mecanismo de empuje para empujar la placa a una posición abierta, de modo que el movimiento motorizado tenga que superar una fuerza de empuje para realizar el movimiento de cierre de la placa 51. Convenientemente, tal mecanismo de carga comprende un mecanismo de resorte. Esto se muestra en la figura 11, que muestra una vista lateral abierta de la válvula 50 artificial dispuesta junto a un vaso 52 sanguíneo, y muestra un posible mecanismo 82 de resorte dispuesto en la carcasa 61.

Como se puede ver en la figura 11, el mecanismo de resorte coopera con un tope en la placa 51, para desviar la placa 51 a una posición abierta en la carcasa 61.

Volviendo ahora a cómo y cuándo se realizarán los movimientos de cierre de la válvula artificial de la invención, esto se describirá a continuación, y se mostrará utilizando los dibujos de la realización 30 de la cúpula como ejemplo. Sin embargo, debe señalarse que el mismo principio se puede utilizar en otras realizaciones de la invención, como, por ejemplo, la realización de "placa plana" 50.

Como se muestra en las figuras 4a y 4c, la válvula artificial se puede fabricar para que también comprenda un dispositivo receptor, que se muestra como 38 en las figuras 4a y 4c. Aunque el dispositivo receptor se muestra en tres partes en las figuras 4a y 4c, el dispositivo receptor naturalmente también puede comprender una o dos partes, o más de tres partes.

El dispositivo o dispositivos receptores sirven para recibir una señal de cierre y para suministrar esta señal de cierre al mecanismo de cierre, que a su vez está adaptado para cerrarse al recibir la señal de cierre. El mecanismo de cierre y el dispositivo receptor pueden integrarse en una unidad, como se muestra en los dibujos, o pueden ser dos unidades separadas en la válvula artificial.

El diseño exacto del dispositivo 38 receptor puede variar, pero en una realización preferida, el dispositivo receptor está adaptado para recibir la señal de apertura y/o cierre como una señal eléctrica. Esto se muestra en las figuras 12a y 12b, que también muestran, véase la figura 12a, que la señal se puede recibir a través de un cableado que está conectado al dispositivo receptor o, en la figura 12b, que la señal se puede recibir de forma inalámbrica, es decir, como señales de radio, de modo que el dispositivo o dispositivos receptores comprendan un receptor inalámbrico. En el caso de una señal inalámbrica, el dispositivo receptor también puede comprender en algunas realizaciones un demodulador para demodular una señal inalámbrica recibida.

Volviendo ahora a más detalles de cómo se hacen las partes móviles del mecanismo de cierre de las diversas realizaciones para realizar sus movimientos de cierre, esto se puede lograr en un gran número de formas dentro del alcance de la presente invención, como será obvio para los expertos en el campo.

Sin embargo, como se muestra en la figura 13, en una realización, el mecanismo de cierre puede comprender uno o más imanes, cada uno de los cuales interactúa con una bobina 83 para generar movimiento en las partes 31, 32 y 33 móviles. Como se indica en la figura 12, cada una de las bobinas está dispuesta en la carcasa 37 en una posición central para cada parte 31,32, 33 móvil, con cada uno de los imanes que interactúan dispuestos en una posición en una parte móvil que es inmediatamente adyacente a la posición de una bobina. En la realización de la placa 50, el imán se coloca preferiblemente en la placa y la bobina se aloja dentro de la carcasa. La bobina 83 también se muestra en la realización de la placa en la figura 11.

En la realización de "resorte y bobina" del mecanismo de cierre, el movimiento de las piezas móviles se produce al pasar una corriente alterna a través de las bobinas.

En otra realización, el mecanismo de cierre comprende un elemento mecánico que interviene en los movimientos de cierre. Un ejemplo adecuado de un elemento mecánico de este tipo es un árbol giratoria, que puede, por ejemplo, en el caso de la "realización de cúpula" 20, 30, estar dispuesto para interactuar con las bisagras de las partes móviles para hacer que las partes móviles se abran y/o para cerrar.

En la "realización de placa" 50, el árbol giratorio estará dispuesto en cambio dentro de la carcasa y, por ejemplo, interactúa con la placa por medio de dientes.

Adecuadamente, si se usa un árbol, el árbol giratorio está unido a un motor que hace girar el árbol, siendo controlada la rotación del árbol por las señales recibidas por el dispositivo receptor.

Un ejemplo de la realización del árbol se muestra en la figura 14, en la que se muestra un árbol 76 simbólico junto a cada una de las posiciones de bisagra de las partes móviles de la cúpula. El motor que impulsa los árboles no se muestra en la figura 14.

Volviendo ahora a las señales que el dispositivo receptor de la válvula artificial está adaptado para recibir, estas señales en algunas realizaciones se recibirán desde una fuente tal como un sensor o algún otro dispositivo que sea externo a la válvula artificial, siendo dicha fuente sin embargo conectado al dispositivo receptor, por ejemplo, mediante cableado o de forma inalámbrica, como se ha descrito anteriormente. Dicho sensor se muestra en las figuras 12a y 12b con el número de referencia 88.

Las señales que el dispositivo receptor está adaptado para recibir desde esta fuente externa pueden basarse en una variedad de parámetros, algunos ejemplos de los cuales se darán a continuación. Debe entenderse que estas señales también pueden combinarse, de modo que el dispositivo receptor reciba entrada de más de una fuente o de más de una medición:

En una realización, el dispositivo receptor de la válvula artificial está adaptado para recibir señales de entrada que son el resultado de la presión sanguínea o el flujo sanguíneo en un punto definido en el sistema circulatorio del usuario de la válvula artificial que alcanza un umbral predeterminado, que por lo tanto indica que la válvula artificial debe realizar un movimiento de cierre.

En una realización, el dispositivo receptor de la válvula artificial está adaptado para recibir señales de entrada como resultado de un parámetro que está relacionado con la contracción de un músculo en un punto definido en el usuario de la válvula artificial que alcanza un umbral predeterminado. Por ejemplo, esto puede ser una medida de las fases del corazón, de modo que la válvula artificial se cierre en puntos predefinidos de las fases sistólica y/o diastólica del corazón.

En general, con respecto a la válvula artificial que opera junto con el corazón de una manera predefinida, las señales de entrada al dispositivo receptor pueden recibirse como resultado de uno o más parámetros predefinidos generados por el cuerpo que están relacionados con la contracción del músculo cardíaco alcanza un umbral predeterminado. Ejemplos de dichos parámetros son los mencionados, como la presión arterial, las contracciones del corazón (por ejemplo, el movimiento, la flexión o el volumen) y las contracciones del corazón, y también las señales generadas por el cuerpo eléctrico del corazón.

En una realización, la válvula artificial de la invención está adaptada para cooperar con otro dispositivo utilizado por el mamífero en cuestión. Por lo tanto, en tal realización, el dispositivo receptor está adaptado para recibir las señales de entrada como resultado de una señal generada por el dispositivo, adecuadamente relacionada con la contracción del corazón. Un ejemplo de un dispositivo de este tipo puede ser el denominado marcapasos y, en este caso, las señales de entrada serían señales que indican que el corazón del mamífero ha alcanzado una determinada fase en la que la válvula artificial debería cerrarse. El marcapasos cumplirá entonces la función del dispositivo 8 de las figuras 12a y 12b.

Así, el dispositivo receptor puede estar adaptado para recibir dicha señal como consecuencia de que un parámetro físico del mamífero o un parámetro funcional de un dispositivo alcancen un determinado valor umbral.

Como se ha descrito anteriormente, la válvula artificial puede estar diseñada para cooperar con un dispositivo externo como un sensor o un dispositivo utilizado por el usuario, tal como un marcapasos. Sin embargo, en realizaciones alternativas, como complemento o reemplazo de sensores y dispositivos externos, la válvula artificial comprenderá en sí misma un sensor para detectar uno o más parámetros, como un parámetro físico del mamífero o un parámetro funcional de otro dispositivo, como como, por ejemplo, los parámetros enumerados anteriormente; dicho sensor también generará señales de entrada al dispositivo receptor de la válvula artificial. Esta realización se muestra en la figura 15, en la que el sensor 79 se muestra dispuesto en la carcasa de la válvula artificial.

En una realización, la válvula artificial comprende además un dispositivo de control para controlar la apertura y el cierre de la válvula artificial, es decir, el movimiento de las partes móviles de la válvula artificial. En esta realización, el dispositivo de control recibe las señales de entrada en lugar o a través del dispositivo receptor, procesa las señales y controla el funcionamiento de la válvula artificial en consecuencia.

Como se indica en la figura 16, dicho dispositivo 87 de control comprende adecuadamente un procesador de algún tipo, por ejemplo, un microprocesador, así como una memoria para almacenar código ejecutable y posiblemente también para almacenar parámetros que son relevantes para el funcionamiento de la válvula artificial, por ejemplo, parámetros de umbral como los mencionados anteriormente, y otros.

Convenientemente, el dispositivo de control controla el mecanismo operativo utilizando parámetros de entrada que se reciben a través del dispositivo receptor y/o son detectados por un sensor interno.

Como se mencionó anteriormente, el mecanismo de operación de la válvula artificial comprenderá en una realización al menos un imán y al menos una bobina que interactúan entre sí para provocar un movimiento de apertura y/o cierre de al menos una de las partes móviles de la válvula artificial

En una realización alternativa, como complemento o alternativa al mecanismo resorte/espiral, el mecanismo de accionamiento está adosado a la carcasa, en las “realizaciones de cúpula”, o alojado en la carcasa, en el caso de la “realización de placa”, y comprende al menos dos partes, estando adaptada una primera parte para moverse con respecto a una segunda parte para provocar un movimiento de apertura o cierre de dichas partes móviles. Convenientemente, la primera parte es entonces el árbol giratoria mencionado anteriormente, que en el caso de las "realizaciones de cúpula" está adaptado para girar perpendicularmente a lo largo de la periferia del vaso sanguíneo en el que se puede implantar la válvula artificial.

En cuanto a la elección del material para las partes de la válvula artificial, las partes móviles son convenientemente de titanio, pero se podría utilizar cualquier material adecuado; la carcasa puede fabricarse preferiblemente en un material cerámico, pero también pueden usarse, por ejemplo, acero inoxidable o materiales plásticos. Las bisagras pueden fabricarse en titanio, acero inoxidable, material plástico o cerámica o cualquier combinación de los mismos. En una realización, las partes móviles de la válvula artificial tienen al menos parcialmente una superficie estructurada, es decir, una superficie que tiene un patrón o una textura, ya que se ha descubierto que esto facilita el crecimiento de material de mamífero sobre una superficie.

En una realización, las partes móviles de la válvula artificial están cubiertas al menos parcialmente por material de válvula de mamífero, como el tomado de una vaca, un cerdo o un ser humano.

Como se muestra en los dibujos, las partes móviles de la cúpula, que pueden ser dos o más, tienen todas esencialmente la misma forma, de modo que representan partes esencialmente iguales de la cúpula. Esta es una realización, pero las realizaciones en las que la cúpula está formada por partes de formas desiguales también están dentro del alcance de la presente invención, así como las realizaciones que usan más de tres partes móviles para formar una cúpula.

La divulgación incluye métodos (ninguno de los métodos es parte de la invención) para implantar una válvula de la invención en un paciente mamífero.

De acuerdo con una realización de tal método, se llevan a cabo las siguientes etapas:

• insertar una aguja o un instrumento similar a un tubo en la cavidad torácica, abdominal o pélvica del paciente, • usar la aguja o instrumento similar a un tubo para llenar una parte del cuerpo del paciente con gas, expandiendo así dicha cavidad,

• colocar al menos dos trocares laparoscópicos en dicha cavidad,

• introducir una cámara a través de uno de los trocares laparoscópicos en dicha cavidad,

• insertar al menos una herramienta de disección a través de uno de dichos al menos dos trocares laparoscópicos,

• diseccionar un área de un lugar potencial para una válvula de un vaso sanguíneo,

• colocar un dispositivo de la invención en dicho vaso sanguíneo, y

• suturar en etapas.

En otra realización, el método comprende las etapas de:

• cortar la piel del paciente mamífero,

• diseccionar un área de un vaso sanguíneo,

• colocar un dispositivo de la invención en dicho vaso sanguíneo, y

• suturar en etapas.

En otra realización, el método comprende las etapas de:

• insertar una aguja o un instrumento similar a un tubo en la cavidad torácica del paciente,

• usar la aguja o instrumento similar a un tubo para llenar una parte del cuerpo del paciente con gas, expandiendo así dicha cavidad torácica,

• colocar al menos dos trocares laparoscópicos en dicha cavidad,

• diseccionar un área de una válvula cardíaca,

• colocar un dispositivo de la invención en el corazón del paciente o en un vaso sanguíneo de conexión, y • suturar en etapas.

En otra realización, el método comprende las etapas de:

• cortar la piel en la pared torácica de un paciente mamífero,

• diseccionar un área de la válvula cardíaca artificial,

Convenientemente, pero no necesariamente, la disección de los métodos mencionados anteriormente incluye las siguientes etapas:

• diseccionar una trayectoria para un cable en la aurícula derecha del corazón

• cortar la piel y diseccionar un lugar subcutáneo para una unidad de control, similar a la posición de un marcapasos

• introducir el cable hacia atrás desde la aurícula derecha del corazón hasta la posición de la unidad de control siguiendo los vasos sanguíneos venosos.

En esta realización, el cable se fabrica adecuadamente para alcanzar la vena subclavia o la vena cefálica y salir de ese vaso. Además, convenientemente, la colocación de la válvula inventiva incluye colocar una unidad de control en el área subcutánea y conectarla a un cable para suministrar la señal de cierre y/o apertura a la válvula artificial. El método también, en una realización, incluye proporcionar una fuente de alimentación para suministrar energía de forma inalámbrica a la válvula artificial de la invención, donde la disección y colocación incluye las siguientes etapas:

• diseccionar el área fuera de dicha válvula cardíaca

• colocar una unidad de control inalámbrica que incluye una fuente de alimentación para suministrar de forma inalámbrica la señal de cierre a dicha válvula cardíaca

La invención también da a conocer un sistema para alimentar y controlar un dispositivo o aparato artificial como el que da a conocer la invención.

La figura 21 ilustra un sistema para tratar una enfermedad que comprende un aparato 100 de la presente invención colocado en el abdomen de un paciente. Un dispositivo 302 de transformación de energía implantado está adaptado para suministrar energía a los componentes del aparato que consumen energía a través de una línea 303 de suministro de energía. Un dispositivo 304 externo de transmisión de energía para activar de forma no invasiva el aparato 10 transmite energía mediante al menos una señal de energía inalámbrica. El dispositivo 302 de transformación de energía implantado transforma la energía de la señal de energía inalámbrica en energía eléctrica que se suministra a través de la línea 303 de suministro de energía.

La señal de energía inalámbrica puede incluir una señal de onda seleccionada de lo siguiente: una señal de onda de sonido, una señal de onda de ultrasonido, una señal de onda electromagnética, una señal de luz infrarroja, una señal de luz visible, una señal de luz ultravioleta, una señal de luz láser, una señal de microondas, una señal de ondas de radio, una señal de radiación de rayos X y una señal de radiación gamma. Alternativamente, la señal de energía inalámbrica puede incluir un campo eléctrico o magnético, o un campo eléctrico y magnético combinado.

El dispositivo 304 inalámbrico de transmisión de energía puede transmitir una señal portadora para transportar la señal de energía inalámbrica. Dicha señal portadora puede incluir señales digitales, analógicas o una combinación de señales digitales y analógicas. En este caso, la señal de energía inalámbrica incluye una señal analógica o digital, o una combinación de una señal analógica y digital.

En términos generales, el dispositivo 302 de transformación de energía se proporciona para transformar la energía inalámbrica de una primera forma transmitida por el dispositivo 3004 de transmisión de energía en energía de una segunda forma, que normalmente es diferente de la energía de la primera forma. El aparato 100 implantado funciona en respuesta a la energía de la segunda forma. El dispositivo 302 de transformación de energía puede alimentar directamente el aparato con la energía de segunda forma, ya que el dispositivo 302 de transformación de energía transforma la energía de primera forma transmitida por el dispositivo 304 de transmisión de energía en la energía de segunda forma. El sistema puede incluir además un acumulador implantable, en el que la energía de segunda forma se usa al menos parcialmente para cargar el acumulador.

Alternativamente, la energía inalámbrica transmitida por el dispositivo 304 de transmisión de energía puede usarse para alimentar directamente el aparato, ya que la energía inalámbrica está siendo transmitida por el dispositivo 304 de transmisión de energía. Cuando el sistema comprende un dispositivo de operación para operar el aparato, como se describirá a continuación, la energía inalámbrica transmitida por el dispositivo 304 de transmisión de energía puede usarse para alimentar directamente el dispositivo de operación para crear energía cinética para la operación del aparato.

La energía inalámbrica de la primera forma puede comprender ondas de sonido y el dispositivo 302 de transformación de energía puede incluir un elemento piezoeléctrico para transformar las ondas de sonido en energía eléctrica. La energía de la segunda forma puede comprender energía eléctrica en forma de corriente continua o corriente continua pulsante, o una combinación de corriente continua y corriente continua pulsante, o una corriente alterna o una combinación de corriente continua y corriente alterna. Normalmente, el aparato comprende componentes eléctricos que se activan con energía eléctrica. Otros componentes eléctricos implantables del sistema pueden ser al menos un protector de nivel de voltaje o al menos un protector de corriente constante conectado con los componentes eléctricos del aparato.

Opcionalmente, una de las energías de la primera forma y la energía de la segunda forma pueden comprender energía magnética, energía cinética, energía sonora, energía química, energía radiante, energía electromagnética, fotoenergía, energía nuclear o energía térmica. Preferiblemente, una de las energías de la primera forma y la energía de la segunda forma es no magnética, no cinética, no química, no sónica, no nuclear o no térmica.

El dispositivo de transmisión de energía puede controlarse desde el exterior del cuerpo del paciente para liberar energía electromagnética inalámbrica, y la energía electromagnética inalámbrica liberada se usa para hacer funcionar el aparato. Alternativamente, el dispositivo de transmisión de energía se controla desde el exterior del cuerpo del paciente para liberar energía inalámbrica no magnética, y la energía inalámbrica no magnética liberada se usa para hacer funcionar el aparato.

El dispositivo 304 externo de transmisión de energía también incluye un control remoto inalámbrico que tiene un transmisor de señal externo para transmitir una señal de control inalámbrico para controlar el aparato de forma no invasiva. La señal de control es recibida por un receptor de señal implantado que puede estar incorporado en el dispositivo 302 de transformación de energía implantado o estar separado del mismo.

La señal de control inalámbrica puede incluir una señal modulada en frecuencia, amplitud o fase o una combinación de las mismas. Alternativamente, la señal de control inalámbrica incluye una señal analógica o digital, o una combinación de una señal analógica y digital. Alternativamente, la señal de control inalámbrica comprende un campo eléctrico o magnético, o un campo eléctrico y magnético combinado.

El control remoto inalámbrico puede transmitir una señal portadora para transportar la señal de control inalámbrico. Dicha señal portadora puede incluir señales digitales, analógicas o una combinación de señales digitales y analógicas. Cuando la señal de control incluye una señal analógica o digital, o una combinación de una señal analógica y digital, el control remoto inalámbrico transmite preferiblemente una señal de onda portadora electromagnética para llevar las señales de control digitales o analógicas.

La figura 22 ilustra el sistema de la figura 21 en forma de un diagrama de bloques más generalizado que muestra el aparato 10, el dispositivo 302 de transformación de energía que alimenta el aparato 10 a través de la línea 303 de suministro de energía y el dispositivo 304 de transmisión de energía externo. La piel 305 del paciente, mostrada generalmente por una línea vertical, separa el interior del paciente a la derecha de la línea del exterior a la izquierda de la línea.

La figura 23 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 22, excepto que también se implanta en el paciente un dispositivo de inversión en forma de un interruptor 306 eléctrico operable, por ejemplo, mediante energía polarizada para invertir el aparato 10. Cuando el interruptor es operado por energía polarizada, el control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía transmite una señal inalámbrica que transporta energía polarizada y el dispositivo 302 transformador de energía implantado transforma la energía polarizada inalámbrica en una corriente polarizada para operar el interruptor 306 eléctrico. Cuando la polaridad de la corriente es cambiada por el dispositivo 302 transformador de energía implantado, el interruptor 306 eléctrico invierte la función realizada por el aparato 10.

La figura 24 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 22, excepto que se proporciona un dispositivo 307 de operación implantado en el paciente para operar el aparato 10 entre el dispositivo 302 de transformación de energía implantado y el aparato 10. Este dispositivo de maniobra puede tener la forma de un motor 307, como un servomotor eléctrico. El motor 307 recibe energía del dispositivo 302 de transformación de energía implantado, ya que el control remoto del dispositivo 304 de transmisión de energía externo transmite una señal inalámbrica al receptor del dispositivo 302 de transformación de energía implantado.

La figura 25 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 22, excepto que también comprende un dispositivo de operación que tiene la forma de un conjunto 308 que incluye una unidad 309 de motor/bomba y un depósito 310 de fluido que se implanta en el paciente. En este caso, el aparato 10 funciona hidráulicamente, es decir, la unidad 309 de motor/bomba bombea fluido hidráulico desde el depósito 310 de fluido a través de un conducto 311 hasta el aparato 10 para operar el aparato, y la unidad 309 de motor/bomba bombea fluido hidráulico de vuelta del aparato 10 al depósito 310 de fluido para devolver el aparato a una posición inicial. El dispositivo 302 de transformación de energía implantado transforma la energía inalámbrica en una corriente, por ejemplo, una corriente polarizada, para alimentar la unidad 309 de motor/bomba a través de una línea 312 de suministro de energía eléctrica.

En lugar de un aparato 10 operado hidráulicamente, también se prevé que el dispositivo de operación comprenda un dispositivo de operación neumática. En este caso, el fluido hidráulico puede ser aire comprimido a utilizar para la regulación y se sustituye el depósito de fluido por una cámara de aire.

En todas estas realizaciones, el dispositivo 1002 de transformación de energía puede incluir un acumulador recargable como una batería o un condensador para ser cargado por la energía inalámbrica y suministra energía para cualquier parte del sistema que consuma energía.

Como alternativa, el control remoto inalámbrico descrito anteriormente puede ser reemplazado por el control manual de cualquier parte implantada para hacer contacto con la mano del paciente, muy probablemente de forma indirecta, por ejemplo, un botón de presión colocado debajo de la piel.

La figura 26 muestra una realización de la invención que comprende el dispositivo 304 externo de transmisión de energía con su control remoto inalámbrico, el aparato 10, en este caso operado hidráulicamente, y el dispositivo 302 de transformación de energía implantado, y que comprende además un depósito 313 de fluido hidráulico, una unidad 309 de motor/bomba y un dispositivo de inversión en forma de un dispositivo 314 de cambio de válvula hidráulica, todos ellos implantados en el paciente. Por supuesto, la operación hidráulica se podría realizar fácilmente simplemente cambiando la dirección de bombeo y, por lo tanto, se puede omitir la válvula hidráulica. El control remoto puede ser un dispositivo separado del dispositivo externo de transmisión de energía o incluido en el mismo. El motor de la unidad 309 de motor/bomba es un motor eléctrico. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía, el dispositivo 302 de transformación de energía implantado alimenta la unidad 309 de motor/bomba con energía de la energía transportada por la señal de control, por lo que la unidad 309 de motor/bomba distribuye fluido hidráulico entre el depósito 313 de fluido hidráulico y el aparato 10. El control remoto del dispositivo 304 externo de transmisión de energía controla el dispositivo 314 de cambio de válvula hidráulica para cambiar la dirección del flujo de fluido hidráulico entre una dirección en la que el fluido es bombeado por la unidad 309 de motor/bomba desde el depósito 313 de fluido hidráulico al aparato 10 para hacer funcionar el aparato, y otra dirección opuesta en la que el fluido es bombeado por la unidad 309 de motor/bomba de regreso desde el aparato 10 al depósito 313 de fluido hidráulico para devolver el aparato a una posición inicial.

La figura 27 muestra una realización de la invención que comprende el dispositivo 304 externo de transmisión de energía con su control remoto inalámbrico, el aparato 10, el dispositivo 302 de transformación de energía implantado, una unidad 315 de control interna implantada controlada por el control remoto inalámbrico del dispositivo externo dispositivo 304 de transmisión de energía, un acumulador 316 implantado y un condensador 317 implantado. La unidad 315 de control interna organiza el almacenamiento de energía eléctrica recibida del dispositivo 302 de transformación de energía implantado en el acumulador 316, que suministra energía al aparato 10. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía, la unidad 315 de control interna libera energía eléctrica del acumulador 316 y transfiere la energía liberada a través de las líneas 318 y 319 eléctricas, o transfiere energía eléctrica directamente desde el dispositivo 302 transformador de energía implantado a través de una línea 320 de alimentación, el condensador 317, que estabiliza la corriente eléctrica, una línea 321 de alimentación y la línea 319 de alimentación, para el funcionamiento del aparato 10.

La unidad de control interno es preferiblemente programable desde fuera del cuerpo del paciente. En una realización preferida, la unidad de control interna está programada para regular el aparato 10 de acuerdo con un programa de tiempo preprogramado o para ingresar desde cualquier sensor que detecte cualquier posible parámetro físico del paciente o cualquier parámetro funcional del sistema.

De acuerdo con una alternativa, se puede omitir el condensador 317 en la realización de la figura 27. De acuerdo con otra alternativa, se puede omitir el acumulador 316 en esta realización.

La figura 28 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 22, excepto que una batería 322 para suministrar energía para el funcionamiento del aparato 10 y un interruptor 323 eléctrico para conmutar el funcionamiento del aparato 10 también están implantados en el paciente. El interruptor 323 eléctrico puede ser controlado por el control remoto y también puede ser operado por la energía suministrada por el dispositivo 302 de transformación de energía implantado para cambiar de un modo apagado, en el que la batería 322 no está en uso, a un modo encendido, en el que la batería 322 suministra energía para el funcionamiento del aparato 10.

La figura 29 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 28, excepto que una unidad 315 de control interno controlable por el control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía también está implantada en el paciente. En este caso, el interruptor 323 eléctrico funciona con la energía suministrada por el dispositivo 302 de transformación de energía implantado para cambiar de un modo apagado, en el que se impide que el control remoto inalámbrico controle la unidad 315 de control interna y la batería no está en uso, a un modo de espera, en el que se permite que el control remoto controle la unidad 315 de control interna para liberar energía eléctrica de la batería 322 para el funcionamiento del aparato 10.

La figura 30 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 29, excepto que la batería 322 se sustituye por un acumulador 316 y los componentes implantados se interconectan de manera diferente. En este caso, el acumulador 316 almacena energía del dispositivo 302 de transformación de energía implantado. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía, la unidad 315 de control interna controla el interruptor 323 eléctrico para pasar de un modo apagado, en el que el acumulador 316 no está en uso, a un modo encendido. modo, en el que el acumulador 316 suministra energía para el funcionamiento del aparato 10. El acumulador puede combinarse o reemplazarse por un condensador.

La figura 31 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 20, excepto que también se implanta una batería 322 en el paciente y los componentes implantados están interconectados de manera diferente. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo 304 externo de transmisión de energía, la unidad 315 de control interna controla el acumulador 316 para entregar energía para operar el interruptor 323 eléctrico para cambiar de un modo apagado, en el que la batería 322 no está en uso, a un modo encendido, en el que la batería 322 suministra energía eléctrica para el funcionamiento del aparato 10.

Alternativamente, el interruptor 323 eléctrico puede funcionar con la energía suministrada por el acumulador 316 para pasar de un modo de apagado, en el que se impide que el control remoto inalámbrico controle la batería 322 para suministrar energía eléctrica y no está en uso, a un modo de espera, en el que se permite que el control remoto inalámbrico controle la batería 322 para suministrar energía eléctrica para el funcionamiento del aparato 10.

Debe entenderse que el conmutador 323 y todos los demás conmutadores de esta solicitud deben interpretarse en su forma de realización más amplia. Esto significa un transistor, MCU, MCPU, ASIC, FPGA o un convertidor DA o cualquier otro componente o circuito electrónico que pueda encender y apagar. Preferiblemente, el interruptor se controla desde el exterior del cuerpo o, alternativamente, mediante una unidad de control interna implantada.

La figura 32 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 28, excepto que un motor 307, un dispositivo 324 mecánico de inversión en forma de caja de cambios y una unidad 315 de control interna para controlar la caja 324 de cambios también se implantan en el paciente. La unidad 315 de control interna controla la caja 324 de cambios para invertir la función realizada por el aparato 10 (operado mecánicamente). Aún más simple es cambiar la dirección del motor electrónicamente. La caja de cambios interpretada en su forma de realización más amplia puede representar una disposición de servo que ahorra fuerza para el dispositivo de operación a favor de una carrera más larga para actuar.

La figura 33 muestra una realización de la invención idéntica a la de la figura 29 excepto que los componentes implantados están interconectados de manera diferente. Así, en este caso, la unidad 315 de control interno es alimentada por la batería 322 cuando el acumulador 316, adecuadamente un condensador, activa el interruptor 323 eléctrico para cambiar a un modo de encendido. Cuando el interruptor 323 eléctrico está en su modo encendido, la unidad 315 de control interno puede controlar la batería 322 para suministrar o no suministrar energía para el funcionamiento del aparato 10.

La figura 34 muestra esquemáticamente combinaciones concebibles de componentes implantados del aparato para lograr diversas opciones de comunicación. Básicamente, están el aparato 10, la unidad 315 de control interno, la unidad 309 de motor o bomba y el dispositivo 304 de transmisión de energía externo que incluye el control remoto inalámbrico externo. Como ya se describió anteriormente, el control remoto inalámbrico transmite una señal de control que es recibida por la unidad 315 de control interna, que a su vez controla los diversos componentes implantados del aparato.

Se puede implantar en el paciente un dispositivo de retroalimentación, que comprende preferiblemente un sensor o dispositivo 325 de medición, para detectar un parámetro físico del paciente. El parámetro físico puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en presión, volumen, diámetro, estiramiento, elongación, extensión, movimiento, flexión, elasticidad, contracción muscular, impulso nervioso, temperatura corporal, presión arterial, flujo sanguíneo, latidos cardíacos y respiración. . El sensor puede detectar cualquiera de los parámetros físicos anteriores. Por ejemplo, el sensor puede ser un sensor de presión o de motilidad. Alternativamente, el sensor 325 puede estar dispuesto para detectar un parámetro funcional. El parámetro funcional se puede correlacionar con la transferencia de energía para cargar una fuente de energía implantada y además puede incluir al menos uno seleccionado del grupo de parámetros que consta de; electricidad, cualquier parámetro eléctrico, presión, volumen, diámetro, estiramiento, elongación, extensión, movimiento, flexión, elasticidad, temperatura y flujo. La retroalimentación puede enviarse a la unidad de control interna o a una unidad de control externa, preferiblemente a través de la unidad de control interna. La retroalimentación puede ser enviada desde el cuerpo a través del sistema de transferencia de energía o un sistema de comunicación separado con receptor y transmisores.

La unidad 315 de control interna, o alternativamente el control remoto inalámbrico externo del dispositivo 304 de transmisión de energía externo, puede controlar el aparato 10 en respuesta a las señales del sensor 325. Se puede combinar un transceptor con el sensor 325 para enviar información sobre el parámetro físico detectado al control remoto inalámbrico externo. El control remoto inalámbrico puede comprender un transmisor o transceptor de señales y la unidad 315 de control interno puede comprender un receptor o transceptor de señales.

Alternativamente, el control remoto inalámbrico puede comprender un receptor o transceptor de señales y la unidad 315 de control interno puede comprender un transmisor o transceptor de señales. Los transceptores, transmisores y receptores anteriores pueden usarse para enviar información o datos relacionados con el aparato 100 desde el interior del cuerpo del paciente hacia el exterior del mismo.

Cuando se implantan la unidad 309 de motor/bomba y la batería 322 para alimentar la unidad 309 de motor/bomba, se puede realimentar información relacionada con la carga de la batería 322. Para ser más precisos, cuando se carga una batería o acumulador con realimentación de energía, se envía información relacionada con dicho proceso de carga y se cambia el suministro de energía en consecuencia.

La figura 35 muestra una realización alternativa en la que el aparato 10 se regula desde el exterior del cuerpo del paciente. El sistema 300 comprende una batería 322 conectada al aparato 100 a través de un interruptor 326 eléctrico subcutáneo. Por tanto, la regulación del aparato 10 se realiza de forma no invasiva pulsando manualmente el interruptor subcutáneo, por lo que el funcionamiento del aparato 10 se activa y desactiva. Se apreciará que la realización mostrada es una simplificación y que se pueden añadir al sistema componentes adicionales, tales como una unidad de control interna o cualquier otra parte descrita en la presente solicitud. También se pueden usar dos interruptores subcutáneos. En la realización preferida, un interruptor implantado envía información a la unidad de control interno para realizar una determinada actuación predeterminada y cuando el paciente vuelve a pulsar el interruptor, la actuación se invierte.

La figura 36 muestra una realización alternativa, en la que el sistema 300 comprende un depósito 313 de fluido hidráulico conectado hidráulicamente al aparato. La regulación no invasiva se realiza presionando manualmente el depósito hidráulico conectado al aparato.

El sistema puede incluir un comunicador de datos externo y un comunicador de datos interno implantable que se comunica con el comunicador de datos externo. El comunicador interno alimenta datos relacionados con el aparato o el paciente al comunicador de datos externo y/o el comunicador de datos externo alimenta datos al comunicador de datos interno.

La figura 37 ilustra esquemáticamente una disposición del sistema que es capaz de enviar información desde el interior del cuerpo del paciente hacia el exterior del mismo para dar información de retroalimentación relacionada con al menos un parámetro funcional del aparato o sistema, o relacionada con un parámetro físico del paciente, con el fin de suministrar una cantidad precisa de energía a un receptor 302 de energía interno implantado conectado a los componentes implantados que consumen energía del aparato 10. Dicho receptor 302 de energía puede incluir una fuente de energía y/o un dispositivo de transformación de energía. Brevemente descrito, la energía inalámbrica se transmite desde una fuente 304a de energía externa ubicada fuera del paciente y es recibida por el receptor 302 de energía interno ubicado dentro del paciente. El receptor de energía interno está adaptado para suministrar directa o indirectamente la energía recibida a los componentes del aparato 10 que consumen energía a través de un interruptor 326. Se determina un balance de energía entre la energía recibida por el receptor 302 de energía interno y la energía utilizada por el aparato 10, y luego se controla la transmisión de energía inalámbrica en base al balance de energía determinado. El balance de energía proporciona así una indicación precisa de la cantidad correcta de energía necesaria, que es suficiente para hacer funcionar correctamente el aparato 100, pero sin provocar un aumento indebido de la temperatura.

En la figura 37, la piel del paciente está indicada por una línea 305 vertical. Aquí, el receptor de energía comprende un dispositivo 302 de transformación de energía ubicado dentro del paciente, preferiblemente justo debajo de la piel 305 del paciente. En términos generales, el dispositivo 302 de transformación de energía implantado se puede colocar en el abdomen, el tórax, la fascia muscular (por ejemplo, en la pared abdominal), por vía subcutánea o en cualquier otra ubicación adecuada. El dispositivo 302 de transformación de energía implantado está adaptado para recibir energía inalámbrica E transmitida desde la fuente 304a de energía externa proporcionada en un dispositivo 304 de transmisión de energía externo ubicado fuera de la piel 305 del paciente en las proximidades del dispositivo 302 de transformación de energía implantado.

Como es bien sabido en la técnica, la energía inalámbrica E puede transferirse generalmente por medio de cualquier dispositivo de transferencia de energía transcutánea (TET) adecuado, tal como un dispositivo que incluye una bobina primaria dispuesta en la fuente 304a de energía externa y una bobina secundaria adyacente dispuesta en el dispositivo 302 de transformación de energía implantado. Cuando se alimenta una corriente eléctrica a través de la bobina primaria, se induce energía en forma de voltaje en la bobina secundaria que se puede utilizar para alimentar los componentes implantados del aparato que consumen energía, por ejemplo, después de almacenar la energía entrante en una fuente de energía implantada, como una batería recargable o un condensador. Sin embargo, la presente invención generalmente no se limita a ninguna técnica de transferencia de energía, dispositivos TET o fuentes de energía en particular, y se puede usar cualquier tipo de energía inalámbrica.

La cantidad de energía recibida por el receptor de energía implantado puede compararse con la energía utilizada por los componentes implantados del aparato. Se entiende entonces que el término "energía utilizada" incluye también la energía almacenada por los componentes implantados del aparato. Un dispositivo de control incluye una unidad 1004b de control externa que controla la fuente 1004a de energía externa en función del balance de energía determinado para regular la cantidad de energía transferida. Para transferir la cantidad correcta de energía, el balance de energía y la cantidad de energía requerida se determina por medio de un dispositivo de determinación que incluye una unidad 1015 de control interna implantada conectada entre el interruptor 326 y el aparato 10. La unidad 315 de control interno puede así estar dispuesta para recibir varias medidas obtenidas por sensores adecuados o similares, no mostrados, midiendo ciertas características del aparato 10, reflejando de alguna manera la cantidad requerida de energía necesaria para el correcto funcionamiento del aparato 10. Además, el estado actual del paciente también puede detectarse por medio de sensores o dispositivos de medición adecuados, para proporcionar parámetros que reflejen el estado del paciente. Por lo tanto, tales características y/o parámetros pueden estar relacionados con el estado actual del aparato 10, como el consumo de energía, el modo operativo y la temperatura, así como la condición del paciente reflejada por parámetros tales como; la temperatura corporal, la presión arterial, los latidos del corazón y la respiración. Otros tipos de parámetros físicos del paciente y parámetros funcionales del dispositivo se describen en otra parte.

Además, una fuente de energía en forma de un acumulador 316 puede conectarse opcionalmente al dispositivo 302 de transformación de energía implantado a través de la unidad 315 de control para acumular la energía recibida para su uso posterior por el aparato 10. Alternativamente o adicionalmente, también se pueden medir las características de dicho acumulador, que también reflejan la cantidad requerida de energía. El acumulador puede ser reemplazado por una batería recargable, y las características medidas pueden estar relacionadas con el estado actual de la batería, cualquier parámetro eléctrico como consumo de energía, voltaje, temperatura, etc. Para proporcionar suficiente voltaje y corriente al aparato 10, y también para evitar un calentamiento excesivo, se entiende claramente que la batería debe cargarse de manera óptima al recibir una cantidad correcta de energía del dispositivo 1002 de transformación de energía implantado, es decir, ni poca ni demasiado. El acumulador también puede ser un condensador con las características correspondientes.

Por ejemplo, las características de la batería pueden medirse regularmente para determinar el estado actual de la batería, que luego puede almacenarse como información de estado en un medio de almacenamiento adecuado en la unidad 315 de control interno. Por lo tanto, cada vez que se realizan nuevas mediciones, la información almacenada sobre el estado de la batería se puede actualizar en consecuencia. De esta forma, se puede "calibrar" el estado de la batería transfiriendo una cantidad correcta de energía, para mantener la batería en un estado óptimo.

Así, la unidad 315 de control interna del dispositivo de determinación está adaptada para determinar el balance de energía y/o la cantidad de energía actualmente requerida (ya sea energía por unidad de tiempo o energía acumulada) en base a mediciones realizadas por los sensores antes mencionados o medición dispositivos del aparato 10, o del paciente, o una fuente de energía implantada si se usa, o cualquier combinación de los mismos. La unidad 315 de control interno está además conectada a un transmisor 327 de señal interno, dispuesto para transmitir una señal de control que refleja la cantidad de energía requerida determinada, a un receptor 304c de señal externo conectado a la unidad 304b de control externo. La cantidad de energía transmitida desde la fuente 304a de energía externa puede entonces regularse en respuesta a la señal de control recibida.

Alternativamente, el dispositivo de determinación puede incluir la unidad 304b de control externa. En esta alternativa, las mediciones del sensor pueden transmitirse directamente a la unidad 304b de control externa en donde el balance de energía y/o la cantidad de energía requerida actualmente pueden ser determinados por la unidad 304b de control externa, integrando así la función descrita anteriormente de la unidad 315 de control interna en la unidad 304b de control externa. En ese caso, se puede omitir la unidad 315 de control interna y las medidas del sensor se suministran directamente al transmisor 327 de señal interna que envía las medidas al receptor 304c de señal externa y a la unidad 304b de control externa. El balance de energía y la cantidad de energía requerida actualmente pueden ser determinados por la unidad 304b de control externa en base a esas mediciones del sensor.

Por lo tanto, la presente solución de acuerdo con la disposición de la figura 37 emplea la retroalimentación de información que indica la energía requerida, que es más eficiente que las soluciones anteriores porque se basa en el uso real de energía que se compara con la energía recibida, por ejemplo, con respecto a la cantidad de energía, la diferencia de energía o la tasa de recepción de energía en comparación con la tasa de energía utilizada por los componentes implantados del aparato que consumen energía. El aparato puede usar la energía recibida para consumir o almacenar la energía en una fuente de energía implantada o similar. Los diferentes parámetros discutidos anteriormente se usarían si fueran relevantes y necesarios y luego como una herramienta para determinar el balance de energía real. Sin embargo, dichos parámetros también pueden ser necesarios por sí mismos para cualquier acción realizada internamente para operar específicamente el aparato.

El transmisor 327 de señal interno y el receptor 304c de señal externo pueden implementarse como unidades separadas usando medios de transferencia de señal adecuados, tales como señales de radio, IR (infrarrojos) o ultrasónicas. Alternativamente, el transmisor 327 de señal interno y el receptor 304c de señal externo pueden integrarse en el dispositivo 302 de transformación de energía implantado y la fuente 304a de energía externa, respectivamente, para transmitir señales de control en una dirección inversa con respecto a la transferencia de energía, básicamente utilizando la misma técnica de transmisión. Las señales de control pueden modularse con respecto a la frecuencia, la fase o la amplitud.

Por lo tanto, la información de retroalimentación puede transferirse mediante un sistema de comunicación separado que incluye receptores y transmisores o puede integrarse en el sistema de energía. De acuerdo con la presente invención, dicho sistema integrado de energía y retroalimentación de información comprende un receptor de energía interno implantable para recibir energía inalámbrica, el receptor de energía tiene una primera bobina interna y un primer circuito electrónico conectado a la primera bobina, y un transmisor de energía externo. para transmitir energía inalámbrica, teniendo el transmisor de energía una segunda bobina externa y un segundo circuito electrónico conectado a la segunda bobina. La segunda bobina externa del transmisor de energía transmite energía inalámbrica que es recibida por la primera bobina del receptor de energía.

Este sistema comprende además un interruptor de alimentación para encender y apagar la conexión de la primera bobina interna al primer circuito electrónico, de manera que la información de retroalimentación relacionada con la carga de la primera bobina es recibida por el transmisor de energía externo en forma de una impedancia. variación en la carga de la segunda bobina externa, cuando el interruptor de alimentación enciende y apaga la conexión de la primera bobina interna al primer circuito electrónico. Al implementar este sistema en la disposición de la figura 37, el interruptor 326 está separado y controlado por la unidad 315 de control interno, o integrado en la unidad 315 de control interno. Debe entenderse que el interruptor 326 debe interpretarse en su forma de realización más amplia. Esto significa un transistor, MCU, MCPU, ASIC FPGA o un convertidor DA o cualquier otro componente o circuito electrónico que pueda encender y apagar.

Para concluir, la disposición de suministro de energía ilustrada en la figura 37 puede funcionar básicamente de la siguiente manera. El balance de energía se determina primero por la unidad 315 de control interna del dispositivo de determinación. La unidad 315 de control interna también crea una señal de control que refleja la cantidad requerida de energía, y la señal de control se transmite desde el transmisor 327 de señal interno al receptor 304c de señal externo. Alternativamente, el balance de energía puede ser determinado por la unidad 304b de control externa dependiendo de la implementación, como se mencionó anteriormente. En ese caso, la señal de control puede llevar resultados de medición de varios sensores. La cantidad de energía emitida desde la fuente 304a de energía externa puede ser regulada por la unidad 304b de control externa, en función del balance de energía determinado, por ejemplo, en respuesta a la señal de control recibida. Este proceso puede repetirse intermitentemente a ciertos intervalos durante la transferencia de energía en curso, o puede ejecutarse de forma más o menos continua durante la transferencia de energía.

La cantidad de energía transferida generalmente se puede regular ajustando varios parámetros de transmisión en la fuente 304a de energía externa, tales como voltaje, corriente, amplitud, frecuencia de onda y características de pulso.

Este sistema también se puede utilizar para obtener información sobre los factores de acoplamiento entre las bobinas en un sistema TET incluso para calibrar el sistema tanto para encontrar un lugar óptimo para la bobina externa en relación con la bobina interna como para optimizar la transferencia de energía. Simplemente comparando en este caso la cantidad de energía transferida con la cantidad de energía recibida. Por ejemplo, si se mueve la bobina externa, el factor de acoplamiento puede variar y los movimientos mostrados correctamente podrían hacer que la bobina externa encuentre el lugar óptimo para la transferencia de energía. Preferiblemente, la bobina externa está adaptada para calibrar la cantidad de energía transferida para lograr la información de retroalimentación en el dispositivo de determinación, antes de maximizar el factor de acoplamiento.

Esta información del factor de acoplamiento también se puede utilizar como retroalimentación durante la transferencia de energía. En tal caso, el sistema de energía de la presente invención comprende un receptor de energía interno implantable para recibir energía inalámbrica, el receptor de energía que tiene una primera bobina interna y un primer circuito electrónico conectado a la primera bobina, y un transmisor de energía externo para transmitir energía inalámbrica. energía, teniendo el transmisor de energía una segunda bobina externa y un segundo circuito electrónico conectado a la segunda bobina. La segunda bobina externa del transmisor de energía transmite energía inalámbrica que es recibida por la primera bobina del receptor de energía. Este sistema comprende además un dispositivo de retroalimentación para comunicar la cantidad de energía recibida en la primera bobina como información de retroalimentación, y en el que el segundo circuito electrónico incluye un dispositivo de determinación para recibir la información de retroalimentación y para comparar la cantidad de energía transferida por la segunda bobina con la información de retroalimentación relacionada con la cantidad de energía recibida en la primera bobina para obtener el factor de acoplamiento entre la primera y la segunda bobina. El transmisor de energía puede regular la energía transmitida en respuesta al factor de acoplamiento obtenido.

Con referencia a la figura 38, aunque la transferencia inalámbrica de energía para hacer funcionar el aparato se ha descrito anteriormente para permitir un funcionamiento no invasivo, se apreciará que el aparato también puede funcionar con energía unida por cable. Tal ejemplo se muestra en la figura 38, donde un interruptor 326 externo está interconectado entre la fuente 304a de energía externa y un dispositivo de operación, tal como un motor 307 eléctrico que opera el aparato 10. Una unidad 304b de control externa controla la operación del interruptor 326 externo para efectuar la operación adecuada del aparato 10.

La figura 39 ilustra diferentes realizaciones de cómo la energía recibida puede ser suministrada y utilizada por el aparato 10. Similar al ejemplo de la figura 37, un receptor 302 de energía interno recibe energía inalámbrica E de una fuente 304a de energía externa que está controlada por una unidad 304b de control de transmisión. El receptor 302 de energía interno puede comprender un circuito de voltaje constante, indicado como un cuadro discontinuo "V constante" en la figura, para suministrar energía a voltaje constante al aparato 10. El receptor 302 de energía interno puede comprender además un circuito de corriente constante, indicado como un cuadro discontinuo "constante C" en la figura, para suministrar energía a corriente constante al aparato 10.

El aparato 10 comprende una parte 10a de consumo de energía, que puede ser un motor, una bomba, un dispositivo de restricción o cualquier otro aparato médico que requiera energía para su funcionamiento eléctrico. El aparato 10 puede comprender además un dispositivo 10b de almacenamiento de energía para almacenar energía suministrada desde el receptor 302 de energía interno. Así, la energía suministrada puede ser consumida directamente por la parte 10a de consumo de energía, o almacenada por el dispositivo 10b de almacenamiento de energía, o la energía suministrada puede ser parcialmente consumida y parcialmente almacenada. El aparato 10 puede comprender además una unidad 10c estabilizadora de energía para estabilizar la energía suministrada desde el receptor 302 de energía interno. Por lo tanto, la energía puede suministrarse de manera fluctuante de manera que puede ser necesario estabilizar la energía antes de consumirla o almacenarla.

La energía suministrada desde el receptor 302 de energía interno puede además acumularse y/o estabilizarse mediante una unidad 328 de estabilización de energía separada ubicada fuera del aparato 10, antes de ser consumida y/o almacenada por el aparato 10. Alternativamente, la unidad 328 de estabilización de energía puede integrarse en el receptor 302 de energía interno. En cualquier caso, la unidad 328 de estabilización de energía puede comprender un circuito de voltaje constante y/o un circuito de corriente constante.

Cabe señalar que la figura 37 y la figura 39 ilustran algunas opciones de implementación posibles, pero no limitativas con respecto a cómo se pueden disponer y conectar entre sí los diversos componentes y elementos funcionales mostrados. Sin embargo, el experto apreciará fácilmente que se pueden realizar muchas variaciones y modificaciones dentro del alcance de la presente invención.

La figura 40 muestra esquemáticamente un circuito de medición de balance de energía de uno de los diseños propuestos del sistema para controlar la transmisión de energía inalámbrica, o sistema de control de balance de energía. El circuito tiene una señal de salida centrada en 2,5V y proporcionalmente relacionada con el desequilibrio energético. La derivada de esta señal muestra si el valor sube o baja y qué tan rápido se produce dicho cambio. Si la cantidad de energía recibida es inferior a la energía utilizada por los componentes implantados del aparato, se transfiere más energía y, por lo tanto, se carga en la fuente de energía. La señal de salida del circuito normalmente se alimenta a un convertidor ND y se convierte a un formato digital. Luego, la información digital se puede enviar al dispositivo externo de transmisión de energía, lo que le permite ajustar el nivel de la energía transmitida. Otra posibilidad es tener un sistema completamente analógico que use comparadores que comparen el nivel de balance de energía con ciertos umbrales máximos y mínimos que envíen información a un dispositivo externo de transmisión de energía si el balance se sale de la ventana máx./mín.

La figura 40 esquemática muestra una implementación de circuito para un sistema que transfiere energía a los componentes de energía implantados del aparato de la presente invención desde el exterior del cuerpo del paciente usando transferencia de energía inductiva. Un sistema de transferencia de energía inductiva normalmente utiliza una bobina de transmisión externa y una bobina de recepción interna. La bobina receptora, L1, se incluye en la figura 23 esquemática; las partes transmisoras del sistema están excluidas.

La implementación del concepto general de balance de energía y la forma en que se transmite la información al transmisor de energía externo puede, por supuesto, implementarse de muchas maneras diferentes. La figura 20 esquemática y el método descrito anteriormente para evaluar y transmitir la información solo deben considerarse como ejemplos de cómo implementar el sistema de control.

DETALLES DEL CIRCUITO

En la figura 40, los símbolos Y1, Y2, Y3, etc. simbolizan puntos de prueba dentro del circuito. Los componentes en el diagrama y sus respectivos valores son valores que funcionan en esta implementación particular que, por supuesto, es solo una de un número infinito de posibles soluciones de diseño.

La energía para alimentar el circuito es recibida por la bobina receptora de energía L1. La energía a los componentes implantados se transmite en este caso particular a una frecuencia de 25 kHz. La señal de salida del balance de energía está presente en el punto de prueba y 1.

Los expertos en la técnica se darán cuenta de que las diversas realizaciones anteriores del sistema podrían combinarse de muchas maneras diferentes. Por ejemplo, el interruptor 306 eléctrico de la figura 23 podría incorporarse en cualquiera de las realizaciones de las figuras 26-32, el dispositivo 314 de cambio de válvula hidráulica de la figura 26 podría incorporarse en la realización de la figura 25, y la caja 324 de engranajes podría incorporarse en la realización de la figura 24. Debe tenerse en cuenta que el interruptor simplemente podría significar cualquier circuito o componente electrónico.

Las realizaciones descritas en relación con las figuras 37, 39 y 40 identifican un método y un sistema para controlar la transmisión de energía inalámbrica a componentes implantados que consumen energía de un aparato que funciona eléctricamente. Tal método y sistema se definirán en términos generales a continuación.

Por lo tanto, se proporciona un método para controlar la transmisión de energía inalámbrica suministrada a los componentes implantados que consumen energía de un aparato como se describe anteriormente. La energía inalámbrica E se transmite desde una fuente de energía externa ubicada fuera del paciente y es recibida por un receptor de energía interno ubicado dentro del paciente, estando conectado el receptor de energía interno a los componentes implantados del aparato que consumen energía para suministrar directa o indirectamente la energía recibida al mismo. Se determina un balance de energía entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía utilizada por el aparato. La transmisión de energía inalámbrica E desde la fuente de energía externa se controla luego en base al balance de energía determinado.

La energía inalámbrica puede transmitirse inductivamente desde una bobina primaria en la fuente de energía externa a una bobina secundaria en el receptor de energía interno. Se puede detectar un cambio en el balance de energía para controlar la transmisión de energía inalámbrica en base al cambio de balance de energía detectado. También se puede detectar una diferencia entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía utilizada por el dispositivo médico, para controlar la transmisión de energía inalámbrica en función de la diferencia de energía detectada.

Al controlar la transmisión de energía, la cantidad de energía inalámbrica transmitida puede disminuir si el cambio de balance de energía detectado implica que el balance de energía está aumentando, o viceversa. La disminución/aumento de la transmisión de energía puede corresponder además a una tasa de cambio detectada.

La cantidad de energía inalámbrica transmitida puede reducirse aún más si la diferencia de energía detectada implica que la energía recibida es mayor que la energía utilizada, o viceversa. La disminución/aumento de la transmisión de energía puede corresponder entonces a la magnitud de la diferencia de energía detectada.

Como se mencionó anteriormente, la energía utilizada para el dispositivo médico puede consumirse para operar el dispositivo médico y/o almacenarse en al menos un dispositivo de almacenamiento de energía del dispositivo médico.

Cuando se determinan parámetros eléctricos y/o físicos del dispositivo médico y/o parámetros físicos del paciente, la energía puede transmitirse para su consumo y almacenamiento según una tasa de transmisión por unidad de tiempo que se determina en base a dichos parámetros. La cantidad total de energía transmitida también puede determinarse en base a dichos parámetros.

Cuando se detecta una diferencia entre la cantidad total de energía recibida por el receptor de energía interno y la cantidad total de energía consumida y/o almacenada, y la diferencia detectada está relacionada con la integral en el tiempo de al menos un parámetro eléctrico medido relacionado con dicho balance de energía, la integral puede determinarse para un voltaje y/o corriente monitorizados relacionados con el balance de energía.

Cuando se determina la derivada a lo largo del tiempo de un parámetro eléctrico medido relacionado con la cantidad de energía consumida y/o almacenada, la derivada puede determinarse para un voltaje y/o corriente monitoreados relacionados con el balance de energía.

La transmisión de energía inalámbrica desde la fuente de energía externa se puede controlar aplicando pulsos eléctricos a la fuente de energía externa desde un primer circuito eléctrico para transmitir la energía inalámbrica, los pulsos eléctricos tienen bordes delanteros y traseros, variando la duración de los primeros intervalos de tiempo entre flancos anteriores y posteriores sucesivos de los impulsos eléctricos y/o la duración de segundos intervalos de tiempo entre flancos anteriores y posteriores sucesivos de los impulsos eléctricos, y transmisión de energía inalámbrica, teniendo la energía transmitida generada a partir de los impulsos eléctricos una potencia variada, la variación de la potencia en función de la duración del primer y/o segundo intervalo de tiempo.

En ese caso, la frecuencia de los impulsos eléctricos puede ser sustancialmente constante al variar el primer y/o segundo intervalos de tiempo. Al aplicar pulsos eléctricos, los pulsos eléctricos pueden permanecer inalterados, excepto por la variación del primer y/o segundo intervalos de tiempo. La amplitud de los impulsos eléctricos puede ser sustancialmente constante al variar el primer y/o segundo intervalos de tiempo. Además, los pulsos eléctricos se pueden variar variando solamente las longitudes de los primeros intervalos de tiempo entre los sucesivos bordes anterior y posterior de los pulsos eléctricos.

Se puede suministrar un tren de dos o más pulsos eléctricos seguidos, donde al aplicar el tren de pulsos, el tren tiene un primer pulso eléctrico al comienzo del tren de pulsos y tiene un segundo pulso eléctrico al final del tren de pulsos, se pueden suministrar dos o más trenes de pulsos seguidos, en los que se varían las longitudes de los segundos intervalos de tiempo entre el borde posterior sucesivo del segundo pulso eléctrico en un primer tren de pulsos y el borde delantero del primer pulso eléctrico de un segundo tren de pulsos.

Cuando se aplican los pulsos eléctricos, los pulsos eléctricos pueden tener una corriente sustancialmente constante y un voltaje sustancialmente constante. Los pulsos eléctricos también pueden tener una corriente sustancialmente constante y un voltaje sustancialmente constante. Además, los pulsos eléctricos también pueden tener una frecuencia sustancialmente constante. Los pulsos eléctricos dentro de un tren de impulsos también pueden tener una frecuencia sustancialmente constante.

El circuito formado por el primer circuito eléctrico y la fuente de energía externa puede tener un primer periodo de tiempo característico o primera constante de tiempo, y al variar efectivamente la energía transmitida, dicho periodo de tiempo de frecuencia puede estar en el rango del primer periodo de tiempo característico o tiempo constante o más corto.

Por lo tanto, también se proporciona un sistema que comprende un aparato como el descrito anteriormente para controlar la transmisión de energía inalámbrica suministrada a los componentes implantados del aparato que consumen energía. En su sentido más amplio, el sistema comprende un dispositivo de control para controlar la transmisión de energía inalámbrica desde un dispositivo de transmisión de energía, y un receptor de energía interno implantable para recibir la energía inalámbrica transmitida, estando conectado el receptor de energía interno a componentes de consumo de energía implantables del aparato para suministrarle directa o indirectamente la energía recibida. El sistema comprende además un dispositivo de determinación adaptado para determinar un balance de energía entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía utilizada por los componentes implantables que consumen energía del aparato, en el que el dispositivo de control controla la transmisión de energía inalámbrica desde el dispositivo de transmisión de energía externo, basado en el balance de energía determinado por el dispositivo de determinación.

Además, el sistema puede comprender cualquiera de los siguientes:

• Una bobina primaria en la fuente de energía externa adaptada para transmitir la energía inalámbrica de forma inductiva a una bobina secundaria en el receptor de energía interno.

• El dispositivo de determinación está adaptado para detectar un cambio en el balance de energía, y el dispositivo de control controla la transmisión de energía inalámbrica en función del cambio de balance de energía detectado.

• El dispositivo de determinación está adaptado para detectar una diferencia entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía utilizada por los componentes implantables que consumen energía del aparato, y el dispositivo de control controla la transmisión de energía inalámbrica en función de la diferencia de energía detectada.

• El dispositivo de control controla el dispositivo externo de transmisión de energía para disminuir la cantidad de energía inalámbrica transmitida si el cambio de balance de energía detectado implica que el balance de energía está aumentando, o viceversa, donde la disminución/aumento de la transmisión de energía corresponde a una tasa de cambio detectada.

• El dispositivo de control controla el dispositivo externo de transmisión de energía para disminuir la cantidad de energía inalámbrica transmitida si la diferencia de energía detectada implica que la energía recibida es mayor que la energía utilizada, o viceversa, donde la disminución/aumento de la transmisión de energía corresponde a la magnitud de dicha diferencia de energía detectada.

• La energía utilizada por el aparato se consume para hacer funcionar el aparato y/o se almacena en al menos un dispositivo de almacenamiento de energía del aparato.

• Cuando se determinan parámetros eléctricos y/o físicos del aparato y/o parámetros físicos del paciente, el dispositivo de transmisión de energía transmite la energía para consumo y almacenamiento de acuerdo con una tasa de transmisión por unidad de tiempo determinada por el dispositivo de determinación en base a dichos parámetros. El dispositivo de determinación también determina la cantidad total de energía transmitida en base a dichos parámetros.

• Cuando se detecta una diferencia entre la cantidad total de energía recibida por el receptor de energía interno y la cantidad total de energía consumida y/o almacenada, y la diferencia detectada está relacionada con la integral en el tiempo de al menos un parámetro eléctrico medido relacionado con el balance de energía, el dispositivo de determinación determina la integral para un voltaje y/o corriente monitorizados relacionados con el balance de energía.

• Cuando se determina la derivada a lo largo del tiempo de un parámetro eléctrico medido relacionado con la cantidad de energía consumida y/o almacenada, el dispositivo de determinación determina la derivada para un voltaje y/o corriente monitorizados relacionados con el balance de energía.

• El dispositivo de transmisión de energía comprende una bobina colocada externamente al cuerpo humano, y se proporciona un circuito eléctrico para alimentar la bobina externa con pulsos eléctricos para transmitir la energía inalámbrica. Los pulsos eléctricos tienen flancos delanteros y traseros, y el circuito eléctrico está adaptado para variar los primeros intervalos de tiempo entre los flancos delanteros y traseros sucesivos y/o los segundos intervalos de tiempo entre los flancos delanteros y traseros sucesivos de los pulsos eléctricos para variar la potencia de la energía inalámbrica transmitida. Como resultado, el receptor de energía que recibe la energía inalámbrica transmitida tiene una potencia variada.

• El circuito eléctrico está adaptado para entregar los pulsos eléctricos para permanecer sin cambios excepto variando primer y/o segundo intervalos de tiempo.

• El circuito eléctrico tiene una constante de tiempo y está adaptado para variar el primer y segundo intervalos de tiempo solo en el rango de la primera constante de tiempo, de modo que cuando se varían las longitudes del primer y/o segundo intervalos de tiempo, la potencia transmitida sobre la bobina es variada.

• El circuito eléctrico está adaptado para suministrar los impulsos eléctricos que se van a variar variando únicamente las longitudes de los primeros intervalos de tiempo entre los sucesivos flancos de entrada y salida de los pulsos eléctricos.

• El circuito eléctrico está adaptado para suministrar un tren de dos o más pulsos eléctricos seguidos, teniendo dicho tren un primer pulso eléctrico al inicio del tren de pulsos y teniendo un segundo pulso eléctrico al final del tren de pulsos, y

• las longitudes de los segundos intervalos de tiempo entre el borde posterior sucesivo del segundo pulso eléctrico en un primer tren de pulsos y el borde delantero del primer pulso eléctrico de un segundo tren de pulsos son variadas por el primer circuito electrónico.

• El circuito eléctrico está adaptado para proporcionar los pulsos eléctricos como impulsos que tienen una altura y/o amplitud y/o intensidad y/o voltaje y/o corriente y/o frecuencia sustancialmente constantes.

• El circuito eléctrico tiene una constante de tiempo, y está adaptado para variar los intervalos de tiempo primero y segundo solo en el rango de la primera constante de tiempo, de modo que cuando se varían las longitudes del primero y/o segundo intervalos de tiempo, la potencia transmitida sobre las primeras bobinas es variada.

• El circuito eléctrico está adaptado para proporcionar los pulsos eléctricos que varían las longitudes del primer y/o segundo intervalo de tiempo solo dentro de un rango que incluye la primera constante de tiempo o que está ubicado relativamente cerca de la primera constante de tiempo, en comparación con la magnitud de la primera constante de tiempo.

Las figuras 41-44 muestran con más detalle diagramas de bloques de cuatro formas diferentes de accionar hidráulica o neumáticamente un aparato implantado según la invención.

La figura 41 muestra un sistema como el descrito anteriormente. El sistema comprende un aparato 100 implantado y además un depósito 1013 de regulación separado, una bomba 1009 unidireccional y una válvula 1014 alternativa.

La figura 42 muestra el aparato 10 y un depósito 1013 de fluido. Moviendo la pared del depósito de regulación o cambiando el tamaño del mismo de cualquier otra forma, el ajuste del aparato se puede realizar sin ninguna válvula, simplemente con el libre paso de fluido en cualquier momento moviendo la pared del depósito.

La figura 43 muestra el aparato 10, una bomba 1009 de dos vías y el depósito 1013 de regulación.

La figura 44 muestra un diagrama de bloques de un servosistema invertido con un primer sistema cerrado que controla un segundo sistema cerrado. El servosistema comprende un depósito 1013 de regulación y un servodepósito 1050. El servodepósito 1050 controla mecánicamente un aparato 100 implantado a través de una interconexión 1054 mecánica. El aparato tiene una cavidad expansible/contactable. Esta cavidad se expande o contrae preferiblemente suministrando fluido hidráulico desde el depósito 1052 ajustable más grande en conexión fluida con el aparato 10. Alternativamente, la cavidad contiene gas comprimible, que se puede comprimir y expandir bajo el control del servodepósito 1050.

El servodepósito 1050 también puede ser parte del propio aparato.

En una realización, el depósito de regulación se coloca subcutáneamente debajo de la piel del paciente y se acciona empujando la superficie exterior del mismo por medio de un dedo. Este sistema se ilustra en las figuras 45a-c. En la figura 45a, se muestra un depósito 1013 de regulación subcutánea flexible conectado a un servodepósito 1050 en forma de protuberancia por medio de un conducto 1011. Este servodepósito 1050 en forma de fuelle está incluido en un aparato 10 flexible. En el estado que se muestra en la figura 45a, el servodepósito 1050 contiene un mínimo de fluido y la mayor parte del fluido se encuentra en el depósito 1013 de regulación. Debido a la interconexión mecánica entre el servodepósito 1050 y el aparato 10, la forma exterior del aparato 100 se contrae, es decir, ocupa menos de su volumen máximo. Este volumen máximo se muestra con líneas discontinuas en la figura.

La figura 45b muestra un estado en el que un usuario, como el paciente en el que se implanta el aparato, presiona el depósito 1013 de regulación para que el fluido contenido en él fluya a través del conducto 1011 y dentro del servodepósito 1050, que, gracias a su forma de fuelle, se expande longitudinalmente. Esta expansión, a su vez, expande el aparato 100 para que ocupe su volumen máximo, estirando así la pared del estómago (no mostrada), con la que entra en contacto.

El depósito 1013 de regulación está preferentemente provisto de medios 1013a para mantener su forma después de la compresión. Este medio, que se muestra esquemáticamente en la figura, mantendrá así el aparato 100 en una posición estirada también cuando el usuario suelta el depósito de regulación. De esta forma, el depósito de regulación funciona esencialmente como un interruptor de encendido/apagado del sistema.

Ahora se describirá una realización alternativa de funcionamiento hidráulico o neumático con referencia a las figuras 26 y 27a-c. El diagrama de bloques que se muestra en

La figura 46 comprende un primer sistema cerrado que controla un segundo sistema cerrado. El primer sistema comprende un depósito 1013 de regulación y un servodepósito 1050. El servodepósito 1050 controla mecánicamente un depósito 1052 ajustable más grande a través de una interconexión 1054 mecánica. Un aparato 100 implantado que tiene una cavidad expansible/contactable es a su vez controlado por el depósito 1052 ajustable más grande mediante el suministro de fluido hidráulico desde el depósito 1052 ajustable más grande en conexión fluida con el aparato 10.

Ahora se describirá un ejemplo de esta realización con referencia a la figura 47a-c. Al igual que en la realización anterior, el depósito de regulación se coloca de forma subcutánea bajo la piel del paciente y se acciona empujando la superficie exterior del mismo con un dedo. El depósito 1013 de regulación está en conexión fluida con un servodepósito 1050 en forma de fuelle por medio de un conducto 1011. En el primer sistema 1013, 1011, 1050 cerrado que se muestra en la figura 31a, el servodepósito 1050 contiene un mínimo de fluido y la mayor parte del fluido se encuentra en el depósito 1013 de regulación.

El servodepósito 1050 está conectado mecánicamente a un depósito 1052 ajustable más grande, que en este ejemplo también tiene forma de fuelle, pero con un diámetro mayor que el servodepósito 1050. El depósito 1052 ajustable más grande está en conexión fluida con el aparato 10. Esto significa que cuando un usuario empuja el depósito 1013 de regulación, desplazando así fluido del depósito 1013 de regulación al servodepósito 1050, la expansión del servodepósito 1050 desplazará un mayor volumen de fluido del depósito 1052 ajustable más grande al aparato 10 . En otras palabras, en este servo invertido, un pequeño volumen en el depósito de regulación se comprime con una fuerza mayor y esto crea un movimiento de un área total mayor con menos fuerza por unidad de área.

Como en la realización anterior descrita anteriormente con referencia a las figuras 45a-c, el depósito 1013 de regulación está preferiblemente provisto de medios 1013a para mantener su forma después de la compresión. Este medio, que se muestra esquemáticamente en la figura, mantendrá así el aparato 100 en una posición estirada también cuando el usuario suelta el depósito de regulación. De esta forma, el depósito de regulación funciona esencialmente como un interruptor de encendido/apagado del sistema.

La figura 48 muestra un sistema de la invención, mostrándose la piel de un paciente como "S", y con un aparato 30 de la invención implantado en un paciente, "Int", y con otros detalles en el exterior del paciente, "Ext".

Además del aparato 30, el equipo implantado comprende un transformador 302 de energía como se ha descrito anteriormente, una batería 1022 y, como alternativa o complemento, un acumulador 1016, estando controlados tanto el transformador de energía como la batería/acumulador por el dispositivo 1015 de control.

El "equipo externo" comprende un control remoto, que se muestra como posiblemente compuesto por dos partes, es decir, un transmisor o transceptor para transmitir y posiblemente recibir energía hacia/desde el dispositivo 302, y un control remoto I, que puede estar integrado en una unidad física junto con el transmisor o el transceptor.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una válvula (5; 10; 20; 30; 50) artificial para implantación en el cuerpo de un mamífero, que comprende:

una carcasa (12; 37; 61); y

un mecanismo de cierre;

en el que el mecanismo de cierre comprende una primera parte (11; 21, 22; 31, 32, 33; 51) móvil adaptada para moverse con respecto a la carcasa (12; 37; 61) para asumir una posición abierta y una posición cerrada para abrir y cerrar, respectivamente, un flujo de sangre a través de un vaso sanguíneo del cuerpo, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada;

en el que el mecanismo (11; 21, 22; 31, 32, 33; 51) de cierre está adaptado para controlar el movimiento de la primera parte móvil y para permitir que la primera parte móvil se mueva en respuesta a un parámetro físico del mamífero, o un parámetro funcional de un dispositivo (8) utilizado por el mamífero, alcanzando un valor umbral predeterminado, siendo el parámetro físico o funcional uno o más de los siguientes:

la presión sanguínea en al menos un lado de la válvula artificial o la diferencia de presión sanguínea entre un lado interior y otro exterior de la válvula artificial en su posición cerrada,

el flujo de sangre en un punto definido en el sistema circulatorio del mamífero,

un parámetro físico relacionado con la contracción de un músculo del mamífero,

un parámetro generado por el cuerpo relacionado con la contracción del músculo cardíaco del mamífero, y una señal generada por un dispositivo relacionada con la contracción del músculo cardíaco del mamífero; caracterizada por que el mecanismo de cierre está adaptado para:

- en una posición cerrada de la primera parte móvil, permitir que la primera parte móvil se mueva libremente en un movimiento pasivo de apertura, y

- en una posición de la primera parte móvil entre las posiciones abierta y cerrada, controlar el movimiento de la primera parte móvil, no permitiendo así movimientos pasivos.

2. La válvula artificial de la reivindicación 1, en la que el mecanismo de cierre está adaptado para operar activamente la primera parte móvil para asumir al menos una de:

la posición abierta,

la posición cerrada.

3. La válvula artificial de la reivindicación 1, en la que el mecanismo de cierre está dispuesto para accionar de forma continua o intermitente la primera parte móvil para que adopte la posición cerrada.

4. La válvula (5; 20; 30) artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el mecanismo de cierre comprende además al menos uno de:

una segunda parte (21, 22; 31, 32, 33) móvil, en la que dicha primera y segunda partes móviles están adaptadas para cooperar para asumir la posición cerrada y abierta, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada para cerrar o limitar el flujo de sangre a través de dicho vaso sanguíneo, y

una segunda y una tercera parte(21, 22; 31, 32, 33) móvil , en las que la primera, segunda y tercera partes móviles están adaptadas para cooperar para asumir la posición cerrada y abierta, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada para cerrar o limitar el flujo de sangre a través de dicho vaso sanguíneo;

en la que dichas partes (21, 22; 31, 32, 33) móviles están adaptadas para cooperar para formar una cúpula cuando están dispuestas en la posición cerrada.

5. La válvula (5; 20; 30) artificial de la reivindicación 4, en la que dichas partes móviles están unidas de forma pivotante en una primera y segunda bisagra (13, 13'; 23, 23'; 24, 24'; 34, 34', 35 , 35', 36, 36') respectivas en dicha carcasa (12; 37), de modo que dichas partes móviles puedan moverse para asumir la posición abierta o cerrada, así como posiciones entre dichas posiciones abierta y cerrada, y en la que la primera y la las segundas bisagras de al menos una de dichas partes (21, 22; 31, 32, 33) móviles están colocadas en o adyacentes a un punto de encuentro de las partes móviles.

6. La válvula (10; 20) artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo (30) receptor para recibir una señal de cierre y suministrar dicha señal al mecanismo de cierre, que está adaptado para hacer que la(s) parte(s) móvil(es) asuma(n) el posición cerrada en respuesta a dicha señal.

7. La válvula artificial de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende un dispositivo (30) receptor para recibir una transmisión eléctrica a través de un cableado o de forma inalámbrica y para suministrar dicha señal al mecanismo (31) operativo, que está adaptado para provocar que la(s) parte(s) (12, 13; 17, 18, 19) móvil(es) para asumir la posición de cerrada o abierta en respuesta a dicha señal.

8. La válvula artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el mecanismo de cierre comprende una parte curva provista de una ranura que comprende porciones que están alternativamente inclinadas entre sí, y en la que el mecanismo de cierre comprende además al menos un pasador dispuesto en una de los partes móviles y configurada para ser guiada en dicha ranura para hacer que la parte móvil se mueva con el movimiento del pasador en la ranura, en la que la ranura comprende una primera zona en la que el pasador puede moverse libremente, y una segunda zona en la que el movimiento del pasador es controlado por el mecanismo de cierre.

9. La válvula artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el parámetro físico es la presión sanguínea o la diferencia de presión, y en la que dicho umbral es 5 mmHg o 10 mmHg o mayor.

10. La válvula (5; 10; 20; 30; 50) artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho mecanismo de cierre comprende además un imán y una bobina (83) adaptados para interactuar entre sí para hacer que la primera parte móvil asuma la posición cerrada.

11. La válvula artificial según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, adaptada para pasar a través de un trocar laparoscópico en el cuerpo del paciente, y además adaptada para insertarse en la arteria femoral y además adaptada para ser liberada dentro del corazón o vaso sanguíneo.

12. La válvula (10, 20) artificial de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera parte (12, 13; 17, 18, 19) móvil comprende al menos uno de:

material de titanio,

una superficie estructurada que permite el crecimiento de material de mamífero sobre ella, y

material de válvula de mamífero para cubrir las partes móviles.

13. La válvula artificial según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de accionamiento para accionar al menos parcialmente el mecanismo de cierre y adaptada para colocarse fuera de un vaso sanguíneo o corazón, en la que dicha unidad de accionamiento está adaptada para suministrar energía inalámbrica o magnética, y en la que el mecanismo de cierre está adaptado para recibir dicha energía para hacer que la primera parte móvil se mueva.

14. La válvula artificial según la reivindicación 13, en la que dicha unidad de accionamiento comprende un estator adaptado para colocarse fuera del vaso sanguíneo o el corazón, y un rotor adaptado para colocarse:

dentro del torrente sanguíneo, en la que dicho estator está adaptado para suministrar energía inalámbrica o magnética al rotor colocado dentro del torrente sanguíneo, provocando movimientos de la primera parte móvil cuando se coloca dentro del torrente sanguíneo, o

fuera del torrente sanguíneo, en la que dicho rotor comprende un acoplamiento magnético para accionar por medio de energía cinética al menos una parte de la primera parte móvil colocada dentro del torrente sanguíneo.

15. La válvula artificial según la reivindicación 11, que comprende una unidad de control interna, adaptada para al menos uno de:

controlar el mecanismo de cierre de acuerdo con pulsos eléctricos o contracciones musculares del corazón detectadas por un sensor,

transmitir pulsos de energía a un electrodo para lograr y controlar las contracciones del corazón, en el que dicha unidad de control está adaptada para coordinar el mecanismo de cierre, en la que dicha unidad de control interna está comprendida en una fuente de energía interna.