JP2004513751A - インプラントの遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法及び装置、並びにこの装置により利用されるインプラント - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器を含むインプラントの遠隔で、かつ有形連結なしでの利用の分野に関する。
【0002】
本発明は、電気機器を含むインプラントの、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法及び装置に特に関し、前記実施装置は、前記電気機器作動用のエネルギー源を構成する誘導源を含む。
【0003】
先行技術において、電気機器を含むインプラントの、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法及び装置、並びに特に国際特許願WO00/15158がすでに知られている。
【0004】
この特許願は、誘導源を含む送信器により、遠隔で、有形連結なしで利用し得る特殊なタイプの胃狭窄装置を対象とする。誘導源は、モータの利用に必要なエネルギーを伝送し、かつ特殊な周波数が選択される。一方は、前進命令を引き起こすため、他方は、後退命令を引き起こすためである。
【0005】
この装置の重大な不都合は、唯一の伝送可能な命令が:前進/後退であることにある。命令が受領されたこと、実行されたこと、かつどの程度実行されたかということを、装置を介して確認するいかなる手段もない。更に、この装置は、インプラントの電気機器の不適切な利用に対して必要なあらゆる保証を与えない。
【0006】
他方で、インプラントと通信することが可能な実施装置が存在するが、これらのシステムにおいて、インプラントは(モータ又はその他の)電気機器を作動させる独自のエネルギー源を含む;このことは、当然に大量のエネルギーを必要とするインプラントに関し、電力又は期間の点において実際的でない。というのもその場合、外科手術の際にエネルギー源を定期的に取り替えねばならないからである。
【0007】
本発明は、実施装置が、インプラントに情報を2進データ形状で送りながらインプラントと通信することが同時に可能であり、かつ唯一の手段、誘導源を用いてインプラントが含む電気機器を作動させるために、前記インプラントのエネルギー補給を提供することが同時に可能である、実施方法及び装置を提供して、先行技術の不都合を防ぐことを望む。本発明は、実施装置に情報を2進データ形状で送りながら実施装置と通信することが同時に可能であり、かつインプラントが含む電気機器の作動に必要なエネルギーを受け取ることが同時に可能であるインプラントを提供することも同様に望む。
【0008】
そのために、本発明は、最も広い意味において主要請求項に記載されたタイプのものである。
【0009】
本発明によれば、情報を2進データの形状で前記インプラントに伝送するために、前記誘導源による電磁界生成において変更を行う。
【0010】
好適には、前記情報伝送は、場合により時間遅延されるビットを用いて行われる。
【0011】
好適には、前記情報伝送は、実施装置からインプラントへ向けて、及びその逆で行われる。
【0012】
好適には、前記情報は:
−インプラントの通し番号;
−患者の識別子;
−最初の設置日;
−最後の処置日;
−処置数;
−インプラントの状態;
−処置内容の履歴;
−伝送の受領確認;
−動作実行の確認に、選択的又は累積的に関する。
【0013】
好適には、伝送の受領確認は、特殊なビットから構成される。
【0014】
このようにして本発明は、電気機器を含むインプラントの、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置に関し、前記実施装置は、前記電気機器作動用のエネルギー源を構成する誘導源を含み、前記実施装置は、情報を2進データの形状で前記インプラントに伝送するために、前記誘導源による電磁界生成において変更を行うことを可能にする手段を更に含む。
【0015】
好適には、電磁界生成において変更を行うことを可能にする前記手段は、送信アンテナに接続されるインバータから構成される。前記アンテナは、好ましくは、受信器に同様に接続され、かつ前記実施装置は、前記電磁界において受ける変更の検出及び処理モジュールを含む。
【0016】
好適には、実施装置は、表示及び制御装置に連結され、及び/又はインターフェースとして役立つコンピュータと通信可能なマイクロコントローラを含む。
【0017】
好適には、実施装置は、電磁界の振幅を最適化し得るために、切断電圧降圧器を同様に含む。
【0018】
本発明は、インプラント、及び特に、本発明による実施装置によって遠隔で、かつ有形連結なしで利用することが可能な胃狭窄装置にも同様に関する。
【0019】
好適には、前記インプラントは、情報を2進データの形状で前記実施装置に伝送するために、前記電磁界において変更を行うことを可能にする手段を含む。
【0020】
好適には、前記電磁界において変更を行うことを可能にする前記手段は、通信モジュールから構成される。
【0021】
好適には、インプラントによって伝送される前記情報は:
−インプラントの通し番号;
−患者の識別子;
−最初の設置日;
−最後の処置日;
−処置数;
−処置内容の履歴;
−伝送の受領確認;
−動作実行の確認に、選択的又は累積的に関する。
【0022】
その上、伝送の受領確認は、好ましくは特殊なビットから構成される。
【0023】
好適には、インプラントは、前記電磁界において変更を行うことを可能にする前記手段に連結されるマイクロコントローラを含む。
【0024】
好適には、前記電気機器は、回転子の位置センサを有するブラシレスモータである。
【0025】
本発明は、添付図面を参照して、本発明の実施態様の、専ら説明として以下になされる記載を用いてより良く理解されるであろう。
【0026】
本発明による遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法は、実施装置(10)を用いた、電気機器(21)を含むインプラント(20)の実施方法であって、前記実施装置(10)は、前記電気機器(21)作動用のエネルギー源を構成する誘導源(11)を含む。
【0027】
本発明による方法は、情報を2進データの形状で前記インプラント(20)に伝送するために、前記誘導源(11)による電磁界生成において変更を行うことを特徴とする。
【0028】
この方法の利用は、インプラントが、一旦体内に植え込まれると、行われる。従って利用は、資格を有する者により行われるが、あらゆる外科手術の外で行われる。
【0029】
情報の伝送は、場合により時間遅延されるビットを用いて行われ、前記ビットは、例えばオクテットのように、ワードを形成し得る。
【0030】
このようにして、実施装置(10)は、情報を2進データの形状で前記インプラント(20)に伝送するために、前記誘導源(11)による電磁界生成において変更を行うことを可能にする手段を含む。
【0031】
本発明による実施装置(10)は、胃狭窄リングを作るインプラント(20)の制御に関して焦点を合わせられたが、電気機器を使用するあらゆるタイプのインプラントにも同様に適合し得る。
【0032】
図1に図示された発明は、2つの要素に基づく:一方は、送信器/受信器インバータであり、かつ他方は、トランスポンダインプラントである。
【0033】
・送信器/受信器インバータ:エネルギーを胃インプラントに提供し、通信を管理し、人/機械のインターフェースを作るのは、このシステムである。それは、物質的に1つ又は幾つかの部分から構成され得る。このシステムは、次の要素を含む:
○幹線電源(19):配電区域の絶縁を保証し、力率補正器(PFC)を組み込み、降圧器(15)及びインバータ(12)の作動に必要な電力、並びに制御電圧を供給する;
○切断電圧降圧器(15):必要に応じて電磁界の強さを変調することを可能にする;
○完全ブリッジインバータ(12):この構造は、共振回路に加えられる電圧を制御するために必要である。それは、四角形の電圧を供給する。振幅変調は、降圧器(15)によって専ら管理される。このことにより、電子開閉器の転流周波数を制限することが可能になる。
○外部アンテナ(18):インプラントの作動に必要な電磁界を発生させるのは、コイルである。インプラント(20)に由来する信号を受けるのも同様にコイルである。コイルは、共振回路を構成するために、コンデンサ及び抵抗に結合される。
○通信信号検出及び処理モジュール(16):このモジュールにより、電流の位相差及び/又は外部アンテナ端子の電圧の僅かな変化から出るデータを抽出することが可能になる。
○発振器(17):完全ブリッジインバータ(12)の制御信号を発生させる。これらの信号は、非常に正確な時計に固定される。
○マイクロコントローラ(13):あらゆるシステムを操縦する。特に通信、電磁界の振幅、及び人/機械のインターフェースを管理する。
○表示及び制御、及び/又はパーソナルコンピュータへの連結装置(14):ディスプレー上に、インプラントによって通信された全てのデータがある。患者名のような情報は、パーソナルコンピュータで使用されるタイプの組み込まれたキーボードにより収集される。直列連結により、例えば装置の保守のために、パーソナルコンピュータと通信することが可能になる。
【0034】
・トランスポンダインプラント(20):
○内部アンテナ(24):インプラントが給電され、かつ外部と通信するのは、このコイルによる。それは、インバータと同じ周波数に較正される共振回路を作るためにコンデンサに結合される。
○電圧発生器(22):アンテナ(24)が受けるエネルギーから電圧を発生させる;
○通信モジュール(25):通信は、トランスポンダの原則に基づく。内部アンテナ端子の電圧変更は、外部アンテナ端子の電圧の僅かな振幅変化を引き起こし、かつ同様に外部共振回路内の電流の位相差変更を引き起こす。データを伝送するために、インバータは、誘導を短い瞬間遮断する。この遮断は、インプラント(20)のマイクロコントローラ(23)によって検出される。
○調整モジュール(26);マイクロコントローラ(23)端子への電圧を制限する。
○エネルギータンク(27):通信の幾つかの段階で、マイクロコントローラ(23)が給電されることを可能にする。
○マイクロコントローラ(23):インプラントの唯一の複雑な回路である。あらゆる通信を管理し、かつ狭窄の振幅を検査しながら、電気機器(21)を直接操縦もする。
○電気機器(21):例えば、回転子の位置センサを備えたブラシレス、「DC Brushless」タイプのマイクロモータである。ほとんど磨滅のないこのタイプのモータは、構造により、モータが行う回転数を正確に得ることを可能にする。
○狭窄リング(28):ビス−ナットのシステムによりマイクロモータによって作動される。
【0035】
インプラント(20)は、誘導によって給電される。誘導は、例えば115.2kHzの、一定の周波数である。全ての波形は、正弦曲線である。
【0036】
インプラント(20)は、一方で、マイクロモータから構成される電気機器(21)を操縦し、かつ他方で実施装置(10)との通信及びデータ記憶を可能にするマイクロコントローラ(23)を含む。
【0037】
インプラント(20)は、そのアンテナ(24)端子への電圧を変更して、外部と通信する。この変更は、外部アンテナ(18)、及び電流の位相差に対して加えられる電圧の変更という形で現れる。これらの変更の時間は、処理され、次に信号は、インバータのマイクロコントローラ(13)によって解釈される。
【0038】
外部からインプラント(20)へ向けて通信するために、電磁界の遮断を行う。その場合インプラントは、エネルギータンク(27)によって給電され、かつ遮断時間を測定し、それからデータを抽出する。
【0039】
内部から外部へ向けて、変更時間は、例えば0ロジックに500マイクロ秒、1ロジックに1ミリ秒及び受領確認に2ミリ秒である。1ビットは、2ミリ秒毎に伝送される。
【0040】
外部から内部へ向けて、変更時間は、例えば0ロジックに750マイクロ秒、1ロジックに1.5ミリ秒及び受領確認に3ミリ秒である。1ビットは、3ミリ秒毎に伝送される。
【0041】
インプラント(20)によって伝送されるデータのフォーマットは、例えば次の通りである:
○4オクテットにコード化されるインプラントの通し番号
○30オクテットにコード化される患者の識別子
○6オクテットの最初の設置日
○6オクテットの最後の処置日
○4オクテットの位置、すなわち8つの位置の履歴(リングの位置は3ビットにコード化、1オクテットにつき2つの位置)
○1オクテットの処置数。
【0042】
インプラント(20)へ伝送されるデータのフォーマットは、次の通りである:
○プログラミングモードで
■1オクテットにコード化される秘密コード
■4オクテットにコード化されるインプラントの識別子
■30オクテットにコード化される患者の識別子
■6オクテットの最初の設置日
○通常モードで:
■4オクテットにコード化されるインプラントの識別子
■1オクテットにコード化される到達すべき新規な位置
■移動確認後のみ、6オクテットの日付。
【0043】
特にインプラントの通信不良の場合に、プロセスを保障するために、リングを制御することを可能にする「マスターキー」通し番号を送ることが可能である。
【0044】
双通信方向において、伝送データの各オクテットは、その1オクテットのアドレスにより直接先行され、かつ伝送ワードの検査の和に対応する4ビットが直接次に続く。エラーがない場合、受信器は、受領確認を伝送する。その場合送信器は、次のデータを送る。送信器が受領確認を受領しない場合、同じデータを送ることを改めて試み、かつ10回の試みまで行い得る。
【0045】
このタイプの完全に独創的な通信により、あらゆる不良解釈、又は同じ周波数の誘導を有する他のシステムに由来する「海賊行為」に備えることが可能になる。
【0046】
電力を最低限度に抑えるために、電磁界の振幅は、インプラントの必要に応じて絶えず変調される。
【0047】
内部アンテナ(24)は、インプラント(20)内に配置される。アンテナは、その軸が皮膚にできるだけ垂直であるように、配置される。
【0048】
本発明を良く理解するためには、「物理的連結」とは、例えばケーブルのような有形連結を意味することに注意することが重要である。
【0049】
このように、ケーブルによるいかなる電気的連結もインプラント(20)及び実施装置(10)の間に作るべきでない。
【0050】
インプラントを作動させるために、患者の皮膚に外部アンテナ(18)を当てる。通電すると、電磁界の振幅は、インプラントとの通信を得るために最適化される。種々の検査作業後に、インプラントは、全てのデータを伝送する。一旦これらのデータが正しく受領されると、データは、実施装置(10)の表示及び制御装置(14)に表示される。その場合操作者は、到達すべき新規な位置を選択し得る。確認後、これらのデータは、インプラント(20)に送られる。次に電磁界は、マイクロモータに必要な電力を伝送するために、増大する。移動の最後に、情報は実施装置(10)に送られ、電磁界は公称値に戻る。実施装置(10)は、移動が正しく行われたかインプラントに尋ね、かつそれを操作者に通知する。
【0051】
図2は、システムの概要を図示する。
【0052】
以上において、本発明は、例として記載されている。当業者は、特許の範囲から逸脱することなく、本発明の様々な応用例を作り得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明による、インプラントの遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置、及びこの装置により利用されるインプラントの原則的図式を図示する。
【図2】
実施装置/インプラントアセンブリの機能の単純化したフローチャートを図示する。
Claims (18)
- 実施装置(10)を用いた、電気機器(21)を含むインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法であって、前記実施装置(10)は、前記電気機器(21)作動用のエネルギー源を構成する誘導源(11)を含む実施方法において、情報を2進データの形状で前記インプラント(20)に伝送するために、前記誘導源(11)による電磁界生成において変更を行うことを特徴とする実施方法。
- 前記情報伝送は、場合により時間遅延されるビットを用いて行われることを特徴とする請求項1に記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法(10)。
- 前記情報伝送は、実施装置(10)からインプラント(20)へ向けて、及びその逆で行われることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法(10)。
- 前記情報は:
−インプラントの通し番号;
−患者の識別子;
−最初の設置日;
−最後の処置日;
−処置数;
−インプラントの状態;
−処置内容の履歴;
−伝送の受領確認;
−動作実行の確認に、選択的又は累積的に関することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法(10)。 - 伝送の受領確認は、特殊なビットから構成されることを特徴とする請求項4に記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施方法(10)。
- 電気機器(21)を含むインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)であって、前記電気機器(21)作動用のエネルギー源を構成する誘導源(11)を含む実施装置(10)において、情報を2進データの形状で前記インプラント(20)に伝送するために、前記誘導源(11)による電磁界生成において変更を行うことを可能にする手段を含むことを特徴とする実施装置。
- 電磁界生成において中断を行うことを可能にする前記手段は、送信アンテナ(24)に接続されるインバータ(12)から構成されることを特徴とする請求項6に記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)。
- 前記アンテナ(24)は、受信器に接続されることを特徴とする請求項7に記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)。
- 表示及び制御装置(14)に連結され、及び/又はインターフェースとして役立つコンピュータと通信可能なマイクロコントローラ(13)を含むことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)。
- 電磁界の振幅を最適化し得るために、切断電圧降圧器(15)を含むことを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)。
- 前記実施装置(10)は、前記電磁界において受ける変更の検出及び処理モジュール(16)を含むことを特徴とする請求項6から10のいずれかに記載のインプラント(20)の、遠隔で、かつ有形連結なしでの実施装置(10)。
- インプラント(20)、及び特に、請求項6から11のいずれかに記載の実施装置(10)によって遠隔で、かつ有形連結なしで利用することが可能な胃狭窄装置。
- 情報を2進データの形状で前記実施装置(10)に伝送するために、前記電磁界において変更を行うことを可能にする手段を含むことを特徴とする請求項12に記載のインプラント(20)。
- 前記電磁界において変更を行うことを可能にする前記手段は、通信モジュール(25)から構成されることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のインプラント(20)。
- 前記情報は:
−インプラントの通し番号;
−患者の識別子;
−最初の設置日;
−最後の処置日;
−処置数;
−インプラントの状態;
−処置内容の履歴;
−伝送の受領確認;
−動作実行の確認に、選択的又は累積的に関することを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載のインプラント(20)。 - 伝送の受領確認は、特殊なビットから構成されることを特徴とする請求項15に記載のインプラント(20)。
- 前記電磁界において変更を行うことを可能にする前記手段に連結されるマイクロコントローラ(23)を含むことを特徴とする請求項12から16のいずれかに記載のインプラント(20)。
- 前記電気機器(21)は、回転子の位置センサを有するブラシレスモータであることを特徴とする請求項12から17のいずれかに記載のインプラント(20)。
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