JP7097888B2 - 埋め込み可能なシステム - Google Patents

Description

本発明は埋め込み可能なシステムに関する。

人体の特定の器官を監視または刺激するために多数の埋め込み可能なデバイスが使用されている。例えば、心臓刺激デバイス（または「ペースメーカー」）は多くの患者に埋め込まれている。これらのデバイスは、一般に、バッテリーなどの電源、監視される器官の挙動を監視するための１つまたは複数のセンサ、および／または刺激された器官に作用を及ぼすことが想定される刺激モジュールを含む。

しかしながら、そのような埋め込み可能なデバイスのバッテリーを定期的に充電または交換することが必要である。特に、多くの場合、この置換は外科的処置によって行われる。そのような処置は、病院施設の手術室で行われ、麻酔が必要であり、術後の監視のために病院施設に長期間滞在するため、比較的高価であり患者にとって拘束的である。さらに、いかなる外科的処置に関しても、手術中に患者が感染にかかる危険性がある。

他の場合では、上述したタイプの埋め込みデバイスが、患者の体外で患者に着用されたエネルギー貯蔵モジュールによって外部から給電される。例えば、いくつかの電源デバイスが、患者の皮膚および胸郭を通して刺激デバイスまで超音波によりエネルギーを伝達し得る。しかし、超音波は、骨を通過しにくく、このため、埋め込みデバイスに十分な電力を供給するために、埋め込みデバイスが胸郭の前方に位置させられる場合には、超音波源の配置において高い精度が必要とされる。さらに、患者の体外のこのような電源デバイスは、不体裁である。

いくつかの埋め込み可能なデバイスは、埋め込み可能なデバイスと外部デバイスとの間の電気的接続または流体移送を可能にする有線コネクタが装備され得る。このようにして、埋め込まれたデバイスのセンサによって測定された電源電流またはデータは、外部デバイスと交換される。この場合もやはり、患者の皮膚を貫通して現れるこれらのコネクタが不体裁となり、患者の日常生活に対して健康上のリスクおよび重大な制約を必然的にもたらす。

したがって、患者に対する制約がより少ない埋め込み可能なシステムが必要である。

この目的のために、患者の体内の固定位置に埋め込むのに適した中央デバイスとも呼ばれる第１のデバイスと、第２のデバイスが作動したときに患者の器官を刺激するのに適した少なくとも１つの第２のデバイスと、を備えた埋め込み可能なシステムが提案される。第１のデバイスは、第２のデバイスによる器官の刺激を指令するようにさらに構成され、器官は胃とは別の器官であることを特徴とし、第１デバイスが固定位置にあるとき、第１デバイスは患者の胃の中に収容され、胃壁に固定される。

実施形態によれば、埋め込み可能なシステムは、単独でまたは任意の技術的に可能な組み合わせによって、以下の特徴のうちの１つまたは複数を備える。
－ 第１のデバイスは第２のデバイスに電力を供給するように構成されている。
－ 中央デバイスは音波エミッタを含み、第２のデバイスは器官を刺激するのに適した刺激デバイスおよび音エネルギーの電気エネルギーへの変換器を含み、変換器は中央デバイスによって発信された音波を受信しそれに応答して刺激デバイスの電源電流を生成するのに適している。
－ 音波は超音波である。
－ 中央デバイスは電磁波エミッタを含み、第２のデバイスは、器官を刺激するのに適した刺激デバイスと、中央デバイスによって発信された電磁波を受信しそれに応答して刺激デバイスの電源電流を生成するのに適している変換器とを含む。
－ 器官は患者の心臓である。
－ 埋め込み可能なシステムは少なくとも２つの第２のデバイスを含む。
－ 第２のデバイスが右心室に埋め込まれることが想定され、さらに第２のデバイスが患者の心臓の左心室に埋め込まれることが想定される。
－ 器官は患者の神経である。
－ 器官は患者の横隔神経である。
－ 器官は患者の横隔膜である。
－ 中央デバイスが固定位置にあるとき、中央デバイスは胃の上部に収容される。
－ 中央デバイスまたは第２のデバイスは器官のパラメータの少なくとも１つの値を測定するのに適した少なくとも１つのセンサを含み、中央デバイスは、測定値に基づく器官への刺激を第２のデバイスによって指令するのに適したコントローラを含む。
－ 中央デバイスは、コントローラと、取外し可能な電気エネルギー・リザーバおよび電気エネルギー・リザーバを収容するのに適したコネクタを含む電源と、を備えている。コネクタは、接続位置にあり、好ましくは、患者に飲み込まれ、切断位置から自発的に接続位置に移動するように構成され、電気エネルギー・リザーバは、患者（Ｐ）の胃に収容され、コネクタから切断される。
－ 中央デバイスは、コントローラと、患者の体内に存在する少なくとも１つの化学種、特にグルコースを反応させることによって、コントローラの電源電流を生成するのに適した電源と、を備えている。
－ 中央デバイスは、コントローラと、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することによってコントローラの電源電流を生成するのに適した電源とを備えている。

本発明の特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ非限定的な例としてのみ提示された、以下の説明を読むことにより、明らかになろう。

電源を含む埋め込み可能なシステムの一例を示す図である。 患者の体内に埋め込まれた、図１の埋め込み可能なデバイスの概略図である。 図１の電源の概略図である。

埋め込み可能なシステム１０の第１の例が、図１に示される。

埋め込み可能なシステム１０は、アンカー１５と、中央デバイスとも呼ばれる第１のデバイス２０と、少なくとも１つの第２のデバイス２５とを含む。

アンカー１５、第１のデバイス２０および第２のデバイス２５によって形成されたリストからの少なくとも１つの要素が人体に埋め込まれることが想定されることは「埋め込み可能なシステム」によって理解される。
「埋め込み可能なシステム」とは、アンカー１５、第１のデバイス２０および第２のデバイス２５により構成されているリストの中の少なくとも１つの要素が、人体内に埋め込まれるように想定されたものとして理解される。

特に、「埋め込み可能な」とは、アンカー１５、第１のデバイス２０および第２のデバイス２５の中の少なくとも１つの要素が、厳密には１週間超の期間、好ましくは１月超の期間、好ましくは１年以上の期間にわたり、患者Ｐの体内に留まるように想定されたものとして理解される。

埋め込み可能なシステム１０が患者Ｐの体内に埋め込まれた場合の埋め込み可能なシステム１０は、図２概略的に示されている。

図２の例によれば、アンカー１５、中央デバイス２０および第２のデバイス２５はそれぞれ患者Ｐの体内に埋め込まれる。

アンカー１５は、患者Ｐの胃３０内の所定の位置に固定するのに適している。

例えば、アンカー１５は、胃３０の上部中に固定されるように構成されている。特に、アンカー１５は、胃３０の胃底中に固定されるように構成されている。例えば、アンカー１５は、胃底中においてＨｉｓ角に可能な限り近くに固定されることが想定される。

代替的には、アンカー１５は、胃３０の下部中に固定されるように構成されている。

アンカー１５は、好ましくは取り外し可能に、中央デバイス２０を支持するように構成されている。特に、アンカー１５と中央デバイス２０とは固定デバイスによって互いに固定されるように構成され、アンカー１５は、アンカー１５が胃３０の中に固定されるときに中央デバイス２０を固定位置に保持するように構成されている。

アンカー１５は、ヘッド３５と、第１のコネクタ４０とを含む。

ヘッド３５は、アンカー１５を所定の位置に固定するように構成されている。特に、ヘッド３５は、アンカー１５を胃３０の壁部に固定するように構成されている。

ヘッド３５は、例えば、ヘッド３５の２つのブランチ間において胃３０の壁部の一部分を把持するように構成された胃腸管クリップである。

代替的には、ヘッド３５は、胃３０の壁部に対して縫合糸を使用して縫合されるのに適している。

さらなる代替的な実施形態によれば、ヘッド３５は、胃粘膜が切開された後に胃粘膜内部に埋め込まれるのに適している。

第１のコネクタ４０は、中央デバイス２０をヘッド３５に固定するように構成されている。

中央デバイス２０は、第２のデバイス２５に電力を供給するように構成されている。

中央デバイス２０は、第１のコントローラ４５、第２のコネクタ５０、電源５５、第１のエミッタ／レシーバ６０、ハウジング６５、および送信機７０を含む。

第１のコントローラ４５はデータ処理部である。第１のコントローラ４５は、第１のメモリ７５と第１のプロセッサ８０とを含む。

代替的には、第１のコントローラ４５は、専用の集積回路またはプログラマブル論理構成要素の形態で具現化されている。

第１のプロセッサ８０は、第１のメモリ７５内の電子量または物理量として表されるデータを、レジスタ、或いは、他の種類のディスプレイ、発信器または記憶デバイスにおいて、第１のメモリ７５の物理データに対応する他の類似データに処理および／または変換するのに適している。

第１のプロセッサ８０はさらに、第１のエミッタ／レシーバ６０とデータを交換するように構成されている。

第２のコネクタ５０は、第１のコネクタ４０と協働して中央デバイス２０を固定位置に保持するように構成されている。

例えば、第２のコネクタ５０は、スナップ嵌めによって第１のコネクタ４０と協働するように構成されている。

代替的には、第２のコネクタ５０は、第２のコネクタを第１のコネクタに固定するように構成された磁石を含む。磁石は、例えば電磁石である。

さらなる代替的な実施形態によれば、第１のコネクタ４０は、螺合により第２のコネクタ５０に対して固定されるように構成されている。代替的には、第１のコネクタ４０は、第２のコネクタ５０中に形成された固定オリフィスと相補的な１つのまたは好ましくは２つの差し込みピン(bayonet)を含む。
さらなる代替実施形態によれば、第１のコネクタ４０は、ねじ止めによって第２のコネクタ５０に固定されるように構成されている。代替的には、第１のコネクタ４０は、第２のコネクタ５０に形成された固定オリフィスと相補的な１つまたは好ましくは２つの差し込みピン(bayonet)を含む。

好ましくは、第２のコネクタ５０は、中央デバイス２０がアンカー１５から分離可能であるように想定されている。特に、第２のコネクタ５０は、アンカー１５が患者Ｐの胃３０に固定されるときに中央デバイス２０がアンカー１５から分離可能であるように構成されている。

電源５５は図３に示されている。

電源５５は、第１のコントローラ４５に第１の電源電流Ｃ１を供給するように構成されている。

電源５５はさらに、送信機７０に第２の電源電流Ｃ２を供給するように構成されている。

電源５５は、第３のコネクタ８５と第１の電気エネルギー・リザーバ９０とを含む。

第３のコネクタ８５は、第１の電気エネルギー・リザーバ９０から第１の電源電流Ｃ１および第２の電源電流Ｃ２を受け取り、第１の電源電流Ｃ１を第１のコントローラ４５に、第２の電源電流Ｃ２を送信機７０にそれぞれに供給するように構成されている。

第３のコネクタ８５は、第１の電気エネルギー・リザーバ９０を収容するように構成されている。特に、第３のコネクタ８５は、接続位置において第１の電気エネルギー・リザーバ９０を少なくとも部分的に収容するように構成された空洞部９５の範囲を定める。

図３の例によれば、空洞部９５はハウジング６５の外側に現れる。特に、空洞部９５は、ハウジング６５の外側から空洞部９５内への第１の電気エネルギー・リザーバ９０の挿入を可能にするように構成されている。

第３のコネクタ８５はさらに、第１の電気エネルギー・リザーバ９０が接続位置にあるときに第１の電気エネルギー・リザーバ９０に電気的に接続されるように構成された２つの第１の電気接触子１００を含む。特に、２つの第１の電気接触子１００は空洞部９５の内側に現れる。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、電気エネルギーを貯蔵するように構成されている。特に、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、患者Ｐの体外の電気エネルギーを用いて充電され、第１の電気エネルギー・リザーバ９０が接続位置にあるときに放電されるように構成されている。例えば、第１の電気エネルギー・リザーバ９０はバッテリーを含む。代替的には、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、少なくとも１つのコンデンサまたは超コンデンサ(supercapacitor)を含む。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０が接続位置にあるとき、第１の電気エネルギー・リザーバは第１のコントローラ４５に第１の電源電流Ｃ１を供給するように構成されている。さらに、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、第１の電気エネルギー・リザーバ９０が接続位置にあるときに、送信機７０に第２の電源電流Ｃ２を供給するように構成されている。

図３の例によれば、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、第１の電気接触子１００と相補的な２つの第２の電気接触子１０５を含む。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、患者Ｐによって飲み込まれると想定され得る。

代替実施形態によれば、第１のエネルギー・リザーバ９０は内視鏡法で置換されるのに適している。

特に、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、厳密に６ミリリットル（ｍｌ）未満の容積を有する。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０はさらに、それぞれの方向に沿って測定された３つの寸法を有し、それぞれの方向は他の２つの方向に対して垂直であり、それぞれの寸法は厳密に５センチメートル（ｃｍ）未満である。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、接続位置と切断位置との間で移動可能である。第１の電気エネルギー・リザーバ９０が切断位置にあるとき、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は患者Ｐの胃３０内に収容されるが、第３のコネクタ８５には電気的に接続されない。切断位置にある場合、第１の電気エネルギー・リザーバは空洞部９５から完全に取り除かれる。

第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、切断位置から接続位置へ自発的に移動するように構成されている。例えば、第１の電気エネルギー・リザーバ９０はアトラクタ１１０を含む。

アトラクタ１１０は、第１の電気エネルギー・リザーバ９０が切断位置にあるときに、第１の電気エネルギー・リザーバ９０を切断位置から接続位置に移動させる傾向を有する力を第１の電気エネルギー・リザーバ９０に印加するように構成されている。

さらに、アトラクタ１１０は、第１の電気エネルギー・リザーバ９０を接続位置に保持するように構成されている。

アトラクタ１１０は、例えば、第３のコネクタ８５の第２の磁石１１２と協働するのに適した第１の磁石を含む。代替的には、第１の磁石は、第３のコネクタ８５の強磁性部分と協働するのに適している。第１の磁石および第２の磁石１１２は、例えば電磁石である。

第１のエミッタ／レシーバ６０は、第２のデバイス２５とデータを交換するように構成されている。したがって、第１のエミッタ／レシーバ６０は、第２のデバイス２５と通信手段を形成する。

第１のエミッタ／レシーバ６０は、例えば、無線通信モジュールである。「無線周波数通信モジュール」は、第１のエミッタ／レシーバ６０が少なくとも１つの無線周波数の電磁波を含む信号を介して第２のデバイス２５と通信するように構成されていることを理解されたい。無線周波数電磁波は、３キロヘルツ～３ギガヘルツの間の周波数を有する電磁波である。

一実施形態によれば、第１のエミッタ／レシーバ６０は、ブルートゥース（登録商標）低エネルギープロトコルに従って第２のデバイス２５とデータを交換するのに適している。ブルートゥース（登録商標）低エネルギープロトコルは、「ブルートゥース（登録商標）特別利益団体」規格に基づいており、２４００メガヘルツ（ＭＨｚ）～２４８３．５ＭＨｚの範囲で機能するプロトコルである。

代替的には、４０２～４０５メガヘルツ（ＭＨｚ）（医療用インプラント通信サービス）または２３６０～２３９０ＭＨｚ（医療用ボディエリアネットワーク）の範囲のデータ伝送モードが使用され得る。

ハウジング６５は、第１のコントローラ４５をハウジング６５の外側から隔離するように構成されている。例えば、ハウジング６５は、少なくとも第１のコントローラ４５、第１のエミッタ／レシーバ６０、および送信機７０を受けるチャンバを画定する。

送信機７０は、第２のデバイス２５に電力を送信するように構成されている。

例えば、送信機７０は、音波を発信し、その音波を第２のデバイス２５に送るように構成された音波エミッタ／レシーバを含む。

代替的には、送信機７０は電磁波を発信するように構成されている。電磁波は、例えば、１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の範囲の周波数のような高い周波数を有する。例えば、送信機７０は、電磁波を発信するように構成されたコイルを含む。

代替的には、送信機７０は、導電体によって第２のデバイス２５に接続され、有線リンクを介して第２のデバイス２５に電流を送信するように構成されている。

第２のデバイス２５は患者Ｐの器官Ｃを刺激するのに適している。

器官Ｃは患者Ｐの胃３０から離れている。

第２のデバイス２５は、刺激位置において患者Ｐの体内に埋め込まれるように構成されている。第２のデバイス２５は次に、第２のデバイス２５が刺激位置にあるときに器官Ｃを刺激するように構成されている。

第２のデバイス２５が刺激位置にあるとき、第２のデバイス２５は胃３０の外側に位置している。

「刺激する」ことにより、第２のデバイス２５が器官Ｃに作用を及ぼし、それに応答して器官Ｃの作用を引き起こすのに適していることが理解される。筋収縮は器官Ｃの動作の一例である。神経信号送信は、さらなる動作の一例である。

器官Ｃは患者Ｐの心臓である。

一実施形態では、第２のデバイス２５がその刺激位置にあるとき、第２のデバイス２５が患者Ｐの心臓の心内膜、例えば、右心室に埋め込まれ得る。

第２のデバイス２５は、刺激デバイス１１５、第２のエミッタ／レシーバ１２０、および変換器１２５を含む。

刺激デバイス１１５は、器官Ｃを刺激するように構成されている。特に、刺激デバイス１１５は、患者Ｐの心臓の収縮を引き起こすように構成されている。

刺激デバイス１１５は、例えば、第２のデバイス２５を患者Ｐの器官Ｃの所定の位置に電気的に接続する電極１３０を含む。

第２のエミッタ／レシーバ１２０は、第１のエミッタ／レシーバ６０とデータを交換するように構成されている。

変換器１２５は、送信機７０からエネルギーを受け取り、受け取ったエネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されている。

特に、変換器１２５は刺激デバイス１１５に第３の電源電流Ｃ３を供給するように構成されている。

例えば、変換器１２５は、送信機７０によって発信された音波を受信し、それに応答して第３の電源電流Ｃ３を生成するように構成されている。

変換器１２５は、例えば、力を電圧に変換するのに適した圧電素子を含む。特に、圧電素子は、送信機７０によって発信された音波を電圧に変換するのに適している。

代替的には、変換器１２５は、送信機７０によって発信された電磁波を受信し、それに応答して第３の電源電流Ｃ３を生成するように構成されている。変換器１２５は、例えば、送信機７０によって発信された電磁波の周波数で共振するのに適したコイルを含む。

ここで、埋め込み可能なシステム１０の作動について説明する。

アンカー１５、中央デバイス２０および第２のデバイス２５を患者Ｐの体内に埋め込む前の第１のステップ中に、第１の電気エネルギー・リザーバ９０に電気エネルギーが充電される。したがって、第１の電気エネルギー・リザーバ９０は、第１のコントローラ４５のための第１の電源電流Ｃ１を生成する。

第２のステップ中に、アンカー１５、中央デバイス２０および第２のデバイス２５は患者Ｐの体内に埋め込まれる。

第３のステップ中に、起動メッセージが外部デバイスによって中央デバイス２０に送信される。特に、起動メッセージは無線周波数通信によって送信される。起動メッセージは、埋め込み可能なシステム１０が実際に患者Ｐの体内に植え込まれたことを第１のコントローラ４５に知らせる。

第３のステップの後の第４のステップ中に、第１のコントローラ４５は送信機７０による第２のデバイス２５の電源供給を命令する。例えば、第１のコントローラ４５は第３のコネクタ８５を送信機７０に電気的に接続するスイッチの閉鎖を命令する。そして、第３のコネクタ８５は、第２の電源電流Ｃ２を送信機７０に送信する。

第４のステップ中に、送信機７０は音波を発信し、その音波を第２のデバイス２５に送る。

音波は、例えば超音波である。超音波は、２０キロヘルツ～１００メガヘルツの間の周波数を有する音波である。

第５のステップ中に、変換器１２５は、送信機７０によって発信された音波を受信する。変換器１２５は、受信した音波のエネルギーの少なくとも一部を電気エネルギーに変換する。そして、変換器１２５は、受信した音波から第３の電流Ｃ３を生成して刺激デバイス１１５に供給する。

第６のステップ中に、第３の電流Ｃ３が電極１３０によって患者Ｐの心臓に伝達される。次いで、患者の心臓が第３の電流Ｃ３に応答して収縮する。例えば、第３の電流Ｃ３は、細動などの心調律障害を矯正するのに適している。

第７のステップ中に、第１のコントローラ４５は第２の電源電流Ｃ２の遮断を命令する。したがって、第２のデバイス２５にはもはや電力が供給されず、したがって第３の電流Ｃ３はもはや患者Ｐの心臓に伝達されない。したがって、心臓Ｃの収縮の刺激は終了する。

第４、第５、第６、第７のステップは、例えば、この順に所定の時間間隔で順次繰り返される。時間間隔は、例えば、１分あたり約７０回の収縮に求められる、典型的には１分あたりの収縮数に対応する期間である。

本発明によれば、第２のデバイス２５の電気供給は中央デバイス２０から提供される。第２のデバイス２５は中央デバイス２０からのエネルギーの伝達によってのみ作動されるので、受動デバイスである。第２のデバイス２５は、中央デバイス２０によって発信された音波を心臓Ｃに伝達される電流に変換するという唯一の機能を有する。

第２のデバイス２５は製造が簡単である。さらに、第２のデバイス２５は、電気エネルギーを蓄えていないので、その容積は小さい。したがって、第２のデバイス２５の埋め込みはより容易になり、より多くの場所で可能である。

中央デバイス２０が胃の中にあると仮定すると、第１の電気エネルギー・リザーバ９０の交換は容易で、例えば、食道を介して内視鏡法により、簡単かつ迅速に実行することができる。さらに、第１の電気エネルギー・リザーバ９０の交換は、切開が行われないので感染の危険性がほとんどない。

アトラクタ１１０の使用により、患者Ｐが第１の電気エネルギー・リザーバ９０を嚥下することだけが単に必要となるため、内視鏡法を用いずとも第１の電気エネルギー・リザーバ９０の位置決めがさらに簡単になる。

さらに、埋め込み可能なシステム１０は、患者Ｐが体外に電気エネルギー貯蔵手段を継続的に携えることを、または不体裁な導電体が患者Ｐの体外に露呈されることを意味しない。したがって、埋め込み可能なシステム１０は、患者にとってわずかな制約しか伴わない。

非常に多様な器官Ｃにとって、したがって非常に多様な第２のデバイス２５の位置に対して、患者Ｐの胃３０内に中央デバイスを配置することによって、第２のデバイス２５と効果的に相互作用することが可能になる。

実際、第１の例では心臓刺激の場合について説明されているが、本発明は多数の別の器官Ｃに適用されるのに適していることに留意されたい。

一代替実施形態によれば、器官Ｃは患者Ｐの神経である。

例えば、器官Ｃは患者Ｐの横隔神経である。例えば、第２のデバイス２５は横隔神経を電気的に刺激するように構成されている。

代替的には、器官Ｃは神経であり、この刺激によって患者Ｐの疼痛神経信号を抑制することが可能になる。

さらなる代替実施形態によれば、器官Ｃは心臓とは異なる患者Ｐの筋肉である。例えば、器官Ｃは患者Ｐの横隔膜である。

さらなる代替実施形態によれば、埋め込み可能なシステム１０は少なくとも２つの第２のデバイス２５を備える。例えば、それぞれの第２のデバイス２５は、それぞれの器官Ｃを刺激するのに適している。

代替的には、少なくとも２つの第２のデバイス２５が同じ器官Ｃを刺激するように構成されている。例えば、第２のデバイス２５のうちの１つが左心室に埋め込まれ、他の第２のデバイス２５が右心室に埋め込まれる。患者Ｐの心臓の刺激は、埋め込み可能なシステム１０が単一の第２のデバイス２５を含むときよりも生理学的状態に近い。埋め込み可能なシステム１０は、特に、ある種の心不全の治療の場合に適している。

さらなる代替実施形態によれば、第２のデバイス２５は第２のエミッタ／レシーバ１２０を含まない。この実施形態では、送信機７０によって発信され変換器１２５によって受信される音波は中央デバイス２０と第２のデバイス２５との間の唯一の通信形態である。

ここで、埋め込み可能なシステム１０の第２の例について説明する。図１の埋め込み可能なシステム１０の第１の例と同一の要素については再度説明しない。相違点だけが強調表示されている。

刺激デバイス１１５は、第２の電気エネルギー・リザーバを含む。第２のリザーバは、例えば、コンデンサを含む。第２のリザーバは、第３の電源電流Ｃ３を受け取り、第３の電源電流Ｃ３の電気エネルギーの少なくとも一部を貯蔵するのに適している。

刺激デバイス１１５は、第２のリザーバに貯蔵された電気エネルギーから電気パルスを生成するように構成されている。

次に、第２実施例の動作について説明する。

第１、第２および第３のステップは、第１の例の第１、第２および第３のステップと同じである。

第４のステップは、時間間隔よりも厳密に長い期間です。持続期間は、例えば、１時間以上、特に１週間以上である。

例えば、第４のステップは、第２のデバイス２５による起動メッセージの受信時に開始し、無効化メッセージの受信に続いて終了する。無効化メッセージは無線周波数メッセージである。例えば、埋め込み可能なシステム１０を患者Ｐの体から取り外すように医師が指示したときに、無効化メッセージが外部デバイスによって埋め込み可能なシステム１０に生成される。

第５のステップは、第４のステップと同じ期間である。第５のステップ中に、第２のリザーバに第３の電源電流Ｃ３が供給される。したがって、第２のリザーバは電気エネルギーで徐々に充電される。

第６のステップ中に、中央デバイス２０は、刺激デバイス１１５による器官Ｃの刺激指令メッセージをエミッタ／レシーバ１２０に送信する。

指令メッセージに応答して、刺激デバイス１１５は電気パルスを生成する。

電気パルスは、電極１３０によって患者Ｐの心臓に伝導される。次いで、患者の心臓は、第３の電流Ｃ３に応答して収縮する。

第６のステップは、期間と共に周期的に実行される。

第７のステップは実行されない。

第２の例では、第２のデバイス２５の電力供給は連続的である。そのとき使用される波の振幅はもっと小さい。したがって、埋め込み可能なシステム１０は、より多数の送信機７０と互換性がある。

ここで、埋め込み可能なシステム１０の第３の例について説明する。図１の埋め込み可能なシステム１０の第１の例と同一の要素については再度説明しない。相違点だけが強調表示されている。

第２のデバイス２５は、少なくとも１つのセンサ１１７を含む。それぞれのセンサ１１７は、患者Ｐの生理学的現象の代表的なパラメータの値を測定するのに適している。次に、第２のエミッタ／レシーバ１２０は、測定された値を中央デバイス２０に送信するように構成されている。

第１のコントローラ４５は、患者Ｐに発生する少なくとも１つの生理学的現象を検出するように構成されている。特に、第１のコントローラ４５は、第２のデバイス２５に組み込まれたセンサによって測定された値に基づいて生理学的現象を検出するように構成されている。

生理学的現象は、例えば、睡眠時無呼吸である。例えば、器官Ｃは横隔神経である。

この場合、センサ１１７は、吸入を示す、患者Ｐの横隔膜の動きを検出するのに適している。吸入が所定の期間検出されなかった場合、第１のコントローラ４５は睡眠時無呼吸を検出する。

生理学的現象が検出されると、中央デバイス２０は器官Ｃの刺激に応答して命令する。特に、第２のデバイス２５は中央デバイス２０によって送信された命令に応答して器官Ｃを電気的に刺激する。

例えば、中央デバイス２０は、第２のデバイス２５による患者の横隔神経の刺激を指令する。横隔神経の刺激は、その後、患者Ｐの上気道を閉塞させない咳を誘発する。

代替的には、器官Ｃは横隔膜である。次いで刺激は横隔膜の反射収縮を引き起こし、それが吸入を誘発する。

さらなる代替の実施形態によれば、生理学的現象は心調律障害、例えば、徐脈または失神である。この場合、センサ１１７は、心臓の電気的または機械的活動などのリズム障害に関するパラメータの値を測定するのに適している。例えば、センサ１１７は、２つの電極間の電位差および／または心臓収縮によって引き起こされる加速度を測定するのに適している。この場合、第２のデバイス２５は心臓を刺激するのに適している。

さらなる代替的な実施形態によれば、少なくとも１つのセンサ１１７は、患者Ｐの体液Ｆ中の生物学的マーカーのレベルを測定するのに適している。

第４の例によれば、中央デバイス２０は少なくとも１つのセンサ１１７を含む。例えば、中央デバイス２０は２つのセンサ１１７を含む。

それぞれのセンサ１１７は、第１のコントローラ４５の外部にあるが、第１のコントローラ４５と通信するのに適している。

それぞれのセンサ１１７は、患者Ｐの生理学的パラメータの値を測定するように構成されている。生理学的パラメータは、例えば、器官Ｃのパラメータである。

例えば、少なくとも１つのセンサ１１７が心臓のパラメータの値を測定するのに適している。

例えば、センサ１１７は、心臓Ｃの収縮によって引き起こされる加速度のような中央デバイス２０の加速度の値を測定するのに適している。

代替的に或いは追加的に、例えば、中央デバイス２０に組み込まれたセンサ１１７は、センサ１１７の２つの電極間の電位差の値を測定するのに適している。胃壁部の先端、すなわち２つの電極は胃壁部と接触している。代替的には、センサ１１７は１つの電極のみを含み、電極とアンカー１５との間の電位差を測定するのに適している。

次に、埋め込み可能なシステム１０の第５の例について説明する。埋め込み可能なシステム１０の第１の例と同一の要素については再度説明しない。相違点だけが強調表示されている。

電源５５は、第３のコネクタ８５または電気エネルギー・リザーバ９０を含まない。

電源５５は電気エネルギー発生器を含む。「電気エネルギー発生器」は、電気エネルギー発生器が、電流によって電気エネルギーで充電されるように構成されていないことを理解されたい。

電気エネルギー発生器は、患者Ｐの身体内に存在する少なくとも１つの化学種を反応させることによって少なくとも１つの電流を生成させるのに適している。より具体的には、電気エネルギー発生器は、第１の電源電流Ｃ１および第２の電源電流Ｃ２を生成させるのに適している。

例えば、電気エネルギー発生器は２つの電極を含み、電極は、中央デバイス２０が固定位置にあるときに患者Ｐの胃液に浸される。代替的には、電気エネルギー発生器の電極が、中央デバイス２０が固定位置にあるときに患者Ｐの消化管に浸されることが想定される。

それぞれの電極は少なくとも１つの酵素を含む。代替的には、それぞれの電極は少なくとも１つの微生物を含む。例えば、電気エネルギー発生器のそれぞれの電極は、酵素または微生物で被覆された導電体を含み、このように形成された全体が膜によって囲まれている。膜は、例えば、患者Ｐの消化管の胃に自然に存在するある種の化学種によって横断されるように構成されている。

電気エネルギー発生器の電極が胃液または腸液に浸されると、一方の電極が第１の化学種を含む酸化還元反応においてアノードとして作用する。同時に、他方の電極は、第２の化学種を含む酸化還元反応においてカソードとして作用する。

第１の化学種および第２の化学種の同時酸化および還元によって、２つの導電体間に電圧が生じる。そして、第１の電源電流Ｃ１と第２の電源電流Ｃ２とが生成される。

第１の化学種は、例えば、グルコースである。第２の化学種は、例えば、酸素である。

埋め込み可能なシステム１０の第６の例は、電気エネルギー・リザーバ９０の充電または患者Ｐの体内への電気エネルギー・リザーバ９０の挿入を必要としない。

患者Ｐに対する制約は、ここでもまた減少する。

第６の例によれば、電気エネルギー発生器は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することによって少なくとも１つの電流を発生させるのに適している。特に、電気エネルギー発生器は、胃３０の動きから少なくとも１つの電流を発生させるのに適している。

上記の説明では、埋め込み可能なシステム１０の機能は、読者による理解を容易にするためにいくつかの例に分けられている。しかしながら、前述した例を組み合わせて新しい実施形態を生み出すことができることに留意されたい。

例えば、第２のデバイス２５が器官Ｃを刺激するためのデバイスである場合、中央デバイス２０はセンサ１１７を含むのに適しており、器官Ｃの刺激時間は、センサ１１７によって測定された値に基づいて第１のコントローラ４５によって計算される。

さらに、上記説明は、アンカー１５と中央デバイス２０とが２つの別々のデバイスを形成する場合について与えられた。当業者であれば、中央デバイス２０およびアンカー１５は単一のデバイスを形成するのに適しており、したがってアンカー１５および中央デバイス２０は互いに分離されないことを容易に理解するであろう。例えば、アンカー１５は中央デバイス２０のハウジング６５と一体である。

さらなる例によれば、ヘッド３５は胃３０の外側に位置する少なくとも１つのベースを含む。例えば、ヘッド３５は２つのベースを含む。

それぞれのベースは、胃３０の壁部の内方面に対して埋め込み可能なデバイス２０を押圧する傾向となる力を印加するために、胃３０の壁部の外方面に対して対接するように、および埋め込み可能なデバイス２０に対して連結されるように構成されている。代替的な実施形態によれば、それぞれのベースは、腹膜の臓側板と壁側板との間に配置されるように、および胃３０の壁部の内方面に対して埋め込み可能なデバイス２０を押圧するために臓側板に対接するように構成されている。

それぞれのベースは、例えばプレートである。代替的には、各ベースは、フレーム、特に屈曲し内視鏡または中空ニードルまで挿入されるのに適した可撓性フレームの上に広げられたストランド格子を含む。

第１のコネクタ４０は、例えば、ハウジング６５に堅固に接続された１つまたは複数のリングを含む。それぞれのベースは、例えば、１つまたは複数のリングに固定された１つまたは複数のストランドによって埋め込み可能なデバイス２０に固定される。

１つまたは複数のベースによる固定は、埋め込み可能なデバイスによって加えられる圧力を胃３０の壁部のより広い表面にわたって分散させることを可能にし、したがって加えられる圧力を減らすことを可能にする。さらに、この固定モードは、胃壁に、それに固定されたアンカーの張力の上昇を生じさせる、胃の容積を減少させる折り目を生じさせることではない。胃壁にかかる力が減少するので、胃粘膜の炎症反応の発症の危険性が制限される。

１０ 埋め込み可能なシステム
１５ アンカー
２０ 埋め込み可能なデバイス、デバイス、中央デバイス
２５ 第２のデバイス
３０ 胃
３５ ヘッド
４０ 第１のコネクタ
４５ 第１のコントローラ
５０ 第２のコネクタ
５５ 電源
６０ 第１のエミッタ／レシーバ
６５ ハウジング
７０ 送信機
７５ 第１のメモリ
８０ 第１のプロセッサ
８５ 第３のコネクタ
９０ 第１の電気エネルギー・リザーバ
９５ 空洞部
１００ 第１の電気接触子
１０５ 第２の電気接触子
１１０ アトラクタ
１１５ 刺激デバイス
１１７ センサ
１２０ 第２のエミッタ／レシー
１２５ 変換器
１３０ 電極
Ｃ１ 第１の電源電流
Ｃ２ 第２の電源電流
Ｃ３ 第３の電源電流

Claims (14)

1. － 患者（Ｐ）の身体内部の固定位置に埋め込むのに適した、中央デバイスと呼ばれる第１のデバイス（２０）と、
   － 電極（１３０）を含む少なくとも１つの第２のデバイス（２５）であって、当該第２のデバイス（２５）が患者（Ｐ）の身体内部の刺激位置に埋め込まれた時に、患者の器官（Ｃ）に電気的に接続するのに適した、少なくとも１つの第２のデバイス（２５）と、
   を含んでなる埋め込み可能なシステム（１０）であって、
   前記第１のデバイス（２０）は、前記第２のデバイス（２５）の電極（１３０）による器官（Ｃ）を刺激するための電流の伝達を指令するようにさらに構成され、
   当該埋め込み可能なシステム（１０）は、患者の胃（３０）の壁部にアンカーを固定するように構成されたヘッドを備えたアンカー（１５）をさらに含み、前記アンカー（１５）は、前記アンカー（１５）が胃（３０）内に固定されるときに、前記アンカー（１５）が前記第１のデバイス（２０）に固定され、前記第１のデバイス（２０）をその固定位置に保持するように構成され、前記第１のデバイス（２０）が固定位置にあるときに、前記第１のデバイス（２０）が胃（３０）内に収容されている、埋め込み可能なシステム（１０）において、
   前記第１のデバイス（２０）が、前記第２のデバイス（２５）にエネルギーを供給するように構成され、
   － 前記第１のデバイス（２０）が、エミッタを備え、
   － 前記第２のデバイス（２５）は、器官（Ｃ）を刺激できる刺激デバイス（１１５）と、前記エミッタから放出された波を受信し、それに応答して前記刺激デバイス（１１５）に供給される電流（Ｃ３）を生成できる変換器（１２５）とを備えており、
   － 前記エミッタは、音波エミッタおよび電磁波エミッタの中から選択され、前記エミッタが音波エミッタである場合に、前記変換器（１２５）は、放出された音波を受信することができ、音響エネルギーを電気エネルギーに変換する変換器（１２５）であり、或いは、前記エミッタが電磁波エミッタである場合に、前記変換器（１２５）が、放出された電磁波を受信することができる変換器（１２５）であることを特徴とする、埋め込み可能なシステム（１０）。
2. 前記音波が超音波であることを特徴とする、請求項１に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
3. 音響エネルギーを電気エネルギーに変換するための前記変換器（１２５）が、力を電圧に変換することができる圧電素子を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
4. 放出された電磁波を受信できる前記変換器（１２５）が、放出された電磁波の周波数で共振することができるコイルを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
5. 電極（１３０）が、前記第２のデバイス（２５）を患者（Ｐ）の心臓に電気的に接続するのに適していることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
6. 少なくとも２つの第２のデバイス（２５）を含むことを特徴とする、請求項５に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
7. 前記電極（１３０）が、前記第２のデバイス（２５）を患者（Ｐ）の神経に電気的に接続するのに適していることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
8. 前記電極（１３０）が、前記第２のデバイス（２５）を患者（Ｐ）の横隔神経に電気的に接続するのに適していることを特徴とする、請求項７に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
9. 電極（１３０）が、前記第２のデバイス（２５）を患者（Ｐ）の横隔膜に電気的に接続するのに適していることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
10. 前記中央デバイス（２０）または前記第２のデバイス（２５）が、前記器官（Ｃ）のパラメータの少なくとも１つの値を測定するのに適した少なくとも１つのセンサ（１１７）を含み、前記中央デバイス（２０）が、測定値に従って、前記第２のデバイスによる前記器官（Ｃ）への刺激を指令するのに適したコントローラ（４５）を備えていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
11. 前記中央デバイス（２０）が、コントローラ（４５）と、取外し可能な電気エネルギー・リザーバ（９０）および前記電気エネルギー・リザーバ（９０）を収容するのに適したコネクタ（８５）を備えた電源（５５）と、を含んでなり、前記電気エネルギー・リザーバ（９０）が、接続位置で前記電気エネルギー・リザーバ（９０）が前記コネクタ（８５）に電気的に接続されているときに前記コントローラ（４５）に電力を供給するのに適していることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
12. 前記電気エネルギー・リザーバ（９０）は、患者（Ｐ）に飲み込まれ、患者（Ｐ）の胃（３０）に収容されると、前記コネクタ（８５）から切断されている切断位置から接続位置に自発的に移動するように構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
13. 前記中央デバイス（２０）が、コントローラ（４５）と、患者（Ｐ）の体内に存在する少なくとも１つの化学種（Ｐ）を反応させることによって、前記コントローラ（４５）の電源電流を生成するのに適した電源（５５）と、を備えていることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。
14. 前記中央デバイス（２０）が、コントローラ（４５）と、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換することによって、前記コントローラ（４５）の電源電流を生成するのに適した電源（５５）と、を備えていることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の埋め込み可能なシステム（１０）。

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