ES2960837T9

ES2960837T9 - Un aparato para la anticoncepción masculina temporal

Info

Publication number: ES2960837T9
Application number: ES22190026T
Authority: ES
Inventors: Peter Forsell
Original assignee: Implantica Patent Ltd
Current assignee: Implantica Patent Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2024-05-24
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: JP2022183214A; SI2346456T1; CY1124557T1; CA2776506A1; JP2016026104A; EP4122432A1; WO2010047644A1; AU2009307128C1; CN102245136B; EP2346456A1; JP2012505021A; EP2346456A4; AU2009307128B2; CN102245136A; JP6166328B2; EP4122432C0; EP2346456B1; BRPI0920348A2; JP6666307B2; EP4122432B1

Description

DESCRIPCIÓN

Un aparato para la anticoncepción masculina temporal

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un sistema y un aparato para la anticoncepción masculina que opera para cerrar un conducto deferente durante un período temporal controlado.

Antecedentes

Una vía común de anticoncepción masculina es la oclusión del conducto deferente (el conducto de transporte del espermatozoide). La vasectomía es una intervención quirúrgica para cortar el conducto deferente y lo más frecuente es la esterilidad permanente. Más recientemente, se han puesto a disposición otras alternativas mediante el suministro de dispositivos que se insertan en el conducto deferente y obtienen un efecto de sellado. Una técnica de este tipo se describe en la Patente de Estados Unidos núm. 6513528 que se refiere a un conjunto de tapones de silicona para su inserción en el conducto deferente. Sin embargo, incluso si esta tecnología representa una posibilidad de revertir el individuo a la fertilidad además se asocia con efectos secundarios, tal como la formación de anticuerpos contra el espermatozoide. Por lo tanto, es necesaria una técnica más suave para obtener una anticoncepción masculina controlada que admita la reversibilidad con una mínima afectación de las funciones del cuerpo. El objeto de la presente invención, como se describe más abajo, es un aparato, un sistema y una metodología que proporciona más seguridad y comodidad con la anticoncepción masculina en base a la oclusión del conducto deferente. El documento WO 2007/124128 A2 describe dispositivos implantables para el control del flujo en un vaso o conducto, así como también el uso de tales dispositivos para la restricción de los conductos deferentes para la anticoncepción masculina reversible.

Descripción de la invención

La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas. En términos generales, la presente descripción se refiere a un aparato de anticoncepción masculina para obtener la esterilidad temporal de un individuo mamífero masculino. El aparato comprende un dispositivo de restricción implantable adaptado para restringir el conducto deferente en la región aguas abajo de la ampolla durante un período controlado, de esta manera dicho dispositivo es capaz de evitar que los espermatozoides lleguen a la uretra. El aparato comprende además un dispositivo de control para controlar la operación del dispositivo de restricción. El dispositivo de restricción puede comprender un dispositivo de constricción hidráulico o mecánico, así como también un dispositivo de estimulación para, de forma independiente o conjunta en cualquier combinación, restringir de forma temporal los conductos deferentes.

En este contexto, la restricción del conducto deferente significa que este lumen se ocluye de manera que se evita que los espermatozoides lleguen a la uretra al operar sobre el conducto deferente desde fuera. Los términos “conducto deferente” pueden incluir un conducto deferente o ambos conductos deferentes. Al explicar la restricción controlada del conducto deferente de acuerdo con la invención, se usan además otros términos como “lumen” o “porción de tejido” u “órgano del cuerpo”, pero tales términos se considerarán como sinónimos funcionales. El término “ampolla” se refiere al agrandamiento del conducto deferente cerca de donde se encuentra con la vesícula seminal.

El término “aguas abajo de la ampolla” se refiere a una ubicación después de la ampolla en la dirección de la uretra y la vesícula seminal. En consecuencia, “aguas arriba de la ampolla” se referiría a una ubicación en el conducto deferente antes de la ampolla en dirección al testículo. Que el dispositivo de restricción se adapte para restringir el conducto deferente en esta región específica significa preferentemente que se diseña para acomodarse en esta región del cuerpo.

Al lograr una restricción del conducto deferente aguas abajo de la ampolla, el aparato admite una esterilización temporal fiable al proteger los espermatozoides compartimentados en la ampolla, de manera que el aparato puede ejercer inmediatamente su efecto anticonceptivo. Incluso si la principal utilidad del aparato es evitar el transporte del espermatozoide durante un período temporal controlado, por ejemplo, durante las relaciones sexuales al activar el dispositivo de restricción, determinadas realizaciones admiten además el soporte para el transporte de los espermatozoides a través del conducto deferente para ayudar a los individuos que tienen deficiencias en este sistema de transporte. Ventajosamente, la presente descripción admite un período de tiempo muy limitado en el que la restricción debe restringirse. Los tratamientos existentes deben cerrarse al menos 5 días antes de que sea seguro, el tiempo de vida de un espermatozoide, por lo tanto corren el riesgo de dañar los conductos deferentes. Además, el aparato evita que los espermatozoides se acumulen en los conductos deferentes debido a una restricción a largo plazo que puede dar lugar a complicaciones no deseadas.

El dispositivo de restricción puede adaptarse con mucho cuidado a la posición específica aguas abajo de la ampolla. La cantidad de espacio es limitado y los requisitos son específicos para permitir la colocación en esta región entre la próstata y la ampolla de los conductos deferentes. Debido a que la ampolla comprende un depósito de espermatozoide, la restricción se realiza en la región aguas abajo para evitar cualquier posibilidad de que el espermatozoide llegue a la uretra durante las relaciones. El dispositivo de restricción además, puede adaptarse, cuando sea relevante, para lograr la restricción del conducto de salida estrechamente situado de las vesículas seminales. Una restricción simultánea de este conducto de salida debe considerarse como uno de los efectos obtenibles con la presente invención.

De acuerdo con una realización, el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de constricción para constreñir al menos una porción de una pared de tejido del conducto deferente aguas abajo de la ampolla para detener el flujo en el conducto deferente. Para este propósito, el aparato comprende un dispositivo de restricción ajustable y un dispositivo de operación para operar mecánica o hidráulicamente el dispositivo de restricción ajustable para cambiar la restricción de una porción de pared del conducto deferente. El dispositivo de operación opera preferentemente el dispositivo de restricción de una manera no magnética y/o no manual. Preferentemente, el dispositivo de operación comprende un dispositivo de operación alimentado eléctricamente, tal como un motor o un servosistema. El término “servosistema” significa que el sistema incluye un mecanismo que transfiere una fuerza débil que actúa sobre un elemento móvil que tiene un recorrido largo en una fuerza fuerte que actúa sobre otro elemento móvil que tiene un recorrido corto. De acuerdo con una alternativa, el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de constricción que comprende al menos dos elementos de sujeción alargados que se extienden a lo largo del órgano en la dirección del flujo en el conducto deferente del paciente en diferentes lados del órgano, y el dispositivo de operación opera los elementos de sujeción para sujetar la porción de pared entre los elementos de sujeción para constreñir la porción de pared. El dispositivo de operación puede comprender alternativamente medios hidráulicos para ajustar hidráulicamente el dispositivo de restricción y un servo invertido conectado operativamente a los medios hidráulicos. El término “servo invertido” debe entenderse como un mecanismo que transfiere una fuerza fuerte que actúa sobre un elemento móvil que tiene un recorrido corto en una fuerza débil que actúa sobre un elemento móvil con un recorrido largo. Preferentemente, el servo invertido comprende al menos dos depósitos implantables que comprenden fluido hidráulico, y preferentemente un primer depósito es un depósito de regulación implantable de forma subcutánea. El servo invertido comprende además un segundo servodepósito implantable que preferentemente está en conexión fluida con el depósito de regulación. En una realización, el segundo servodepósito controla directamente la expansión/contracción del dispositivo de constricción. En otra realización, el servodepósito controla indirectamente la expansión/contracción del dispositivo de constricción, en donde el servo invertido comprende además un tercer depósito adaptado para implantarse en el abdomen, el retroperitoneo o la región pélvica y se conecta operativamente al segundo servodepósito para desplazar el fluido hidráulico de dicho tercer depósito para operar el dispositivo de constricción. Adecuadamente, el tercer depósito tiene un volumen mayor que el primer depósito. El tercer depósito puede estar en conexión fluida con el dispositivo de constricción y el servodepósito puede realizar el control del tercer depósito con una interconexión mecánica.

Alternativamente, el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de constricción mecánica no inflable y el dispositivo de operación comprende medios hidráulicos que ajustan hidráulicamente el dispositivo de constricción mecánica.

De acuerdo con otra realización, el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de estimulación para estimular una porción de pared de la pared de tejido del conducto deferente en la región aguas abajo de la ampolla para contraer dicha porción de pared para influir en el flujo en el conducto deferente. Un dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular la porción de pared y el dispositivo de control es preferentemente operable desde fuera del cuerpo del paciente para el control de una fuente de energía implantable para liberar energía para usar en relación con la estimulación. El dispositivo de estimulación está adaptado para estimular diferentes áreas de la porción de pared y el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular intermitente e individualmente las áreas de la porción de pared. Esta estimulación individual e intermitente de diferentes áreas de la porción de pared del órgano permite que el tejido de la porción de pared mantenga una circulación sanguínea sustancialmente normal durante la operación del aparato de la invención. Más abajo se describen varias alternativas para lograr la restricción mediante la estimulación y componentes útiles.

Además, es una realización que el dispositivo de restricción comprenda una constricción operada mecánica o hidráulicamente como se describió anteriormente y un dispositivo de estimulación como se describió anteriormente. El dispositivo de control está adaptado para el control del dispositivo de constricción y el dispositivo de estimulación para restringir en combinación el conducto deferente.

La descripción muestra además, un método de estimulación de la ampolla que comprende el empleo de un aparato como se describe que tiene un dispositivo de estimulación para restringir el conducto deferente aguas abajo de la ampolla. De esta manera puede obtenerse una estimulación de la ampolla a contraflujo.

Además, la descripción muestra un sistema que incluye cualquier aparato descrito en las secciones anteriores. En una realización preferida, el sistema comprende al menos un conmutador implantable en el paciente para controlar el aparato de forma manual y no invasiva. En otra realización preferida, el sistema comprende un control remoto inalámbrico para controlar el aparato de forma no invasiva. En una realización preferida, el sistema comprende un dispositivo de operación hidráulica para operar el aparato. En otra realización, el sistema comprende comprender un motor o una bomba para operar el aparato. Otros componentes del sistema se describen con más detalle en la parte detallada de la presente descripción.

Estimulación

Al estimular el tejido neural o muscular existe el riesgo de lesionar o deteriorar el tejido con el tiempo, si la estimulación no se realiza adecuadamente. El aparato de la presente descripción se diseña para reducir o incluso eliminar ese riesgo. Por lo tanto, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular intermitentemente diferentes áreas de la porción de pared del órgano, de manera que al menos dos de las áreas se estimulan en diferentes puntos de tiempo, es decir, la estimulación se cambia de un área a otra área con el tiempo. Además, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación, de manera que un área de las diferentes áreas que actualmente no se estimula tiene tiempo de restablecer la circulación sanguínea sustancialmente normal antes de que el dispositivo de estimulación estimule el área nuevamente. Además, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular cada área durante periodos de tiempo sucesivos, en donde cada periodo de tiempo es suficientemente corto para mantener la circulación sanguínea satisfactoria en el área hasta que transcurra el periodo de tiempo. Esto da la ventaja de que el aparato de la presente invención permita la estimulación continua de la porción de pared del órgano para lograr el control de flujo deseado, manteniendo esencialmente con el tiempo las propiedades físicas naturales del órgano sin correr el riesgo de lesionar el órgano. Además, al cambiar físicamente los lugares de estimulación en el órgano a lo largo del tiempo, como se describió anteriormente, es posible crear un patrón de estimulación cambiante ventajoso en el órgano, con el fin de lograr un control de flujo deseado.

El dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para estimular una o más de las áreas de la porción de pared a la vez, por ejemplo al estimular secuencialmente las diferentes áreas. Además, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para propagar cíclicamente la estimulación de las áreas a lo largo de la porción de pared, preferentemente de acuerdo con un patrón de estimulación determinado. Para lograr la reacción deseada de la pared de tejido durante la estimulación de esta, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para variar, preferentemente cíclicamente, la intensidad de la estimulación de la porción de pared.

En una realización preferida, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular intermitentemente las áreas de la porción de pared con pulsos que preferentemente forman trenes de pulsos. Al menos una primera área y una segunda área de las áreas de la porción de pared pueden estimularse repetidamente con un primer tren de pulsos y un segundo tren de pulsos, respectivamente, de manera que los trenes de pulsos primero y segundo se cambien con el tiempo con relación a entre sí. Por ejemplo, puede estimularse la primera área con el primer tren de pulsos, mientras que la segunda área no se estimula con dicho segundo tren de pulsos, y viceversa. Alternativamente, los trenes de pulsos primero y segundo pueden cambiarse con relación a entre sí, de manera que los trenes de pulsos primero y segundo al menos se solapan parcialmente entre sí.

Los trenes de pulsos pueden configurarse de muchas maneras diferentes. Por lo tanto, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para variar las amplitudes de los pulsos de los trenes de pulsos, el ciclo de trabajo de los pulsos individuales de cada tren de pulsos, el ancho de cada pulso de los trenes de pulsos, la duración de cada tren de pulsos, la frecuencia de repetición de los pulsos de los trenes de pulsos, la frecuencia de repetición de los trenes de pulsos, el número de pulsos de cada tren de pulsos, y/o los periodos de tiempo de inactividad entre los trenes de pulsos. Pueden emplearse varios trenes de pulsos de diferentes configuraciones para lograr el efecto deseado.

En caso de que el dispositivo de control controle el dispositivo de estimulación para variar los períodos de inactividad entre los trenes de pulsos que estimulan el área respectiva de la porción de pared, es posible además el control de cada período de tiempo de inactividad entre los trenes de pulsos para que dure lo suficiente como para restablecer sustancialmente la circulación sanguínea normal en el área cuando ésta no se estimula durante los periodos de tiempo de inactividad.

Estimulación eléctrica

Preferentemente, el dispositivo de estimulación es un dispositivo de estimulación alimentado eléctricamente que estimula eléctricamente la porción de pared de tejido del órgano corporal del paciente, preferentemente con pulsos eléctricos. Esta realización es particularmente adecuada para aplicaciones en las que la porción de pared incluye fibras musculares que reaccionan a estímulos eléctricos. En esta realización, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular la porción de pared con pulsos eléctricos preferentemente en forma de trenes de pulsos eléctricos, cuando la porción de pared está en estado constreñida, para provocar la contracción de la porción de pared. Por supuesto, la configuración de los trenes de pulsos eléctricos puede ser similar a los trenes de pulsos descritos anteriormente y el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para estimular eléctricamente las diferentes áreas de la pared del órgano de la misma manera como se describió anteriormente.

El dispositivo de estimulación eléctrica comprende adecuadamente al menos uno, preferentemente una pluralidad de elementos eléctricos, tales como electrodos, para su acoplamiento y estimulación de la porción de pared con pulsos eléctricos. Opcionalmente, los elementos eléctricos pueden colocarse en una orientación fija con relación a entre sí. El dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación eléctrica para energizar eléctricamente los elementos eléctricos, uno a la vez, o grupos de elementos eléctricos a la vez. Preferentemente, el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación eléctrica para energizar cíclicamente cada elemento con pulsos eléctricos. Opcionalmente, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar los elementos eléctricos, de manera que los elementos eléctricos se energicen uno a la vez en secuencia, o de manera que un número o grupos de elementos eléctricos se energicen al mismo tiempo. Además, los grupos de elementos eléctricos pueden energizarse secuencialmente, ya sea de manera aleatoria o de acuerdo con un patrón predeterminado.

Los elementos eléctricos pueden formar cualquier patrón de elementos eléctricos. Preferentemente, los elementos eléctricos forman un patrón alargado de elementos eléctricos, en donde los elementos eléctricos son aplicables en la pared del órgano del paciente, de manera que el patrón alargado de elementos eléctricos se extiende longitudinalmente a lo largo de la pared del órgano, y los elementos se apoyan en las respectivas áreas de la porción de pared. El patrón alargado de elementos eléctricos puede incluir una o más hileras de elementos eléctricos que se extienden longitudinalmente a lo largo de la pared del órgano. Cada hilera de elementos eléctricos puede formar una trayectoria recta, helicoidal o en zigzag de elementos eléctricos, o cualquier forma de trayectoria. El dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar sucesivamente los elementos eléctricos longitudinalmente a lo largo del patrón alargado de elementos eléctricos en una dirección opuesta o en la misma dirección que la del flujo en el lumen del paciente.

Opcionalmente, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar sucesivamente los elementos eléctricos desde una posición sustancialmente en el centro de la porción de pared constreñida hacia ambos extremos del patrón alargado de elementos eléctricos. Cuando el lumen del órgano se mantenga cerrado durante un tiempo relativamente largo, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar los elementos eléctricos, de manera que los elementos eléctricos energizados formen dos ondas de elementos eléctricos energizados que avanzan simultáneamente desde el centro de la porción de pared constreñida en dos direcciones opuestas hacia ambos extremos del patrón alargado de elementos eléctricos. Tales ondas de elementos eléctricos energizados pueden repetirse una y otra vez sin dañar el órgano y sin mover fluido o gas en ninguna dirección en el lumen del órgano.

El dispositivo de control controla adecuadamente el dispositivo de estimulación para energizar los elementos eléctricos, de manera que los elementos eléctricos actualmente energizados formen al menos un grupo de elementos eléctricos energizados adyacentes. De acuerdo con una primera alternativa, los elementos del grupo de elementos eléctricos energizados forman una trayectoria de elementos eléctricos energizados. La trayectoria de los elementos eléctricos energizados puede extenderse al menos en parte alrededor del órgano del paciente. En una segunda alternativa, los elementos del grupo de elementos eléctricos energizados pueden formar dos trayectorias de elementos eléctricos energizados que se extienden en lados mutuos del órgano del paciente, preferentemente sustancialmente transversales a la dirección del flujo en el lumen del órgano. En una tercera alternativa, los elementos del grupo de elementos eléctricos energizados pueden formar más de dos trayectorias de elementos eléctricos energizados que se extienden en diferentes lados del órgano del paciente, preferentemente sustancialmente transversales a la dirección del flujo en el lumen del paciente.

Preferentemente, los elementos eléctricos forman una pluralidad de grupos de elementos, en donde los grupos forman una serie de grupos que se extienden a lo largo del órgano del paciente en la dirección del flujo en el lumen del paciente. Los elementos eléctricos de cada grupo de elementos eléctricos pueden formar una trayectoria de elementos que se extiende al menos en parte alrededor del órgano del paciente. En una primera alternativa, los elementos eléctricos de cada grupo de elementos eléctricos pueden formar más de dos trayectorias de elementos que se extienden en diferentes lados del órgano del paciente, preferentemente sustancialmente transversales a la dirección del flujo en el lumen del paciente. El dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar los grupos de elementos eléctricos en la serie de grupos de manera aleatoria, o de acuerdo con un patrón predeterminado. Alternativamente, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar sucesivamente los grupos de elementos eléctricos en la serie de grupos en una dirección opuesta, o en la misma dirección que la del flujo en el lumen del paciente, o en ambas dichas direcciones comenzando desde una posición sustancialmente en el centro de la porción de pared constreñida. Por ejemplo, grupos de elementos eléctricos energizados pueden formar ondas de avance de elementos eléctricos energizados, como se describió anteriormente; es decir, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para energizar los grupos de elementos eléctricos, de manera que los elementos eléctricos energizados formen dos ondas de elementos eléctricos energizados que avanzan simultáneamente desde el centro de la porción de pared constreñida en dos direcciones opuestas hacia ambos extremos del patrón alargado de elementos eléctricos.

Puede proporcionarse una estructura para sujetar los elementos eléctricos en una orientación fija. Aunque la estructura puede estar separada del dispositivo de constricción, es preferible que la estructura se integre en el dispositivo de constricción, que es un diseño práctico y facilita la implantación de los dispositivos de estimulación y constricción. Cuando los elementos eléctricos formen un patrón alargado de elementos eléctricos, la estructura puede ser aplicable en el órgano del paciente de manera que el patrón alargado de elementos eléctricos se extienda a lo largo del órgano en la misma dirección que el flujo en el lumen del paciente y los elementos colinden las áreas respectivas de la porción de pared del órgano.

Estimulación térmica

En otra realización, el dispositivo de estimulación estimula térmicamente la porción de pared del órgano. Por lo tanto, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para enfriar la porción de pared, cuando la porción de pared se constriñe, para provocar la contracción de la porción de pared. Por ejemplo, el dispositivo de constricción puede constreñir la porción de pared para al menos restringir el flujo en el lumen, y el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para enfriar la porción de pared constreñida para provocar la contracción de esta, de manera que el flujo en el lumen esté al menos más restringido, o más restringido pero no detenido, o detenido. Alternativamente, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para calentar la porción de pared, cuando la porción de pared se constriñe y contrae, para provocar la expansión de la porción de pared. Cuando la porción de pared incluye un vaso sanguíneo, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de estimulación para enfriar el vaso sanguíneo y provocar la contracción de este, o calentar el vaso sanguíneo para provocar la expansión de este. Cuando sea aplicable, la estimulación térmica puede practicarse en cualquiera de las realizaciones de la presente invención, y la estimulación térmica puede controlarse en respuesta a varios sensores, por ejemplo, sensores de tensión, movimiento o presión.

Dispositivo de estimulación y/o constricción controlado por sensor

Como se mencionó anteriormente, el aparato puede comprender al menos un sensor implantable, en donde el dispositivo de control controla el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación en respuesta a las señales del sensor. Generalmente, el sensor detecta directa o indirectamente al menos un parámetro físico del paciente, o al menos un parámetro funcional del aparato, o al menos un parámetro funcional de un implante médico en el paciente.

Pueden usarse muchos tipos diferentes de sensores para la detección de parámetros físicos. Por ejemplo, sensores de movimiento para la detección del movimiento de órganos, es decir contracciones naturales, tales como contracciones estomacales o intestinales, sensores de presión para la detección de la presión en el órgano, sensores de tensión para la detección de la tensión del órgano, sensores de flujo para la detección del flujo de fluido en el lumen del órgano, sensores espectrofotométricos, sensores de Ph para para la detección de la acidez o alcalinidad del fluido en el lumen del órgano, sensores de oxígeno para la detección del contenido de oxígeno del fluido en el lumen del órgano, o sensores para la detección de la distribución de la estimulación en el órgano estimulado. Puede usarse cualquier sensor concebible para la detección de cualquier otro tipo de parámetro físico útil.

Además, pueden usarse muchos tipos diferentes de sensores que detectan los parámetros funcionales del aparato para el control del dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación. Por ejemplo, sensores para la detección de parámetros eléctricos de componentes eléctricos implantados del aparato, o sensores para la detección del funcionamiento de los motores implantados del aparato.

El sensor puede comprender un sensor de presión para la detección como el parámetro físico una presión en el cuerpo del paciente que se relaciona con la presión en el lumen del órgano corporal del paciente, en donde el dispositivo de control controla el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación para cambiar la constricción de la porción de pared del paciente en respuesta al sensor de presión que realiza la detección de un valor predeterminado de presión medida.

Alternativamente, o en combinación con el sensor de presión, puede proporcionarse un sensor de posición para la detección como el parámetro físico la orientación del paciente con respecto a la horizontal. El sensor de posición puede ser una versión biocompatible de lo que se muestra en las patentes de Estados Unidos 4942 668 y 5900 909. Por ejemplo, el dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación para cambiar la constricción de la porción de pared del paciente en respuesta a la detección del sensor de posición de que el paciente ha asumido una orientación sustancialmente horizontal,es decirque el paciente está acostado.

Los sensores descritos anteriormente pueden usarse en cualquiera de las realizaciones de la invención, cuando corresponda.

El dispositivo de control puede realizar el control del dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación para cambiar la constricción de la porción de pared del paciente en respuesta a la hora del día. Para ese propósito, el dispositivo de control puede incluir un mecanismo de reloj para controlar el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación para cambiar la constricción de la porción de pared del paciente para aumentar o disminuir la influencia sobre el flujo en el lumen durante diferentes períodos de tiempo del día. En caso de que se proporcione un sensor de cualquiera de los tipos descritos anteriormente para la detección de un parámetro físico o funcional, ya sea el mecanismo de reloj se usa para controlar el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación, siempre y cuando el parámetro detectado por el sensor no anule el mecanismo de reloj, o el sensor se use para controlar el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación siempre y cuando el mecanismo de reloj no anule al sensor. Adecuadamente, el dispositivo de control produce una indicación, tal como una señal de sonido o información mostrada, en respuesta a las señales del sensor.

El dispositivo de control puede comprender una unidad de control interna implantable que controla directamente el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación en respuesta a las señales del sensor. El dispositivo de control puede comprender además un control remoto inalámbrico adaptado para establecer parámetros de control de la unidad de control interna desde fuera del paciente sin penetrar mecánicamente al paciente. Al menos uno de los parámetros de control, que puede configurar el control remoto inalámbrico, es el parámetro físico o funcional. Adecuadamente, la unidad de control interna incluye el mecanismo de reloj mencionado anteriormente, en donde el control remoto inalámbrico está adaptado además para configurar el mecanismo de reloj.

Alternativamente, el dispositivo de control puede comprender una unidad de control externa fuera del cuerpo del paciente para controlar el dispositivo de constricción y/o el dispositivo de estimulación en respuesta a las señales del sensor.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá ahora con más detalle, por medio de ejemplos no limitantes y con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:

Las Figuras 1A a 1F muestran esquemáticamente un aparato de acuerdo con la invención implantado en un ser humano.

La Figura 1G ilustra un sistema para tratar una enfermedad, en donde el sistema incluye un aparato de cualquiera de las Figuras 1A a 1F implantado en un paciente.

Las Figuras 2-16 muestran esquemáticamente varias realizaciones del sistema para alimentar de forma inalámbrica el aparato que se muestra en las Figuras 1A-1F.

La Figura 17 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una disposición para suministrar una cantidad precisa de energía usada para la operación del aparato que se muestra en la Figura 2.

La Figura 18 muestra esquemáticamente una realización del sistema, en el que el aparato se opera con energía unida a un cable.

La Figura 19 es un diagrama de bloques más detallado de una disposición para controlar la transmisión de energía inalámbrica usada para la operación del aparato que se muestra en la Figura 2.

La Figura 20 es un circuito para la disposición que se muestra en la Figura 19, de acuerdo con un posible ejemplo de implementación.

Las Figuras 21-27 muestran varias formas de disponer la alimentación hidráulica o neumática de un aparato implantado en un paciente.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La Figura 1A es una vista esquemática de un aparato para la anticoncepción masculina como se ilustra en la Figura 1B. El aparato 100 de la Figura 1B muestra la restricción del conducto deferente 200A, 200B (conductos deferentes) aguas abajo de la ampolla del conducto deferente 220A, 220B. De esta manera, el aparato es operable para evitar de forma temporal que llegue a la uretra y proporcionar esterilidad limitada en el tiempo. El aparato 100 tiene un dispositivo de restricción 120 adaptado para constreñir el conducto deferente mecánica o hidráulicamente y un dispositivo de control 150 para controlar la operación del dispositivo de restricción a medida que se opera con un dispositivo de operación 170 ilustrado esquemáticamente. El dispositivo de control 150 se ubica de forma subcutánea e incluye una parte externa y una parte interna. Una unidad energizadora (dispositivo de transmisión de energía) 180 es capaz de suministrar al dispositivo con energía transmitida inalámbricamente a un dispositivo de transformación de energía 151 conectado a una fuente de energía 152 para suministrar energía a las partes del aparato que consumen energía. Una unidad de control remoto externa 190 es capaz de comunicarse con el dispositivo de control 150, la unidad de control interna 153 del dispositivo de control. La parte externa 150A del dispositivo de control 150 incluye las funciones necesarias para la operación externa tales como un puerto de inyección para el suministro de fluido hidráulico cuando la constricción se opera hidráulicamente y un botón de activación/desactivación para operar el dispositivo de restricción. La parte interna del dispositivo de control 150B puede incluir una serie de funciones necesarias para realizar el control y operar el dispositivo de restricción 120. En un dispositivo de restricción 120 operado hidráulicamente, el dispositivo de control 150 puede incluir una bomba 154 operable en un depósito de fluido hidráulico (no se muestra), de manera que el transporte de fluido desde el depósito activa el dispositivo de restricción para restringir el conducto deferente y el transporte de regreso al depósito desactiva el dispositivo de restricción para liberar el conducto deferente. La Figura 1C muestra el aparato de la Figura 1B sin ningún dispositivo de control. El dispositivo de restricción 120 es del mismo tipo que en la Figura 1B, pero aquí está adaptado para restringir tanto el conducto deferente como los conductos de salida de las vesículas seminales. La Figura 1D muestra un aparato de la Figura 1B o 1C con un dispositivo de restricción modificado 120A que opera con un dispositivo de estimulación en ambos conductos deferentes. El dispositivo de estimulación se representa aquí por un conjunto de electrodos. La Figura 1E muestra un aparato de la Figura 1B o 1C con un dispositivo de restricción que comprende un dispositivo de estimulación 120A y un dispositivo de constricción 120B controlado por el dispositivo de control para restringir ambos conductos deferentes por sus acciones combinadas. En una realización, el dispositivo de constricción 120B se opera manualmente con una bomba que opera en un depósito para realizar una constricción en el conducto deferente mientras que el dispositivo de estimulación que se opera por el dispositivo de control estimula el conducto deferente para obtener el efecto de bloqueo del transporte del espermatozoide. La Figura 1F muestra otra variante del aparato de la Figura 1B, en donde el dispositivo de restricción 120 incluye dos dispositivos de constricción, cada uno está adaptado para constreñir un conducto deferente y un conducto de salida de una vesícula seminal, respectivamente, con el fin de detener tanto el flujo de espermatozoides como el fluido seminal. La función del dispositivo de control y otras partes de la invención se explican más abajo junto con las Figuras 1G a la 27C.

La Figura 1G ilustra un sistema para tratar una enfermedad que comprende un aparato 1010 de la presente invención colocado en el abdomen de un paciente. Un dispositivo de transformación de energía implantado 302 está adaptado para suministrar energía a los componentes del aparato que consumen energía a través de una línea de suministro de energía 303. Un dispositivo externo de transmisión de energía 304 para energizar de forma no invasiva el aparato 10 transmite energía mediante al menos una señal de energía inalámbrica. El dispositivo de transformación de energía implantado 1002 transforma la energía de la señal de energía inalámbrica en energía eléctrica que se suministra a través de la línea de suministro de energía 1003.

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 magnético o eléctrico, o un campo magnético y eléctrico combinado.

El dispositivo inalámbrico de transmisión de energía 1004 puede transmitir una señal portadora para transportar la señal de energía inalámbrica. Tal señal portadora puede incluir digital, analógica 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.

Generalmente hablando, el dispositivo de transformación de energía 1002 se proporciona para realizar la transformación de la energía inalámbrica de una primera forma transmitida por el dispositivo de transmisión de energía 1004 en energía de una segunda forma, que típicamente es diferente de la energía de la primera forma. El aparato implantado 10 es operable en respuesta a la energía de la segunda forma. El dispositivo de transformación de energía 1002 puede alimentar directamente el aparato con la energía de segunda forma, ya que el dispositivo de transformación de energía 1002 transforma la energía de primera forma transmitida por el dispositivo de transmisión de energía 1004 en la energía de segunda forma. El sistema puede incluir además un acumulador implantable, en donde la energía de segunda forma se usa al menos parcialmente para cargar el acumulador.

Alternativamente, la energía inalámbrica transmitida por el dispositivo de transmisión de energía 1004 puede usarse para alimentar directamente el aparato, ya que la energía inalámbrica se transmite por el dispositivo de transmisión de energía 1004. Cuando el sistema comprende un dispositivo de operación para operar el aparato, como se describirá más abajo, la energía inalámbrica transmitida por el dispositivo de transmisión de energía 1004 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 sonoras y el dispositivo de transformación de energía 1002 puede incluir un elemento piezoeléctrico para la transformación de las ondas sonoras 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 energizan con energía eléctrica. Otros componentes eléctricos implantables del sistema pueden ser al menos un protector del nivel de tensión 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. Preferentemente, 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 fuera del cuerpo del paciente para liberar energía electromagnética inalámbrica, y la energía electromagnética inalámbrica liberada se usa para operar el aparato. Alternativamente, el dispositivo de transmisión de energía se controla desde fuera del cuerpo del paciente para liberar energía inalámbrica no magnética, y la energía inalámbrica no magnética liberada se usa para operar el aparato.

El dispositivo externo de transmisión de energía 1004 incluye además un control remoto inalámbrico que tiene un transmisor de señal externo para la transmisión de una señal de control inalámbrica para controlar el aparato de forma no invasiva. La señal de control se recibe por un receptor de señal implantado que puede incorporarse en el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 o estar separado de él.

La señal de control inalámbrica puede incluir una señal modulada en frecuencia, amplitud o fase o una combinación de estas. 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 magnético o eléctrico, o un campo magnético y eléctrico combinado.

El control remoto inalámbrico puede transmitir una señal portadora para transportar la señal de control inalámbrica. Tal señal portadora puede incluir digital, analógica 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 preferentemente una señal de onda portadora electromagnética para transportar las señales de control digitales o analógicas.

La Figura 2 ilustra el sistema de la Figura 1G en forma de un diagrama de bloques más generalizado que muestra el aparato 10, el dispositivo de transformación de energía 1002 que alimenta el aparato 10 a través de la línea de suministro de energía 1003 y el dispositivo externo de transmisión de energía 1004, la piel del paciente 1005, generalmente se muestra 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 3 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 2, excepto que además se implanta en el paciente un dispositivo de inversión en forma de un conmutador eléctrico 1006 operable, por ejemplo, mediante energía polarizada para realizar la inversión del aparato 10. Cuando el conmutador se opera mediante energía polarizada, el control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004 transmite una señal inalámbrica que transporta energía polarizada y el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 transforma la energía polarizada inalámbrica en una corriente polarizada para operar el conmutador eléctrico 1006. Cuando la polaridad de la corriente se cambia mediante el dispositivo de transformación de energía implantado 1002, el conmutador eléctrico 1006 invierte la función realizada por el aparato 10.

La Figura 4 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 2, excepto que se proporciona un dispositivo de operación 1007 implantado en el paciente para operar el aparato 10 entre el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 y el aparato 10. Este dispositivo de operación puede tener la forma de un motor 1007, tal como un servomotor eléctrico. El motor 1007 se alimenta con energía del dispositivo de transformación de energía implantado 1002, ya que el control remoto del dispositivo externo de transmisión de energía 1004 transmite una señal inalámbrica al receptor del dispositivo de transformación de energía implantado 1002.

La Figura 5 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 2, excepto que comprende además un dispositivo de operación que se implanta en el paciente, que tiene forma de ensamble 1008 que incluye una unidad de motor/bomba 1009 y un depósito de fluido 1010. En este caso, el aparato 10 se opera hidráulicamente, es decir, el fluido hidráulico se bombea por la unidad de motor/bomba 1009 desde el depósito de fluido 1010 a través de un conducto 1011 hasta el aparato 10 para operar el aparato, y el fluido hidráulico se bombea por la unidad de motor/bomba 1009 de regreso desde el aparato 10 al depósito de fluido 1010 para devolver el aparato a una posición inicial. El dispositivo de transformación de energía implantado 1002 transforma la energía inalámbrica en una corriente, por ejemplo, una corriente polarizada, para alimentar la unidad de motor/bomba 1009 a través de una línea de suministro de energía eléctrica 1012.

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

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

Como alternativa, el control remoto inalámbrico descrito anteriormente puede reemplazarse 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 a presión colocado debajo de la piel.

La Figura 6 muestra una realización de la invención que comprende el dispositivo externo de transmisión de energía 1004 con su control remoto inalámbrico, el aparato 10, en este caso operado hidráulicamente, y el dispositivo de transformación de energía implantado 1002, y que comprende además un depósito de fluido hidráulico 1013, una unidad de motor/bomba 1009 y un dispositivo de inversión en forma de dispositivo de cambio de la válvula hidráulica 1014, todos implantados en el paciente. Por supuesto, la operación hidráulica podría realizarse fácilmente, simplemente al cambiar la dirección de bombeo y, por lo tanto, puede omitirse 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 de motor/bomba 1009 es un motor eléctrico. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 alimenta la unidad de motor/bomba 1009 con energía de la energía transportada por la señal de control, de manera que la unidad de motor/bomba 1009 distribuye el fluido hidráulico entre el depósito de fluido hidráulico 1013 y el aparato 10. El control remoto del dispositivo externo de transmisión de energía 1004 controla el dispositivo de cambio de la válvula hidráulica 1014 para cambiar la dirección del flujo de fluido hidráulico entre una dirección en la que el fluido se bombea mediante la unidad de motor/bomba 1009 desde el depósito de fluido hidráulico 313 al aparato 10 para operar el aparato, y otra dirección opuesta en la que el fluido se bombea mediante la unidad de motor/bomba 1009 de regreso desde el aparato 10 al depósito de fluido hidráulico 1013 para devolver el aparato a una posición inicial.

La Figura 7 muestra una realización de la invención que comprende el dispositivo externo de transmisión de energía 1004 con su control remoto inalámbrico, el aparato 10, el dispositivo de transformación de energía implantado 1002, una unidad de control interna implantada 1015 controlada por el control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, un acumulador implantado 1016 y un capacitor implantado 1017. La unidad de control interna 1015 dispone el almacenamiento de energía eléctrica recibida del dispositivo de transformación de energía implantado 1002 en el acumulador 1016, que suministra energía al aparato 10. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, la unidad de control interna 1015 libera ya sea la energía eléctrica del acumulador 1016 y transfiere la energía liberada a través de las líneas de alimentación 1018 y 1019, o transfiere directamente la energía eléctrica del dispositivo de transformación de energía implantado 1002 a través de una línea de alimentación 1020, el capacitor 1017, que estabiliza la corriente eléctrica, una línea de alimentación 1021 y la línea de alimentación 1019, para la operación del aparato 10.

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

De acuerdo con una alternativa, el capacitor 1017 en la realización de la Figura 7 puede omitirse. De acuerdo con otra alternativa, el acumulador 1016 en esta realización puede omitirse.

La Figura 8 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 2, excepto que se implantan además en el paciente una batería 1022 para suministrar energía para la operación del aparato 10 y un conmutador eléctrico 1023 para conmutar la operación del aparato 10. El conmutador eléctrico 1023 puede controlarse por el control remoto y puede además operarse por la energía suministrada por el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 para conmutar de un modo apagado, en el que la batería 1022 no está en uso, a un modo encendido, en el que la batería 1022 suministra energía para la operación del aparato 10.

La Figura 9 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 8, excepto que se implanta además en el paciente una unidad de control interna 1015 controlable por el control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004. En este caso, el conmutador eléctrico 1023 se opera mediante la energía suministrada por el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 para conmutar de un modo de apagado, en el que se impide al control remoto inalámbrico controlar la unidad de control interna 1015 y la batería no está en uso, a un modo de espera, en el que se permite que el control remoto realice el control de la unidad de control interna 1015 para liberar energía eléctrica de la batería 1022 para la operación del aparato 10.

La Figura 10 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 9, excepto que se sustituye un acumulador 1016 por la batería 1022 y los componentes implantados se interconectan de manera diferente. En este caso, el acumulador 1016 almacena energía del dispositivo de transformación de energía implantado 1002. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, la unidad de control interna 1015 controla el conmutador eléctrico 1023 para conmutar de un modo de apagado, en el que el acumulador 1016 no está en uso, a un modo de encendido, en el cual el acumulador 1016 suministra energía para la operación del aparato 10. El acumulador puede combinarse con o reemplazarse por un capacitor.

La Figura 11 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 10, excepto que se implanta además una batería 1022 en el paciente y los componentes implantados se interconectan de manera diferente. En respuesta a una señal de control del control remoto inalámbrico del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, la unidad de control interna 1015 controla el acumulador 1016 para suministrar energía para operar el conmutador eléctrico 1023 para conmutar de un modo apagado, en el que la batería 1022 no está en uso, a un modo encendido, en el que la batería 1022 suministra energía eléctrica para la operación del aparato 10.

Alternativamente, el conmutador eléctrico 1023 puede operarse por la energía suministrada mediante el acumulador 1016 para conmutar de un modo de apagado, en el que se impide al control remoto inalámbrico controlar la batería 1022 para suministrar energía eléctrica y no está en uso, a un modo de espera, en el que se permite al control remoto inalámbrico realizar el control de la batería 1022 para suministrar energía eléctrica para la operación del aparato 10.

Debe entenderse que el conmutador 1023 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. Preferentemente, el conmutador se controla desde fuera del cuerpo o, alternativamente, mediante una unidad de control interna implantada.

La Figura 12 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 8, excepto que además se implantan en el paciente un motor 1007, un dispositivo mecánico de inversión en forma de caja de cambios 1024 y una unidad de control interna 1015 para controlar la caja de cambios 1024. La unidad de control interna 1015 controla la caja de cambios 1024 para invertir la función realizada por el aparato 10 (operado mecánicamente). Aún más simple es conmutar 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 un recorrido más largo para actuar.

La Figura 13 muestra una realización de la invención idéntica a la de la Figura 19 excepto que los componentes implantados se interconectan de manera diferente. Por lo tanto, en este caso, la unidad de control interna 1015 se alimenta por la batería 1022 cuando el acumulador 1016, adecuadamente un capacitor, activa el conmutador eléctrico 1023 para conmutar a un modo de encendido. Cuando el conmutador eléctrico 1023 está en su modo encendido, la unidad de control interna 1015 puede realizar el control de la batería 1022 para suministrar o no suministrar energía para la operación del aparato 10.

La Figura 14 muestra esquemáticamente combinaciones concebibles de componentes implantados del aparato para lograr varias opciones de comunicación. Básicamente, están el aparato 10, la unidad de control interna 1015, la unidad de motor o bomba 1009 y el dispositivo externo de transmisión de energía 1004 que incluye el control remoto inalámbrico externo. Como ya se ha descrito anteriormente, el control remoto inalámbrico transmite una señal de control que se recibe por la unidad de control interna 1015, que a su vez controla los varios componentes implantados del aparato.

Puede implantarse en el paciente un dispositivo de retroalimentación, que comprende preferentemente un sensor o dispositivo de medición 1025, para la detección de 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 del cuerpo, 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 1025 puede disponerse para detectar un parámetro funcional. El parámetro funcional puede correlacionarse 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 consiste en; 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, preferentemente a través de la unidad de control interna. La retroalimentación puede enviarse desde el cuerpo a través del sistema de transferencia de energía o un sistema de comunicación separado con receptor y transmisores. La unidad de control interna 1015, o alternativamente el control remoto inalámbrico externo del dispositivo externo de transmisión de energía 1004, puede realizar el control del aparato 10 en respuesta a las señales del sensor 1025. Puede combinarse un transceptor con el sensor 1025 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 de control interna 1015 puede comprender un receptor o transceptor de señales. Alternativamente, el control remoto inalámbrico puede comprender un receptor o transceptor de señales y la unidad de control interna 1015 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 10 desde el interior del cuerpo del paciente hacia fuera del mismo.

Cuando se implantan la unidad de motor/bomba 1009 y la batería 1022 para alimentar la unidad de motor/bomba 1009, la información relacionada con la carga de la batería 1022 puede retroalimentarse. Para ser más precisos, cuando se carga una batería o acumulador con retroalimentación de energía, se envía la información relacionada con dicho proceso de carga y en consecuencia se cambia el suministro de energía.

La Figura 15 muestra una realización alternativa en donde el aparato 10 se regula desde fuera del cuerpo del paciente. El sistema 1000 comprende una batería 1022 conectada al aparato 10 a través de un conmutador eléctrico subcutáneo 1026. Por lo tanto, la regulación del aparato 10 se realiza de forma no invasiva al presionar manualmente el conmutador subcutáneo, de manera que la operación del aparato 10 se enciende y apaga. Se apreciará que la realización que se muestra es una simplificación y que pueden añadirse al sistema componentes adicionales, tales como una unidad de control interna o cualquier otra parte descrita en la presente solicitud. Además, pueden usarse dos conmutadores subcutáneos. En la realización preferida, un conmutador implantado envía información a la unidad de control interna para realizar una determinada función predeterminada y cuando el paciente vuelve a presionar el conmutador, la función se invierte.

La Figura 16 muestra una realización alternativa, en donde el sistema 1000 comprende un depósito de fluido hidráulico 1013 conectado hidráulicamente al aparato. La regulación no invasiva se realiza al presionar 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 envía datos relacionados con el aparato o el paciente al comunicador de datos externo y/o el comunicador de datos externo envía datos al comunicador de datos interno.

La Figura 17 ilustra esquemáticamente una disposición del sistema que es capaz de enviar información desde el interior del cuerpo del paciente hacia fuera del mismo para proporcionar 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 de energía interno implantado 1002 conectado a componentes implantados que consumen energía del aparato 10. Tal receptor de energía 1002 puede incluir una fuente de energía y/o un dispositivo de transformación de energía. Brevemente descrito, la energía inalámbrica se transmite desde una fuente de energía externa 1004a ubicada fuera del paciente y se recibe por el receptor de energía interno 1002 ubicado en el interior 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 conmutador 1026. Se determina un balance de energía entre la energía recibida por el receptor de energía interno 1002 y la energía usada 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 por lo tanto una indicación precisa de la cantidad correcta de energía necesaria, que es suficiente para operar el aparato 10 adecuadamente, pero sin provocar un aumento indebido de la temperatura.

En la Figura 17, la piel del paciente se indica mediante una línea vertical 1005. Aquí, el receptor de energía comprende un dispositivo de transformación de energía 1002 ubicado en el interior del paciente, preferentemente justo debajo de la piel del paciente 1005. Generalmente hablando, el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 puede colocarse en el abdomen, el tórax, la fascia muscular (por ejemplo, en la pared abdominal), de forma subcutánea o en cualquier otro lugar adecuado. El dispositivo de transformación de energía implantado 1002 está adaptado para recibir energía inalámbrica E transmitida desde la fuente de energía externa 1004a proporcionada en un dispositivo externo de transmisión de energía 1004 ubicado fuera de la piel del paciente 1005 en los alrededores del dispositivo de transformación de energía implantado 1002.

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 de energía externa 1004a y una bobina secundaria adyacente dispuesta en el dispositivo de transformación de energía implantado 1002. Cuando se alimenta una corriente eléctrica a través de la bobina primaria, se induce energía en forma de tensión en la bobina secundaria que puede usarse para alimentar los componentes implantados del aparato que consumen energía, por ejemplo, después de almacenar la energía entrante en una fuente de energía implantada, tal como una batería recargable o un capacitor. 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 puede usarse cualquier tipo de energía inalámbrica.

La cantidad de energía recibida por el receptor de energía implantado puede compararse con la energía usada por los componentes implantados del aparato. Se entiende entonces que el término “energía usada” incluye además la energía almacenada por los componentes implantados del aparato. Un dispositivo de control incluye una unidad de control externa 1004b que controla la fuente de energía externa 1004a en base al balance de energía determinado para regular la cantidad de energía transferida. Con el fin de 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 de control interna implantada 1015 conectada entre el conmutador 1026 y el aparato 10. La unidad de control interna 1015 puede por lo tanto disponerse para recibir varias medidas obtenidas por los sensores adecuados o similares, no se muestran, midiendo determinadas características del aparato 10, reflejando de alguna manera la cantidad requerida de energía necesaria para la adecuada operación del aparato 10. Por otra parte, la condición actual del paciente además puede detectarse por medio de sensores o dispositivos de medición adecuados, con el fin de proporcionar parámetros que reflejen la condición del paciente. Por lo tanto, tales características y/o parámetros pueden relacionarse con el estado actual del aparato 10, tal como el consumo de energía, el modo operativo y la temperatura, así como también la condición del paciente reflejada por parámetros tales como; la temperatura del cuerpo, la presión arterial, los latidos cardíacos 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 acumulador 1016 puede conectarse opcionalmente al dispositivo de transformación de energía implantado 1002 a través de la unidad de control 1015 para acumular la energía recibida para su uso posterior por el aparato 10. Alternativa o adicionalmente, también pueden medirse las características de tal acumulador, que además reflejan la cantidad requerida de energía. El acumulador puede reemplazarse por una batería recargable, y las características medidas pueden relacionarse con el estado actual de la batería, cualquier parámetro eléctrico tal como consumo de energía, tensión, temperatura, etc. Con el fin de proporcionar tensión y corriente suficiente al aparato 10, y además para evitar un calentamiento excesivo, se entiende claramente que la batería debe cargarse de forma óptima al recibir una cantidad correcta de energía del dispositivo de transformación de energía implantado 1002, es decir, no demasiado poca o demasiado. El acumulador puede además ser un capacitor con las características correspondientes.

Por ejemplo, las características de la batería pueden medirse periódicamente 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 de control interna 1015. Por lo tanto, cada vez que se realizan nuevas mediciones, la información almacenada sobre el estado de la batería puede actualizarse en consecuencia. De esta forma, puede “calibrarse” el estado de la batería al transferir una cantidad correcta de energía, para mantener la batería en óptimas condiciones. Por lo tanto, la unidad de control interna 1015 del dispositivo de determinación está adaptado para determinar el balance de energía y/o la cantidad de energía requerida actualmente, (ya sea energía por unidad de tiempo o energía acumulada) en base a las mediciones realizadas por los sensores o dispositivos de medición antes mencionados del aparato 10, o del paciente, o una fuente de energía implantada si se usa, o cualquier combinación de estos. La unidad de control interna 1015 se conecta además a un transmisor de señal interno 1027, dispuesto para transmitir una señal de control que refleja la cantidad de energía requerida determinada, a un receptor de señal externo 1004c conectado a la unidad de control externa 1004b. La cantidad de energía transmitida desde la fuente de energía externa 1004a luego puede regularse en respuesta a la señal de control recibida.

Alternativamente, el dispositivo de determinación puede incluir la unidad de control externa 1004b. En esta alternativa, las mediciones del sensor pueden transmitirse directamente a la unidad de control externa 1004b en donde el balance de energía y/o la cantidad requerida de energía actualmente puede determinarse por la unidad de control externa 1004b, integrando por lo tanto la función descrita anteriormente de la unidad de control interna 1015 en la unidad de control externa 1004b. En ese caso, puede omitirse la unidad de control interna 1015 y las mediciones del sensor se suministran directamente al transmisor de señal interno 1027 que envía las mediciones al receptor de señal externo 1004c y a la unidad de control externa 1004b. El balance de energía y la cantidad de energía requerida actualmente pueden determinarse por la unidad de control externa 1004b en base a esas mediciones del sensor.

Por lo tanto, la presente solución de acuerdo con la disposición de la Figura 17 emplea la retroalimentación de información que indica la energía requerida, que es más eficiente que las soluciones anteriores debido a que es en base al 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 usada por los componentes implantados del aparato que consumen energía. El aparato puede usar la energía recibida ya sea para consumir o para almacenar la energía en una fuente de energía implantada o similar. Los diferentes parámetros analizados anteriormente por lo tanto se usarían si fueran relevantes y necesarios y luego como una herramienta para determinar el balance de energía real. Sin embargo, tales parámetros pueden además ser necesarios per se para cualquier acción realizada internamente para operar específicamente el aparato.

El transmisor de señal interno 1027 y el receptor de señal externo 1004c pueden implementarse como unidades separadas mediante el uso de medios de transferencia de señal adecuados, tales como señales de radio, IR (infrarrojos) o ultrasónicas. Alternativamente, el transmisor de señal interno 1027 y el receptor de señal externo 1004c pueden integrarse en el dispositivo de transformación de energía implantado 1002 y la fuente de energía externa 1004a, respectivamente, para transportar las señales de control en una dirección inversa con relación a la transferencia de energía, básicamente mediante el uso de 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 ya sea 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, tal sistema integrado de energía y retroalimentación de información comprende un receptor de energía interno implantable para la recepción de la 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 la transmisión de la energía inalámbrica, el transmisor de energía que tiene 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 se recibe por la primera bobina del receptor de energía. Este sistema comprende además un conmutador de alimentación para conmutar 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 se recibe por el transmisor de energía externo en forma de una variación de impedancia en la carga de la segunda bobina externa, cuando el conmutador de alimentación conmuta la conexión de la primera bobina interna al primer circuito electrónico. Al implementar este sistema en la disposición de la Figura 17, el conmutador 1026 ya sea se separa y controla por la unidad de control interna 1015, o integra en la unidad de control interna 1015. Debe entenderse que el conmutador 1026 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 17 puede operar básicamente de la siguiente manera. El balance de energía se determina primero por la unidad de control interna 1015 del dispositivo de determinación. Una señal de control que refleja la cantidad requerida de energía se crea además por la unidad de control interna 1015, y la señal de control se transmite desde el transmisor de señal interno 1027 al receptor de señal externo 1004c. Alternativamente, el balance de energía puede determinarse por la unidad de control externa 1004b en dependencia de la implementación, como se mencionó anteriormente. En ese caso, la señal de control puede transportar los resultados de medición de varios sensores. La cantidad de energía emitida por la fuente de energía externa 1004a puede luego regularse por la unidad de control externa 1004b, en base al balance de energía determinado, por ejemplo, en respuesta a la señal de control recibida. Este proceso puede repetirse intermitentemente a determinados 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 puede regularse al ajustar varios parámetros de transmisión en la fuente de energía externa 1004a, tal como tensión, corriente, amplitud, frecuencia de onda y características de pulso.

Este sistema además puede usarse 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 provocar que la bobina externa encuentre el lugar óptimo para la transferencia de energía. Preferentemente, la bobina externa está adaptado para calibrar la cantidad de energía transferida para lograr la información de retroalimentación en el dispositivo de determinación, antes de que el factor de acoplamiento se maximice.

Esta información del factor de acoplamiento además puede usarse como una 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 la recepción de 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 la transmisión de energía inalámbrica, el transmisor de energía que tiene 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 se recibe 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 donde el segundo circuito electrónico incluye un dispositivo de determinación para la recepción de 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 18, aunque la transferencia inalámbrica de energía para la operación del aparato se ha descrito anteriormente para permitir una operación no invasiva, se apreciará que el aparato también puede operarse con energía unida por cable. Tal ejemplo se muestra en la Figura 18, en donde un conmutador externo 1026 se interconecta entre la fuente de energía externa 1004a y un dispositivo de operación, tal como un motor eléctrico 1007 que opera el aparato 10. Una unidad de control externa 1004b controla la operación del conmutador externo 1026 para efectuar la operación adecuada del aparato 10.

La Figura 19 ilustra diferentes realizaciones de cómo la energía recibida puede suministrarse y usarse por el aparato 10. Similar al ejemplo de la Figura 17, un receptor de energía interno 1002 recibe la energía inalámbrica E de una fuente de energía externa 1004a que se controla por una unidad de control de transmisión 1004b. El receptor de energía interno 1002 puede comprender un circuito de tensión constante, indicado como un cuadro discontinuo "Constante V" en la figura, para suministrar la energía a tensión constante al aparato 10. El receptor de energía interno 1002 puede comprender además un circuito de corriente constante, indicado como un cuadro discontinuo "Constante C" en la figura, para suministrar la energía a corriente constante al aparato 10.

El aparato 10 comprende una parte que consume energía 10a, que puede ser un motor, una bomba, un dispositivo de restricción o cualquier otro aparato médico que requiera energía para su operación eléctrica. El aparato 10 puede comprender además un dispositivo de almacenamiento de energía 10b para almacenar la energía suministrada desde el receptor de energía interno 1002. Por lo tanto, la energía suministrada puede consumirse directamente por la parte 10a que consume energía, o almacenarse por el dispositivo de almacenamiento de energía 10b, o la energía suministrada puede consumirse parcialmente y almacenarse parcialmente. El aparato 10 puede comprender además una unidad de estabilización de energía 10c para la estabilización de la energía suministrada desde el receptor de energía interno 1002. 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 de energía interno 1002 puede además acumularse y/o estabilizarse mediante una unidad de estabilización de energía separada 1028 ubicada fuera del aparato 10, antes de consumirse y/o almacenarse por el aparato 10. Alternativamente, la unidad de estabilización de energía 1028 puede integrarse en el receptor de energía interno 1002. En cualquier caso, la unidad de estabilización de energía 1028 puede comprender un circuito de tensión constante y/o un circuito de corriente constante.

Debe señalarse que la Figura 17 y la Figura 19 ilustran algunas opciones de implementación posibles pero no limitativas con respecto a cómo pueden disponerse y conectarse entre sí los varios componentes y elementos funcionales que se muestran. Sin embargo, el experto apreciará fácilmente que pueden realizarse muchas variaciones y modificaciones dentro del alcance de la presente invención.

La Figura 20 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 2,5 V 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 usada 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 típicamente se envía a un convertidor A/D y se convierte a un formato digital. Luego, la información digital puede enviarse al dispositivo externo de transmisión de energía, lo que le permite ajustar el nivel de energía transmitida. Otra posibilidad es tener un sistema por completo analógico que use comparadores que comparen el nivel de balance de energía con determinados 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 esquemática 20 muestra una implementación de circuito para un sistema que transfiere energía a los componentes de energía implantados del aparato de la presente invención desde fuera del cuerpo del paciente mediante el uso de la transferencia de energía inductiva. Un sistema de transferencia de energía inductiva típicamente usa una bobina de transmisión externa y una bobina de recepción interna. La bobina de recepción, LI, se incluye en la Figura 3 esquemática; las partes de transmisión del sistema se excluyen.

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 realizar la transmisión de la información solo deben considerarse como ejemplos de cómo implementar el sistema de control.

Detalles del circuito

En la Figura 20, 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 se recibe por la bobina de recepción de la energía LI. 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 Y1.

Los expertos en la técnica se darán cuenta de que las varias realizaciones anteriores del sistema podrían combinarse de muchas maneras diferentes. Por ejemplo, el conmutador eléctrico 1006 de la Figura 3 podría incorporarse en cualquiera de las realizaciones de las Figuras 6-12, el dispositivo de cambio de la válvula hidráulica 1014 de la Figura 6 podría incorporarse en la realización de la Figura 5, y la caja de cambios 1024 podría incorporarse en la realización de la Figura 4. Tenga en cuenta que el conmutador simplemente podría significar cualquier circuito o componente electrónico.

Las realizaciones descritas en relación con las Figuras 17, 19 y 20 identifican un método y un sistema para controlar la transmisión de energía inalámbrica a componentes implantados que consumen energía de un aparato operable eléctricamente. Tal método y sistema se definirán en términos generales en lo siguiente.

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 describió anteriormente. La energía inalámbrica E se transmite desde una fuente de energía externa ubicada fuera del paciente y se recibe por un receptor de energía interno ubicado en el interior del paciente, el receptor de energía interno se conecta a los componentes implantados del aparato que consumen energía para suministrar directa o indirectamente la energía recibida en el mismo. Se determina un balance de energía entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía usada 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. Puede detectarse un cambio en el balance de energía para realizar el control de la transmisión de energía inalámbrica en base al cambio de balance de energía detectado. Además, puede detectarse una diferencia entre la energía recibida por el receptor de energía interno y la energía usada por el dispositivo médico, para el control de la transmisión de energía inalámbrica en base a la diferencia de energía detectada.

Al controlar la transmisión de energía, la cantidad de energía inalámbrica transmitida puede disminuirse 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 disminuirse aún más si la diferencia de energía detectada implica que la energía recibida es mayor que la energía usada, o viceversa. La disminución/aumento de la transmisión de energía puede corresponder luego a la magnitud de la diferencia de la energía detectada.

Como se mencionó anteriormente, la energía usada 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 los parámetros eléctricos y/o físicos del dispositivo médico y/o parámetros físicos del paciente, la energía puede transmitirse para su consumo y almacenamiento de acuerdo con una tasa de transmisión por unidad de tiempo que se determina en base a dichos parámetros. La cantidad total de energía transmitida además 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 se relaciona con la integral en el tiempo de al menos un parámetro eléctrico medido relacionado con dicho balance de energía, la integral puede determinarse para una tensión y/o corriente monitoreadas relacionadas 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 una tensión y/o corriente monitoreadas relacionadas con el balance de energía.

La transmisión de energía inalámbrica desde la fuente de energía externa puede controlarse al aplicar pulsos eléctricos a la fuente de energía externa desde un primer circuito eléctrico para transmitir energía inalámbrica, los pulsos eléctricos tienen bordes delanteros y traseros, variando la duración de los primeros intervalos de tiempo entre los bordes delanteros y traseros sucesivos de los pulsos eléctricos y/o la duración de segundos intervalos de tiempo entre los bordes delanteros y traseros sucesivos de los pulsos eléctricos, y la transmisión de energía inalámbrica, la energía transmitida generada a partir de los pulsos eléctricos que tiene una alimentación variada, la variación de la alimentación en dependencia de la duración del primer y/o segundo intervalo de tiempo.

En ese caso, la frecuencia de los pulsos eléctricos puede ser sustancialmente constante al variar el primer y/o segundo intervalo de tiempo. Al aplicar pulsos eléctricos, los pulsos eléctricos pueden permanecer inalterados, excepto por la variación del primer y/o segundo intervalo de tiempo. La amplitud de los pulsos eléctricos puede ser sustancialmente constante al variar el primer y/o segundo intervalo de tiempo. Además, los pulsos eléctricos pueden variarse al variar solo las duraciones de los primeros intervalos de tiempo entre los sucesivos bordes delanteros y traseros de los pulsos eléctricos.

Puede suministrarse un tren de dos o más pulsos eléctricos en una hilera, en 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, dos o más trenes de pulsos seguidos pueden suministrarse en una hilera, en donde se varían las duraciones de los segundos intervalos de tiempo entre el borde trasero 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.

Al aplicar los pulsos eléctricos, los pulsos eléctricos pueden tener una corriente sustancialmente constante y una tensión sustancialmente constante. Los pulsos eléctricos además pueden tener una corriente sustancialmente constante y una tensión sustancialmente constante. Además, los pulsos eléctricos también pueden tener una frecuencia sustancialmente constante. Los pulsos eléctricos dentro de un tren de pulsos igualmente 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, tal periodo de tiempo de frecuencia puede estar en el intervalo del primer periodo de tiempo característico o tiempo constante o más corto.

Por lo tanto, se proporciona además un sistema que comprende un aparato como se describió anteriormente para controlar la transmisión de energía inalámbrica suministrada a los componentes implantados que consumen energía del aparato. 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, el receptor de energía interno que se conecta a los componentes implantables que consumen energía del aparato para suministrar directa o indirectamente la energía recibida al mismo. 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 usada por los componentes implantables que consumen energía del aparato, en donde el dispositivo de control controla la transmisión de energía inalámbrica desde el dispositivo externo de transmisión de energía, en base al 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 inductivamente 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 base al 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 usada por los componentes implantables que consumen energía del aparato, y el dispositivo de control controla la transmisión de energía inalámbrica en base a 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, en 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 usada, o viceversa, en donde la disminución/aumento de la transmisión de energía corresponde a la magnitud de dicha diferencia de energía detectada.

- La energía usada por el aparato se consume para operar el aparato y/o se almacena en al menos un dispositivo de almacenamiento de energía del aparato.

- Cuando se determinan los parámetros eléctricos y/o físicos del aparato y/o parámetros físicos del paciente, el dispositivo de transmisión de energía transmite la energía para su 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 determina además 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 se relaciona 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 una tensión y/o corriente monitoreadas relacionadas 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 una tensión y/o corriente monitoreadas relacionadas con el balance de energía.

- El dispositivo de transmisión de energía comprende una bobina ubicada 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 bordes delanteros y traseros, y el circuito eléctrico está adaptado para variar los primeros intervalos de tiempo entre los bordes delanteros y traseros sucesivos y/o los segundos intervalos de tiempo entre los bordes delanteros y traseros sucesivos de los pulsos eléctricos para variar la alimentación de la energía inalámbrica transmitida. Como resultado, el receptor de energía que recibe la energía inalámbrica transmitida tiene una alimentación variada.

- El circuito eléctrico está adaptado para suministrar los pulsos eléctricos para permanecer sin cambios excepto variando el primer y/o segundo intervalo de tiempo.

- El circuito eléctrico tiene una constante de tiempo y está adaptado para variar el primer y segundo intervalo de tiempo solo en el intervalo de la primera constante de tiempo, de modo que cuando se varían las duraciones del primer y/o segundo intervalo de tiempo, se varia la alimentación transmitida sobre la bobina.

- El circuito eléctrico está adaptado para suministrar los pulsos eléctricos que van a variarse al variar solo las duraciones de los primeros intervalos de tiempo entre los sucesivos bordes delanteros y traseros de los pulsos eléctricos.

- El circuito eléctrico está adaptado para suministrar un tren de dos o más pulsos eléctricos en una hilera, dicho tren que tiene un primer pulso eléctrico al comienzo del tren de pulsos y tiene un segundo pulso eléctrico al final del tren de pulsos, y

- las duraciones de los segundos intervalos de tiempo entre el borde trasero 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 se varían por el primer circuito electrónico.

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

- El circuito eléctrico tiene una constante de tiempo y está adaptado para variar el primer y segundo intervalo de tiempo solo en el intervalo de la primera constante de tiempo, de modo que cuando se varían las duraciones del primer y/o segundo intervalo de tiempo, se varia la alimentación transmitida sobre las primeras bobinas.

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

Las Figuras 21-24 muestran con más detalle diagramas de bloques de cuatro formas diferentes de alimentar hidráulica o neumáticamente un aparato implantado de acuerdo con la invención.

La Figura 21 se muestra con un sistema como se describió anteriormente. El sistema comprende un aparato implantado 10 y además un depósito de regulación separado 1013, una bomba unidireccional 1009 y una válvula alternativa 1014.

La Figura 22 muestra el aparato 10 y un depósito de fluido 1013. Al mover la pared del depósito de regulación o cambiar el tamaño de este de cualquier otra forma diferente, el ajuste del aparato puede realizarse sin ninguna válvula, simplemente con el libre paso de fluido en cualquier momento al mover la pared del depósito.

La Figura 23 muestra el aparato 10, una bomba de dos direcciones 1009 y el depósito de regulación 1013.

La Figura 24 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 de regulación 1013 y un servodepósito 1050. El servodepósito 1050 controla mecánicamente un aparato implantado 10 a través de una interconexión mecánica 1054. El aparato tiene una cavidad expandible/contraíble. Esta cavidad se expande o contrae preferentemente al suministrar el fluido hidráulico desde el depósito ajustable mayor 1052 en conexión fluida con el aparato 10. Alternativamente, la cavidad contiene gas comprimible, que puede comprimirse y expandirse bajo el control del servodepósito 1050.

El servodepósito 1050 puede además ser parte del propio aparato.

En una realización, el depósito de regulación se coloca de forma subcutánea debajo de la piel del paciente y se opera al empujar la superficie exterior del mismo por medio de un dedo. Este sistema se ilustra en las Figuras 25a-c. En la Figura 25a, se muestra un depósito de regulación subcutánea flexible 1013 conectado a un servodepósito 1050 en forma de protuberancia por medio de un conducto 1011. Este servodepósito 1050 en forma de fuelle se comprende en un aparato flexible 10. En el estado que se muestra en la Figura 25a, el servodepósito 1050 contiene un mínimo de fluido y la mayor parte del fluido se encuentra en el depósito de regulación 1013. Debido a la interconexión mecánica entre el servodepósito 1050 y el aparato 10, la forma exterior del aparato 10 se contrae, es decir, ocupa menos de su volumen máximo. Este volumen máximo se muestra con líneas discontinuas en la figura. La Figura 25b muestra un estado en donde un usuario, tal como el paciente en el que se implanta el aparato, presiona depósito de regulación 1013 para que el fluido contenido en el mismo 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 10 para que ocupe su volumen máximo, constriñendo de esta manera el conducto deferente aguas abajo de la ampolla (no se muestra), con la que entra en contacto.

El depósito de regulación 1013 se proporciona preferentemente con medios 1013a para mantener su forma después de la compresión. Este medio, que se muestra esquemáticamente en la figura, mantendrá por lo tanto el aparato 10 en una posición estirada además cuando el usuario libera el depósito de regulación. De esta forma, el depósito de regulación opera esencialmente como un conmutador de encendido/apagado del sistema.

Ahora se describirá una realización alternativa de operación hidráulica o neumática con referencia a las Figuras 26 y 27a-c. El diagrama de bloques que se muestra en la Figura 26 comprende un primer sistema cerrado que controla un segundo sistema cerrado. El primer sistema comprende un depósito de regulación 1013 y un servodepósito 1050. El servodepósito 1050 controla mecánicamente un depósito ajustable mayor 1052 a través de una interconexión mecánica 1054. Un aparato implantado 10 que tiene una cavidad expansible/contraíble es a su vez controlado por el depósito ajustable mayor 1052 mediante el suministro de fluido hidráulico desde el depósito ajustable mayor 1052 en conexión fluida con el aparato 10.

Ahora se describirá un ejemplo de esta realización con referencia a las Figuras 27a-c. Al igual que en la realización anterior, el depósito de regulación se coloca de forma subcutánea bajo la piel del paciente y se opera al empujar la superficie exterior del mismo por medio de un dedo. El depósito de regulación 1013 está en conexión fluida con un servodepósito 1050 en forma de fuelle por medio de un conducto 1011. En el primer sistema cerrado 1013, 1011, 1050 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 de regulación 1013.

El servodepósito 1050 se conecta mecánicamente a un depósito ajustable mayor 1052, que en este ejemplo además tiene forma de fuelle pero con un diámetro mayor que el servodepósito 1050. El depósito ajustable mayor 1052 está en conexión fluida con el aparato 10. Esto significa que cuando un usuario empuja el depósito de regulación 1013, desplazando de esta manera el fluido del depósito de regulación 1013 al servodepósito 1050, la expansión del servodepósito 1050 desplazará un mayor volumen de fluido del depósito ajustable mayor 1052 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 con referencia a las Figuras 25a-c, el depósito de regulación 1013 se proporciona preferentemente con medios 1013a para mantener su forma después de la compresión. Este medio, que se muestra esquemáticamente en la figura, mantendrá por lo tanto el aparato 10 en una posición estirada además cuando el usuario libera el depósito de regulación. De esta forma, el depósito de regulación opera esencialmente como un conmutador de encendido/apagado del sistema.

Claims

REIVINDICACIONES

i.Un aparato de anticoncepción masculina para obtener la esterilidad temporal de un ser humano masculino que comprende:

un dispositivo de restricción implantable adaptado para restringir los conductos deferentes en la región aguas abajo de la ampolla durante un período controlado, de esta manera dicho dispositivo es capaz de evitar que los espermatozoides lleguen a la uretra al operar sobre el conducto deferente desde fuera, y un dispositivo de control para controlar la operación del dispositivo de restricción.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de constricción para constreñir al menos una porción de una pared de tejido de los conductos deferentes aguas abajo de la ampolla para detener el flujo en los conductos deferentes.
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el dispositivo de constricción es ajustable y que comprende además un dispositivo de operación para la operación del dispositivo de constricción ajustable para cambiar la constricción de una porción de pared de los conductos deferentes.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en donde uno de:

- el dispositivo de constricción se opera manualmente,

- el dispositivo de operación opera el dispositivo de constricción mecánicamente, hidráulicamente o de manera no magnética y/o no manual,

- el dispositivo de operación comprende un dispositivo de operación alimentado eléctricamente, en donde preferentemente el dispositivo de operación comprende un motor o un servosistema,

- el dispositivo de operación opera mecánicamente el dispositivo de constricción, y en donde el dispositivo de constricción comprende al menos dos elementos de sujeción alargados que se extienden a lo largo del órgano en la dirección del flujo en los conductos deferentes del paciente en diferentes lados del órgano, y el dispositivo de operación opera los elementos de sujeción para sujetar la porción de pared entre los elementos de sujeción para constreñir la porción de pared.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de restricción comprende un dispositivo de estimulación para la estimulación de una porción de pared de la pared de tejido de los conductos deferentes en la región aguas abajo de la ampolla para contraer dicha porción de pared para influir en el flujo en los conductos deferentes.
6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en donde uno de:

- el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para ajustar la intensidad de la estimulación de la porción de pared en respuesta a un parámetro funcional detectado del aparato o un parámetro físico detectado del paciente,

- dicho dispositivo de control controla dicho dispositivo de estimulación para estimular la porción de pared constreñida para provocar la contracción de este, de manera que el flujo en los conductos deferentes se detenga o se detenga por completo,

- el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación en un primer modo para estimular la porción de pared constreñida para detener el flujo en los conductos deferentes y controla el dispositivo de estimulación en un segundo modo para detener la estimulación de la porción de pared para permitir el flujo en los conductos deferentes,

- el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular de manera intermitente e individualmente diferentes áreas de la porción de pared, de manera que al menos dos de las áreas se estimulen en diferentes puntos del tiempo,

- el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para estimular una o más áreas diferentes de la porción de pared a la vez, y en donde el dispositivo de control controla el dispositivo de estimulación para propagar cíclicamente la estimulación de las áreas a lo largo de la porción de pared en la misma dirección o en dirección opuesta del flujo en los conductos deferentes del paciente, o para propagar la estimulación de las áreas de acuerdo con un patrón de estimulación determinado,

- el dispositivo de estimulación estimula intermitente e individualmente diferentes áreas de la porción de pared del paciente con pulsos eléctricos, en donde el dispositivo de estimulación comprende al menos un elemento eléctrico para el acoplamiento a la porción de pared y para la estimulación de la porción de pared con pulsos eléctricos, o en donde el dispositivo de estimulación comprende una pluralidad de elementos eléctricos.
7. Un sistema, que comprende un aparato de acuerdo con la reivindicación 1.
8. Un sistema, que comprende un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una fuente de energía interna implantable para alimentar los componentes implantables que consumen energía del aparato, y una fuente de energía externa para transferir energía en un modo inalámbrico, en donde la fuente de energía interna puede cargarse por la energía transferida en el modo inalámbrico.