KR102120304B1 - Implantable Lubrication Device - Google Patents

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Abstract

환자 신체 내에 전체적으로 이식가능한 인간 또는 포유류 환자의 관절을 윤활하기 위한 윤활 장치로서, 윤활액을 저장하기 위한 용기와, 상기 장치가 환자 체내에 이식되면 상기 관절 내로 윤활액을 도입하기 위한 유체 연결부를 포함한다. 또한, 상기 유체 연결부는 상기 용기를 관절에 연결하는 유체 연결 장치를 포함하여, 상기 용기로부터 상기 관절 내로 윤활액의 흐름이 확립된다. 상기 유체 연결부는 윤활액을 주입하기 위해 관절 내로 간헐적으로 위치하게 되는 주입 바늘, 또는 윤활액을 지속적으로 주입하기 위해 관절 내로 영구적으로 위치하게 되는 관 중 하나를 포함한다. A lubricating device for lubricating joints of a human or mammalian patient that is entirely implantable in a patient's body, comprising a container for storing lubricating fluid and a fluid connection for introducing lubricating fluid into the joint when the device is implanted into the patient's body. In addition, the fluid connection portion comprises a fluid connection device for connecting the container to the joint, the flow of lubricant from the container into the joint is established. The fluid connection comprises one of an injection needle that is intermittently positioned into the joint to inject lubricant, or a tube permanently positioned into the joint to continuously inject lubricant.

Description

이식가능한 윤활 장치{Implantable Lubrication Device}Implantable Lubrication Device

본 발명은 인간 또는 포유류 환자의 관절을 부드럽게 하기 위한 이식 가능한 윤활 장치, 윤활 시스템, 및 상기 이식 가능한 윤활 시스템에 의해 인간 또는 포유류 환자를 치료하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an implantable lubrication device for smoothing a joint of a human or mammalian patient, a lubrication system, and a method of treating a human or mammalian patient with the implantable lubrication system.

본 발명은 관절에 장기간 또는 고정적으로, 예컨대, 고정적 또는 수년에 걸친 장기간의 간격을 두고 주기적으로 윤활액을 도입하기에 특히 적합하다. The present invention is particularly suitable for the introduction of lubricating fluid into the joints periodically or for a long period of time, for example, fixedly or over a long period of time over several years.

윤활액(synovial fluid: 관절 낭액)은 인공 연골 및 관절 내 다른 조직 사이의 마찰을 줄여 주고, 우동 중 관절의 조직 성분들과 뼈에 대한 윤활 작용 및 충격 흡수를 한다. 대부분 노령화의 경우이거나, 및/또는 인간 또는 포유류 관절(예를 들어 슬관절, 고관절)에서의 과도하거나 비정상적인 압박 등에 의해 상기 윤활액이 부정적으로 영향을 받거나 또는 관절 뼈를 전반적으로 덮고 있는 관절 인공 연골이 손상되면, 이는 관절의 고통스러운 염증에 의해 특징되는 퇴행성 관절 질환(골관절염으로도 알려져 있는)을 초래할 수 있다. 관절낭 및 관절낭액에 의해 감싸지고 안정화되는 인접한 뼈들과 관절의 연결 표면들로 이루어진 관절 내에서 상기 윤활액의 조성이 변하고 병리학적으로 감소하게 되면, 윤활액은 더 이상 그것의 통상적인 역할, 즉, 관절연골(articular cartilage)와 함께 관절 부분의 윤활 작용 및 충격 흡수 작용을 수행할 수 없게 된다. The synovial fluid (synovial fluid) reduces friction between artificial cartilage and other tissues in the joint, and lubricates and absorbs the tissue components and bones of the joint during udon. In most cases of aging, and/or excessive or abnormal compression in human or mammalian joints (e.g., knee joints, hip joints), the lubricating fluid is negatively affected, or joint artificial cartilage covering the joint bone as a whole is damaged Once done, it can lead to degenerative joint disease (also known as osteoarthritis) characterized by painful inflammation of the joints. When the composition of the lubricating fluid changes and pathologically decreases in the joints composed of joint bones and joint surfaces of joints and adjacent bones that are wrapped and stabilized by the joint capsule, the lubricating fluid no longer has its usual role, namely articular cartilage. With (articular cartilage), it is impossible to perform the lubrication and shock absorption of the joints.

골관절염 등에 의해 관절연골 또한 심하게 손상되거나, 및/또는 관절낭액이 감소하거나 그 조성이 변하여 관절 내에서 마찰을 감소시키는 그의 능력이 감소하게 되면, 관절 표면은 고통스러운 염증을 야기하는 높은 마찰 및 증가된 마모를 받게 된다. 이는 상당한 행동의 제약, 특히 걷거나 서있는 자세에 대한 제약을 가하게 되고, 이는 관절의 퇴행성 과정을 더욱 증가시키게 된다. 퇴행성 관절염은 서구에서 매우 흔한 질병이며, 이 질환은 유럽과 미국에서는 만성 장해의 주요인 중 하나가 되고 있다. When osteoarthritis or the like, the articular cartilage is also severely damaged, and/or the articular fluid decreases or its composition changes, thereby reducing its ability to reduce friction within the joint, the joint surface increases high friction and increases painful inflammation. Wear. This places significant constraints on behavior, especially on walking or standing posture, which further increases the degenerative process of the joints. Degenerative arthritis is a very common disease in the West, and it has become one of the leading causes of chronic disorders in Europe and the United States.

골관절염 환자들은 주기적인 장기간의 치료를 요하며, 여기서는 윤활액을 손상된 관절 내로 도입하는데, 이는, 한 편으로는 가능한 한 손상된 관절의 물리적인 기능을 회복하고, 다른 한편으로는, 환자에게 육체적 및 심리적인 측면 모두에서, 가능한 한 외부의 스트레스를 덜 받도록 한다.Osteoarthritis patients require periodic long-term treatment, where lubricating fluid is introduced into the injured joint, which, on the one hand, restores the physical function of the injured joint as much as possible, and on the other hand, physical and psychological to the patient. In all respects, try to get as little external stress as possible.

공지의 표준 요법은, 존재하지 않는 생리적인 윤활유를 대체하기 위해, 시린지에 의해 관절 공간으로 합성 윤활액을 주기적으로 체외에서 주입하는 것이다. 그러한 종래의 처치에서는, 환자는 주기적인 시간 간격으로 시린지에 의해 피부 및 관절낭을 통해 관절 내부로 윤활액을 전달해야 하는 불편함이 있다. 또한, 이는 피부 및 관절낭에 상처를 일으킬 수 있으며, 이는 민감한 관절 조직의 심각한 감염의 위험을 증가시킨다. 따라서, 주입은 반년에 한번 보다 더 자주 수행될 수는 없다. A known standard therapy is to inject synthetic lubricating fluid periodically into the joint space by means of a syringe to replace the non-existent physiological lubricant. In such conventional treatments, the patient has the inconvenience of delivering lubricant to the inside of the joint through the skin and joint sac by a syringe at regular time intervals. In addition, it can injure the skin and joint sac, which increases the risk of severe infection of sensitive joint tissue. Therefore, the injection cannot be performed more often than once every half year.

그러나, 많은 환자들은, 예를 들어, 소량의 윤활액의 지속적인 인공 주입 등과 같은, 윤활액의 인공주입을 더 자주 필요로 한다. However, many patients require more frequent injection of lubricant, for example, continuous artificial injection of a small amount of lubricant.

따라서, 본 발명은, 환자 혹은 포유류 환자의 손상되거나 마모된 관절을 윤활시키기 위한 개선된 기술을 제안하기 위한 것으로, 한편으로는, 상기 관절을 충분히 윤활시키고, 다른 한편으로는, 최소의 감염 위험을 가지는 개선된 기술을 제안하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention is intended to propose an improved technique for lubricating damaged or worn joints of a patient or a mammalian patient, on the one hand, sufficiently lubricating the joint and, on the other hand, a minimal risk of infection. Eggplant is intended to suggest an improved technique.

이식가능한 윤활 장치는, 최소한, 우선, 윤활액을 저장하는 용기를 포함하고, 둘째, 상기 윤활 장치가 환자의 몸안에 이식되었을 때, 상기 저장된 윤활액을 손상된 관절 내로 도입하는 유체 연결부(fluid connection)를 포함한다. 상기 윤활 장치는 환자의 몸으로 완전하게 이식될 수 있어서, 손상된 관절은 상기 환자의 몸 안으로부터 수술후적으로 적절하게 윤활될 수 있다. 이는 환자에 대한 감염 위험을 현저히 감소시킬 수 있고, 또한 손상된 관절에 지속적으로, 간헐적으로, 주기적으로, 또는 필요에 따라서, 즉, 관절 내 유액 수준에 따라서, 윤활액의 수술후적 공급을 허용한다. The implantable lubrication device includes, at a minimum, a container for storing the lubrication fluid, and secondly, a fluid connection that introduces the stored lubrication fluid into the damaged joint when the lubrication device is implanted into the patient's body. do. The lubrication device can be completely implanted into the patient's body, so that the damaged joint can be adequately lubricated postoperatively from within the patient's body. This can significantly reduce the risk of infection to the patient and also allows for a postoperative supply of lubricant to the injured joint continuously, intermittently, periodically, or as needed, ie depending on the level of fluid in the joint.

본 발명에 따른 이식된 윤활 시스템은 이식된 윤활 장치, 및 그것의 유체 연결부에 의해 관절 내로 도입되는, 그것의 용기 내에 저장된 윤활액을 포함한다. The implanted lubrication system according to the present invention comprises an implanted lubrication device and a lubricant stored in its container, which is introduced into the joint by its fluidic connection.

이식가능한 윤활 장치의 보다 필수적이거나 또는 선택적인 부품들, 예를 들어, 용기, 펌프 또는 모터, 에너지 공급원, 제어 유닛 등도 환자의 몸 안에 완전히 이식될 수도 있다. 그러한 부품들은 이식가능한 주입 장치에 속할 수 있거나, 또는 실제 이식가능한 주입 장치와는 별도의, 이식가능한 윤활 시스템의 총체적인 부분을 형성할 수도 있다. 이식가능한 장치는 환자의 몸 안에 전체적으로 이식될 수 있기 때문에, 즉, 환자의 몸 안에서 윤활액을 저장하는 기능 및 윤활액을 수송하는 기능 모두를 제공하기 때문에, 관절을 윤활시키기 위한 윤활액의 완전한 공급 경로는 환자의 몸 안에 있다. 따라서, 더이상 관절 내로의 체외에서의 주입의 필요가 없다. More essential or optional parts of the implantable lubrication device may also be fully implanted into the patient's body, such as a container, pump or motor, energy source, control unit, and the like. Such parts may belong to an implantable injection device, or may form an integral part of an implantable lubrication system, separate from the actual implantable injection device. Since the implantable device can be implanted entirely into the patient's body, that is, it provides both the ability to store and transport the lubricant in the patient's body, the complete supply path of lubricant to lubricate the joint is the patient Is in the body. Therefore, there is no longer a need for in vitro injection into the joint.

유체 연결부는 이식가능한 주입 장치의 용기를 관절에 연결하는 유체 연결 장치를 포함하며, 따라서, 용기로부터 관절 내로의 윤활액의 공급 경로를 확립한다. 상기 유체 연결 장치 또한 완전히 이식가능하며, 따라서 바람직하게는, 용기 내에 저장된 윤활액의 관절로의 수술후적 수송에 적합한 유동적인 튜브 등으로 이루어진다. The fluid connection includes a fluid connection device that connects the container of the implantable infusion device to the joint, thus establishing a supply path of lubricant from the container to the joint. The fluid connection device is also completely implantable, and thus preferably consists of a flexible tube or the like suitable for post-surgical transport of the lubricant stored in the container to the joint.

또한, 상기 유체 연결부는 상기 유체 연결 장치에 연결된 주입 부재를 포함한다. 상기 주입 부재는 수술 동안 관절 내부 또는 관절에 매우 가까운 위치에서 환자 몸 속으로 도입될 수 있으며, 따라서, 수술후적으로 윤활액을 관절 내로 도입할 수 있다. 그것은 센서 데이터에 따라, 그리고 구동 기구에 의해 구동되어, 윤활액의 수준이 소정 한계점 이하로 내려가면, 윤활액을 관절 내부로 주기적으로 또는 간헐적으로 주입하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 그리고 바람직하게, 상기 주입 부재는 또한 윤활액을 단위 시간 당 소정량의 윤활액, 예를 들어 시간당 한 방울 등과 같이, 관절 내로 윤활액을 지속적으로 주입하도록 구성될 수도 있다. In addition, the fluid connection portion includes an injection member connected to the fluid connection device. The infusion member may be introduced into the patient's body at the location inside the joint or at a location very close to the joint during surgery, and thus, after surgery, the lubricant may be introduced into the joint. It can be configured to periodically or intermittently inject the lubricant into the joint when the level of the lubricant drops below a certain threshold, depending on the sensor data and driven by the drive mechanism. Alternatively, and preferably, the injection member may also be configured to continuously inject the lubricant into the joint, such as a predetermined amount of lubricant per unit time, for example, one drop per hour.

수술 동안 관절에 가깝게 배치되는 주입 바늘 등에 의해 간헐적인 주입이 이루어질 수도 있으며, 따라서, 그것은 구동 기구에 의해 수술후적으로 관절 내부로 정 방향으로 간헐적으로 진행하고, 또한 그 후 후퇴하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 그리하여 상기 주입 바늘의 끝을 통해 관절의 간헐적인 윤활화를 가능하게 할 수도 있다. 상기 구동 기구는 상기 주입 바늘의 끝을 관절 내로, 그리고 관절 바깥으로 전진 및 후퇴하도록 구성된다. 상기 구동 기구는 상기 주입 바늘 및/또는 유체 연결 장치로부터 별도로 존재할 수도 있으나, 그것은 환자의 몸 속으로 전체적으로 이식되는 이식가능한 윤활 장치의 전체 중 한 부분으로서 구성될 수도 있다. During the operation, intermittent injection may be performed by an injection needle or the like, which is disposed close to the joint, and thus, it may be made in a manner of intermittently progressing in the forward direction into the joint after surgery by a driving mechanism, and then retracting thereafter. Thus, it is possible to enable intermittent lubrication of the joint through the tip of the injection needle. The drive mechanism is configured to advance and retract the tip of the injection needle into and out of the joint. The drive mechanism may be present separately from the injection needle and/or fluid connection device, but it may also be configured as part of the entirety of an implantable lubrication device that is entirely implanted into the patient's body.

대안적으로, 상기 주입 부재는 윤활액을 관절 내로 지속적으로 도입하기 위하여 관절 내에 영구적으로 고정되는 주입관을 포함할 수도 있다. 이 경우에, 주입 바늘을 전진 및 후퇴시키기 위한 별도의 구동 기구는 필요하지 않은데, 이는 상기 주입관가 관절의 정상적인 작동을 방해하지 않거나, 또는 거의 방해하지 않는, 합리적으로 부드러운 소재로 이루어지기 때문이다. 따라서, 상기 주입관는 영구적으로 관절 내에 있을 수 있으며, 따라서, 윤활액은 관절 공간 내로 지속적으로 삽입될 수 있다. Alternatively, the injection member may include an injection tube that is permanently fixed in the joint to continuously introduce lubricant into the joint. In this case, a separate drive mechanism for advancing and retracting the injection needle is not necessary, since the injection tube is made of a reasonably soft material that does not, or almost does not, interfere with the normal operation of the joint. Thus, the injection tube can be permanently in the joint, and thus, the lubricant can be continuously inserted into the joint space.

바람직하게, 이식가능한 윤활 장치의 용기는 윤활액을 저장하기 위한 상기 유체 연결 장치와 연결된 용기를 포함할 수 있다. 보통, 윤활액은 용기 내에 저장되어 있다. 용기는 이식가능한 윤활 장치의 별개의 부분으로 구성될 수 있으며, 이는 환자 몸 속으로 독립적으로 이식된다. 관절 내로의 윤활액의 적절한 유동 속도를 확립하기 위하여, 용기는 상기 유체 연결 장치 내 및 관절 내로 윤활액을 수송하기 위한 주입 부재 내의 적절한 압력을 형성하도록 그것의 체적을 변화시키도록 구성될 수 있다. Preferably, the container of the implantable lubrication device may include a container connected to the fluid connection device for storing the lubricant. Usually, the lubricant is stored in a container. The container may consist of a separate part of the implantable lubrication device, which is independently implanted into the patient's body. In order to establish the proper flow rate of lubricant into the joint, the container can be configured to change its volume to create an appropriate pressure in the fluid connection device and in the injection member for transporting the lubricant into the joint.

따라서, 상기 용기 주변의 적어도 일부는, 윤활액이 그 안에 채워지거나 또는 그로부터 배출됨에 따라 용기 유동성 소재의 변형에 의해 용기의 체적을 변화시키기 위한, 그리고 상기 유체 연결 장치를 통해 용기로부터 관절로 유체 흐름을 일으키기 위한 유동성 외벽을 포함할 수 있다. Thus, at least a portion of the periphery of the container is used to change the volume of the container by deformation of the container fluid material as the lubricant is filled in or discharged therefrom, and through the fluid connection device to flow fluid from the container to the joint. It may include a flowable outer wall for raising.

따라서, 상기 용기는 풍선 타입일 수 있다. 상기 유동성 소재는 폴리머 막을 포함할 수 있다. 장기간의 성능 저하를 감소시키기 위하여, 미리 접혀진 주름을 가지는 벨로우즈(bellows) 구조가 바람직하다. 용기로부터 유체 연결 장치 내로, 그리고 관절로 유체를 이끌어내는 것은 상기 용기 내의 최소한 일부에서 압력 감소를 일으킬 것이며, 따라서, 그것은 유체 연결 장치의 연결 끝단에서, 주입관 또는 주입 바늘 앞에서의 압력에 비해 음압이 형성된다. 예를 들어, 상기 용개는 가스 챔버 또는 유체 챔버를 포함할 수 있고, 상기 챔버들은 막, 예를 들어 폴리먹에 의해 분리되며, 따라서 상기 용기의 체적을 변화시키기 위해 스프링처럼 작용할 수 있으며, 그리하여 상기 가스 챔버 내의 압력은, 윤활액이 유체 챔버로부터 유체 연결 장치 내로 들어갈 때 감소할 것이다. Therefore, the container may be of a balloon type. The flowable material may include a polymer membrane. To reduce long-term performance degradation, bellows structures with pre-folded wrinkles are preferred. Directing fluid from the container into the fluid connection device and into the joint will cause a pressure drop in at least a portion of the container, so that it has a negative pressure relative to the pressure in front of the injection tube or injection needle at the connection end of the fluid connection device. Is formed. For example, the canopy may comprise a gas chamber or a fluid chamber, the chambers being separated by a membrane, eg polymux, and thus acting as a spring to change the volume of the container, and thus the The pressure in the gas chamber will decrease as the lubricant enters the fluid connection device from the fluid chamber.

상기 용기는 또한 인간 신체 바깥으로부터 이식된 용기 내로 윤활액을 보충하기 위한 보충 주입 포트를 가질 수 있다. 따라서, 유체 연결 장치와 함께 환자 몸 안에 이식된 용기는 작은 크기로 유지될 수 있는데, 이는 상기 용기가 적절한 시간 간격으로 쉽게 보충될 수 있기 때문이다. 바람직하게, 주입 포트는 환자의 피부를 통해 용기를 보충하기 위해 주로 사용되는 인공주입 시린지에 의해 야기되는 침투에 대한 자가 밀봉성(self-sealing) 물질을 포함한다. 윤활 장치의 용기를 이식하거나, 또는 적어도 상기 용기의 자가 밀봉 주입 포트를 환자의 피하로 이식하는 것이 바람직하며, 그리하여 상기 시린지 수단에 의해 쉽게 보충하도록 할 수 있다. The container can also have a replenishment infusion port for replenishing the lubricating fluid from outside the human body into the implanted container. Thus, the container implanted into the patient's body together with the fluid connection device can be kept in a small size because the container can be easily replenished at appropriate time intervals. Preferably, the infusion port comprises a self-sealing material for penetration caused by artificial injection syringes, which are mainly used to replenish the container through the patient's skin. It is preferred to implant the container of the lubrication device, or at least to implant the container's self-sealing injection port subcutaneously into the patient, so that it can be easily replenished by the syringe means.

상기 유체 연결 장치 및 주입 바늘 또는 주입관을 통해 환자의 관절 내로 윤활액을 도입하기 위하여, 상기 용기는 수동적으로 압축될 수 있는 반면, 상기 유체 연결 장치에 펌프를 연결하고, 그것을 상기 용기와 상기 주입 부재 사이에 연결하여 윤활액을 용기로부터 관절 내로 펌핑하는 것이 바람직하다. 펌프에 의해, 윤활액의 정확한 투여량을 쉽게 계산할 수 있고, 그리하여 윤활액의 적절한 양을 지속적 또는 간헐적인 방법으로 관절 내로 공급할 수 있다. To introduce lubricant into the patient's joint through the fluid connection device and injection needle or infusion tube, the container can be manually compressed, while a pump is connected to the fluid connection device and it is connected to the container and the injection member. It is preferred to pump the lubricating fluid from the container into the joint by connecting between them. By means of a pump, the exact dosage of the lubricant can be easily calculated, so that an appropriate amount of lubricant can be supplied into the joint in a continuous or intermittent manner.

이식가능한 펌프는, 바람직하게, 제1 및 제2 밸브 부재를 가지는 밸브 장치를 포함하며, 상기 제1 및 제2 밸브 부재들 각각은 상기 제1 및 제2 밸브 부재들 사이의 밀봉성 접촉을 형성하도록, 서로에 대해 대면하는 부드러운 표면을 가지며, 또한 상기 밀봉성 접촉을 유지하면서, 서로에 대한 두 개의 부드러운 표면의 변형에 의한 배열이 이루어질 수 있는 상이한 유체 채널을 가진다. 이러한 타입의 펌프는 WO2004/012806 A1에 매우 자세하게 기술되어 있다. 상기 제1 및 제2 밸브 부재들은 장기간에 걸친 우수한 밀봉성 및 많은 요소들에 대한 내구성을 위해, 바람직하게는 세라믹 소재로 만들어진다. 펌프는 막 타입 펌프일 수 있으며, 이 또한 상기 WO2004/012806 A1에 잘 기재되어 있으나, 반드시 이러한 타입으로 제한되지는 않는다. 막 타입 펌프는 피스톤이 이동함에 의해 위치이동 가능한 막을 포함할 수 있으며, 상기 피스톤은 밸브 장치에 연결됨으로써, 피스톤이 이동함에 따라, 상기 제1 및 제2 밸브 부재들은 서로에 대해 슬라이드적으로 위치변형될 수 있다. The implantable pump preferably includes a valve device having first and second valve members, each of the first and second valve members forming a sealable contact between the first and second valve members Thus, they have smooth surfaces that face each other, and also have different fluid channels that can be arranged by deformation of two smooth surfaces relative to each other, while maintaining the sealing contact. Pumps of this type are described in very detail in WO2004/012806 A1. The first and second valve members are preferably made of a ceramic material for long-term good sealing properties and durability to many elements. The pump may be a membrane type pump, which is also well described in WO2004/012806 A1, but is not necessarily limited to this type. The membrane type pump may include a membrane that can be moved by the movement of the piston, and the piston is connected to the valve device so that as the piston moves, the first and second valve members slide relative to each other. Can be.

바람직하게, 펌프 또는 구동 기구 중 하나의 수동 구동은 다른 하나, 즉, 구동 기구 또는 펌프를 동시에 구동한다. 예를 들어, 펌프에 의해 가해진 압력은 주입 유체가 바늘 끝을 통해 환자의 몸속으로 전달될 때 구동 기구가 주입 바늘을 전진시키도록 할 수 있고, 펌프에 의해 압력이 해제되면, 복귀 스프링(return spring) 또는 다른 탄성 부재가 주입 바늘을 후퇴시킬 것이다. Preferably, the manual drive of one of the pumps or drive mechanisms simultaneously drives the other, ie the drive mechanism or pumps. For example, the pressure exerted by the pump can cause the drive mechanism to advance the infusion needle when the injection fluid is delivered through the needle tip into the patient's body, and when the pressure is released by the pump, the return spring ) Or other elastic member will retract the injection needle.

이식된 펌프는 기계적 원격 제어기에 의해 구동될 수 있거나, 환자 몸에 피하적으로 이식되었을 때 수동으로 작동가능하도록 배치된 압력 감지 스위치에 의해 구동될 있거나, 또는 관절 내 유체의 수준을 측정하여 펌프(및 주입 바늘의 전진 및/또는 후퇴를 위한 구동 기구)를 구동하고, 또한, 측정된 유체 수준이 소정의 한계점 이하로 내려갔을 때 상기 펌프를 구동하는 센서 기구에 의해 구동될 수도 있다. 바람직하게, 펌프 또는 구동 기구 중 하나의 구동은, 다른 하나, 즉, 구동 기구 또는 펌프를 동시에 구동한다. 예를 들어, 펌프에 의해 가해진 압력은 주입 유체가 바늘 끝을 통해 환자의 몸속으로 전달될 때 구동 기구가 주입 바늘을 전진시키도록 할 수 있고, 펌프에 의해 압력이 해제되면, 복귀 스프링(return spring) 또는 다른 탄성 부재가 주입 바늘을 후퇴시킬 것이다. The implanted pump can be driven by a mechanical remote controller, or driven by a pressure sensing switch positioned to be manually operable when implanted subcutaneously in the patient's body, or by measuring the level of fluid in the joint to pump ( And a driving mechanism for advancing and/or retracting the injection needle), and may also be driven by a sensor mechanism that drives the pump when the measured fluid level falls below a predetermined threshold. Preferably, the drive of one of the pumps or drive mechanism drives the other, ie the drive mechanism or pump simultaneously. For example, the pressure exerted by the pump can cause the drive mechanism to advance the infusion needle when the injection fluid is delivered through the needle tip into the patient's body, and when the pressure is released by the pump, the return spring ) Or other elastic member will retract the injection needle.

펌프 및, 사용된다면, 주입 바늘을 관절 내외로 전진 및/또는 후퇴시키기 위한 구동 기구를 작동시키기 위하여, 그리고 직접적 또는 간접적으로 상기 윤활 장치 내에서 윤활액을 관절 내로 흐르게 하기 위하여, 적어도 하나의 모터가 제공될 수 있다. 상기 모터는, 예컨대, 전기적으로, 자기적으로, 또는 전자기적으로 펌프 및/또는 구동 기구를 작동하도록 구성될 수 있거나, 또는 수력으로(hydraulically) 펌프 및/또는 구동 기구를 작동시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 모터는 펌프 또는 구동 기구 중 하나를 구동시키고, 그에 따라 다른 하나, 즉, 구동 기구 또는 펌프가 동시에 구동되도록 구성될 수 있다. 모터는 또한 상기 주입 장치의 임의의 다른 에너지 소비 부분의 작동을 위해 제공될 수 있다. At least one motor is provided to operate the pump and, if used, a drive mechanism for advancing and/or retracting the infusion needle into and out of the joint, and for direct or indirect flow of lubricant within the lubrication device into the joint. Can be. The motor may be configured to operate the pump and/or drive mechanism, for example, electrically, magnetically, or electromagnetically, or may operate the pump and/or drive mechanism hydraulically. Preferably, the motor can be configured to drive one of the pumps or drive mechanism, and accordingly drive the other, ie the drive mechanism or pump, at the same time. The motor can also be provided for operation of any other energy consuming portion of the injection device.

본 발명에 있어서의 용어 "모터"는, 수동으로 가하는 힘 외의 에너지를 사용하며, 그러한 에너지를 운동 에너지, 수력 에너지, 또는 또다른 형태의 에너지로 자동 변환하거나, 또는 그러한 에너지를 펌프, 구동 기구 및/또는 이식된 윤활 장치의 다른 부분을 활성화하기 위해 직접적으로 사용하는 여하한 것도 포함한다. 따라서, 전자기적으로 활성화되는 구동 기구의 경우에는, 구동 기구 부분 또한 모터의 일부를 형성할 수 있다. The term "motor" in the present invention uses energy other than manually applied force, and automatically converts such energy into kinetic energy, hydraulic energy, or another form of energy, or converts such energy into a pump, a driving mechanism, and And/or any directly used to activate other parts of the implanted lubrication device. Thus, in the case of an electromagnetically activated drive mechanism, the drive mechanism portion can also form part of the motor.

모터는 윤활 장치의 부분을 형성하며, 환자 몸 안에서의 분리된 이식을 위해 윤활 장치 몸체로부터 분리되어 환자 몸 안에 이식되거나, 또는 윤활 장치의 몸체 내에 포함되어 있다. 상기 장치의 외부로부터 모터에 전기적 또는 무선 에너지를 제공하기 위한 연결 부재가 제공될 수 있다. 예를 들어, 모터는 외부 전자기장에 의해 무선으로 구성되도록 구성될 수 있다. 또한, 환자 신체 외부에서 사용하기 위한 일차 에너지원 또는 배터리, 특히 충전가능한 배터리와 같은 외부 에너지원을 사용하는 것도 가능한데, 그러한 에너지원은 환자의 피부 위에 놓여져 펌프 및/또는 구동 기구 및/또는 윤활 장치의 임의의 다른 에너지 소비 부분에 에너지를 공급할 수 있다. 상기 에너지원은, 특히 상기 컨포넌트들을 활성화하기 위해, 적어도 모터에 연결될 수 있다. 무선 에너지 전송을 위한 외부 에너지원은 전자기장, 자기장, 또는 전기장과 같은 외부장(external field)을 형성하도록, 또는 전자기파 신호 또는 음파 신호와 같은 파장 신호를 형성하도록 구성될 수 있다. The motor forms part of the lubrication device and is separated from the lubrication device body and implanted in the patient body for separate implantation within the patient body, or contained within the lubrication device body. A connecting member for providing electrical or wireless energy to the motor from the outside of the device may be provided. For example, the motor can be configured to be configured wirelessly by an external electromagnetic field. It is also possible to use a primary or external energy source for use outside the patient's body, in particular an external energy source such as a rechargeable battery, which is placed on the patient's skin to pump and/or drive mechanism and/or lubrication device. It can supply energy to any other energy consuming portion of the. The energy source can be connected to at least a motor, in particular to activate the components. The external energy source for wireless energy transmission can be configured to form an external field such as an electromagnetic field, a magnetic field, or an electric field, or to form a wavelength signal such as an electromagnetic wave signal or a sound wave signal.

상기 에너지가 이식된 윤활 장치에 무선으로 전달되는 경우, 상기 무선으로 전송된 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 변환 장치가 제공될 수 있다. 그러한 변환 장치는, 상기 변환 장치와, 환자의 신체 외부에 있는 에너지원 부재 사이에 있는 조직의 양 및 거리를 최소화할 수 있도록, 바람직하게 환자의 피부 바로 아래에 놓이도록 배치된다. When the energy is wirelessly transmitted to the implanted lubricating device, a conversion device for converting the wirelessly transmitted energy into electrical energy may be provided. Such a conversion device is preferably arranged to lie directly under the patient's skin, so as to minimize the amount and distance of tissue between the conversion device and an energy source member outside the patient's body.

상기 에너지원 및/또는 에너지 저장 부재로부터 상기 변환 장치로의 무선 에너지 전달을 위한 에너지 전달 장치는 전자기장을 형성하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 무선 에너지 전달을 위한 에너지 전달 장치는 자기장을 형성하도록 구성될 수 있다. 또한, 무선 에너지 전달을 위한 에너지 전달 장치는 전기장을 형성하도록 구성될 수 있다. 무선 에너지는 또한, 최소한 하나의 파장 신호에 의한 에너지 전달 장치에 의해 전달될 수도 있다. 그러한 신호는, 적외선 신호, 가시광선 신호, 자외선 신호, 레이저 신호, 마이크로파 신호, 라디오파 신호, X-선 방사선 신호, 및 감마-방사선 신호 중 최소한 하나를 포함하는 전자기파 신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 신호는, 음파 또는 초음파 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 무선 에너지는 디지털 또는 아날로그 신호 또는 이들의 조합으로 전달될 수 있다. An energy transfer device for wireless energy transfer from the energy source and/or energy storage member to the conversion device may be configured to form an electromagnetic field. Alternatively, or additionally, the energy transfer device for wireless energy transfer can be configured to form a magnetic field. Further, the energy transfer device for wireless energy transfer may be configured to form an electric field. Wireless energy may also be delivered by an energy delivery device by at least one wavelength signal. Such signals may include electromagnetic signals including at least one of infrared signals, visible light signals, ultraviolet signals, laser signals, microwave signals, radio wave signals, X-ray radiation signals, and gamma-radiation signals. Further, the wavelength signal may include a sound wave or an ultrasonic signal. Furthermore, the wireless energy can be delivered as a digital or analog signal or a combination thereof.

상기 외부 에너지원 대신, 또는 이에 부가하여, 이식가능한 윤활 장치 자체에 에너지원이 구비되어 있을 수 있다. 그러한 에너지원은 상기 윤활 장치의 몸체 내부에 포함되어 있을 수 있거나, 또는 몸체의 일부일 수 있다. 그러나, 그것은 환자 몸 안에서 원격 이식될 수 있도록, 윤활 장치의 몸체로부터 분리되어 있을 수도 있다.Instead of or in addition to the external energy source, the implantable lubrication device itself may be provided with an energy source. Such an energy source may be included inside the body of the lubrication device, or it may be part of the body. However, it may be separated from the body of the lubrication device so that it can be remotely implanted within the patient's body.

그러한 이식가능한 에너지원은, 바람직하게, 장기간 사용가능한 배터리, 또는, 더욱 바람직하게, 축전기(accumulator)와 같은 에너지원 부재를 포함할 수 있다. 축전기는 재충전될 수 있는 장점을 가진다. 바람직하게, 축전기는 충전 배터리 및/또는 커패시터를 포함한다. Such an implantable energy source may preferably include a long-term useable battery, or, more preferably, an energy source member such as an accumulator. The capacitor has the advantage that it can be recharged. Preferably, the capacitor comprises a rechargeable battery and/or capacitor.

또한, 상기 장치의 외부에서 상기 축전기에 일차 에너지원으로부터 전기적 또는 무선 에너지를 전달하기 위한 연결 부재는, 상기 장치가 환자 몸에 이식되었을 때, 상기 축전기를, 환자 신체의 외부에서 충전하기 위해 제공될 수 있다. In addition, a connecting member for transmitting electrical or wireless energy from the primary energy source to the capacitor from outside of the device is provided to charge the capacitor when the device is implanted in the patient body, outside the patient body Can be.

상기 모터를 수동으로 구동하기 위한 구동 부재가 상기 적어도 하나의 모터에 제공될 수도 있지만, 상기 적어도 하나의 모터를 조절하기 위한 제어 유닛 또한 제공되는 것이 바람직하다. 상기 제어 유닛은, 펌프, 구동 기구 및/또는 이식된 윤활 장치의 임의의 다른 에너지 소비 부분을 조절하기 위해 사용될 수 있는 반면, 상기 장치가 외부 또는 내부 에너지원을 포함하는 경우에는, 그러한 에너지원을 제어하기 위해서도 사용될 수 있다. 상기 제어 유닛은 환자 각자의 요구에 따라 제어될 수 있으며, 따라서, 적절한 양의 약물이 적절한 시간 간격으로 투여될 것이다. 자동 투여는 실질적으로 환자를 자유롭게 할 것이다. Although a drive member for manually driving the motor may be provided on the at least one motor, it is preferable that a control unit for adjusting the at least one motor is also provided. The control unit can be used to adjust any other energy consuming portion of the pump, drive mechanism and/or implanted lubrication device, whereas if the device includes an external or internal energy source, that energy source It can also be used to control. The control unit can be controlled according to the needs of each patient, so that an appropriate amount of drug will be administered at appropriate time intervals. Automatic dosing will substantially free the patient.

바람직하게, 상기 제어 유닛은 환자 몸 바깥에 있는 외부 데이터 처리 장치와 환자 몸 안에 이식된 제어 유닛 사이의 데이터 전달을 위한 데이터 전달 포트를 가지며, 이는, 상기 제어 유닛이 윤활 장치의 몸체 내부에 포함되어 있든, 또는 이식 장치의 몸체로부터 분리되어 환자 몸 안에 이식되어 있든지 무관하다. 상기 데이터 전달 포트는, 상기 제어 유닛이 상기 주입 장치를 환자의 변화하는 요구에 적용시키도록 감독하는 것을 허용한다. 바람직하게, 상기 데이터 전달 포트는 데이터 전달을 위한 무선 전달 포트이며, 따라서, 예컨대, 환자가 의사를 만나는 동안 상기 제어 유닛과 상기 데이터 처리 장치 사이의 용이한 데이터 변환을 제공한다. 가장 바람직하게, 상기 제어 유닛은 그것의 적용 유동성을 더욱 증가시키기 위해 프로그램될 수 있다. Preferably, the control unit has a data transfer port for data transfer between an external data processing device outside the patient's body and a control unit implanted in the patient's body, which is included inside the body of the lubrication device. It is irrelevant whether it is present or is implanted in the patient's body separated from the body of the implant. The data transfer port allows the control unit to supervise the injection device to adapt to the changing needs of the patient. Preferably, the data transfer port is a wireless transfer port for data transfer, thus providing easy data conversion between the control unit and the data processing device, for example, while the patient is meeting a doctor. Most preferably, the control unit can be programmed to further increase its application fluidity.

데이터 전달 포트를 가지거나, 또는 가지지 않는 제어 유닛은 또한, 환자의 피부 상에 놓여지는 것과 같이, 체외에 제공될 수도 있다. 외부 제어 유닛은 임의의 고장 시에 쉽게 접근할 수 있는 장점을 가진다. 그것은 주입 장치와 함께 이식된 최소한 하나의 모터의 무선 원격 조정을 위해 바람직하게 적용된다. A control unit with or without a data transfer port may also be provided in vitro, such as placed on the patient's skin. The external control unit has the advantage of being easily accessible in case of any failure. It is preferably applied for wireless remote control of at least one motor implanted with an injection device.

체외에서의 제어 신호를 이식된 모터에 무선으로 전달하기 위한 제어 신호 전달 장치가 제공될 수 있다. 유사하게, 환자 신체의 외부로부터 환자 신체 내에 이식된 제어 유닛에 무선으로 데이터를 전달하기 위한 데이터 전달 인터페이스가 제공될 수 있다. 또한, 상기 무선 제어 신호 및/또는 데이터의 전달은, 디지털 또는 아날로그, 또는 이들의 조합인 상기한 파장 신호 중 하나를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 제어 신호는 상기 모터에 에너지가 전달되는 것과 같은 방식으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 에너지 신호의 모듈화에 의해 전달될 수 있으며, 그리하여 상기 에너지 신호는, 디지털 또는 아날로그 제어 신호에 대한 캐리어 파장 신호로서 작용할 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 제어 신호는 진동수(frequency), 상(phase), 및/또는 진폭(amplitude) 모듈화된 신호일 수 있다. A control signal transmission device for wirelessly transmitting control signals from outside the body to the implanted motor may be provided. Similarly, a data delivery interface can be provided for wirelessly transferring data from outside of the patient's body to a control unit implanted within the patient's body. Further, the transmission of the radio control signal and/or data may include one of the above-mentioned wavelength signals, digital or analog, or a combination thereof. More preferably, the control signal may be transmitted in the same way as energy is transmitted to the motor. For example, the control signal can be delivered by modularization of the energy signal, so that the energy signal can act as a carrier wavelength signal for the digital or analog control signal. More preferably, the control signal may be a frequency, phase, and/or amplitude modulated signal.

제어 유닛과 별도로, 또는 제어 유닛의 일부로서, 환자의 치료에 대한 변수에 대한 피드백이 제공될 수 있다. 그러한 변수들은, 환자의 신체적 변수 및/또는 상기 장치의 처리 변수일 수 있다. 상기 목적을 위해, 그러한 변수를 검출하기 위한 적어도 하나의 피드백 센서가 제공된다. 예를 들어, 상기 피드백 센서는 관절 내 윤활액의 수준을 검출하거나, 또는 관절과 그 윤활액의 상태에 대한 다른 변수들을 검출할 수 있다. 상기 피드백 센서들은 상기 제어 유닛에 연결될 수 있으며, 상기 제어 유닛은 상기 피드백 센서들의 하나 이상의 신호에 응답하여 윤활액의 관절로의 전달을 조절하기 위한 조절 프로그램을 포함할 수 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 피드백 데이터는 상기 제어 유닛으로부터 외부 데이터 처리 장치로 전달될 수 있다. 그러한 피드백 데이터는 의사의 진단에 유용할 수 있다. Feedback may be provided on variables for treatment of the patient, separately from the control unit, or as part of the control unit. Such variables may be physical parameters of the patient and/or treatment parameters of the device. For this purpose, at least one feedback sensor for detecting such a variable is provided. For example, the feedback sensor may detect the level of lubricant in the joint, or other parameters of the state of the joint and its lubricant. The feedback sensors may be connected to the control unit, and the control unit may include an adjustment program for regulating the delivery of lubricant to the joint in response to one or more signals of the feedback sensors. Additionally, or alternatively, feedback data can be transferred from the control unit to an external data processing device. Such feedback data can be useful for physician diagnosis.

바람직하게, 유체 연결 장치는, 각각이 용기에 연결되며 관절 공간 내로 삽입될 그 끝단에서 주입 부재를 가지는 두 개의 유체 연결부로 구성된다. 상기 두 유체 연결부는 환자 몸 안에 배치될 수 있으며, 따라서, 수술후적으로, 윤활액의 관절을 경유하는 순환형 유동 경로, 즉, 펌프 및/또는 용기로부터 관절까지의 경로(제1 유체 연결부를 통해) 및 펌프 및/또는 용기로의 되돌아오는 경로(제2 유체 연결부를 통해)를 형성한다. 펌프 또는 용기의 유동성 외벽에 의해 형성되는 압력 하에, 윤활액은 간헐적으로 또는 지속적으로, 상기 순환형 유동 경로를 순환할 수 있으며, 제2 유체 연결부는 제1 유체 연결부에 의해 관절 공간 안으로 삽입되었던 윤활액을 회수한다. Preferably, the fluid connection device consists of two fluid connections, each of which is connected to a container and has an injection member at its end to be inserted into the joint space. The two fluid connections can be placed in the patient's body, and thus, postoperatively, a circulating flow path through the joint of the lubricant, ie a path from the pump and/or vessel to the joint (via the first fluid connection) And a return path (via the second fluid connection) to the pump and/or vessel. Under pressure formed by the flowable outer wall of the pump or vessel, the lubricant can circulate intermittently or continuously, the circulating flow path, and the second fluid connection removes the lubricant that has been inserted into the joint space by the first fluid connection. To recover.

상기 순환형 유동 경로로 인해 윤활액이 적어도 부분적으로 관절을 통과한 후 재사용되기 때문에, 상기 윤활액은 시간이 경과함에 따라 윤활액의 원하는 효과 및 품질을 감소시킬 수 있는 불순물 및 다른 이물질에 의해 오염된다. 따라서, 이식가능한 윤활 장치의 순환 유체 연결 장치는 또한, 상기 순환형 유동 경로 내로 연결되는 필터를 가지는 여과 장치를 포함하여 오염된 순환 윤활액으로부터 불순한 입자들을 제거할 수 있다. 바람직하게, 상기 여과 장치는 상기 필터를 주기적으로 청소하고, 또한 윤활액의 외부로 걸러지는 입자들을 제거하도록 구성된다. 이들 제거된 입자들 또는 이물질은 밀봉된 저장 공간 내로 축적되거나, 또는 환자의 몸, 예를 들어 주변 조직 또는 혈관 등으로 되돌려질 수도 있다. Because of the circulating flow path, the lubricant is contaminated by impurities and other foreign matter that may reduce the desired effect and quality of the lubricant over time, as it is reused after at least partially passing through the joint. Thus, the circulating fluid connection device of the implantable lubricating device can also remove impure particles from contaminated circulating lubricating fluid, including a filtration device having a filter connected into the circulating flow path. Preferably, the filtration device is configured to periodically clean the filter and also remove particles that are filtered out of the lubricant. These removed particles or foreign matter may accumulate into a sealed storage space, or may be returned to the patient's body, such as surrounding tissue or blood vessels.

상기 윤활 장치는 환자 몸의 다양한 위치에 이식될 수 있으며, 바람직하게, 윤활되어야 할 손상된 관절에 가능한 한 가깝게 이식될 수 있다. 예를 들어, 상기 윤활 장치, 또는 그의 일부는, 대퇴골(femur ball) 또는 슬관절을 윤활하기 위해 넓적다리에 이식할 수도 있다. 윤활 장치, 또는 그것의 용기가 비교적 부피가 큰 경우에는, 상기 윤활 장치의 용기를 완전히 채워서 이식하는 것이 바람직한데, 그것은, 복부 내에 있는 용기를 재충전하기가 어려울 것이기 때문이다. 그러나, 이 경우에는, 상기 용기에 관을 통해 연결된, 피하에 위치한 충전 주입 포트가 적합할 수 있다. 대안적으로는, 상기 윤활 장치는 피하에 이식될 수도 있다. 피하 이식은, 원하는 경우, 상기 윤활 장치로의 또는 윤활 장치로부터의 무선 에너지 및/또는 데이터 전달 가능성을 증가시킨다. 또한, 윤활 장치가 피하에 이식된 경우에는, 환자 피부를 통해 침투하는 보충 바늘에 의해 주입 포트를 재충전함으로써 상기 용기를 재충전하는 것도 실질적으로 용이해진다. 개개의 처치에 따라서, 지방 조직 내 또는 근육내 또는 관절 근처로 윤활 장치를 이식하는 것이 유리할 수 있으며, 그리하여 윤활액은 특정 관절 내로 주입될 수 있다. The lubricating device can be implanted at various locations on the patient's body, preferably as close as possible to the damaged joint to be lubricated. For example, the lubrication device, or part thereof, may be implanted in the thigh to lubricate the femur ball or knee joint. If the lubrication device, or its container, is relatively bulky, it is desirable to completely fill and implant the container of the lubrication device, since it will be difficult to refill the container in the abdomen. However, in this case, a filling injection port located subcutaneously, connected via a tube to the vessel, may be suitable. Alternatively, the lubrication device may be implanted subcutaneously. Subcutaneous implantation increases the possibility of wireless energy and/or data transfer to or from the lubrication device, if desired. In addition, when the lubrication device is implanted subcutaneously, it is also substantially easy to refill the container by refilling the infusion port with a replenishment needle penetrating through the patient's skin. Depending on the individual treatment, it may be advantageous to implant the lubricating device into the adipose tissue, intramuscularly or near the joint, so that the lubricant can be injected into a particular joint.

상술한 다양한 부품들을 가지는 상기 윤활 장치와 별도로, 본 발명에 따른 이식된 윤활 시스템은, 용기 내에 저장되어 이식된 유체 연결부에 의해 관절 내로 도입되도록 구성된 적절한 윤활액을 포함한다. 바람직하게, 상기 윤활액은 재흡수될 수 있으며, 또한 생리학적 윤활액과 마찬가지로, 환자의 신체에 의한 합성 윤활액과의 생물학적 및 화학적 상호 작용에 의한 재흡수를 보장하기 위해 생체 적합성(bio-compatible)이다. 바람직하게, 윤활액은 히알루론산(hyaluronic acid) 등이다. Apart from the lubrication device having the various components described above, the implanted lubrication system according to the present invention comprises a suitable lubrication fluid that is stored in a container and configured to be introduced into the joint by the implanted fluid connection. Preferably, the lubricating fluid can be reabsorbed, and, like physiological lubricating fluid, is bio-compatible to ensure reabsorption by biological and chemical interactions with synthetic lubricating fluid by the patient's body. Preferably, the lubricant is hyaluronic acid or the like.

한 양태에서, 이식 가능한 의료 장치는, 인간 또는 포유류 체내에 이식되었을 때, 관절 내에서 하중을 전달하는 최소한 하나의 인공 접촉면에서 윤활하도록 구성되며, 상기 인공 접촉면은, 최소한 두 개의 접촉면들에서 포유류의 관절 중 하나 이상에서, 적어도 그 표면을 대체하며, 상기 의료 장치는, 상기 용기로부터 윤활액을 받을 수 있도록 구성된 하나 이상의 배출구를 더 포함하며, 이 때, 상기 의료 장치는, 인공 작동 장치에 의해 상기 용기로부터 윤활액을 분배하여 그것을 상기 하나 이상의 인공 접촉면으로 수송하도록 구성된다. 이식가능한 의료 장치는 상기 용기, 및 이격되어 있는 관절을 포함할 수 있으며, 상기 용기와 관절 사이에서 유체 연결을 위한 도관을 포함할 수 있다. In one aspect, the implantable medical device is configured to lubricate at least one artificial contact surface that, when implanted into a human or mammalian body, carries a load within the joint, the artificial contact surface, the mammalian contact surface at least two contact surfaces. At one or more of the joints, at least replacing the surface thereof, the medical device further comprises one or more outlets configured to receive lubricant from the container, wherein the medical device, by means of an artificial operating device It is configured to dispense the lubricant from and transport it to the one or more artificial contact surfaces. The implantable medical device may include the container, and spaced apart joints, and may include a conduit for fluid connection between the container and the joint.

이식 가능한 의료 장치는 피하, 또는 하기로 구성되는 영역들로부터 선택되는 환자 신체 내 영역에 있는 강(cavity) 내에 놓이도록 구성될 수 있다:The implantable medical device may be configured to lie within a cavity in an area within the patient's body that is selected from subcutaneous, or areas consisting of:

a. 복부 영역,a. Abdominal Area,

b. 사타구니 영역,b. Groin area,

c. 골반 영역,c. Pelvic area,

d. 넓적다리 영역.d. Thigh area.

따라서, 이식가능한 의료 장치는 복부에 놓일 수 있다. Thus, the implantable medical device can be placed on the abdomen.

충전 주입 포트는 피하로 이식되거나, 또는 뼈와 연결되도록 구성될 수 있다. The filling injection port can be implanted subcutaneously, or can be configured to connect with the bone.

이식가능한 의료 장치는 인간 또는 포유류 환자의 고관절 또는 슬관절의 하나의 인공 접촉면 및 그에 대향하는 접촉면을 윤활하도록 구성될 수 있다. The implantable medical device can be configured to lubricate one artificial contact surface of the hip or knee joint of a human or mammalian patient and the opposing contact surface.

슬관절은 안쪽 및 측면의 접촉 하중 전달 표면을 가지며, 상기 이식가능한 의료 장치는 인간 또는 포유류 환자의 슬관절의 내측면 상의 상기 인공 접촉면을 윤활하도록 구성될 수 있다. The knee joint has medial and lateral contact load-carrying surfaces, and the implantable medical device can be configured to lubricate the artificial contact surface on the medial surface of a human or mammalian patient's knee joint.

포유류의 관절은 최소한 두 개의 접촉면을 가진다. 상기 의료 장치는, 관절 내에서 포유류의 관절 접촉면 중 최소한 하나의, 적어도 그 표면을 대체하는 하나 이상의 인공 접촉면을 윤활하도록 구성된다. 또한, 상기 의료 장치는 용기로부터 윤활액을 받아들이도록 구성된 최소한 하나의 유입구(inlet)를 포함한다. The mammalian joint has at least two contact surfaces. The medical device is configured to lubricate at least one of the mammalian joint contact surfaces within the joint, at least one artificial contact surface that replaces the surface. In addition, the medical device includes at least one inlet configured to receive lubricant from the container.

보통, 인공 접촉면의 표면으로 윤활액을 분배하기 위한 하나 이상의 유입구와 연결된 상기 인공 접촉면에, 적어도 부분적으로 하나 이상의 채널이 통합된다. 상기 의료 장치는, 용기로부터 윤활액을 분배하기 위해, 작동 장치에 의해 작동되도록 구성될 수도 있다. 윤활액을 간헐적으로, 또는 필요시에 주입할 수 있는 가능성은, 관절 내에서의 마찰을 감소시키고, 또한 관절 내 적정 수준의 윤활액의 존재를 보장한다. Usually, at least partially one or more channels are integrated into the artificial contact surface, which is connected to one or more inlets for dispensing lubricant to the surface of the artificial contact surface. The medical device may be configured to be operated by an actuating device to dispense lubricant from the container. The possibility of injecting the lubricant intermittently or on demand reduces friction in the joint and also ensures the presence of an appropriate level of lubricant in the joint.

이식 가능한 의료 장치의 한 양태에 따르면, 상기 장치는 인공 접촉면을 윤활하기 위하여, 인공 접촉면의 두 군데 이상의 부분 상에 인공 접촉면의 표면에 윤활액을 분배하도록 구성될 수도 있다. 한 군데 이상에서의 분배는 윤활액의 보다 균일한 분배를 가능하게 할 수 있을 것이다. According to one aspect of an implantable medical device, the device may be configured to distribute lubricant to the surface of the artificial contact surface over two or more portions of the artificial contact surface to lubricate the artificial contact surface. Dispensing in more than one place may enable more uniform distribution of lubricant.

또 다른 양태의 의료 장치에 의하면, 윤활액을 유지하도록 구성된 용기는 신체의 강내, 피하, 또는 뼈와 연결되어 위치하는 이식 가능한 용기일 수 있다.According to another aspect of the medical device, the container configured to hold the lubricating fluid may be an implantable container positioned in connection with the body's lumen, subcutaneous, or bone.

이식 가능한 의료 장치는, 인공 접촉면을 윤활하기 위해, 상기 용기로부터 인공 접촉면까지 윤활액을 수송하도록 구성되는 작동 장치를 더 포함한다. The implantable medical device further includes an actuating device configured to transport the lubricant from the container to the artificial contact surface to lubricate the artificial contact surface.

한 양태에 따르면, 용기는 윤활액을 유지하도록 구성될 수 있고, 지금까지 기술한 임의의 양태에 따른 상기 작동 장치는 윤활액을 상기 용기로부터 인공 접촉면까지, 인공 접촉면을 윤활하기 위해 수송하도록 구성될 수 있다. 상기 작동 장치는 전동으로 구성될 수 있으며, 인공 접촉면을 윤활하기 위하여, 상기 용기로부터 인공 접촉면까지 윤활액을 펌핑하도록 구성될 수 있다. According to one aspect, the container can be configured to hold the lubricant, and the actuating device according to any aspect described so far can be configured to transport the lubricant from the container to the artificial contact surface, to lubricate the artificial contact surface. . The actuating device may be configured electrically, and may be configured to pump lubricating fluid from the container to the artificial contact surface to lubricate the artificial contact surface.

지금까지 기술한 임의의 양태에 따르면, 상기 작동 장치는, 압축된 윤활액으로 미리 채워진 용기를 포함할 수 있다. According to any aspect described so far, the actuating device may include a container pre-filled with compressed lubricant.

또다른 양태에 따르면, 이식 가능한 의료 장치는, 주입 포트 내로의 주입에 의해, 압축 윤활액에 의해 상기 용기를 예비 충전하도록 허용될 수 있다. According to another aspect, the implantable medical device may be allowed to pre-fill the container with a compressed lubricant, by injection into an injection port.

한 양태에 따르면, 이식 가능한 의료 장치는 용기와 인공 접촉면 사이의 연결을 더 근접하게 하도록 구성되는 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 용기는 상기 인공 접촉면으로부터 독립적인 유닛 내에 놓이도록 구성될 수 있으며, 도관에 의해 상기 인공 접촉면까지 연결되도록 구성될 수 있다. 용기는, 이동하여 용기의 체적을 변화시키도록 구성된 이동 가능한 벽 부분을 포함할 수 있고, 상기 벽 부분은 모터를 포함할 수 있는 전동 구동되는 벽 부분일 수 있다. According to one aspect, the implantable medical device may further include a valve configured to bring the connection between the container and the artificial contact surface closer. The container may be configured to be placed in a unit independent from the artificial contact surface, and may be configured to be connected to the artificial contact surface by a conduit. The container can include a movable wall portion configured to move and change the volume of the container, and the wall portion can be an electrically driven wall portion that can include a motor.

또다른 양태에 따르면, 이식 가능한 의료 장치는 상기 인공 접촉면 내에 최소한 부분적으로 통합된 최소한 하나의 추가 채널 및 최소한 하나의 유입구를 포함할 수 있다. 상기 의료 장치는, 상기 배출구(outlet)를 통해 상기 인공 접촉면으로부터 밖으로, 그리고, 상기 유입구(inlet)를 통해 상기 인공 접촉면 안쪽으로의 윤활액의 순환을 허용하도록 구성될 수 있다. 윤활액의 순환은 상기 윤활액을 순환시키도록 구성된 작동 장치에 의해 수행될 수 있다. 순환 시스템은 상기 순환하는 윤활액에 윤활액을 더하도록 구성된 용기, 및/또는 상기 순환하는 윤활액을 청소하기 위한 필터를 포함할 수 있다. According to another aspect, the implantable medical device may include at least one additional channel and at least one inlet port at least partially integrated within the artificial contact surface. The medical device may be configured to allow circulation of lubricating fluid out of the artificial contact surface through the outlet, and into the artificial contact surface through the inlet. Circulation of the lubricating fluid may be performed by an operating device configured to circulate the lubricating fluid. The circulation system may include a container configured to add lubricant to the circulating lubricant, and/or a filter for cleaning the circulating lubricant.

상기 임의의 양태들에 따른 작동 장치는, 인공 접촉면에 윤활액을 간헐적으로 수송하도록 구성될 수 있다. The actuating device according to any of the above aspects may be configured to intermittently transport lubricant to the artificial contact surface.

한 양태에 따른 이식가능한 의료 장치는, 인공 접촉면으로의 윤활액의 흐름을 조정하기 위하여, 관절 내부의 물리적 변수들, 또는 윤활액의 체적이나 압력, 또는 작동 장치를 조절하기 위한 작동 장치의 기능적 변수들을 감지하기 위해 적용되는 센서를 포함할 수 있다. An implantable medical device according to one aspect senses physical parameters inside the joint, or volume or pressure of the lubricant, or functional parameters of the actuating device to adjust the actuating device, in order to adjust the flow of the lubricant to the artificial contact surface. It may include a sensor applied to.

상기 임의의 양태들에 따른 용기는 도관을 통해 인공 접촉면들에 연결될 수 있다. 유입구는, 의료 장치의 임의의 부분들에 도관을 연결시키기 위한 연결부를 포함할 수 있다. 상기 임의의 양태들에 따른 도관은 복수개의 부분들을 포함할 수 있는데, 이들은 내부 연결부를 통해 서로 연결되도록 구성될 수 있다. 도관의 제1 부분은 의료 장치와 연결될 수 있고, 도관의 제2 부분은 용기와 연결될 수 있다. 상기 임의의 양태들에 따른 도관은, 윤활액이 인공 접촉면에 도달하도록 하는, 뼈를 통한 개방된 통과 경로의 장기간의 유지를 위해, 신체의 뼈를 통해 통과하도록 적용될 수 있다. 또다른 양태에 따르면, 도관은, 윤활액이 인공 접촉면에 도달하도록 하는, 관절낭을 통해 개방된 통과 경로의 장기간의 유지를 위해, 신체의 관절낭을 통해 통과하도록 적용될 수 있으며, 또다른 양태에 따르면, 도관은 대향하는 관골구(acetabulum)로부터 골반골을 통해 고괄절 내로 연결되도록 적용될 수 있다.The container according to any of the above aspects may be connected to artificial contact surfaces through a conduit. The inlet may include a connection for connecting a conduit to any parts of the medical device. The conduit according to any of the above aspects may include a plurality of parts, which may be configured to be connected to each other through internal connections. The first portion of the conduit can be connected to the medical device, and the second portion of the conduit can be connected to the container. The conduit according to any of the above aspects can be applied to pass through the bones of the body for long-term maintenance of the open passage path through the bone, allowing the lubricant to reach the artificial contact surface. According to another aspect, the conduit can be applied to pass through the joint sac of the body, for long-term maintenance of an open passage path through the articular sac, allowing the lubricant to reach the artificial contact surface, and according to another aspect, the conduit Can be applied to connect into the hip joint through the pelvic bone from the opposite acetabulum.

이식가능한 의료 장치는 환자의 고관절을 윤활하기 위해 적용될 수 있으며, 이 때 상기 의료 장치의 인공 접촉면은 관골구(Acetabulum) 및/또는 대퇴골두(Caput femur)의 접촉면을 적어도 부분적으로 대체하도록 구성될 수 있다. An implantable medical device can be applied to lubricate the patient's hip joint, wherein the artificial contact surface of the medical device can be configured to at least partially replace the contact surface of the Acetabulum and/or Caput femur. .

한 양태에 따른 이식가능한 의료 장치는 제2 인공 접촉면을 윤활한다. 한 양태에 따르면, 제1 인공 접촉면은 고관절 중심을 향해 볼록한 구조를 포함하고, 제2 인공 접촉면은 고관절의 중심을 향해 오목한 구조를 포함한다. 이 상반되는 양태에 따른 상기 제1 인공 접촉면은 인간 환자의 골반골에 고정되도록 적용되며, 상기 제2 인공 접촉면은 인간 환자의 대퇴골에 고정되도록 적용된다. 상기 인공 접촉면은 골반골의 복부쪽 측면으로부터 골반골 내 구멍을 통해 고관절 내로 도입되도록 적용될 수 있으며, 수술적 방법은 고관절낭이 온전히 유지되도록 할 수 있다. An implantable medical device according to one aspect lubricates the second artificial contact surface. According to one aspect, the first artificial contact surface includes a convex structure toward the center of the hip joint, and the second artificial contact surface includes a concave structure toward the center of the hip joint. The first artificial contact surface according to this opposite aspect is applied to be fixed to the pelvis of the human patient, and the second artificial contact surface is applied to be fixed to the femur of the human patient. The artificial contact surface may be applied to be introduced into the hip joint from the ventral side of the pelvis through the hole in the pelvis, and the surgical method may keep the hip capsule intact.

한 양태에 다른 용기는 환자 골의 내부 또는 적어도 일부가 내부에 위치하도록 구성되며, 상기 골은, 예를 들어, 환자의 대퇴골, 골반골, 또는 대퇴골경(collum femur)일 수 있다. In one aspect the other container is configured such that the interior or at least a portion of the patient's bone is located therein, which may be, for example, the patient's femur, pelvis, or collum femur.

또다른 양태에 따르면, 용기는 신체 내 강(cavity) 내 또는 피하에 위치하도록 적용될 수 있으며, 상기 강은 복부 영역, 사타구니 영역, 골반 영역, 및 넓적다리 영역으로 이루어지는 영역으로부터 선택되는 영역 내의 강일 수 있다.According to another aspect, the container can be applied to be located within or subcutaneously in the body cavity, wherein the steel can be a steel within an area selected from the region consisting of the abdominal region, groin region, pelvic region, and thigh region. have.

한 양태에 따른 이식 가능한 의료 장치는 용기를 충전하기 위한 주입 포트를 포함한다. 주입 포트는 자가 밀봉막을 포함할 수 있으며, 이는, 예를 들어, 파릴렌(Parylene) 코팅된 실리콘 막일 수 있다. 주입 포트는 피하로, 뼈에 연결되어, 또는 신체의 강 내에 이식되도록 구성될 수 있다. An implantable medical device according to one aspect includes an injection port for filling a container. The injection port may include a self-sealing film, which may be, for example, a parylene coated silicon film. The injection port can be configured to be implanted subcutaneously, connected to the bone, or implanted into the body's cavity.

용기는 압력 하에 윤활액을 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 압력을 달성하기 위하여, 용기는 스프링으로 부하되도록 구성될 수 있으며, 압축 가스를 유지하도록 구성되는 챔버 또는 압력을 생성하도록 적용되는 탄성 벽을 포함할 수 있다. 한 양태에 따르면, 용기는 파릴렌 코팅된 실리콘 탄성 벽을 포함한다. The container can be configured to hold the lubricant under pressure. To achieve this pressure, the container can be configured to be loaded with a spring, and can include a chamber configured to hold compressed gas or an elastic wall adapted to create pressure. According to one aspect, the container comprises a parylene coated silicone elastic wall.

또다른 양태에 따르면, 이식가능한 의료 장치는 환자의 슬관절을 윤활하도록 구성된다. 한 양태에 따르면, 윤활될 인공 접촉면은 대퇴골의 접촉면을 적어도 부분적으로 대체하도록 구성되며, 이는 경골 및/또는 대퇴골의 접촉면일 수 있다. According to another aspect, the implantable medical device is configured to lubricate the patient's knee joint. According to one aspect, the artificial contact surface to be lubricated is configured to at least partially replace the contact surface of the femur, which may be the contact surface of the tibia and/or femur.

한 양태에 따르면, 의료 장치는 슬관절의 정강이뼈의 접촉면의 내측 또는 측방향 부분 중 적어도 하나에서 윤활하도록 적용되며, 또다른 양태에 따르면, 이식가능한 의료 장치는 슬관절의 대퇴골의 접촉면의 내측 또는 측방향 부분 중 적어도 하나에서 윤활하도록 적용된다. 또다른 양태에 따르면, 의료 장치는 슬관절의 대퇴골의 접촉면 및 슬관절의 정강이뼈의 접촉 부분 모두에서 윤활하도록 적용된다. According to one aspect, the medical device is applied to lubricate at least one of the medial or lateral portions of the knee bone contact surface, and according to another aspect, the implantable medical device is medial or lateral to the contact surface of the femur of the knee joint. It is applied to lubricate at least one of the parts. According to another aspect, the medical device is applied to lubricate both the contact surface of the femur of the knee joint and the contact portion of the shin bone of the knee joint.

한 양태에 따르면, 상기 임의의 양태들에 따른 용기는 인간 신체의 외부로부터 재충전되도록 구성되며, 재출전은 이식가능한 주입 포트를 통해 수행될 수 있다. According to one aspect, a container according to any of the above aspects is configured to be recharged from the outside of the human body, and re-release can be performed through an implantable injection port.

한 양태에 따르면, 용기는 압력을 유지하도록 적용되는데, 주입 포트를 통한 윤활액의 주입을 통해 압력을 증가시킬 수 있다. According to one aspect, the container is applied to maintain pressure, which may increase pressure through injection of lubricant through the injection port.

상기 임의의 양태들에 따르면, 이식가능한 의료 장치는, 이식가능한 의료 장치를 수동으로 또한 비외과적 방법으로 제어하기 위해 환자 내에 이식가능한 적어도 하나의 스위치를 더 포함하는 시스템의 일부로서 구성될 수 있다. 에너지 공급된 시스템은, 상기 작동 장치가 상기 의료 장치에 의해 수행되는 윤활을 작동하도록 할 수 있다. According to any of the above aspects, the implantable medical device can be configured as part of a system further comprising at least one switch implantable in a patient to manually and non-surgically control the implantable medical device. . The energized system can cause the actuating device to actuate the lubrication performed by the medical device.

한 양태에 따른 시스템은 이식 가능한 유압식 용기를 가지는 유압식 장치를 더 포함하며, 이는 이식가능한 의료 장치에 유압식으로 연결될 수 있다. 이식 가능한 의료 장치는 상기 유압식 용기를 수동으로 가압함으로써, 비외과적으로 조절되도록 구성될 수 있다. The system according to one aspect further comprises a hydraulic device having an implantable hydraulic container, which can be hydraulically connected to the implantable medical device. The implantable medical device can be configured to be non-surgically controlled by manually pressing the hydraulic container.

또다른 양태에 따르면, 상기 시스템은 이식가능한 의료 장치를 비외과적으로 조절하기 위한 무선 원격 제어기를 더 포함할 수 있다. 상기 무선 원격 제어기는 적어도 하나의 외부 신호 전달기 및/또는 용기를 포함할 수 있고, 또한 상기 외부 신호 전달기에 의해 전달되는 신호를 수신하거나 또는 상기 신호를 외부 신호 수신기로 전달하기 위해 환자 내부에 이식가능한 내부 신호 수신기 및/또는 전달기를 더 포함할 수 있다. 상기 무선 원격 제어기는 또한, 이식가능한 의료 장치를 조절하기 위한 적어도 하나의 무선 제어 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 제어 신호는 진동수, 진폭, 또는 상(phase) 모듈화된 신호 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 무선 원격 제어기는 또한, 상기 제어 신호를 전달하기 위한 전자기 캐리어 파동 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. According to another aspect, the system may further include a wireless remote controller to non-surgically control the implantable medical device. The wireless remote controller can include at least one external signal transmitter and/or container, and is also implanted inside the patient to receive a signal transmitted by the external signal transmitter or to deliver the signal to an external signal receiver. Possible internal signal receivers and/or transmitters may be further included. The wireless remote controller can also be configured to transmit at least one radio control signal for controlling the implantable medical device. The radio control signal may include a frequency, amplitude, or phase modulated signal, or a combination thereof. The wireless remote controller can also be configured to transmit an electromagnetic carrier wave signal for transmitting the control signal.

또다른 양태에 따르면, 상기 시스템은 무선 에너지에 의해 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 비수술적으로 에너지를 공급하기 위한 무선 에너지 전달 장치를 포함할 수 있다. 상기 무선 에너지는 음파 신호, 초음파 신호, 전자기파 신호, 적외선 신호, 가시광선 신호, 자외선 신호, 레이저광 신호, 마이크로웨이브 신호, 라이도파 신호, X-선 방사선 신호, 감마 방사선 신호, 전기장, 자기장, 조합된 전기 및 자기장으로부터 선택되는 파동 신호를 포함할 수 있다. According to another aspect, the system may include a wireless energy transfer device for non-surgically supplying energy to implantable energy consuming parts of a medical device implantable by wireless energy. The wireless energy is a sound wave signal, ultrasonic signal, electromagnetic wave signal, infrared signal, visible light signal, ultraviolet signal, laser light signal, microwave signal, radio wave signal, X-ray radiation signal, gamma radiation signal, electric field, magnetic field, combination It may include a wave signal selected from the electrical and magnetic field.

상기 시스템 내 제어 신호는 전기장, 자기장, 조합된 전기 및 자기장을 포함할 수 있다. 상기 신호는 아날로그 신호, 디지털 신호, 또는 아날로그와 디지털 신호의 조합을 포함할 수 있다. 이식가능한 의료 장치의 에너지 소비 부품들에 전력을 가하기 위하여, 이식가능한 시스템은 이식가능한 내부 에너지원을 포함할 수 있다. 또다른 양태에 따르면, 상기 시스템은 무선 모드로 에너지를 전달하기 위한 외부 에너지원을 포함하며, 이때 내부 에너지원은 무선 모드로 전달되는 에너지에 의해 충전된다. Control signals in the system may include an electric field, a magnetic field, a combined electric and magnetic field. The signal may include an analog signal, a digital signal, or a combination of analog and digital signals. To power the energy consuming parts of the implantable medical device, the implantable system can include an implantable internal energy source. According to another aspect, the system includes an external energy source for transferring energy in a wireless mode, wherein the internal energy source is charged by the energy delivered in the wireless mode.

또다른 양태에 따르면, 상기 시스템은 상기 내부 에너지원을 하전시키기 위한 에너지의 전달과 관련된 기능적 변수를 측정하거나 감지하는 측정 장치 또는 센서, 및 환자 내부로부터 환자 외부로, 피드백 정보를 전송하기 위한 피드백 장치를 더 포함할 수 있고, 상기 피드백 정보는 상기 측정 장치에 의해 측정되거나 또는 센서에 의해 감지된 기능적 변수들과 관련될 수 있다. According to another aspect, the system comprises a measuring device or sensor for measuring or sensing a functional variable associated with the transfer of energy to charge the internal energy source, and a feedback device for transmitting feedback information from inside the patient to the outside of the patient Further, the feedback information may be related to functional variables measured by the measurement device or sensed by the sensor.

또다른 양태에 따르면, 상기 시스템은 환자 내부로부터 환자 외부로 피드백 정보를 전송하기 위한 피드백 장치를 더 포함하며, 상기 피드백 정보는 이식가능한 의료 장치와 관련된 기능적 변수들 및 환자의 신체적 변수 중 하나 이상과 관련된다. According to another aspect, the system further comprises a feedback device for transmitting feedback information from the inside of the patient to the outside of the patient, wherein the feedback information includes one or more of functional variables and physical parameters of the patient related to the implantable medical device. Related.

한 양태에 따르면, 상기 시스템은 센서 및/또는 측정 장치와, 상기 센서에 의해 감지되거나, 또는 상기 측정 장치에 의해 측정되는 환자의 물리적 변수 중 하나 이상과 관련된 정보 및 상기 센서에 의해 감지되거나 상기 측정 장치에 의해 측정된 상기 이식가능한 의료 장치에 관련된 기능적 변수들에 응답하여, 이식된 의료 장치를 제어하기 위한 이식가능한 내부 제어 유닛을 포함한다. 한 양태에 따르면, 상기 물리적 변수는 압력 또는 운동성 이동일 수 있다. According to one aspect, the system comprises a sensor and/or measuring device and information related to one or more of a patient's physical variables sensed by the sensor or measured by the measuring device and the sensor sensed or measured by the sensor. In response to functional parameters related to the implantable medical device measured by the device, an implantable internal control unit for controlling the implanted medical device is included. According to one aspect, the physical variable may be pressure or kinetic movement.

한 양태에 따르면, 상기 시스템은 외부 데이터 커뮤니케이터 및 외부 데이터 커뮤니케이터와 소통하는 이식가능한 내부 데이터 커뮤니케이터를 포함할 수 있으며, 상기 내부 커뮤니케이터는 이식가능한 의료 장치 또는 환자와 관련된 데이터를 외부 데이터 커뮤니케이터에 공급하고, 및/또는 상기 외부 데이터 커뮤니케이터는 내부 데이터 커뮤니케이터에 데이터를 공급한다. According to one aspect, the system can include an external data communicator and an implantable internal data communicator in communication with the external data communicator, wherein the internal communicator supplies the implantable medical device or patient-related data to the external data communicator, And/or the external data communicator supplies data to the internal data communicator.

한 양태에 따르면, 상기 시스템은 이식가능한 의료 장치를 작동하기 위한 모터 또는 펌프, 이식가능한 의료 장치를 작동하기 위한 유압식 작동 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 작동 장치는, 상기 작동 장치가 소정의 작동을 위한 시간을 증가시키는 보다 긴 방법을 수행하기 보다는, 상기 작동 장치가 이식가능한 의료 장치를 작동시키는 작동 장치를 위해 요구되는 힘을 감소시키도록 설계된 서보(servo) 기구를 포함할 수 있다. According to one aspect, the system may further include a motor or pump for operating the implantable medical device, a hydraulic actuator for operating the implantable medical device. The actuating device is a servo designed to reduce the force required for the actuating device to actuate the implantable medical device, rather than performing a longer method in which the actuating device increases the time for a given act. (servo) mechanism.

한 양태에 따르면, 상기 시스템은 이식가능한 의료 장치를 작동하기 위한 작동 장치를 더 포함할 수 있다. 이식가능한 의료 장치의 작동을 위한 운동 에너지를 생성하기 위해 작동 장치에 직접 전력을 공급하기 위해, 무선 에너지를 무선 상태로 이용할 수 있는데, 이는 상기 무선 에너지는 에너지-전달 장치에 의해 전달되기 때문이다. 상기 시스템은 또한 상기 에너지-전달 장치에 의해 전달된 무선 에너지를 제1 형태로부터 제2 형태의 에너지로 변환시키기 위한 에너지-변환 장치도 포함할 수 있다. According to one aspect, the system may further include an actuating device for operating the implantable medical device. In order to directly power the operating device to generate kinetic energy for operation of the implantable medical device, the wireless energy can be used in a wireless state, since the wireless energy is delivered by the energy-transfer device. The system may also include an energy-conversion device for converting wireless energy delivered by the energy-transfer device from a first form to a second form of energy.

상기 에너지-변환 장치는, 에너지-변환 장치가 에너지-전달 장치에 의해 전달된 제1 형태의 에너지를 제2 형태의 에너지로 변환함에 따라, 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품에 제2 형태의 에너지에 의해 직접 전력을 공급할 수도 있다. 제2 형태의 에너지는 적어도 하나의 직류를 포함하며, 직류와 교류를 규칙적으로 진동한다. 제1 및 제2 형태의 에너지는 자기 에너지, 운동 에너지, 음파 에너지, 화학 에너지, 방사선 에너지, 전자기 에너지, 광 에너지, 핵 에너지, 열 에너지, 비-자기(non-magnetic) 에너지, 비-운동(non-kinetic) 에너지, 비-화학(non-chemical) 에너지, 비-음파(non-sonic) 에너지, 비-핵(non-nuclear) 에너지, 및 비-열(non-thermal) 에너지 중 하나 이상을 포함한다. The energy-converting device, as the energy-converting device converts the first form of energy delivered by the energy-transfer device into a second form of energy, the second form to the implantable energy consuming component of the implantable medical device. Power can be supplied directly by the energy of. The second form of energy includes at least one direct current, and regularly vibrates direct current and alternating current. The first and second forms of energy are magnetic energy, kinetic energy, sonic energy, chemical energy, radiation energy, electromagnetic energy, light energy, nuclear energy, thermal energy, non-magnetic energy, non-motion ( one or more of non-kinetic energy, non-chemical energy, non-sonic energy, non-nuclear energy, and non-thermal energy Includes.

상기 시스템 또는 시스템의 부분을 보호하기 위하여, 상기 시스템은 최소 1 볼트 수준의 가드(guard) 및/또는 1 정전류 이상의 가드(guard)를 포함하는 이식가능한 전기적 부품들을 더 포함할 수 있다. 제어 장치는, 상기 에너지-전달 장치로부터의 무선 에너지의 전달, 및 상기 전달된 무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신기를 조절하도록 구성될 수 있으며, 상기 내부 에너지 수신기는 수신된 에너지를 이식가능한 의료 장치에 직접 또는 간접적으로 전달할 수 있도록 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 연결될 수 있으며, 상기 시스템은, 상기 내부 에너지 수신기에 의해 수신된 에너지와, 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 사용되는 에너지 사이의 에너지 균형을 결정하도록 구성된 결정 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어 장치는, 상기 결정 장치에 의해 결정된 에너지 균형에 기초하여, 외부 에너지-전달 장치로부터의 무선 에너지의 전달을 조절하도록 구성될 수 있다. To protect the system or part of the system, the system may further include implantable electrical components including a guard of at least 1 volt level and/or a guard of at least 1 constant current. The control device can be configured to control the transfer of wireless energy from the energy-transfer device, and an implantable internal energy receiver for receiving the delivered wireless energy, wherein the internal energy receiver is portable Can be connected to implantable energy consuming parts of the implantable medical device for direct or indirect delivery to the medical device, the system comprising: energy received by the internal energy receiver and implantable energy consumption of the implantable medical device The apparatus may further include a determining device configured to determine an energy balance between the energy used in the parts, the control device based on the energy balance determined by the determining device, the wireless energy from the external energy-transfer device. Can be configured to regulate delivery.

상기 결정 장치는 에너지 균형의 변화를 검출하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 장치는, 상기 검출된 에너지 균형 변화에 기초하여 무선 에너지의 전달을 조절하도록 구성될 수 있다. 상기 결정 장치는 결국, 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 사용되는 에너지와, 내부 에너지 수신기에 의해 수신된 에너지 사이의 차이를 검출하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 장치는, 상기 검출된 에너지 차이에 기초한 무선 에너지의 전달을 조절하도록 구성될 수 있다. The determining device can be configured to detect a change in energy balance, and the control device can be configured to adjust the transfer of wireless energy based on the detected change in energy balance. The determining device may eventually be configured to detect a difference between the energy used in the implantable energy consuming parts of the implantable medical device and the energy received by the internal energy receiver, wherein the control device is configured to detect the difference. It can be configured to regulate the delivery of wireless energy based on energy differences.

에너지-전달 장치는 인간 신체 외부에 위치하는 코일을 포함할 수 있으며, 상기 코일은 인간 신체 내부에 위치될 이식가능한 에너지 수신기 및 무선 에너지를 전달할 전기적 펄스를 가지는 외부 코일에 전력을 공급하기 위해 연결되는 전기 회로를 더 포함하며, 상기 전기적 펄스는 선행하고(leading) 끌려가는(trailing) 에지들을 가지며, 상기 전기 회로는 전기 펄스들의 연속되는 선행 및 끌려가는 에지들 사이의 첫 번째 시간 간격 및 연속하는 끌려가고 선행하는 에지들 사이의 두 번째 시간 간격을 변화시켜 전달되는 무선 에너지의 전력을 변화시키도록 조절되며, 상기 전달된 무선 에너지를 수신하는 에너지 수신기는 변화된 전력을 가진다. 상기 전기 회로는, 상기 제1 및/또는 제2 시간 간격들을 변화시키는 것 외에는, 상기 전기적 펄스들을 변함없이 유지되도록 전달하도록 구성될 수 있다. The energy-transfer device can include a coil located outside the human body, the coil being connected to supply power to an external coil having an electrical pulse to deliver wireless energy and an implantable energy receiver to be located inside the human body. Further comprising an electrical circuit, the electrical pulse having leading and trailing edges, the electrical circuit having a first time interval between successive leading and leading edges of the electrical pulses and a continuous pulling It is adjusted to change the power of the transmitted wireless energy by changing the second time interval between going and leading edges, and the energy receiver receiving the transmitted wireless energy has changed power. The electrical circuit can be configured to deliver the electrical pulses to remain constant, other than to change the first and/or second time intervals.

한 양태에 따르면, 상기 시스템은 오직 제1 시간 상수의 범위 내에 있는 제1 및 제2 시간 간격들을 변화시키도록 구성되는 시간 상수를 가지는 전기 회를 가지며, 따라서, 제1 및/또는 제2 시간 간격들의 길이가 변할 때, 코일에 전달되는 전력은 변하게 된다. According to one aspect, the system has an electric spinner having a time constant configured to change the first and second time intervals that are only within the range of the first time constant, and thus the first and/or second time intervals. When their lengths change, the power delivered to the coils changes.

무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신기는 내부 제1 코일, 및 상기 제1 코일과 무선 에너지를 전달하기 위한 외부 에너지 전달기에 연결된 제1 전기 회로를 포함할 수 있으며, 상기 에너지 전달기는 외부 제2 코일과, 상기 제2 코일에 연결된 제2 전기 회로를 포함하며, 이때 상기 에너지 전달기의 외부 제2 코일은 상기 에너지 수신기의 상기 제1 코일에 의해 수신되는 무선 에너지를 수신하며, 상기 시스템은 상기 내부 제1 코일의 상기 제1 전기 회로에의 연결을 온 및 오프로 스위치하기 위한 파워 스위치를 더 포함하며, 따라서, 상기 제1 코일의 충전과 관련된 피드백 정보는, 상기 파워 스위치가 상기 내부 제1 코일의 상기 제1 전기 회로에의 연결을 온 및 오프로 스위치할 때, 상기 외부 제2 코일의 부하 하에 임피던스(impedance) 변화의 형태로 외부 에너지 전달기에 의해 수신된다. An implantable internal energy receiver for receiving wireless energy may include an internal first coil, and a first electrical circuit coupled to the first coil and an external energy transfer device for transmitting wireless energy, the energy transfer device A second coil, and a second electrical circuit connected to the second coil, wherein the external second coil of the energy transmitter receives wireless energy received by the first coil of the energy receiver, and the system And a power switch for switching the connection of the internal first coil to the first electrical circuit on and off. Accordingly, feedback information related to charging of the first coil may include: When switching the connection of one coil to the first electrical circuit on and off, it is received by an external energy transmitter in the form of an impedance change under the load of the external second coil.

상기 시스템은 또한 무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신기로서, 내부 제1 코일, 및 상기 제1 코일에 연결된 제1 전기 회로를 가지는 내부 에너지 수신기와, 무선 에너지를 전달하기 위한 외부 에너지 전달기로서, 외부 제2 코일 및 상기 제2 코일에 연결된 제2 전기 회로를 포함하는 외부 에너지 전달기를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 에너지 전달기의 상기 외부 제2 코일은 상기 에너지 수신기의 제1 코일에 의해 수신되는 무선 에너지를 전달하며, 상기 시스템은 또한 피드백 정보로서 상기 제1 코일에서 수신된 에너지의 양을 커뮤니케이션하기 위한 피드백 장치를 더 포함하며, 여기서, 상기 제2 전기 회로는, 상기 피드백 정보를 수신하고 또한 상기 제2 코일에 의해 전달된 에너지의 양을 상기 제1 코일에서 수신된 에너지의 양에 대한 피드백 정보와 비교하여 상기 제1 및 제2 코일들 사이의 결합계수를 얻기 위한 결정 장치를 포함한다. The system is also an implantable internal energy receiver for receiving wireless energy, an internal energy receiver having an internal first coil, and a first electrical circuit coupled to the first coil, and an external energy transmitter to deliver wireless energy As, it may include an external energy transmitter including an external second coil and a second electrical circuit connected to the second coil, wherein the external second coil of the energy transmitter is the first coil of the energy receiver The wireless energy received by the system, the system further includes a feedback device for communicating the amount of energy received in the first coil as feedback information, wherein the second electrical circuit, the feedback information A determination device for receiving and comparing the amount of energy transmitted by the second coil with feedback information about the amount of energy received at the first coil to obtain a coupling coefficient between the first and second coils Includes.

시스템이 외부 제2 코일을 포함하는 양태에 있어서, 상기 외부 제2 코일은 상기 내부 제1 코일에 대해 이동하여 상기 제2 코일의 최적 위치를 확립하도록 구성될 수 있으며, 이 때 상기 결합계수는 최대이다. 상기 외부 제2 코일은 또한, 상기 결합계수가 최대로 되기 전에, 전달된 에너지의 양을 보정하여 상기 결정 장치 내에서의 피드백 정보를 획득하도록 적용될 수 있다. In an aspect wherein the system includes an outer second coil, the outer second coil may be configured to move relative to the inner first coil to establish an optimal position of the second coil, wherein the coupling coefficient is maximum to be. The external second coil may also be applied to obtain feedback information in the determination device by correcting the amount of energy transferred before the coupling coefficient is maximized.

제2 측면에 따르면, 상기 기술한 임의의 양태들에 따른 의료 장치를 전달하는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다: 인간 신체 외부로부터 관절 내에 도달하는 개구를 형성하고, 인공 접촉면을 상기 관절에 제공하고, 상기 인공 접촉면을 상기 관절에 고정하고, 인간 신체 내에 용기를 이식하고, 상기 용기 내에 함유된 윤활액을 사용하여 상기 인공 접촉면을 윤활한다. According to a second aspect, a method of delivering a medical device according to any of the aspects described above is also provided. The method includes the following steps: forming an opening reaching the joint from outside the human body, providing an artificial contact surface to the joint, fixing the artificial contact surface to the joint, implanting a container into the human body, and The artificial contact surface is lubricated using a lubricant contained in the container.

용기 내에 함유된 윤활액을 사용하여 인공 접촉면 또는 관절 접촉면을 윤활하는 단계는 상기 윤활액을 상기 용기로부터 상기 인공 접촉면으로 수송하도록 구성된 작동 장치를 이식하는 것을 포함할 수 있다. 또다른 양태에 따르면, 상기 용기 내에 함유된 윤활액을 사용하여 상기 인공 접촉면을 윤활하는 단계는 상기 작동 장치에 전력을 공급하기 위한 에너지원을 제공하는 것을 포함한다.The step of lubricating an artificial contact surface or articulation contact surface using a lubricant contained in a container may include implanting an actuating device configured to transport the lubricant from the container to the artificial contact surface. According to another aspect, the step of lubricating the artificial contact surface using a lubricating liquid contained in the container includes providing an energy source for supplying power to the operating device.

또다른 양태에 따르면, 상기 용기 내에 함유된 윤활액을 사용하여 인공 접촉면 또는 관절 접촉면을 상기 에너지원을 사용하여 상기 작동 장치에 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect, using the lubricant contained in the container may include the step of supplying power to the operating device using the energy source to the artificial contact surface or joint contact surface.

한 양태에 따라, 인간 신체 내에 용기를 이식하는 단계는, 상기 용기에 결합된 작동 장치를 이식하는 단계를 포함하며, 이는 상기 윤활액을 상기 용기로부터 상기 인공 접촉면으로 수송하는 상기 작동 장치를 사용함으로써, 상기 용기 내에 함유된 윤활액에 의해 상기 인공 접촉면을 윤활하는 단계를 허용한다. According to one aspect, implanting a container into a human body comprises implanting an actuating device coupled to the container, by using the actuating device to transport the lubricant from the container to the artificial contact surface, The step of lubricating the artificial contact surface is allowed by the lubricant contained in the container.

상기 기술한 임의의 양태들에 따라, 상기 용기를 이식하는 단계는 상기 용기를 적어도 부분적으로 환자의 골 내부로 이식하는 단계를 포함하며, 상기 골은 환자의 대퇴골, 환자의 정강이뼈, 및/또는 환자의 골반골일 수 있다. According to any of the aspects described above, implanting the container includes implanting the container at least partially into the patient's bone, the bone being the patient's femur, the patient's shin bone, and/or It may be the patient's pelvis.

인공 접촉면을 제공하는 단계는 골반골의 복부측으로부터 상기 인공 접촉면을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. Providing an artificial contact surface may include providing the artificial contact surface from the ventral side of the pelvis.

인간 신체 내에 용기를 이식하는 단계는, 상기 용기를 피하로 이식하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 용기를 피하로 위치시키는 것은, 상기 용기에의 간단한 접근을 허용하고, 또한 상기 용기와 주입 포트 사이의 긴 도관에 대한 필요성을 제거한다. Implanting the container into the human body may include implanting the container subcutaneously. Positioning the container subcutaneously allows simple access to the container and also eliminates the need for long conduits between the container and the injection port.

용기를 피하로 이식하는 단계는, 복부 영역, 사타구니 영역, 골반 영역, 넓적다리 영역, 및 종아리 영역으로 구성되는 영역으로부터 선택되는 환자의 영역 중 하나 이상에 용기를 이식하는 단계를 포함할 수 있다. Transplanting the container subcutaneously may include implanting the container into one or more of the patient's areas selected from the area consisting of the abdominal area, groin area, pelvic area, thigh area, and calf area.

상기 용기의 충전을 위한 주입 포트를 이식하는 추가의 단계를 수행할 수도 있다. 주입 포트의 이식은, 주입 포트를 뼈와 연결하여 이식하는 단계를 포함할 수 있다. It is also possible to perform an additional step of implanting the injection port for filling of said container. Implantation of the infusion port may include implanting the infusion port in connection with the bone.

한 양태에 따라, 상기 의료 장치는 환자의 관절에 하중을 전달하도록 구성된 인공 접촉면을 포함하며, 상기 인공 접촉면은 적어도 하나의 윤활액 수송용 채널을 포함할 수 있고, 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다: 인간 환자의 관절에 상기 의료 장치를 이식하는 단계, 상기 의료 장치에 연결되도록 구성된 도관을 이식하는 단계, 윤활액을 상기 도관 내로 수송하기 위한 작동 장치를 이식하는 단계; 윤활액을 유지할 용기를 이식하는 단계, 및 적어도 수술후적으로(postoperatively) 상기 작동 장치에 의해 상기 도관 내에서 윤활액을 상기 용기로부터 상기 인공 접촉면으로, 나아가 상기 인공 접촉면 내의 채널을 통해 수송함으로써, 윤활액을 상기 인공 접촉면에 적용하는 단계. According to one aspect, the medical device includes an artificial contact surface configured to transmit a load to a patient's joint, the artificial contact surface may include at least one channel for transporting lubricant, and the method includes the following steps: Implanting the medical device in the joint of a human patient, implanting a conduit configured to be connected to the medical device, implanting an actuating device for transporting lubricant into the conduit; Implanting a container to hold the lubricant, and at least postoperatively transporting the lubricant from the vessel to the man-made contact surface by the actuating device, through the channel in the man-made contact surface, thereby transferring the lubrication fluid to the Applying to the artificial contact surface.

일반적으로, 윤활 장치는 통상적인 외과 수술 또는 내시경 또는 복강경 수술 동안 이식될 수 있다. 한편, 윤활액의 간헐적인 도입을 위한 주입 바늘을 가지는 윤활 장치의 이식 방법과, 윤활액의 지속적인 도입을 위한 주입관을 가지는 윤활 장치의 이식 방법 사이를 차별화해야만 한다. Generally, the lubrication device can be implanted during conventional surgical or endoscopic or laparoscopic surgery. On the other hand, it is necessary to differentiate between a method of implanting a lubricating device having an injection needle for intermittent introduction of a lubricant, and a method of implanting a lubricating device having an injection tube for continuous introduction of a lubricant.

인간 또는 포유류의 관절, 예를 들어, 인간 고관절 또는 슬관절의 골관절염을 치료하기 위한 방법에서, 이식가능한 윤활 장치 수단에 의해 관절에 윤활액을 제공함으로써, 수술에 의한 환자 몸의 관절 부위를 포함하는 적절한 위치의 절개가 행해지는데, 이는 특히 환자의 피부를 잘라 용기가 윤활액을 저장하기에 적합한 위치를 절개하는 것을 포함할 수 있다. 그 후, 상기 윤활 장치는, 유체 연결부가 수술후적으로 윤활액을 상기 관절에 도입할 수 있도록, 절개 개방된 적절한 위치에 놓여진다. 이 목적을 위해, 상기 관절의 절개 개방된 영역에서 관절낭 내에 하나의 구멍이 생성되며, 용기 내에 저장된 윤활액을 수술후적으로 지속적으로 상기 관절에 주입하기 위해, 상기 구멍 내로 주입관을 도입하여 상기 주입관의 개방된 끝단이 관절과 연속적으로 연결되도록 한다. 즉, 상기 주입관는, 우선, 주입관의 개방된 끝단이 윤활될 관절과 영구적으로 소통하게 하는 상태로 유지되며, 둘째, 상기 주입관는 상기 유체 연결 장치와 접촉하며, 따라서 상기 용기와 접촉하도록 상기 구멍 내에 삽입된다. 상기 윤활 장치의 위치 확정 후, 환자의 몸은 닫혀지고, 그리하여 환자 몸 안에 윤활 장치가 전체적으로 이식되게 된다. 이 과정은 바람직하게 수술실 또는 스테이플, 또는 접착제 등에 의해 겹겹이 수행될 수 있다. 마지막으로, 이식 과정 후에, 윤활액은 수술후적으로 상기 용기 내로 도입되어, 이식된 윤활 장치의 작동에 의해 관절이 적절히 윤활되게 된다. In a method for treating osteoarthritis of a human or mammalian joint, e.g., a human hip or knee joint, by providing a lubricant to the joint by means of an implantable lubrication device, an appropriate location including a joint portion of the patient's body by surgery The incision is performed, which may include cutting the patient's skin, in particular, to cut the position where the container is suitable for storing the lubricant. Thereafter, the lubricating device is placed in an appropriately incised position so that the fluid connection portion can introduce the lubricating fluid into the joint postoperatively. For this purpose, a hole is created in the articular bag in the incision open area of the joint, and the injection tube is introduced into the hole to continuously inject the lubricant stored in the container into the joint after surgery. The open ends of the joints are connected continuously. That is, the infusion tube is, first, maintained in a state in which the open end of the infusion tube is permanently in communication with the joint to be lubricated, and secondly, the infusion tube is in contact with the fluid connection device, and thus the hole so as to contact the container Is inserted within. After the positioning of the lubricating device, the patient's body is closed, so that the lubricating device is entirely implanted in the patient's body. This process may be carried out layer by layer, preferably with an operating room or staples, adhesives, or the like. Finally, after the implantation process, lubricating fluid is introduced into the container postoperatively, so that the joint is properly lubricated by operation of the implanted lubricating device.

대안적으로, 유체 연결부가 주입 부재로서 간헐적으로 작동하는 주입 바늘을 포함한다면, 상기 절개 개방된 적절한 위치 및 관절 영역에서의 상기 윤활 장치의 위치 결정은, 상기 주입 바늘을, 관절의 절개된 영역에 대해 가깝게 하여 주입 바늘의 구동 기구가 관절 내외로 상기 주입 바늘을 간헐적으로 도입 및 후퇴시킬 수 있고, 그리하여 용기 내에 저장된 윤활액이 관절 내부로 간헐적으로 주입될 수 있도록 위치시킴으로써 실현된다. 즉, 주입 바늘은 관절의 개방된 영역에 대해 가깝게 위치하여, 그것이 관절을 윤활하기 위해 관절 내로 간헐적으로 도입될 수 있고, 또한 그 후 구동 기구 등에 연결된 적절한 구동 기구에 의해 후퇴할 수 있도록 한다. Alternatively, if the fluid connection includes an injection needle that acts intermittently as an injection member, the appropriate position of the incision opening and positioning of the lubricating device in the joint region, the injection needle is placed in the incision region of the joint. It is realized by placing the drive mechanism of the injection needle close to the injection needle to intermittently introduce and retract the injection needle into and out of the joint, so that the lubricant stored in the container can be intermittently injected into the joint. That is, the injection needle is positioned close to the open area of the joint, allowing it to be intermittently introduced into the joint to lubricate the joint, and then retracted by an appropriate drive mechanism connected to the drive mechanism or the like.

이식가능한 윤활 장치에 의해 인간 또는 포유류 환자를 치료하는 또다른 방법은, 관절 영역을 형성하기 위해 내시경 또는 복강경 수술을 이용하며, 이를 통해 윤활액은 주입 부재에 의해 관절 내로 주입될 수 있다. 관절의 이 영역은, 우선 바늘류 또는 튜브류의 기구를 환자 몸에 삽입함으로써 관절에 대해 가까운 위치에서 강을 확장하고, 상기 바늘/튜브류 기구를 통해 가스를 도입하여 상기 조직 내에 가스를 충진하며, 따라서, 상기 강을 관절 근처에서 확장시킨다. 그 후, 적어도 두 개의 복강경/내시경 투관침(trocars)을 상기 강 내에 위치시키고, 카메라 및 적어도 하나의 절개 기구를 복강경 투관침을 통해 삽입한다. 관절 영역은, 그 후 삽입된 절개 개구를 사용하여 절개된다. 또한, 윤활 장치의 나머지 부품들, 예를 들어, 용기, 펌프 또는 모터 등에 대한 적당한 위치가 절개, 개방된다. 그 후 윤활 장치는 적절한 위치에 놓여지고, 그리하여 주입 부재를 가진 유체 연결부는 복강경으로 절개된 관절 영역에 배치되어 윤활액이 관절 내로 도입되게 된다. 윤활 장치의 위치결정 후, 환자 몸은 윤활 장치가 전체적으로 환자 몸에 이식되는 효과를 가지며 닫혀진다. 그 후, 윤활액은 수술후적으로 상기 용기 내로 도입되어, 유체 연결 장치 및 주입 부재를 통해 상기 관절이 적절하게 윤활되게 된다. Another method of treating a human or mammalian patient with an implantable lubrication device uses endoscopic or laparoscopic surgery to form the joint region, through which the lubricant can be injected into the joint by an injection member. This region of the joint first expands the cavity at a position close to the joint by inserting a needle or tube-like instrument into the patient's body, and introduces gas through the needle/tube-like instrument to fill the gas within the tissue, , Therefore, the steel is expanded near the joint. Thereafter, at least two laparoscopic/endoscopic trocars are placed in the cavity, and a camera and at least one incision instrument are inserted through the laparoscopic trocar. The joint region is then incised using the inserted incision opening. In addition, a suitable position for the rest of the parts of the lubrication device, for example a container, a pump or a motor, is cut open. The lubrication device is then placed in a suitable position, so that the fluidic connection with the injection member is placed in the articular region incised by the laparoscopic so that the lubricant is introduced into the joint. After positioning the lubrication device, the patient body is closed with the effect that the lubrication device is implanted into the patient body as a whole. Thereafter, the lubricating fluid is introduced into the container postoperatively, so that the joint is properly lubricated through the fluid connection device and the injection member.

역시 복강경법을 사용함으로써, 주입관 또는 주입 바늘을 가지는 윤활 장치를 이식할 수 있다. 전자의 경우에, 용기는 적절한 위치에 놓여지고, 관절의 복강경에 의해 절개된 영역에서 관절낭 내에 구멍이 형성되며, 주입관는 상기 구멍 내로 삽입되어 상기 튜브의 개방된 끝단이 관절과 연속적으로 소통되도록 위치결정되고, 저장된 윤활액은 상기 관절 내로 지속적으로 주입될 수 있다. 후자의 경우, 적절한 위치에 상기 용기를 위치 결정한 후, 주입 바늘 및 구동 기구를 복강경에 의해 절개한 관절 영역에 가깝게 배치하며, 그리하여 상기 구동 기구가 주입 바늘을 관절 내로 (그리고 관절 밖으로) 도입할 수 있게 (후퇴할 수 있게) 함으로써, 저장된 윤활액이 상기 관절 내로 간헐적으로 주입되도록 허용한다. Also by using laparoscopic method, a lubrication device having an injection tube or an injection needle can be implanted. In the former case, the container is placed in an appropriate position, a hole is formed in the articular sac in the region incised by the laparoscope of the joint, and the injection tube is inserted into the hole so that the open end of the tube is in continuous communication with the joint Once determined, the stored lubricant can be continuously injected into the joint. In the latter case, after positioning the container in an appropriate position, the injection needle and drive mechanism are placed close to the joint area incised by the laparoscope, so that the drive mechanism can introduce the injection needle into the joint (and out of the joint). By being able to (retract), the stored lubricant is intermittently injected into the joint.

환자의 몸, 또는 특히 피부를 덮는 것은, 예컨대, 봉합, 테이핑, 및 다른 적절한 기술을 포함할 수 있다. 윤활 장치는 환자 몸 안, 또는 지방 조직 내, 또는 근육 내에 피하적으로 위치결정될 수 있다. 적절하다면, 윤활 장치는 환자의 소화-장관 또는 소변관 내 또는 그에 근접하여 놓여질 수도 있다. 그것이 상기 관들 근처에 놓여진다면, 그것은 윤활 장치에 연결된 홀더(holder)에 의해 상기 소화-장관 또는 소변관에 고정될 수 있을 것이다. 또다른 대안으로서, 윤활 장치는 환자의 흉부 또는 환자의 복부에 위치될 수 있다. 예를 들어, 용기는 복강 또는 흉부강 내에 위치될 수 있다. 대안적으로, 윤활 장치 또는 용기와 같은 그의 일부는 개방 수술법에 의해 이식될 수 있으며, 여기서, 상기 흉부강 또는 복강벽은 윤활 장치를 환자의 흉부 또는 복부 내의 적절한 위치에 위치시키기 위해 개방되며, 그 후 피부 및 조직의 다른 층들은, 바람직하게 겹겹히 봉합되는 봉합과 같은 방법에 의해 닫혀진다. 용기의 재충전은, 바람직하게, 용기 주변, 예컨대 용기에 통합되거나 및/또는 연결된 주입 포트를 통해 일정량의 윤활액을 주입하는 단계를 포함한다. Covering the patient's body, or particularly the skin, may include, for example, suturing, taping, and other suitable techniques. The lubrication device can be positioned subcutaneously in the patient's body, or within adipose tissue, or within the muscles. If appropriate, the lubrication device may be placed in or close to the patient's digestive-intestinal or urinary tract. If it is placed near the tubes, it may be fixed to the digestive-intestinal tract or urine tube by a holder connected to a lubrication device. As another alternative, the lubrication device can be placed on the patient's chest or the patient's abdomen. For example, the container can be placed in the abdominal cavity or chest cavity. Alternatively, a portion of it, such as a lubrication device or container, can be implanted by an open surgical procedure, wherein the thoracic cavity or the abdominal wall is opened to position the lubrication device at an appropriate location within the patient's chest or abdomen, The other layers of skin and tissue are then closed by a method such as suture, which is preferably overlapped. Recharging of the container preferably includes injecting a certain amount of lubricating fluid around the container, such as through an injection port integrated and/or connected to the container.

기능적인 고관절 운동은 고관절의 자연적인 움직임에 적어도 부분적으로 대응하는 고관절의 이동으로서 이해될 것이다. 일부의 경우에, 고관절의 자연적인 움직임은 고관절 수술 후 다소 제한되거나 변경될 수 있을 것이며, 이는 인공 표면을 가지는 고관절의 기능적인 고관절 움직임을, 천연 고관절의 기능적인 고관절 움직임과는 다소 상이하게 할 것이다.Functional hip movement will be understood as the movement of the hip joint that at least partially corresponds to the natural movement of the hip joint. In some cases, the natural movement of the hip joint may be somewhat limited or altered after hip surgery, which will make the functional hip movement of the hip having an artificial surface somewhat different from the functional hip movement of the natural hip joint. .

이식가능한 의료용 고관절 기구 또는 삽입물의 기능적인 위치는, 고관절이 기능적인 고관절 움직임을 수행할 수 있게 하는 위치이다. 최종 위치는, 의료용 기구가 더이상의 위치 변경을 필요로 하지 않는 기능적인 위치로서 이해될 수 있다. The functional position of an implantable medical hip instrument or implant is a position that allows the hip joint to perform a functional hip movement. The final position can be understood as a functional position in which the medical instrument no longer requires a position change.

기능적인 무릎의 움직임은, 무릎의 자연적인 움직임에 적어도 부분적으로 대응하는 무릎의 움직임으로서 이해되어야 할 것이다. 일부 경우에, 슬관절의 자연적인 움직임은 슬관절 수술 후 다소 제한되거나 변경될 수 있으며, 이는 슬관절의 기능적인 무릎 움직임을, 자연적인 슬관절의 기능적인 무릎 움직임과는 다소 상이한 인공 표면에 의해 가능하게 할 것이다. Functional knee movement should be understood as a movement of the knee that at least partially corresponds to the natural movement of the knee. In some cases, the natural movement of the knee joint may be somewhat limited or altered after knee surgery, which will enable functional knee movement of the knee joint, by an artificial surface somewhat different from the functional knee movement of the natural knee joint. .

이식가능한 의료용 무릎 기구 또는 삽입물의 기능적인 위치는, 슬관절ㅇ이 기능적인 무릎 움직임을 수행할 수 있는 위치이다. The functional position of the implantable medical knee device or implant is a position where the knee joint can perform a functional knee movement.

기능적인 슬관절은, 슬관절이 삽입된 의료용 기구 또는 삽입물이 있거나 또는 없는 상태에서, 기능적인 무릎 움직임을 수행할 수 있는 슬관절이다. A functional knee joint is a knee joint capable of performing functional knee movements with or without a medical instrument or an insert with the knee joint inserted.

전체 기능적인 크기는, 의료용 무릎 기구가 슬관절 내에 이식될 때의 의료용 무릎 기구의 크기로서 이해되어야 할 것이다. The overall functional size should be understood as the size of the medical knee device when the medical knee device is implanted into the knee joint.

관절경 검사(Arthroscopy)는 무릎에서 수행되는 주요 키 홀 (key hole) 수술로서 이해되어야 하는데, 이는 관절경 검사의 과정은 환자의 복강 내에서 수행될 수 있으며, 이 관절경 검사의 일부 단계들은 보다 복강경적으로 행해지지만, 본 발명의 목적을 위해, 상기 두 용어, 관절경 검사 및 복강경은 유사하게 사용되며, 본 발명의 목적을 위해, 이들 방법의 주목적은 그들이 최소한으로 침습적이라는 것이다. Arthroscopy should be understood as a major key hole operation performed on the knee, which can be performed in the patient's abdominal cavity, and some of these steps Although done laparoscopically, for the purposes of the present invention, the two terms, arthroscopy and laparoscopy are used similarly, and for the purposes of the present invention, the main purpose of these methods is that they are minimally invasive.

상기 임의의 양태들에 따르는 의료 장치는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함한다: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTEE), 퍼플루오로알콕시(PEA) 및 플루오르화된 에틸렌 프로필렌(FEP). 코발트-크롬-몰리브덴 또는 티타늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속 합금, 또는 가교결합된 폴리에틸렌 또는 가스 살균된 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌을 포함하는 물질들이 더욱 신뢰할 수 있다. 상기 인공 접촉면들 또는 지르코늄 또는 지르코늄 이산화물 세라믹 또는 알루미나 세라믹과 같은 전체 의료 장치에서 세라믹 물질의 사용 또한 신뢰할만하다. 의료 장치를 인간 뼈에 고정하기 위해 인간 뼈와 접촉하는 의료 장치의 부분은, 상기 의료 장치의 고정화를 위한 의료 장치 내에서의 인간 뼈의 성장을 촉진하기 위해 적용되는 다공성 마이크로 또는 나노 구조일 수 있는 푸어하우스(poorhouse) 구조를 포함할 수 있다. 상기 다공성 구조는 수산화아파타이트(hydroxy-apatite: HA) 코팅, 또는 거친 개방형 기공의 티타늄 코팅을 적용함으로써 달성될 수 있는데, 이는 에어 플라즈마 스프레이에 의해 생산될 수 있고, 거친 개방형 기공의 티타늄 코팅과 HA 표면층을 포함하는 조합 또한 신뢰할 수 있다. 접촉 부분은 PTFE, PEa, FEP, PE 또는 UHMWPE와 같은 밀납형 폴리머, 또는 윤활제가 주입될 수 있는 분말 금속형 물질과 같은 자가 윤활성 물질로 이루어질 수 있으며, 이는 바람직하게, 히알루론산 유도체와 같은 생체적합성 윤활제이다. 본 발명에 따른 의료 장치의표면 또는 접촉 부분의 물질은 일정하게 또는 간헐적으로 윤활되도록 구성되는 것이 또한 바람직하다. 일부 양태에 따르면, 상기 의료용 장치의 부품들 또는 일부는 금속 물질 및/또는 탄소 섬유 및/또는 보론의 조합, 금속 및 플라스틱 물질의 조합, 금속 및 탄소 기재 물질의 조합, 탄소 및 플라스틱 기재 물질의 조합, 유동성 및 딱딱한 물질의 조합, 탄성 및 저탄성 물질의 조합, 코리안(Corian) 또는 아크릴 폴리머들을 포함할 수 있다. A medical device according to any of the above aspects comprises at least one material selected from the group consisting of: polytetrafluoroethylene (PTEE), perfluoroalkoxy (PEA) and fluorinated ethylene propylene (FEP). ). Materials comprising a metal alloy such as cobalt-chromium-molybdenum or titanium or stainless steel, or polyethylene such as crosslinked polyethylene or gas sterilized polyethylene are more reliable. The use of ceramic materials in the entire medical device such as the artificial contact surfaces or zirconium or zirconium dioxide ceramic or alumina ceramic is also reliable. The portion of the medical device that contacts the human bone to secure the medical device to the human bone may be a porous micro or nanostructure applied to promote the growth of the human bone within the medical device for immobilization of the medical device. It may include a Poorhouse structure. The porous structure can be achieved by applying a hydroxy-apatite (HA) coating, or a titanium coating of coarse open pores, which can be produced by air plasma spraying, the titanium coating of coarse open pores and the HA surface layer Combinations comprising are also reliable. The contact portion can be made of a waxy polymer such as PTFE, PEa, FEP, PE or UHMWPE, or a self-lubricating material such as a powder metal-like material into which a lubricant can be injected, which is preferably biocompatible, such as hyaluronic acid derivatives. It is a lubricant. It is also preferred that the material of the surface or contact portion of the medical device according to the invention is configured to be lubricated constantly or intermittently. According to some embodiments, the parts or parts of the medical device are a combination of a metallic material and/or carbon fiber and/or boron, a combination of a metal and plastic material, a combination of a metal and carbon based material, a combination of a carbon and plastic based material , A combination of flowable and hard materials, a combination of elastic and low elastic materials, Korean or acrylic polymers.

임의의 양태 또는 양태의 일부, 및 임의의 방법 또는 방법의 일부는 임의의 방식으로 조합될 수 있음을 양지하라. 여기 기술된 모든 실시예는 일반적인 기재의 부분으로 보여지며, 따라서 일반적인 용어로 임의의 방식으로 조합도리 수 있다. 또한, 본 명세서의 기재는 일반적으로 기구 및 방법 모두에 대해 기술하는 것으로 볼 수 있다. It is understood that any aspect or portion of an aspect, and any method or portion of a method can be combined in any manner. All of the embodiments described herein are shown as part of a general description, and can therefore be combined in any way in general terms. In addition, the description herein can be viewed as generally describing both instruments and methods.

양태들에 대한 상기 다양한 특징들은, 그러한 조합이 명백하게 서로 상충되지 않는 한 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 양태들은 이제 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다. 또한, 다양한 양태들의 각 특징들은, 그러한 조합이나 교환이 장치의 전체 기능에 대해 명백하게 상충되지 않는한, 서로 조합되거나 상호 교환될 것이다.The various features of the aspects above can be combined in any way unless such combinations clearly conflict with each other. Aspects will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Also, each feature of the various aspects will be combined or interchanged with each other, unless such a combination or exchange clearly conflicts with the overall functioning of the device.

도 1은 고관절 및/또는 슬관절의 윤활을 위한 이식된 윤활 장치를 가지는 환자의 몸을 보여준다.
도 1A와 1B는 각각 도 1의 고관절과 슬관절을 나타내며, 거기에 삽입된 이식된 윤활 장치의 주입 부재를 가진다.
도 1C는 의료 장치가 제공되었을 때의 슬관절의 측면도를 나타낸다.
도 1D는 한 양태에 따른 의료 장치의 단면도를 나타낸다.
도 1E는 이식된 윤활 장치의 주요 부품들을 나타낸다.
도 1F는 순환형 유동 경로를 확립하는 모터-구동된 이식된 윤활장치를 나타낸다.
도 2A는 구동 장치와 주입 바늘을 가지는 이식된 윤활 장치를 보여준다.
도 2B는 도 2A의 윤활장치에 약간의 수정을 가하여 다이아그램적으로 나타낸 것이다.
도 2C는 이식된 윤활 장치의 부품 양태의 단면도를 나타낸다.
도 2D는 도 1F에나타낸 양태와 관련한 사용에 적합한 모터-구동된 펌프 유닛을 보여준다.
도 3은 인공 접촉면을 포함하는 한 양태에 따른 의료 장치를 보여준다.
도 4는 인공 접촉면을 포함하는 한 양태에 따른 의료 장치의 단면을 보여준다.
도 5는 고관절을 나타낸 인간 환자의 정면도이다.
도 6은 복강경/관절경 검사 과정을 수행할 때의 인간 환자의 측단면도를 나타낸다.
도 7은 골반골에 작은 구멍이 형성될 때의 고관절 부분을 나타낸다.
도 8a는 골반골에 작은 구멍이 형성될 때의 고관절 부분을 나타낸다.
도 8b는 골반골 내 구멍을 통해 의료 장치가 제공될 때의 고관절의 단면을 보여준다.
도 9a는 골반골 내 구멍을 통해 의료 장치가 제공될 때의 고관절의 단면을 보여준다.
도 10은 이식가능한 윤활 시스템에 연결된 의료 장치가 제공된 고관절의 단면을 보여준다.
도 11a-c는 상기 기술한 임의의 양태들에 따른 의료 장치의 제공 방법에서 사용하기 위한 수술 기구를 보여준다.
도 12는 의료 장치가 이식되고, 이식 가능한 용기에 연결되어 있는 상태의 고관절의 단면을 보여준다.
도 13a는 대퇴골을 통해 구멍이 형성되었을 때의 고관절의 측단면을 보여준다.
도 13b는 대퇴골에 형성된 구멍을 통해 의료 장치가 제공되었을 때의 고관절의 단면을 보여준다.
도 13c는 대퇴골에 형성된 구멍을 통해 의료 장치가 제공되었을 때의 고관절의 단면을 보여준다.
도 13d는 의료 장치에 연결되도록 구성된 용기를 보다 상세하게 나타낸다.
도 14는 이식 가능한 주입 포트 내로 윤활액의 주입을 보여준다.
도 15는 반대 양태에서 이식 가능한 의료 장치를 보여준다.
도 16은 반대 양태에서 이식 가능한 의료 장치가 위치 결정되었을 때의 고관절 부분을 보여준다.
도 17은 반대 양태에서 이식 가능한 의료 장치가 위치 결정되었을 때의 고관절 부분을 보여준다.
도 18은 반대 양태에서 이식 가능한 의료 장치가 위치 결정되고 용기에 연결되었을 때의 고관절 부분을 보여준다.
도 20은 의료 장치가 제공된 인간 환자의 슬관절의 정면도를 보여준다.
도 21은 이식 가능한 윤활 시스템을 보여준다.
도 22a는 대퇴골에 의료 장치가 제공된 때의 슬관절의 측면도를 보여준다.
도 22b는 정강이뼈에 의료 장치가 제공될 때의 슬관절의 측면도를 보여준다.
도 23은 인공 슬관절 표면을 포함하는 의료 장치를 보여준다.
도 24는 인공 슬관절 표면을 포함하는 의료 장치를 보여준다.
도 25a는 다중 의료 장치 부품들을 포함하는 의료 장치를 보여준다.
도 25b는 다중 의료 장치 부품들을 포함하는 의료 장치를 조립했을 때를 보여준다.
도 26은 다중 의료 장치 부품들을 포함하는 의료 장치를 정강이뼈에 고정했을 때의 의료장치를 보여준다.
도 27은 한 양태에 따른 이식 가능한 의료 장치를, 정강이뼈에 고정하고 용기 및 주입 포트에 연결했을 때의 모양을 보여준다.
도 28은 이식가능한 주입 시스템이 제공된 이간 환자의 정면도를 보여준다.
도 29는 이식가능한 윤활 시스템을 더욱 자세히 보여준다.
도 30은 이식가능한 순환하는 윤활 시스템을 더욱 자세히 보여준다.
도 31은 필터를 포함하는 이식가능한 순환하는 윤활 시스템을 더욱 자세히 보여준다.
도 32는 고관절 표면을 윤활할 때의 이식가능한 윤활 시스템을 보여준다.
도 33a는 후퇴가능한 바늘을 포함하는 이식가능한 윤활 시스템의 제1 상태를 보여준다.
도 33b는 후퇴가능한 바늘을 포함하는 이식가능한 윤활 시스템의 제2 상태를 보여준다.
도 34는 질병을 치료하기 위한 시스템으로서, 환자에 이식된 본 발명의 장치를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 35-49는 도 34에 나타난 장치를 무선으로 전력 공급하기 위한 시스템의 다양한 양태를 개략적으로 보여준다.
도 50은 도 34에 나타난 장치의 작동을 위해 사용되는 적절한 양의 에너지의 공급 구조를 보여주는 개략적인 블록 다이아그램이다.
도 51은 상기 시스템의 양태를 개략적으로 보여주며, 여기서 상기 장치는 선(wire)에 의해 전달되는 에너지로 작동되는 장치이다.
도 52는 도 34에 나타낸 장치의 작동을 위해 사용되는 무선 에너지의 전달을 제어하기 위한 배치를 더욱 자세하게 나타낸 블록 다이아그램이다.
도 53은 수행 가능한 실시예에 따른, 도 52에 나타낸 구성을 위한 회로이다.
도 54-60c는 환자에서 수행되는 장치의 유압식 또는 공압식 에너지 공급 방식의 다양한 방법을 보여준다.
1 shows the body of a patient with an implanted lubrication device for lubrication of the hip and/or knee joint.
1A and 1B show the hip and knee joints of FIG. 1, respectively, and have an injection member of the implanted lubricating device inserted therein.
1C shows a side view of the knee joint when a medical device is provided.
1D shows a cross-sectional view of a medical device according to one aspect.
1E shows the main parts of the implanted lubrication device.
1F shows a motor-driven implanted lubrication device that establishes a circulating flow path.
2A shows an implanted lubrication device with a drive device and an injection needle.
Figure 2B is a diagrammatically showing a slight modification to the lubrication device of Figure 2A.
2C shows a cross-sectional view of a component aspect of an implanted lubrication device.
2D shows a motor-driven pump unit suitable for use in connection with the embodiment shown in FIG. 1F.
3 shows a medical device according to one aspect including an artificial contact surface.
4 shows a cross-section of a medical device according to one aspect including an artificial contact surface.
5 is a front view of a human patient showing the hip joint.
6 shows a lateral cross-sectional view of a human patient when performing a laparoscopic/arthroscope procedure.
Figure 7 shows the hip joint when a small hole is formed in the pelvis.
8A shows a hip joint portion when a small hole is formed in the pelvis.
8B shows a cross section of the hip joint when a medical device is provided through a hole in the pelvis.
9A shows a cross section of the hip joint when a medical device is provided through a hole in the pelvis.
10 shows a cross-section of a hip joint provided with a medical device connected to an implantable lubrication system.
11A-C show surgical instruments for use in a method of providing a medical device according to any of the aspects described above.
12 shows a cross section of the hip joint with the medical device implanted and connected to the implantable container.
13A shows a lateral cross-section of the hip joint when a hole is formed through the femur.
13B shows a cross section of the hip joint when the medical device is provided through a hole formed in the femur.
13C shows a cross section of the hip joint when a medical device is provided through a hole formed in the femur.
13D shows a container configured to connect to a medical device in more detail.
14 shows the injection of lubricant into the implantable injection port.
15 shows the implantable medical device in the opposite aspect.
16 shows the hip joint portion when the implantable medical device is positioned in the opposite aspect.
17 shows the hip joint portion when the implantable medical device is positioned in the opposite aspect.
18 shows the hip joint portion when the implantable medical device is positioned and connected to the container in the opposite aspect.
20 shows a front view of a knee joint of a human patient provided with a medical device.
21 shows an implantable lubrication system.
22A shows a side view of the knee joint when a medical device is provided in the femur.
22B shows a side view of the knee joint when a medical device is provided to the shin bone.
23 shows a medical device comprising an artificial knee surface.
24 shows a medical device comprising an artificial knee surface.
25A shows a medical device comprising multiple medical device components.
25B shows when a medical device comprising multiple medical device components is assembled.
26 shows a medical device when a medical device including multiple medical device parts is fixed to the shin bone.
FIG. 27 shows the shape of an implantable medical device according to one aspect, secured to the shin bone and connected to a container and infusion port.
28 shows a frontal view of a distant patient provided with an implantable infusion system.
29 shows the implantable lubrication system in more detail.
30 shows the implantable circulating lubrication system in more detail.
31 shows the implantable circulating lubrication system in more detail including a filter.
32 shows the implantable lubrication system when lubricating the hip joint surface.
33A shows a first state of an implantable lubrication system comprising a retractable needle.
33B shows a second state of an implantable lubrication system comprising a retractable needle.
34 shows a system for treating a disease, comprising a device of the invention implanted in a patient.
35-49 schematically show various aspects of a system for wirelessly powering the device shown in FIG.
FIG. 50 is a schematic block diagram showing an appropriate amount of energy supply structure used for the operation of the apparatus shown in FIG. 34.
51 schematically shows an aspect of the system, wherein the device is a device operated with energy delivered by a wire.
FIG. 52 is a block diagram showing in greater detail an arrangement for controlling the delivery of wireless energy used for the operation of the device shown in FIG. 34.
53 is a circuit for the configuration shown in FIG. 52, according to an executable embodiment.
54-60c show various methods of hydraulic or pneumatic energy supply of a device performed in a patient.

이하 바람직한 실시예들에 대해 상세하게 설명한다. 도시된 도에서, 유사한 참조 번호들은 수개의 도에서 동일하거나 또는 상응하는 요소를 표시한다. 이들 도면들은 단순히 예시하기 위한 것일 뿐 발명의 범위를 어떤 식으로도 제한하는 것은 아닌 것으로 이해될 것이다. 따라서, "위" 또는 "아래"와 같은 방향에 대한 모든 언급은 도면에 나타낸 방향을 나타낼 뿐이다. 또한, 도면들에 나타낸 임의의 방향은 설명하기 위한 목적일 뿐이다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail. In the illustrated figures, similar reference numbers indicate identical or corresponding elements in several figures. It will be understood that these drawings are for illustration only and do not limit the scope of the invention in any way. Accordingly, all references to directions such as “above” or “below” are merely indicative of the directions shown in the figures. In addition, any direction shown in the drawings is for illustrative purposes only.

임의의 실시예 또는 실시예의 일부 뿐 아니라 임의의 방법 또는 방법의 일부는 어떠한 방식으로도 조합될 수 있음에 유념하여야 한다. 본원의 모든 예시들은 일반적인 설명의 한 부분으로만 간주되어야 하면, 따라서 일반적으로 어떠한 방식으로도 조합가능하다.It should be noted that any method or part of an embodiment, as well as any embodiment or part of an embodiment, may be combined in any way. All examples herein are to be regarded only as part of the general description, and therefore are generally combinable in any way.

도 1은, 본체(1401)와, 저장부에 저장된 윤활액을 윤활시킬 관절, 여기에서는 고관절과 슬관절에 수송하는 2개의 유체 연결관(1402)로 구성된, 윤활 장치가 이식된 환자의 신체를 도시한 것이다. 이로써, 본체(1401)는 윤활액을 저장하기 위한 저장부를 포함하며, 또한 펌프, 모터, 제어 유닛 등의 추가적인 부품도 포함할 수 있다. 윤활 장치, 즉, 이의 부품들 모두, 임의의 체외 부품 또는 환자의 감염 위험성을 현저하게 감소시키는 주입물과는 독립적으로, 수술 후 관절이 적절하게 부드러워질 수 있도록, 환자에게 전체가 이식될 수 있다. 관절의 종류와 관절 손상의 중증도에 따라, 관절에 간헐적으로/주기적으로, 지속적으로 또는 필요시에, 예컨대 관절 내부의 윤활액의 수준에 따라, 윤활 처리할 수 있다. 일반적으로, 윤활 장치의 본체(1401)는, 쉽게 접근할 수 있도록, 예컨대 무선 제어 유닛 등을 통해, 저장부를 재충전하거나, 작동 방식이나 기능을 설정하기 용이하도록, 피하에 이식할 수 있다.FIG. 1 shows the body of a patient implanted with a lubrication device, which consists of a body 1401 and a joint to lubricate the lubricating fluid stored in the reservoir, here two fluid connectors 1402 transporting to the hip and knee joints. will be. Accordingly, the main body 1401 includes a storage unit for storing the lubricant, and may also include additional parts such as a pump, a motor, and a control unit. The lubricating device, ie all of its parts, can be implanted entirely into the patient so that the joints can be adequately smoothed after surgery, independent of any extracorporeal parts or implants that significantly reduce the patient's risk of infection. . Depending on the type of joint and the severity of the joint damage, the joint may be lubricated intermittently/periodically, continuously or as needed, for example, depending on the level of lubricant inside the joint. In general, the main body 1401 of the lubricating device can be implanted subcutaneously for easy access, for example, through a wireless control unit or the like, to recharge the reservoir or to easily set the operation mode or function.

도 1A 및 1B에서, 도 1에 나타낸 2개의 윤활액이 처리된 관절, 고관절 및 슬관절을 각각 보다 상세하게 도시한다. 도 1A 및 1B에서, 유체 연결관(1402)은, 관절 공간으로 삽입되어 최종적으로 윤활액이 관절로 흐르게 하는, 주입 부재를 말단에 포함한다. 도 1A는 관절 캡슐을 관통하여 고관절의 관절 공간으로 주사되는 주입 바늘(1403)을 나타낸다. 주입 바늘(1403)은, 관절에 간헐적으로 윤활액을 처리하기 위해, 구동 기구(미기재)와 연계되어, 관절 공간으로 들어가고 나올 수 있다. 다른 예로, 도 1B에서, 주입 부재는, 윤활액의 지속적인 흐름이 관절로 도달할 수 있도록, 관절 공간에 영구적으로 배치되는, 주입관(1404)이다. 주입관(1404)의 재료는 정해진 동작 수행시 관절에 방해가 되지 않거나 또는 방해를 최소화하는, 연질 물질일 수 있다. 도 1B의 주입관(1404)에는 구동 기구가 필요하지 않다.In FIGS. 1A and 1B, the two lubricating fluids shown in FIG. 1 are shown in more detail in the joints, hips and knees, respectively. In FIGS. 1A and 1B, the fluid connection tube 1402 includes an injection member at the distal end, which is inserted into the joint space and finally flows lubricant to the joint. 1A shows an injection needle 1403 that penetrates the joint capsule and is injected into the joint space of the hip joint. The injection needle 1403 may enter and exit the joint space, in connection with a driving mechanism (not described), to intermittently process the lubricant. As another example, in FIG. 1B, the injection member is an injection tube 1404, which is permanently disposed in the joint space so that a continuous flow of lubricant can reach the joint. The material of the injection tube 1404 may be a soft material that does not interfere with the joint or minimizes interference when performing a predetermined operation. No drive mechanism is required in the injection tube 1404 of FIG. 1B.

일반적으로, 윤활 장치를 이식하는 기본적인 방법 2가지, 즉, 관절 영역을 절개하지 않고 주입 바늘(1403) 또는 주입관(1404)을 비-절개 영역에 배치시키는 전통적인 방법과, 관절에서 강을 복강경으로 확장시키고, 주입 바늘(1403)이나 주입관(1404)을 복강경 투관침을 통해 강내에 위치시키는 복강경 방법이 있다. 유체 연결관(1402)이 도 1A에 나타낸 바와 같이 주입 바늘(1403)에서 끝나는 경우, 주입 바늘(1403)은, 저장부에 저장된 윤활액이 간헐적으로 주사되도록, 바늘의 구동 기구가 관절 공간의 안과 밖으로 간헐적으로 주입 바늘(1403)을 넣고 뺄 수 있는 방식으로, 관절 캡슐에 근접하게 또는 캡슐내 구멍 안으로 배치된다. 다른 예로, 도 1B에 나타낸 바와 같이, 유체 연결관(1402) 끝에 주입관(1404)이 있는 경우에는, 윤활액이 관절로 지속적으로 주입될 수 있도록, 관이 계속 배치되는 관절 캡슐에 영구적인 구멍을 만든다.In general, there are two basic methods of implanting a lubricating device: the traditional method of placing the injection needle 1403 or the injection tube 1404 in a non-incision area without incising the joint area, and the cavity to the laparoscopy at the joint. There is a laparoscopic method of expanding and placing the injection needle 1403 or the injection tube 1404 into the cavity through a laparoscopic trocar. When the fluid connection pipe 1402 ends at the injection needle 1403 as shown in Fig. 1A, the injection needle 1403 is provided so that the drive mechanism of the needle is in and out of the joint space so that the lubricant stored in the reservoir is intermittently injected. Intermittently, the injection needle 1403 is placed in a manner that can be inserted and removed, placed close to the articular capsule or into a hole in the capsule. As another example, as shown in FIG. 1B, when there is an injection tube 1404 at the end of the fluid connection tube 1402, a permanent hole is inserted into the joint capsule where the tube is continuously disposed so that the lubricant can be continuously injected into the joint. Make.

도 1C는, 의료 장치가, 슬관절의 일부인 대퇴골(102)의 말단 표면을 대체할 수 있는 제1 인공 접촉면(1101)을 포함하는, 일 실시예에 따른 의료 장치를 나타낸다. 제1 인공 접촉면(1101)은 외측 관절융기(lateral condyle)의 표면, 내측 관절융기(medial condyle)의 표면 또는 외측 관절융기와 내측 관절융기의 표면 둘다를 대체할 수 있다. 도 1C의 의료 장치는, 슬관절의 다른 접촉면인, 정강이뼈의 접촉면을 대체할 수 있는 제2 인공 접촉면(1102)을 추가로 포함한다. 이식가능한 의료 장치는 저장부(1108)로부터 윤활액을 공급받을 수 있는 유입구(1104)를 포함하며, 본 실시예에 있어서, 유입구는 정강이뼈(102)의 후위측과 대퇴골(102)의 후위측에 각각 배치된다. 저장부(1108)는 본 실시예에서 저장부(1108)과 유체 접촉하는 방식으로 배치된 주입 포트(1107)의 수단에 의해 충전할 수 있다. 저장부(1108)는 의료 장치와 저장부(1108) 간의 유체 교류를 제공하는 도관(1106)을 통해 윤활액을 유입구(1104;1123)로 제공한다. 저장부는, 본 실시예에서, 저장부(1108)가 주입 포트(1107)를 통해 충전되는 경우, 저장부는, 추가로 압축되는 가압 가스용 챔버를 포함하는 상기 주입 포트(1108)를 통해, 가압 하에 배치될 수 있다. 유입구(1104;1123)는 윤활액을 채널(1105)로 수송하며, 상기 채널은 상기 인공 접촉면(1101, 1102)과 적어도 부분적으로 일체화되어 있다. 도 1의 실시예에서, 채널(1105)은 의료 장치에 완전히 일체화되어 있다. 채널(1105)은 인공 접촉면(1101, 1102) 상으로 윤활액을 공급하며, 그에 따라 인공 접촉면(1101, 1102)이 부드러워지며 마찰이 감소됨으로써, 이의 기능성은 개선된다. 이식가능한 의료 장치는 말 등의 다른 포유류의 슬관절에도 물론 이식가능할 수 있다.1C shows a medical device according to one embodiment, wherein the medical device includes a first artificial contact surface 1101 that can replace the distal surface of the femur 102 that is part of the knee joint. The first artificial contact surface 1101 may replace the surface of the lateral condyle, the surface of the medial condyle, or both the surface of the lateral condyle and the medial condyle. The medical device of FIG. 1C further includes a second artificial contact surface 1102 that can replace the contact surface of the shin bone, which is another contact surface of the knee joint. The implantable medical device includes an inlet 1104 through which a lubricant can be supplied from the storage 1108, and in this embodiment, the inlet is on the posterior side of the shin bone 102 and the posterior side of the femur 102. Each is placed. The reservoir 1108 may be filled by means of an injection port 1107 disposed in a manner in fluid contact with the reservoir 1108 in this embodiment. The reservoir 1108 provides lubricant to the inlets 1104; 1123 through conduits 1106 that provide fluid flow between the medical device and the reservoir 1108. The storage unit, in this embodiment, when the storage unit 1108 is charged through the injection port 1107, the storage unit is under pressure, through the injection port 1108, which further includes a chamber for pressurized gas to be compressed. Can be deployed. The inlets 1104; 1123 transport lubricant to the channel 1105, which is at least partially integrated with the artificial contact surfaces 1101, 1102. In the embodiment of Figure 1, channel 1105 is fully integrated into the medical device. The channel 1105 supplies lubricant onto the artificial contact surfaces 1101, 1102, thereby softening the artificial contact surfaces 1101, 1102 and reducing friction, thereby improving its functionality. The implantable medical device may of course be implantable in the knee joints of other mammals, such as horses.

도 1D는 의료 장치가 고관절의 일부를 대체할 수 있는, 일 실시예에 따른 이식가능한 의료 장치를 나타낸다. 의료 장치는, 이식가능한 의료 장치의 중앙에 위치된 도관(1106)을 통해 채널로 주입되는 윤활액에 의해, 고관절의 인공 접촉면을 윤활시킬 수 있는, 복수개의 채널(1105)을 포함한다. 도관(1106)은, 상기 의료 장치의, 인간 환자의 대퇴골에 고정할 수 있는, 스템(stem) 파트에 위치된 저장부(1108)를, 복수개의 채널(1105)과 유체 교류하는 방식으로 배치된다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다. 도 1D의 실시예에 따른 저장부(1108)에는, 상기 윤활액을 가압하기 위해, 피스톤(1110) 형상의 가동성 벽 요소(movable wall portion)를 미는 스프링(1109)으로 스프링이 설치된다. 저장부(1108)는 의료 장치의 측면에 배치된 주입 포트(1107)을 통해 충전할 수 있다. 주입 포트(1107)를 통한 윤활액의 주입은, 스프링(1109)을 압착시켜, 윤활액에 압력이 걸리게 하며, 이 압력은 도관(1106)을 통해 윤활액을 밀어내고, 다시 인간 환자의 고관절을 윤활시키기 위한 채널(1105)까지 밀어낸다. 저장부(1108)에 설치된 스프링은, 주입 포트를 통해 윤활액을 주입함으로써 추가적으로 가압되는 가압 가스로 충전된 챔버를 포함하는 저장부(1108)와 같이, 윤활액에 압력을 가할 수 있는 다른 타입의 저장부로 대체할 수 있으며, 아울러, 탄성 저장부의 탄성 특성이 윤활액을 가압하는 경우에는, 저장부(1108)는 탄성 저장부일 수도 있을 것으로 생각된다.1D shows an implantable medical device according to one embodiment, in which the medical device can replace a portion of the hip joint. The medical device includes a plurality of channels 1105 capable of lubricating the artificial contact surface of the hip joint by a lubricant injected into the channel through a conduit 1106 located in the center of the implantable medical device. The conduit 1106 is disposed in such a manner that the storage device 1108 located on the stem part of the medical device, which can be fixed to the femur of the human patient, is in fluid communication with the plurality of channels 1105. . Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105. In the storage unit 1108 according to the embodiment of FIG. 1D, a spring is installed with a spring 1109 pushing a movable wall portion in the shape of a piston 1110 to pressurize the lubricant. The storage 1108 can be filled through an injection port 1107 disposed on the side of the medical device. The injection of lubricant through the injection port 1107 squeezes the spring 1109, causing pressure on the lubricant, which pushes the lubricant through the conduit 1106 and again to lubricate the hip joint of the human patient. Push it to the channel 1105. The spring installed in the storage unit 1108 is a storage unit of another type capable of applying pressure to the lubricant, such as a storage unit 1108 including a chamber filled with pressurized gas that is additionally pressurized by injecting a lubricant through an injection port. In addition, in addition, when the elastic property of the elastic storage portion pressurizes the lubricating liquid, it is considered that the storage portion 1108 may be an elastic storage portion.

도 1E는 이식된 윤활 장치와 이의 주요 부품을 나타낸다. 도 1E의 윤활 장치는, 윤활액을 저장하기 위한 저장부(R)와, 관절 공간내에 영구적으로 개방형 말단이 위치된 주입관(1404), 이와 저장부(R)를 연결시키는 유체 연결관(1402)을 포함한다. 유체 연결관(1402)과 주입관(1404)을 통해, 저장부(R)에서 관절 쪽으로 윤활제를 압받하기 적절한 압력을 형성하기 위해서, 부피 팽창에 필요한 압력을 발생시킬 수 있는 가스 챔버(1407)가, 저장부(R) 내부에 배치된다. 또한, 저장부(R)의 외벽에 배치된 충전 주입 포트(1406)는 환자의 피부(1405)를 통해 접근가능하므로, 윤활액이 환자 피부(1405)를 통해 주사되는 시린지에 의해 저장부(R)를 보충시킬 수 있도록, 상기 저장부는 피하 이식된다. 충전 주입 포트(1406)는, 따라서, 주입 시린지의 침투에 대해 자가-밀봉성을 나타내는, 적정 막, 예컨대 폴리머 물질로 만들어질 수 있다.1E shows the implanted lubrication device and its main parts. The lubrication device of FIG. 1E includes a storage portion (R) for storing lubricant, an injection pipe (1404) with a permanently open end located in the joint space, and a fluid connection pipe (1402) connecting the storage portion (R) to it. It includes. Through the fluid connection pipe 1402 and the injection pipe 1404, a gas chamber 1407 capable of generating the pressure required for the volume expansion to form a pressure suitable to pressurize the lubricant from the storage portion R toward the joint , Is disposed inside the storage unit (R). In addition, since the filling injection port 1406 disposed on the outer wall of the storage unit R is accessible through the patient's skin 1405, the storage unit R is supplied by a syringe through which a lubricant is injected through the patient's skin 1405. To replenish it, the reservoir is implanted subcutaneously. The filling injection port 1406 can thus be made of a suitable membrane, such as a polymeric material, that exhibits self-sealing properties against the penetration of the injection syringe.

도 1F는 본 발명에 따른 윤활 장치의 다른 예를 보여준다. 모터(M)에 의해 구동되는 펌프(P)는, 저장부(R)를, 저장부(R)와 윤활화되는 관절을 경유하여 윤활액의 충분한 순환 유동 통로를 형성하는, 2개의 관 부분(1402a, 1402b)으로 구성된, 순환형 유체 연결관(1402)과 연결한다. 2개의 관 부분(1402a, 1402b) 각각은 관절 공간에 삽입되는 개별 주입관(1404a, 1404b)을 포함하며, 저장부에 저장된 윤활액은, 관 부분(1402a)을 통해 주입관(1404a)을 거쳐여 관절 공간으로 도입되며, 동시에 사용된 윤활액은, 주입관(1402b)을 통해 관 부분(1402b)을 거쳐, 관 부분(1402b)에 의해 부분적으로 규정된 유동 통로 내부에 배치된 필터(1428)가 구비된 필터 장치(1427)를 통과하여 다시 관절에서 저장부로 회귀한다. 펌프(P)에 의해 발생되는 압력 하에 윤활액이 관절을 통과한 후에도 적어도 일부를 재사용할 수 있도록, 유체 연결관 부분(1402a, 1402b)으로 형성되는 순환형 유동 통로 안에서 윤활액은 계속 순환된다. 그러나, 관절에서 주입관(1404b)으로 유출되는 윤활액을 재사용할 수 있도록 하기 위해서는, 관절을 통과하는 중에 윤활액에 첨가될 수 있는 가능성이 있는 오손물(soiling) 및 불순물 또는 그외 외부 입자를, 윤활액의 재사용시 윤활액의 품질과 바람직한 효과를 보장하기 위해, 여과 장치(1427)로 제거한다. 여과 장치(1427)는, 전체 윤활액이 필터를 통과하도록 유동 통로 안에 배치된 필터(1428)를 구비한다. 여과 장치(1427)는, 필터(1428)를 통해 걸러진 입자들을 제거하고, 이를 밀폐된 축적 공간(deposition space 1433)에 축적시킴으로써, 필터(1428)를 주기적으로 청소할 수 있다. 다른 예로, 또한, 걸러진 입자들은 환자의 체내로, 예컨대 혈관 등으로 다시 되돌려질 수도 있다.1F shows another example of a lubrication device according to the invention. The pump P driven by the motor M has two pipe portions 1402a, which form a sufficient circulating flow passage of the lubricating fluid through the storage portion R and a joint lubricated with the storage portion R. 1402b), which is connected to the circulating fluid connector 1402. Each of the two tube portions 1402a and 1402b includes separate injection pipes 1404a and 1404b inserted into the joint space, and the lubricant stored in the storage portion passes through the injection pipe 1404a through the pipe portion 1402a. The lubricating fluid introduced into the joint space and used at the same time is provided with a filter 1428 disposed inside the flow passage partially defined by the tube portion 1402b through the tube portion 1402b through the injection pipe 1402b. It passes through the filter unit 1428 and returns from the joint to the storage unit. Under the pressure generated by the pump P, the lubricant continues to circulate in the circulating flow passage formed by the fluid connection pipe portions 1402a and 1402b so that at least a portion of the lubricant can be reused even after passing through the joint. However, in order to be able to reuse the lubricating fluid flowing from the joint to the injection tube 1404b, there is a possibility of adding soiling and impurities or other foreign particles that may be added to the lubricating fluid during passage through the joint. In order to ensure the quality and desired effect of the lubricant upon reuse, it is removed with a filtration device (1427). The filtration device 1428 has a filter 1428 disposed in the flow passage so that the entire lubricant passes through the filter. The filtration device 1428 can periodically clean the filter 1428 by removing filtered particles through the filter 1428 and accumulating it in a closed deposition space 1433. As another example, the filtered particles may also be returned back into the patient's body, such as blood vessels.

도 1F에 나타나 있는 실시예는 매우 다양한 저장부 타입들을 포괄할 수 있지만, 아래에서는 특정 저장부 타입에 대해서만 기술한다. 도 1F에 나타난 저장부(R)의 체적은 막(1429)에 의해 2개의 섹션으로 나뉘어진다. 한쪽 섹션은 기체로 채워져 있고, 다른 섹션은 윤활액으로 채워져 있다. 충전 주입 포트(1430)는 환자의 피부(1405)를 통해 공급 바늘을 이용하여 주입액을 저장부(R)에 충전시킬 수 있도록 한다. 저장부(R)가 가닥 찬 상태에서는, 가스 섹션은 주위 압력 상태이거나 보다 과다-가압된 상태이다. 윤활액이 각 윤활 사이클시 저장부(R)에서 흘러나옴에 따라, 가스 섹션내 압력은 주위 압력 미만으로, 즉 상대적으로 (-) 수치(negative relative value)로 감소될 것이다. 펌프(P)의 구체적인 타입에 따라, 펌프(P)에서 저장부(R)로의 모든 역류를 방지하기 위한 수동 볼 밸브(1431)와 저장부(R)에서 유체 연결 도관(1402b)으로의 모든 역류를 방지하기 위한 다른 수동 볼 밸브(1432)를 제공하는 것이 유익할 수 있다.Although the embodiment shown in FIG. 1F can cover a wide variety of storage types, only the specific storage types are described below. The volume of the reservoir R shown in FIG. 1F is divided into two sections by a membrane 1431. One section is filled with gas, and the other section is filled with lubricant. The filling injection port 1430 allows the injection solution to be filled into the storage unit R using a supply needle through the patient's skin 1405. When the reservoir R is stranded, the gas section is at ambient pressure or more over-pressurized. As the lubricant flows out of the reservoir R during each lubrication cycle, the pressure in the gas section will decrease below ambient pressure, i.e. to a relatively negative value. Depending on the specific type of pump (P), a manual ball valve (1431) to prevent any backflow from the pump (P) to the storage (R) and all backflow from the storage (R) to the fluid connection conduit (1402b) It may be beneficial to provide another manual ball valve 1432 to prevent the.

모터(M)는 환자의 신체에 이식되는 제어 유닛(C)에 의해 무선으로 조절된다. 그러나, 환자 신체 외부에 제어 유닛(C)를 장착하고, 제어 유닛(C)와 모터(M) 간의 무선 통신을 설립하거나 또는 환자의 피부를 통한 갈바니 접촉(galvanic contact)을 제공하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 제어 유닛 (C)을 바람직하게는 환자 신체 외부에서 무선 또는 갈바니 접촉으로 프로그래밍가능한 경우에는, 변동 요구에 따라 제어 유닛의 구성을 적절하게 조절하기 위해, 제어 유닛(C)은 모터 M과 함께 이식된다. 제어 유닛(C)은 주입 사이클간의 시간 주기 뿐만 아니라 각 주입 사이클시 공간으로 주입되는 윤활액의 양도 결정한다. 제어 유닛(C) 외에도 또는 대신, 모터(M)를 작동시키기 위한 압력 감지 스위치를 피하 배치시킬 수 있다.The motor M is wirelessly controlled by a control unit C implanted in the patient's body. However, it is also possible to mount the control unit C outside the patient's body, establish wireless communication between the control unit C and the motor M, or to provide galvanic contact through the patient's skin. Preferably, if the control unit (C) is preferably programmable wirelessly or by galvanic contact outside the patient's body, in order to properly adjust the configuration of the control unit according to the demand for fluctuations, the control unit (C) is the motor M Is transplanted with. The control unit C determines not only the time period between injection cycles, but also the amount of lubricant injected into the space during each injection cycle. In addition to or instead of the control unit C, a pressure sensing switch for operating the motor M can be subcutaneously placed.

모터(M)에 에너지를 제공하는 다양한 방법들이 있다. 예컨대, 에너지는 환자 신체 외부에서, 예컨대 재충전가능한 배터리 및/또는 커패시터(capacitor)와 같이 축전기(accumulator A)를 충전하기 위해 제공될 수 있다. 도 1F에 나타낸 실시예에서, 체외 일차 에너지원(E)은, 제1 유형의 에너지를 전기 에너지와 같은 제2 형태로 변환시키는 에너지 변환 장치(T)에, 환자 피부(1405)를 통해 제1 유형의 에너지를 전달한다. 전기 에너지를 이용하여, 필요한 경우에 모터(M)에 제2 에너지를 제공하는 축전기(A)를 충전한다.There are various ways to provide energy to the motor M. For example, energy may be provided to charge the accumulator A outside the patient's body, such as a rechargeable battery and/or capacitor. In the embodiment shown in FIG. 1F, the extracorporeal primary energy source E is a first through the patient skin 1405 in an energy conversion device T that converts the first type of energy into a second form, such as electrical energy. Deliver tangible energy. The electric energy is used to charge the capacitor A that provides the second energy to the motor M, if necessary.

일반적으로, 외부 에너지원(E)은 전자기장, 자기장 또는 잔기장과 같은 외부장을 형성하거나 또는 전자기파 또는 음파 신호와 같은 파장 신호를 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1F에 나타낸 에너지 변환 장치(T)는 태양 전지로서 작용할 수 있지만, 일차 에너지원(E)의 특정 유형의 파장 신호에 적합할 수도 있다. 또한, 에너지 변환 장치(T)는 온도 변화를 전기 에너지로 변환시키도록 구성될 수 있다. 외부 일차 에너지원(E) 대신, 이식가능한 일차 에너지원(E), 예컨대 축전기(A) 대신 일반적인 수명이 긴 배터리를 사용할 수도 있다. 또한, 에너지 신호를 이용하여, 에너지가 무선 또는 유선으로 전달되는 것과는 무관하게, 에너지 신호의 적절한 모듈화를 통해 제어 유닛(C)의 제어 신호를 전달할 수 있으며, 그에 따라, 상기 에너지 신호는, 디지털 또는 아날로그 제어 신호에 대한 캐리어 파장 신호로서 작용할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 신호는 진동수(frequency), 상(phase) 및/또는 진폭(amplitude) 모듈화된 신호일 수 있다.In general, the external energy source E may be configured to form an external field such as an electromagnetic field, a magnetic field or a residual field, or to generate a wavelength signal such as an electromagnetic wave or sound wave signal. For example, the energy conversion device T shown in FIG. 1F may act as a solar cell, but may also be suitable for a specific type of wavelength signal of the primary energy source E. In addition, the energy conversion device T may be configured to convert temperature changes into electrical energy. Instead of an external primary energy source E, an implantable primary energy source E, such as a capacitor A, may also be used, with a typical long-life battery. Further, by using the energy signal, regardless of whether the energy is transmitted wirelessly or by wire, the control signal of the control unit C can be transmitted through appropriate modularization of the energy signal, whereby the energy signal is digital or It can act as a carrier wavelength signal for the analog control signal. More specifically, the control signal may be a frequency, phase and/or amplitude modulated signal.

도 2A는 팁 말단(1408)을 가진 주입 바늘(1403)을 포함하는 이식된 윤활 장치에 대한 상세도를 나타낸다. 팁 말단(1402)은 이의 원위 말단에 있으며, 측면 윤활액 전달용 배출 포트(1409)를 구비하고 있다. 바늘(1403)은 구동 기구(D)에 의한 작동시 말단 개방형(open-ended) 연결관(1402) 내부에 종방향 변위(longitudinal displacement)로 배치된다.2A shows a detailed view of an implanted lubrication device that includes an injection needle 1403 with a tip end 1408. The tip end 1402 is at its distal end and is provided with a discharge port 1409 for lateral lubricant delivery. The needle 1403 is arranged with a longitudinal displacement inside the open-ended connector 1402 when operated by the drive mechanism D.

유체 연결관(1402)은 이식된 펌프(P)에 부속되어 있다. 펌프(P)는 대략적으로 도시되어 있으며, 다수의 방식으로 설계할 수 있다. 도 2A에서, 환자의 관절 공간으로 주입시킬 윤활액이 보유된 저장부(R)는 펌프(P)의 일부분이다. 다른 예로, 저장부(R)는 예컨대 도 2B에 기본적으로 나타낸 바와 같이 펌프(P)와 이격되어 연결될 수 있다. 그러나, 도 2A에서, 펌프(P)의 가동성 또는 가요성 벽(1410)은, 피스톤 등으로서 실현될 수 있는 것으로서, 상기 벽은 유체 연결관(1402)을 통해 저장부(R)에서 주입 바늘(1403) 쪽으로 윤활액을 간헐적으로 펌핑하도록, 전기적으로(또는 수동으로) 전치될 수 있다. 펌프(P)는 예컨대 모터-구동형일 수 있으며, 모터는 주입 바늘(1403)을 통해 관절 공간으로 일정량의 윤활액을 일정 시간 간격으로 간헐적으로 주입하도록 자동적으로 제어될 수 있다. 저장부(R), 펌프(P) 및/또는 이식된 윤활 장치의 그외 부품들, 예컨대 전술한 모터, 모터에 대한 자동 제어부 등은, 바람직하게는 주입 바늘(1403) 및 구동 기구(D)과 함께 이식된다. 물론, 본 발명의 다른 실시예들을 추가로 고려하게 되면 자명해 질 수 있는 바와 같이, 그외 적절한 변형도 가능하다. The fluid connection pipe 1402 is attached to the implanted pump P. The pump P is shown roughly and can be designed in a number of ways. In FIG. 2A, the storage portion R holding the lubricant to be injected into the joint space of the patient is a part of the pump P. As another example, the storage unit R may be connected to the pump P by being spaced apart, for example, as basically shown in FIG. 2B. However, in FIG. 2A, the movable or flexible wall 1410 of the pump P can be realized as a piston or the like, the wall being injected through the fluid connection tube 1402 in the reservoir R (injection needle ( 1403) may be electrically (or manually) displaced to pump the lubricant intermittently. The pump P may be, for example, a motor-driven type, and the motor may be automatically controlled to intermittently inject a predetermined amount of lubricant into the joint space through the injection needle 1403 at regular time intervals. The reservoir R, pump P and/or other components of the implanted lubrication device, such as the motor described above, the automatic control for the motor, etc., preferably with the injection needle 1403 and the drive mechanism D Transplanted together. Of course, as other embodiments of the present invention can be further considered, other suitable modifications are possible.

도 2A에 나타낸 윤활 장치에서, 저장부(R)내 압력이 가동성/가요성 벽(1410)의 동작에 의해 증가됨에 따라, 구동 기구(D)의 스프링(1411)의 힘에 기대여 주입 바늘(1403)의 전치가 이루어질 것이다. 즉, 주입 바늘(1403)의 팁 말단(1408)이 윤활시킬 관절 공간으로 침투되게 될 것이다. 복귀 스프링(1411)이 완전히 압착되고 가동성/가요성 벽(1410)에 의해 윤활액 상에 가해지는 압력이 더욱 증가하게 되면, 볼 밸브(1412)는 제1 복귀 스프링(1411) 보다 더 센 제2 복귀 스프링(1413)에 기대여 이동될 것이다. 이러한 방식으로, 압력이 충분히 높은 수준으로 걸려있는 한, 윤활액은 유체 연결관(1402), 구멍 주입 바늘(1403) 및 바늘의 배출 포트(1409)를 거쳐, 환자의 관절 공간으로 펌핑될 것이다. 압력이 해제되면, 볼 밸브(1412)는 복귀 스프링(1411 및 1413)에 의해 닫히게 될 것이고, 그러면 주입 바늘(1403)은 도 2A에 나타낸 바와 같이 이의 처음 위치로 돌아올 것이다. 이러한 과정은 개개 관절의 간헐적인 윤활화가 달성되도록 윤활시킬 관절의 상태와 종류에 따라 주기적으로 반복될 것이다.In the lubrication device shown in FIG. 2A, the injection needle (leaning against the force of the spring 1411 of the drive mechanism (D) as the pressure in the reservoir (R) is increased by the operation of the movable/flexible wall (1410) 1403). That is, the tip end 1408 of the injection needle 1403 will be penetrated into the joint space to be lubricated. When the return spring 1411 is fully compressed and the pressure exerted on the lubricant by the movable/flexible wall 1410 further increases, the ball valve 1412 returns the second return which is stronger than the first return spring 1411 The spring 1413 will lean forward. In this way, as long as the pressure is applied at a sufficiently high level, the lubricant will be pumped through the fluid connector 1402, the hole injection needle 1403, and the discharge port 1409 of the needle into the patient's joint space. When the pressure is released, the ball valve 1412 will be closed by return springs 1411 and 1413, and the injection needle 1403 will return to its initial position as shown in Figure 2A. This process will be repeated periodically depending on the condition and type of joint to be lubricated so that intermittent lubrication of individual joints is achieved.

주입 바늘(1403)이 앞으로 나가도록 작용하는 힘은 실제 압력과 바늘(1403)의 횡단면의 곱으로서 계산될 수 있음에 유념하여야 한다. 전형적인 주입 바늘의 횡단면은 비교적 작기 때문에, 관절 공간으로 침투하고 복귀 스프링(1411 및 1413)의 반작용력을 극복하기 위해서는, 고압이 형성되어야 할 것이다. 따라서, 2개의 엄격하게 분리된 챔버가 구동 기구의 앞과 뒷쪽에 만들어 지도록 구동 기구(D)를 구축하는 것이 유익하다. 따라서, 구동 기구(D) 뒤쪽 챔버가 주위 압력과 같이 낮은 압력으로 유지되는 경우, 주입 바늘(1403)에 작용하는 힘은 실제 압력과 구동 기구(D)의 전체 횡단면의 곱에 해당될 것이며, 따라서 실질적으로 더 높을 것이다.It should be noted that the force acting on the injection needle 1403 to move forward can be calculated as the product of the actual pressure and the cross section of the needle 1403. Since the cross section of a typical injection needle is relatively small, a high pressure will have to be created to penetrate the joint space and overcome the reaction forces of the return springs 1411 and 1413. Therefore, it is advantageous to construct the drive mechanism D so that two strictly separated chambers are made in front and behind the drive mechanism. Thus, if the chamber behind the drive mechanism D is maintained at a low pressure, such as ambient pressure, the force acting on the injection needle 1403 will correspond to the product of the actual pressure and the entire cross-section of the drive mechanism D, and thus Will be substantially higher.

이는 도 2B에 나타낸다. 구동 기구(D)는 도 3에 나타낸 바와 같이 주입 바늘(1403)에 부속(attach)되어 있는 피스톤(1414)을 포함한다. 피스톤(1414)은 피스톤(1414)의 앞에 있는 제1 챔버(1415a)와 피스톤(1414) 뒷쪽에 있는 제2 챔버(1415b)를 분리시킨다. 제1 챔버(1415a)내 압력은 펌프(P)에 의해 발생되는 압력이지만, 제2 챔버(1415b)내 압력은 더 낮은 수치로 유지될 수 있다. 예컨대, 챔버(1415b)에 압축성 기체를 충전할 수 있다. 그러한 경우, 압축된 기체가 이미 바늘 인입력(needle retraction force)을 형성시킬 것이므로, 복귀 스프링(1411)은 생략될 수 있다.This is shown in Figure 2B. The driving mechanism D includes a piston 1414 attached to the injection needle 1403 as shown in FIG. 3. The piston 1414 separates the first chamber 1415a in front of the piston 1414 and the second chamber 1415b behind the piston 1414. The pressure in the first chamber 1415a is the pressure generated by the pump P, but the pressure in the second chamber 1415b can be maintained at a lower value. For example, the compressive gas may be filled in the chamber 1415b. In such a case, the return spring 1411 can be omitted, since the compressed gas will already form a needle retraction force.

그러나, 가스 챔버는 안전하게 밀봉하기 어렵다. 따라서, 제2 챔버(1415b)는 대신 윤활액과 같은 유체로 채워지며, 유체는 가요성 체적(flexible volume 1416)으로 몰릴 수 있다. 가요성 체적(1416)은 임의의 강력한 저항력을 형성하지 않으면서 가득 채울 수 있는 단순한 풍선 유형의 것일 수 있다. 다른 예로, 가요성 체적(1416)은 가요성 막에 의해 제2 챔버(1415b)의 유체로부터 이격된 가스 챔버를 포함할 수 있다. 즉, 이 경우 복귀 스프링(1411)은 생략될 수 있다.However, the gas chamber is difficult to seal safely. Accordingly, the second chamber 1415b is instead filled with a fluid such as a lubricant, and the fluid can be driven into a flexible volume 1416. The flexible volume 1416 may be of a simple balloon type that can be filled without forming any strong resistance. As another example, the flexible volume 1416 can include a gas chamber spaced from the fluid in the second chamber 1415b by a flexible membrane. That is, in this case, the return spring 1411 may be omitted.

가요성 체적(1416) 대신, 도관(1417)(유체 연결관(1402)으로서 기능함)이 제2 챔버(1415b)를 저장부(R)와 연결시킬 수 있다. 즉, 주입 바늘(1403)이 전진되면, 유체가 제2 챔버(1415b)에서 도관(1417)을 통해 저장부(R)로 방출될 것이며, 주입 바늘(1403)이 복귀 스프링(1411)에 의해 후퇴됨에 따라, 유체는 도관(1417)을 통해 저장부(R)에서 제2 챔버(1415b)로 다시 흐르게 될 것이다. 펌프(P)와 저장부(R)는, 필요에 따라 단일 유닛으로서 또는 이격되어, 구동 기구(D) 및 바늘(1403)과 함께 환자의 체내에 이식된다.Instead of the flexible volume 1416, a conduit 1417 (which functions as a fluid connector 1402) may connect the second chamber 1415b with the storage R. That is, when the injection needle 1403 is advanced, fluid will be discharged from the second chamber 1415b through the conduit 1417 to the reservoir R, and the injection needle 1403 is retracted by the return spring 1411 As it becomes, the fluid will flow back from the reservoir R through the conduit 1417 to the second chamber 1415b. The pump P and the storage unit R are transplanted into the patient's body together with the driving mechanism D and the needle 1403 as a single unit or spaced apart as necessary.

도 2C는 윤활시킬 관절과 매우 가깝고 비교적 적절한 위치에서, 바늘(1403)이 구동 기전(D)에 의한 작동시 관절 안으로 간헐적으로 전진될 수 있도록, 피하 이식되는, 매우 작은 윤활 장치를 보여준다. 장치의 각 부품들은 외벽(1419a, 1419b)을 포함하는 일체형 본체(1418) 안에 수용된다. 외벽(1419a, 1419b)에 의해 정해지는 체적은 윤활액으로 완전히 충전된다. 벽 부분(1419a)은 각각의 주입 및 재충전시 발생하는 체적의 변화를 허용할 만큼 유연하다. 벽 부분(1419a)은 주입 바늘(1403)의 침투에 대해 자가-밀봉성을 갖춘 폴리머 물질로 이루어져 있다. 윤활 장치는 따라서 피하 이식된 상태에서 폴리머 벽 부분(1419a)을 통해 윤활액을 재충전받을 수 있다.FIG. 2C shows a very small lubrication device, implanted subcutaneously, so that the needle 1403 is intermittently advanced into the joint when actuated by the driving mechanism D, in a position very close to the joint to be lubricated. Each component of the device is housed in an integral body 1418 including outer walls 1419a, 1419b. The volume defined by the outer walls 1419a, 1419b is completely filled with the lubricant. The wall portion 1419a is flexible enough to allow for changes in volume that occur during each injection and refill. The wall portion 1419a is made of a polymer material that is self-sealing against the penetration of the injection needle 1403. The lubrication device can thus be refilled with lubricant through the polymer wall portion 1419a while implanted subcutaneously.

다른 벽 부분(1419b)은 견고하여, 본체(1418)내에 있는 각각의 부품에 어느 정도의 안정성을 제공한다. 윈도우 영역(1420)은 단단한 벽 부분(1419b)으로 형성되어 있으며, 침투막(1421)은 윈도우 영역(1420) 안에 밀봉되게 압입되어 있다. 침투막(1421)은 주입 바늘(1403)에 의해 발생되는 침투에 대해 자가-밀봉성 물질로 만들어지며, 주입 바늘은 윈도우 영역(1420)을 침투하고 윤활시킬 관절 공간으로 침투되도록 배치된다.The other wall portion 1419b is sturdy, providing some stability to each component within the body 1418. The window region 1420 is formed of a solid wall portion 1419b, and the penetration film 1421 is pressed into the window region 1420 to be sealed. The penetrating film 1421 is made of a self-sealing material for the penetration caused by the injection needle 1403, and the injection needle is disposed to penetrate the window region 1420 and penetrate into the joint space to be lubricated.

바늘(1403)은, 도 2B에서 전술한 바와 같이, 피스톤(1414) 앞쪽의 제1 챔버(1415a)와 피스톤(1414)의 뒤쪽 제2 챔버(1415b)를 분리시키는 피스톤(1414)과 연결되어 있다. 복귀 스프링(1411)과 복귀 스프링(1413)이 구비된 볼 밸브(1412)도 제공된다. 개방부(1422)는 제2 챔버(1415b)와 저장부(R)의 연결을 제공하여, 제1 챔버(1415a)내 압력이 상승하게 되면, 피스톤(1414)은 개방부(1422)를 통해 제2 챔버(1415b)에서 저장부(R)로 윤활액을 방출시킬 수 있으며, 이때 저장부(R)은 대체로 주위 압력 상태이다.The needle 1403 is connected to the piston 1414 separating the first chamber 1415a in front of the piston 1414 and the second chamber 1415b behind the piston 1414, as described above in FIG. 2B. . A ball valve 1412 with a return spring 1411 and a return spring 1413 is also provided. The opening portion 1422 provides a connection between the second chamber 1415b and the storage portion R, so that when the pressure in the first chamber 1415a rises, the piston 1414 can control the opening through the opening portion 1422. Lubricant can be discharged from the two chambers 1415b to the storage portion R, wherein the storage portion R is generally in an ambient pressure state.

제1 챔버(1415a)내 압력은 적절한 구동 기구, 모터 등에 의해 앞 뒤로 이동되는 가동성/가요성 벽(1410)을 구비한 펌프에 의해 증가된다. 유로(flow passage, 1423)는 피스톤(1410)이 슬라이딩가능한 형태로 정렬되어 있는 하우징(1424)내에 형성된다. 유로는 하우징(1424) 내부에 흐름 압축부(flow constriction, 1425)와 배출 개방구(1426)를 구비한다.The pressure in the first chamber 1415a is increased by a pump with a movable/flexible wall 1410 that is moved back and forth by a suitable drive mechanism, motor, or the like. A flow passage 1423 is formed in the housing 1424 in which the piston 1410 is arranged in a slidable form. The flow path includes a flow constriction 1425 and a discharge opening 1426 inside the housing 1424.

도 2C에 나타낸 주입 장치는 다음과 같이 작동한다. 가동성/가요성 벽(1410)이 움직이면(즉, 화살표 방향으로 이동), 제1 챔버(1415a)에 든 윤활액은, 유로(1423)내 흐름 압축부(1425)로 인해, 유로(1423)를 통한 저장부(R)로의 역류는 행해지지 않게 되고, 윤활액을 제2 챔버(1415b)에서 개방부(1422)를 통해 저장부(R)로 방출시키면서 바늘(1403)과 피스톤(1412)을 윈도우 영역(1420) 쪽으로 밀어내게 될 것이다. 피스톤(1412)이 이의 말단 위치에 있고 가동성/가요성 벽(1410)이 화살표 방향으로 좀더 이동하게 되면, 제1 챔버(1415a)내 압력은 궁극적으로 복귀 스프링(1413)의 스프링 힘(spring force)을 극복할 만큼 충분히 높은 수준으로 상승하게 될 것이며, 그리하여 볼 밸브(1412)가 열리고 윤활액은 그러는 동안 막(1418)을 통과한 팁 말단(1408) 홀 바늘(1403)을 통해 윤활 장치의 본체(1418)가 적절하게 위치된 관절로 공급되게 된다. 가동성/가요성 벽(1410)이 반대 방향으로 슬라이딩되어 제1 챔버(1415a)내 압력이 해제되면, 볼 밸브(1412)는 즉각 폐쇄되고, 피스톤(1412)과 주입 바늘(1403)은 동시에 후퇴된 위치(retracted position)로 다시 들어갈 것이다. 유로(1423)는 피스톤(1412)이 출발 위치에 도달된 후에도 가동성/가요성 벽(1410)을 더 뒤쪽으로 움직이게 하는데 필요하며, 그에 따라 추가적인 윤활액이 저장부(R)에서 제1 챔버(1415a)로 유입되고, 추가적인 윤활액은 간헐성 주입 사이클 시에 환자에게 전달되어진 윤활액의 양을 보충한다. 구동 기구(D)의 간헐성 전진 및 후퇴 능력 외에도, 도 2C에 나타낸 윤활 장치의 구동 기구는, 섬유증 등을 방지하기 위해, 주입 바늘(1403)의 팁 말단(1408)을 측면으로 이동시키기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다.The injection device shown in Figure 2C operates as follows. When the movable/flexible wall 1410 moves (i.e., moves in the direction of the arrow), the lubricant in the first chamber 1415a flows through the flow path 1423, due to the flow compression portion 1425 in the flow path 1423. The back flow to the storage part R is not performed, and the needle 1403 and the piston 1412 are discharged from the second chamber 1415b through the opening part 1422 to the storage part R while the window area ( 1420). When the piston 1412 is in its distal position and the movable/flexible wall 1410 moves further in the direction of the arrow, the pressure in the first chamber 1415a ultimately spring force of the return spring 1413 It will rise to a level high enough to overcome this, so that the ball valve 1412 opens and the lubricating fluid whilst through the tip 1408 hole needle 1403 through the membrane 1418, the body 1418 of the lubrication device. ) Will be supplied to the properly positioned joint. When the movable/flexible wall 1410 is slid in the opposite direction and the pressure in the first chamber 1415a is released, the ball valve 1412 is immediately closed, and the piston 1412 and the injection needle 1403 are retracted simultaneously. It will re-enter the retracted position. The flow path 1423 is necessary to further move the movable/flexible wall 1410 even after the piston 1412 has reached the starting position, so that additional lubricant is added to the first chamber 1415a in the reservoir R , And additional lubricant compensates for the amount of lubricant delivered to the patient during the intermittent infusion cycle. In addition to the intermittent advancing and retracting capabilities of the drive mechanism D, the drive mechanism of the lubrication device shown in FIG. 2C provides means for moving the tip end 1408 of the injection needle 1403 laterally to prevent fibrosis and the like. It may further include.

도 2C에 나타낸 윤활 장치는, 임의의 가스 챔버를 이용하지 않으며 가동성/가요성 벽(1410) 및 피스톤 요소(1412)의 어떠한 특별한 밀봉이 필요하지 않은 등의 몇가지 이점을 제공한다. 주입 바늘(1403)과 복귀 스프링(1411, 1413)은 비활성 금속으로 만드는 것이 바람직하지만, 도 2B에 나타낸 주입 장치의 모든 부품은 폴리머 물질로 만들 수 있음에 유념하여야 한다.The lubrication device shown in FIG. 2C provides several advantages, such as not using any gas chamber and requiring no special sealing of the movable/flexible wall 1410 and piston element 1412. It is preferable that the injection needle 1403 and the return springs 1411 and 1413 are made of an inert metal, but it should be noted that all parts of the injection device shown in Fig. 2B can be made of a polymer material.

도 2D는 도 1F에 나타낸 배치와 조합하여 사용할 수 있는 모터-펌프 유닛의 단면도이다. 이러한 모터-펌프 유닛에 대해서는 WO 2004/012806 A1에 잘 설명되어 있으며, 상기 문헌에 기술된 다른 펌프 유닛도 본 발명과 조합하여 사용할 수 있다. 모터-펌프 유닛은 밸브 펌프 어셈블리를 포함하며, 이때 막 펌프(P)와 밸브 펌프 장치(1434)는 실린더형의 하우징(1435) 내부에 장착된 어셈블리의 2개의 주요 요소들로 구성된다. 밸브 장치(1434)는 하우징(1435) 상에 고정되게 설치되어 고정된 세라믹 디스크(1436)의 형태인 제1 밸브 부재와, 세라믹 디스크(1436)와 대면하여 접하며 고정 디스크(1436) 대비 회전가능한, 세라믹 디스크(1437) 형태의 제2 밸브 부재를 포함한다. 모터(1438)는 세라믹 디스크(1436 및 1437)를 둘러싸고 있는 하우징(1435) 상에 탑재된다. 모터(1438)는, 디스크(1437)가 모터(1435)의 회전을 따라가지만, 모터 축(1439)에 대한 축 방향으로 디스크(1437)를 약간 움직일 수 있도록, 회전가능한 디스크(1437)에 하부 중심 홀내 대응되는 스플라인과 커플링되는, 스플라인형 모터(splined motor) 축을 포함한다. 모터 축(1439) 상에는 정지 부재(1440)와, 정지 디스크(1436)에 대항하도록 강제하기 위해 디스크(1437)에 대항하여 약간의 압력을 발휘하는 스프링 워셔(1441)가 설치되어 있다.2D is a cross-sectional view of a motor-pump unit that can be used in combination with the arrangement shown in FIG. 1F. Such a motor-pump unit is well described in WO 2004/012806 A1, and other pump units described in the above documents can also be used in combination with the present invention. The motor-pump unit includes a valve pump assembly, wherein the membrane pump P and the valve pump device 1434 are composed of two main elements of the assembly mounted inside the cylindrical housing 1435. The valve device 1434 is fixedly installed on the housing 1435 and in contact with the first valve member in the form of a fixed ceramic disc 1436, facing the ceramic disc 1436 and rotatable relative to the fixed disc 1436, It includes a second valve member in the form of a ceramic disk (1437). Motor 1438 is mounted on housing 1435 surrounding ceramic disks 1436 and 1437. The motor 1438 is centered lower on the rotatable disk 1437 so that the disk 1417 follows the rotation of the motor 1435 but slightly moves the disk 1417 in the axial direction with respect to the motor axis 1439. And a splined motor shaft coupled with a corresponding spline in the hole. On the motor shaft 1439, a stop member 1440 and a spring washer 1441 exerting a slight pressure against the disc 1431 are installed to force the stop disc 1436 to face.

펌프(P)는 임의 유형의 막일 수 있는 펌프 막(1451)을 포함한다. 바람직하게는, 막(1451)은 금속 막, 예컨대 티타늄막이거나, 또는 시간 경과에 따라 막(1451)을 통한 유체의 확산을 방지하고 수명을 연장시키기 위한 피복된 플라스틱 물질 타입이다. 본 실시예에서, 밸브 펌프 어셈블리에 합체되는 작동 장치는, 2개의 맞은편의 캠(cam) 표면(1453)이 있는 컷-아웃 그루브(cut-out groove)를 가지고 있는 캡 슬리브(cam sleeve 1452), 컷-아웃 그루브 안에서 회전하며 캠 표면(1453)을 밀어내는 캠 휠(1454), 및 회전식 디스크(1437)에 연결된 펌프 축(1455)을 포함한다. 캠 휠(1454)은 캠 휠 축(1456)을 통해 펌프 축(1455) 상에 설치된다. 펌프 축(1455)은, 회전가능한 디스크(1437)내의 위쪽 중심 홀(1461)내의 대응되는 스플라인과 커플링되어 있는, 스플라인형 축(1461)을 통해 회전하는 디스크(1437)와 연결되어 있기 때문에, 회전한다. 설명한 스플라인 커플링은 디스크(1437)가 펌프 축(1455)에 대해 축 방향으로 얼마간 이동할 수 있게 해준다. 펌프 축(1455)은 캡슐화된 볼-베어링(encapsulated ball-bearing 1458) 안에 설치되며, 볼-베어링(1458)에 대해 축 방향으로 고정되어 있다. 펌프 축(1455) 상의 수개의 긴 그루브(1459)들은 볼-베어링(1458)을 통과하여 연장되며, 고정 디스크(1436)의 제1 챔버(1442)와 막(1451) 아래 펌프 챔버(1460) 간의 유체 유로로서 제공된다.The pump P includes a pump membrane 1451, which can be any type of membrane. Preferably, the film 1451 is a metal film, such as a titanium film, or is a type of coated plastic material to prevent the diffusion of fluid through the film 1451 over time and to prolong its life. In this embodiment, the actuating device incorporated into the valve pump assembly comprises a cap sleeve 1452 having a cut-out groove with two opposing cam surfaces 1452, It includes a cam wheel (1454) that rotates within the cut-out groove and pushes the cam surface (1453), and a pump shaft (1455) connected to the rotating disk (1437). The cam wheel 1454 is installed on the pump shaft 1455 through the cam wheel shaft 1456. Since the pump shaft 1555 is connected to the rotating disc 1417 through the spline shaft 1601, which is coupled with the corresponding spline in the upper center hole 1601 in the rotatable disc 1417, Rotates. The spline coupling described allows the disk 1417 to move axially relative to the pump axis 1555. The pump shaft 1555 is installed in an encapsulated ball-bearing 1458 and is axially fixed relative to the ball-bearing 1458. Several long grooves 1459 on the pump shaft 1555 extend through the ball-bearing 1458, between the first chamber 1442 of the fixed disk 1436 and the pump chamber 1460 below the membrane 1451 It is provided as a fluid flow path.

모터(1438)가 회전하면, 막(1451)은 상하로 움직인다. 막(1451)이 상하로 움직임에 따라, 회전가능한 디스크(1437)는 제1 채널(1442)을 교대로 제2 및 제3 채널(1444, 1445)과 연결시켜, 유체는 제2 채널(1444) 또는 제3 채널(1445)에서 펌프 채널(1460)로 전달되거나, 또는 제2 채널(1444) 또는 제3 채널(1445)에 의해 펌프 챔버(1456)으로부터 공급받게 된다. 도 2D에서, 제1 채널(1442)은, 제2 채널(1444)가 챔버(1460)로부터 제1 채널(1442)을 통해 유체를 공급받도록, 개방된 채널(1450)을 경유하여 제2 채널과 연결되는 것으로 나타나 있다.When the motor 1438 rotates, the film 1451 moves up and down. As the membrane 1451 moves up and down, the rotatable disk 1417 alternately connects the first channel 1442 with the second and third channels 1444, 1445, so that the fluid is the second channel 1444. Alternatively, the third channel 1445 is delivered to the pump channel 1460 or is supplied from the pump chamber 1456 by the second channel 1444 or the third channel 1445. In FIG. 2D, the first channel 1442 is connected to the second channel via an open channel 1450 such that the second channel 1444 receives fluid from the chamber 1460 through the first channel 1442. It appears to be connected.

디스크(1436 및 1437)로 선정되는 개개 재료들은, 이들 디스크가 시간 경과에 따라 서로 점착되지 않고 매우 정밀한 공차(tolerance)로 작동할 수 있는 것이어야 하기 때문에, 매우 중요하다. 이러한 목적에 적합한 시판 중인 몇가지 물질들, 예컨대 세라믹 또는 세라믹과 그외 물질, 예컨대 탄소 필터의 혼합물이 있다.The individual materials selected for the discs 1436 and 1437 are very important, as these discs must not be sticking to each other over time and must be able to operate with very precise tolerances. There are several commercially available materials suitable for this purpose, such as ceramics or mixtures of ceramics and other materials such as carbon filters.

도 3은 의료 장치가 인간 환자의 대퇴골의 대퇴골두(caput femur)의 접촉면을 대체할 수 있는, 일 실시예에 따른 의료 장치를 도시한다. 이러한 실시예에 따른 의료 장치에서, 의료 장치의 인공 접촉면(1103b)은 윤활액을 이용하여 인간 환자의 고관절을 부드럽게 할 수 있는 복수의 채널을 포함한다. 아울러, 의료 장치는 대퇴골두 및/또는 대퇴골의 대퇴골경(collum femur)에 의료 장치를 고정하기 위한, 고정부(fixating portion, 44)를 포함한다.3 shows a medical device according to one embodiment, in which the medical device can replace the contact surface of the femur head of the human patient's femur. In the medical device according to this embodiment, the artificial contact surface 1103b of the medical device includes a plurality of channels capable of softening the hip joint of a human patient using a lubricant. In addition, the medical device includes a fixing portion 44 for fixing the medical device to the femoral head and/or the femoral neck of the femur.

도 4는 고정부(44)의 중앙에 배치된 도관(conduit 1106)을 통해 저장부(미기재)와 유체 교류하는 방식으로 연결된 복수의 채널을 포함하는 의료 장치, 이 의료 장치에 완전히 일체화된 채널(1105)을 도시한, 도 3의 의료 장치의 단면도이다. 도관(1106)은, 채널(1105)로의 추가적인 공급을 위해, 유입구(1123)으로 윤활액을 수송한다. 도관의 끝 부분은, 도관을 제2 도관(1106) 또는 저장부, 또는 추가적인 채널에 연결시킬 수 있는, 연결부(connecting section 1111)이다.FIG. 4 is a medical device including a plurality of channels connected in a manner in fluid communication with a storage part (not described) through a conduit 1106 disposed in the center of the fixing part 44, a channel completely integrated in the medical device ( 1105) is a cross-sectional view of the medical device of FIG. 3. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for additional supply to channel 1105. The end of the conduit is a connecting section 1111, which can connect the conduit to a second conduit 1106 or storage, or an additional channel.

도 5는 비구(acetabulum 8)의 맞은편 방향으로 본 발명에 따른 임의의 실시예에 따른 의료 장치를 제공하기 위한, 복강경/관절경적 고관절 수술 방법을 예시한, 인간 환자의 신체의 정면도이다. 고관절은 비구(8)와 대퇴골두(5)로 구성된다. 인간 환자의 복강벽에서의 작은 절개(14)를 통해, 복강경/관절경 투관침(33a,b,c)을 환자 체내로 삽입할 수 있다. 그 후, 하나 이상의 카메라(34), 골반 뼈(35)에 구멍을 만들 수 있는 수술 장치(35), 또는 이식가능한 의료 장치를 도입, 장착, 연결, 부착, 생성(creating) 또는 충전하기 위한 장치(36)를, 상기 복강경/관절경 투관침(33a,b,c)을 통해 체내 삽입할 수 있다.FIG. 5 is a front view of the body of a human patient, illustrating a method of laparoscopic/articular hip joint surgery for providing a medical device according to any embodiment of the present invention in the opposite direction of the acetabulum 8; The hip joint consists of the acetabulum (8) and the femoral head (5). Through a small incision 14 in the abdominal wall of a human patient, laparoscopic/arthroscope trocars 33a, b, c can be inserted into the patient's body. Thereafter, one or more cameras 34, a surgical device 35 capable of making a hole in the pelvic bone 35, or a device for introducing, mounting, connecting, attaching, creating or filling an implantable medical device (36), can be inserted into the body through the laparoscopic / arthroscopic trocar (33a, b, c).

도 6은 단편도에 나타낸 고관절을 도시한 인간 환자의 신체 측면도이다. 고관절은 대퇴골의 상부(7)인 대퇴골경(6), 최상부에 있는 대퇴골두(5)로 구성된다. 대퇴골두(5)는 골반 뼈(9)의 사발 형상부인 비구(8)와 연결되어 있다. 복강경/관절경 투관침(33a,b,c)은, 하나 이상의 카메라(34), 골반 뼈(9)에 구멍을 만들 수 있는 수술 장치(35), 또는 이식가능한 의료 장치를 도입, 장착, 연결, 부착, 생성(creating) 또는 충전하기 위한 장치(36)를 이용하여, 고관절(39)에 도달된다.6 is a side view of the body of a human patient showing the hip joint shown in the fragmentary view. The hip joint consists of the femoral bone (6), the upper part of the femur (7), and the femoral head (5) at the top. The femoral head (5) is connected to the acetabulum (8), which is the bowl shape of the pelvic bone (9). Laparoscopic/arthroscope trocar (33a, b, c), introduces, mounts, and connects one or more cameras 34, a surgical device 35 capable of making a hole in the pelvic bone 9, or an implantable medical device, Using the device 36 for attachment, creating or filling, the hip joint 39 is reached.

도 7은 골반 뼈(9)를 해부하여 골반 뼈(9)에 구멍(18)을 만드는 것을 보여준다. 구멍(18)은, 골반 뼈(9)의 복부측으로부터 인간 환자에게 장착된 구멍 형성 디바이스(22)의 반복적 또는 연속적인 움직임을 통해, 골반 뼈(9)의 복부측으로부터 형성된다. 구멍(18)은 비구(8)의 맞은편에서부터 골반 뼈(9)를 관통하여 고관절(19)까지 이어진다. 제1 실시예에서, 구멍(18)은 크며, 이식가능한 의료 장치를 구멍(18)을 통해 전체 기능적 크기(functional size)를 통과시킬 수 있다.7 shows dissecting the pelvic bone 9 to make a hole 18 in the pelvic bone 9. The hole 18 is formed from the ventral side of the pelvic bone 9 through repetitive or continuous movement of the hole forming device 22 mounted to the human patient from the ventral side of the pelvic bone 9. The hole 18 extends from the opposite side of the acetabulum 8 through the pelvic bone 9 to the hip joint 19. In the first embodiment, the hole 18 is large, and allows the implantable medical device to pass through the entire functional size through the hole 18.

도 8a는, 구멍 형성 장치(22)가 구멍(20)을 더 작게 만들 수 있는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 복강경/관절경 방법 또는 외과적 방법으로 만든, 구멍(20)이 훨씬 작은 제2 실시예와, 또한 인체에 행해진 절개와 해부를 나타낸 것이다.FIG. 8A shows a second, where the hole 20 is much smaller, made by a laparoscopic/arthroscope method or a surgical method, as shown in FIG. 8A, where the hole forming device 22 can make the hole 20 smaller. Examples and incisions and dissections performed on the human body are also shown.

도 8b는 대퇴골두(5)와 비구 사이에 의료 장치가 제공되어진 고관절 단면을 나타낸 것이다. 본 실시예에 따른 의료 장치는 도관(1106)과 연결된 다중 채널(1105)을 포함하고 있으며, 상기 도관은 골반 뼈(9)의 구멍 안에 배치된 연결부와 연결되어 있다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다. 의료 장치 보다 더 작은, 골반 뼈(9)의 구멍(18)을 통해 삽입하기 위해, 의료 장치를 말거나 압축시킬 수 있으며, 또는 다른 실시예에서, 인체에 흡수될 수 있거나, 녹거나 또는 의료 장치의 표면으로서 제공될 수 있는 몰드내 위치로 몰딩시킬 수 있다. 의료 장치는 접착제나 기계적 고정 요소를 이용하여 고정되게 할 수 있다.8B shows a cross-section of a hip joint provided with a medical device between the femoral head 5 and the acetabulum. The medical device according to this embodiment includes a multi-channel 1105 connected to a conduit 1106, which is connected to a connection disposed in a hole in the pelvic bone 9. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105. For insertion through the hole 18 of the pelvic bone 9, which is smaller than the medical device, the medical device may be rolled up or compressed, or in other embodiments, may be absorbed by the human body, melted, or of the medical device. It can be molded to a position in the mold that can serve as a surface. The medical device can be secured using an adhesive or a mechanical fixation element.

도 9a는 대퇴골두(5)의 접촉면을 대체하기 위해, 골반 뼈(9)에 있는 구멍(18)을 통해 의료 장치를 제공하는 경우의 고관절 단편을 나타낸 것이다. 의료 장치는, 의료 장치의 중앙에 위치되어 있으며 대퇴골두(5)에 의료 장치를 고정시킬 수 있는 고정부(44)와, 인공 접촉면(1103b)를 포함한다. 의료 장치는, 고관절을 부드럽게 하기 위한 인공 접촉면에 존재하는 복수개의 채널(1105)을 포함한다. 채널은 도관(1106)과 유체 교류(in fluid connection)하며, 상기 도관은 도관을 제2 도관(1106b)나 도관(1106b)의 제2 부분에 연결시키는 상호연결부(1111b)와 연결되어 있으며, 이는 인간 환자의 대퇴골(7)내에 위치된 저장부(1108)와 유체 교류한다. 저장부(1108)는 대퇴골(7)내에 위치되며, 가압된 윤활액을 보유할 수 있으며, 도 9a에 나타낸 실시예에서, 가압된 윤활액은, 윤활액을 가압하는, 피스톤(1110) 형태의 가동성 벽 부분과 조합된 스프링(1109)에 의해 설치된 스프링인 상기 저장부(1108)를 이용하여 가압된다. 저장부(1108)는 아울러 전자(trochanter 1186)에서 훨씬 더 아랫 부분에서 대퇴골(7)에 조합 위치된 주입 포트(1107)와 연결되며, 그러나 임의의 다른 적합한 배치도, 뼈, 강내에 조합하거나 또는 피하 배치도 가능하다. 의료 장치는 도 9a의 실시예에 따라 가압된 저장부를 이용하여 작동가능하며, 다른 실시예에서는, 유도 또는 자기 추진과 같은 직접 추진(direct propulsion) 또는 배터리와 같은 축적된 에너지원에 의해 움직일 수 있는, 이식가능한 펌프 등의, 동력이 구비된 작동 장치(powered operating device)에 의해 작동될 수 있다. 일 실시예에 따른 채널 또는 도관(미기재)은 도관(1106) 또는 채널(1105)을 통한 윤활액의 흐름을 폐쇄하여, 저장부와 인공 접촉면 간의 연결을 폐쇄시키는 밸브를 포함한다. 밸브는 예컨대 원격 제어를 이용하여 인체 외부에서 작동시키고 제어하는 형태일 수 있다.9A shows a hip joint fragment in the case of providing a medical device through a hole 18 in the pelvic bone 9 to replace the contact surface of the femoral head 5. The medical device is located in the center of the medical device and includes a fixing part 44 that can fix the medical device to the femoral head 5 and an artificial contact surface 1103b. The medical device includes a plurality of channels 1105 present on an artificial contact surface for softening the hip joint. The channel is in fluid connection with conduit 1106, which is connected to an interconnect 1111b that connects the conduit to a second conduit 1106b or a second portion of conduit 1106b. In fluid communication with the storage 1108 located in the femur 7 of the human patient. The reservoir 1108 is located in the femur 7 and can hold the pressurized lubricant, and in the embodiment shown in FIG. 9A, the pressurized lubricant is a movable wall portion in the form of a piston 1110, which pressurizes the lubricant It is pressurized using the storage unit 1108, which is a spring installed by the spring 1109 combined with the. The reservoir 1108 is also connected to an injection port 1107 located in combination with the femur 7 at a much lower portion in the former (trochanter 1186), but any other suitable placement, combination in the bone, cavity, or subcutaneous Placement is also possible. The medical device is operable using a pressurized reservoir according to the embodiment of FIG. 9A, and in other embodiments, is capable of being moved by a direct propulsion such as induction or self-propelled or by an accumulated energy source such as a battery. , Can be operated by a powered operating device, such as an implantable pump. A channel or conduit (not shown) according to one embodiment includes a valve that closes the flow of lubricant through the conduit 1106 or channel 1105 to close the connection between the reservoir and the artificial contact surface. The valve may be operated and controlled outside the human body using, for example, a remote control.

도 9b는 다른 실시예에 따른 의료 장치가 고관절에 제공되고, 대퇴골두의 접촉면을 대체하고 있는 고관절 단면을 나타낸다. 의료 장치는 의료 장치의 고정부에 위치된 도관(1106, 1106b)과 연결된 복수개의 채널(1105)을 포함하는 인공 접촉면(1103b)을 포함한다. 도관은 이어서 대퇴골 내부, 바람직하게는 대퇴골의 다공질성 부분내에 위치된 저장부(1108)와 유체 교류하며, 그에 따라 저장부는 의료 장치의 인공 접촉면(1103b)을 윤활화하기 위한 의료 장치의 채널들과 유체 교류한다.9B shows a cross section of a hip joint in which a medical device according to another embodiment is provided on the hip joint and replacing the contact surface of the femoral head. The medical device includes an artificial contact surface 1103b that includes a plurality of channels 1105 connected to conduits 1106 and 1106b located on a fixed portion of the medical device. The conduit is then in fluid communication with a reservoir 1108 located within the femur, preferably within the porous portion of the femur, whereby the reservoir is in fluid with channels of the medical device for lubricating the artificial contact surface 1103b of the medical device. Exchange.

도 10은 비구 접촉면을 대체할 수 있는 이식가능한 의료 장치가 제공된 고관절 단편을 나타낸 것이다. 의료 장치는 상호연결부(1111)에 의해 도관(1106)과 연결되어 있는 복수의 채널을 포함하는, 인공 비구 표면(65)을 포함한다. 의료 장치는 도 10에 나타낸 실시예에서, 비구 접촉면(65)을 대체하기 위해 골반 뼈(9)의 구멍(18) 안에 배치될 수 있다. 또한, 도 10은 도관과 연결된 유닛을 보여주는데, 일 실시예에서, 상기 유닛은 저장부(1108)와, 도관(1106)을 통해, 그리고 추가적으로, 이식가능한 의료 장치를 윤활화하기 위한 복수의 채널(1105)을 통해, 상기 윤활액을 밀기 위한 윤활액의 가압용 압력을 형성할 수 있는, 2개의 압력 형성 장치(1113a, 1113b)를 포함한다. 도관(1106)은, 또한 채널(1105)로의 분배를 위해 윤활액을 유입구(1123)로 수송한다. 압력 형성 장치는, 윤활액을 저장부(1108)로 주입함으로써 추가로 가압되는, 설치된 스프링 또는 가압된 가스로 충전된 요소로 구성될 수 있다. 상기 유닛은, 바람직하게는 파릴렌 코팅된 실리콘막인, 자가-밀봉 막(1112)을 포함하는 주입 포트(1107)를 추가로 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 유닛은 윤활액을 저장부(1108)에서 도관(1106)을 통해 복수개의 채널(1105)로 펌핑하는, 용기(1113a)에 하우징된 펌프 등의, 동력을 구비한 작동 장치를 포함한다. 일 실시예에서, 펌프는 구획(1113b)내에 하우징된 배터리를 통해 동력을 공급받는다.10 shows a hip fragment provided with an implantable medical device that can replace the acetabular contact surface. The medical device includes an artificial acetabular surface 65 that includes a plurality of channels that are connected to the conduit 1106 by an interconnect 1111. The medical device can be placed in the hole 18 of the pelvic bone 9 to replace the acetabular contact surface 65 in the embodiment shown in FIG. 10. In addition, FIG. 10 shows a unit connected to a conduit, in one embodiment, the unit 1108 and a plurality of channels 1105 for lubricating the implantable medical device through the conduit 1106 and additionally. ), two pressure forming devices 1113a and 1113b capable of forming a pressure for pressurizing the lubricant for pushing the lubricant. Conduit 1106 also transports lubricant to inlet 1123 for distribution to channel 1105. The pressure forming device may be composed of an installed spring or an element filled with pressurized gas, which is further pressurized by injecting a lubricant into the reservoir 1108. The unit further comprises an injection port 1107 comprising a self-sealing membrane 1112, preferably a parylene coated silicone film. In another embodiment, the unit comprises a power-operated device, such as a pump housed in a container 1113a, for pumping lubricant from storage 1108 through conduit 1106 to a plurality of channels 1105. Includes. In one embodiment, the pump is powered through a battery housed in compartment 1113b.

도 11a는 본원에 제공된 임의의 구현예에 따른 의료 장치를 삽입할 수 있는 수술 기구, 또는 제1 실시예에 따른, 의료 장치를 만들기 위한 몰드를 나타낸 것이다. 수술 기구는 그립핑부(gripping portion 76)와 핸들링부(handling portion 77)를 포함한다. 도 11a, b, c에 나타낸 실시예에서, 기구는 핸들링부(77)에 따라 그립핑부(76)를 회전시킬 수 있는 회전 요소(78)를 추가로 포함하지만, 수술 기구에 이러한 회전 요소(78)이 없는 것도 균등하게 고려된다.11A shows a surgical instrument capable of inserting a medical device according to any of the embodiments provided herein, or a mold for making a medical device according to the first embodiment. The surgical instrument includes a gripping portion 76 and a handling portion 77. In the embodiment shown in FIGS. 11A, B and C, the instrument further comprises a rotating element 78 capable of rotating the gripping portion 76 according to the handling portion 77, but this rotating element 78 is provided in the surgical instrument. ) Is also considered equal.

도 11b는 제2 실시예에 따른, 고관절 표면을 형성하거나 제공하는데 필요한 인공 기관(prosthesis), 인공 기관 파트 또는 파트들을 삽입할 수 있는 수술 기구를 보여준다. 이러한 실시예에서, 수술 기구는, 비구 맞은편으로부터 골반 뼈의 구멍을 통한 고관절로의 기구의 도달을 높이고 용이하게 해주는, 평행 배치된 섹션(79)을 추가로 포함한다.11B shows a surgical instrument capable of inserting a prosthesis, an artificial organ part or parts needed to form or provide a hip joint surface, according to a second embodiment. In this embodiment, the surgical instrument further comprises a parallelly positioned section 79 that facilitates and facilitates the arrival of the instrument from the opposite acetabular cavity through the hole of the pelvic bone.

도 11c는 제3 실시예로서 고관절 표면을 형성 또는 제공하는데 필요한 인공 기관, 인공 기관 파트 또는 파트들을 삽입할 수 있는 수술 기구를 나타낸다. 이러한 실시예에서, 수술 기구는 2개의 각도 조절 부재(angle adjusting member 80a, b)를 추가로 포함한다. 각도 조절 부재는 핸들링부(77)에 따라 상기 그립핑부(76)의 각도 변경을 제어할 수 있거나, 또는 비구(8)의 맞은편으로부터 골반 뼈의 구멍을 통해 고관절에서 작동시킬 수 있는 적합한 각도로 고정될 수 있다.11C shows a surgical instrument capable of inserting an artificial organ, an artificial organ part or parts necessary to form or provide a hip joint surface as a third embodiment. In this embodiment, the surgical instrument further comprises two angle adjusting members 80a, b. The angle adjustment member can control the angle change of the gripping portion 76 according to the handling portion 77, or from an opposite side of the acetabulum 8 to a suitable angle that can be operated in the hip joint through the hole of the pelvic bone Can be fixed.

도 12는 의료 장치가 제공된 고관절 단면을 보여준다. 이식가능한 의료 장치는 비구 표면을 대체하고 골반 뼈(9)의 구멍(18) 속에 삽입되도록 구성되지만, 다른 실시예에 있어서, 대퇴골(7) 또는 고관절 캡슐의 구멍 속에 의료 장치가 삽입되게 구성되는 것도 똑같이 고려할 수 있다. 의료 장치는 도관(1106)을 통해 상호 연결되어 있는 복수의 채널(1105)를 포함하며, 채널들(1105)은 상호 유체 교류하는 방식으로 배치된다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 윤활액을 유입구(1123)로 수송한다. 도관(1106)은 또한 상호연결부(1111b)의 제2 부분에 연결되게 구성된, 상호연결부(1111)의 제1 부분과 연결된다. 상호연결부(1111)는 도관(1106)의 제1 부분을 도관(1106)의 제2 부분과 연결시키므로, 도관(1106)의 제1 부분을 골반 뼈(9)의 비구측으로부터 삽입하는 것과 도관(1106)의 제2 부분을 골반 뼈 사이드나 골반 뼈(9)의 맞은편 비구측으로부터 삽입하는 것이 가능해진다. 도관(1106)의 2 부분을 연결하는 것은, 의료 장치를 대퇴골(7) 또는 고관절의 구멍(18) 속에 삽입하고, 저장부(1108)를 인간 환자의 복부에 이식하거나, 또는 골반 뼈(9)의 복부쪽 다른 부분에 이식하는 경우에, 특히 유익하다. 다음으로, 도관(1106)은 저장부(1108)와 연결되어, 윤활액을 저장부(1108)에서 고관절 영역으로 수송할 수 있다. 저장부(1108)는, 도 12에 나타낸 구현예에서, 도관(1106)을 통해, 아울러 채널(1105)을 통해, 윤활액에 압력을 가하는 피스톤(1110) 형태의 가동성 벽 부분에 힘을 행사하는 스프링(1109)을 이용함으로써, 윤활액에 압력을 걸 수 있다. 저장부(1108)는 또한 저장부(1108)를 충전시키고, 동시에 윤활액의 압력을 높이기 위해, 저장부(1108)의 상단에 배치된 주입 포트(1107)을 추가로 포함한다.12 shows a hip joint cross-section provided with a medical device. The implantable medical device is configured to replace the acetabular surface and be inserted into the hole 18 of the pelvic bone 9, but in other embodiments, the medical device is also configured to be inserted into the hole of the femur 7 or hip capsule. You can consider the same. The medical device includes a plurality of channels 1105 that are interconnected via conduit 1106, and the channels 1105 are arranged in a fluid-flowing manner. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105. Conduit 1106 is also connected to a first portion of interconnect 1111, configured to be connected to a second portion of interconnect 1111b. Since the interconnect 1111 connects the first portion of the conduit 1106 with the second portion of the conduit 1106, the first portion of the conduit 1106 is inserted from the aspherical side of the pelvic bone 9 and the conduit 1106 It is possible to insert the second part of) from the pelvic bone side or the acetabular side opposite to the pelvic bone 9. Connecting the two parts of the conduit 1106 inserts the medical device into the femur 7 or the hole 18 of the hip joint, implants the reservoir 1108 into the abdomen of the human patient, or the pelvic bone 9 It is especially beneficial when transplanted to other parts of the abdomen. Next, the conduit 1106 is connected to the storage unit 1108, and can transport the lubricant from the storage unit 1108 to the hip joint region. The storage 1108 is, in the embodiment shown in FIG. 12, a spring that exerts a force on a movable wall portion in the form of a piston 1110 that applies pressure to the lubricant through the conduit 1106 and also through the channel 1105. By using (1109), pressure can be applied to the lubricant. The reservoir 1108 also includes an injection port 1107 disposed at the top of the reservoir 1108 to fill the reservoir 1108 and at the same time increase the pressure of the lubricant.

도 13a는 고관절 단면을 보여주는 인간 환자의 측면도이다. 대퇴골(7)은 대퇴골경(6)으로 구성된 근위부와 대퇴골두(5)로 구성된 최근위부를 가지고 있다. 도 13a에서, 구멍(82)은 대퇴부에 가한 절개로부터 만들어지며, 구멍은 대퇴골(7), 대퇴골경(6)까지 이어져, 대퇴골두(5)를 통해 나와 고관절로 들어간다. 구멍은 고관절에 바람직하게는 상기 구멍(82) 안에 삽입하기 위해 말거나 구부릴 수 있는 의료 장치를 제공하는데 사용된다.13A is a side view of a human patient showing a hip cross section. The femur 7 has a proximal portion composed of the femoral bone 6 and a recent portion composed of the femoral head 5. In FIG. 13A, a hole 82 is made from an incision applied to the femur, and the hole extends to the femur 7 and femoral bone 6, exiting through the femoral head 5 and entering the hip joint. The hole is preferably used to provide a medical device that can be rolled or bent for insertion into the hole 82 in the hip joint.

도 13b는 의료 장치가 대퇴골(7)의 구멍(82) 안에 제공되어 있으며 비구 볼(8)에 고정되어 있는, 고관절 단면을 보여준다. 의료 장치는 도관(1106)에 의해 서로를 연결하는 복수의 채널(1105)을 포함한다. 다른 구현예에서, 의료 장치는 고관절 캡슐 또는 골반 뼈(9)의 구멍 안에 제공될 수 있다. 의료 기구를 장착한 후, 도관(1106)과 연결된 저장부(1108)를 하우징하는 도구(1180)를 사용하여, 대퇴골(7)의 구멍(82)에 저장부(1108)를 제공하고, 이를 의료 장치의 도관(1106)과 연결시킨다.13B shows a cross-section of the hip, with a medical device provided in the hole 82 of the femur 7 and secured to the acetabular ball 8. The medical device includes a plurality of channels 1105 connecting each other by conduits 1106. In other embodiments, the medical device may be provided in a hip capsule or a hole in the pelvic bone 9. After mounting the medical instrument, using a tool 1180 housing the reservoir 1108 connected to the conduit 1106, the reservoir 1108 is provided in the hole 82 of the femur 7, which is medical Connect to the device's conduit 1106.

도 13c는 대퇴골(7)의 구멍(82) 안에 배치된 저장부(1108)가 의료 장치와 연결된 경우의 고관절 단면을 보여준다. 또한, 도관(1106)은 저장부(1108)를 재충전시키거나 또는 압력을 가하기 위해, 저장부(1108)에서 주입 포트(1107)까지 이어진다.13C shows a hip joint cross-section when the storage 1108 disposed in the hole 82 of the femur 7 is connected to a medical device. Conduit 1106 also extends from reservoir 1108 to injection port 1107 to recharge or apply pressure to reservoir 1108.

도 13d는 저장부 유닛의 상세도로서, 저장부 유닛은 저장부 유닛의 말단부에 배치된 상호연결부(111), 도 13d의 일 실시예에 있어서, 피스톤(1110) 형태로 가동성 벽 부분(1110)을 미는 스프링(1109)를 이용함으로써 가압화되는, 가압된 저장부(1108)를 포함한다. 저장부 유닛은, 윤활액을 포함하는 저장부(1108)를 충전하거나 및/또는 가압하기 위해, 저장부와 주입 포트(1107)와 연결된 도관(1106)을 더 포함한다. 주입 포트(1107)는, 주입 포트의 표면 상에서의 세포 이주를 저해하기 위해, 자가 밀봉성 파릴렌 코팅된 실리콘막일 수 있는 자가 밀봉 막을 포함한다. 섹션 A - A는 저장부(1108)을 충전 및/또는 가압하기 위해 저장부(1108)의 중앙에 배치된 도관(1106)을 보여준다.13D is a detailed view of the storage unit, the storage unit is an interconnect 111 disposed at the distal end of the storage unit, in one embodiment of FIG. 13D, the movable wall portion 1110 in the form of a piston 1110 It includes a pressurized storage unit 1108, which is pressurized by using the spring 1109 pushing the. The storage unit further includes a conduit 1106 connected to the storage and the injection port 1107 to fill and/or pressurize the storage 1108 containing the lubricant. The injection port 1107 includes a self-sealing membrane, which may be a self-sealing parylene coated silicone film to inhibit cell migration on the surface of the injection port. Sections A-A show conduits 1106 disposed in the center of the reservoir 1108 to charge and/or pressurize the reservoir 1108.

도 14는 주입할 윤활액을 담을 수 있는 용기(1115)를 포함하는 주입 부재(92)에 의한, 윤활액을 주입하는 주입 포트(1107)로의 주입을 보여주는 인간 환자의 단면 측면도이다. 주입 포트는 주입 포트와 의료 장치 간의 유체 교류를 제공할 수 있는 도관(1106)을 통해 고관절에 배치된 이식가능한 의료 장치와 연결된다. 다음으로, 의료 장치는 인공 접촉면을 윤활화하기 위한 복수의 채널(1105)을 포함하고 있어, 고관절을 윤활화한다. 도 14에 나타낸 실시예에 있어서, 의료 장치는 골반 뼈에 만들어진 구멍을 통해 골반 뼈(9)의 복부측으로부터 제공된 다음, 제거된 골 플러그를 다시 넣고, 스크류가 부착된 기계적 고정부로 밀봉하고 고정한다. 다른 구현예에서, 의료 장치는 골반 뼈(9)의 고관절 측으로부터 고관절 캡슐(12) 또는 대퇴골(7)을 통과하여 제공되며, 그런 후, 상호연결부(1111)를 통해 골반 뼈(9)의 복부측 상에서 도관(1106)과 연결된다. 이로써, 주입 포트(1107)는 복부, 피하, 강내에 배치할 수 있으며 및/또는 근육 또는 근막 조직에 의해 지지될 수 있다.14 is a cross-sectional side view of a human patient showing injection into the injection port 1107 for injecting the lubricant by the injection member 92 including a container 1115 capable of containing the lubricant to be injected. The injection port is connected to the implantable medical device disposed in the hip through a conduit 1106 that can provide fluid flow between the injection port and the medical device. Next, the medical device includes a plurality of channels 1105 for lubricating the artificial contact surface, lubricating the hip joint. In the embodiment shown in Fig. 14, the medical device is provided from the ventral side of the pelvic bone 9 through a hole made in the pelvic bone, and then the removed bone plug is reinserted, sealed and fixed with a screwed mechanical fixation part. do. In another embodiment, the medical device is provided through the hip capsule 12 or femur 7 from the hip joint side of the pelvic bone 9, and then through the interconnect 1111, the abdomen of the pelvic bone 9 On the side it is connected to the conduit 1106. As such, the infusion port 1107 can be placed in the abdomen, subcutaneous, intracavity and/or supported by muscle or fascia tissue.

도 15는 의료 장치가 고관절의 중심 방향으로 볼록한 형상을 포함하는 제1 인공 접촉면(112)을 포함하는, 다른 실시예로서의 의료 장치를 보여준다. 제1 인공 접촉면(112)은 인간 환자의 골반 뼈(9)에 고정될 수 있다. 인공 고관절 볼록 표면(artificial convex hip joint surface 112)은 골반 뼈(9)에 고정될 수 있으며, 골반 뼈(9)의 구멍(18)을 통해 삽입될 수 있다. 의료 장치는 골반 뼈(9)에 의료 장치를 단단히 고정시키기 위한 스레드(thread)를 포함하는 너트(120)를 포함한다. 또한, 의료 장치는, 의료 장치가 환자에게 이식된 다음, 골반 뼈(9)에 만들어진 구멍(18)을 차지하도록 고안된 인공 기관부(118)를 포함한다. 인공 기관부(118)는 골반 뼈(9)와 접촉되게 고안된 지지 부재(119)를 포함하며, 정상적인 사용시 의료 장치 상에 가해지는 하중을 인간 환자의 체중으로부터 분산시키는 것을 보조한다. 정상적인 사용은 사람이 천연 고관절을 이용하는 것과 동일한 것으로 정의된다. 아울러, 의료 장치는 인공 고관절 볼록 표면(112)과 접촉하도록 고안된 표면(117)을 포함하는 잠금 장치(116)를 포함한다. 잠금 장치(1160)는 추가적으로 대퇴골두(5) 또는 대퇴골경(6)에 잠금 장치(116)를 고정하고, 다시 인공 고관절 볼록 표면(112)을 고정하는 것을 보조하도록 고안된 고정 부재(115)를 포함한다. 인공 고관절 볼록 표면(112)은, 인공 기관부(118)와 연계된 너트(120)의 스레드에 상응하는 스레드(114)를 포함하는 부착 로드(attachment rod 113)에 고정된다. 의료 장치는 인공 접촉면(112)을 윤활화하도록 고안된 복수의 채널(1105)을 포함한다. 복수의 채널(1105)은, 인공 접촉면(112)을 윤활화하여 고관절을 윤활시키기 위해, 윤활액을 저장부에서 의료 장치의 인공 접촉면(112)에 완전히 통합된 복수의 채널(1105)로 수송하도록 고안된, 도관(1106)을 통해, 서로 연결되어 있다. 15 shows a medical device as another embodiment, wherein the medical device includes a first artificial contact surface 112 that includes a convex shape in the center direction of the hip joint. The first artificial contact surface 112 may be fixed to the pelvic bone 9 of the human patient. The artificial convex hip joint surface 112 may be fixed to the pelvic bone 9 and may be inserted through the hole 18 of the pelvic bone 9. The medical device includes a nut 120 that includes a thread for securing the medical device securely to the pelvic bone 9. The medical device also includes an artificial organ part 118 designed to occupy a hole 18 made in the pelvic bone 9 after the medical device is implanted into the patient. The artificial organ part 118 includes a support member 119 designed to contact the pelvic bone 9 and assists in distributing the load on the medical device from the weight of the human patient in normal use. Normal use is defined as being the same as using a human hip joint. In addition, the medical device includes a locking device 116 that includes a surface 117 designed to contact the artificial hip convex surface 112. The locking device 1160 additionally includes a securing member 115 designed to assist in securing the locking device 116 to the femoral head 5 or the femoral neck 6 and again to secure the artificial hip convex surface 112. do. The artificial hip convex surface 112 is secured to an attachment rod 113 that includes a thread 114 corresponding to the thread of the nut 120 associated with the artificial tracheal portion 118. The medical device includes a plurality of channels 1105 designed to lubricate the artificial contact surface 112. The plurality of channels 1105 is designed to transport the lubricating fluid from the reservoir to the plurality of channels 1105 fully integrated into the artificial contact surface 112 of the medical device, to lubricate the artificial contact surface 112 to lubricate the hip joint, Through conduits 1106, they are connected to each other.

도 16은, 의료 장치가 고관절의 내부에 배치되었을 때를 보여주는 도 15에 따른 의료 장치이다. 고관절의 중심 쪽으로 볼록한 형상을 포함하는 제1 인공 접촉면(112)은, 고관절의 중심 쪽으로 오목한 형상을 포함하는 제2 인공 접촉면(109)의 안쪽에 배치된다. 제2 인공 접촉면(109)은, 상기 제1 볼록형 인공 접촉면(112)과 대면하고 있는 표면(117)을 포함하는 잠금 장치(116)에 의해 묶여, 대퇴골의 대퇴골두(5)와 대퇴골경(6)에 배치되고 고정된다. 의료 장치는, 윤활액을 의료 장치에 제공하여 인공 접촉면(112)을 윤활화하고 따라서 고관절을 윤활시키기 위해, 의료 장치의 중심부에 배치된 도관(1106)과 연결된 복수의 채널(1105)을 포함한다.FIG. 16 is the medical device according to FIG. 15 showing when the medical device is placed inside the hip joint. The first artificial contact surface 112 including a convex shape toward the center of the hip joint is disposed inside the second artificial contact surface 109 including a concave shape toward the center of the hip joint. The second artificial contact surface 109 is tied by a locking device 116 including a surface 117 facing the first convex artificial contact surface 112, and the femoral head 5 and femoral bone 6 of the femur ). The medical device includes a plurality of channels 1105 connected to a conduit 1106 disposed in the center of the medical device to provide a lubricant to the medical device to lubricate the artificial contact surface 112 and thus lubricate the hip joint.

도 17은 골반 뼈(9)의 구멍(18)에 인공 기관부(118)의 장착을 보여준다. 인공 기관부(118)는 골반 뼈(9)와 접촉하도록 고안된 지지 부재(119)를 포함하고 있으며, 정상 사용시 의료 장치 상에 가해지는 하중을 인간 환자의 체중으로부터 분산시키는 것을 보조한다.17 shows the mounting of the artificial trachea part 118 in the hole 18 of the pelvic bone 9. The artificial organ portion 118 includes a support member 119 designed to contact the pelvic bone 9 and assists in distributing the load on the medical device from the weight of the human patient during normal use.

도 18은, 다른 실시예로서, 대퇴골두(5) 및 대퇴골경(6)에 배치된 볼록형의 인공 고관절 표면을 포함하는 의료 장치의 일부가, 의료 장치와 대퇴골경(6)의 다공질 조직에 위치된 저장부간의 유체 교류를 확립시키는 도관(1106b)과 연결되는 복수의 윤활 채널(1105)을 포함하는, 의료 장치를 보여준다. 저장부는, 도 18의 실시예에서, 대퇴골(7)과 연계되어 배치되며 전자(1186)에서 상당히 하부에 배치된, 주입 포트를 통해 충전될 수 있다. 저장부 유닛과 이의 기능은 도 9a 및 9b를 참조하여 보다 상세히 기술되어 있다. 도 18은 아울러 스크류(121)를 이용하여 골반 뼈(9)에 고정시킨 경우의 인공 기관부(118)를 보여준다. 스크류는 인공 기관부와 골반 뼈(9) 사이 표면(S)에서 또는 스크류와 연계하여 적용할 수 있는 접착제에 의해 보조되거나, 접착체로 대체될 수 있다.FIG. 18 shows, as another embodiment, a portion of a medical device including a convex artificial hip joint surface disposed on the femoral head 5 and the femoral neck 6 is located in the porous tissue of the medical device and the femoral neck 6 It shows a medical device, including a plurality of lubrication channels (1105) connected to the conduit (1106b) to establish a fluid flow between the storage. The storage portion, in the embodiment of FIG. 18, can be filled through an injection port, disposed in connection with the femur 7 and positioned significantly below the former 1188. The storage unit and its functions are described in more detail with reference to FIGS. 9A and 9B. 18 also shows the artificial organ part 118 when fixed to the pelvic bone 9 using a screw 121. The screw can be assisted by an adhesive that can be applied at the surface S between the artificial organ part and the pelvic bone 9 or in connection with the screw, or can be replaced with an adhesive.

도 19는 인간 환자의 우측 다리를 보여준다. 외측 관절융기(105), 내측 관절융기(106) 및 상기 외측 및 상기 내측 관절융기 사이의 영역을 포함하는 원위부를 가지는 대퇴골(102). 대퇴골(102)의 원위부의 단면은 슬관절의 접촉면을 포함한다. 아울러, 슬관절은, 대퇴골(102)과 관절로 연결하며 슬관절을 덮고 있어 이를 보호하는, 삼각골인, 슬개골(101)을 포함한다. 또한, 슬관절은, 뼈의 말단이 서로 마찰되지 않게 보호하기 위해 관절성 표면(articulating surface)으로서 제공되는, 슬관절 내부에 있는 연골 성분인, 반월상 연골(minisci 107, 108)도 포함한다. 반월상 연골(107, 108)은 또한 슬관절에서의 충격 흡수제로서 작용하여, 인간 환자의 움직으로 발생되는 충격을 흡수한다. 각 무릎에는 2개의 반월상 연골(107, 108), 내측 반월판(107)과 외측 반월판(108)이 있다. 골관절염 환자의 경우, 관절성 표면으로 작용하는, 즉 무게 분배형(weight carrying) 표면으로서 작용하는 반월상 연골(107, 108)이 닳아 없어지며, 심각한 경우에는, 뼈가 관절에 노출될 수 있다. 슬관절은 또한 슬관절의 관절포(articular capsule)라고도 하는 슬관절 캡슐(knee joint capsule) 또는 슬관절의 관절낭(capsular ligament)에 의해 보호된다. 슬관절 캡슐은 폭이 넓고 느슨하며, 앞부분과 사이드는 얇으며, 슬개골(101), 인대, 반월상 연골(107, 108), 및 백색 섬유 조직으로 구성된 작은 체액이 들어있는 소낭인 점액낭(bursae)을 포함한다. 슬관절 캡슐은 활액막과 섬유막으로 구성되어 있으며, 이것은 앞쪽과 뒷쪽으로의 지질 축적물에 의해 분리되어 있다.19 shows the right leg of a human patient. Femoral bone 102 having a distal portion that includes an area between the lateral articular ridge 105, the medial articular ridge 106, and the outer and medial articular ridges. The cross section of the distal portion of the femur 102 includes the contact surface of the knee joint. In addition, the knee joint, which connects the femur 102 with a joint and covers the knee joint to protect it, includes a triangular bone, a patellar bone 101. The knee joint also includes the meniscus (minisci 107, 108), a cartilage component inside the knee joint that serves as an articulating surface to protect the ends of the bone from rubbing against each other. The meniscus (107, 108) also acts as a shock absorber in the knee joint, absorbing the shock generated by the movement of the human patient. Each knee has two meniscus (107, 108), medial meniscus 107 and lateral meniscus 108. In patients with osteoarthritis, the meniscus (107, 108), which acts as an articulating surface, that is, as a weight carrying surface, is worn out, and in severe cases, the bone may be exposed to the joint. The knee joint is also protected by a knee joint capsule or capsular ligament, also known as the articular capsule of the knee joint. The knee capsule is broad and loose, the front and sides are thin, and the bursae, a small vesicle containing the patella (101), ligaments, meniscus (107, 108), and white fibrous tissue. Includes. The knee capsule consists of a synovial membrane and a fibrous membrane, which is separated by lipid accumulation in the anterior and posterior layers.

도 20은 인공 슬관절 표면(130, 116a)이 대퇴골(102)의 원위부 및 경골(104)의 근위부에 제공되어진 슬관절을 보여준다. 외측 및 내측 채널들(125a,b)은 접촉면을 공급하여 주며, 따라서 슬관절의 마찰을 줄이기 위한 윤활액을 슬관절로 공급해준다.20 shows a knee joint provided with artificial knee surfaces 130 and 116a at the distal portion of the femur 102 and the proximal portion of the tibia 104. The outer and inner channels 125a, b supply a contact surface, and thus supply a lubricant to reduce the friction of the knee joint to the knee joint.

도 21은 저장부 유닛(127)을 인간 환자의 복부에 피하 이식시킨 인간 환자의 신체에 대한 정면도를 보여준다. 본 실시예에 따른 저장부 유닛은, 유체를 저장부(129)로부터 도관을 통해 채널(125)로 펌핑하여 윤활액을 슬관절의 인공 접촉면에 공급하기 위한, 배터리로 동력을 제공받는, 펌프(130) 형태의 작동 장치를 포함한다. 저장부 유닛은, 저장부 유닛과 근육 또는 근막 조직(1181)의 바깥쪽에 배치된 주입 포트(1107) 사이를 클램핑하고 있는, 근육 또는 근막 조직(1181)을 관통하여, 복벽의 근육 또는 근막 조직(1181)에 고정되어 있다.21 shows a front view of the body of a human patient with the storage unit 127 implanted subcutaneously in the abdomen of the human patient. The storage unit according to the present embodiment, the pump 130, which is powered by a battery for pumping fluid from the storage unit 129 through the conduit to the channel 125 to supply lubricant to the artificial contact surface of the knee joint, Type of operating device. The storage unit penetrates the muscle or fascia tissue 1181, which is clamping between the storage unit and the injection port 1107 disposed outside the muscle or fascia tissue 1181, so that the muscle or fascia tissue of the abdominal wall ( 1181).

도 22a는, 의료 장치가, 대퇴골(7)의 원위부인, 슬관절의 내측, 외측 또는 내측과 외측 관절 융기(106)를 클램핑하는, 인공 슬관절(115) 표면을 포함하는 경우에 대한 일 실시예를 보여준다. 본 실시예에 따른 의료 장치는, 인공 접촉면을 윤활화하기 위한 복수의 채널(1105)을 포함하며, 이 복수 채절은 도관(1106)을 통해 서로 유체 교류하며, 또한 저장부(1108)에 포함된 윤활액에 압력을 걸거나 또는 저장부를 재충전하기 위한 주입 포트(1107)을 포함하는, 저장부(1108)와 유체 교류한다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다.22A illustrates one embodiment for a case where the medical device includes an artificial knee 115 surface, which clamps the medial, lateral or medial and lateral joint ridge 106 of the knee, which is the distal portion of the femur 7. Show. The medical device according to the present embodiment includes a plurality of channels 1105 for lubricating an artificial contact surface, and the plural channels are in fluid communication with each other through a conduit 1106, and the lubricant included in the storage 1108 It is in fluid communication with the reservoir 1108, which includes an injection port 1107 for applying pressure to or recharging the reservoir. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105.

도 22b는, 인공 접촉면(1102)을 포함하는 의료 장치가, 비골(103)과 함께 다리의 하부를 구성하는 경골(104)의 근위부에 제공된, 슬관절의 측면도를 보여준다. 인공 슬관절 표면은 저장부(1108)로부터 윤활액을 수송할 수 있는 도관(1106)과 유체 교류하는 상태에 있는 복수의 채널(1105)을 포함한다. 저장부(1108)는 도 22b의 실시예에 따라 경골(104)의 뒷쪽으로 배치되어 경골(104)에 고정되며, 윤활액을 저장부(1108)에 주입하거나 및/또는 저장부(1108)에 들어있는 윤활액에 압력을 걸기 위한 주입 포트(1107)를 포함한다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다.22B shows a side view of the knee joint, provided with a proximal portion of the tibia 104 that constitutes the lower portion of the leg with the fibula 103, with a medical device comprising an artificial contact surface 1102. The artificial knee joint surface includes a plurality of channels 1105 in fluid communication with a conduit 1106 capable of transporting lubricant from the reservoir 1108. The storage unit 1108 is disposed at the rear of the tibia 104 and fixed to the tibia 104 according to the embodiment of FIG. 22B, and injects lubricant into the storage unit 1108 and/or enters the storage unit 1108 It includes an injection port (1107) for applying pressure to the lubricant. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105.

도 23은 슬관절 이식용 의료 장치의 상세도이다. 의료 장치는, 의료 장치의 접촉면을 윤활화하기 위해, 의료 장치의 인공 접촉면을 따라 배치된 복수의 채널(1105)을 포함한다. 채널(1105)은 의료 장치의 인공 접촉면(1101)을 따라 윤활액을 수송하기 위한 도관(1106)과 연결된다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다.23 is a detailed view of a medical device for knee joint transplantation. The medical device includes a plurality of channels 1105 disposed along the artificial contact surface of the medical device to lubricate the contact surface of the medical device. The channel 1105 is connected with a conduit 1106 for transporting lubricant along the artificial contact surface 1101 of the medical device. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105.

도 24는 채널(1105)이 인공 접촉면에 완전히 통합되어 있으며 서로 연결되어 있음을 보여주는, 의료 장치의 측면 단면도로서, 도관(1106)은 의료 장치의 인공 접촉면을 윤활시키기 위해 채널(1105)에 윤활액을 공급한다. 도관(1106)은 채널(1105)로의 추가적인 분배를 위해 유입구(1123)로 윤활액을 수송한다.24 is a side cross-sectional view of a medical device showing that the channels 1105 are fully integrated and connected to the artificial contact surface, the conduit 1106 lubricates the channels 1105 to lubricate the artificial contact surfaces of the medical device. To supply. Conduit 1106 transports lubricant to inlet 1123 for further distribution to channel 1105.

도 25는 인간 환자의 슬관절 이식용 의료 장치를 나타낸 것으로, 의료 장치는, 복수의 의료 장치 파트(119)와 하나의 베이스 파트(118) 간의 피팅(fitting) 형성을 제공하는 기계적 고정 요소(120)에 의해, 의료 장치 베이스 파트(118)와 연결될 수 있으며, 파트들 서로도 연결될 수 있는, 몇가지 의료 장치 파트들(119)을 포함한다. 의료 장치 베이스 파트(118)는, 경골의 근위부와 같이 인간 뼈에 의료 장치를 기계적으로 고정시킬 수 있는, 고정부(117)를 또한 포함한다. 아울러, 의료 장치 베이스 파트(118)는 슬관절의 인공 접촉면에 윤활액을 제공하기 위한 채널을 포함한다.FIG. 25 shows a medical device for implanting a knee joint in a human patient, wherein the medical device is a mechanical fixation element 120 that provides for the formation of a fitting between a plurality of medical device parts 119 and one base part 118. Thereby, it includes several medical device parts 119, which can be connected to the medical device base part 118, and the parts can also be connected to each other. The medical device base part 118 also includes a fixture 117 that can mechanically secure the medical device to the human bone, such as the proximal portion of the tibia. In addition, the medical device base part 118 includes a channel for providing lubricant to the artificial contact surface of the knee joint.

도 25b는 도 25a의 의료 장치를 조립한 경우를 보여준다.25B shows a case in which the medical device of FIG. 25A is assembled.

도 26은 도 25a 및 25b에 따른 의료 장치가 경골(104)에 고정된 경우를 보여준다.26 shows the case where the medical device according to FIGS. 25A and 25B is secured to the tibia 104.

도 27은 인공 접촉면(1160)을 포함하는 의료 장치가 경골(104)에 고정된, 경골의 근위부를 보여준다. 인공 접촉면의 채널(1105)은, 의료 장치의 채널(1105)과, 내측 및 외측에서 경골(1104)의 안쪽에 배치된 제1 및 제2 저장부(1108) 사이의, 유체 흐름을 제공하는, 도관(1106)과, 또한, 도관은 저장부(1108)를 재충전하거나 및/또는 가압하기 위한, 골반뼈의 내측에 배치된 주입 포트(1107)와, 제1 및 제2 저장부를 연결한다. 도 27에 나타낸 실시예에서, 저장부(1108)는, 윤활액에 가압하여, 따라서, 슬관절의 윤활화를 위해, 인공 접촉면 상으로 채널(1105) 밖으로의 윤활액을 밀어 내도록, 고안된다. 이를 위해, 저장부(1108)는 윤활액을 밀어내기 위한 피스톤(1110) 형태의 가동성 벽 부분과 연계된다.27 shows the proximal portion of the tibia, with a medical device comprising an artificial contact surface 1160 secured to the tibia 104. The channel 1105 of the artificial contact surface provides fluid flow between the channel 1105 of the medical device and the first and second reservoirs 1108 disposed inside the tibia 1104 from the inside and outside, The conduit 1106 also connects the first and second reservoirs with an injection port 1107 disposed inside the pelvis to recharge and/or pressurize the reservoir 1108. In the embodiment shown in FIG. 27, the reservoir 1108 is designed to press the lubricant, and thus push the lubricant out of the channel 1105 onto the artificial contact surface for lubrication of the knee joint. To this end, the reservoir 1108 is associated with a movable wall portion in the form of a piston 1110 for pushing the lubricant.

도 28은 이식가능한 윤활 시스템(120)이 이식되어진 인간 환자의 정면도를 보여준다. 이식가능한 윤활 시스템(120)은 윤활액을 계속적으로, 간헐적으로 또는 고관절에 필요시 마다 주입할 수 있다. 도 61에 나타낸 실시예에서, 이식가능한 윤활 시스템은 2개의 상호연결된 유닛(121, 122)을 포함한다. 이 2개의 상호연결된 유닛들은 인간 환자의 복부 영역에 위치되며, 도관(1106)을 통해 고관절과 연결된다.28 shows a front view of a human patient with implantable lubrication system 120 implanted. The implantable lubrication system 120 may continuously or intermittently inject the lubricant into the hip joint as needed. In the embodiment shown in FIG. 61, the implantable lubrication system includes two interconnected units 121 and 122. These two interconnected units are located in the abdominal region of the human patient and are connected to the hip joint via conduit 1106.

도 29는 본원에 기술된 임의의 의료 장치들과 조합 사용할 수 있는, 이식가능한 윤활 시스템(120)의 상세도를 보여준다. 이 실시예에서, 이식가능한 윤활 시스템은, 윤활액을 저장부(1108)에서 고관절 영역으로 펌핑할 수 있는 펌핑 부재(123)를 포함하는 제1 유닛(121)을 포함한다. 상기 제1 유닛(121)은 아울러, 외과 시술을 수행하지 않고도 인체의 외부에서 저장부(1108)를 충전하기 위한 주입 포트(1107)를 포함한다. 주입 포트(1107)는 시린지에 부착된 바늘을 침투시킬 수 있는 자가-밀봉 막을 포함한다. 상기 제1 유닛(121)은 바람직하게는 코일을 포함하는 무선 에너지 수신부(124)를 추가로 포함한다. 상기 무선 에너지 수신부는 배터리(126)를 충전하는데 사용된다. 이러한 실시예에서, 이식가능한 윤활 시스템(120)은, 추가적으로, 제2 유닛(122)을 포함하며, 다음으로 배터리(126)과 유체 저장부(1108)을 포함한다. 윤활액(128)은, 저장부(1108)에서, 상기 펌핑 장치를 이용하여 제1 유닛(121)을 거치고, 도관(1106)을 거쳐, 고관절의 영역으로 펌핑되며, 이식가능한 의료 장치의 인공 접촉면 또는 고관절 표면의 윤활화를 돕는다. 윤활액은 바람직하게는 히알루론산 등의 생체친화적인 윤활액이다.29 shows a detailed view of an implantable lubrication system 120 that can be used in combination with any of the medical devices described herein. In this embodiment, the implantable lubrication system includes a first unit 121 that includes a pumping member 123 capable of pumping lubricant from the reservoir 1108 to the hip joint region. The first unit 121 also includes an injection port 1107 for filling the storage unit 1108 outside the human body without performing a surgical procedure. Injection port 1107 includes a self-sealing membrane capable of penetrating a needle attached to a syringe. The first unit 121 further includes a wireless energy receiver 124, preferably comprising a coil. The wireless energy receiver is used to charge the battery 126. In this embodiment, the implantable lubrication system 120 additionally includes a second unit 122, and then a battery 126 and a fluid reservoir 1108. The lubricating fluid 128, in the storage unit 1108, passes through the first unit 121 using the pumping device, passes through the conduit 1106, is pumped to the region of the hip joint, or the artificial contact surface of the implantable medical device, or Helps lubricate the hip joint surface. The lubricant is preferably a biocompatible lubricant such as hyaluronic acid.

도 30은, 이식가능한 윤활 시스템이 윤활시킬 관절로의 하나의 유입구(130)와 하나의 유출구(131)을 포함하는 순환성 윤활 시스템인 실시예에 따른, 본원에 기술된 임의의 의료 장치를 이용할 수 있는, 이식가능한 윤활 시스템을 보여준다. 바람직하게는, 이 시스템은, 펌핑 부재(123)가 고관절의 내부에서 윤활액(128)을 계속적으로 순환시키는, 지속형 윤활 시스템이다.30 uses any medical device described herein, according to an embodiment wherein the implantable lubrication system is a circulating lubrication system that includes one inlet 130 and one outlet 131 into the joint to be lubricated. Shows a possible, implantable lubrication system. Preferably, the system is a continuous lubrication system in which the pumping member 123 continuously circulates the lubricant 128 inside the hip joint.

도 31은 본원에 기술된 임의의 의료 장치를 이용할 수 있는, 순환성 윤활을 위한 이식가능한 윤활 시스템을 나타내며, 이 윤활 시스템은 윤활액을 여과하기 위한 필터 부재(132)를 추가로 포함한다. 상기 필터는 자가-청소할 수 있으며, 여과되지 못한 물질(out filtered matter)은 제거 채널(disposal channel 133)을 통해, 인간 환자의 복부 또는 제거 채널(133)에 부속된 용기내로 할당된다. 윤활액(128)의 여과를 통해, 순환형의 윤활 시스템은 어떠한 외과적 시술 없이도 장기간 동안 작동할 수 있다.31 shows an implantable lubrication system for circulatory lubrication, which may utilize any medical device described herein, the lubrication system further comprising a filter member 132 for filtering the lubricant. The filter can be self-cleaning, and out filtered matter is assigned through a disposal channel 133 into the abdomen of a human patient or a container attached to the removal channel 133. Through filtration of the lubricant 128, the circulating lubrication system can operate for a long period of time without any surgical procedures.

도 32는 도 29의 윤활액이 인공 접촉면(45)을 포함하는 이식가능한 의료 장치에 윤활액(128)의 제공에 의해 윤활시킴을 보여준다.FIG. 32 shows that the lubricant of FIG. 29 is lubricated by providing lubricant 128 to an implantable medical device that includes an artificial contact surface 45.

도 33a는, 윤활 시스템이 인입식 바늘(1311)을 작동시키기 위한 작동 시스템에 고정된 인입식 바늘(1311)을 포함하는 유닛(1310)을 포함하는, 다른 실시예에 따른, 본원에 기술된 임의의 의료 장치들과 조합하여 사용할 수 있는, 윤활 시스템을 보여준다. 바늘은 윤활액을 관절에 주입하기 위해 골반 뼈(9)에 배치된 자가 밀봉 막(1314)을 통과할 수 있다. 도관(1106)은, 유닛(1310)에 윤활액을 피하 또는 신체의 강내에 이식할 수 있는 주입 포트 및/또는 추가적인 저장부로부터 공급할 수 있다.33A is any described herein, according to another embodiment, wherein the lubrication system includes a unit 1310 that includes a retractable needle 1311 secured to an operating system for operating the retractable needle 1311. Shows a lubrication system that can be used in combination with medical devices. The needle may pass through a self-sealing membrane 1314 disposed in the pelvic bone 9 to inject lubricant into the joint. The conduit 1106 can supply the unit 1310 from an infusion port and/or additional storage that can be lubricated subcutaneously or implanted into the body's cavity.

도 33b는 작동된(operated) 인입식 바늘(1311)을 구비한 작동 장치에 의해 전진된 위치에 인입식 바늘(1311)이 놓여져 있는, 윤활 시스템을 보여준다. 바늘은 자가 밀봉 막(1314)을 통과하며, 윤활액의 주입이 가능한 위치에 배치된다.33B shows the lubrication system, with the retractable needle 1311 placed in a position advanced by an operating device with an operated retractable needle 1311. The needle passes through the self-sealing film 1314 and is positioned at a position where lubricating fluid can be injected.

도 34는 환자의 복부에 배치된 본 발명의 장치(10)(이하, 이식 장치(10)라고 함)를 포함하는 질병 치료용 시스템을 예시하여 보여준다. 이식되는 에너지 변환 장치(1002)는 동력 공급선(1003)을 통해 장치의 에너지 소비 부품에 에너지를 공급할 수 있다. 이식 장치(10)에 비-침습적으로 에너지를 공급하기 위한 외부 에너지 전달 장치(1004)는 하나 이상의 무선 에너지 신호에 의해 에너지를 전달한다. 이식되는 에너지 변환 장치(1002)는 에너지를 무선 에너지 신호에서 동력 공급선(1003)을 통해 공급되는 전기 에너지로 변환시킨다.34 exemplarily shows a system for treating a disease including a device 10 of the present invention (hereinafter referred to as an implant device 10) disposed on a patient's abdomen. The implanted energy conversion device 1002 may supply energy to the energy consuming parts of the device through the power supply line 1003. An external energy transfer device 1004 for non-invasively supplying energy to the implantation device 10 transfers energy by one or more wireless energy signals. The implanted energy conversion device 1002 converts energy from a wireless energy signal into electrical energy supplied through the power supply line 1003.

이식되는 에너지 변환 장치(1002)는 또한 다른 부품, 예컨대, 신호 및 에너지 수신 및/또는 전달용 코일, 신호 수신 및/또는 전달용 안테나, 초소형제어기, 충전 제어 유닛(charge control unit)을 포함할 수 있으며, 선택적으로, 커패시터와 같은 에너지 저장부, 온도 센서, 안렵 센서, 위치 센서, 모션 센서 등의 하나 이상의 센서, 트랜스시버, 선택적으로 모터 제어기를 포함하는 모터, 펌프 및 의료 이식체의 작동을 제어하기 위한 그외 파트를 포함할 수 있다.The implanted energy conversion device 1002 may also include other components, such as coils for receiving and/or transmitting signals and energy, antennas for receiving and/or transmitting signals, microcontrollers, and charge control units. Optionally, to control the operation of motors, pumps, and medical implants, including one or more sensors, transceivers, and optionally motor controllers, such as capacitors, energy sensors, temperature sensors, eye sensors, position sensors, motion sensors, etc. Other parts may be included.

무선 에너지 신호는 하기 중에서 선택되는 파장 신호를 포함할 수 있다: 음파 신호, 초음파 신호, 전자기파 신호, 적외선 신호, 가시광선 신호, 자외선 신호, 레이저선 신호, 마이크로파 신호, 라디오파 신호, x-선 방사 신호 및 감마 방사선 신호. 다른 예로, 무선 에너지 신호는 전기장, 자기장, 또는 전기장과 자기장의 조합을 포함할 수 있다.The wireless energy signal may include a wavelength signal selected from the following: sound wave signal, ultrasonic signal, electromagnetic wave signal, infrared signal, visible light signal, ultraviolet signal, laser beam signal, microwave signal, radio wave signal, x-ray emission Signal and gamma radiation signal. As another example, the wireless energy signal may include an electric field, a magnetic field, or a combination of an electric field and a magnetic field.

무선 에너지 전달 장치(1004)는 무선 에너지 신호를 보내기 위한 캐리어 신호를 전달할 수 있다. 이러한 캐리어 신호는 디지털, 아날로그, 또는 디지털과 아날로그 신호의 조합을 포함할 수 있다. 이 경우, 무선 에너지 신호는 아날로그 신호, 디지털 신호 또는 아날로그와 디지털 신호의 조합을 포함한다.The wireless energy transfer device 1004 may transmit a carrier signal for sending a wireless energy signal. Such a carrier signal may include digital, analog, or a combination of digital and analog signals. In this case, the wireless energy signal includes an analog signal, a digital signal, or a combination of analog and digital signals.

일반적으로 말하면, 에너지 변환 장치(1002)는 에너지 전달 장치(1004)에 의해 전달되는 제1 유형의 무선 에너지를, 전형적으로 제1 유형의 에너지와 다른, 제2 유형의 에너지로 변환시키기 위해 제공된다. 이식되는 장치(10)는 제2 유형의 에너지에 응답하여 작동가능하다. 에너지 변환 장치(1002)가 에너지 전달 장치(1004)에 의해 전달되는 제1 유형의 에너지를 제2 유형의 에너지로 변환시키므로, 에너지 변환 장치(1002)는 장치에 제2 유형의 에너지를 직접적으로 제공할 수 있다. 이 시스템은 추가적으로 이식가능한 축전기를 포함할 수 있으며, 이때 제2 유형의 에너지는 축전기의 충전에 적어도 부분적으로 사용된다.Generally speaking, an energy conversion device 1002 is provided to convert the first type of wireless energy delivered by the energy transfer device 1004 to a second type of energy, typically different from the first type of energy. . The implanted device 10 is operable in response to a second type of energy. Since the energy conversion device 1002 converts the first type of energy delivered by the energy transmission device 1004 to the second type of energy, the energy conversion device 1002 directly provides the device with a second type of energy. can do. The system may additionally include an implantable capacitor, wherein the second type of energy is used at least partially for charging the capacitor.

다른 예로, 에너지 전달 장치(1004)에 의해 전달되는 무선 에너지는, 무선 에너지가 에너지 전달 장치(1004)에 의해 전달되므로, 상기 장치에 동력을 직접 제공하는 용도로 사용할 수 있다. 이 시스템이 후술된 바와 같이 장치를 작동시키기 위한 작동 장치를 포함하는 경우, 에너지 변환 장치(1004)에 의해 전달되는 무선 에너지를 사용하여, 작동 장치에 직접 동력을 제공함으로써, 장치 작동을 위한 운동 에너지를 발생시킬 수 있다.As another example, since the wireless energy delivered by the energy transmission device 1004 is transmitted by the energy transmission device 1004, it can be used for directly providing power to the device. When the system includes an actuating device for actuating the device as described below, kinetic energy for actuating the device is provided by directly powering the actuating device using wireless energy delivered by the energy conversion device 1004 Can cause

제1 유형의 무선 에너지는 음파를 포함할 수 있으며, 에너지 변환 장치(1002)는 음파를 전기 에너지롤 변환시키는 피에조-전기 소자(piezo-electric element)를 포함할 수 있다. 제2 유형의 에너지는 직류 또는 펄스 직류(pulsating direct current) 또는 직류와 펄스 직류의 조합, 또는 교류, 또는 직류와 교류의 조합 형태로 전기 에너지를 포함할 수 있다. 통상적으로, 장치는 전기 에너지로 전원을 제공받는 전기 부품들을 포함한다. 본 시스템의 그외 이식가능한 전기 부품들은, 장치의 전기 부품에 연결된, 하나 이상의 전압 레벨 가드(voltage level guard) 또는 하나 이상의 정전류 가드일 수 있다.The first type of wireless energy may include sound waves, and the energy conversion device 1002 may include a piezo-electric element that converts sound waves into electrical energy. The second type of energy may include electrical energy in the form of direct current or pulsed direct current or a combination of direct current and pulsed direct current, or alternating current or a combination of direct current and alternating current. Typically, the device includes electrical components that are powered by electrical energy. Other implantable electrical components of the system can be one or more voltage level guards or one or more constant current guards, connected to the electrical components of the device.

제1 및 제2 유형의 에너지 중의 하나는 자기 에너지, 운동 에너지, 음향 에너지, 화학 에너지, 방사성 에너지, 전자기 에너지, 광 에너지, 핵 에너지 또는 열 에너지가 될 수 있으며, 제1 및 제2 유형의 에너지 중의 다른 하나는 비-자기성, 비-운동성, 비-화학적, 비-음향, 비-핵 또는 비-열적인 것이 바람직하다. One of the first and second types of energy can be magnetic energy, kinetic energy, acoustic energy, chemical energy, radioactive energy, electromagnetic energy, light energy, nuclear energy or thermal energy, and the first and second types of energy It is preferred that the other of them is non-magnetic, non-motility, non-chemical, non-acoustic, non-nuclear or non-thermal.

에너지 전달 장치를 환자의 몸의 외부에서 제어하여 전자기 무선 에너지를 방출하도록 할 수 있으며, 방출된 전자기 무선 에너지를 사용하여 이식 장치를 동작시킬 수 있다. 이와 달리, 에너지 전달 장치를 환자의 몸 밖에서 제어하여 비-자기성 무선 에너지를 방출하도록 하고, 방출된 비-자기성 무선 에너지를 사용하여 장치를 동작시킬 수도 있다. The energy transfer device may be controlled from outside of the patient's body to emit electromagnetic wireless energy, and the implanted device may be operated using the emitted electromagnetic wireless energy. Alternatively, the energy transfer device may be controlled outside the patient's body to emit non-magnetic radio energy, and the device may be operated using the emitted non-magnetic radio energy.

환자의 몸 밖에 있는 에너지 전달 장치(1004)는 본 발명의 장치를 삽입하지 않고 제어하기 위한 무선 제어 신호를 전송하기 위한 외부의 신호 송신부를 갖는 무선 원격 제어부를 더 포함한다. 제어 신호는 이식된 에너지 변환 장치(1002) 내에 포함되거나 또는 이와 분리되어 있을 수 있는 이식된 신호 수신부에 의해 수신된다. The energy transmitting device 1004 outside the patient's body further includes a wireless remote control unit having an external signal transmitting unit for transmitting a radio control signal for controlling without inserting the device of the present invention. The control signal is received by the implanted signal receiver, which may be included in or separate from the implanted energy conversion device 1002.

무선 제어 신호는 주파수, 진폭 또는 위상 변조된 신호, 또는 이들의 조합이 될 수 있다. 이와 달리, 무선 제어 신호는 아날로그 신호, 디지털 신호 또는 이들의 조합이 될 수 있다. 무선 제어 신호는 전기장, 자기장 또는 전기장과 자기장의 조합을 포함할 수 있다. The radio control signal can be a frequency, amplitude or phase modulated signal, or a combination thereof. Alternatively, the radio control signal can be an analog signal, a digital signal, or a combination thereof. The radio control signal may include an electric field, a magnetic field, or a combination of an electric field and a magnetic field.

무선 원격 제어부는 무선 제어 신호를 반송하기 위한 반송파 신호를 전송할 수 있다. 이러한 반송파 신호는 디지털 신호, 아날로그 신호 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제어 신호가 아날로그 신호, 디지털 신호 또는 이들의 조합을 포함하는 경우, 무선 원격 제어부는 디지털 제어 신호 또는 아날로그 제어 신호를 반송하기 위한 전자기 반송파 신호를 전송할 수 있다. The wireless remote control unit may transmit a carrier signal for carrying a radio control signal. The carrier signal may include a digital signal, an analog signal, or a combination thereof. When the control signal includes an analog signal, a digital signal, or a combination thereof, the wireless remote control unit may transmit an electromagnetic carrier signal for carrying the digital control signal or the analog control signal.

도 35는 도 34의 시스템을, 본 발명의 이식 장치(10), 전원 선(1003)을 통해 본 발명의 이식 장치(10)에 전원을 공급하는 에너지 변환 장치(1002), 및 외부에 설치된 에너지 전달 장치(1004)를 더 일반화한 블록도의 형태로 나타낸다. 환자의 피부(1005)는, 도면에서는 수직선으로 나타내고 있는데, 수직선을 기준으로 오른쪽이 환자 몸속이고 왼쪽은 환자의 몸 밖이다. 35 is an energy conversion device 1002 for supplying power to the implantation device 10 of the present invention through the implantation device 10 of the present invention, a power line 1003, and energy installed externally. The delivery device 1004 is shown in the form of a more generalized block diagram. The patient's skin 1005 is represented by a vertical line in the drawing, with the right side being inside the patient's body and the left side outside the patient's body based on the vertical line.

도 36은 도 35와 유사한 실시예로서, 도 36의 실시예에서는, 본 발명의 이식 장치(10)를 뒤집기 위해, 분극 에너지로 작동될 수 있는 전기 스위치(1006)의 형태를 갖는 반전용 장치(reversing device)가 환자의 몸에 이식되어 있다는 점에서 차이가 있다. 전기 스위치를 분극 에너지에 의해 작동시키는 경우, 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부는 분극 에너지를 무선 신호에 실어서 전송하며, 이식된 에너지 변환 장치(1002)는 무선 분극 에너지를 분극 전류로 변환하여 전기 스위치(1006)를 작동시킨다. 이식된 에너지 변환 장치(1002)에 의해 전류의 극성이 바뀌면, 전기 스위치(1006)는 본 발명의 이식 장치(10)에 의해 수행되는 기능을 반대로 한다. FIG. 36 is an embodiment similar to FIG. 35, in the embodiment of FIG. 36, a device for reversing in the form of an electrical switch 1006 that can be operated with polarized energy to reverse the implantation device 10 of the present invention ( The difference is that the reversing device is implanted in the patient's body. When the electric switch is operated by polarization energy, the wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004 transmits the polarization energy on a wireless signal, and the implanted energy conversion device 1002 converts the wireless polarization energy into polarization current. Switch to operate the electrical switch 1006. When the polarity of the current is changed by the implanted energy conversion device 1002, the electrical switch 1006 reverses the function performed by the implantation device 10 of the present invention.

도 37은 도 35와 유사한 실시예로서, 도 37의 실시예에서는, 환자의 몸에 이식되어 본 발명의 이식 장치(10)를 작동시키기 위한 작동 장치(1007)가, 에너지 변환 장치(1002)와 본 발명의 이식 장치(10) 사이에 설치되어 있다는 점에서 차이가 있다. 이 작동 장치는 전기 서보모터 등의 모터(1007)가 될 수 있다. 모터(1007)는 에너지 전달 장치(1004)의 원격 제어부가 에너지 변환 장치(1002)의 수신부에 무선 신호를 전송함에 따라, 에너지 변환 장치(1002)로부터 에너지를 공급받는다. FIG. 37 is an embodiment similar to FIG. 35, in the embodiment of FIG. 37, an operation device 1007 for implanting a patient's body to operate the implant device 10 of the present invention includes an energy conversion device 1002 There is a difference in that it is installed between the implant devices 10 of the present invention. This operating device can be a motor 1007 such as an electric servomotor. The motor 1007 receives energy from the energy conversion device 1002 as the remote control unit of the energy transmission device 1004 transmits a wireless signal to the reception unit of the energy conversion device 1002.

도 38은 도 35와 유사한 실시예로서, 도 38의 실시예에서는, 모터/펌프 유닛(1009) 및 유체 저장부(1010)를 포함하는 어셈블리(1008)의 형태를 갖는 작동 장치가 환자에게 이식되어 있다는 점에서 차이가 있다. 이 경우, 본 발명의 이식 장치(10)는 유압식으로 작동한다. 즉, 유압 유체는 모터/펌프 유닛(1009)에 의해 유체 저장부(1010)로부터 도관(1011)을 거쳐 본 발명의 이식 장치(10)까지 펌핑되어 본 발명의 장치를 작동시킨다. 유압 유체는 모터/펌프 유닛(1009)에 의해 본 발명의 이식 장치(10)로부터 유체 저장부(1010)로 펌핑되어 본 발명의 장치를 시동 위치로 복원시킨다. 에너지 변환 장치(1002)는 무선 에너지를 분극 전류 등의 전류로 변환하여, 전원 선(1012)을 통해 모터/펌프 유닛(1009)에 전원을 공급한다. 38 is an embodiment similar to FIG. 35, in the embodiment of FIG. 38, an operating device in the form of an assembly 1008 including a motor/pump unit 1009 and a fluid reservoir 1010 is implanted in a patient There is a difference in that there is. In this case, the implantation device 10 of the present invention operates hydraulically. That is, the hydraulic fluid is pumped by the motor/pump unit 1009 from the fluid storage unit 1010 through the conduit 1011 to the implantation device 10 of the present invention to operate the device of the present invention. The hydraulic fluid is pumped by the motor/pump unit 1009 from the implantation device 10 of the present invention to the fluid reservoir 1010 to restore the device of the present invention to the starting position. The energy conversion device 1002 converts wireless energy into a current such as a polarization current, and supplies power to the motor/pump unit 1009 through the power line 1012.

작동 장치는, 유압식으로 작동하는 이식 장치(10) 대신에, 공압식 작동 장치도 가능하다는 것을 예상할 수 있다. 이 경우, 유압 유체는 조절에 사용되는 압축 공기가 될 수 있으며, 유체 저장부를 공기 챔버로 대신한다. It is contemplated that, instead of the hydraulically actuated implantation device 10, the actuating device is also possible. In this case, the hydraulic fluid can be compressed air used for regulation, replacing the fluid reservoir with an air chamber.

이들 실시예에서, 에너지 변환 장치(1002)는 무선 에너지에 의해 충전되며 시스템의 임의의 에너지 사용 부품에 에너지를 공급하는 커패시터 또는 배터리 등의 재충전가능한 축전기를 포함할 수 있다. In these embodiments, the energy conversion device 1002 may include a rechargeable capacitor, such as a capacitor or battery, that is charged by wireless energy and supplies energy to any energy-using parts of the system.

이와 달리, 앞서 설명한 무선 원격 제어부는 환자가 손으로 대부분 간접적으로 접촉할 수 있도록 된, 예를 들어 환자의 피부 아래에 위치한 누름 버튼 등의 임의의 이식된 부분의 수동 제어부로 대체할 수 있다. Alternatively, the wireless remote control described above can be replaced by a manual control of any implanted portion, such as a push button located beneath the patient's skin, which allows the patient to make most of the indirect contact with the hand.

도 39는 무선 원격 제어부를 갖는 외부의 에너지 전달 장치(1004), 본 예에서는 유압식으로 작동하는 이식 장치(10), 및 이식된 에너지 변환 장치(1002)를 포함하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 본 발명의 실시예는 유압 유체 저장부(1013), 모터/펌프 유닛(1009) 및 유압 밸브 전환 장치(1014)의 형태로 된 반전용 장치를 더 포함하며, 이들 요소는 모두 환자의 몸에 이식되어 있다. 유압식 작동은 펌핑 방향을 전환시키는 것만으로 용이하게 수행될 수 있기 때문에, 유압 밸브를 구비하지 않아도 된다. 원격 제어부는 외부의 에너지 전달 장치로부터 분리된 장치 또는 에너지 전달 장치에 포함된 장치로 해도 된다. 모터/펌프 유닛(1009)의 모터는 전기 모터이다. 이식된 에너지 변환 장치(1002)는, 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 응답하여, 제어 신호에 의해 전달되는 에너지를 모터/펌프 유닛(1009)에 공급하고, 모터/펌프 유닛(1009)은 유압 유체를 유압 유체 저장부(1013)와 이식 장치(10)에 분배한다. 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 원격 제어부는 유압 밸브 전환 장치(1014)를 제어하여, 유체가 모터/펌프 유닛(1009)에 의해 유압 유체 저장부(1013)로부터 이식 장치(10)로 펌핑되는 방향과, 유체가 모터/펌프 유닛(1009)에 의해 이식 장치(10)로부터 유압 유체 저장부(1013)로 펌핑하여 이식 장치(10)를 시동 위치로 되돌리는 방향 사이에서 유압 유체의 흐름 방향을 전환하도록 한다. 39 shows an embodiment of the present invention comprising an external energy transfer device 1004 with a wireless remote control, in this example a hydraulically operated implantation device 10, and an implanted energy conversion device 1002. An embodiment of the present invention further comprises a device for reversing in the form of a hydraulic fluid reservoir 1013, a motor/pump unit 1009 and a hydraulic valve switching device 1014, all of which are implanted into the patient's body It is. Since the hydraulic operation can be easily performed by simply changing the pumping direction, there is no need to have a hydraulic valve. The remote control unit may be a device separated from an external energy transfer device or a device included in the energy transfer device. The motor of the motor/pump unit 1009 is an electric motor. The implanted energy conversion device 1002 supplies the energy transmitted by the control signal to the motor/pump unit 1009 in response to a control signal provided from the wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004, The motor/pump unit 1009 distributes hydraulic fluid to the hydraulic fluid reservoir 1013 and the implantation device 10. The remote control unit of the external energy transfer device 1004 controls the hydraulic valve switching device 1014 so that the fluid is pumped from the hydraulic fluid storage unit 1013 to the implantation device 10 by the motor/pump unit 1009. The direction of hydraulic fluid flow between the direction and the direction in which the fluid is pumped from the implantation device 10 to the hydraulic fluid storage portion 1013 by the motor/pump unit 1009 to return the implantation device 10 to the starting position. Try to switch.

도 40은 무선 원격 제어부를 갖는 외부 에너지 전달 장치(1004), 이식 장치(10), 이식된 에너지 변환 장치(1002), 외부 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부에 의해 제어되는 이식된 내부 제어 유닛(1015), 이식된 축전기(1016), 및 이식된 커패시터(1017)를 포함하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 내부 제어 유닛(1015)은 이식된 에너지 변환 장치(1002)로부터 받은 전기 에너지를 축전기(1016)에 저장시키고, 이 에너지를 이식 장치(10)에 공급한다. 내부 제어 유닛(1015)은, 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 응답하여, 축전기(1016)로부터 전기 에너지가 방출되도록 하고, 방출된 에너지를 전원 선(1018, 1019)을 통해 전달하거나, 전기 에너지를 이식된 에너지 변환 장치(1002)로부터 전원 선(1020), 커패시터(1017), 전원 선(1021) 및 전원 선(1019)을 통해 직접 전달하여, 이식 장치(10)를 작동시킨다. 커패시터(1017)는 전류를 안정화시킨다. 40 is an implanted internal control controlled by an external energy transfer device 1004 having a wireless remote control unit, a transplantation device 10, an implanted energy conversion device 1002, and a wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004. An embodiment of the invention is shown that includes a unit 1015, an implanted capacitor 1016, and an implanted capacitor 1017. The internal control unit 1015 stores electrical energy received from the implanted energy conversion device 1002 in the capacitor 1016, and supplies the energy to the implantation device 10. The internal control unit 1015 causes electric energy to be released from the capacitor 1016 in response to a control signal provided from the wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004, and supplies the released energy to the power line 1018, 1019), or by transferring the electrical energy directly from the implanted energy conversion device 1002 through a power line 1020, a capacitor 1017, a power line 1021, and a power line 1019, the implantation device ( 10) is activated. Capacitor 1017 stabilizes the current.

내부 제어 유닛은 환자의 몸 밖에서 프로그램할 수 있도록 된 것이 바람직하다. 일례로, 내부 제어 유닛은 미리 프로그램한 타임 스케줄에 따라 또는 환자의 물리적 파라미터 또는 시스템의 임의의 기능적 파라미터를 감지하는 임의의 센서로부터의 입력에 따라 이식 장치(10)를 제어하도록 프로그램될 수 있다. Preferably, the internal control unit can be programmed outside the patient's body. In one example, the internal control unit can be programmed to control the implantation device 10 according to a pre-programmed time schedule or input from any sensor sensing a patient's physical parameter or any functional parameter of the system.

일례로, 도 40에 나타낸 실시예의 커패시터(1017)는 생략할 수 있다. 또 다른 예로서, 본 실시예의 축전기(1016)를 구비하지 않는 구성도 가능하다. For example, the capacitor 1017 of the embodiment shown in FIG. 40 may be omitted. As another example, a configuration without the capacitor 1016 of the present embodiment is also possible.

도 41은 도 35와 유사한 실시예로서, 도 41의 실시예는 이식 장치(10)를 작동시키는 에너지를 공급하는 배터리(1022)와 이식 장치(10)의 작동을 전환하는 전기 스위치(1023)가 환자의 몸에 이식되어 있다는 점이 다르다. 전기 스위치(1023)는 원격 제어부에 의해 제어되는 것으로 해도 되고, 이식된 에너지 변환 장치(1002)에 의해 공급되는 에너지에 의해 배터리(1022)가 사용되지 않는 오프 모드(off mode)와 장치의 작동을 위해 배터리(1022)가 에너지를 공급하는 온 모드(on mode) 간을 전환하도록 구성될 수 있다. FIG. 41 is an embodiment similar to FIG. 35, in which the embodiment of FIG. 41 includes a battery 1022 that supplies energy to operate the implantation device 10 and an electrical switch 1023 that switches the operation of the implantation device 10. The difference is that it is implanted in the patient's body. The electric switch 1023 may be controlled by a remote control unit, and an off mode in which the battery 1022 is not used by the energy supplied by the implanted energy conversion device 1002 and operation of the device may be performed. To that end, the battery 1022 may be configured to switch between on modes to supply energy.

도 42는 도 41과 유사한 실시예에서, 도 42의 실시예는, 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부에 의해 제어가능한 내부 제어 유닛(1015)이 환자의 몸에 이식되어 있다는 점이 다르다. 본 예에서, 전기 스위치(1023)는 무선 원격 제어부가 내부 제어 유닛(1015)을 제어할 수 없도록 하고 배터리가 사용되지 않는 오프 모드와, 무선 원격 제어부가 내부 제어 유닛(1015)을 제어하여 이식 장치(10)를 작동시키기 위한 에너지를 배터리(1022)로부터 방출되도록 하는 스탠바이 모드 간의 전환을 가능하게 하도록, 이식된 에너지 변환 장치(1002)에 의해 공급되는 에너지에 의해 작동된다. 42 is an embodiment similar to FIG. 41, the embodiment of FIG. 42 differs in that the internal control unit 1015 controllable by the wireless remote control of the external energy transfer device 1004 is implanted in the patient's body. . In this example, the electrical switch 1023 prevents the wireless remote control unit from controlling the internal control unit 1015, the off mode in which the battery is not used, and the wireless remote control unit controls the internal control unit 1015 to implant the device. It is operated by the energy supplied by the implanted energy conversion device 1002, to enable switching between standby modes that allow energy to operate 10 to be released from the battery 1022.

도 43은 도 42와 유사한 실시예로서, 도 43의 실시예는, 배터리(1022)를 축전기(1016)로 대체하고 이식된 요소가 상이하게 연결된 점이 다르다. 본 예에서, 축전기(1016)는 이식된 에너지 변환 장치(1002)로부터 제공되는 에너지를 저장한다. 내부 제어 유닛(1015)은, 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 응답하여, 축전기(1016)가 사용되지 않는 오프 모드와 축전기(1016)가 이식 장치(10)의 작동을 위해 에너지를 공급하는 온 모드 간을 전환하도록 전기 스위치(1023)를 제어한다. 축전기를 커패시터와 조합하거나 커패시터로 대체해도 된다. FIG. 43 is an embodiment similar to FIG. 42, in which the embodiment of FIG. 43 replaces the battery 1022 with a capacitor 1016 and the implanted elements are connected differently. In this example, capacitor 1016 stores energy provided from implanted energy conversion device 1002. The internal control unit 1015 has an off mode in which the capacitor 1016 is not used and a capacitor 1016 is implanted in response to a control signal provided from a wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004. The electrical switch 1023 is controlled to switch between on-modes that supply energy for operation. The capacitor may be combined with a capacitor or replaced with a capacitor.

도 44는 도 43과 유사한 실시예로서, 도 44의 실시예는, 배터리(1022)가 환자의 몸에 이식되어 있고, 이식된 부분들이 상이하게 연결되어 있다는 점이 다르다. 내부 제어 유닛(1015)은, 외부 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 응답하여, 배터리(1022)가 사용되지 않는 오프 모드와 배터리(1022)가 이식 장치(10)를 작동시키기 위한 전기 에너지를 공급하는 온 모드 사이를 전환하도록, 축전기(1016)로 하여금 전기 스위치(1023)를 작동시키기 위한 에너지를 전달하도록 제어한다. FIG. 44 is an embodiment similar to FIG. 43. The embodiment of FIG. 44 differs in that the battery 1022 is implanted in the patient's body and the implanted parts are connected differently. The internal control unit 1015 responds to a control signal provided from the wireless remote control unit of the external energy transfer device 1004, in which the off-mode battery 1022 is not used and the battery 1022 connects the implant device 10. To switch between on modes that supply electrical energy for operation, the capacitor 1016 is controlled to deliver energy for operating the electrical switch 1023.

이와 달리, 전기 스위치(1023)는 축전기(1016)에 의해 공급되는 에너지에 의해 작동되어, 무선 원격 제어부가 배터리(1022)를 제어하여 전기 에너지를 공급하지 못하도록 하는 오프 모드와, 무선 원격 제어부가 이식 장치(10)의 작동을 위한 전기 에너지를 배터리(1022)가 공급하도록 제어하는 스탠바이 모드 사이를 전환할 수 있다. Alternatively, the electrical switch 1023 is operated by the energy supplied by the capacitor 1016, so that the wireless remote control unit can control the battery 1022 so that it does not supply electrical energy, and the wireless remote control unit is implanted. It is possible to switch between standby modes that control the battery 1022 to supply electrical energy for the operation of the device 10.

스위치(1023) 및 본 실시예에서의 다른 모든 스위치는 이들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것을 알 수 있을 것이다. 즉, 트랜지스터, MCU, MCPU, ASIC, FPGA, DA 컨버터 또는 임의의 다른 전자 장치나 회로를 사용하여 전원을 온/오프시킬 수 있다. 스위치는 환자의 몸 밖에서 제어될 수 있도록 하거나, 이식된 내부 제어 유닛에 의해 제어될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. It will be appreciated that the switch 1023 and all other switches in this embodiment should not be construed as being limited thereto. That is, the power can be turned on/off using a transistor, MCU, MCPU, ASIC, FPGA, DA converter, or any other electronic device or circuit. Preferably, the switch can be controlled outside the patient's body or controlled by an implanted internal control unit.

도 45는 도 41과 유사하지만, 모터(1007), 기어 박스(1024)의 형태로 된 기계적 반전 장치, 및 기어 박스(1024)를 제어하는 내부 제어 유닛(1015)이 환자의 몸에 이식되어 있는 점이 상이한 실시예를 나타낸다. 내부 제어 유닛(1015)은 기어 박스(1024)를 제어하여 이식 장치(10)에 의해 수행되는 기능(기계적으로 작동됨)을 반전시킨다. 본 예의 기어 박스는 작동 장치가 장 행정으로 동작하도록 힘을 절약하는 서보 장치를 나타낼 수 있다. FIG. 45 is similar to FIG. 41, but the motor 1007, a mechanical reversing device in the form of a gear box 1024, and an internal control unit 1015 controlling the gear box 1024 are implanted in the patient's body. The dots represent different examples. The internal control unit 1015 controls the gear box 1024 to reverse the function (mechanically operated) performed by the implantation device 10. The gear box of this example may represent a servo device that saves force so that the actuating device operates in a long stroke.

도 46는 도 52와 유사하지만, 이식된 요소들이 상이하게 연결된 실시예를 나타낸다. 따라서, 본 예에서는, 내부 제어 유닛(1015)은 축전기(1016), 바람직하게는 커패시터가 전기 스위치(1023)를 작동시켜 온 모드로 전환하도록 하는 경우에 배터리(1022)에 의해 전원을 공급받는다. 전기 스위치(1023)가 온 모드이면, 내부 제어 유닛(1015)은 배터리(1022)를 제어하여 이식 장치(10)를 작동시키기 위한 에너지를 공급하게도 하거나 공급하지 않도록 한다. Figure 46 is similar to Figure 52, but shows an embodiment in which the implanted elements are connected differently. Thus, in this example, the internal control unit 1015 is powered by the battery 1022 in case the capacitor 1016, preferably a capacitor, causes the electrical switch 1023 to switch to the on mode. When the electrical switch 1023 is in the on mode, the internal control unit 1015 controls the battery 1022 to supply or not supply energy to operate the implantation device 10.

도 47은 여러 통신 기능을 달성하기 위한 장치의 이식된 요소를 조합한 것을 개략적으로 나타낸다. 기본적으로, 이식 장치(10), 내부 제어 유닛(1015), 모터/펌프 유닛(1009), 및 외부의 무선 원격 제어부를 갖는 외부의 에너지 전달 장치(1004)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 무선 원격 제어부는 내부 제어 유닛(1015)에 의해 수신되는 제어 신호를 전송하여, 장치의 이식된 여러 요소를 제어하도록 한다. 47 schematically shows a combination of implanted elements of a device for achieving various communication functions. Basically, it includes an implantation device 10, an internal control unit 1015, a motor/pump unit 1009, and an external energy transfer device 1004 having an external wireless remote control unit. As described above, the wireless remote control unit transmits a control signal received by the internal control unit 1015 to control various implanted elements of the device.

환자의 물리적 파라미터를 감지하기 위해, 센서 또는 측정 장치(1025)를 포함하는 피드백 장치를 환자의 몸에 이식할 수 있다. 물리적 파라미터로는, 압력, 용적, 직경, 연장, 신장, 확장, 이동, 휘어짐, 탄성, 근수축, 신경 임펄스, 체온, 혈압, 혈류, 심박, 호흡 등을 포함하는 그룹에서 선택된 것이 될 수 있다. 센서는 이러한 물리적 파라미터 중의 임의의 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서는 압력 센서 또는 움직임 센서가 될 수 있다. 이와 달리, 센서(1025)는 기능적 파라미터를 감지하도록 구성될 수 있다. 기능적 파라미터는 이식된 에너지원을 변경하기 위한 에너지 전달에 관련된 것일 수 있으며, 전기, 임의의 전기적 파라미터, 압력, 용적, 직경, 연장, 신장, 확장, 이동, 휘어짐, 탄성, 온도 및 흐름을 포함하는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다. To sense the patient's physical parameters, a feedback device comprising a sensor or measurement device 1025 can be implanted into the patient's body. Physical parameters may be selected from the group including pressure, volume, diameter, extension, elongation, expansion, movement, flexion, elasticity, muscle contraction, nerve impulse, body temperature, blood pressure, blood flow, heart rate, breathing, and the like. The sensor can detect any of these physical parameters. For example, the sensor can be a pressure sensor or a motion sensor. Alternatively, the sensor 1025 can be configured to detect functional parameters. Functional parameters may be related to energy transfer to alter the implanted energy source, including electrical, any electrical parameters, pressure, volume, diameter, extension, elongation, expansion, movement, warpage, elasticity, temperature and flow. It can be selected from the group.

피드백은 내부 제어 유닛으로 보내지거나 내부 제어 유닛을 통해 외부 제어 유닛으로 보낼 수 있다. 피드백은 에너지 전달 시스템 또는 송수신부를 갖춘 별개의 통신 시스템을 통해 몸 밖으로 보낼 수도 있다. Feedback can be sent to the internal control unit or via the internal control unit to the external control unit. The feedback may be sent out of the body via an energy transmission system or a separate communication system equipped with a transceiver.

내부 제어 유닛(1015), 또는 외부의 에너지 전달 장치(1004)의 무선 원격 제어부는 센서(1025)로부터의 신호에 따라 이식 장치(10)를 제어할 수 있다. 감지한 물리적 파라미터에 대한 정보를 외부의 무선 원격 제어부에 발송하기 위해 송수신부를 센서(1025)와 조합할 수 있다. 무선 원격 제어부가 신호 송신부 또는 신호 송수신부를 포함하도록 하고, 내부 제어 유닛(1015)이 신호 수신부 또는 신호 송수신부를 포함하도록 할 수 있다. 이와 달리, 무선 원격 제어부가 신호 수신부 또는 신호 송수신부를 포함하고, 내부 제어 유닛(1015)이 신호 송신부 또는 신호 송수신부를 포함하는 것으로 할 수 있다. 이러한 송수신부, 송신부 및 수신부는 환자의 몸 안에서 밖으로, 이식 장치(10)에 관련된 정보 또는 데이터를 전송하는 데에 사용될 수 있다. The wireless remote control unit of the internal control unit 1015 or the external energy transfer device 1004 may control the implantation device 10 according to a signal from the sensor 1025. The transmitter/receiver may be combined with the sensor 1025 to send information on the detected physical parameter to an external wireless remote controller. The wireless remote control unit may include a signal transmission unit or a signal transmission/reception unit, and the internal control unit 1015 may include a signal reception unit or a signal transmission/reception unit. Alternatively, the wireless remote control unit may include a signal reception unit or a signal transmission/reception unit, and the internal control unit 1015 may include a signal transmission unit or a signal transmission/reception unit. Such a transmitting/receiving unit, a transmitting unit and a receiving unit may be used to transmit information or data related to the implant device 10 outside the patient's body.

모터/펌프 유닛(1009) 및 모터/펌프 유닛(1009)에 전원을 공급하는 배터리(1022)가 이식된 경우, 배터리(1022)의 충전에 관련된 정보가 피드백되도록 할 수 있다. 더 정확하게 말하면, 배터리 또는 축전기를 상기 충전 과정에 관련된 에너지 피드백 정보에 따라 충전하는 경우, 그에 따라 에너지 공급이 변경된다. When the battery 1022 that supplies power to the motor/pump unit 1009 and the motor/pump unit 1009 is implanted, information related to charging of the battery 1022 may be fed back. More precisely, when the battery or capacitor is charged according to energy feedback information related to the charging process, the energy supply is changed accordingly.

도 48은 이식 장치(10)가 환자의 몸 밖에서 제어되는 실시예를 나타낸다. 본 실시예에서의 시스템(1000)은 피하 전기 스위치(1026)를 통해 이식 장치(10)에 연결된 배터리(1022)를 포함한다. 따라서, 이식 장치(10)의 제어는 피하 스위치를 수동으로 누르는 것에 의해 비침습적으로 이루어진다. 이식 장치(10)의 작동은 온 및 오프 작동 방식이다. 도시한 실시예는 간단히 나타낸 것으로서, 내부 제어 유닛 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다른 부품 등의 추가의 요소를 시스템에 추가하는 것이 가능하다. 2개의 피하 스위치를 사용해도 된다. 바람직한 실시예에서, 하나의 이식된 스위치는 내부 제어 유닛에 정보를 전송하여 소정의 미리 정해진 동작을 수행하도록 하고, 환자가 스위치를 한 번 더 누르면, 그 동작이 반전되는 것으로 할 수 있다. 48 shows an embodiment in which the implantation device 10 is controlled outside the patient's body. The system 1000 in this embodiment includes a battery 1022 connected to the implantation device 10 via a subcutaneous electrical switch 1026. Thus, control of the implantation device 10 is achieved non-invasively by manually pressing the subcutaneous switch. The operation of the implantation device 10 is on and off. The illustrated embodiment is simply shown, and it is possible to add additional elements to the system, such as an internal control unit or any other component disclosed herein. Two subcutaneous switches may be used. In a preferred embodiment, one implanted switch transmits information to the internal control unit to perform a predetermined predetermined operation, and when the patient presses the switch once more, the operation may be reversed.

도 49는 다른 실시예로서, 본 실시예의 시스템(1000)은 장치에 유압식으로 연결된 유압 유체 저장부(1013)를 포함한다. 장치에 연결된 유압 유체 저장부를 수동으로 누르는 것에 의해 비침습적인 제어가 이루어진다. 이와 달리, 유압 유체 저장부(1013)가 유압 유체의 주입, 바람직하게는 유압 유체의 교정(calibration)을 위한 주입 포트(injection port)와 연관되어 작동하도록 구성된다. 49 is another embodiment, the system 1000 of this embodiment includes a hydraulic fluid reservoir 1013 hydraulically connected to the device. Non-invasive control is achieved by manually pressing the hydraulic fluid reservoir connected to the device. Alternatively, the hydraulic fluid reservoir 1013 is configured to operate in association with an injection port for injection of hydraulic fluid, preferably calibration of hydraulic fluid.

시스템은 외부 데이터 통신기 및 이식가능한 내부 데이터 통신기를 포함할 수 있다. 이식가능한 내부 데이터 통신기는 외부 데이터 통신기와 통신을 수행할 수 있다. 내부 데이터 통신기는 장치 및 환자와 관련된 데이터를 외부 데이터 통신기에 제공하거나 및/또는 외부 데이터 통신기가 내부 데이터 통신기에 데이터를 제공하는 것으로 해도 된다. The system can include an external data communicator and an implantable internal data communicator. The implantable internal data communicator can communicate with an external data communicator. The internal data communicator may provide data related to the device and the patient to the external data communicator and/or the external data communicator provides data to the internal data communicator.

도 50은 이식 장치(10)의 이식된 에너지 사용 요소에 연결된 이식된 내부 에너지 수신부(1002)에 정확한 양의 에너지를 공급하기 위해, 장치 또는 시스템의 하나 이상의 기능적 파라미터에 관련된 또는 환자의 물리적 파라미터에 관련된 정보를 피드백하도록, 환자의 몸 내부로부터의 정보를 환자의 몸 외부로 전송할 수 있는 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다. 이러한 에너지 수신부(1002)는 에너지원 및/또는 에너지 변환 장치를 포함할 수 있다. 간단히 말하면, 무선 에너지가 환자의 몸 밖에 위치한 외부 에너지원(1004a)으로부터 전달되고 환자의 몸 안에 위치한 내부 에너지 수신부(1002)에 의해 수신된다. 내부 에너지 수신부는 수신한 에너지를 스위치(1026)를 통해 이식 장치(10)의 에너지 사용 요소에 직접 또는 간접적으로 공급하도록 되어 있다. 내부 에너지 수신부(1002)에 의해, 수신된 에너지와 이식 장치(10)를 위해 사용되는 에너지 간에 에너지 균형이 정해지며, 이렇게 정해진 에너지 균형에 기초하여, 무선 에너지의 전달이 제어된다. 에너지 균형은 이식 장치(10)를 적절하게 동작시키기에 충분하지만 과도한 온도 상승을 생기게 하지 않는, 정확한 양의 에너지의 정확한 표지(indication)를 제공한다. FIG. 50 relates to one or more functional parameters of a device or system, or to physical parameters of a patient, to provide an accurate amount of energy to the implanted internal energy receiver 1002 connected to the implanted energy use element of the implantation device 10. It schematically shows the configuration of a system capable of transmitting information from inside the patient's body to the outside of the patient's body to feedback related information. The energy receiving unit 1002 may include an energy source and/or an energy conversion device. In short, wireless energy is transmitted from an external energy source 1004a located outside the patient's body and received by an internal energy receiver 1002 located within the patient's body. The internal energy receiving unit is configured to directly or indirectly supply the received energy to the energy use element of the implantation device 10 through the switch 1026. The energy balance between the received energy and the energy used for the implantation device 10 is determined by the internal energy receiving unit 1002, and transmission of wireless energy is controlled based on the determined energy balance. The energy balance provides an accurate indication of the correct amount of energy that is sufficient to properly operate the implantation device 10 but does not result in excessive temperature rise.

도 50에서, 환자의 피부는 수직 선(1005)으로 나타낸다. 도 50에서, 에너지 수신부는 환자의 몸 안에, 바람직하게는 환자의 피부(1005) 바로 아래에 위치하는 에너지 변환 장치(1002)를 포함한다. 개략적으로 말하면, 이식된 에너지 변환 장치(1002)는 환자의 복부, 흉부, 근막(예를 들어, 복부 벽) 내의 피하 또는 임의의 다른 적절한 위치에 위치될 수 있다. 이식된 에너지 변환 장치(1002)는 환자의 피부(1005) 밖에 위치한 외부 에너지 전달 장치(1004) 내에 설치된 외부 에너지원(1004a)으로부터 전달되는 무선 에너지(E)를 이식된 에너지 변환 장치(1002)의 부근에서 수신하도록 되어 있다. In FIG. 50, the patient's skin is represented by a vertical line 1005. In FIG. 50, the energy receiving unit comprises an energy conversion device 1002 located in the patient's body, preferably directly under the patient's skin 1005. Schematically, the implanted energy conversion device 1002 can be located subcutaneously in the patient's abdomen, chest, fascia (eg, abdominal wall) or any other suitable location. The implanted energy converting device 1002 converts the wireless energy E transmitted from an external energy source 1004a installed in the external energy transmitting device 1004 located outside the patient's skin 1005 into the implanted energy converting device 1002. It is supposed to be received in the vicinity.

본 기술분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 무선 에너지(E)는 외부 에너지원(1004a) 내에 배치된 1차 코일과 이에 이웃하는 이식된 에너지 변환 장치(1002) 내에 배치된 2차 코일을 포함하는 장치 등의 임의의 적절한 경피성 에너지 전달(Transcutaneous Energy Transfer: TET) 장치에 의해 전달되는 것이 일반적이다. 1차 코일을 통해 전류가 공급되면, 전압 에너지가 2차 코일에 유도되어, 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 전원을 공급하게 되는데, 예를 들어 재충전가능한 배터리 또는 커패시터 등의 이식된 에너지원 내에 유입되는 에너지를 저장한 이후에, 전원을 공급한다. 그러나, 본 발명은 임의의 특정 에너지 전달 기술, TFT 장치 또는 에너지원에 한정되지 않으며, 임의의 종류의 무선 에너지가 사용될 수 있다. As is well known in the art, wireless energy E is a device comprising a primary coil disposed within an external energy source 1004a and a secondary coil disposed within a neighboring implanted energy conversion device 1002. It is generally delivered by any suitable Transcutaneous Energy Transfer (TET) device. When current is supplied through the primary coil, voltage energy is induced to the secondary coil to supply power to the device's implanted energy use elements, for example, entering a transplanted energy source such as a rechargeable battery or capacitor. After storing the energy, the power is supplied. However, the present invention is not limited to any particular energy transfer technology, TFT device or energy source, and any kind of wireless energy can be used.

이식된 에너지 수신부에 의해 수신되는 에너지량은 장치의 이식된 요소에 의해 사용되는 에너지와 비교될 수 있다. "사용되는(사용된) 에너지"라는 표현은 장치의 이식된 요소에 의해 저장된 에너지를 포함하는 것으로 이해하면 된다. 제어 장치는 전달되는 에너지량을 조절하기 위해 정해진 에너지 균형에 기초하여 외부 에너지원(1004a)을 제어하는 외부 제어 유닛(1004b)을 포함한다. 정확한 양의 에너지를 전달하기 위해, 스위치(1026)와 이식 장치(10) 사이에 연결된 이식된 내부 제어 유닛(1015)을 포함하는 판정 장치에 의해, 에너지 균형 및 필요한 에너지량이 정해진다. 내부 제어 유닛(1015)은 이식 장치(10)의 소정의 특징을 측정하고 이식 장치(10)의 적절한 동작에 필요한 에너지량을 나타내는 임의의 적절한 센서(도시 안 됨)에 의해 취득되는 여러 측정값을 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 환자의 현재 상태를 적절한 측정 장치 또는 센서에 의해 검출해서, 환자의 상태를 나타내는 파라미터를 제공할 수 있도록 해도 된다. 이러한 특징 및/또는 파라미터는 이식 장치(10)의 현재 상태, 예를 들어 소비 전력, 동작 모드, 온도 등의 이식 장치(10)의 현재 상태와 체온, 혈압, 심박, 호흡 등의 파라미터에 의해 나타내는 환자의 상태와 관련된 것일 수 있다. 다른 종류의 환자의 물리적 파라미터와 장치의 기능적 파라미터에 대해서도 본 명세서에 개시되어 있다. The amount of energy received by the implanted energy receiver can be compared to the energy used by the implanted element of the device. The expression "energy used (used)" is understood to include the energy stored by the implanted element of the device. The control device includes an external control unit 1004b that controls the external energy source 1004a based on a predetermined energy balance to adjust the amount of energy delivered. To deliver the correct amount of energy, the energy balance and the amount of energy required are determined by a determination device that includes an implanted internal control unit 1015 coupled between the switch 1026 and the implantation device 10. The internal control unit 1015 measures several characteristics of the implantation device 10 and measures various measurements obtained by any suitable sensor (not shown) indicating the amount of energy required for proper operation of the implantation device 10. It can be configured to receive. Further, the patient's current state may be detected by an appropriate measuring device or sensor, and a parameter indicating the patient's state may be provided. These features and/or parameters are indicated by the current state of the implant device 10, for example, the current state of the implant device 10 such as power consumption, operating mode, temperature, and parameters such as body temperature, blood pressure, heart rate, and breathing. It may be related to the patient's condition. Other types of patient physical parameters and device functional parameters are also disclosed herein.

또한, 축전기(1016) 등의 에너지원은 제어 유닛(1015)을 통해 이식된 에너지 변환 장치(1002)에 연결되어, 수신한 에너지를 이식 장치(10)에서 추후에 사용하기 위해 축적할 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가로, 필요한 에너지량을 나타내는 이러한 축전기의 특징도 측정될 수 있는 것으로 해도 된다. 축전기는 재충전가능한 배터리로 대체할 수 있으며, 측정한 특징은 배터리의 현재 상태, 에너지 사용 전압 등의 임의의 전기적 파라미터, 온도 등과 관련된 것일 수 있다. 충분한 전압과 전류를 이식 장치(10)에 제공하기 위해, 그리고 과도한 과열을 피하기 위해, 배터리는 이식된 에너지 변환 장치(1002)로부터 정확한 양의 에너지를 수신함으로써, 즉 너무 많지도 않고 너무 적지도 않게 최적으로 충천되어야 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 축전기는 대응하는 특징을 가진 커패시터가 될 수도 있다. In addition, an energy source such as a capacitor 1016 is connected to the implanted energy conversion device 1002 through the control unit 1015, and the received energy can be accumulated for later use in the implantation device 10. Alternatively or in addition, it is also possible that the characteristics of such capacitors indicating the required amount of energy can be measured. The capacitor may be replaced with a rechargeable battery, and the measured characteristics may be related to the current state of the battery, any electrical parameters such as energy use voltage, temperature, and the like. In order to provide sufficient voltage and current to the implantation device 10 and to avoid excessive overheating, the battery receives the correct amount of energy from the implanted energy conversion device 1002, that is, neither too much nor too little You will see that it should be optimally filled. The capacitor may be a capacitor with corresponding characteristics.

예를 들어, 배터리 특징은 배터리의 현재 상태를 판정하기 위해 규칙적으로 측정하고, 내부 제어 유닛(1015) 내의 적절한 저장 수단에 상태 정보로서 저장될 수 있다. 따라서, 새로운 측정이 이루어질 때마다, 기억된 배터리 상태 정보를 갱신할 수 있다. 이에 의하면, 정확한 양의 에너지를 전달함으로써 배터리의 상태를 "교정"하여, 배터리를 최적의 상태로 유지할 수 있다. For example, the battery characteristics can be measured regularly to determine the current state of the battery, and stored as status information in appropriate storage means in the internal control unit 1015. Therefore, whenever the new measurement is made, the stored battery state information can be updated. According to this, it is possible to "calibrate" the state of the battery by delivering the correct amount of energy, thereby maintaining the battery in an optimal state.

따라서, 판정 장치의 내부 제어 유닛(1015)은 이식 장치(10)의 센서 또는 측정 장치 또는 환자에 의해, 또는 이식된 에너지원(이 에너지원을 사용하는 경우), 또는 이들의 조합에 의해 이루어진 측정에 기초하여 에너지 균형 및/또는 현재 필요한 양의 에너지(시간 단위당 에너지 또는 축적된 에너지)를 판정한다. 내부 제어 유닛(1015)은 판정에 의해 정해진 필요한 에너지량을 나타내는 제어 신호를 외부 제어 유닛(1004b)에 연결된 외부 신호 수신부(1004c)에 전송하는 내부 신호 송신부(1027)에 연결된다. 외부 에너지원(1004a)으로부터 전송되는 에너지량은 수신된 제어 신호에 따라 조절될 수 있다. Thus, the internal control unit 1015 of the judging device is a measurement made by a sensor or measuring device or patient of the implantation device 10, or by an implanted energy source (if using this energy source), or a combination thereof. Based on this, the energy balance and/or the currently required amount of energy (energy per unit of time or accumulated energy) is determined. The internal control unit 1015 is connected to an internal signal transmission unit 1027 that transmits a control signal indicating a required amount of energy determined by determination to an external signal receiving unit 1004c connected to the external control unit 1004b. The amount of energy transmitted from the external energy source 1004a may be adjusted according to the received control signal.

이와 달리, 판정 장치는 외부 제어 유닛(1004b)을 포함할 수 있다. 본 예에서, 센서 측정값이 외부 제어 유닛(1004b)으로 직접 전송될 수 있으며, 외부 제어 유닛(1004b)에 의해 에너지 균형 및/또는 현재 필요한 에너지량을 판정함으로써, 내부 제어 유닛(1015)의 기능을 외부 제어 유닛(1004b)에 통합할 수 있다. 이 경우, 내부 제어 유닛(1015)은 구비하지 않아도 되며, 센서 측정값은 내부 신호 송신부(1027)에 직접 제공된다. 이 내부 신호 송신부는 측정값을 외부 신호 수신부(1004c)와 외부 제어 유닛(1004b)에 전송한다. 에너지 균형 및 현재 필요한 에너지량은 이러한 센서 측정값에 기초하여 외부 제어 유닛(1004b)에 의해 판정될 수 있다. Alternatively, the determination device may include an external control unit 1004b. In this example, sensor measurement values can be sent directly to the external control unit 1004b, and the function of the internal control unit 1015 is determined by determining the energy balance and/or the currently required amount of energy by the external control unit 1004b Can be integrated into the external control unit 1004b. In this case, the internal control unit 1015 need not be provided, and the sensor measurement value is directly provided to the internal signal transmitter 1027. The internal signal transmitter transmits the measured value to the external signal receiver 1004c and the external control unit 1004b. The energy balance and the amount of energy currently required can be determined by the external control unit 1004b based on these sensor measurements.

도 50의 장치에 따른 해결 방안은 필요한 에너지를 나타내는 정보의 피드백을 사용함으로써, 이전의 해결 방안보다 더 효율적인데, 수신된 에너지에 비교되는 실제의 에너지 사용, 예를 들어 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 의해 사용되는 에너지 비율과 비교되는 에너지량, 에너지 차이, 또는 에너지 수신 비율에 기초하기 때문이다. 이식 장치(10)는 이식된 에너지원 등의 에너지 소비 또는 에너지 저장을 위해, 수신한 에너지를 사용할 수 있다. 앞서 설명한 여러 파라미터는 관련되고 필요한 경우에 사용될 수 있으며, 결국 실제의 에너지 균형을 판정하기 위한 도구로서 사용될 것이다. 이러한 파라미터는 장치를 특정적으로 동작시키기 위해 내부적으로 취하는 임의의 작용에 필요할 수 있다. The solution according to the device of FIG. 50 is more efficient than the previous solution by using feedback of information indicative of the required energy, the actual energy use compared to the received energy, eg the implanted energy use element of the device. This is because it is based on the amount of energy compared to the energy ratio used by, the energy difference, or the energy reception ratio. The implantation device 10 may use the received energy for energy consumption or energy storage, such as an implanted energy source. The various parameters described above can be used where relevant and necessary, and eventually will be used as a tool to determine the actual energy balance. These parameters may be required for any action taken internally to operate the device specifically.

내부 신호 송신부(1027)와 외부 신호 수신부(1004c)는 무선 전파 신호, 적외선(IR) 신호 또는 초음파 신호 등의 적절한 신호 전달 수단을 사용하여 개별의 유닛으로 구현될 수 있다. 이와 달리, 내부 신호 송신부(1027)와 외부 신호 수신부(1004c)는 기본적으로 동일한 전송 기술을 사용하여, 에너지 전달에 대해 반대 방향으로 제어 신호를 전달하기 위해, 이식된 에너지 변환 장치(1002)와 외부 에너지원(1004a) 내에 각각 통합될 수 있다. 제어 신호는 주파수, 위상 또는 진폭에 대해 변조될 수 있다. The internal signal transmitter 1027 and the external signal receiver 1004c may be implemented as separate units using appropriate signal transmission means such as radio wave signals, infrared (IR) signals, or ultrasonic signals. Alternatively, the internal signal transmitting unit 1027 and the external signal receiving unit 1004c basically use the same transmission technology, so as to transfer the control signal in the opposite direction to the energy transfer, the implanted energy conversion device 1002 and the external Each may be integrated into the energy source 1004a. The control signal can be modulated with respect to frequency, phase or amplitude.

따라서, 피드백 정보는 수신부와 송신부를 포함하는 개별의 통신 시스템에 의해 전달되거나, 또는 에너지 시스템 내에 통합될 수 있다. 본 발명에 의하면, 이러한 통합된 정보 피드백 및 에너지 시스템은 무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신부를 포함하며, 이 내부 에너지 수신부는 내부의 제1 코일 및 제1 코일에 연결된 제1 전자 회로를 포함하며, 에너지 송신부는 외부의 제2 코일 및 제2 코일에 연결된 제2 전자 회로를 구비한다. 에너지 송신부의 외부의 제2 코일은 에너지 수신부의 제1 코일에 의해 수신된 무선 에너지를 송신한다. 본 시스템은 제1 전자 회로에 대한 내부의 제1 코일의 접속을 온 및 오프로 전환하기 위한 파워 스위치를 더 포함함으로써, 제1 코일의 충전에 관련된 피드백 정보가, 파워 스위치가 내부의 제1 코일의 제1 전자 회로에의 접속을 온 및 오프로 스위칭할 때에, 외부의 제2 코일의 부하의 임피던스 변화의 형태로 해서 외부의 에너지 송신부에 의해 수신된다. 도 50의 장치에 본 시스템을 구현함에 있어서, 스위치(1026)는 분리되어 내부 제어 유닛(1015)에 의해 제어되거나, 내부 제어 유닛(1015) 내에 통합된다. 스위치(1026)는 넓은 의미를 갖는 것으로 해석하여야 한다. 즉, 트랜지스터, MCU, MCPU, ASIC, FPGA, DA 컨버터 또는 임의의 다른 전자 장치나 회로를 사용하여 전원을 온/오프시킬 수 있다. Thus, the feedback information can be conveyed by separate communication systems, including the receiver and transmitter, or integrated into the energy system. According to the present invention, this integrated information feedback and energy system includes an implantable internal energy receiver for receiving wireless energy, the internal energy receiver comprising an internal first coil and a first electronic circuit connected to the first coil. Included, the energy transmission unit has a second electronic circuit connected to the external second coil and the second coil. The second coil outside the energy transmitting unit transmits radio energy received by the first coil of the energy receiving unit. The system further includes a power switch for switching on and off the connection of the first coil inside the first electronic circuit, thereby providing feedback information related to charging of the first coil and the power switch having the first coil inside. When switching the connection to the first electronic circuit on and off, it is received by an external energy transmitter in the form of a change in impedance of the load of the external second coil. In implementing the present system in the apparatus of FIG. 50, the switch 1026 is separated and controlled by the internal control unit 1015, or integrated into the internal control unit 1015. The switch 1026 should be interpreted as having a broad meaning. That is, the power can be turned on/off using a transistor, MCU, MCPU, ASIC, FPGA, DA converter, or any other electronic device or circuit.

결론적으로, 도 50에 나타낸 에너지 공급 장치는 기본적으로 다음과 같은 방식으로 동작할 수 있다. 먼저, 판정 장치의 내부 제어 유닛(1015)에 의해 에너지 균형을 판정한다. 내부 제어 유닛(1015)은 필요한 에너지량을 나타내는 제어 신호를 생성하고, 제어 신호는 내부 신호 송신부(1027)로부터 외부 신호 수신부(1004c)로 전송된다. 이와 달리, 외부 제어 유닛(1004b)이 에너지 균형을 판정하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 제어 신호는 여러 센서에 의해 감지된 측정값을 전달할 수 있다. 외부 에너지원(1004a)으로부터 방출되는 에너지의 양은, 판정된 에너지 균형에 기초하여, 예를 들어 수신된 제어 신호에 따라, 외부 제어 유닛(1004b)에 의해 조절될 수 있다. 이 과정은 에너지 전달이 이루어지는 동안에 일정한 간격을 두고 단속적으로 반복되도록 하거나, 에너지 전달이 이루어지는 동안 더 연속적으로 아니면 덜 연속적으로 실행되도록 해도 된다. Consequently, the energy supply device shown in FIG. 50 can basically operate in the following manner. First, the energy balance is determined by the internal control unit 1015 of the determination device. The internal control unit 1015 generates a control signal indicating the required amount of energy, and the control signal is transmitted from the internal signal transmitting unit 1027 to the external signal receiving unit 1004c. Alternatively, the external control unit 1004b may be configured to determine the energy balance. In this case, the control signal can convey the measured values sensed by the various sensors. The amount of energy emitted from the external energy source 1004a can be adjusted by the external control unit 1004b based on the determined energy balance, for example, according to the received control signal. The process may be repeated intermittently at regular intervals during the energy transfer, or may be performed more continuously or less continuously during the energy transfer.

전달되는 에너지의 양은 전압, 전류, 진폭, 전파 주파수 및 펄스 특징과 같은, 외부 에너지원(1004a) 내의 다양한 전송 파라미터를 조절함으로써 제어될 수 있는 것이 일반적이다. It is common that the amount of energy transferred can be controlled by adjusting various transmission parameters within the external energy source 1004a, such as voltage, current, amplitude, propagation frequency and pulse characteristics.

이 시스템은 내부 코일과 관련된 외부 코일의 최적의 위치를 구하고 에너지 전달을 최적화하도록 시스템을 교정하기 위해, TET 시스템 내의 코일 간의 결합 계수에 관한 정보를 구하는 데에 사용될 수도 있다. 이 경우, 전달되는 에너지의 양과 수신된 에너지의 양을 비교한다. 예를 들어, 외부 코일을 이동시키는 경우, 결합 계수가 변경될 수 있으며, 정확하게 표시된 이동에 의해, 외부 코일이 에너지 전달을 위한 최적의 위치를 구할 수 있게 된다. 바람직하게는, 외부 코일이 전달되는 에너지의 양을 교정하여, 결합 계수가 최대로 되기 전에, 판정 장치에서 피드백 정보를 얻을 수 있도록 구성될 수 있다. This system can also be used to obtain information about the coupling coefficient between coils in a TET system, to obtain an optimal position of the outer coil relative to the inner coil and calibrate the system to optimize energy transfer. In this case, the amount of energy transferred is compared with the amount of energy received. For example, in the case of moving the outer coil, the coupling coefficient can be changed, and by the precisely indicated movement, the outer coil can obtain an optimal position for energy transfer. Preferably, the external coil can be configured to correct the amount of energy transmitted, so that the determination device can obtain feedback information before the coupling coefficient is maximized.

이러한 결합 계수는 에너지 전달 과정의 피드백으로서 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 본 발명의 에너지 시스템은 무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신부와 무선 에너지를 송신하기 위한 외부 에너지 송신부를 포함한다. 에너지 수신부는 내부의 제1 코일 및 제1 코일에 연결된 제1 전자 회로를 포함한다. 외부 에너지 송신부는 외부의 제2 코일 및 제2 코일에 연결된 제2 전자 회로를 포함한다. 에너지 송신부의 외부의 제2 코일은 에너지 수신부의 제1 코일에 의해 수신되는 무선 에너지를 전송한다. 이 시스템은 또한 제1 코일에 수신된 에너지의 양을 피드백 정보로서 외부로 전달하기 위한 피드백 장치를 더 포함한다. 제2 전자 회로는 피드백 정보를 수신하고, 제2 코일에 의해 전달된 에너지의 양을 제1 코일에 수신된 에너지의 양에 관련된 피드백 정보와 비교하여 제1 코일과 제2 코일 사이의 결합 계수를 구하는 판정 장치를 포함한다. 에너지 송신부는 취득한 결합 계수에 따라, 송신된 에너지를 조절할 수 있다. This coupling factor can also be used as feedback for the energy transfer process. In this case, the energy system of the present invention includes an implantable internal energy receiver for receiving wireless energy and an external energy transmitter for transmitting wireless energy. The energy receiving unit includes an internal first coil and a first electronic circuit connected to the first coil. The external energy transmitter includes an external second coil and a second electronic circuit connected to the second coil. The second coil outside the energy transmitting unit transmits wireless energy received by the first coil of the energy receiving unit. The system further includes a feedback device for transmitting the amount of energy received in the first coil to the outside as feedback information. The second electronic circuit receives the feedback information and compares the amount of energy delivered by the second coil with feedback information related to the amount of energy received by the first coil to determine the coupling coefficient between the first coil and the second coil. And a determination device to obtain. The energy transmitting unit may adjust the transmitted energy according to the obtained coupling coefficient.

도 51을 참조하면, 이식 장치(10)의 작동을 위한 무선 에너지의 전달에 의해 비침습적 동작이 가능한 것으로 설명하였지만, 이식 장치(10)는 유선 에너지에 의해서도 작동할 수 있다. 그 일례를 도 51에 나타낸다. 도 51에서, 외부 스위치(1026)는 외부 에너지원(1004a)과 이식 장치(10)를 작동시키는 전기 모터(1007) 등의 작동 장치 사이에 연결되어 있다. 외부 제어 유닛(1004b)은 외부 스위치(1026)의 동작을 제어하여 이식 장치(10)가 적절하게 동작하도록 한다. Referring to FIG. 51, although it has been described that non-invasive operation is possible by transmission of wireless energy for operation of the implantation device 10, the implantation device 10 may also be operated by wired energy. 51 shows an example. In FIG. 51, an external switch 1026 is connected between an external energy source 1004a and an operating device, such as an electric motor 1007 that operates the implantation device 10. The external control unit 1004b controls the operation of the external switch 1026 so that the implantation device 10 operates properly.

도 52는 수신한 에너지를 이식 장치(10)에 공급하는 방법과 이식 장치(10)에 의해 사용되는 방법에 대한 실시예를 나타낸다. 도 50과 유사하게, 내부 에너지 수신부(1002)는 전달 제어 유닛(1004b)에 의해 제어되는 외부 에너지원(1004a)으로부터 무선 에너지(E)를 수신한다. 내부 에너지 수신부(1002)는 이식 장치(10)에 일정한 전압의 에너지를 공급하는 정전압 회로(constant voltage circuit)를 포함할 수 있으며, 도면에서는 "정전압 V"로 나타낸다. 내부 에너지 수신부(1002)는 이식 장치(10)에 일정한 전류의 에너지를 공급하는 정전류 회로를 포함할 수 있으며, 도면에서는 "정전류 C"로 나타낸다. 52 shows an embodiment of a method of supplying received energy to the implantation device 10 and a method used by the implantation device 10. Similar to FIG. 50, the internal energy receiving unit 1002 receives wireless energy E from an external energy source 1004a controlled by the transmission control unit 1004b. The internal energy receiving unit 1002 may include a constant voltage circuit that supplies a constant voltage of energy to the implantation device 10, and is referred to as “constant voltage V” in the drawings. The internal energy receiving unit 1002 may include a constant current circuit that supplies energy of a constant current to the implantation device 10, and is indicated as “constant current C” in the drawings.

이식 장치(10)는 모터, 펌프, 제한 장치, 또는 전기적 동작을 위해 에너지를 필요로 하는 임의의 다른 의료 장비가 될 수 있는 에너지 사용 부품(10a)을 포함한다. 이식 장치(10)는 내부 에너지 수신부(1002)로부터 공급되는 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장 장치(10b)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 공급되는 에너지는 에너지 사용 부품(10a)에 의해 직접 사용되거나, 에너지 저장 장치(10b)에 저장될 수 있다. 공급되는 에너지는 일부가 사용되고 일부는 저장될 수 있다. 이식 장치(10)는 내부 에너지 수신부(1002)로부터 공급되는 에너지를 안정화시키는 에너지 안정화 유닛(10c)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 에너지가 사용되거나 저장되기 전에 안정화시키는 데에 필요할 수 있도록, 에너지가 변동되는 방식으로 공급될 수 있다. The implantation device 10 includes an energy-using component 10a that can be a motor, pump, limiting device, or any other medical device that requires energy for electrical operation. The implantation device 10 may further include an energy storage device 10b for storing energy supplied from the internal energy receiving unit 1002. Thus, the supplied energy can be used directly by the energy-using component 10a or stored in the energy storage device 10b. Some of the energy supplied may be used and some may be stored. The implantation device 10 may further include an energy stabilization unit 10c that stabilizes energy supplied from the internal energy receiving unit 1002. Thus, energy can be supplied in a fluctuating manner, so that it may be needed to stabilize before it is used or stored.

내부 에너지 수신부(1002)로부터 공급되는 에너지는, 이식 장치(10)에 의해 사용되거나 및/또는 저장되기 전에, 축적되거나 및/또는 이식 장치(10)의 외부에 위치한 별개의 에너지 안정화 유닛(1028)에 의해 안정화될 수 있다. 이와 달리, 에너지 안정화 유닛(1028)은 내부 에너지 수신부(1002) 내에 통합될 수 있다. 어느 경우에서든, 에너지 안정화 유닛(1028)은 정전압 회로 및/또는 정전류 회로를 포함할 수 있다. The energy supplied from the internal energy receiving unit 1002 is accumulated and/or is stored in a separate energy stabilization unit 1028 located outside the implantation device 10 before being used and/or stored by the implantation device 10. It can be stabilized by. Alternatively, the energy stabilization unit 1028 may be integrated into the internal energy receiving unit 1002. In either case, the energy stabilization unit 1028 may include a constant voltage circuit and/or a constant current circuit.

도 50 및 도 52는 나타낸 여러 기능적 구성요소가 어떻게 배치되는지와 서로 어떻게 연결되는지에 관한 몇 가지 가능하지만 제한 없는 구현 방법을 나타낸다는 것에 주의하여야 한다. 당업자라면, 많은 변형 및 변경이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. It should be noted that FIGS. 50 and 52 illustrate some possible but non-limiting implementations of how the various functional components shown are arranged and how they are connected to each other. Those skilled in the art will readily appreciate that many variations and modifications are possible within the scope of the present invention.

도 53은 무선 에너지의 전송을 제어하기 위한 시스템의 제안된 설계 중의 하나의 에너지 균형 측정 회로, 즉 에너지 균형 제어 시스템을 개략적으로 나타낸다. 에너지 균형 측정 회로는 2.5V로 조정되고 에너지 불균형에 비례해서 연관된 출력 신호를 갖는다. 이 출력 신호의 미분(derivative)은 값이 상승하고 하강하는 것 및 이러한 변화가 얼마나 빨리 일어나는지를 보여준다. 수신된 에너지의 양이 장치의 이식된 구성 요소에 의해 사용되는 에너지의 양보다 작으면, 더 많은 에너지가 전달되고 더 많은 에너지가 에너지원에 충전된다. 이 회로로부터의 출력 신호는 A/D 컨버터에 공급되어 디지털 형태로 변환되는 것이 전형적이다. 따라서, 디지털 정보가 외부 에너지 전달 장치로 전송되어, 전달된 에너지의 레벨을 조절할 수 있게 된다. 다른 가능성은 비교기(comparator)를 사용하는 완전한 아날로그 시스템을 가질 수 있다는 것이다. 이 비교기는 소정의 최대 임계값 및 최소 임계값과 에너지 균형 레벨을 비교하고, 에너지 균형이 최대 임계값과 최소 임계값을 벗어나는 경우에 에너지 전달 장치에 정보를 전송한다. 53 schematically shows an energy balance measurement circuit, ie an energy balance control system, of one of the proposed designs of a system for controlling the transmission of wireless energy. The energy balance measurement circuit is adjusted to 2.5V and has an associated output signal proportional to the energy imbalance. The derivative of this output signal shows how the value rises and falls and how quickly this change occurs. If the amount of energy received is less than the amount of energy used by the implanted component of the device, more energy is delivered and more energy is charged to the energy source. The output signal from this circuit is typically supplied to an A/D converter and converted to digital form. Therefore, the digital information is transmitted to the external energy transfer device, so that the level of the transferred energy can be adjusted. Another possibility is that you can have a complete analog system using a comparator. The comparator compares the energy balance level with a predetermined maximum and minimum threshold, and sends information to the energy delivery device when the energy balance is outside the maximum and minimum thresholds.

도 53은, 유도성의 에너지 전달을 사용하여, 환자의 몸의 바깥으로부터, 본 발명의 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 에너지를 전달하는 시스템의 회로 구현 예를 나타낸다. 유도성의 에너지 전달 시스템은 외부의 전송용 코일 및 내부의 수신용 코일을 사용하는 것이 일반적이다. 수신용 코일(L1)은 도 53에는 개략적으로 도시되어 있지만, 전송용 코일은 도시되어 있지 않다. 53 shows a circuit implementation example of a system for transferring energy from outside of a patient's body to an implanted energy use element of the device of the present invention using inductive energy transfer. It is common to use an inductive energy transmission system using an external transmission coil and an internal reception coil. The receiving coil L1 is schematically illustrated in Fig. 53, but the transmitting coil is not.

에너지 균형의 일반적인 개념 및 정보를 외부 에너지 송신부로 전달하는 방법의 구현은 많은 여러 가지 방법에 의해 구현될 수 있다. 도 53 및 정보를 평가하고 전달하는 앞서 설명한 방법은 제어 시스템을 구현하기 위한 일례에 불과하다. The general concept of energy balance and the implementation of a method of transferring information to an external energy transmitter can be implemented by many different methods. 53 and the previously described method of evaluating and delivering information is only an example for implementing a control system.

회로에 대한 상세한 설명Detailed circuit description

도 53에서, 부호 Y1, Y2, Y3 등은 회로 내의 테스트 지점을 나타낸다. 도면 내의 요소와 이들의 값은 많은 가능한 설계 방안 중의 하나에 불과한 특정 구현 예에서 작용하는 값이다. In Fig. 53, reference numerals Y1, Y2, Y3, and the like denote test points in the circuit. The elements in the figures and their values are values acting on specific implementations that are only one of many possible design options.

회로에 작동시키기 위한 에너지는 에너지 수신용 코일(L1)에 의해 수신된다. 이식된 요소에 대한 에너지는, 본 경우에, 25kHz의 주파수로 전송된다. 에너지 균형 출력 신호는 테스트 지점(Y1)에 있다. The energy for operating the circuit is received by the energy receiving coil L1. The energy for the implanted element is, in this case, transmitted at a frequency of 25 kHz. The energy balanced output signal is at the test point Y1.

당업자라면, 시스템의 상기 여러 실시예가 많은 여러 가지 방법으로 조합될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 36의 전기 스위치(1006)는 도 39~도 45의 실시예 중의 임의의 실시예에 포함될 수 있으며, 도 39의 유압 밸브 전환 장치(1014)는 도 38의 실시예에 포함될 수 있고, 기어 박스(1024)는 도 37의 실시예에 포함될 수 있다. 스위치는 임의의 전자 회로 또는 부품이 될 수 있다. Those skilled in the art will appreciate that the various embodiments of the system can be combined in many different ways. For example, the electrical switch 1006 of FIG. 36 may be included in any of the embodiments of FIGS. 39-45, and the hydraulic valve switching device 1014 of FIG. 39 may be included in the embodiment of FIG. 38. The gear box 1024 may be included in the embodiment of FIG. 37. The switch can be any electronic circuit or component.

도 50, 도 52 및 도 53과 관련해서 설명한 실시예는, 전기로 작동가능한 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 대한 무선 에너지의 전송을 제어하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 이러한 방법 및 시스템은 다음과 같이 일반적인 표현으로 정의될 수 있다. The embodiments described in connection with FIGS. 50, 52 and 53 provide a method and system for controlling the transmission of wireless energy to an implanted energy use element of an electrically operable device. These methods and systems can be defined in general terms as follows.

상기 설명한 것과 같이, 이식 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 공급되는 무선 에너지의 전달을 제어하기 위한 방법을 제공한다. 무선 에너지(E)는 환자의 외부에 위치한 외부 에너지원으로부터 전송되며 환자의 몸 안에 위치한 내부 에너지 수신부에 의해 수신된다. 내부 에너지 수신부는 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 연결되어, 수신한 에너지를 이 에너지 사용 요소에 직접 또는 간접적으로 공급한다. 에너지 균형은, 내부 에너지 수신부에 의해 수신된 에너지와 장치에 사용되는 에너지 사이에서 정해진다. 이 정해진 에너지 균형에 의해, 외부 에너지원으로부터 무선 에너지(E)의 전송이 제어된다. As described above, a method is provided for controlling the delivery of wireless energy supplied to an implanted energy use element of an implantation device. Wireless energy (E) is transmitted from an external energy source located outside the patient and is received by an internal energy receiver located within the patient's body. The internal energy receiver is connected to the implanted energy use element of the device, supplying the received energy directly or indirectly to this energy use element. The energy balance is established between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the device. The transmission of wireless energy E from the external energy source is controlled by this determined energy balance.

무선 에너지는 외부 에너지원 내의 1차 코일로부터 내부 에너지 수신부 내의 2차 코일까지 유도적으로 전달될 수 있다. 정해진 에너지 균형 변화에 기초하여 무선 에너지의 전송을 제어하기 위해, 에너지 균형의 변화를 검출할 수 있다. 내부 에너지 수신부에 의해 수신된 에너지와 의료 장비에 사용되는 에너지 사이의 에너지 차를 검출하고, 검출된 에너지 차에 기초하여 무선 에너지의 전송을 제어할 수 있다. Wireless energy may be inductively transferred from the primary coil in the external energy source to the secondary coil in the internal energy receiver. In order to control the transmission of wireless energy based on the determined energy balance change, a change in energy balance can be detected. The energy difference between the energy received by the internal energy receiving unit and the energy used in the medical equipment may be detected, and transmission of wireless energy may be controlled based on the detected energy difference.

에너지 전송을 제어할 때에, 에너지 균형의 변화의 검출에 의해 에너지 균형이 증가하고 있다는 것을 나타내는 경우에는 전송되는 무선 에너지의 양을 감소시킬 수 있으며, 반대로 검출된 에너지 균형의 변화의 검출에 의해 에너지 균형이 감소하고 있다는 것을 나타내는 경우에는 전송되는 무선 에너지의 양을 증가시킬 수 있다. 전송되는 에너지의 감소/증가는 검출된 변화율에 대응하도록 해도 된다. When controlling the energy transmission, when indicating that the energy balance is increasing by detecting the change in energy balance, the amount of wireless energy transmitted can be reduced, and conversely, the energy balance by detecting the change in the detected energy balance If it indicates that this is decreasing, the amount of radio energy transmitted can be increased. The reduction/increase of the transmitted energy may correspond to the detected rate of change.

검출된 에너지 차에 의해 수신된 에너지가 사용된 에너지보다 크다는 것을 나타내는 경우에는 전송되는 무선 에너지의 양을 증가시킬 수 있으며, 반대로 검출된 에너지 차에 의해 수신된 에너지가 사용된 에너지보다 작다는 것을 나타내는 경우에는 전송되는 무선 에너지의 양을 감소시킬 수 있다. If the energy received by the detected energy difference indicates that it is greater than the energy used, the amount of wireless energy transmitted can be increased, and conversely, indicating that the energy received by the detected energy difference is less than the energy used. In the case, it is possible to reduce the amount of wireless energy transmitted.

앞서 설명한 바와 같이, 의료 장치에 사용되는 에너지는 의료 장치를 작동시키는 데에 사용되거나 및/또는 의료 장치의 하나 이상의 에너지 저장 장치에 저장시키는 데에도 사용될 수 있다. As previously described, energy used in a medical device may be used to operate the medical device and/or may be used to store it in one or more energy storage devices of the medical device.

의료 장치의 전기적 파라미터 및/또는 물리적 파라미터, 및/또는 환자의 물리적 파라미터가 정해지면, 이러한 파라미터에 기초하여 정해지는 시간 단위당 전송률에 따라 사용 및 저장을 위해 에너지가 전송될 수 있다. 전송되는 에너지의 총량은 이러한 파라미터에 기초하여 정해지는 것으로 해도 된다. Once the electrical and/or physical parameters of the medical device and/or the physical parameters of the patient have been determined, energy may be transferred for use and storage according to a transmission rate per unit of time determined based on these parameters. The total amount of energy transmitted may be determined based on these parameters.

내부 에너지 수신부에 의해 수신되는 에너지의 총량과 사용된 및/또는 저장된 에너지의 총량 간의 차이를 검출하고, 이러한 검출된 차이가 에너지 균형에 관련된 하나 이상이 측정된 전기적 파라미터의 시간에 따른 적분(integral over time)에 관련되면, 이 적분은 에너지 균형에 관련된 모니터링된 전압 및/또는 전류에 대해 판정된 것일 수 있다. Detects the difference between the total amount of energy received by the internal energy receiver and the total amount of used and/or stored energy, and the detected difference is integrated over time of one or more measured electrical parameters related to energy balance (integral over time), this integral can be determined for the monitored voltage and/or current related to the energy balance.

사용 및/또는 저장된 에너지의 양에 관련된 측정된 전기적 파라미터의 시간에 따른 미분(derivative)이 정해지면, 이 미분은 에너지 균형에 관련된 모니터링된 전압 및/또는 전류에 대해 판정된 것일 수 있다. Once a derivative over time of measured electrical parameters related to the amount of energy used and/or stored is determined, the derivative can be determined for the monitored voltage and/or current related to the energy balance.

외부 에너지원으로부터의 무선 에너지의 전송은, 제1 전기 회로로부터 리딩 에지와 트레일링 에지를 갖는 전기 펄스를 외부 에너지원에 인가하고, 전기 펄스의 연속하는 리딩 에지와 트레일링 에지 사이에서의 제1 시간 간격의 길이 및/또는 전기 펄스의 연속하는 트레일링 에지와 리딩 에지 사이에서의 제2 시간 간격의 길이를 변화시키고, 무선 에너지를 전송함으로써 제어될 수 있다. 전기 펄스로부터 생성되어 전송되는 에너지는 파워가 변경될 수 있으며, 파워의 변경은 제1 및/또는 제2 시간 간격의 길이에 좌우된다. The transmission of wireless energy from the external energy source applies an electric pulse having a leading edge and trailing edge from the first electric circuit to the external energy source, and the first between the successive leading edge and trailing edge of the electric pulse. It can be controlled by changing the length of the time interval and/or the length of the second time interval between the successive trailing and leading edges of the electrical pulse, and transmitting radio energy. The energy generated and transmitted from the electric pulse can be changed in power, and the change in power depends on the length of the first and/or second time intervals.

이 경우, 전기 펄스의 주파수는 제1 및/또는 제2 시간 간격이 변동될 때에도 실질적으로 일정하게 될 수 있다. 전기 펄스를 인가하는 경우, 전기 펄스는, 제1 및/또는 제2 시간 간격을 변동시키는 경우에 외에는, 일정하게 유지될 수 있다. 전기 펄스의 진폭은 제1 및/또는 제2 시간 간격을 변동시키는 경우 외에는, 실질적으로 일정하게 될 수 있다. 또한, 전기 펄스는 전기 펄스의 연속하는 리딩 에지와 트레일링 에지 사이에서 제1 시간 간격의 길이만을 변경시킴으로써 변화될 수 있다. In this case, the frequency of the electric pulse can be made substantially constant even when the first and/or second time intervals change. When the electric pulse is applied, the electric pulse can be kept constant, except for changing the first and/or second time intervals. The amplitude of the electric pulse can be made substantially constant, except for varying the first and/or second time intervals. Also, the electrical pulse can be changed by changing only the length of the first time interval between the successive leading edge and trailing edge of the electrical pulse.

둘 또는 그 이상의 일련의 전기 펄스가 연속적으로 공급될 수 있으며, 일련의 펄스를 인가하는 경우에, 펄스 열은 시작 부분에서의 제1 전기 펄스와 펄스 열의 끝에서의 제2 전기 펄스를 포함하며, 둘 또는 셋 이상의 펄스 열은 연속적으로 공급될 수 있으며, 이 경우 제1 펄스 열에서의 제2 전기 펄스의 트레일링 에지와 제2 펄스 열의 제1 전기 펄스의 리딩 에지 사이에서의 제2 시간 간격의 길이가 변동될 수 있다. Two or more series of electrical pulses may be supplied continuously, and when applying a series of pulses, the pulse train includes a first electrical pulse at the beginning and a second electrical pulse at the end of the pulse train, Two or more pulse trains may be supplied continuously, in this case of a second time interval between the trailing edge of the second electrical pulse in the first pulse train and the leading edge of the first electrical pulse in the second pulse train. Length may vary.

전기 펄스를 인가하는 경우에, 전기 펄스는 실질적으로 일정한 전류와 실질적으로 일정한 전압을 가질 수 있다. 전기 펄스는 실질적으로 일정한 전류와 실질적으로 일정한 전압을 가질 수 있다. 또한, 전기 펄스는 실질적으로 일정한 주파수를 가질 수 있다. 펄스 열 내의 전기 펄스도 마찬가지로 실질적으로 일정한 주파수를 가질 수 있다. In the case of applying an electric pulse, the electric pulse may have a substantially constant current and a substantially constant voltage. The electrical pulse can have a substantially constant current and a substantially constant voltage. In addition, the electrical pulse can have a substantially constant frequency. The electrical pulses in the pulse train can likewise have a substantially constant frequency.

제1 전기 회로와 외부 에너지원에 의해 형성되는 회로는 제1 특징 시간 주기 또는 제1 시간 상수를 가질 수 있으며, 전달되는 에너지를 효과적으로 변동시키는 경우에, 이러한 주파수 시간 주기는 제1 특징 시간 주기 또는 시간 상수의 범위 내에 또는 더 짧은 범위 내에 있을 수 있다. The circuit formed by the first electrical circuit and the external energy source may have a first characteristic time period or a first time constant, and in the case of effectively fluctuating the transmitted energy, this frequency time period may be a first characteristic time period or It may be within the range of the time constant or within a shorter range.

앞서 설명한 장치를 포함하는 시스템을, 장치의 이식된 에너지 사용 요소에 공급되는 무선 에너지의 전달을 제어하기 위해 제공한다. 넓게 보면, 시스템은 에너지 전달 장치로부터 무선 에너지의 전달을 제어하기 위한 제어 장치와, 전달된 무선 에너지를 수신하기 위한 이식가능한 내부 에너지 수신부를 포함한다. 내부 에너지 수신부는 장치의 이식가능한 에너지 사용 요소에 연결되어, 수신한 에너지를 이식가능한 에너지 사용 요소에 직접 또는 간접적으로 공급한다. 시스템은 또한 내부 에너지 수신부에 의해 수신된 에너지와 장치의 이식가능한 에너지 사용 요소에 사용되는 에너지 간의 에너지 균형을 판정하도록 구성된 판정 장치를 더 포함할 수 있다. 제어 장치는 외부의 에너지 전달 장치로부터의 무선 에너지의 전달을, 판정 장치에 의해 판정된 에너지 균형에 기초하여 제어한다. A system comprising a device as described above is provided to control the delivery of wireless energy supplied to a device's implanted energy use element. Broadly, the system includes a control device for controlling the transfer of radio energy from the energy transfer device, and an implantable internal energy receiver for receiving the transferred radio energy. The internal energy receiver is connected to the implantable energy use element of the device to supply the received energy directly or indirectly to the implantable energy use element. The system may further include a determining device configured to determine an energy balance between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the device's implantable energy use element. The control device controls the transfer of wireless energy from the external energy transfer device based on the energy balance determined by the determination device.

일례로, 하나 이상의 배터리가, 전원 선을 통해 이식 장치(10)에 에너지를 공급하도록, 에너지 변환 장치(1002)의 일부 또는 이를 대체할 수 있다. 다른 예로서, 배터리를 재충전가능한 것으로 해도 된다. 배터리의 전원 공급은 장치와 떨어진 위치에 배치하도록 하거나 장치 내에 포함되는 것으로 해도 된다. In one example, one or more batteries may replace or replace a portion of the energy conversion device 1002 to supply energy to the implantation device 10 through a power line. As another example, the battery may be made rechargeable. The power supply of the battery may be arranged at a location away from the device or may be included in the device.

또한, 시스템은 이하에 설명하는 요소 중의 임의의 것을 포함할 수 있다. In addition, the system can include any of the elements described below.

- 내부 에너지 수신부 내의 2차 코일에 무선 에너지를 유도적으로 전달하도록 구성된, 외부 에너지원 내의 1차 코일. -A primary coil in an external energy source, configured to inductively deliver wireless energy to a secondary coil in an internal energy receiver.

- 판정 장치는 에너지 균형에서의 변화를 검출하도록 구성된다. 제어 장치는 검출된 에너지 균형에서의 변화에 기초하여 무선 에너지의 전달을 제어한다. -The determination device is configured to detect a change in energy balance. The control device controls the transfer of wireless energy based on the detected change in energy balance.

- 판정 장치는 내부 에너지 수신부에 의해 수신되는 에너지와 장치의 이식가능한 에너지 사용 요소에 사용되는 에너지 간의 차이를 검출하도록 구성된다. 제어 장치는 이 검출된 에너지 차에 기초하여 무선 에너지의 전달을 제어한다. The judging device is configured to detect a difference between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the device's implantable energy use element. The control device controls the transmission of radio energy based on this detected energy difference.

- 제어 장치는 검출된 에너지 균형에서의 변화가 에너지 균형이 증가하는 것을 나타내는 경우에는 외부 에너지 전달 장치를 제어하여 전달되는 무선 에너지의 양을 감소시키도록 하며, 검출된 에너지 균형에서의 변화가 에너지 균형이 감소하는 것을 나타내는 경우에는 외부 에너지 전달 장치를 제어하여 전달되는 무선 에너지의 양을 증가시키도록 한다. 전달되는 에너지량의 증가/감소는 검출되는 변화량에 대응한다. -When the change in the detected energy balance indicates that the energy balance is increased, the control device controls the external energy transfer device to reduce the amount of wireless energy transmitted, and the change in the detected energy balance is the energy balance If this decrease is indicated, the amount of wireless energy transmitted is controlled by controlling the external energy transfer device. The increase/decrease in the amount of energy transferred corresponds to the amount of change detected.

- 제어 장치는 검출되는 에너지 차이가, 수신된 에너지가 사용된 에너지보다 많다는 것을 나타내는 경우에는 외부 에너지 전달 장치를 제어하여 전송되는 무선 에너지의 양을 감소시키고; 검출되는 에너지 차이가, 수신된 에너지가 사용된 에너지보다 적다는 것을 나타내는 경우에는 외부 에너지 전달 장치를 제어하여 전송되는 무선 에너지의 양을 증가시킨다. 전달되는 에너지량의 증가/감소는 검출된 에너지 차이의 크기에 대응한다. -The control device controls the external energy transfer device to reduce the amount of wireless energy transmitted when the detected energy difference indicates that the received energy is more than the energy used; When the detected energy difference indicates that the received energy is less than the used energy, the external energy transfer device is controlled to increase the amount of wireless energy transmitted. The increase/decrease in the amount of energy transferred corresponds to the magnitude of the detected energy difference.

- 장치에 사용되는 에너지는 장치를 작동시키는 데에 사용되고, 및/또는 장치의 하나 이상의 에너지 저장 장치에 저장시키는 데에 사용된다. -The energy used in the device is used to operate the device, and/or stored in one or more energy storage devices of the device.

- 장치의 전기적 및/또는 물리적 파라미터, 및/또는 환자의 물리적 파라미터가 정해지는 경우, 에너지 전달 장치는 이러한 파라미터에 기초하여 판정 장치에 의해 판정되는 시간 단위당 전달률에 따라 사용 및 저장을 위한 에너지를 전달한다. 판정 장치는 이러한 파라미터에 기초하여, 전달되는 에너지의 총량을 판정한다. -When the electrical and/or physical parameters of the device and/or the patient's physical parameters are determined, the energy transfer device delivers energy for use and storage according to the rate of delivery per unit of time determined by the determination device based on these parameters do. The determination device determines the total amount of energy delivered based on these parameters.

- 내부 에너지 수신부에 의해 수신되는 에너지의 총량과 사용 및/또는 저장되는 에너지의 총량 사이에 차이가 검출되고, 이러한 검출된 차이가 에너지 균형에 관련된 하나 이상이 측정된 전기적 파라미터의 시간에 따른 적분에 관련되면, 판정 장치는 에너지 균형에 관련된 모니터링된 전압 및/또는 전류에 대한 적분이라고 판정한다. -A difference between the total amount of energy received by the internal energy receiver and the total amount of energy used and/or stored is detected, and the detected difference is integrated over time in one or more measured electrical parameters related to energy balance. If relevant, the determination device determines that it is an integral to the monitored voltage and/or current related to the energy balance.

- 사용된 및/또는 저장된 에너지의 양에 관련된 측정된 전기적 파라미터의 시간에 따른 미분(derivative)이 정해지면, 판정 장치는 이 미분이 에너지 균형에 관련된 모니터링된 전압 및/또는 전류에 대한 것이라고 판정한다. -Once a derivative over time of the measured electrical parameters related to the amount of energy used and/or stored is determined, the judging device determines that this derivative is for the monitored voltage and/or current related to the energy balance. .

- 에너지 전달 장치는 인간의 몸 바깥에 위치하는 외부 코일 및 외부 코일에 무선 에너지를 전달하는 전기 펄스로 전원을 공급하는 전기 회로를 포함한다. 전기 펄스는 리딩 에지와 트레일링 에지를 가지며, 전기 회로는 연속하는 리딩 에지와 트레일링 에지 사이에서의 제1 시간 간격 및/또는 전기 펄스의 연속하는 트레일링 에지와 리딩 에지 사이에서의 제2 시간 간격을 변화시켜, 전달되는 무선 에너지의 파워를 변경하도록 구성된다. 따라서, 전달되는 무선 에너지를 수신하는 에너지 수신부는 변경된 파워를 갖는다. -The energy transfer device includes an external coil located outside the human body and an electric circuit that supplies power with electric pulses that transmit wireless energy to the external coil. The electrical pulse has a leading edge and a trailing edge, and the electrical circuit has a first time interval between a successive leading edge and a trailing edge and/or a second time between a successive trailing edge and a leading edge of the electrical pulse. It is configured to change the spacing, thereby changing the power of the wireless energy delivered. Therefore, the energy receiving unit receiving the transmitted wireless energy has changed power.

- 전기 회로는 제1 및/또는 제2 시간 간격을 제외하고는, 일정하게 유지되도록 전기 펄스를 전달한다. -The electrical circuit delivers electrical pulses to remain constant, except for the first and/or second time intervals.

- 전기 회로는 시간 상수를 가지며, 제1 시간 상수의 범위 내에서만 제1 및 제2 시간 간격을 변화시킴으로써, 제1 및/또는 제2 시간 간격의 길이가 변화하는 경우에, 코일을 통해 전달되는 파워가 변경되도록 한다. -The electrical circuit has a time constant and is transmitted through the coil when the lengths of the first and/or second time intervals change by changing the first and second time intervals only within the range of the first time constant Let the power change.

- 전기 회로는 전기 펄스의 연속하는 리딩 에지와 트레일링 에지 사이의 제1 시간 간격의 길이만을 변경시킴으로써 변화되는 전기 펄스를 전달한다. The electrical circuit delivers a varying electrical pulse by changing only the length of the first time interval between the successive leading and trailing edges of the electrical pulse.

- 전기 회로는 둘 이상의 전기 펄스의 열을 연속으로 공급하도록 구성된다. 펄스 열은 시작 부분에 제1 전기 펄스를 가지며 끝 부분에 제2 전기 펄스를 갖는다. -The electric circuit is configured to continuously supply a row of two or more electric pulses. The pulse train has a first electrical pulse at the beginning and a second electrical pulse at the end.

- 제1 펄스 열에서의 제2 전기 펄스의 트레일링 에지와 제2 펄스 열에서의 제1 전기 펄스의 리딩 에지 사이의 제2 시간 간격의 길이가 제1 전기 회로에 의해 변경된다. -The length of the second time interval between the trailing edge of the second electrical pulse in the first pulse train and the leading edge of the first electrical pulse in the second pulse train is changed by the first electrical circuit.

- 전기 회로는 전기 펄스를, 실질적으로 일정한 높이, 진폭, 세기, 전압, 전류 및/또는 주파수를 갖는 펄스로서 제공한다. -The electrical circuit provides electrical pulses as pulses of substantially constant height, amplitude, intensity, voltage, current and/or frequency.

- 전기 회로는 시간 상수를 가지며, 제1 시간 상수의 범위에서만 제1 및 제2 시간 간격을 변화시킴으로써, 제1 및/또는 제2 시간 간격의 길이가 변화되어, 제1 코일을 통해 전달되는 파워가 변경되도록 한다. -The electric circuit has a time constant, and by changing the first and second time intervals only in the range of the first time constant, the lengths of the first and/or second time intervals are changed, and the power transmitted through the first coil Let change.

- 전기 회로는 제1 시간 상수를 포함하거나, 제1 시간 상수의 크기에 비해, 제1 시간 상수에 상대적으로 가까운 범위 내에서만 제1 및/또는 제2 시간 간격의 길이를 변경하는 전기 펄스를 제공한다. -The electrical circuit provides an electrical pulse that includes the first time constant or changes the length of the first and/or second time intervals only within a range relatively close to the first time constant, relative to the magnitude of the first time constant do.

도 54-57은 본 발명의 실시예에 따른 이식 장치에 유압식 또는 공압식으로 전원을 공급하는 4가지의 다른 방법을 블록도로서 상세하게 나타낸다. 54-57 show in detail block diagrams of four different methods of powering hydraulically or pneumatically to an implantation device according to an embodiment of the present invention.

도 54는 앞서 설명한 것과 같은 시스템을 나타낸다. 이 시스템은 이식 장치(10)를 포함하며, 또한 별개의 유체 저장부(1013), 일방향 펌프(1009) 및 전환용 밸브(1014)를 더 포함한다. 54 shows a system as described above. The system includes an implantation device 10, and further includes a separate fluid reservoir 1013, a one-way pump 1009, and a switching valve 1014.

도 55는 이식 장치(10)와 유체 저장부(1013)를 나타낸다. 유체 저장부의 벽을 이동시키거나 임의의 다른 여러 방식으로 유체 저장부의 크기를 변경함으로써, 이식 장치(10)의 조절에 의해, 밸브 없이도, 임의의 시간에도 유체를 자유롭게 흐르도록 할 수 있다. 55 shows the implantation device 10 and fluid reservoir 1013. By moving the wall of the fluid reservoir or changing the size of the fluid reservoir in any other various ways, it is possible to freely flow the fluid at any time, without a valve, by adjustment of the implantation device 10.

도 56은 이식 장치(10), 양방향 펌프(1009) 및 유체 저장부(1013)를 나타낸다. 56 shows an implantation device 10, a bidirectional pump 1009, and a fluid reservoir 1013.

도 57은 제2 폐쇄 시스템(closed system)을 제어하는 제1 폐쇄 시스템을 구비하는 반전된 서브 시스템의 블록도를 나타낸다. 이 서보 시스템은 유체 저장부(1013)와 서보 저장부(1050)를 포함한다. 서보 저장부(1050)는 이식 장치(10)를 기계적 연결부(1054)에 의해 기계적으로 제어한다. 이식 장치(10)는 확장/수축가능한 캐비티를 갖는다. 이 캐비티는 이보다 큰 조절가능한 저장부(1052)로부터 이식 장치(10)와의 유체 연결에 의해 유압 유체를 공급함으로써 팽창 또는 수축되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 캐비티는 서보 저장부(1050)의 제어하에서 압축 및 팽창가능한 압축성의 가스를 함유한다. 57 shows a block diagram of an inverted sub-system with a first closed system controlling a second closed system. This servo system includes a fluid storage unit 1013 and a servo storage unit 1050. The servo storage 1050 mechanically controls the implantation device 10 by a mechanical connection 1054. The implantation device 10 has an expandable/contractable cavity. This cavity is preferably expanded or contracted by supplying hydraulic fluid by fluid connection with the implantation device 10 from a larger adjustable reservoir 1052. Alternatively, the cavity contains compressible and expandable gas under the control of the servo storage 1050.

서보 저장부(1050)는 이식 장치의 일부가 될 수 있다. The servo storage unit 1050 may be part of the implantation device.

일실시예에서, 유체 저장부는 환자 피부의 피하에 위치하며, 손가락에 의해 그 바깥 면을 누름으로써 작동한다. 이 시스템을 도 58a-58c에 나타낸다. 도 58a에서, 가요성의 피하 유체 저장부(1013)는 도관(1011)에 의해 볼록한 형태의 서브 저장부(1050)에 연결된 것으로 도시되어 있다. 이 주름이 있는 형태의(bellow shaped) 서브 저장부(1050)는 가요성의 이식 장치(10) 내에 포함된다. 도 58a에 나타낸 상태에서, 서보 저장부(1050)는 최소량의 유체를 함유하며, 대부분의 유체는 유체 저장부(1013) 내에 있게 된다. 서보 저장부(1013)와 이식 장치(10)가 기계적으로 연결되어 있어서, 이식 장치(10)의 외부 형태가 수축될 수 있다. 즉, 이 경우는, 이식 장치(10)가 자신의 최대 용적보다 작아진다. 이 최대 용적을 도면에 점선으로 나타낸다. In one embodiment, the fluid reservoir is located subcutaneously on the patient's skin and works by pressing the outer surface with a finger. The system is shown in Figures 58A-58C. In FIG. 58A, the flexible subcutaneous fluid reservoir 1013 is shown connected to a convex shaped sub-storage 1050 by a conduit 1011. This bellow shaped substorage 1050 is included within the flexible implant 10. In the state shown in Fig. 58A, the servo reservoir 1050 contains a minimum amount of fluid, and most of the fluid is in the fluid reservoir 1013. Since the servo storage 1013 and the implantation device 10 are mechanically connected, the external shape of the implantation device 10 may be contracted. That is, in this case, the implantation device 10 becomes smaller than its maximum volume. The maximum volume is indicated by a dotted line in the drawing.

도 58b는 이식 장치(10)가 이식된 환자 등의 사용자가 유체 저장부(1013)를 눌러서, 유체 저장부가 주름이 있는 형태에 의해 길이 방향으로 팽창하는 것에 의해 유체 저장부에 저장된 유체가 도관(1011)을 통해 서보 저장부(1050)로 흐르는 상태를 나타낸다. 이러한 팽창은 이식 장치(10)를 팽창시켜서, 이식 장치(10)가 최대 용적이 되도록 함으로써, 장치와 접하는 위벽(도시 안 됨)을 길게 늘인다. FIG. 58B shows that the fluid stored in the fluid reservoir is conduit (FIG. 1011) indicates a state flowing to the servo storage unit 1050. This expansion causes the implantation device 10 to expand, thereby allowing the implantation device 10 to reach its maximum volume, thereby lengthening the gastric wall (not shown) in contact with the device.

유체 저장부(1013)는 압축 이후에도 그 형태를 유지하기 위한 수단(1013a)을 포함하는 것이 바람직하다. 이것은, 도면에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 사용자가 유체 저장부를 누르고 있는 것을 풀게 될 때에도 이식 장치(10)가 신장된 위치를 유지하도록 하기 위한 것이다. 이에 의하면, 유체 저장부는 시스템에 사용되는 온/오프 스위치로서 작동한다. The fluid reservoir 1013 preferably includes means 1013a for maintaining its shape even after compression. This is to ensure that the implantation device 10 remains in an extended position even when the user releases the fluid reservoir from being depressed, as schematically shown in the figure. According to this, the fluid reservoir acts as an on/off switch used in the system.

유압식 또는 공압식 동작에 관한 실시예에 대하여, 도 59 및 도 60a-60c를 참조하여 설명한다. 도 59의 블록도는 제2 폐쇄 시스템을 제어하는 제1 폐쇄 시스템을 포함한다. 제1 폐쇄 시스템은 유체 저장부(1013)와 서보 저장부(1050)를 포함한다. 서보 저장부(1050)는 이보다 큰 조절가능한 저장부(1052)를, 기계적 연결부(1054)에 의해 기계적으로 제어한다. 팽창/수축가능한 캐비티를 갖는 이식 장치(10)는 조절가능한 저장부(1052)로부터 이식 장치(10)와의 유체 연결에 의해 유압 유체를 공급하는 것에 의해, 이보다 큰 조절가능한 저장부(1052)에 의해 제어된다. An embodiment relating to hydraulic or pneumatic operation will be described with reference to FIGS. 59 and 60A-60C. The block diagram of FIG. 59 includes a first closing system that controls the second closing system. The first closed system includes a fluid reservoir 1013 and a servo reservoir 1050. The servo storage unit 1050 mechanically controls the larger adjustable storage unit 1052 by a mechanical connection unit 1054. The implantation device 10 with an expandable/contractable cavity is provided by a larger adjustable storage 1052 by supplying hydraulic fluid by fluid connection with the implantation device 10 from the adjustable storage 1052. Controlled.

본 실시예에 대하여, 도 60a-60c를 참조하여 설명한다. 이전 실시예와 마찬가지로, 유체 저장부는 환자의 피부 아래에 위치하며, 손가락으로 바깥 면을 누르는 것에 의해 작동한다. 유체 저장부(1013)는 도관(1011)에 의해 주름이 있는 형태의 서보 저장부(1050)와 유체를 통하도록 연결되어 있다. 도 60a에 나타낸 제1 폐쇄 시스템(1013, 1011, 1050)에서, 서보 저장부(1050)는 최소량의 유체를 함유하며, 대부분의 유체는 유체 저장부(1013)에 있다. This embodiment will be described with reference to Figs. 60A-60C. As in the previous embodiment, the fluid reservoir is located under the patient's skin and works by pressing the outer surface with a finger. The fluid storage unit 1013 is connected to the corrugated servo storage unit 1050 through a fluid by a conduit 1011. In the first closed systems 1013, 1011, 1050 shown in FIG. 60A, the servo reservoir 1050 contains a minimal amount of fluid, and most of the fluid is in the fluid reservoir 1013.

서보 저장부(1050)는 이보다 큰 조절가능한 저장부(1052)에 기계적으로 연결되어 있으며, 본 예에서, 이 저장부(1052)는 주름이 있는 형태이며 서보 저장부(1050)보다 직경이 크다. 이 조절가능한 저장부(1052)는 이식 장치(10)와 유체를 통하도록 연결되어 있다. 즉, 사용자가 유체 저장부(1013)를 누르면, 유체가 유체 저장부(1013)로부터 서보 저장부(1050)로 이동하여 서보 저장부(1050)가 팽창하게 되는데, 이에 의해 조절가능한 저장부(1052)로부터 더 많은 양의 유체가 이식 장치(10)로 이동한다. 다시 말해서, 이러한 반전 상황에서는, 유체 저장부 내의 소량의 유체가 더 큰 힘으로 압축되어, 더 적은 힘으로 더 넓은 면적의 이동이 이루어진다. The servo storage unit 1050 is mechanically connected to a larger adjustable storage unit 1052, and in this example, the storage unit 1052 is corrugated and has a larger diameter than the servo storage unit 1050. This adjustable storage 1052 is connected to the implant device 10 through fluid. That is, when the user presses the fluid storage unit 1013, the fluid moves from the fluid storage unit 1013 to the servo storage unit 1050 to expand the servo storage unit 1050, whereby the adjustable storage unit 1052 ) A larger amount of fluid is transferred to the implantation device 10. In other words, in this reversal situation, a small amount of fluid in the fluid reservoir is compressed with a greater force, resulting in a larger area of movement with less force.

도 58a-58c를 참조하여 설명한 실시예와 유사하게, 유체 저장부(1013)는 압축 이후에도 그 형태를 유지하기 위한 수단(1013a)을 포함하는 것이 바람직하다. 이것은, 도면에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 사용자가 유체 저장부를 누르고 있는 것을 풀게 된 때에도 이식 장치(10)가 신장된 위치를 유지하도록 하기 위한 것이다. 이에 의하면, 유체 저장부는 시스템에 사용되는 온/오프 스위치로서 작동한다. Similar to the embodiment described with reference to FIGS. 58A-58C, the fluid reservoir 1013 preferably includes means 1013a for maintaining its shape after compression. This is to ensure that the implantation device 10 remains in an extended position even when the user is released from pressing the fluid reservoir, as schematically shown in the figure. According to this, the fluid reservoir acts as an on/off switch used in the system.

상기 설명한 여러 요소는 도면에서 특정의 배치를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이들의 위치는 그 용도에 따라 달라질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. Although the various elements described above are shown as having a specific arrangement in the drawings, it will be understood that their location may vary depending on their use.

본 발명의 실시예에서 사용되는 윤활액는 자연적인 고관절의 점액을 모방한 생체에 적합한 윤활액인 것이 바람직하다. It is preferable that the lubricant used in the embodiment of the present invention is a lubricant suitable for a living body imitating natural hip joint mucus.

여러 실시예에서, 도관을 구비하지 않고, 하나 또는 다수의 채널이 저장부 또는 주입 포트와 직접 연결될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 여러 실시예 또는 그 중의 일부뿐만 아니라 임의의 방법이나 그 중의 일부는 여러 방식으로 조합될 수 있다. 모든 예는 일반적인 설명의 일부이며, 일반적인 방식으로 임의의 방법으로 조합될 수 있다는 것을 알아야 한다. 본 명세서는 장치 및 방법을 설명하기 위한 것이다. It will be appreciated that in various embodiments, without a conduit, one or multiple channels may be directly connected to the reservoir or injection port. The various embodiments or portions thereof as well as any method or portions thereof may be combined in various ways. It should be understood that all examples are part of a general description and can be combined in any way in a general manner. This specification is intended to describe an apparatus and method.

본 발명의 앞서 설명한 여러 특징은 명확히 모순되는 것이 아닌 한 여러 방법으로 조합될 수 있다. 본 발명을 바람직한 실시예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 설명하였다. 여러 실시예의 각각의 특징은 조합 또는 변경이 가능하며, 이러한 조합이나 변경이 장치의 전체적인 기능에 모순되지 않는 한 가능하다.The various features described above of the present invention can be combined in various ways unless clearly contradicted. The present invention has been described as a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. Each feature of the various embodiments can be combined or modified, and such combination or modification is possible as long as it does not contradict the overall function of the device.

Claims (15)

포유류 슬관절에 이식하기 위한 이식가능한 의료 장치로서,
상기 슬관절의 적어도 하나의 접촉면을 대체하며 슬관절에 이식시 윤활되도록 구성된 인공적 접촉면;
용기의 체적을 규정하는 이동 가능한 벽 부분을 포함하는 용기;
상기 용기로부터 윤활액을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 유입구;
상기 인공적 접촉면에 적어도 부분적으로 일체화되는 적어도 하나의 채널로서, 상기 인공적 접촉면의 표면에 상기 윤활액을 분배하기 위해 적어도 하나의 유입구와 유체 소통하는, 채널;
상기 용기로부터 상기 윤활액을 상기 인공적 접촉면에 비침습적으로 수송하도록 구성된 작동 장치; 및
상기 용기를 재충전하기 위한 이식가능한 주입 포트
를 포함하고,
상기 이동 가능한 벽 부분은 상기 용기가 재충전되는 때에 이동하여 용기의 체적을 증가시키도록 하는, 이식가능한 의료 장치.
An implantable medical device for implantation into a mammalian knee joint,
An artificial contact surface that replaces at least one contact surface of the knee joint and is configured to be lubricated when implanted in the knee joint;
A container comprising a movable wall portion defining a volume of the container;
At least one inlet configured to receive a lubricant from the container;
At least one channel at least partially integrated with the artificial contact surface, the channel in fluid communication with at least one inlet port for dispensing the lubricant to the surface of the artificial contact surface;
An actuating device configured to non-invasively transport the lubricant from the container to the artificial contact surface; And
Implantable injection port for refilling the container
Including,
The movable wall portion allows the container to move when it is refilled to increase the volume of the container.
제1항에 있어서,
상기 인공적 접촉면은 슬관절의 경골(tibia) 접촉면의 안쪽 부분과 측면 부분 중 적어도 하나를 대체하도록 구성된 인공적 경골 접촉면인 것인, 이식가능한 의료 장치.
According to claim 1,
Wherein the artificial contact surface is an artificial tibial contact surface configured to replace at least one of the inner and lateral portions of the tibia contact surface of the knee joint.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인공적 접촉면은 슬관절의 대퇴골(femoral bone) 접촉면의 안쪽 부분과 측면 부분 중 적어도 하나를 대체하도록 구성된 인공적 대퇴골 접촉면인 것인, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the artificial contact surface is an artificial femur contact surface configured to replace at least one of the inner and lateral portions of the femoral bone contact surface.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용기는 압축된 윤활액으로 미리 충전되도록 구성되는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The container is configured to be pre-filled with compressed lubricant, an implantable medical device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 작동 장치는,
a. 에너지 공급된 작동 장치,
b. 전동식 작동 장치, 및
c. 상기 인공적 접촉면을 윤활시키기 위해 상기 용기로부터 상기 인공적 접촉면까지 윤활액을 펌핑하도록 구성된 펌프
중 적어도 하나인 것인, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The operating device,
a. Energized operating device,
b. An electric actuator, and
c. A pump configured to pump lubricant from the container to the artificial contact surface to lubricate the artificial contact surface
Implantable medical device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용기와 상기 인공적 접촉면 사이의 연결을 폐쇄시키도록 구성된 밸브를 더 포함하는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
And a valve configured to close the connection between the container and the artificial contact surface.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용기는, 상기 인공적 접촉면과 분리된 유닛에 위치되며, 도관을 통해 상기 인공적 접촉면에 연결되도록 구성되는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The container is located in a unit separate from the artificial contact surface, and is configured to be connected to the artificial contact surface through a conduit, an implantable medical device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이동 가능한 벽 부분은 전동 구동되고 이동하여 용기의 체적을 변화시키도록 구성되는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The movable wall portion is electrically driven and configured to move to change the volume of the container, wherein the implantable medical device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이식가능한 의료 장치는
적어도 하나의 유출구, 및 상기 인공적 접촉면에 적어도 부분적으로 일체화되는 적어도 하나의 추가 채널을 더 포함하고,
윤활액이 상기 유출구를 통해 상기 인공적 접촉면으로부터 나가고 상기 유입구를 통해 상기 인공적 접촉면으로 들어가는 순환을 가능하게 하도록 구성되는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The implantable medical device
At least one outlet, and at least one additional channel at least partially integrated with the artificial contact surface,
An implantable medical device configured to enable circulation of lubricant through the outlet and out of the artificial contact surface and through the inlet to the artificial contact surface.
제1항 또는 제2항에 있어서,
a. 상기 윤활액을 순환시키도록 구성된 작동 장치,
b. 순환하는 윤활액에 추가 윤활액을 더하도록 구성된 용기, 및
c. 순환하는 윤활액을 청소하도록 구성된 필터
중 적어도 하나를 더 포함하는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
a. An operating device configured to circulate the lubricant,
b. A container configured to add additional lubricant to the circulating lubricant, and
c. Filter configured to clean circulating lubricant
An implantable medical device further comprising at least one of the following.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용기는 상기 윤활액에 압력을 제공하도록 구성된, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
And the container is configured to provide pressure to the lubricant.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용기는,
a. 스프링으로 부하되는 것
b. 압축 가스를 유지하도록 구성된 챔버를 포함하는 것,
c. 압력을 생성하도록 구성된 탄성 벽을 포함하는 것, 및
d. 파릴렌 코팅된 실리콘 탄성 벽을 포함하는 것
중 적어도 하나인 것인, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The container,
a. Loaded with spring
b. Comprising a chamber configured to hold compressed gas,
c. Comprising an elastic wall configured to create pressure, and
d. Comprising parylene coated silicone elastic wall
Implantable medical device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이식가능한 의료 장치를 수동적이고 비침습적으로 제어하며, 환자에 이식가능한 스위치, 무선 원격 제어, 및 상기 이식가능한 의료 장치에 유압식으로 연결되어 유압식 용기를 수동으로 가압하여 조절되도록 구성된 이식가능한 유압식 용기 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템
을 포함하는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
Of the implantable hydraulic containers configured to control the implantable medical device passively and non-invasively, and are configured to be controlled by manually pressing a hydraulic container by a hydraulic switch connected to the patient, wireless remote control, and hydraulically connected to the implantable medical device System comprising at least one
Implantable medical device comprising a.
제1항 또는 제2항에 있어서,
시스템을 포함하며,
상기 시스템은
상기 이식가능한 의료 장치의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 전력을 가하기 위한 내부 에너지원; 및
환자의 신체 외부로부터 에너지 전달 장치에 의해 비침습적이고 무선으로 에너지를 공급하도록 구성된 내부 에너지원으로서,
상기 에너지 전달 장치로부터 전송되는 에너지에 의해 충전가능한, 시스템에 포함되는 이식가능한 내부 에너지원과,
무선 에너지로 에너지를 공급하는 시스템의 적어도 하나의 이식가능한 에너지 소비 부품들
중 적어도 하나에 무선 에너지를 전송하도록 구성된, 내부 에너지원
중 적어도 하나를 포함하는, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
System,
The system is
An internal energy source for powering implantable energy consuming parts of the implantable medical device; And
An internal energy source configured to supply energy non-invasively and wirelessly by an energy transfer device from outside the patient's body,
An implantable internal energy source included in the system that is rechargeable by energy transmitted from the energy transfer device,
At least one implantable energy consuming component of a system that supplies energy with wireless energy
An internal energy source, configured to transmit wireless energy to at least one of the
Implantable medical device comprising at least one of.
제1항 또는 제2항에 있어서,
센서 및 측정 장치 중 적어도 하나를 더 포함하는 시스템을 포함하고,
상기 시스템은
환자의 적어도 하나의 물리적 파라미터; 및
상기 이식가능한 의료 장치에 관련된 적어도 하나의 기능적 파라미터로서, 내부 에너지원을 충전하기 위한 에너지 전달에 상관된 기능적 파라미터 및 상기 이식가능한 의료 장치에 관련된 기능적 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 기능적 파라미터
중 적어도 하나를 감지하거나 측정하고,
상기 이식가능한 의료 장치는 환자의 신체 내부로부터
- 이식가능한 내부 제어 유닛,
- 환자의 신체의 외부에 있는 외부 제어 유닛,
- 내부 제어 유닛을 통하며, 환자의 신체의 외부에 있는 외부 제어 유닛,
- 외부 제어 유닛에 의해 수행되는 내부 제어 유닛의 프로그래밍에 따라 내부 제어 유닛을 통하며, 환자의 신체의 외부에 있는 외부 제어 유닛
중 적어도 하나에, 피드백 정보를 전송하기 위한 피드백 장치를 더 포함하고,
상기 피드백 정보는 상기 이식가능한 의료 장치에 관련된 적어도 하나의 기능적 파라미터 및 환자의 적어도 하나의 물리적 파라미터 중 적어도 하나와 관련된 것인, 이식가능한 의료 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A system further comprising at least one of a sensor and a measuring device,
The system is
At least one physical parameter of the patient; And
Functional parameters, including at least one of functional parameters related to energy transfer for charging an internal energy source and functional parameters related to the implantable medical device, as at least one functional parameter related to the implantable medical device.
Detect or measure at least one of the
The implantable medical device is from within the patient's body.
-Implantable internal control unit,
-An external control unit external to the patient's body,
-An external control unit through the internal control unit, external to the patient's body,
-Through the internal control unit according to the programming of the internal control unit performed by the external control unit, an external control unit external to the patient's body
At least one of the, further comprising a feedback device for transmitting the feedback information,
And the feedback information is related to at least one of at least one functional parameter related to the implantable medical device and at least one physical parameter of a patient.
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