WO2021213834A1 - Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinische einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln - Google Patents

Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinische einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln Download PDF

Info

Publication number
WO2021213834A1
WO2021213834A1 PCT/EP2021/059479 EP2021059479W WO2021213834A1 WO 2021213834 A1 WO2021213834 A1 WO 2021213834A1 EP 2021059479 W EP2021059479 W EP 2021059479W WO 2021213834 A1 WO2021213834 A1 WO 2021213834A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid
pressure
balloon
receiving space
filling
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/059479
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2021213834A8 (de
Inventor
Martin Hohlrieder
Roland Huber
Original Assignee
A.M.I. Agency For Medical Innovations Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A.M.I. Agency For Medical Innovations Gmbh filed Critical A.M.I. Agency For Medical Innovations Gmbh
Priority to US17/918,406 priority Critical patent/US20230141054A1/en
Priority to CA3176396A priority patent/CA3176396A1/en
Priority to AU2021261453A priority patent/AU2021261453A1/en
Priority to EP21719551.0A priority patent/EP4138726A1/de
Publication of WO2021213834A1 publication Critical patent/WO2021213834A1/de
Publication of WO2021213834A8 publication Critical patent/WO2021213834A8/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0004Closure means for urethra or rectum, i.e. anti-incontinence devices or support slings against pelvic prolapse
    • A61F2/0031Closure means for urethra or rectum, i.e. anti-incontinence devices or support slings against pelvic prolapse for constricting the lumen; Support slings for the urethra
    • A61F2/0036Closure means for urethra or rectum, i.e. anti-incontinence devices or support slings against pelvic prolapse for constricting the lumen; Support slings for the urethra implantable
    • A61F2/004Closure means for urethra or rectum, i.e. anti-incontinence devices or support slings against pelvic prolapse for constricting the lumen; Support slings for the urethra implantable inflatable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/0003Apparatus for the treatment of obesity; Anti-eating devices
    • A61F5/0013Implantable devices or invasive measures
    • A61F5/003Implantable devices or invasive measures inflatable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/0003Apparatus for the treatment of obesity; Anti-eating devices
    • A61F5/0013Implantable devices or invasive measures
    • A61F2005/0016Implantable devices or invasive measures comprising measuring means
    • A61F2005/002Implantable devices or invasive measures comprising measuring means for sensing mechanical parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0065Three-dimensional shapes toroidal, e.g. ring-shaped, doughnut-shaped
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • A61F2250/0002Means for transferring electromagnetic energy to implants for data transfer
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0004Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
    • A61F2250/001Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting a diameter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0004Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
    • A61F2250/0013Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting fluid pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00Surgery
    • Y10S128/25Artificial sphincters and devices for controlling urinary incontinence

Definitions

  • the invention relates to a method for setting a first filling state of a liquid balloon with a first filling pressure and a differently filled second filling state of the liquid balloon with a second filling pressure
  • Liquid-filled receiving space of a pump unit which is connected to the liquid balloon via a hose, is changed by moving an actuator of the pump unit by means of an electric motor fed by a battery and for setting the second filling state of the liquid balloon starting from the first filling state of the liquid balloon by an electric motor controlling control unit a setting process of the
  • the invention also relates to a device comprising a
  • Liquid balloon a pump unit connected to the liquid balloon via a hose for pumping liquid into the liquid balloon and for pumping liquid out of the liquid balloon, which has a receiving space that can be filled with liquid, the volume of which is obtained by moving an actuator of the pump unit by means of an electric motor powered by a battery is changeable, an electronic control unit for controlling the electric motor and at least one pressure sensor for detecting the pressure of the liquid in the receiving space.
  • artificial sphincters e.g. for the urethra.
  • liquid is pumped into the inner chamber of the liquid balloon, which is closed in a ring around a body channel to be blocked, in order to expand the inner wall of the liquid balloon against the hollow organ to be blocked.
  • the fluid is emptied from the chamber of the fluid balloon.
  • a manually operated pump for pumping the liquid from the chamber of the liquid balloon is usually implanted in the scrotum of an artificial urethral sphincter for male patients.
  • the liquid can be pumped by applying pressure to a flexible part of the pump.
  • the urethra is then automatically closed by pumping fluid back into the inner chamber of the fluid balloon through a resilient element of the pump.
  • Medical devices for constricting or shutting off a body canal are also used elsewhere in the human body, for example to form an artificial sphincter for an, possibly artificial, anus, as gastric bands to constrict the gastrointestinal tract or as bands to close a passage for Bile.
  • Such medical facilities are also known as cuffs, cuffs or artificial sphincters.
  • US Pat. No. 5,478,305 A reveals a medical device which is referred to in this document as a cuff and can be used for the treatment of urinary or fecal incontinence.
  • the cuff is made of silicone. By filling the cuff with fluid, the pressure in the cavity of the cuff increases and closes the body channel. Examples of gastric bands emerge from EP 1389 453 B1.
  • a method and a device of the type mentioned above emerge from WO 2017/205883 A1.
  • a pump unit driven by an electric motor, a battery for power supply and an electronic control unit are arranged in a housing that can be implanted in the human body.
  • the pressure of the liquid in the receiving space of the pump unit is recorded by a pressure sensor.
  • liquid is pumped into the chamber of the liquid balloon by means of the pump unit.
  • the control unit sets the pressure to a specific setpoint.
  • the object of the invention is to provide a method or a device of the type mentioned at the outset which enables the battery to consume as little energy as possible. According to the invention, this is achieved by a method having the features of claim 1 or by a device having the features of claim 8.
  • the adjusting process which is carried out by the control unit, comprises a path control of the adjusting part of the pump unit in order to move to a target position of the adjusting part.
  • Such a path control in order to move to a target position of the actuator can be carried out in a very efficient and energy-saving manner.
  • the regulation can be carried out as a discontinuous regulation.
  • a two-point control ie the control unit only controls the electric motor via the switching states "on" and "off".
  • the controlled variable here is the position of the actuating part, which is recorded by means of the displacement transducer.
  • the filling pressure range extends around the second filling pressure to which the pressure of the liquid is to be brought in the second filling state of the liquid balloon. If the pressure in the receiving space of the pump unit is not within this permissible filling pressure range, the position of the control part is readjusted. This process (checking the pressure in the receiving space and, if necessary, adjusting the position of the actuating part) can be carried out repeatedly.
  • a characteristic curve stored in the control unit is favorably used, which shows the dependency between the position of the actuating part and the pressure of the liquid in the receiving space of the pump unit.
  • This characteristic curve which is preferably applied as a straight line from which the gradient is stored in the control unit, is expediently recorded in a preceding learning cycle. In such a learning cycle, two or more positions of the control part can be approached and the pressure of the liquid in the receiving space can be determined in each case. From these recorded value pairs, a straight line can be determined against which the smallest deviations from these value pairs exist (for example, the sum of the amounts of the deviations or the sum of the squares of the deviations can be minimized).
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the target position of the control part is modified and from the Control unit a further path control of the actuator to approach the modified target position is carried out.
  • the pumping device comprises a bellows within which the receiving space for the liquid is located, wherein an end piece of the bellows is rigidly connected to the actuating part.
  • the actuating part can in particular have an external thread which interacts with an internal thread of an adjusting ring that can be rotated by the electric motor.
  • the adjusting ring can in this case have a toothing, in particular on its outer circumference, which interacts with a worm wheel driven by the electric motor.
  • a device according to the invention can advantageously form an artificial sphincter, in particular urethral sphincter, the liquid balloon being designed in the form of a flexible band that can be closed to form a ring with a longitudinal inner chamber that can be filled with the liquid.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in the implanted state
  • FIG. 2 and 3 a side view and view of the motorized actuating unit;
  • FIG. 4 shows a section along the line AA from FIG. 3 in a first position of the actuating part;
  • FIG. 5 shows a section corresponding to FIG. 4 in a second position of the actuating part
  • Fig. 6 is an exploded view
  • FIG. 7 shows an oblique view of the plate of the displacement transducer, which is electrically connected to the electronic control unit and has the spiral-shaped conductor track;
  • FIG. 11 shows a section along the line BB of FIG. 10;
  • FIG. 12 shows an illustration corresponding to FIG. 10 in the filled state of the inner chamber;
  • FIG. 13 is a side view of the manual operating unit; 14 is a plan view of the manual operating unit; FIG. 15 shows a section along the line CC of FIG. 13 in the inactivated state of the manual operating unit; FIG.
  • FIG. 16 shows a section analogous to FIG. 15 in the actuated state of the manual actuation unit
  • FIG. 17 shows a section along the line DD from FIG. 14 in the closed state of the shut-off valve
  • FIG. 18 shows a section corresponding to FIG. 17 in the open
  • FIG. 20 is a diagram showing the learning cycle and the determination of the characteristic curve
  • FIG. 21 shows a diagram for explaining the setting of a second filling state based on a first filling state of the liquid balloon.
  • a liquid balloon 1 is designed in the form of a flexible band with a longitudinally extending inner chamber la.
  • the liquid balloon can be closed to form a ring by means of closure parts 1b, 1c arranged at the two end regions, whereby it can be placed in a ring around a body channel, here the urethra 2, see FIG. 1.
  • the liquid balloon 1 closed to form a ring has a passage opening ld, see FIG. 10.
  • the size of the passage opening ld can be reduced , see Fig. 11.
  • This motorized actuation unit 50 has a housing 4 in which, apart from the pump unit 5, an electric motor 6 for driving the pump unit 5, a battery 7 for supplying energy to the electric motor 6 and an electronic control unit 8 are arranged, which controls the electric motor 6 and thus also the Pump unit 5 is controlled and also fed by battery 7.
  • the housing 4 comprises a half-shell-shaped upper housing part 4a and a half-shell-shaped lower housing part 4b, which are connected to one another in a gas-tight manner. The interior of the housing 4 is thus insulated in a gas-tight manner from the surroundings of the housing 4.
  • the pump unit 5 has a bellows 9, in particular a bellows.
  • the bellows 9 encloses a receiving space 10 in which a liquid, for example water, is located.
  • the pump unit 5 has an actuating part 11 which is rigidly connected to an end piece 9a of the bellows, in the exemplary embodiment by means of screws 12.
  • the actuating part 11 has a bottom 11a connected to the end piece 9a of the bellows 9 and a base 11a surrounding the bellows 9 on the outside Sleeve section with an external thread 11b. With the external thread 11b there is an internal thread 13a of an adjusting ring
  • the adjusting ring 13 is rotatably mounted in a bearing housing 14.
  • a ball bearing 15 can in particular be provided as shown.
  • the adjusting ring 13 also has a toothing 13b surrounding it on the outside.
  • a worm wheel 16 driven by the electric motor 6 is in engagement with the teeth 13b of the adjusting ring.
  • the worm wheel 16 can be arranged directly on the motor shaft 6 a of the electric motor 6.
  • the electric motor 6 is on the bearing housing
  • strain gauges are applied, for example sputtered on, as indicated in FIG.
  • Such pressure sensors designed by means of strain gauges are known per se.
  • the pressure sensor 20 is electrically connected to the control unit 8.
  • the plate 18 is arranged between the actuating part 11 and the end piece 9 a of the bellows 9.
  • the plate 18 serves as a distance sensor from the section 19 of the wall of the housing 4 that is opposite the plate.
  • the conductor track 18a of the plate 18 is electrically connected to the control unit 8.
  • a flexible conductor track carrier 24 running from the plate 18 in the shape of a screw surface to the control unit 8 is provided for this purpose.
  • the electric motor 6 When the electric motor 6 is actuated by the control unit 8, it adjusts the adjusting part 11 in the axial direction of the adjusting part 11 via the worm gear formed between the electric motor and the adjusting ring 13 and the screw gearing formed between the adjusting ring 13 and the adjusting part 11 Helical gear and the bellows 9. This changes the volume of the receiving space 10.
  • a remote control 21 is preferably provided for operating the device.
  • a wireless data transmission takes place between the remote control 21 and the control unit 8.
  • the remote control 21 has operating elements 22. These can be used to switch between an open and closed state of the device. In the open state there is a first filling state of the liquid balloon 1 with a first filling pressure and in the closed state there is a differently filled second filling state of the liquid balloon with a second filling pressure which is higher than the first filling state.
  • the remote control 21 there is also an air pressure sensor 23 for detecting the atmospheric pressure pU, the meaning of which is explained in more detail below.
  • a housing air pressure sensor 48 is arranged in the housing 4, the meaning of which is explained in more detail below.
  • a manual actuation unit 51 with which the device can be switched manually between the open and closed state, in particular in the event that the motorized actuation unit 50 should fail.
  • the manual operating unit 51 is explained in more detail below.
  • a learning cycle for determining a characteristic curve which reproduces the dependency between the position of the actuating part and the pressure of the liquid in the receiving space of the pumping device is explained below with reference to FIG. 20. Such a learning cycle is carried out in particular when the device is started up for the first time and can, if necessary, be repeated at later points in time. To carry out the learning cycle, the device is filled with liquid. The learning cycle is preferably carried out in the implanted state of the device.
  • the liquid balloon could be placed around an element, in particular a tubular element, which corresponds to the urethra in its dimensions and possibly in its elasticity.
  • the control unit 8 With the detection of the actual positions of the actuating part 11 by means of the displacement transducer 18, 19, the control unit 8 carries out a displacement control for moving to the desired target positions sl, s2, s3 and s4, based on an initial position in which the lowest filling pressure is present in the liquid balloon. Starting from this starting position, the position regulation is carried out by the control unit 8 as a discontinuous regulation, preferably as a two-point regulation, which uses only "motor on” and "motor off” as control values. When a respective target position sl, s2, s3 and s4 is reached, a certain relaxation time is awaited.
  • the fluid pressure in the system is equalized, so that the pressure in the receiving space of the pump unit drops.
  • the pressure pl, p2, p3, p4 is then applied the respective approached position sl, s2, s3 and s4 are recorded and the position and pressure values are saved.
  • the characteristic is set as a straight line.
  • An optimized straight line is thus determined from the stored value pairs, in which the sum of the amounts of the deviations of the pressure values p1, p2, p3, p4 or the sum of the squares of the deviations of the pressure values p1, p2, p3, p4 from the straight line are smallest .
  • the slope k of this straight line is saved.
  • FIG 21 shows the course of the pressure p of the liquid in the receiving space 10 of the pump unit 5 as a function of the time t.
  • the control part In the first filling state of the liquid balloon 1, the control part is in an initial position sA.
  • the pressure p of the liquid in the receiving space 10 of the pump unit 5 has an initial value pA.
  • the pressure pA of the liquid in the receiving space corresponds to the filling pressure in the liquid balloon.
  • the end position sE to which the control element 11 is to be brought is determined on the basis of the slope of the characteristic curve.
  • the liquid balloon 1 should only assume two different states, which correspond to an open state and a closed state of the device, the filling pressure pE in the liquid balloon being greater than the filling pressure pA in the open state in the closed state of the device -State.
  • the control unit 8 now controls the position of the actuating part 11 with the desired end position sE as the target position.
  • This position control is advantageously carried out as a discontinuous control, preferably as a two-point control with the control values "motor on” and "motor off".
  • the actual position of the control element 11 is continuously recorded by means of the position transducer 18, 19 and the control value "motor on” is first sent to the electric motor 6.
  • the end position sE of the control element 11 minus a specified latency distance is set as the switch-off position When the actuator 11 reaches this switch-off position, the electric motor 6 is switched off. This enables the position control to be ended.
  • a check can also be carried out to determine whether the desired target position sE has been reached within a specified tolerance range, and if not , the latency distance can be adapted for subsequent path controls and / or a further path control can be carried out to reach the target position within the tolerance range.
  • the desired filling pressure pE is preferably in the middle of the filling pressure range Dr.
  • the filling pressure range Dr can be in the range from +/- 1% to +/- 5% around the value of the filling pressure pE.
  • the situations in which the pressure p in the receiving space is above or below the permissible filling pressure range ⁇ r around the desired pressure pE after the latency period has elapsed are drawn in with dotted or dashed lines in FIG. In these situations, the position of the control part 11 is readjusted, so that after the position of the control part 11 has been readjusted, the pressure p in the receiving space lies within the permissible filling pressure range.
  • This readjustment of the position of the control part is preferably carried out by means of a further position control of the control part, which in turn is advantageously carried out as a discontinuous control, preferably as a two-point control.
  • the position of the control part it would also be conceivable and possible for the position of the control part to be readjusted in predetermined steps, that is to say that the control part 11 is moved by a predetermined step in the appropriate direction until it is determined that the pressure p in the receiving space within the filling - Pressure range Dr is.
  • the slope k of the characteristic curve is preferably adapted.
  • the new slope kb can be determined from the previous slope ka using the following relationship:
  • the constant ⁇ is between 0.1 and 0.9, preferably between 0.5 and 0.9. Osmosis effects, which could possibly change the volume of the liquid in the device, can also be compensated for.
  • the air pressure in the housing 4 and a change in the atmospheric pressure are taken into account.
  • the pressure sensor 20 detects the differential pressure between the two sides of the end membrane 9b of the bellows 9. Da on the liquid balloon 1 and thus also on the im
  • the pressure acting on the liquid side on the end membrane 9b is the sum of the liquid pressure p and the atmospheric pressure pU.
  • the air pressure pG present within the housing 4 is present on the opposite side of the end membrane 9b. Since the housing 4 is hermetically sealed, it changes only as a function of the volume that the bellows 9 occupies in its respective position, that is to say in the respective position of the actuating part 11.
  • the atmospheric pressure pU which is output by the air pressure sensor 23, and the air pressure pG inside the housing (and outside the housing) are subtracted from the pressure value pS output by the pressure sensor 20 Bellows), which is output from the housing air pressure sensor 48.
  • the one in the receiving space 10 of the Pump unit 5 stored pressure p of the liquid.
  • a check is made as to whether the current pressure p of the liquid in the receiving space 10 of the pump unit 5 is still within a tolerance range around the stored value of the pressure p. If this is not the case, this can essentially be due to the following reasons:
  • the liquid balloon 1 could have been opened by means of the manual actuation unit 51.
  • the pressure p of the liquid in the receiving space 10 can be checked again. If it cannot be achieved in this way that the pressure p is in the specified range, it is assumed that there is a leak and it is therefore necessary to check the device.
  • the manual actuation unit 51 has a flexible pump body 30 which is connected to the liquid balloon 1 via a connecting line 31. Furthermore, the manual actuation unit 51 has a manually openable shut-off valve 32 which is arranged between two sections 31a, 31b of the connecting line 31. In an open position of the shut-off valve 32, the two sections 31a, 31b of the connecting line are connected to one another in a fluid-conducting manner. In a closed position of the shut-off valve 32, the fluid-conducting connection between the two sections 31a, 31b is interrupted.
  • the volume of the pump chamber 33 arranged in the pump body 30 can be reduced by a manually exertable actuating force of the user acting on the pump body 30.
  • two opposite side walls 34, 35 of the pump body 30 can be pressed together until they are brought into contact.
  • At least one of the side walls 34, 35, preferably both side walls 34, 35 have a plurality of elevations 36 on its side lying in the interior of the pump chamber 33. In the completely compressed state of the side walls 34, 35, they rest against one another via the elevations 36.
  • the elevations can in particular be ribs which are spaced apart from one another and preferably run in parallel.
  • the second section 31b of the connecting line 31, which runs through a connecting wall 37 of the pump body, which connects the opposite side walls 34, 35, opens at one point into the pump chamber 33, which in the completely compressed state of the opposite side walls 34, 35 in the area of a recess which is located between or next to the elevations 36 of the at least one side wall 34, 35.
  • the connecting line 31 opens into the pump chamber 33 in the area between two elevations 36 of the same side wall 34, 35 , 35 liquid flow out of the pumping chamber 33 (when the Shut-off valve 32).
  • the shut-off valve 32 has a closure member 39 which is mounted displaceably in a valve housing 38. Starting from a closed position in which the closure member 39 is sealed off from a valve seat 41 by means of a seat seal 40, the closure member 39 can be displaced against the force of a return spring 42 into an open position. For this purpose, an actuating button 43 connected to the closure member 39 or formed in one piece with it is pressed in.
  • the return spring 42 is supported on a closure part 45 which is screwed into the valve housing 38.
  • the closure part is cup-shaped and sealed off from the environment by a port 46.
  • Port 46 is used to introduce liquid into the device by piercing it with a cannula. In this case, openings 47 are made in the cup-shaped closure part 45.
  • the shut-off valve 32 and the pump body 30 are advantageously formed integrally with one another.
  • This integral unit also comprises the second section 31b of the connecting line 31.
  • an envelope 44 which envelops the shut-off valve 32 and is formed in one piece with the pump body 30.
  • the The shut-off valve 32 is opened by pressing the actuating button 43, whereby liquid can flow out of the chamber 1 a of the liquid balloon into the pump chamber 33 of the pump body 30.
  • the shut-off valve 32 is opened by pressing the actuating button 43 and the side walls 34, 35 of the pump body 30 are pressed together until they abut against one another. After releasing the actuating button 43, a backflow of liquid from the chamber 1 a of the liquid balloon 1 is blocked.
  • shut-off valve 32 it would also be conceivable and possible to design the shut-off valve 32 to be self-opening when the pump body 30 is compressed, for example by appropriately dimensioning the return spring 42.
  • the manual actuation unit 51 is preferably implanted in the scrotum.
  • the manual actuation unit 51 together with the connecting line 31 could in principle also be omitted.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Einrichtung umfassend einen Flüssigkeitsballon (1), eine mit dem Flüssigkeitsballon (1) über einen Schlauch (3) verbundene Pumpeinheit (5) zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon (1) und zum Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon (1), welche einen mit Flüssigkeit befüllbaren Aufnahmeraum (10) aufweist, dessen Volumen durch Bewegen eines Stellteils (11) der Pumpeinheit (5) mittels eines von einer Batterie (7) gespeisten Elektromotors (6) veränderbar ist, eine elektronische Kontrolleinheit (8) zum Kontrollieren des Elektromotors (6) und mindestens einen Drucksensor (20) zum Erfassen des Drucks der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung im Weiteren einen Wegaufnehmer zur Erfassung der Position des Stellteils (11) aufweist. Bei einem Verfahren zum Einstellen eines Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons (1) wird das Volumen eines mit Flüssigkeit befüllten Aufnahmeraums (10) der Pumpeinheit (5) durch Bewegen eines Stellteils (11) der Pumpeinheit (5) mittels eines von einer Batterie (7) gespeisten Elektromotors (6) verändert, wobei von einer den Elektromotor (6) kontrollierenden Kontrolleinheit (8) ein Stellvorgang des Stellteils (11) durchgeführt wird. Der Stellvorgang umfasst eine Wegregelung des Stellteils (11) zum Anfahren einer SollPosition des Stellteils (11) und nach dieser Wegregelung eine Überprüfung, ob der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) innerhalb eines zulässigen Befüllungs-Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt. Gegebenenfalls wird die Position des Stellteils (11) nachgestellt.

Description

VERFAHREN ZUM EINSTELLEN EINES BEFÜLLUNGSZUSTANDES EINES FLÜSSIGKEITSBALLONS EINER MEDIZINISCHE EINRICHTUNG UND MEDIZINISCHE EINRICHTUNG UMFASSEND EINEN FLÜSSIGKEITSBALLONS ZUR AUSBILDUNG VON
KÜNSTLICHEN SCHLI ESSMUSKELN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen eines ersten Befüllungszustandes eines Flüssigkeitsballons mit einem ersten Befüllungsdruck und eines unterschiedlich befüllten zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons mit einem zweiten Befüllungsdruck, wobei zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon und zum Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon das Volumen eines mit Flüssigkeit befüllten Aufnahmeraums einer Pumpeinheit, die mit dem Flüssigkeitsballon über einen Schlauch verbunden ist, durch Bewegen eines Stellteils der Pumpeinheit mittels eines von einer Batterie gespeisten Elektromotors verändert wird und zum Einstellen des zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons ausgehend vom ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons von einer den Elektromotor kontrollierenden Kontrolleinheit ein Stellvorgang des
Stellteils durchgeführt wird, wobei der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum erfasst wird. Im Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung umfassend einen
Flüssigkeitsballon, eine mit dem Flüssigkeitsballon über einen Schlauch verbundene Pumpeinheit zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon und zum Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon, welche einen mit Flüssigkeit befüllbaren Aufnahmeraum aufweist, dessen Volumen durch Bewegen eines Stellteils der Pumpeinheit mittels eines von einer Batterie gespeisten Elektromotors veränderbar ist, eine elektronische Kontrolleinheit zum Kontrollieren des Elektromotors und mindestens einen Drucksensor zum Erfassen des Drucks der Flüssigkeit im Aufnahmeraum.
Im medizinischen Bereich werden mit einer Flüssigkeit befüllbare Flüssigkeitsballons, die zu einem Ring schließbar sind, zur Ausbildung von künstlichen Schließmuskeln (=artifiziellen Sphinktern), u.a. für die Urethra, eingesetzt. Um den künstlichen Schließmuskel zu schließen, wird Flüssigkeit in die innere Kammer des zu einem Ring um einen abzusperrenden Körperkanal geschlossenen Flüssigkeitsballons eingepumpt, um die Innenwand des Flüssigkeitsballons gegen das abzusperrende Hohlorgan auszudehnen. Um den Körperkanal zu öffnen, wird die Flüssigkeit aus der Kammer des Flüssigkeitsballons entleert.
Eine manuell zu betätigende Pumpe zum Pumpen der Flüssigkeit aus der Kammer des Flüssigkeitsballons wird bei einem künstlichen Harnröhrensphinkter für männliche Patienten üblicherweise in das Skrotum implantiert. Das Pumpen der Flüssigkeit kann durch Druck auf einen flexiblen Teil der Pumpe erfolgen. Im Anschluss erfolgt üblicherweise ein automatisches Verschließen der Urethra, indem Flüssigkeit durch ein federelastisches Element der Pumpe in die innere Kammer des Flüssigkeitsballons zurückgepumpt wird.
Medizinische Einrichtungen zum Verengen oder Absperren eines Körperkanals werden auch an anderer Stelle des menschlichen Körpers eingesetzt, beispielsweise zur Ausbildung eines künstlichen Schließmuskels für einen, gegebenenfalls künstlichen, Anus, als Magenbänder zum Verengen des Gastro- Intestinal-Traktes oder als Bänder zum Verschließen eines Ganges für Gallenflüssigkeit. Derartige medizinische Einrichtungen werden auch als Cuff, Manschette oder artifizielle Sphinkter bezeichnet. Z.B. aus der US 5,478,305 A geht eine medizinische Einrichtung hervor, welche in dieser Schrift als Cuff bezeichnet wird und zur Behandlung von Harn- oder Stuhlinkontinenz eingesetzt werden kann. Der Cuff ist aus Silikon hergestellt. Durch die Befüllung des Cuffs mit Fluid steigt der Druck im Hohlraum des Cuffs an und verschließt den Körperkanal. Beispiele für Magenbänder gehen aus der EP 1389 453 Bl hervor.
Ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art gehen aus der WO 2017/205883 Al hervor. In einem in den menschlichen Körper implantierbaren Gehäuse sind eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpeinheit, eine Batterie zur Energieversorgung und eine elektronische Kontrolleinheit angeordnet. Der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum der Pumpeinheit wird durch einen Drucksensor erfasst. Um einen ringförmig um einen Körperkanal gelegten Flüssigkeitsballon zu befüllen und dadurch den Körperkanal abzusperren, wird mittels der Pumpeinheit Flüssigkeit in die Kammer des Flüssigkeitsballons gepumpt. Der Druck wird hierbei von der Kontrolleinheit auf einen bestimmten Sollwert eingestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren bzw. eine Einrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen möglichst geringen Energieverbrauch der Batterie ermöglicht. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Verfahren mit dem Merkmal des Anspruchs 1 bzw. durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung umfasst der Stellvorgang, der von der Kontrolleinheit ausgeführt wird, eine Wegregelung des Stellteils der Pumpeinheit, um eine Soll-Position des Stellteils anzufahren. Hierbei wird eine jeweilige Position (=Ist-Position) des Stellteils mittels eines Wegaufnehmers erfasst. Eine solche Wegregelung, um eine Soll-Position des Stellteils anzufahren, kann in sehr effizienter und energiesparender Weise durchgeführt werden. Insbesondere kann die Regelung als unstetige Regelung durchgeführt werden. Besonders bevorzugt ist es, um ausgehend von einem ersten Befüllzustand des Flüssigkeitsballons einen zweiten Befüllzustand zu erreichen, eine Zweipunktregelung durchzuführen, d.h. die Kontrolleinheit kontrolliert den Elektromotor nur über die Schaltzustände „an" und „aus". Die Regelgröße ist hierbei die Position des Stellteils, die mittels des Wegaufnehmers erfasst wird.
Anschließend an diese Wegregelung erfolgt eine Überprüfung, ob der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum innerhalb eines zulässigen Befüllungs-Druckbereichs liegt. Der Befüllungs- Druckbereich erstreckt sich hierbei um den zweiten Befüllungsdruck, auf den der Druck der Flüssigkeit im zweiten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons gebracht werden soll. Sollte der Druck im Aufnahmeraum der Pumpeinheit nicht innerhalb dieses zulässigen Befüllungs-Druckbereichs liegen, so wird die Position des Stellteils nachgestellt. Dieser Vorgang (Kontrolle des Drucks im Aufnahmeraum und gegebenenfalls Nachstellung der Position des Stellteils) kann wiederholt durchgeführt werden.
Um die Soll-Position des Stellteils zu bestimmen, wenn ausgehend von einem ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons mit einem ersten Befüllungsdruck ein unterschiedlich befüllter zweiter Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons mit einem zweiten Befüllungsdruck erreicht werden soll, wird günstigerweise eine in der Kontrolleinheit gespeicherte Kennlinie herangezogen, welche die Abhängigkeit zwischen der Position des Stellteils und dem Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum der Pumpeinheit wiedergibt. Diese Kennlinie, die vorzugsweise als Gerade angesetzt wird, von welcher die Steigung in der Kontrolleinheit abgespeichert wird, wird zweckmäßigerweise in einem vorausgehenden Lernzyklus aufgenommen. In einem solchen Lernzyklus können zwei oder mehr Positionen des Stellteils angefahren werden und jeweils der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum ermittelt werden. Aus diesen aufgenommenen Wertepaaren kann eine Gerade ermittelt werden, gegenüber welcher die geringsten Abweichungen zu diesen Wertepaaren bestehen (es kann beispielsweise die Summe der Beträge der Abweichungen oder die Summe der Quadrate der Abweichungen minimiert werden).
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass, falls es im Laufe eines Stellvorgangs zu einem Nachstellen der Position des Stellteils kommt, die Steigung der Geraden proportional zur Größe der Nachstellung der Position des Stellteils geändert wird. Die Kennlinie wird für nachfolgende Stellvorgänge also angepasst.
Sollte nach Durchführung der Wegregelung des Stellteils ein Nachstellen der Position des Stellteils erforderlich sein, da der Druck im Aufnahmeraum außerhalb des zulässigen Befüllungs- Druckbereichs liegt, so sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Soll-Position des Stellteils modifiziert wird und von der Kontrolleinheit eine weitere Wegregelung des Stellteils zum Anfahren der modifizierten Soll-Position durchgeführt wird.
Bei einer vorteilhaften Einrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpeinrichtung einen Balg umfasst, innerhalb von dem der Aufnahmeraum für die Flüssigkeit liegt, wobei ein Endstück des Balgs mit dem Stellteil starr verbunden ist. Das Stellteil kann hierbei insbesondere ein Außengewinde aufweisen, welches mit einem Innengewinde eines vom Elektromotor drehbaren Stellrings zusammenwirkt. Der Stellring kann hierbei insbesondere an seinem äußeren Umfang eine Verzahnung aufweisen, die mit einem vom Elektromotor angetriebenen Schneckenrad zusammenwirkt. Es kann dadurch eine robuste und präzise Verstellung des Stellteils erreicht werden, wobei die Position des Stellteils im Zustand, in welchem der Elektromotor nicht mit Energie versorgt ist, fixiert ist.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung kann vorteilhafterweise einen künstlichen Sphinkter, insbesondere Harnröhrensphinkter, ausbilden, wobei der Flüssigkeitsballon in Form eines zu einem Ring schließbaren flexiblen Bandes mit einer längsverlaufenden inneren Kammer ausgebildet ist, die mit der Flüssigkeit befüllbar ist.
Durch den geringen Energieverbrauch, der durch die Erfindung ermöglicht wird, kann eine lange Nutzungsdauer bis zum Erfordernis des Austauschs der Batterie erreicht werden. Falls die Batterie wieder aufladbar ausgebildet ist, kann eine weniger häufige Notwendigkeit des Aufladens der Batterie erreicht werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im implantierten Zustand;
Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht und Ansicht der motorischen Betätigungseinheit ; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie AA von Fig. 3 in einer ersten Position des Stellteils;
Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 4 in einer zweiten Position des Stellteils;
Fig. 6 eine Explosionsdarstellung;
Fig. 7 eine Schrägsicht des mit der elektronischen Kontrolleinheit elektrisch verbundenen, die spiralförmige Leiterbahn aufweisenden Plättchens des Wegaufnehmers;
Fig. 8 eine Schrägsicht des Balgs der Pumpeinheit; Fig. 9 eine Schrägsicht des zu einem Ring geschlossenen Flüssigkeitsballons;
Fig. 10 eine axiale Ansicht des zu einem Ring geschlossenen Flüssigkeitsballons im unbefüllten Zustand der inneren Kammer;
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie BB von Fig. 10; Fig. 12 eine Darstellung entsprechend Fig. 10 im befüllten Zustand der inneren Kammer;
Fig. 13 eine Seitenansicht der manuellen Betätigungseinheit; Fig. 14 eine Draufsicht auf die manuelle Betätigungseinheit; Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie CC von Fig. 13 im unbetätigten Zustand der manuellen Betätigungseinheit;
Fig. 16 einen Schnitt analog Fig. 15 im betätigten Zustand der manuellen Betätigungseinheit;
Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie DD von Fig. 14 im geschlossenen Zustand des Absperrventils;
Fig. 18 einen Schnitt entsprechend Fig. 17 im geöffneten
Zustand des Absperrventils;
Fig. 19 eine Explosionsdarstellung der manuellen
Betätigungseinheit;
Fig. 20 ein Diagramm zur Darstellung des Lernzyklus und der Ermittlung der Kennlinie; Fig. 21 ein Diagramm zur Erläuterung der Einstellung eines zweiten Befüllungszustandes ausgehend von einem ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist in den Figuren dargestellt.
Ein Flüssigkeitsballon 1 ist in Form eines flexiblen Bandes mit einer längsverlaufenden inneren Kammer la ausgebildet. Mittels an den beiden Endbereichen angeordneten Verschlussteilen lb, 1c kann der Flüssigkeitsballon zu einem Ring geschlossen werden, wobei er ringförmig um einen Körperkanal, hier die Harnröhre 2 legbar ist, vgl. Fig. 1.
Wenn der Flüssigkeitsballon 1 zu einem Ring geschlossen ist und die Kammer la entleert ist, weist der zu einem Ring geschlossene Flüssigkeitsballon 1 eine Durchtrittsöffnung ld auf, vgl. Fig. 10. Durch Einpumpen von Flüssigkeit in die Kammer la kann die Größe der Durchtrittsöffnung ld verkleinert werden, vgl. Fig. 11.
Zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon 1 und Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon 1 dient eine Pumpeinheit 5, die mit dem Flüssigkeitsballon 1 über einen Schlauch 3 verbunden ist und die in einer in den Körper implantierbaren motorischen Betätigungseinheit 50 angeordnet ist. Diese motorische Betätigungseinheit 50 weist ein Gehäuse 4 auf, in welchem abgesehen von der Pumpeinheit 5 ein Elektromotor 6 zum Antreiben der Pumpeinheit 5, eine Batterie 7 zur Energieversorgung des Elektromotors 6 und eine elektronische Kontrolleinheit 8 angeordnet sind, welche den Elektromotor 6 und damit auch die Pumpeinheit 5 kontrolliert und ebenfalls von der Batterie 7 gespeist wird. Das Gehäuse 4 umfasst im Ausführungsbeispiel ein halbschalenförmiges Gehäuseoberteil 4a und ein halbschalenförmiges Gehäuseunterteil 4b, welche gasdicht miteinander verbunden sind. Der Innenraum des Gehäuses 4 ist somit von der Umgebung des Gehäuses 4 gasdicht isoliert.
Die Pumpeinheit 5 weist einen Balg 9, insbesondere Faltenbalg auf. Der Balg 9 umschließt einen Aufnahmeraum 10, in welchem sich eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, befindet. Im Weiteren weist die Pumpeinheit 5 ein Stellteil 11 auf, das mit einem Endstück 9a des Balgs starr verbunden ist, im Ausführungsbeispiel mittels Schrauben 12. Das Stellteil 11 besitzt einen mit dem Endstück 9a des Balgs 9 verbundenen Boden 11a und einen den Balg 9 außen umgebenden Hülsenabschnitt mit einem Außengewinde 11b. Mit dem Außengewinde 11b steht ein Innengewinde 13a eines Stellrings
13 in Eingriff. Der Stellring 13 ist in einem Lagergehäuse 14 drehbar gelagert. Zur drehbaren Lagerung des Stellrings 13 im Lagergehäuse 14 kann insbesondere wie dargestellt ein Kugellager 15 vorgesehen sein. Der Stellring 13 weist außerdem eine diesen außen umgebende Verzahnung 13b auf. Mit der Verzahnung 13b des Stellrings steht ein vom Elektromotor 6 angetriebenes Schneckenrad 16 in Eingriff. Das Schneckenrad 16 kann direkt auf der Motorwelle 6a des Elektromotors 6 angeordnet sein.
Im Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 6 am Lagergehäuse
14 gehalten und die Motorwelle 6a ist endseitig durch einen Lagerring 17 gegenüber dem Lagergehäuse 14 drehbar gelagert.
Auf die den Innenraum des Balgs 9 in axialer Richtung des Balgs 9 begrenzenden Endmembran 9b des Balgs 9 sind Dehnungsmessstreifen aufgebracht, beispielsweise aufgesputtert, wie in Fig. 8 angedeutet. Es wird mittels dieser Dehnmessstreifen ein Drucksensor 20 zur Erfassung des Drucks, der zwischen dem Aufnahmeraum 10 des Balges 9 und dem den Balg 9 umgebenden Raum (=lnnenraum des Gehäuses 4) wirkt. Derartige mittels Dehnungsmessstreifen ausgebildete Drucksensoren sind an sich bekannt.
Der Drucksensor 20 ist mit der Kontrolleinheit 8 elektrisch verbunden.
Mit dem Stellteil 11 ist ein Plättchen 18 starr verbunden, welches eine spiralförmige Leiterbahn 18a aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist das Plättchen 18 zwischen dem Stellteil 11 und dem Endstück 9a des Balgs 9 angeordnet. Das Plättchen 18 dient als Abstandssensor vom dem Plättchen gegenüberliegenden Abschnitt 19 der Wand des Gehäuses 4. Es wird somit durch das Plättchen 18 in Verbindung mit dem Abschnitt 19 der Wand des Gehäuses 4 ein induktiver Wegaufnehmer zur Erfassung der Position des Stellteils 11 ausgebildet .
Die Leiterbahn 18a des Plättchens 18 ist mit der Kontrolleinheit 8 elektrisch verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist hierzu ein vom Plättchen 18 schraubenflächenförmig zur Kontrolleinheit 8 verlaufender, flexibler Leiterbahnträger 24 vorgesehen.
Wenn von der Kontrolleinheit 8 der Elektromotor 6 betätigt wird, so verstellt dieser über das zwischen dem Elektromotor und dem Stellring 13 ausgebildete Schneckengetriebe und den zwischen dem Stellring 13 und dem Stellteil 11 ausgebildete Schraubgetriebe das Stellteil 11 in axialer Richtung des Schraubgetriebes und des Balgs 9. Dadurch wird das Volumen des Aufnahmeraums 10 verändert.
Zur Bedienung der Einrichtung ist vorzugsweise eine Fernsteuerung 21 vorgesehen. Zwischen der Fernsteuerung 21 und der Kontrolleinheit 8 erfolgt eine drahtlose Datenübertragung. Die Fernsteuerung 21 weist Bedienelemente 22 auf. Mit diesen kann zwischen einem Offen- und Geschlossen-Zustand der Einrichtung umgeschaltet werden. Im Offen-Zustand liegt ein erster Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons 1 mit einem ersten Befüllungsdruck vor und im Geschlossen-Zustand liegt ein unterschiedlich befüllter zweiter Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons mit einem gegenüber dem ersten Befüllungszustand höheren zweiten Befüllungsdruck vor.
In der Fernsteuerung 21 ist auch ein Luftdrucksensor 23 zur Erfassung des Atmosphärendrucks pU angeordnet, dessen Bedeutung weiter unten genauer erläutert wird.
Zur Erfassung des Luftdrucks pG im hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 4 ist im Gehäuse 4 ein Gehäuse-Luftdrucksensor 48 angeordnet, dessen Bedeutung weiter unten genauer erläutert wird.
Zusätzlich zur motorischen Betätigungseinheit 50 ist vorzugsweise auch eine manuelle Betätigungseinheit 51 vorhanden, mit welcher zwischen dem Offen- und Geschlossen- Zustand der Einrichtung manuell gewechselt werden kann, insbesondere für den Fall, dass die motorische Betätigungseinheit 50 ausfallen sollte. Die manuelle Betätigungseinheit 51 wird weiter unten genauer erläutert. Ein Lernzyklus zur Ermittlung einer Kennlinie, welche die Abhängigkeit zwischen der Position des Stellteils und dem Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum der Pumpeinrichtung wiedergibt, wird im Folgenden anhand Fig. 20 erläutert. Ein solcher Lernzyklus wird insbesondere bei der erstmaligen Inbetriebnahme der Einrichtung durchgeführt und kann gegebenenfalls zu späteren Zeitpunkten wiederholt werden. Zur Durchführung des Lernzyklus wird die Einrichtung mit Flüssigkeit befüllt. Vorzugsweise wird der Lernzyklus im implantierten Zustand der Einrichtung durchgeführt. Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, den Lernzyklus mit der außerhalb des Körpers sich befindenden Einrichtung durchzuführen. Der Flüssigkeitsballon könnte hierzu um ein, insbesondere röhrchenförmiges, Element angelegt werden, welches in seinen Abmessungen und gegebenenfalls in seiner Elastizität der Harnröhre entspricht.
Zur Aufnahme der Kennlinie werden mehrere unterschiedliche Positionen des Stellteils angefahren. Unter Erfassung der Ist- Positionen des Stellteils 11 mittels des Wegaufnehmers 18, 19 wird von der Kontrolleinheit 8 eine Wegregelung zum Anfahren der gewünschten Soll-Positionen sl, s2, s3 und s4 durchgeführt, und zwar ausgehend von einer Anfangsposition, in welcher der niedrigste Befüllungsdruck im Flüssigkeitsballon vorliegt. Ausgehend von dieser Anfangsposition wird die Wegregelung durch die Kontrolleinheit 8 als unstetige Regelung durchgeführt, vorzugsweise als Zweipunktregelung, welche als Stellwerte lediglich „Motor an" und „Motor aus" heranzieht. Wenn eine jeweilige Soll-Position sl, s2, s3 und s4 erreicht ist, wird eine gewisse Relaxationszeit abgewartet. Innerhalb von dieser gleicht sich der Flüssigkeitsdruck im System aus, sodass es zu einem Absinken des Drucks im Aufnahmeraum der Pumpeinheit kommt. Es wird dann der Druck pl, p2, p3, p4 an der jeweiligen angefahrenen Position sl, s2, s3 und s4 erfasst und die Positions- und Druckwerte werden gespeichert.
Die Kennlinie wird als Gerade angesetzt. Aus den gespeicherten Wertepaaren wird somit eine optimierte Gerade ermittelt, bei welcher die Summe der Beträge der Abweichungen der Druckwerte p1, p2, p3, p4 oder die Summe der Quadrate der Abweichungen der Druckwerte p1, p2, p3, p4 von der Geraden am geringsten sind. Die Steigung k dieser Geraden wird gespeichert.
Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, die Kennlinie durch Anfahren von lediglich zwei Positionen des Stellteils und Ermitteln der zugehörigen Druckwerte aufzunehmen, wobei die Gerade durch diese beiden Wertepaare verläuft. Bevorzugt ist aber die Aufnahme der Kennlinie durch Anfahren von mehr als zwei Positionen des Stellteils.
Nach Aufnehmen der Kennlinie ist es auch möglich, die Menge von Flüssigkeit in der Einrichtung zu verändern, um den Arbeitsbereich der Pumpeinheit 5 (also dem Bereich, über welchen das Stellteil 11 verfahren wird) anzupassen. Die Steigung der Gerade der Kennlinie kann hierbei als unverändert angenommen werden. Eine neuerliche Aufnahme der Kennlinie ist aber ebenfalls denkbar und möglich.
Anhand von Fig. 21 wird im Folgenden die Einstellung eines zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons 1 ausgehend von einem ersten Befüllungszustand erläutert. Fig.
21 zeigt den Verlauf des Drucks p der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheit 5 in Abhängigkeit von der Zeit t . Im ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons 1 befindet sich das Stellteil in einer Anfangsposition sA. Der Druck p der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheit 5 weist einen Anfangswert pA auf. Im statischen Zustand entspricht der Druck pA der Flüssigkeit im Aufnahmeraum dem Befüllungsdruck im Flüssigkeitsballon.
Um nunmehr den zweiten Befüllungszustand des
Flüssigkeitsballons 1 einzustellen, wird anhand der Steigung der Kennlinie die Endposition sE ermittelt, zu der das Stellteil 11 gebracht werden soll. Die Endposition sE berechnet sich zu: sE = sA + k * (pE - pA). pE entspricht hierbei dem angestrebten zweiten Befüllungsdruck .
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsballon 1 nur zwei unterschiedliche Zustände einnehmen soll, die einem Offen-Zustand und einem Schließ-Zustand der Einrichtung entsprechen, wobei im Schließ-Zustand der Einrichtung der Befüllungsdruck pE im Flüssigkeitsballon größer ist als der Befüllungsdruck pA im Offen-Zustand.
Es wird nunmehr von der Kontrolleinheit 8 eine Wegregelung des Stellteils 11 mit der angestrebten Endposition sE als Soll- Position durchgeführt. Diese Wegregelung wird vorteilhafterweise als unstetige Regelung, vorzugsweise als Zweipunktregelung mit den Stellwerten „Motor an" und „Motor aus" durchgeführt. Bei dieser Wegregelung wird mittels des Wegaufnehmers 18, 19 die Ist-Position des Stellteils 11 laufend erfasst und zunächst der Stellwert „Motor an" an den Elektromotor 6 gesandt. Als Abschaltposition wird die Endposition sE des Stellteils 11 abzüglich einer vorgegebenen Latenzstrecke angesetzt. Wenn die Ist-Position des Stellteils 11 diese Abschaltposition erreicht wird der Elektromotor 6 abgeschaltet. Damit kann die Wegregelung beendet werden. Es kann nach dem Abschalten des Elektromotors 6 aber auch überprüft werden, ob die angestrebte Sollposition sE innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches erreicht worden ist und falls nicht, die Latenzstrecke für nachfolgende Wegregelungen angepasst werden und/oder eine weitere Wegregelung zum Erreichen der Sollposition innerhalb des Toleranzbereichs durchgeführt werden.
Nach Abschluss der Wegregelung wird eine vorgegebene Latenzzeit tL abgewartet, in welcher sich der
Flüssigkeitsdruck in der Einrichtung ausgleichen kann. Während der Latenzzeit tL wird der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum somit absinken, vgl. Fig. 21. Nach Ablauf dieser Latenzzeit wird der Druck mittels des Drucksensors 20 erfasst. Die durchgezogene Linie in Fig. 21 zeigt die Situation, in welcher der Druck p im Aufnahmeraum nach der Latenzzeit tL innerhalb eines zulässigen Befüllungs-Druckbereichs Dr um den angestrebten Befüllungsdruck pE liegt. Eine Nachstellung der Position des Stellteils ist dann nicht erforderlich.
Vorzugsweise liegt der angestrebte Befüllungsdruck pE in der Mitte des Befüllungs-Druckbereichs Dr. Beispielsweise kann der Befüllungs-Druckbereich Dr im Bereich von +/- 1% bis +/- 5% um den Wert des Befüllungsdrucks pE liegen. Mit gepunkteten bzw. gestrichelten Linien sind in Fig. 21 die Situationen eingezeichnet, in welchen der Druck p im Aufnahmeraum nach Ablauf der Latenzzeit oberhalb bzw. unterhalb des zulässigen Befüllungs-Druckbereichs Δr um den angestrebten Druck pE liegt. Es erfolgt in diesen Situationen eine Nachstellung der Position des Stellteils 11, sodass nach der Nachstellung der Position des Stellteils 11 der Druck p im Aufnahmeraum innerhalb des zulässigen Befüllungs-Druckbereichs liegt.
Diese Nachstellung der Position des Stellteils erfolgt vorzugsweise durch eine weitere Wegregelung des Stellteils, die wiederum günstigerweise als unstetige Regelung, bevorzugt als Zweipunktregelung durchgeführt wird. Denkbar und möglich wäre es aber auch, dass die Nachstellung der Position des Stellteils in vorgegebenen Schritten erfolgt, dass also das Stellteil 11 jeweils um einen vorgegebenen Schritt in die geeignete Richtung bewegt wird, bis festgestellt wird, dass der Druck p im Aufnahmeraum innerhalb des Befüllungs- Druckbereichs Dr liegt.
Falls es zu einem Nachstellen der Position des Stellteils kommt, wird vorzugsweise die Steigung k der Kennlinie angepasst. Die Ermittlung der neuen Steigung kb aus der bisherigen Steigung ka kann durch folgende Beziehung erfolgen:
Figure imgf000018_0001
Die Konstante α liegt hierbei zwischen 0,1 und 0,9, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,9. Auch Osmoseeffekte, durch die sich das Volumen der Flüssigkeit in der Einrichtung möglicherweise etwas verändern könnte, können dadurch kompensiert werden.
Um den Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheit 5 zu bestimmen, wird der Luftdruck im Gehäuse 4 sowie eine Änderung des Atmosphärendrucks berücksichtigt. Der Drucksensor 20 erfasst ja den Differenzdruck zwischen den beiden Seiten der Endmembran 9b des Balges 9. Da auf den Flüssigkeitsballon 1 und somit auch auf die im
Flüssigkeitsballon enthaltene Flüssigkeit der Atmosphärendruck pU einwirkt, ist der auf der Flüssigkeitsseite auf die Endmembran 9b einwirkende Druck die Summe aus dem Flüssigkeitsdruck p und dem Atmosphärendruck pU. Auf der gegenüberliegenden Seite der Endmembran 9b liegt der innerhalb des Gehäuses 4 vorliegende Luftdruck pG an. Da das Gehäuse 4 hermetisch abgeschlossen ist, ändert sich dieser nur in Abhängigkeit vom Volumen, welches der Balg 9 in seiner jeweiligen Stellung, also in der jeweiligen Position des Stellteils 11 einnimmt. Der vom Drucksensor 20 ausgegebene Druckwert pS ergibt sich also zu: pS = p + pU - pG.
Um den Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheiten 5 zu ermitteln, wird somit vom Druckwert pS, den der Drucksensor 20 ausgibt, der Atmosphärendruck pU abgezogen, der vom Luftdrucksensor 23 ausgegeben wird, und der Luftdruck pG im Innern des Gehäuses (und außerhalb des Balges) addiert, der vom Gehäuse-Luftdrucksensor 48 ausgegeben wird.
Vorzugweise wird nach jedem von der Kontrolleinheit 8 durchgeführten Stellvorgang der im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheit 5 vorliegende Druck p der Flüssigkeit gespeichert. Vor einem neuerlichen Stellvorgang wird geprüft, ob der aktuelle Druck p der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 der Pumpeinheit 5 noch innerhalb eines Toleranzbereichs um den gespeicherten Wert des Drucks p liegt. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann dies im Wesentlichen die folgenden Gründe haben:
Es könnte der Flüssigkeitsballon 1 mittels der manuellen Betätigungseinheit 51 geöffnet worden sein. Wenn dann die Flüssigkeit mittels der manuellen Betätigungseinheit 51 wiederum in den Flüssigkeitsballon 1 eingepumpt wird, kann der Druck p der Flüssigkeit im Aufnahmeraum 10 nochmals kontrolliert werden. Wenn es nicht auf diese Weise erreicht werden kann, dass der Druck p im vorgegebenen Bereich liegt, wird davon ausgegangen, dass ein Leck vorliegt und es wird somit eine Kontrolle der Einrichtung erforderlich.
Die manuelle Betätigungseinheit 51 weist einen flexiblen Pumpkörper 30 auf, der mit dem Flüssigkeitsballon 1 über eine Verbindungsleitung 31 verbunden ist. Im Weiteren weist die manuelle Betätigungseinheit 51 ein manuell öffenbares Absperrventil 32 auf, welches zwischen zwei Abschnitten 31a, 31b der Verbindungs1eitung 31 angeordnet ist. In einer Offenstellung des Absperrventils 32 sind die beiden Abschnitte 31a, 31b der Verbindungsleitung flüssigkeitsleitend miteinander verbunden. In einer Schließstellung des Absperrventils 32 ist die flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 31a, 31b unterbrochen.
Der erste Abschnitt 31a der Verbindungsleitung 31, welcher von einem Schlauch gebildet wird, verbindet das Absperrventil 32 mit der inneren Kammer la des Flüssigkeitsballons 1. Der zweite Abschnitt 31b der Verbindungs1eitung 31, der wesentlich kürzer als der erste Abschnitt 31a ausgebildet ist, verbindet das Absperrventil 32 mit einer im Pumpkörper 30 angeordneten Pumpkammer 33.
Das Volumen der im Pumpkörper 30 angeordneten Pumpkammer 33 ist durch eine auf den Pumpkörper 30 einwirkende, manuell ausübbare Betätigungskraft des Benutzers verringerbar. Hierzu können insbesondere zwei gegenüberliegende Seitenwände 34, 35 des Pumpkörpers 30 zusammengedrückt werden, bis sie auf Anlage gebracht sind. Zumindest eine der Seitenwände 34, 35, vorzugsweise beide Seitenwände 34, 35 weisen auf ihrer im Inneren der Pumpkammer 33 liegenden Seite eine Mehrzahl von Erhebungen 36 auf. Im vollständig zusammengedrückten Zustand der Seitenwände 34, 35 liegen diese über die Erhebungen 36 aneinander an. Bei den Erhebungen kann es sich insbesondere um voneinander beabstandete, vorzugsweise parallel verlaufende Rippen handeln.
Der zweite Abschnitt 31b der Verbindungsleitung 31, der durch eine Verbindungswand 37 des Pumpkörpers verläuft, die die gegenüberliegenden Seitenwände 34, 35 verbindet, mündet an einer Stelle in die Pumpkammer 33, die im vollständig zusammengedrückten Zustand der gegenüberliegenden Seitenwände 34, 35 im Bereich einer Vertiefung liegt, die sich zwischen oder neben den Erhebungen 36 der mindestens einen Seitenwand 34, 35 befindet. In einer Schnittansicht orthogonal zur Längserstreckungsrichtung des Pumpkörpers 30 gesehen, mündet die Verbindungsleitung 31 im Bereich zwischen zwei Erhebungen 36 derselben Seitenwand 34, 35 in die Pumpkammer 33. Es kann dadurch beim Zusammendrücken der Seitenwände 34, 35 bis zum Erreichen der gegenseitigen Anlage der Seitenwände 34, 35 Flüssigkeit aus der Pumpkammer 33 strömen (bei geöffnetem Absperrventil 32).
Denkbar und möglich wäre es auch, dass die Erhebungen 36 im Abstand von der Verbindungswand 37 enden.
Das Absperrventil 32 weist ein in einem Ventilgehäuse 38 verschiebbar gelagertes Verschlussglied 39 auf. Das Verschlussglied 39 ist ausgehend von einer Schließstellung, in welcher das Verschlussglied 39 mittels einer Sitzdichtung 40 gegenüber einem Ventilsitz 41 abgedichtet ist, gegen die Kraft einer Rückstellfeder 42 in eine Offenstellung verschiebbar. Es wird hierzu ein mit dem Verschlussglied 39 verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter Betätigungsknopf 43 eingedrückt .
Die Rückstellfeder 42 stützt sich an einem Verschlussteil 45 ab, welches in das Ventilgehäuse 38 eingeschraubt ist. Das Verschlussteil ist topfförmig ausgebildet und durch einen Port 46 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der Port 46 dient zum Einbringen von Flüssigkeit in die Einrichtung mittels Durchstechen mit einer Kanüle. Im topfförmigen Verschlussteil 45 sind hierbei Öffnungen 47 eingebracht.
Das Absperrventil 32 und der Pumpkörper 30 sind vorteilhafterweise integral miteinander ausgebildet. Diese integrale Einheit umfasst auch den zweiten Abschnitt 31b der Verbindungsleitung 31.
Vorzugsweise ist eine das Absperrventil 32 umhüllende Umhüllung 44 vorhanden, die einstückig mit dem Pumpkörper 30 ausgebildet ist.
Um den Flüssigkeitsballon 1 manuell zu entleeren, wird das Absperrventil 32 durch Eindrücken des Betätigungsknopfs 43 geöffnet, wodurch Flüssigkeit aus der Kammer la des Flüssigkeitsballons in die Pumpkammer 33 des Pumpkörpers 30 abfließen kann.
Um Flüssigkeit in die Kammer la des Flüssigkeitsballons 1 einzufüllen, wird das Absperrventil 32 durch Eindrücken des Betätigungsknopfs 43 geöffnet und die Seitenwände 34, 35 des Pumpkörpers 30 werden bis auf gegenseitige Anlage zusammengedrückt. Nach Loslassen des Betätigungsknopfs 43 ist ein Rückfließen von Flüssigkeit aus der Kammer la des Flüssigkeitsballons 1 gesperrt.
Denkbar und möglich wäre es auch, das Absperrventil 32 beim Zusammendrücken des Pumpkörpers 30 selbstöffnend auszubilden, beispielsweise durch eine entsprechende Dimensionierung der Rückstellfeder 42.
Bei der Ausbildung als künstlicher Harnröhrensphinkter wird die manuelle Betätigungseinheit 51 vorzugsweise in das Skrotum implantiert .
Die manuelle Betätigungseinheit 51 zusammen mit der Verbindungs1eitung 31 könnte grundsätzlich auch entfallen.
Legende
Zu den Hinweisziffern
1 Flüssigkeitsballon 21 Fernsteuerung la Kammer 22 Bedienelement lb Verschlussteil 23 Luftdrucksensor lc Verschlussteil 24 Leiterbahnträger ld Durchtrittsöffnung 30 Pumpkörper
2 Harnröhre 31 Verbindungsleitung
3 Schlauch 31a erster Abschnitt
4 Gehäuse 31b zweiter Abschnitt
4a oberes Gehäuseteil 32 Absperrventil 4b unteres Gehäuseteil 33 Pumpkammer
5 Pumpeinheit 34 Seitenwand
6 Elektromotor 35 Seitenwand
6a Motorwelle 36 Erhebung
7 Batterie 37 Verbindungswand
8 Kontrolleinheit 38 Ventilgehäuse
9 Balg 39 Verschlussglied
9a Endstück 40 Sitzdichtung
9b Endmembran 41 Ventilsitz
10 Aufnahmeraum 42 Rückstellfeder
11 Stellteil 43 Betätigungsknopf
11a Boden 44 Umhüllung
11b Außengewinde 45 Verschlussteil
12 Schraube 46 Port
13 Stellring 47 Öffnung
13a Innengewinde 48 Gehäuse-Luftdrucksensor
13b Verzahnung 50 motorische
14 Lagergehäuse Betätigungseinheit
15 Kugellager 51 manuelle
16 Schneckenrad Betätigungseinheit
17 Lagerring
18 Plättchen
18a Leiterbahn
19 Abschnitt
20 Drucksensor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einstellen eines ersten Befüllungszustandes eines Flüssigkeitsballons (1) mit einem ersten Befüllungsdruck und eines unterschiedlich befüllten zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons (1) mit einem zweiten Befüllungsdruck, wobei zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon (1) und zum Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon (1) das Volumen eines mit Flüssigkeit befüllten Aufnahmeraums (10) einer Pumpeinheit (5), die mit dem Flüssigkeitsballon (1) über einen Schlauch (3) verbunden ist, durch Bewegen eines Stellteils (11) der Pumpeinheit (5) mittels eines von einer Batterie (7) gespeisten Elektromotors (6) verändert wird und zum Einstellen des zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons (1) ausgehend vom ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons (1) von einer den Elektromotor (6) kontrollierenden Kontrolleinheit (8) ein Stellvorgang des Stellteils (11) durchgeführt wird, wobei der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellvorgang eine Wegregelung des Stellteils (11) zum Anfahren einer Soll-Position des Stellteils (11), wobei eine jeweilige Position des Stellteils (11) mittels eines Wegaufnehmers erfasst wird, und nach dieser Wegregelung eine Überprüfung umfasst, ob der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) innerhalb eines zulässigen Befüllungs- Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt, wobei, für den Fall, dass der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) außerhalb des zulässigen Befüllungs- Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt, die Position des Stellteils (11) nachgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Soll-Position des Stellteils (11) eine in der Kontrolleinheit (8) gespeicherte, vorzugsweise in einem Lernzyklus aufgenommene, Kennlinie herangezogen wird, welche die Abhängigkeit zwischen der Position des Stellteils (11) und dem Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) wiedergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie als Gerade angesetzt wird, von welcher von der Kontrolleinheit (8) die Steigung (k) abgespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, falls es im Laufe eines Stellvorgangs zu einem Nachstellen der Position des Stellteils (11) kommt, die Steigung (k) der Geraden proportional zur Größe der Nachstellung der Position des Stellteils (11) geändert wird.
5 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Nachstellen der Position des Stellteils (11), für den Fall dass der Druck im Aufnahmeraum (10) außerhalb des Befüllungs-Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt, die Soll-Position des Stellteils (11) modifiziert wird und von der Kontrolleinheit (8) eine weitere Wegregelung des Stellteils (11) zum Anfahren der modifizierten Soll- Position durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegeregelung zum Einstellen des zweiten Befüllzustandes ausgehend vom ersten Befüllzustand als unstetige Regelung, vorzugsweise als Zweipunktregelung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) nach Abschluss eines Stellvorganges in der Kontrolleinheit (8) gespeichert wird und vor Durchführung eines weiteren Stellvorgangs mit dem aktuell vorliegenden Druck im Aufnahmeraum (10) verglichen wird.
8. Einrichtung umfassend einen Flüssigkeitsballon (1), eine mit dem Flüssigkeitsballon (1) über einen Schlauch (3) verbundene Pumpeinheit (5) zum Einpumpen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsballon (1) und zum Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsballon (1), welche einen mit Flüssigkeit befüllbaren Aufnahmeraum (10) aufweist, dessen Volumen durch Bewegen eines Stellteils (11) der Pumpeinheit (5) mittels eines von einer Batterie (7) gespeisten Elektromotors (6) veränderbar ist, eine elektronische Kontrolleinheit (8) zum Kontrollieren des Elektromotors (6) und mindestens einen Drucksensor (20) zum Erfassen des Drucks der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung im Weiteren einen Wegaufnehmer zur Erfassung der Position des Stellteils (11) aufweist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinheit (5) einen Balg (9) aufweist, innerhalb von dem der Aufnahmeraum (10) für die Flüssigkeit liegt, wobei ein Endstück (9a) des Balgs (9) mit dem Stellteil (11) starr verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (20) mindestens einen auf einer den Innenraum des Balgs (9) in axialer Richtung des Balgs begrenzenden Endmembran (9b) aufgebrachten Dehnungsmessstreifen aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Luftdrucksensor (23) zur Erfassung des Atmosphärendrucks und einen Gehäuse-Luftdrucksensor (48)zur Erfassung des Luftdrucks in einem gasdicht isolierten Innenraum eines Gehäuses (4), in dem die Pumpeinheit (5) angeordnet ist, aufweist, wobei zur Bestimmung des Drucks der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) der Pumpeinheit (5), vom Messwert, der vom Drucksensor (20) ausgegeben wird, der vom Luftdrucksensor (23) erfasste Atmosphärendruck abgezogen wird und der vom Gehäuse-Luftdrucksensor (48) erfasste Luftdruck im Gehäuse (4) addiert wird.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellteil (11) ein Außengewinde (11b) aufweist, welches mit einem Innengewinde (13a) eines vom Elektromotor (6) drehbaren Stellrings (13) zusammenwirkt.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer ein mit dem Stellteil (11) starr verbundenes Plättchen (18) mit einer spiralförmigen Leiterbahn (18a) aufweist, welches einem statischen, elektrisch leitfähigen Gegenplättchen gegenüberliegt .
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen künstlichen Sphinkter bildet, wobei der Flüssigkeitsballon (1) in Form eines zu einem Ring schließbaren flexiblen Bandes mit einer längsverlaufenden inneren Kammer (la) ausgebildet ist, die mit der Flüssigkeit befüllbar ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (8) dazu eingerichtet ist, einen Stellvorgang des Stellteils (11) mittels des Elektromotors (6) auszuführen, um ausgehend von einem ersten Befüllungszustand des Flüssigkeitsballons (1) mit einem ersten Befüllungsdruck einen zweiten Befüllungszustandes des Flüssigkeitsballons (1) mit einem zweiten Befüllungsdruck einzustellen, wobei der Stellvorgang eine Wegregelung des Stellteils (11) zum Anfahren einer Soll-Position des Stellteils (11), nach dieser Wegregelung eine Überprüfung, ob der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) innerhalb eines zulässigen Befüllungs-Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt, und, für den Fall, dass der Druck der Flüssigkeit im Aufnahmeraum (10) außerhalb des zulässigen Befüllungs-Druckbereichs um den zweiten Befüllungsdruck liegt, eine Nachstellung der Position des Stellteils (11) umfasst.
PCT/EP2021/059479 2020-04-23 2021-04-13 Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinische einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln WO2021213834A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/918,406 US20230141054A1 (en) 2020-04-23 2021-04-13 Method for adjusting a fill level of a liquid balloon of a medical device, and medical device comprising a liquid balloon for forming artificial sphincters
CA3176396A CA3176396A1 (en) 2020-04-23 2021-04-13 Method for adjusting a fill level of a liquid balloon of a medical device, and medical device comprising a liquid balloon for forming artificial sphincters
AU2021261453A AU2021261453A1 (en) 2020-04-23 2021-04-13 Method for adjusting a fill level of a liquid balloon of a medical device, and medical device comprising a liquid balloon for forming artificial sphincters
EP21719551.0A EP4138726A1 (de) 2020-04-23 2021-04-13 Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinischen einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA96/2020A AT523786A1 (de) 2020-04-23 2020-04-23 Verfahren zum Einstellen eines Befüllungszustandes eines Flüssigkeitsballons
ATA96/2020 2020-04-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2021213834A1 true WO2021213834A1 (de) 2021-10-28
WO2021213834A8 WO2021213834A8 (de) 2022-03-24

Family

ID=75562713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/059479 WO2021213834A1 (de) 2020-04-23 2021-04-13 Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinische einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230141054A1 (de)
EP (1) EP4138726A1 (de)
AT (1) AT523786A1 (de)
AU (1) AU2021261453A1 (de)
CA (1) CA3176396A1 (de)
WO (1) WO2021213834A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985002344A1 (en) * 1983-11-23 1985-06-06 Novacor Medical Corporation Implantable infusion device
US5478305A (en) 1992-02-03 1995-12-26 British Technology Group Group Limited Prosthetic sphincter device
EP0982048A1 (de) * 1998-03-12 2000-03-01 Leonhardt, Steffen, Dr.-Ing. Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit
EP1389453B1 (de) 2002-08-16 2007-03-07 AMI Agency for Medical Innovations GmbH Band zur Erzeugung einer künstlichen Verengung im Gastro-Intestinal-Trakt
EP1832253B1 (de) * 2006-03-07 2010-04-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Nicht-invasive Druckmessung bei einer flüssigkeitsregulierbaren restriktiven Vorrichtung
US20170325926A1 (en) * 2014-11-25 2017-11-16 Uromems Implantable occlusion system
WO2017205883A1 (de) 2016-06-03 2017-12-07 A.M.I. Agency For Medical Innovations Gmbh Medizinische einrichtung zum verengen oder absperren eines körperkanals

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985002344A1 (en) * 1983-11-23 1985-06-06 Novacor Medical Corporation Implantable infusion device
US5478305A (en) 1992-02-03 1995-12-26 British Technology Group Group Limited Prosthetic sphincter device
EP0982048A1 (de) * 1998-03-12 2000-03-01 Leonhardt, Steffen, Dr.-Ing. Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit
EP1389453B1 (de) 2002-08-16 2007-03-07 AMI Agency for Medical Innovations GmbH Band zur Erzeugung einer künstlichen Verengung im Gastro-Intestinal-Trakt
EP1832253B1 (de) * 2006-03-07 2010-04-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Nicht-invasive Druckmessung bei einer flüssigkeitsregulierbaren restriktiven Vorrichtung
US20170325926A1 (en) * 2014-11-25 2017-11-16 Uromems Implantable occlusion system
WO2017205883A1 (de) 2016-06-03 2017-12-07 A.M.I. Agency For Medical Innovations Gmbh Medizinische einrichtung zum verengen oder absperren eines körperkanals

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021261453A1 (en) 2022-12-01
AT523786A1 (de) 2021-11-15
WO2021213834A8 (de) 2022-03-24
EP4138726A1 (de) 2023-03-01
US20230141054A1 (en) 2023-05-11
CA3176396A1 (en) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3463182B1 (de) Medizinische einrichtung zum verengen oder absperren eines körperkanals
DE60129994T2 (de) Vorrichtung zur aufblasregelung einer prosthetischen hülle
EP0144699B1 (de) Vorrichtung zum wahlweisen Öffnen und Verschliessen von rohrförmigen Körperorganen, insbesondere der Harnröhre
DE60110392T2 (de) Hydraulisches gerät zur behandlung von harninkontinenz
EP1648355A1 (de) Steuerbares magenband
WO2007104745A1 (de) Adaptive einrichtung und adaptives verfahren zur automatisierten anpassung der magenöffnung eines patienten
EP1868543A2 (de) Steuerbares magenband
WO2003043534A2 (de) Verschlusssystem und verfahren zur elektronischen steuerung
EP1265551B1 (de) Implantierbare sphinkterprothese
EP3468504B1 (de) Medizinische einrichtung zum absperren eines körperkanals
AT518411B1 (de) Medizinische Einrichtung zum Absperren eines Körperkanals
EP4138726A1 (de) Verfahren zum einstellen eines befüllungszustandes eines flüssigkeitsballons einer medizinischen einrichtung und medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballons zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln
EP4138727A1 (de) Medizinische einrichtung umfassend einen flüssigkeitsballon zur ausbildung von künstlichen schliessmuskeln
EP1069923B1 (de) Harnblasenhalsdauerkatheter mit berührungslos steuerbarer vorrichtung zum öffnen und schliessen für die entleerung der harnflüssigkeit
EP2890330B1 (de) Künstlicher sphinkter
DE19643782C1 (de) Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit
DE112009005095B4 (de) Implantierbares Kraftübertragungssystem, insbesondere zur Einstellung eines Ventils
DE102005026214A1 (de) Kathetervorrichtung zur Behandlung von Harnblasen-Entleerungsstörungen eines Menschen
DE19815103A1 (de) Harnblasenhalsdauerkatheter mit berührungslos steuerbarer Vorrichtung zum Öffnen und Schließen für die Entleerung der Harnflüssigkeit
DE10156558A1 (de) Verschlusssystem und ein Verfahren hierzu

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21719551

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3176396

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021719551

Country of ref document: EP

Effective date: 20221123

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021261453

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20210413

Kind code of ref document: A