KR20180090402A - 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 lubrication apparatus for lubrication of joints of a human or mammalian patient which is fully implantable in a patient body, comprising a container for storing a lubricant and a fluid connection for introducing the lubricant into the joint when the device is implanted in a patient. In addition, the fluid connection includes a fluid connection device connecting the container to the joint, so that the flow of lubricant from the container into the joint is established. The fluid connection includes either an injection needle that is intermittently placed into the joint for injecting the lubrication fluid, or one of the tubes that is permanently positioned within the joint to continuously inject the lubrication fluid.
Description
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 lubricating device, a lubricating system, and a method of treating a human or mammalian patient by the implantable lubricating system for softening joints of a human or mammalian patient.
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 introducing lubricant into the joints over a long period of time or periodically, for example, at fixed intervals or at long intervals 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. Lubrication (synovial fluid) reduces the friction between artificial cartilage and other tissues in the joints, and lubricates and absorbs the tissue components of the joints and bones in the noodles. In most cases of aging, and / or when the lubricant is negatively affected by excessive or abnormal stresses in human or mammalian joints (e.g., knee, hip joints), or joint articular cartilage covering the entire joint bone is damaged , It can lead to degenerative joint disease (also known as osteoarthritis), characterized by painful inflammation of the joints. When the composition of the lubricant is changed and pathologically reduced in joints consisting of adjacent bones and joint surfaces of the joints, which are wrapped and stabilized by the capsule and the capsular fluid, the lubricant is no longer in its normal role, the articular cartilage can not perform the lubrication action and the shock absorbing action of the joint part.
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. If the articular cartilage is severely impaired by osteoarthritis, and / or the ability of the articular sac to decrease or change its composition to reduce friction in the joints, the joint surface will be subject to high friction and increased Wear. This places considerable constraints on the behavior, especially on the walking or standing postures, which further increases the degenerative process of the joints. Degenerative arthritis is a very common disease in the western world, and it is becoming one of the major 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.Patients with osteoarthritis require periodic long-term treatment, where the lubricant is introduced into the injured joint, which on the one hand restores the physical function of the damaged joint as much as possible and, on the other hand, On both sides, 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 periodically inject a synthetic lubricant into the joint space by a syringe in vitro to replace nonexistent physiological lubricant. In such a conventional treatment, the patient has the inconvenience of delivering the lubricant to the inside of the joint through the skin and the joint capsule by the syringe at periodic time intervals. It can also cause scarring in the skin and the capsule, which increases the risk of serious infection of the sensitive joint tissue. Thus, infusion can not be performed more often than once every six months.
그러나, 많은 환자들은, 예를 들어, 소량의 윤활액의 지속적인 인공 주입 등과 같은, 윤활액의 인공주입을 더 자주 필요로 한다. However, many patients require artificial infusion of lubricant more frequently, such as, for example, continuous artificial infusion of small amounts 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 directed to proposing an improved technique for lubricating injured or worn joints of a patient or mammalian patient, while at the same time providing sufficient lubrication of the joints and, on the other hand, Is 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 apparatus includes, at a minimum, a container for storing the lubricant, and second, a fluid connection for introducing the stored lubricant into the damaged joint when the lubricator is implanted in a patient's body do. The lubrication apparatus can be completely implanted into the patient's body so that the damaged joint can be appropriately lubricated postoperatively from within the patient's body. This can significantly reduce the risk of infection for the patient and also allows for the postoperative supply of lubricant to the injured joints continuously, intermittently, periodically, or as needed, i.e., 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. An implanted lubrication system according to the present invention comprises an implanted lubrication apparatus and a lubricant contained in its container, which is introduced into the joint by its fluid 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 components of the implantable lubrication device, such as a container, pump or motor, energy supply, control unit, etc., may also be completely implanted in the patient's body. Such components may belong to an implantable implantable device, or may form an integral part of an implantable lubrication system separate from the implantable implantable device. Since the implantable device can be implanted in the body of the patient as a whole, i. E., Providing both the function of storing the lubrication fluid in the patient ' s body and the function of transporting the lubrication fluid, In the body of. Thus, there is no need for injection into the joints outside the body.
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 implant device to the joint, thus establishing a supply path for the lubricant from the container into the joint. The fluid connection is also completely implantable and therefore preferably consists of a flexible tube suitable for post-operative delivery of the lubricating fluid 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 injection member may be introduced into the patient's body at or very close to the joint during surgery, so that the lubrication fluid can be surgically introduced into the joint. It may be configured to inject lubricant into the joints periodically or intermittently, depending on the sensor data, and driven by the drive mechanism, if the level of lubricant falls below a predetermined limit. Alternatively and preferably, the injection member may also be configured to continually inject the lubricant into the joint, such as a predetermined amount of lubricant per unit time, e.g., one drop per hour, or the like.
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. Intermittent injection may be performed by an injection needle or the like placed close to the joint during surgery, so that it may progress intermittently in the forward direction to the inside of the joint by the driving mechanism, and then retracted Thereby enabling intermittent lubrication of the joints through the ends of the injection needle. The drive mechanism is configured to advance and retract the end of the injection needle into and out of the joint. The drive mechanism may be separate from the injection needle and / or fluid connection device, but it may be configured as part of the entire implantable lubrication device that is implanted entirely into the body of the patient.
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 permanently secured within the joint to continuously introduce the lubricant into the joint. In this case, a separate drive mechanism for advancing and retracting the injection needle is not necessary, because the injection tube is made of a reasonably soft material that does not interfere with, or interfere with, the normal operation of the joint. Thus, the injection tube may be permanently in the joint, so that 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 lubricating device may comprise a container connected to said fluid connection device for storing lubricant. Normally, the lubricant is stored in a container. The container may comprise a separate part of the implantable lubrication device, which is implanted independently into the patient ' s body. To establish an appropriate flow rate of lubricant into the joint, the container may be configured to vary its volume to form a suitable pressure in the injection member for transporting the lubricant into and into the fluid connection device.
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. Accordingly, at least a portion of the periphery of the container is adapted to change the volume of the container by deformation of the container flowable material as the lubricant is filled in or discharged therefrom, and wherein fluid flow from the container to the joint through the fluid connection device And a flowable outer wall for generating the fluid.
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. Thus, the container may be of the balloon type. The flowable material may comprise a polymer membrane. To reduce long-term performance degradation, a bellows structure with pre-folded corrugations is preferred. Drawing fluid out of the vessel into and out of the fluid connection will cause a pressure drop in at least a portion of the vessel so that it produces a negative pressure at the connection end of the fluid connection, . For example, the elongation may comprise a gas chamber or a fluid chamber, and the chambers may be separated by a membrane, for example polyimide, and thus act as a spring to change the volume of the vessel, The pressure in the gas chamber will decrease as the lubricant enters the fluid connection 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 may also have a supplemental injection port for replenishing the lubricant into a container implanted from the outside of the human body. Thus, a container implanted in a patient body with a fluid connection device can be kept small in size because the container can be easily replenished at appropriate time intervals. Preferably, the infusion port comprises a self-sealing material for infiltration caused by an artificial infusion syringe that is primarily used to replenish the container through the patient ' s skin. It is desirable to implant the container of the lubrication device or at least to implant the self-sealing injection port of the container under the patient's side, and 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. In order to introduce lubrication fluid into the patient's joint through the fluid connection device and the injection needle or injection tube, the container may be manually compressed, while the pump is connected to the fluid connection device, So as to pump the lubricant from the container into the joint. By means of the pump, an accurate dosage of the lubricant can be easily calculated, so that an appropriate amount of the lubricant can be fed into the joints 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 defining a sealable contact between the first and second valve members , And having different fluid channels that can be arranged by deformation of two smooth surfaces relative to each other, while maintaining said sealing contact. This type of pump is described in great detail in WO 2004/012806 A1. The first and second valve members are preferably made of a ceramic material, for good long term sealability and durability to many elements. The pump may be a membrane type pump, which is also well described in WO 2004/012806 A1, but is not necessarily limited to this type. The membrane type pump may include a membrane that is moveable by movement of the piston, the piston being connected to the valve device such that as the piston moves, the first and second valve members are slidably displaced relative to one another .
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 either the pump or the drive mechanism simultaneously drives the other, i.e., the drive mechanism or the pump. For example, the pressure applied by the pump can cause the drive mechanism to advance the injection needle when the injection fluid is delivered into the patient's body through the needle tip, and when the pressure is released by the pump, the return spring ) Or other resilient 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 may be driven by a mechanical remote control, or may be driven by a pressure sensitive switch arranged to be manually operable when subcutaneously implanted in the patient's body, or by measuring the level of fluid in the joint, And a drive 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 drops below a predetermined limit. Preferably, the driving of either the pump or the driving mechanism simultaneously drives the other, i.e., the driving mechanism or the pump. For example, the pressure applied by the pump can cause the drive mechanism to advance the injection needle when the injection fluid is delivered into the patient's body through the needle tip, and when the pressure is released by the pump, the return spring ) Or other resilient 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 actuate a pump and, if used, a drive mechanism for advancing and / or retracting the injection needle into and out of the joint and, directly or indirectly, to flow the lubricant into the joint in the lubrication apparatus . The motor may be configured to operate the pump and / or drive mechanism, for example, electrically, magnetically, or electromagnetically, or may hydraulically operate the pump and / or drive mechanism. Preferably, the motor may be configured to drive one of a pump or a drive mechanism, such that the other one, i.e., the drive mechanism or pump, is driven at the same time. The motor may 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 the force applied manually and automatically converts such energy into kinetic energy, hydraulic energy, or another type of energy, or converts such energy into a pump, And / or any other directly used to activate other parts of the implanted lubricating device. Thus, in the case of the 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 detached from the lubrication device body for implantation in the patient's body and implanted into the patient's body or contained within the body of the lubrication device. A connecting member for providing electrical or radio energy to the motor from outside the apparatus may be provided. For example, the motor may be configured to be configured wirelessly by an external electromagnetic field. It is also possible to use an external energy source, such as a primary energy source or battery, especially a rechargeable battery, for use outside the patient's body, which is placed on the patient ' s skin and driven by a pump and / The energy can be supplied to any other energy consuming portion of the < / RTI > The energy source may be connected to at least the motor, in particular to activate the components. An external energy source for wireless energy transmission may 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 an acoustic 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 transferred to the implanted lubrication apparatus wirelessly, an inverter for converting the energy transferred to the electric energy into the electric energy may be provided. Such a transducer is preferably arranged to lie directly beneath the skin of the patient so as to minimize the amount and distance of tissue between the transducer and the energy source member external to 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 transferring wireless energy from the energy source and / or energy storage member to the conversion device may be configured to form an electromagnetic field. Alternatively, or additionally, an energy delivery device for wireless energy transfer can be configured to form a magnetic field. In addition, an energy transfer device for wireless energy transfer can be configured to form an electric field. The wireless energy may also be transmitted by an energy delivery device with at least one wavelength signal. Such a signal may include an electromagnetic wave signal including at least one of an infrared signal, a visible light signal, an ultraviolet signal, a laser signal, a microwave signal, a radio wave signal, an X-ray radiation signal, and a gamma-radiation signal. In addition, the wavelength signal may include a sound wave or an ultrasonic signal. Further, the wireless energy may 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 lubricating device itself may be provided with an energy source. Such an energy source may be contained within the body of the lubrication apparatus, or it may be part of the body. However, it may be separate from the body of the lubricator 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 comprise a long-term usable 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 includes a rechargeable battery and / or a 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. A connecting member for transferring electrical or radio energy from the primary energy source to the capacitor from outside the device is also provided for charging the capacitor outside the patient's body when the device is implanted in the patient's body .
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. A driving member for manually driving the motor may be provided in the at least one motor, but a control unit for adjusting the at least one motor is also preferably provided. The control unit may be used to regulate any other energy consuming part of the pump, the drive mechanism and / or the implanted lubricating device, whereas if the device comprises an external or internal energy source, It can also be used to control. The control unit may be controlled according to the needs of each patient, and therefore an appropriate amount of medication will be administered at the appropriate time intervals. Automatic administration 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 transferring data between an external data processing unit external to the patient's body and a control unit implanted in the patient's body, the control unit being contained within the body of the lubrication apparatus Whether implanted in the patient's body or separated from the body of the implanted device. The data transfer port allows the control unit to supervise the injection device to apply to the changing needs of the patient. Advantageously, said data delivery port is a wireless delivery port for data delivery and thus provides for easy data conversion between said control unit and said data processing device, for example, while the patient meets a physician. 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 outside the body, such as on a patient's skin. The external control unit has an advantage that it can be easily accessed in the event of a 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 transmitting device for wirelessly transmitting a control signal in the outside of the body to the implanted motor may be provided. Similarly, a data transfer interface may be provided for wirelessly transferring data from outside the patient's body to a control unit implanted in the patient's body. Also, the transmission of the radio control signal and / or data may comprise one of the above-described wavelength signals, digital or analog, or a combination thereof. More preferably, the control signal can be communicated in the same manner that energy is transferred to the motor. For example, the control signal can be conveyed by modulating the energy signal, so that the energy signal can act as a carrier wavelength signal for a 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. Aside from the control unit, or as part of the control unit, feedback on the parameters for the treatment of the patient can be provided. Such variables may be physical variables of the patient and / or processing parameters of the device. For this purpose, at least one feedback sensor is provided for detecting such a variable. For example, the feedback sensor may detect the level of the lubricant in the joint, or may detect other parameters of the joint and the condition of the lubricant. The feedback sensors may be connected to the control unit and the control unit may comprise an adjustment program for adjusting the delivery of the lubricant to the joints in response to the one or more signals of the feedback sensors. Additionally or alternatively, feedback data may be communicated from the control unit to an external data processing device. Such feedback data may 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 comprises two fluid connections each having an injection member connected to the container and at its end to be inserted into the joint space. The two fluid connections can be arranged in the patient's body so that they can be operated afterwards through a circulating flow path through the joint of the lubrication fluid, i.e., from the pump and / or the vessel to the joint (via the first fluid connection) And the return path (through the second fluid connection) to the pump and / or the vessel. Under pressure formed by the fluid outer wall of the pump or the container, the lubricant can circulate the circulating flow path intermittently or continuously, and the second fluid connection is capable of circulating the lubricant that has been inserted into the joint space by the first fluid connection Recall.
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 the circulating flow path causes the lubricant to pass through the joint at least partially and then reused, the lubricant is contaminated with impurities and other foreign matter that can reduce the desired effect and quality of the lubricant over time. Thus, the circulating fluid connection device of the implantable lubricating device may also include a filtration device having a filter connected into the circulating flow path to remove impure particles from the contaminated circulating lubricant. Preferably, the filtering device is configured to periodically clean the filter and also to remove particles that are filtered out of the lubricant. These removed particles or foreign matter may accumulate in the sealed storage space, or may be returned to the patient's body, such as surrounding tissues or blood vessels, and the like.
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 lubrication device can be implanted in various locations on the patient's body and is preferably implanted as close as possible to the damaged joint to be lubricated. For example, the lubrication device, or a portion thereof, may be implanted in the thigh to lubricate the femur ball or knee. If the lubrication device, or its container, is relatively bulky, it is desirable to implant the container of the lubrication device completely, since it will be difficult to refill the container in the abdomen. However, in this case, a subcutaneous fill injection port connected through a tube to the vessel may be suitable. Alternatively, the lubrication apparatus may be implanted subcutaneously. Subcutaneous implantation increases the likelihood of radio energy and / or data transfer to or from the lubrication apparatus, if desired. In addition, when the lubricating device is implanted subcutaneously, it is also substantially easier to refill the container by recharging the injection port by the replenishing needle penetrating through the patient skin. Depending on the individual treatment, it may be advantageous to implant the lubrication device in or near the adipose tissue and thus the lubrication fluid may be injected into the 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 apparatus with the various components described above, the implanted lubrication system according to the present invention comprises a suitable lubricant liquid that is configured to be introduced into the joint by the fluid connection stored and implanted in the vessel. Preferably, the lubricant can be reabsorbed and, like the physiological lubricant, is bio-compatible to ensure reabsorption by biological and chemical interactions with the synthetic lubricant 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, an implantable medical device is configured to lubricate at least one artificial contact surface that carries a load within the joint when implanted in a human or mammalian body, the artificial contact surface comprising at least two contact surfaces, Wherein the medical device further comprises at least one outlet configured to receive a lubrication fluid from the container, wherein the medical device is configured to be operatively connected to the container And deliver it to the one or more artificial contact surfaces. The implantable medical device may include the container, and the 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 selected from areas that are subcutaneous,
a. 복부 영역,a. Abdominal region,
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 may be placed in the abdomen.
충전 주입 포트는 피하로 이식되거나, 또는 뼈와 연결되도록 구성될 수 있다. The fill injection port may be configured to be implanted subcutaneously, or connected to 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 may 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 inner and lateral contact load transfer surfaces and the implantable medical device can be configured to lubricate the artificial contact surface on the inner side of the knee of a human or mammalian patient.
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. Mammal joints have at least two contact surfaces. The medical device is configured to lubricate at least one of the articulating surfaces of the mammal within the joint, the at least one artificial contact surface replacing at least its surface. The medical device also includes at least one inlet configured to receive the 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, one or more channels are at least partially incorporated in 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 actuated by an actuating device to dispense the lubricant from the container. The possibility of injecting a lubricant fluid intermittently or as needed reduces the friction within 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 the implantable medical device, the device may be configured to dispense lubricant on the surface of the artificial contact surface on at least two portions of the artificial contact surface to lubricate the artificial contact surface. Distribution at more than one point will allow a more even distribution of the 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 yet another aspect of the medical device, the container configured to hold the lubricant may be an implantable container that is positioned in connection with the intracutaneous, subcutaneous, or bone of the body.
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 deliver lubricant from the container to the artificial contact surface for lubricating 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 of the aspects described so far can be configured to transport lubricant from the container to the artificial contact surface for lubricating the artificial contact surface . The actuation device may be electrically powered and configured to pump the lubricant from the container to the artificial contact surface for lubricating the artificial contact surface.
지금까지 기술한 임의의 양태에 따르면, 상기 작동 장치는, 압축된 윤활액으로 미리 채워진 용기를 포함할 수 있다. According to any of the embodiments described so far, the actuating device may comprise a pre-filled container with a 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 yet another aspect, an implantable medical device can be allowed to pre-fill the container with a pressurized lubricant, by injection into the 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 comprise a valve configured to bring the connection between the container and the artificial contact surface into closer proximity. The container may be configured to lie within a unit that is independent of the artificial contact surface and may be configured to be connected to the artificial contact surface by a conduit. The container may include a movable wall portion configured to move and change the volume of the container, and the wall portion may be a motor driven wall portion that may 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, an implantable medical device may include at least one additional channel and at least one inlet that is at least partially integrated within the artificial contact surface. The medical device may be configured to permit circulation of lubricant from the artificial contact surface through the outlet and into the artificial contact surface through the inlet. The circulation of the lubricant may be performed by an operating device configured to circulate the lubricant. The circulation system may include a container configured to add lubricant to the circulating lubricant, and / or a filter to clean 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 can 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 in accordance with an embodiment senses physical parameters within the joint, or volume or pressure of the lubricant, or functional parameters of the actuator for adjusting the actuator to adjust the flow of lubricant to the artificial contact surface And may include sensors that are adapted to do so.
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 the artificial contact surfaces through the conduit. The inlet may include a connection for connecting the conduit to any portion of the medical device. The conduit according to any of the above aspects may comprise a plurality of portions, which may be configured to be connected to one another via an internal connection. A first portion of the conduit may be connected to the medical device, and a second portion of the conduit may be coupled to the container. The conduit according to any of the above aspects may be adapted to pass through the bones of the body for long term maintenance of the open passageway through the bone, such that the lubricant reaches the artificial contact surface. According to yet another aspect, the conduit may be adapted to pass through the body's capsule for long term maintenance of a passageway open through the capsule, such that the lubricant reaches the artificial contact surface, and according to another aspect, May be adapted to connect from the opposing acetabulum through the pelvic bone into the high septum.
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. The implantable medical device may be adapted to lubricate the patient's hip, wherein the artificial contact surface of the medical device may be configured to at least partially replace the contact surface of the acetabulum and / or the 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 an embodiment lubricates a second artificial contact surface. According to one aspect, the first artificial contact surface includes a convex structure toward the hip joint center, 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 adapted to be fixed to the pelvic bone of a human patient, and the second artificial contact surface is adapted to be fixed to the femur of a human patient. The artificial contact surface may be adapted to be introduced from the abdominal side of the pelvic bone into the hip joint through a hole in the pelvic bone, and the surgical method can maintain the articular capsule fully.
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 another embodiment, the container is configured such that the interior or at least a portion of the patient's bone is located internally, and the bone may be, for example, the patient's femur, pelvic bone, 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 yet another aspect, the container may be adapted to be located in or subcutaneously in the body, and the steel may be a steel in a region selected from a region consisting of abdomen region, crotch region, pelvic 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 in accordance with an 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 may be configured to be implanted subcutaneously, connected to the bone, or into the body's body of steel.
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 vessel may be configured to maintain the lubricant under pressure. To achieve this pressure, the vessel may be configured to be loaded with a spring and may include a chamber configured to hold the compressed gas or an elastic wall adapted to generate pressure. According to one embodiment, 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, an implantable medical device is configured to lubricate a patient ' s knee. 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 the 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, a medical device is adapted to lubricate in at least one of an inward or lateral portion of a tibial contact surface of a knee joint, according to another aspect, the implantable medical device includes an inward or lateral / RTI > of at least one of the portions. According to another aspect, the medical device is adapted 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, the container according to any of the above aspects is configured to be refilled from the outside of the human body, and the re-introduction 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 vessel is adapted to maintain pressure, which may increase the pressure through the injection of lubricant through the inlet 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 may be configured as part of a system that further comprises at least one switch implantable within the patient for controlling the implantable medical device in a manual and non-surgical manner . The energized system may 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 may be hydraulically connected to the implantable medical device. The implantable medical device may be configured to be non-surgically adjusted 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 yet another aspect, the system may further comprise a wireless remote controller for non-surgical adjustment of the implantable medical device. The wireless remote controller may include at least one external signal transmitter and / or container, and may also receive signals transmitted by the external signal transmitter, or may be implanted in a patient to deliver the signals to an external signal receiver. And may further include a possible internal signal receiver and / or transmitter. The wireless remote controller may also be configured to deliver at least one radio control signal for conditioning the implantable medical device. The radio control signal may comprise a frequency, amplitude, or phase modulated signal or a combination thereof. The wireless remote controller may also be configured to transmit an electromagnetic carrier wave signal for conveying 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 yet another aspect, the system may include a wireless energy delivery device for non-surgically energizing the implantable energy consuming components of the implantable medical device by wireless energy. The wireless energy may be at least one of an acoustic signal, an ultrasonic signal, an electromagnetic wave signal, an infrared signal, a visible light signal, an ultraviolet signal, a laser light signal, a microwave signal, a lidar wave signal, And may include a wave signal selected from an 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. The control signals in the system may include electric fields, magnetic fields, combined electrical and magnetic fields. The signal may comprise an analog signal, a digital signal, or a combination of analog and digital signals. In order to power the energy consuming components of the implantable medical device, the implantable system may include an implantable internal energy source. According to another aspect, the system includes an external energy source for delivering energy in a wireless mode, wherein the internal energy source is charged by energy delivered in a 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 yet another aspect, the system includes a measurement device or sensor that measures or senses a functional parameter associated with transfer of energy for charging the internal energy source, and a feedback device for transferring feedback information from within the patient to the outside of the patient. And the feedback information may be related to functional parameters 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 yet another aspect, the system further comprises a feedback device for transmitting feedback information from within the patient to the outside of the patient, said feedback information comprising at least one of functional parameters associated with the implantable medical device and physical variables of the patient .
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 a measuring device, and information relating to at least one of the physical variables of the patient as sensed by the sensor or measured by the measuring device, And an implantable internal control unit for controlling the implanted medical device in response to functional parameters associated with the implantable medical device as measured by the device. According to one embodiment, the physical variable may be pressure or motility 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 may comprise an implantable internal data communicator in communication with an external data communicator and an external data communicator, the internal communicator supplying data to the external data communicator, associated with the implantable medical device or patient, 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 comprise a motor or pump for operating the implantable medical device, and a hydraulic actuation device for operating the implantable medical device. The operating device is preferably a servomechanism designed to reduce the force required for the operating device to actuate the implantable medical device, rather than performing the longer method of increasing the time for the predetermined operation, and a 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 comprise an operating device for operating the implantable medical device. In order to power the operating device directly to generate kinetic energy for the operation of the implantable medical device, the wireless energy may be used in a wireless state because the wireless energy is transmitted by the energy-transfer device. The system may also include an energy-conversion device for converting the radio energy delivered by the energy-transfer device from a first type to a second type 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-conversion device is characterized in that as the energy-conversion device converts the energy of the first type transferred by the energy-transfer device into energy of the second type, the implantable energy- The power can be directly supplied by the energy of the power source. The second type of energy comprises at least one direct current and oscillates the direct current and alternating current regularly. The energy of the first and second forms may be selected from the group consisting of magnetic energy, kinetic energy, sonic energy, chemical energy, radiation energy, electromagnetic energy, light energy, nuclear energy, heat energy, non- non-nuclear energy, non-kinetic energy, non-chemical energy, non-sonic energy, non-nuclear energy, and non- .
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 portions of the system or system, the system may further include implantable electrical components including a guard of at least one volt level and / or a guard of at least one constant current. The control device may be configured to regulate the transfer of radio energy from the energy-transfer device and the implantable internal energy receiver for receiving the delivered radio energy, the internal energy receiver being capable of implanting the received energy Connected to implantable energy-consuming components of an implantable medical device for direct or indirect delivery to a medical device, the system comprising: means for receiving energy received by the internal energy receiver and implantable energy consumption of the implantable medical device The determination device may further comprise a determination device configured to determine an energy balance between the energy used for the components and the control device is configured to determine the energy balance of the energy of the wireless energy from the external energy- And may 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 determination device may be configured to detect a change in energy balance and the control device may be configured to adjust the delivery of wireless energy based on the detected energy balance change. The determining device may eventually be configured to detect a difference between the energy used by the implantable energy consuming components of the implantable medical device and the energy received by the internal energy receiver, And can be configured to control 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 may comprise a coil located outside the human body, the coil being connected to an implantable energy receiver to be located within the human body and to an external coil having an electrical pulse to deliver radio energy Further comprising an electrical circuit, said electrical pulse having leading leading edges, said electrical circuit having a first time interval between consecutive leading and trailing edges of electrical pulses, The energy receiver is adjusted to vary the power of the transmitted wireless energy by varying a second time interval between going and preceding edges, and the energy receiver receiving the transmitted wireless energy has a changed power. The electrical circuit may be configured to deliver the electrical pulses unchanged, other than changing 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 circuit having a time constant configured to vary first and second time intervals that are only in a range of a first time constant, and thus the first and / The power transmitted to the coil 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 radio energy may include an internal first coil and a first electrical circuit coupled to the external coil for transmitting radio energy and an external energy transfer device, 2 coil and a second electrical circuit coupled to the second coil, wherein an external second coil of the energy transferor receives radio energy received by the first coil of the energy receiver, Further comprising a power switch for switching the connection of the inner first coil to the first electric circuit on and off so that the feedback information associated with charging the first coil is such that the power switch is connected to the inner coil When the connection of one coil to the first electric circuit is switched on and off, a change in impedance of the first external coil under the load of the external second coil Lt; / RTI > is received by an external energy transmitter.
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 also includes an internal energy receiver having an internal first coil and a first electrical circuit coupled to the first coil, an external energy transducer for transferring wireless energy, And an external energy transmitter including an external second coil and a second electrical circuit coupled to the second coil, wherein the external second coil of the energy transferor is coupled to a first coil of the energy receiver Wherein the system further comprises a feedback device for communicating an amount of energy received at the first coil as feedback information, wherein the second electrical circuit is operable to transmit the feedback information And the amount of energy delivered by the second coil to the amount of energy received at the first coil In comparison with the feedback information includes a determination unit for obtaining a coupling coefficient between the first coil and the second coil.
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 embodiment wherein the system includes an external second coil, the external second coil may be configured to move relative to the internal 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 adapted to obtain feedback information in the decision apparatus 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 comprising the steps of: forming an opening in the joint from outside the human body, providing an artificial contact surface to the joint, securing the artificial contact surface to the joint, implanting the container in the human body, The artificial contact surface is lubricated using the 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 the artificial contact surface or the articular contact surface using the lubricant contained in the container may comprise implanting an actuating device configured to transport the lubricant from the container to the artificial contact surface. According to another aspect, lubrication of the artificial contact surface using a lubricant contained in the vessel includes providing an energy source for powering the actuation 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 yet another aspect, the method may include powering the actuation device using the energy source with an artificial contact surface or a joint contact surface using a lubricant contained in the container.
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 in a human body comprises implanting an operating device coupled to the container, by using the operating device to transport the lubricating fluid from the container to the artificial contact surface, Allowing the step of lubricating the artificial contact surface with the lubricant contained in the vessel.
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 vessel comprises implanting the vessel at least partially into the bone of the patient, wherein the bone comprises the patient's femur, the patient's shin bone, and / Patients may have pelvic bone.
인공 접촉면을 제공하는 단계는 골반골의 복부측으로부터 상기 인공 접촉면을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. Providing the artificial contact surface may include providing the artificial contact surface from the abdominal side of the pelvic bone.
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. The step of implanting the container within the human body may include subcutaneously implanting the container. Subcutaneous positioning of the container permits simple access to the container and eliminates the need for a long conduit 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. The subcutaneous implantation of the container may comprise implanting the container in one or more of the areas of the patient selected from the areas consisting of the abdomen area, the groin area, the pelvis area, the thigh area, and the 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. An additional step of implanting an injection port for filling the vessel may be performed. The implantation of the implantation port may include implanting the implantation 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 joint of a patient, the artificial contact surface including at least one lubricant transport channel, the method comprising the steps of: Implanting the medical device into a joint of a human patient, implanting a conduit configured to be connected to the medical device, implanting an actuating device for delivering lubricant into the conduit, Implanting a container to hold the lubricant, and transporting the lubricant through the channel in the artificial contact surface from the container to the artificial contact surface and further in the conduit, at least postoperatively by the operating device, 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, lubrication devices 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 apparatus having an injection needle for intermittent introduction of a lubricant and a method of implanting a lubricating apparatus 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 a mammal, e.g., a human hip or knee, by providing a lubricant to the joint by implantable lubrication device means, a suitable location including the joint site of the patient's body by surgery Is performed, which may include, inter alia, cutting the skin of the patient to incise the position where the container is suitable for storing the lubricant. Thereafter, the lubrication apparatus is placed in a proper open position so that the fluid connection can introduce a lubricant into the joints after the operation. For this purpose, one hole is created in the joint capsule in the incised open area of the joint, and an injection tube is introduced into the hole to inject the lubricating solution stored in the container into the joint continuously after surgery, So that the open end of the joint is continuously connected to the joint. That is, the injection tube is first kept in a state in which the open end of the injection tube is in a state of permanently communicating with the joint to be lubricated, and second, the injection tube is in contact with the fluid connection device, . After the positioning of the lubrication device is confirmed, the patient's body is closed so that the lubrication device is entirely implanted in the patient's body. This process can preferably be performed in layers by an operating room or staple, or an adhesive. Finally, after the grafting procedure, the lubrication fluid is introduced into the vessel postoperatively so that the joints are adequately lubricated by the operation of the implanted lubrication apparatus.
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 infusion needle that operates intermittently as an infusion member, positioning of the lubrication apparatus in the appropriate open position and joint region of the incision may be achieved by positioning the infusion needle in an incised region of the joint So that the driving mechanism of the injection needle can intermittently introduce and retract the injection needle into and out of the joint, thereby positioning the lubrication fluid stored in the container so as to be intermittently injected into the joint. That is, the injection needle is located close to the open area of the joint so that it can be intermittently introduced into the joint to lubricate the joint, and then can be retracted by a suitable drive mechanism connected to a 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 lubricator utilizes endoscopic or laparoscopic surgery to create an articulating region through which the lubricant can be injected into the joint by the injection member. This region of the joint first expands the steel at a location close to the joint by inserting a needle or tube device into the patient's body and introduces gas through the needle / tube device to fill the tissue with gas , Thus extending the river near the joint. Thereafter, at least two laparoscopic / endoscopic trocar are placed into the river, and the 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, suitable positions for the remaining parts of the lubrication apparatus, e.g., vessel, pump or motor, are cut open. The lubrication device is then placed in the proper position so that the fluid connection with the injection member is placed in the laparoscopically incised joint region so that the lubrication fluid is introduced into the joint. After positioning the lubrication device, the patient body is closed with the effect that the lubrication device is entirely implanted into the patient's body. Thereafter, the lubricant is introduced into the container postoperatively, and 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 the laparoscopic method, a lubrication apparatus having an injection tube or an injection needle can be implanted. In the former case, the container is placed in the proper position, a hole is formed in the capsule in the area 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 communication with the joint And the stored, stored lubricant can be continuously injected into the joint. In the latter case, after locating the container in the proper position, the injection needle and drive mechanism are placed close to the joint region which is cut by the laparoscope, so that the drive mechanism can introduce the injection needle into the joint (and out of the joint) So that the stored lubricant can be injected intermittently 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 especially the skin, may include, for example, suturing, taping, and other suitable techniques. The lubrication device may be positioned subcutaneously within the patient's body, within the adipose tissue, or within the muscle. If appropriate, the lubrication device may be placed in or near the patient's digestive tract or urinary tract. If it is placed near the tubes, it could be fixed to the digestion-bowel or urine tube by a holder connected to the lubrication device. As a further alternative, the lubrication device may be located in the chest of the patient or in the abdomen of the patient. For example, the container may be positioned within the abdominal cavity or thoracic cavity. Alternatively, a portion thereof, such as a lubrication device or a container, may be implanted by open surgery, wherein the thoracic or abdominal wall is open to position the lubrication device at a suitable location in the patient's chest or abdomen, The posterior skin and other layers of tissue are closed by a method such as suturing, which is preferably sutured together. Recharging of the vessel preferably includes injecting an amount of lubricant around the vessel, for example, through an inlet port integrated and / or connected to the vessel.
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.A functional hip joint motion will be understood as the movement of the hip joint at least partially corresponding to the natural motion of the hip joint. In some cases, the natural motion of the hip may be somewhat limited or altered after hip surgery, which would make the functional hip motion of the hip with artificial surfaces somewhat different from the functional hip motion of the natural hip .
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 location of the implantable medical hip arthroplasty or implant is the location where the hip can perform functional hip joint motion. The final position can be understood as a functional position where the medical instrument does not need to change position anymore.
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. The movement of the functional knee should be understood as the movement of the knee at least partially corresponding to the natural movement of the knee. In some cases, the natural movement of the knee may be somewhat limited or altered after the knee surgery, which will enable the functional knee movement of the knee by a slightly different artificial surface than the functional knee movement of the natural knee .
이식가능한 의료용 무릎 기구 또는 삽입물의 기능적인 위치는, 슬관절ㅇ이 기능적인 무릎 움직임을 수행할 수 있는 위치이다. The functional position of the implantable medical knee instrument or implant is the position at which the knee joint can perform functional knee movements.
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 insert with a knee 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 apparatus when the medical knee apparatus is implanted in the knee.
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 key hole operation performed on the knee, which can be performed in the abdominal cavity of the patient, and some of the steps of the arthroscopy can be performed Although performed laparoscopically, for purposes of the present invention, the two terms arthroscopy and laparoscopy are used analogously, and for the purposes of the present invention, the primary 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. The 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 cobalt-chromium-molybdenum or a metal alloy such as titanium or stainless steel, or polyethylene such as cross-linked polyethylene or gas sterilized polyethylene may be more reliable. The use of ceramic materials in the artificial contact surfaces or in the entire medical device such as zirconium or zirconium dioxide ceramics or alumina ceramics is also reliable. A portion of the medical device in contact with the human bone for securing the medical device to the human bone may be a porous micro or nanostructure that is applied to promote the growth of human bone in the medical device for immobilization of the medical device And a poorhouse structure. The porous structure can be achieved by applying a hydroxy-apatite (HA) coating, or a coarse open pore titanium coating, which can be produced by air plasma spraying, and the titanium coating of coarse open pores and the HA surface layer Can also be trusted. The contacting portion may be comprised of a self-lubricating material such as a waxy polymer such as PTFE, PEa, FEP, PE or UHMWPE, or a powdered metal material into which a lubricant may be injected, which is preferably biocompatible, such as a hyaluronic acid derivative It is a lubricant. It is also preferable that the material on the surface or the contact portion of the medical device according to the invention is configured to be lubricated uniformly or intermittently. According to some embodiments, the parts or parts of the medical device may comprise a combination of metal material and / or carbon fiber and / or boron, a combination of metal and plastic materials, a combination of metal and carbon based materials, a combination of carbon and plastic based materials , A combination of flowable and rigid materials, a combination of elastic and low-elastic materials, Corian 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 noted that any aspect or portion of an aspect, and any method or portion of a method, may be combined in any manner. All of the embodiments described herein are shown as a part of the generic description, and thus can be combined in any way in generic terms. It is also to be understood that the description herein generally describes both apparatus 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 may be combined in any manner so long as such combinations are not explicitly contradictory to each other. Embodiments 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 combination or exchange is clearly contradictory to the overall functionality 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. Figure 1 shows the body of a patient with an implanted lubrication device for lubrication of the hip and / or knee joint.
Figures 1A and 1B show the hip and knee joints of Figure 1, respectively, and have injection members of the implanted lubrication device inserted therein.
1C shows a side view of the knee when a medical device is provided.
1D shows a cross-sectional view of a medical device according to an aspect.
1E shows the major components of the implanted lubrication apparatus.
1F shows a motor-driven implanted lubrication apparatus for establishing a circulating flow path.
Figure 2A shows an implanted lubrication apparatus with a drive device and an injection needle.
Fig. 2B is a diagrammatic representation of the lubrication apparatus of Fig. 2A with some modifications.
Figure 2C shows a cross-sectional view of the component aspect of the implanted lubrication apparatus.
Figure 2D shows a motor-driven pump unit suitable for use in connection with the embodiment shown in Figure 1F.
Figure 3 shows a medical device according to one aspect comprising an artificial contact surface.
Figure 4 shows a cross-section of a medical device according to one aspect comprising an artificial contact surface.
5 is a front view of a human patient showing a hip joint.
6 is a side cross-sectional view of a human patient when performing a laparoscopic / arthroscopic examination procedure.
Fig. 7 shows a hip joint portion when a small hole is formed in the pelvic bone.
8A shows the hip joint portion when a small hole is formed in the pelvic bone.
Figure 8b shows a cross section of the hip joint when the medical device is provided through a hole in the pelvic bone.
Figure 9a shows a cross section of the hip joint when a medical device is provided through a hole in the pelvic bone.
Figure 10 shows a cross section of a hip joint provided with a medical device connected to an implantable lubrication system.
11A-C show a surgical instrument for use in a method of providing a medical device according to any of the aspects described above.
Figure 12 shows a cross section of a hip joint with the medical device being implanted and connected to an implantable container.
13A shows a side cross-sectional view of the hip joint when a hole is formed through the femur.
13B shows a cross section of the hip joint when a 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.
Figure 13d shows the container configured to be connected to the medical device in more detail.
Figure 14 shows the injection of lubricant into the implantable injection port.
15 shows an implantable medical device in an opposite embodiment.
16 shows a portion of the hip joint when the implantable medical device is positioned in the opposite embodiment.
Figure 17 shows the hip joint portion when the implantable medical device is positioned in the opposite embodiment.
Figure 18 shows the hip joint portion when the implantable medical device is positioned and connected to the container in an opposite embodiment.
Figure 20 shows a front view of a knee of a human patient provided with a medical device.
Figure 21 shows an implantable lubrication system.
Figure 22a shows a side view of the knee when a medical device is provided to the femur.
Figure 22B shows a side view of the knee when a medical device is provided to the shin bone.
Figure 23 shows a medical device comprising an artificial knee joint surface.
Figure 24 shows a medical device comprising an artificial knee joint surface.
Figure 25a shows a medical device comprising multiple medical device parts.
Figure 25b shows the assembly of a medical device including multiple medical device parts.
Figure 26 shows a medical device when the medical device comprising multiple medical device parts is secured to the shin bone.
Figure 27 shows the shape of an implantable medical device according to one embodiment when secured to a shin bone and connected to a container and an injection port.
Figure 28 shows a front view of an intermittent patient provided with an implantable infusion system.
29 shows the implantable lubrication system in more detail.
30 shows in more detail an implantable circulating lubrication system.
Figure 31 shows an implantable circulating lubrication system including a filter in more detail.
32 shows an implantable lubrication system for lubrication of a hip joint surface.
Figure 33A shows a first state of an implantable lubrication system including a retractable needle.
Figure 33B shows a second state of the implantable lubrication system including a retractable needle.
34 shows a system for treating a disease, comprising a system of the present invention implanted in a patient.
35-49 schematically illustrate various aspects of a system for wirelessly powering the device shown in Fig.
Figure 50 is a schematic block diagram illustrating the supply structure of an appropriate amount of energy used for operation of the apparatus shown in Figure 34;
Figure 51 schematically illustrates an aspect of the system, wherein the device is an energy-operated device that is carried by a wire.
Figure 52 is a block diagram illustrating in greater detail the arrangement for controlling the transfer of radio energy used for operation of the apparatus shown in Figure 34;
53 is a circuit for the configuration shown in Fig. 52, according to an embodiment capable of being performed.
Figures 54-60c illustrate various methods of providing a hydraulic or pneumatic energy delivery system for 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 drawings, like reference numerals designate the same or corresponding elements in several views. It is to be understood that these drawings are for the purpose of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention in any way. Thus, all references to directions such as "above" or "below " In addition, any direction shown in the figures 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 method as well as some embodiments or portions of the method may be combined in any manner. All examples herein are to be regarded only as a part of the general description, and thus 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.1 shows a body of a patient to which a lubrication apparatus is implanted, which is composed of a
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 liquids shown in Fig. 1 are treated with the joint, hip and knee respectively in more detail. 1A and 1B, the
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 traditional methods of implanting a lubrication apparatus, namely, a conventional method of disposing an
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.Figure 1C shows a medical device according to one embodiment, wherein the medical device includes a first
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.FIG. 1D shows an implantable medical device according to an embodiment in which the medical device can replace a portion of the hip joint. The medical device includes a plurality of
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 an implanted lubrication apparatus and its major components. The lubrication apparatus of FIG. 1E includes a reservoir R for storing a lubricant, an
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 the lubrication apparatus according to the present invention. The pump P driven by the motor M has a structure in which the reservoir R is divided into two
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.The embodiment shown in FIG. 1F can cover a wide variety of storage types, but only specific storage types are described below. The volume of the reservoir R shown in Fig. 1F is divided into two sections by 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 controlled wirelessly by a control unit C which is 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 provide a galvanic contact through the skin of the patient. Preferably, in a case where the control unit C is programmable, preferably wirelessly or galvanically, from outside the patient's body, in order to suitably adjust the configuration of the control unit according to the change request, the control unit C controls the motor M Lt; / RTI > The control unit C determines not only the time period between the injection cycles but also the amount of lubricating liquid injected into the space in each injection cycle. In place of or instead of the control unit C, a pressure-sensitive switch for actuating the motor M can be disposed subcutaneously.
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 of providing 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. 1F, the in vitro primary energy source E is connected to an energy conversion device T that converts energy of a first type into a second form, such as electrical energy, Type energy. The electric energy is used to charge the capacitor (A), which 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 or sonic signal. For example, the energy conversion device T shown in FIG. 1F may function as a solar cell, but may also be suitable for a particular type of wavelength signal of the primary energy source E. Further, the energy conversion device T may be configured to convert the temperature change into electrical energy. Instead of an external primary energy source (E), an implantable primary energy source (E), such as a capacitor (A), may be replaced by a battery of a longer lifetime. The energy signal can also be used to convey the control signal of the control unit C through appropriate modularization of the energy signal, regardless of whether the energy is delivered wirelessly or wireline, 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 detail view of an implanted lubrication apparatus that includes an
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
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.2A, as the pressure in the reservoir R is increased by the action of the movable /
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 to move the
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 FIG. 2B. The drive mechanism D includes a
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 securely seal. Thus, the
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
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.Figure 2C shows a very small lubrication device that is implanted subcutaneously so that the
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
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
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
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 apparatus shown in Fig. 2C operates as follows. When the movable /
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 apparatus shown in FIG. 2C provides several advantages, such as not using any gas chambers and requiring no special sealing of the movable /
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 motor-pump units are well described in WO 2004/012806 A1, and other pump units described in this document can be used in combination with the present invention. The motor pump unit includes a valve pump assembly wherein the membrane pump P and the
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
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
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 as
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.Figure 3 illustrates a medical device according to an embodiment in which the medical device may replace the contact surface of the femur's femur of a human patient. In the medical device according to this embodiment, the
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.4 shows a medical device including a plurality of channels connected in a fluid-flow manner with a reservoir (non-reservoir) via a
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.Figure 5 is a front view of a human patient's body illustrating a laparoscopic / arthroscopic hip arthroplasty procedure to provide a medical device according to any of the embodiments of the present invention in a direction opposite the
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 body side view of a human patient showing the hip joint shown in the fragmentary view. The hip joint consists of the femoral head (6), which is the upper part (7) of the femur, and the femoral head (5), which is the uppermost part of the femur. The
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.FIG. 7 shows dissection of the
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.8A shows a second, much
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 section of the hip joint in which a medical device is provided between the
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 piece when a medical device is provided through a
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 hip joint section in which a medical device according to another embodiment is provided in the hip joint and replaces the contact surface of the femoral head. The medical device includes an
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.Figure 10 shows a hip joint provided with an implantable medical device capable of replacing the acetabular interface. The medical device includes an
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 illustrates 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
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.Fig. 11B shows a surgical instrument capable of inserting a prosthesis, artificial organ part or parts necessary for forming or providing a hip surface according to the second embodiment. Fig. In this embodiment, the surgical instrument further comprises a parallelly disposed section 79 that enhances and facilitates the access of the device from the acetabulum to the hip joint 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.Fig. 11C shows a surgical instrument capable of inserting artificial organs or parts or parts necessary to form or provide a hip surface as a third embodiment. Fig. In this embodiment, the surgical instrument further comprises two
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.Figure 12 shows a hip joint section provided with a medical device. Although the implantable medical device is adapted to replace the acetabular surface and to be inserted into the
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 joint section. The femur (7) has a recent upper part consisting of a proximal femoral neck (6) and a femoral head (5). In Fig. 13A, the
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.Fig. 13 (b) shows a hip joint section in which the medical device is provided in the
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 section when the
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 includes an interconnecting portion 111 disposed at the distal end of the storage unit, a
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 an
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
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 a medical device according to Fig. 15 showing when the medical device is placed inside the hip joint. Fig. The first
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.Figure 17 shows the attachment of the
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.18 shows another embodiment in which a portion of the medical device comprising a convex artificial hip surface disposed on the
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.Figure 19 shows the right leg of a human patient. A femur (102) having a distal portion comprising an outer joint bump (105), an inner joint bump (106) and a region between the outer and the inner joint bumps. The distal section of the
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.Figure 20 shows the knee joint in which the artificial knee surfaces 130 and 116a are provided at the distal portion of the
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.Fig. 21 shows a front view of the human patient's body where the
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 shows an embodiment of the case where the medical device includes an artificial knee joint 115 surface that clamps the medial, lateral or medial and lateral
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 in which the medical device including the
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 a knee joint implantation. 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
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.Figure 24 is a side cross-sectional view of a medical device, showing that
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.25 shows a medical device for a knee joint implant in a human patient comprising a
도 25b는 도 25a의 의료 장치를 조립한 경우를 보여준다.Fig. 25B shows a case where the medical device of Fig. 25A is assembled.
도 26은 도 25a 및 25b에 따른 의료 장치가 경골(104)에 고정된 경우를 보여준다.Fig. 26 shows a case where the medical device according to Figs. 25A and 25B is fixed to the
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.FIG. 27 shows the proximal portion of the tibia, where a medical device including an artificial contact surface 1160 is secured to the
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 implanted with the
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 detail view of an
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.Figure 30 illustrates the use of any of the medical devices described herein, in accordance with an embodiment, in which the implantable lubrication system is a cyclic lubrication system that includes one
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 circulating lubrication, which can utilize any of the medical devices described herein, which further includes a filter element 132 for filtering the lubrication fluid. The filter can self-clean and out filtered matter is assigned through a disposal channel 133 into a vessel attached to abdominal or ablation channel 133 of a human patient. Through filtration of the
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 lubrication fluid of Fig. 29 lubricates the implantable medical device, including the
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.Figure 33A illustrates an alternative embodiment of the presently described embodiments of the present invention in which the lubrication system includes a
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.Figure 33B shows a lubrication system in which a
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.Figure 34 illustrates an example of a system for treating a disease comprising an
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
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: a sonic signal, an ultrasonic signal, an electromagnetic wave signal, an infrared signal, a visible light signal, an ultraviolet signal, a laser beam signal, a microwave signal, Signal and gamma radiation signal. In another example, the wireless energy signal may comprise 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
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, the
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, the wireless energy delivered by the
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 radio energy may include a sound wave, and the
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 The other of which is preferably non-magnetic, non-motile, 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 delivery device can be controlled outside the patient's body to emit electromagnetic radio energy and the implanted electromagnetic radio energy can be used to operate the implant. Alternatively, the energy delivery device may be controlled outside the patient ' s body to emit non-magnetic radio energy and operate the device 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
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 may be a frequency, amplitude or phase modulated signal, or a combination thereof. Alternatively, the radio control signal may be an analog signal, a digital signal, or a combination thereof. The radio control signal may comprise 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. Such a carrier signal may comprise a digital signal, an analog signal, or a combination thereof. When the control signal comprises an analog signal, a digital signal, or a combination thereof, the wireless remote control may transmit an electromagnetic carrier signal for carrying a digital control signal or an 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. Fig. 35 shows the system of Fig. 34, which includes the implanting
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. 36 is an embodiment similar to that of Fig. 35, in the embodiment of Fig. 36, for inverting the implanted
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. 37 is an embodiment similar to that of Fig. 35. In the embodiment of Fig. 37, an
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 that of Fig. 35 in which, in the embodiment of Fig. 38, an actuating device in the form of an
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 the actuation device may be a pneumatically actuated device, instead of the hydraulically actuated implanted
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
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 may be replaced by a manual control of any implanted portion, such as a push button located below the skin of the patient, for example, which is largely indirectly accessible to the patient by 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. Fig. 39 shows an embodiment of the present invention that includes an external
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. Fig. 40 shows an embodiment of an implanted internal control (e. G., An external energy transfer device) 1004 controlled by a wireless remote control of an external
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 is programmable outside the patient ' s body. In one example, the internal control unit can be programmed to control the
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
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. 41 is an embodiment similar to that of Fig. 35, in which the embodiment of Fig. 41 includes a
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 differs from the embodiment shown in Fig. 41 in that the embodiment of Fig. 42 differs in that an
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. 43 is an embodiment similar to that of Fig. 42, in which the embodiment of Fig. 43 is different in that
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, in which the embodiment of Fig. 44 differs in that the
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
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
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. 45 is similar to FIG. 41, but shows a structure in which a
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 shows an embodiment similar to Figure 52, but with the implanted elements connected differently. Therefore, in this example, the
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. Figure 47 schematically shows a combination of implanted elements of an apparatus for achieving various communication functions. Basically includes an implanted
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, including a sensor or
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 to the external control unit via the internal control unit. Feedback may be sent out of the body via a separate communication system with an energy delivery system or 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. An
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. Information relating to charging of the
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
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. Figure 49 is an alternate embodiment, in which the
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 may include an external data communicator and an internal portable data communicator. The portable internal data communicator is capable of communicating with the 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 may provide 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. Figure 50 is a graphical representation of one or more of the functional parameters of a device or system to provide an accurate amount of energy to the implanted
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 Figure 50, the skin of the patient is indicated by the
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 transmitted to a device (not shown) that includes a primary coil disposed in an
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 may be compared to the energy used by the implanted elements of the device. The expression "used (used) energy" is understood to include energy stored by the implanted elements of the apparatus. The control apparatus includes an external control unit 1004b that controls the
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. An energy source such as the
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 characteristic may be regularly measured to determine the current state of the battery and stored as state information in appropriate storage means within the
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
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, the sensor measurement value can be directly transmitted to the external control unit 1004b, and by determining the energy balance and / or the presently necessary energy amount by the external control unit 1004b, the function of the
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 apparatus of FIG. 50 is more efficient than the previous solution by using feedback of information indicating the required energy, which is the actual energy usage compared to the received energy, for example, The energy difference, or the energy reception ratio, which is compared with the energy ratio used by the < / RTI > The
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
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 may be conveyed by a separate communication system comprising a receiver and a transmitter, or may be integrated into an energy system. According to the present invention, this integrated information feedback and energy system comprises an implantable internal energy receiver for receiving radio energy, the internal energy receiver comprising a first electronic circuit connected to the first coil and the first coil, And the energy transmission unit includes a second electronic circuit connected to an external second coil and a second coil. The second coil outside the energy transmission unit transmits the wireless energy received by the first coil of the energy reception unit. The system further includes a power switch for turning on and off the connection of the first internal coil to the first electronic circuit so that feedback information relating to charging of the first coil is transmitted to the first coil Is switched on and off by the external energy transmission unit in the form of a change in the impedance of the load of the external second coil. In implementing the present system in the apparatus of FIG. 50, the
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
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 delivered can be controlled by adjusting various transmission parameters within the
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. The system may also be used to obtain information about the coupling coefficient between the coils in the TET system to determine the optimal position of the outer coil associated with the inner coil and to calibrate the system to optimize energy transfer. In this case, the amount of energy transferred is compared with the amount of received energy. For example, in the case of moving the outer coil, the coupling coefficient can be changed, and by the precisely marked movement, the outer coil can obtain the optimum position for energy transfer. Preferably, the amount of energy transferred by the outer coil is corrected so that feedback information can be obtained in the determination device before the coupling coefficient becomes maximum.
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 coefficient may be used as feedback of the energy transfer process. In this case, the energy system of the present invention includes an implantable internal energy receiver for receiving radio energy and an external energy transmitter for transmitting radio energy. The energy receiving unit includes a first electronic circuit connected to an inner first coil and a first coil. The external energy transmitting portion includes a second electronic circuit connected to an external second coil and a second coil. The second coil outside the energy transmission unit transmits radio energy received by the first coil of the energy reception unit. The system further includes a feedback device for externally transmitting the amount of energy received by the first coil as feedback information. The second electronic circuit receives the feedback information and compares the amount of energy delivered by the second coil with the feedback information related to the amount of energy received at the first coil to determine the coupling coefficient between the first coil and the second coil And a judgment device for obtaining the judgment result. The energy transmission unit can adjust the transmitted energy according to the acquired 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
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 the received energy to the
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 implanted
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
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 Figures 50 and 52 illustrate some possible but non-limiting implementations of how the various functional components depicted are arranged and how they are interconnected. It will be readily apparent to those skilled in the art that many modifications and variations are possible within the scope of the 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. Figure 53 schematically shows one energy balance measurement circuit, i.e., an energy balance control system, in a proposed design of a system for controlling the transmission of radio energy. The energy balance measurement circuit is tuned to 2.5V and has an associated output signal proportional to the energy imbalance. The derivative of this output signal shows how the values rise and fall and how quickly these changes occur. 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. Thus, the digital information can be transmitted to an external energy delivery device to control the level of transmitted energy. Another possibility is that you can have a complete analog system using a comparator. The comparator compares the energy balance levels with predetermined maximum and minimum thresholds and transmits 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. Figure 53 shows a circuit implementation of a system for transferring energy from the outside of a patient's body to an implanted energy utilizing element of the device of the present invention using inductive energy transfer. The inductive energy transfer system generally uses an external transfer coil and an internal receiving coil. Although the receiving coil L1 is schematically shown in Fig. 53, the transmitting coil is not shown.
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 the method of conveying information to the external energy transmitter can be implemented by many different methods. The above-described method of evaluating and delivering the information and the information is only an example for implementing the control system.
회로에 대한 상세한 설명Detailed description of the circuit
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 symbols Y1, Y2, Y3, etc. denote test points in the circuit. The elements and their values in the figures are values that work in a particular implementation that is 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. Energy to operate on the circuit is received by the energy receiving coil L1. The energy for the implanted element, in this case, is transmitted at a frequency of 25 kHz. The energy balance output signal is at 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 may be combined in many different ways. For example, the
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 with respect to Figures 50, 52, and 53 provide a method and system for controlling the transfer of wireless energy to an implanted energy-utilizing element of an electrically-operable device. Such a method and system can be defined as a general expression 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, there is provided a method for controlling the transfer of wireless energy to an implanted energy-utilizing element of an implantable device. The wireless energy (E) is transmitted from an external energy source external to 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 consuming element of the device and supplies the received energy directly or indirectly to this energy consuming element. The energy balance is established between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the device. With this determined energy balance, the transmission of the radio energy E from the external energy source is controlled.
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 can be delivered inductively 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 radio energy based on a predetermined energy balance change, a change in the energy balance can be detected. It is possible to detect an energy difference between the energy received by the internal energy receiving unit and the energy used in the medical equipment and to control the transmission of the wireless energy 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 energy transfer, it is possible to reduce the amount of radio energy transmitted when the energy balance is increasing by detection of a change in the energy balance, and conversely, by detecting a change in the detected energy balance, The amount of wireless energy to be transmitted can be increased. The decrease / increase of the transmitted energy may correspond to the detected change rate.
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 the energy received is greater than the energy used, the amount of radio energy transmitted may be increased and conversely the energy received by the detected energy difference is less than the energy used The amount of wireless energy to be transmitted can be reduced.
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 described above, the energy used in the medical device may also be used to operate the medical device and / or 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 patient's physical parameters have been determined, energy may be transferred for use and storage according to the rate per time unit determined based on these parameters. The total amount of energy transferred 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. Detecting a difference between the total amount of energy received by the internal energy receiver and the total amount of used and / or stored energy, and determining whether the detected difference is an integral over time of the measured electrical parameter time, this integral may be that determined for the monitored voltage and / or current associated with 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. If a derivative over time of the measured electrical parameter associated with the amount of energy used and / or stored is determined, then this differential may be that determined for the monitored voltage and / or current associated with 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 radio energy from an external energy source is achieved by applying an electrical pulse having a leading edge and a trailing edge from a first electrical circuit to an external energy source and applying a first The length of the time interval and / or the length of the second time interval between successive trailing and leading edges of the electric pulse, and transmitting the wireless energy. The energy generated and transmitted from the electric pulse can be changed in power, and the power change depends on the length of the first and / or second time interval.
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 pulses may be substantially constant even when the first and / or second time interval is varied. In the case of applying an electric pulse, the electric pulse can be kept constant except in the case of varying the first and / or second time interval. The amplitude of the electric pulses may be substantially constant, except when varying the first and / or second time interval. The electric pulses may also be varied by changing only the length of the first time interval between successive leading edges of the electric pulses and the trailing edge.
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 in the case of applying a series of pulses the pulse train comprises 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 fed in succession, wherein a second time interval between the trailing edge of the second electric pulse in the first pulse train and the leading edge of the first electric pulse of the second pulse train The length can 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 electric pulses may have a substantially constant current and a substantially constant voltage. Further, the electric pulses may have a substantially constant frequency. Electric pulses in the pulse train may 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 feature time period or a first time constant and, in the case of effectively varying the energy delivered, such a frequency time period may be a first feature time period or Within a range of time constants 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 including the apparatus described above is provided for controlling the transfer of wireless energy supplied to an implanted energy-using element of the apparatus. Broadly, the system includes a control device for controlling the transfer of radio energy from the energy delivery device and an implantable internal energy receiver for receiving the transmitted radio energy. The internal energy receiver is connected to an implantable energy utilization component of the device and directly or indirectly supplies the received energy to the implantable energy utilization component. The system may further comprise a determination device configured to determine an energy balance between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the implantable energy usage element of the device. The control device controls the transfer of radio 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 part of the
또한, 시스템은 이하에 설명하는 요소 중의 임의의 것을 포함할 수 있다. The system may also 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 radio 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 the energy balance. The control device controls the transfer of radio energy based on the change in the detected 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 determination device is configured to detect a difference between the energy received by the internal energy receiver and the energy used in the implantable energy usage element of the device. The control device controls the transfer of radio energy based on the 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. The control device controls the external energy transfer device to reduce the amount of radio energy delivered when the change in the detected energy balance indicates that the energy balance is increased and that the change in the detected energy balance results in an energy balance The external energy transfer device is controlled to increase the amount of radio energy transmitted. The increase / decrease of the amount of energy delivered 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 if the detected energy difference indicates that the received energy is greater than the used energy; If the detected energy difference indicates that the received energy is less than the energy used, the external energy transfer device is controlled to increase the amount of radio energy transmitted. The increase / decrease of the delivered energy amount 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 to be 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 physical parameters of the patient are determined, the energy delivery device transmits energy for use and storage according to the delivery rate per unit of time determined by the determination device based on these parameters do. The determination device determines the total amount of energy transferred 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 is detected between the total amount of energy received by the internal energy receiver and the total amount of energy used and / or stored, and this detected difference is related to the time integral of the measured electrical parameter If so, the determination device determines that it is an integral to the monitored voltage and / or current associated with 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. If the time-dependent derivative of the measured electrical parameter related to the amount of used and / or stored energy is determined, the determining device determines that this differentiation is for the monitored voltage and / or current associated with 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 delivery device includes an outer coil located outside the human body and an electrical circuit supplying power to the outer coil with electrical pulses delivering radio energy. The electrical pulse has a leading edge and a trailing edge, and the electrical circuit has a first time interval between successive leading edges and a trailing edge, and / or a second trailing edge between successive trailing edges of the electrical pulse and a leading edge And is configured to change the power of the transmitted wireless energy by changing the interval. Therefore, the energy receiving unit that receives the transmitted wireless energy has a changed power.
- 전기 회로는 제1 및/또는 제2 시간 간격을 제외하고는, 일정하게 유지되도록 전기 펄스를 전달한다. The electric circuit delivers an electric pulse so as to remain constant, except for the first and / or second time interval.
- 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, by varying the first and second time intervals only within a first time constant, when the length of the first and / or second time interval changes, Allow the power to change.
- 전기 회로는 전기 펄스의 연속하는 리딩 에지와 트레일링 에지 사이의 제1 시간 간격의 길이만을 변경시킴으로써 변화되는 전기 펄스를 전달한다. The electrical circuit carries electrical pulses that change by changing only the length of the first time interval between successive leading edges of the electrical pulses and the trailing edge.
- 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 heat 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 electric pulse in the first pulse train and the leading edge of the first electric pulse in the second pulse train is changed by the first electric circuit.
*- 전기 회로는 전기 펄스를, 실질적으로 일정한 높이, 진폭, 세기, 전압, 전류 및/또는 주파수를 갖는 펄스로서 제공한다. The electric circuit provides the electric pulse as a pulse having a 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 electrical circuit has a time constant and the length of the first and / or second time interval is varied by varying the first and second time intervals only in the range of the first time constant, so that the power delivered through the first coil .
- 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 comprises a first time constant or provides an electrical pulse that changes the length of the first and / or second time interval 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. Figures 54-57 show in block diagram form four different methods of supplying hydraulic or pneumatic power to an implant 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 the
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
도 56은 이식 장치(10), 양방향 펌프(1009) 및 유체 저장부(1013)를 나타낸다. 56 shows the
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 subsystem having a first closed system for controlling a second closed system; The servo system includes a
서보 저장부(1050)는 이식 장치의 일부가 될 수 있다. The
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 under the patient ' s skin and operates by pressing its outer surface with a finger. This system is shown in Figs. 58A to 58C. 58A, the flexible
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. 58B shows a state in which the fluid stored in the fluid reservoir is introduced into the conduit (not shown) by the user such as the patient to which the
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
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 a hydraulic or pneumatic operation will be described with reference to Fig. 59 and Figs. 60A to 60C. The block diagram of Figure 59 includes a first closed system for controlling a second closed system. The first closed system includes a
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 to 60C. As in the previous embodiment, the fluid reservoir is located below the patient ' s skin and operates by pressing the outer surface with a finger. The
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
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 Figures 58a-58c, the
*상기 설명한 여러 요소는 도면에서 특정의 배치를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이들의 위치는 그 용도에 따라 달라질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. * While the various elements described above are shown as having particular arrangements in the figures, it will be understood that their location may vary depending upon the application.
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 mimicking a natural mucus of the hip joint.
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, one or more channels may be connected directly to the reservoir or injection port without having a conduit. Various embodiments, or portions thereof, as well as any method, or portions thereof, may be combined in various ways. It is to be understood that all examples are part of the general description and may be combined in any manner in the usual manner. The 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 of the invention described above may be combined in any number of ways, as long as they are not specifically contradictory. The invention has been described as a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. Each feature of the various embodiments is capable of being combined or altered and such combinations or changes are possible without departing from the overall functionality of the apparatus.
Claims (15)
비구 접촉면의 표면을 대체하며 고관절에 이식시 윤활되도록 구성된 오목한 인공적 비구 접촉면(65);
윤활액을 보유하기 위한 용기(1108);
상기 용기로부터 윤활액을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 유입구(1123);
상기 오목한 인공적 비구 접촉면에 적어도 부분적으로 일체화되는 적어도 하나의 채널(1105)로서, 상기 오목한 인공적 비구 접촉면의 표면에 상기 윤활액을 분배하기 위해 적어도 하나의 유입구와 유체 소통하는, 채널;
상기 인공적 비구 접촉면을 윤활시키기 위해 상기 용기로부터 상기 윤활액을 상기 인공적 비구 접촉면에 비침습적으로 수송하도록 구성된 작동 장치(1007); 및
상기 용기를 재충전하기 위한 이식가능한 주입 포트(1107)
를 포함하는, 이식가능한 의료 장치. An implantable medical device for implantation in a patient's hip,
A concave artificial acetabular interface 65 that replaces the surface of the acetabular interface and is adapted to be lubricated when implanted in the hip joint;
A container 1108 for holding the lubricant;
At least one inlet (1123) configured to receive a lubricant from the container;
At least one channel (1105) at least partially integral with the concave artificial acetabular interface, the channel being in fluid communication with at least one inlet for dispensing the lubricant to a surface of the concave artificial acetabular interface;
An actuating device (1007) configured to non-invasively transport said lubricant from said container to said artificial acetabular interface to lubricate said artificial acetabular interface; And
An implantable injection port 1107 for refilling the container,
And an implantable medical device.
상기 용기는 압축된 윤활액으로 미리 채워지도록 구성된, 이식가능한 의료 장치. The method according to claim 1,
Wherein the container is configured to be pre-filled with a compressed lubricant.
상기 작동 장치는,
a. 에너지 공급된 작동 장치,
b. 전동식 작동 장치, 및
c. 상기 인공적 비구 접촉면을 윤활시키기 위해 상기 용기로부터 상기 인공적 비구 접촉면까지 윤활액을 펌핑하도록 구성된 펌프(P; 1009)
중 적어도 하나인 것인, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The operating device includes:
a. Energized operating devices,
b. An electric operating device, and
c. (P) 1009 configured to pump the lubricant from the container to the artificial acetabular interface to lubricate the artificial acetabular interface,
Of the implantable medical device.
상기 용기와 상기 인공적 비구 접촉면 사이의 연결을 폐쇄시키도록 구성된 밸브를 더 포함하는, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a valve configured to close a connection between the container and the artificial acetabular interface.
상기 용기는, 상기 인공적 비구 접촉면과 분리된 유닛에 위치되며, 도관(1106)을 통해 상기 인공적 비구 접촉면에 연결되도록 구성되는, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the container is located in a unit separate from the artificial acetabular interface and is configured to be connected to the artificial acetabular interface via a conduit.
상기 용기는 용기의 체적을 변화시키기 위해 이동 가능한 벽 부분(110)을 포함하는, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the container comprises a movable wall portion (110) for varying the volume of the container.
상기 이식가능한 의료 장치는
적어도 하나의 유출구(131), 및 상기 인공적 비구 접촉면에 적어도 부분적으로 일체화되는 적어도 하나의 추가 채널을 더 포함하고,
윤활액이 상기 유출구를 통해 상기 인공적 비구 접촉면으로부터 나가고 상기 유입구(130)를 통해 상기 인공적 비구 접촉면으로 들어가는 순환을 가능하게 하도록 구성된, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The implantable medical device
At least one outlet (131), and at least one additional channel at least partially integrated with the artificial acetabular interface,
To allow circulation of lubricant through the outlet through the artificial acetabular interface and into the artificial acetabular interface through the inlet (130).
a. 상기 윤활액을 순환시키도록 구성된 작동 장치(1107),
b. 순환하는 윤활액에 액체를 추가하도록 구성된 용기, 및
c. 순환하는 윤활액을 청소하도록 구성된 필터(132)
중 적어도 하나를 더 포함하는, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
a. An operating device 1107 configured to circulate the lubricant,
b. A container configured to add liquid to the circulating lubricant, and
c. A filter 132 configured to clean the circulating lubricant,
≪ / RTI >
상기 용기는
a. 환자의 뼈 내부에 적어도 부분적으로 위치되는 것,
b. 환자의 골반골 내부에 적어도 부분적으로 위치되는 것,
c. 피하, 또는 신체 내 강(cavity) 내에 위치되는 것,
d. 피하, 또는 i) 복부 영역, ii) 사타구니 영역, iii) 골반 영역 및 iv) 넓적다리 영역으로 구성되는 영역들의 그룹으로부터 선택되는 환자 신체 내 영역에 있는 강 내에 위치되는 것,
e. 복부에 위치되는 것,
f. 피하로 이식되는 것, 및
g. 뼈와 연결되게 이식되는 것
중 적어도 하나가 되도록 구성되는 것인, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The container
a. At least partially positioned within the bone of the patient,
b. Positioned at least partially within the pelvic bone of the patient,
c. Subcutaneously, or in a cavity in the body,
d. Subcutaneous, or intra-abdominal region, ii) a groin region, iii) a pelvic region, and iv) a thigh region,
e. Located in the abdomen,
f. Implanted subcutaneously, and
g. Implanted in connection with bones
The implantable medical device being configured to be at least one of:
상기 용기는 상기 윤활액에 압력을 제공하도록 구성된, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the container is configured to provide pressure to the lubricant.
상기 용기는,
a. 스프링(1109)으로 부하되는 것
b. 압축 가스를 유지하도록 구성된 챔버(GAS)를 포함하는 것,
c. 압력을 생성하도록 구성된 탄성 벽을 포함하는 것,
d. 파릴렌 코팅된 실리콘 탄성 벽을 포함하는 것
중 적어도 하나인 것인, 이식가능한 의료 장치. 11. The method of claim 10,
The container may include:
a. Loaded by spring 1109
b. Including a chamber (GAS) configured to hold a compressed gas,
c. Including an elastic wall configured to generate pressure,
d. Containing parylene-coated silicone elastic walls
Of the implantable medical device.
상기 이식가능한 의료 장치를 수동적이고 비침습적으로 제어하며, 환자에 이식가능한 적어도 하나의 스위치(1006), 무선 원격 제어, 및 상기 이식가능한 의료 장치에 유압식으로 연결되어 유압식 용기를 수동으로 가압하여 조절되도록 구성된 이식가능한 유압식 용기(1013) 중 적어도 하나를 포함하는 시스템
을 포함하는, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
At least one switch (1006) operable to passively and non-invasively control the implantable medical device and implantable in a patient, a wireless remote control, and a controller operatively connected to the implantable medical device RTI ID = 0.0 > 1013 < / RTI >
Wherein the implantable medical device comprises:
시스템을 포함하며,
상기 시스템은
상기 이식가능한 의료 장치(10)의 이식가능한 에너지 소비 부품들에 전력을 가하기 위한 내부 에너지원; 및
환자의 신체 외부로부터 에너지 전달 장치(1004)에 의해 비침습적이고 무선으로 에너지를 공급하도록 구성된 내부 에너지원(1002)으로서,
상기 에너지 전달 장치로부터 전송되는 에너지에 의해 충전가능한, 시스템에 포함되는 이식가능한 내부 에너지원, 및
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. 3. The method according to claim 1 or 2,
System,
The system
An internal energy source for applying electrical power to the implantable energy consuming components of the implantable medical device (10); And
An internal energy source (1002) configured to non-invasively and wirelessly supply energy from an outside of a patient's body by means of an energy delivery device (1004)
An implantable internal energy source included in the system that is chargeable by energy transferred from the energy delivery device, and
At least one implantable energy-consuming component of a system for energizing wireless energy
To transmit wireless energy to at least one of the inner energy source
≪ / RTI >
센서 및/또는 측정 장치를 더 포함하는 시스템을 포함하고,
상기 측정 장치는
환자의 적어도 하나의 물리적 파라미터; 및
상기 이식가능 의료 장치에 관련된 적어도 하나의 기능적 파라미터로서, 내부 에너지원을 충전하기 위한 에너지 전달에 상관된 기능적 파라미터 및 상기 이식가능 의료 장치에 관련된 기능적 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 기능적 파라미터
중 적어도 하나를 감지하거나 측정하고,
상기 이식가능 의료 장치는 환자의 신체 내부로부터
- 포함된 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 이식가능 의료 장치에 관련된 적어도 하나의 기능적 파라미터 및 환자의 적어도 하나의 물리적 파라미터 중 적어도 하나와 관련된 것인, 이식가능한 의료 장치. 14. The method of claim 13,
A system further comprising a sensor and / or a measuring device,
The measuring device
At least one physical parameter of the patient; And
At least one functional parameter associated with the implantable medical device, the functional parameter comprising at least one of a functional parameter associated with energy transfer for filling an internal energy source and a functional parameter associated with the implantable medical device,
Or < / RTI >
The implantable medical device may be placed within the body of a patient
- an implantable internal control unit,
- an external control unit external to the patient's body,
- an external control unit which is external to the patient's body, via an internal control unit,
- via an internal control unit in accordance with the programming of the internal control unit performed by the external control unit,
Further comprising a feedback device for transmitting feedback information,
Wherein the feedback information is associated with at least one of a functional parameter associated with the implantable medical device and at least one physical parameter of the patient.
상기 작동 장치는 상기 인공적 비구 접촉면을 윤활시키기 위해 윤활액을 상기 용기로부터 상기 인공적 비구 접촉면에 이동시키도록 구성된 미리 가압된 용기인 것인, 이식가능한 의료 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the actuating device is a pre-pressurized container configured to move lubricant from the container to the artificial acetabular interface to lubricate the artificial acetabular interface.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9308094B2 (en) | 2012-05-14 | 2016-04-12 | Moximed, Inc. | Active and passive devices for redistributing forces for the medial and lateral knee |
WO2014159561A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Moximed, Inc. | Active and passive devices for redistributing forces for the medial and lateral knee |
US11387983B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-07-12 | Micron Technology, Inc. | Secure medical apparatus communication |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5120312A (en) * | 1990-04-20 | 1992-06-09 | Regents Of The University Of Minnesota | Method and apparatus for catheterization |
WO1995001139A1 (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-12 | Ao-Forschungsinstitut Davos | Lubricated cup for total joint prosthesis |
US5681289A (en) * | 1995-08-14 | 1997-10-28 | Medicinelodge Inc. | Chemical dispensing system |
US20070088442A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Microchips, Inc. | Passive wear-indicating sensor for implantable prosthetic device |
JP2009514580A (en) * | 2005-11-02 | 2009-04-09 | インジェクティカ アーゲー | Implantable injection device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5378228A (en) * | 1991-12-16 | 1995-01-03 | Schmalzried; Thomas P. | Method and apparatus for joint fluid decompression and filtration with particulate debris collection |
GB9403547D0 (en) | 1994-02-24 | 1994-04-13 | Montgomery Richard J | Device for use with joint prostheses |
US6761741B2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-07-13 | Kazuho Iesaka | Prosthetic joint |
US8057458B2 (en) | 2006-10-30 | 2011-11-15 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Method for treating facet pain |
WO2009039164A1 (en) | 2007-09-17 | 2009-03-26 | Linares Medical Devices, Llc | Artificial ligaments for joint applications |
AU2008311424B2 (en) * | 2007-10-11 | 2015-02-12 | Implantica Patent Ltd. | Implantable device for external urinary control |
-
2010
- 2010-07-12 KR KR1020207015787A patent/KR102344431B1/en active IP Right Grant
- 2010-07-12 CN CN201510802526.6A patent/CN105310800B/en active Active
- 2010-07-12 KR KR1020217042263A patent/KR20220000916A/en not_active Application Discontinuation
- 2010-07-12 KR KR1020177022411A patent/KR101887226B1/en active IP Right Grant
- 2010-07-12 KR KR1020127003700A patent/KR101769113B1/en active IP Right Grant
- 2010-07-12 KR KR1020187022533A patent/KR101996582B1/en active IP Right Grant
- 2010-07-12 KR KR1020197018864A patent/KR102120304B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5120312A (en) * | 1990-04-20 | 1992-06-09 | Regents Of The University Of Minnesota | Method and apparatus for catheterization |
WO1995001139A1 (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-12 | Ao-Forschungsinstitut Davos | Lubricated cup for total joint prosthesis |
US5681289A (en) * | 1995-08-14 | 1997-10-28 | Medicinelodge Inc. | Chemical dispensing system |
US20070088442A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Microchips, Inc. | Passive wear-indicating sensor for implantable prosthetic device |
JP2009514580A (en) * | 2005-11-02 | 2009-04-09 | インジェクティカ アーゲー | Implantable injection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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