專利名稱:用于控制身體器官中的流動的設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及控制在身體器官中的流體和/或其它身體物質的流動,更具體地涉及 一種用于控制由身體器官的組織壁形成的內腔中的流體和/或其它身體物質的流動的設 備,所述身體器官例如為(但不限于)食道、胃、腸、尿膀胱、尿道、和血管。
背景技術:
一些疾病使患者不能保持對身體器官的內腔中的流體和/或其它身體物質的流 動的正常控制。(術語“患者”通常包括人,但也可包括動物)。例如,尿失禁是使患者非常 難堪的常見疾病,患有尿失禁的患者通常由于尿道括約肌機能障礙而已失去對尿道中的尿 流的完全控制。肛門失禁常常是由于肛門括約肌機能障礙導致排泄物質不受控制地通過肛 門排出而發生。陽痿通常是由于不能充分減少血液從陰莖流出以實現堅挺所致。回流疾病 通常是由于賁門機能障礙導致在消化過程中胃壁運動時胃酸涌回至食道中所致。一種對括約肌機能障礙問題的解決方案在于,將人造括約肌植入以替代機能障礙 括約肌。過去已經使用各種人造括約肌。這些人造括約肌包括圍繞連接到機能障礙括約肌 的身體器官從外部施加的套囊、夾緊元件或可膨脹帶。例如,美國專利3,750,194公開了一種液壓套囊,其圍繞患有尿失禁的患者的尿 道施加。流動到液壓套囊的液壓流體使套囊擠壓尿道并限制通過尿道的流體流動。美國專利6,074,341公開一種機械裝置,其為環構件形式并圍繞身體器官施加以 替代失去或損壞的器官括約肌。環構件包括用于壓縮相關器官以封閉其中內腔的線。所有現有技術的人造括約肌的共同缺點在于,沿人造括約肌可隨時間形成硬纖維 化,并可導致人造括約肌機能障礙。這樣,所形成的纖維化早晚會形成硬纖維層,而硬纖維 層可能使人造括約肌更難以起作用。另一嚴重缺點在于,壓縮、夾緊或限制身體器官的元件可能傷害器官組織壁。這 樣,所述元件對器官的壓縮行為導致所述元件可能隨時間侵入器官中,并在最壞情況下穿 透被壓縮的器官壁部分。此外,被壓縮的器官組織壁部分中的血液循環最終由于所述元件 施加的壓力而產生障礙,因此,血液循環不良或更糟地為血液循環停止導致被壓縮組織惡 化。用于防止由于血液循環不良導致組織惡化的一種方案是,可沿器官組織壁部分分 別施加兩個或更多個分立操作的壓縮元件,并依次操作所述元件,由此,每個組織壁部分將 有時間恢復,即,恢復正常的血液循環,而同時壓縮其它組織壁部分中的一個。不過,根據這 種解決方案設計的設備具有多個缺點。首先,這種設備將需要大量空間,從而使其實際上不 可植入。第二,這種設備操作以在壓縮和非壓縮位置之間日夜移動壓縮元件,將需要大量動 力供應。這樣的大量動力供應使得有必要植入非常大的高容量電池和/或用于從患者體外 持續傳送無線能量而為被植入的可再充電電池頻繁充電的復雜系統。這樣,這種設備由于 其大尺寸和高功耗而將是不實用的或甚至是不現實的。第三,需要復雜控制系統控制移動 的元件。最后,這樣的前述類型的復雜設備將會顯著增大治療括約肌機能障礙的成本。
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之前已使用的對括約肌機能障礙問題的另一解決方案在于,電刺激括約肌以恢復 其正常功能,即,收縮和封閉其相關的內腔。這種解決方案在括約肌的正常功能略有減弱而 尚未完全中止時是有作用的。歐洲專利申請1004330A1公開了一種這種解決方案的示例, 其中,將電脈沖傳輸到患有回流疾病的患者的下食道括約肌以使回流最小。不過,不得不連 續以電脈沖刺激食道括約肌以保持其封閉,除非在患者進食時,這可導致刺激效果隨時間 減小。這種解決方案的更嚴重的缺陷是,隨時間連續刺激可導致組織由于血液循環不良而
T^ ο僅當括約肌充分響應刺激(即,封閉相關內腔)時,使用電刺激恢復機能障礙括約 肌的括約肌功能才是可行的。在括約肌的括約肌功能已經完全中止或者括約肌已經從患者 身體中被移除的情況下,不能采用電刺激。電刺激不同于括約肌的身體器官可能僅不顯著地影響相關器官中的流動。例如, 當所述器官是肛門失禁患者的小腸時,對小腸的電刺激影響排泄物流動但可能無法完全封 閉排泄物通路,至少無法通過采用必要的對人體無害的低刺激強度完全封閉。
發明內容
本發明的目的在于,提供一種用于控制由身體器官的組織壁形成的內腔中的流體 和/或身體物質的流動的設備,以至少基本地或甚至完全地消除由于植入現有技術裝置以 壓縮這種身體器官所致的組織壁受傷問題。根據本發明這一目的,提供一種用于控制由身體器官的組織壁形成的內腔中的流 體和/或身體物質的流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述組 織壁的至少一部分以影響所述內腔中的流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分; 和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分 而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述內腔中的流動。本發明提供壓縮和刺激裝置的有利組合,這導致對身體器官內腔中的流體和/或 其它身體物質的流動產生兩階段的影響。這樣,壓縮裝置可通過抵靠壁部分施加相對較弱 的力而輕柔地壓縮壁部分,而刺激裝置可刺激被壓縮壁部分以實現所希望的對內腔中的流 動的最終影響。用語“輕柔地壓縮組織壁的一部分”應被理解為壓縮壁部分而不會顯著妨 礙組織壁的血液循環。優選地,刺激裝置適于在壓縮裝置壓縮壁部分時刺激壁部分的不同區域,所述控 制裝置控制所述刺激裝置間歇地且獨立地刺激所述壁部分的各區域。這種對器官壁部分不 同區域的間隙和獨立的刺激允許壁部分組織在本發明的設備的操作過程中保持基本正常 的血液循環。壓縮和刺激裝置的組合使本發明的設備能夠應用于在任何類型身體器官的任何 部位上,特別是但不限于管狀身體器官,這與限于電刺激機能障礙括約肌的現有刺激裝置 相比是相對于現有技術的顯著進步。在本發明的大多數應用中,將存在對被植入壓縮裝置的日常調節。因此,在本發明 的優選實施例中,壓縮裝置是可調節的,以能夠根據需要調節對壁部分的壓縮,其中,控制 裝置控制壓縮裝置調節對壁部分的壓縮。控制裝置可獨立于彼此地和同時地控制壓縮和刺 激裝置。可選地,控制裝置可控制刺激裝置刺激或不刺激壁部分,同時控制裝置控制壓縮裝
25置改變對壁部分的壓縮。初始時,壓縮裝置可通過使用控制裝置被校準,以控制刺激裝置刺激壁部分,而同 時控制壓縮裝置調節對壁部分的壓縮,直到獲得所希望的內腔中的流動限制。流動限制本發明的設備很適于限制身體器官內腔中的流體和/或其它身體物質的流動。這 樣,在本發明的主要實施例中,壓縮裝置適于壓縮壁部分以至少限制內腔中的流動,控制裝 置控制刺激裝置而使得被壓縮壁部分收縮,使得至少進一步限制內腔中的流動。特別地,壓 縮裝置適于將壁部分壓縮至壓縮狀態,其中被壓縮壁部分中的血液循環基本不被限制且至 少限制內腔中的流動;控制裝置控制刺激裝置使得壁部分收縮,從而當壁部分通過壓縮裝 置被保持在壓縮狀態時至少進一步限制內腔中的流動。壓縮和刺激裝置可被控制以分別壓縮和刺激至一定程度,這取決于在本發明的設 備的具體應用中希望實現的流動限制。這樣,根據第一流動限制選項,所述控制裝置控制所 述壓縮裝置壓縮所述壁部分而使得所述內腔中的流動被限制但不停止,并控制所述刺激裝 置刺激被壓縮的壁部分而使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流動被進一步限制但不停 止。更準確地,所述控制裝置可在第一模式中控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以進 一步限制但不停止所述內腔中的流動,并且a)在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以增大所述內腔中 的流動;或者b)在所述第二模式中控制所述刺激和壓縮裝置中止對所述壁部分的刺激和松開 所述壁部分以恢復所述內腔中的流動。根據第二流動限制選項,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述壁部分而使得 所述內腔中的流動被限制但不停止,并控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以使所述壁 部分收縮而使得所述內腔中的流動停止。更準確地,所述控制裝置可在第一模式中控制所 述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以進一步限制但不停止所述內腔中的流動,并且a)在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中 的流動;或者b)在所述第二模式中控制所述刺激和壓縮裝置中止對所述壁部分的刺激并松開 所述壁部分以恢復所述內腔中的流動。根據第三流動限制選項,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述壁部分而使得 所述內腔中的流動基本上停止,并控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以使所述壁部分 收縮而使得所述內腔中的流動完全停止。更準確地,所述控制裝置可在第一模式中控制所 述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以完全停止所述內腔中的流動,并且a)在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中 的流動;或者b)在所述第二模式中控制所述刺激和壓縮裝置中止對所述壁部分的刺激并松開 所述壁部分以恢復所述內腔中的流動。例如,當本發明用于控制肛門失禁患者的排泄物流動時,可采用第三流動限制選 項。這樣,限制和刺激裝置可植入失禁患者的大腸或小腸的任何部分上以用作人造肛門括 約肌。在各通便之間,控制裝置控制壓縮裝置將腸的一部分輕柔地壓平以至少幾乎完全停
26止腸內排泄物流動,并控制刺激裝置刺激被壓平部分以確保排泄物流動完全停止。由于控 制裝置控制刺激裝置間歇地和獨立地刺激壁部分各區域,如前文中在段落W015]中所示, 因而被植入的壓縮裝置隨時間傷害腸部的風險顯著減小甚至消失,并且確保刺激效果隨時 間保持。當患者想要通便時,控制裝置控制壓縮和刺激裝置松開所述腸部分并中止刺激,由 此排泄物可穿過所述腸部分。不過,應注意,在本發明的一些其它應用中,例如當本發明用 于控制尿失禁患者的尿流動時,可以僅中止刺激而足以實現流體流動通過相關器官。當刺激裝置刺激被壓縮壁部分以收縮而使得內腔中的流動停止時,控制裝置適合 地控制刺激裝置同時地和循環地刺激第一長度的被壓縮壁部分和位于第一長度下游的第 二長度的被壓縮壁部分,其中,控制裝置控制刺激裝置沿內腔上游方向逐漸刺激第一長度 并且沿內腔下游方向逐漸刺激第二長度。控制裝置可響應于傳感到的患者生理參數或設備功能參數而控制刺激裝置改變 對壁部分的刺激。例如,控制裝置可響應于傳感到的內腔中壓力增大而控制刺激裝置增大 對壁部分的刺激強度,使得內腔中的流動保持停止。可提供用于傳感患者生理參數(例如 與內腔中的壓力相關的患者體內壓力)的任意傳感器,其中控制裝置響應于來自傳感器的 信號控制刺激裝置。這樣的傳感器可例如傳感患者腹內壓力、被植入壓縮裝置所受的壓力 或身體器官組織壁上的壓力。例如,在本發明用于控制尿失禁患者的尿流動時可采用壓力傳感器。因而壓縮和 刺激裝置可施加于尿失禁患者的尿道或尿膀胱上以用作人造括約肌,其中,壓縮裝置壓縮 尿道或尿膀胱,使得尿流動基本停止,刺激裝置刺激被壓縮尿道或尿膀胱而使其收縮,從而 完全停止尿流動。控制裝置響應于來自壓力傳感器的信號而控制刺激裝置增大刺激強度, 其中壓力傳感器傳感患者膀胱或腹腔中的壓力突增,由此尿流動保持停止而且患者保持自 制。以這種方式,本發明確保患者即使當其打噴嚏或咳嗽時或執行其它導致患者膀胱/尿 路中壓力突增的身體活動時也可自制。根據第四流動限制選項,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述壁部分,使得 所述內腔中的流動停止。更準確地,所述控制裝置可在第一模式中控制所述壓縮裝置壓縮 被壓縮的壁部分以停止所述內腔中的流動,并在第二模式下中止對所述壁部分的壓縮以恢 復所述內腔中的流動。在這種情況下,控制裝置僅在需要時控制刺激裝置刺激壁部分。可 提供用于傳感與內腔中的壓力相關的患者身體的生理參數的傳感器,其中控制裝置響應于 來自傳感器的信號控制刺激裝置。這樣的生理參數可為患者腹內壓力,傳感器可為壓力傳 感器。例如,當本發明用于以類似于前文中段落W026]中所述情況的方式控制尿失禁 患者的尿流動時,可采用第四流動限制選項。不過,在此示例中,僅當有必要保持自制時施 加刺激。這樣,控制裝置響應于來自壓力傳感器的信號而控制刺激裝置刺激尿道或尿膀胱 以使其收縮,其中,壓力傳感器傳感當患者打噴嚏或咳嗽時或執行其它身體活動時在患者 膀胱或腹腔中的壓力突增。結果,尿流動保持停止且患者保持自制。在本發明的一些應用中,被植入壓縮裝置可被設計為將患者器官壁部分正常保持 在壓縮狀態。在這種情況下,控制裝置在需要時由患者方便地使用,以控制刺激裝置刺激被 壓縮組織壁部分,優選地同時還調節刺激強度,從而使壁部分收縮而使得內腔中的流動被 至少進一步限制或停止,和控制刺激裝置中止刺激。更準確地,控制裝置可以
a)在第一模式中控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以進一步限制所述內腔 中的流動,并在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以增大所述內腔中 的流動;或者b)在第一模式中控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以停止所述內腔中的流 動,并在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中的流動。第一模式或第二模式中的任一模式可為臨時的。壓縮裝置可包括多個分立的壓縮元件,適于分別壓縮患者組織壁的成系列壁部 分的任意壁部分。控制裝置可控制壓縮裝置隨機地或根據預定次序啟動壓縮元件。在這種 情況下,刺激裝置包括位于壓縮元件上的刺激元件,其中,控制裝置控制刺激裝置啟動刺激 元件以刺激由所述壓縮元件壓縮的成系列壁部分中的任意壁部分,從而使器官收縮以封閉 器官內腔。可替代地,所述控制裝置控制所述壓縮裝置啟動所述壓縮元件以壓縮所述成系列 壁部分中的所有壁部分,并控制所述刺激裝置啟動所述刺激元件以隨機地或根據預定次序 刺激任意被壓縮的壁部分以封閉所述器官的內腔。壓縮裝置的采用多個分立壓縮元件的設 計可以抵消壓縮裝置被植入處的硬纖維化發展。內腔中的流體和/或其它身體物質的移動本發明的設備可用于主動移動患者器官內腔中的流體和/或其它身體物質,如在 下文中列舉的本發明的實施例中所述。1)所述控制裝置控制所述壓縮裝置在所述壁部分的上游端或下游端封閉所述內 腔,然后控制所述壓縮裝置壓縮所述壁部分的其余部分以使所述內腔中的流體和/或其它 身體物質移動。la)根據前述實施例(1)的第一可替代方案,當所述壓縮裝置壓縮所述壁部分的 其余部分時,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激所述壁部分。lb)根據第二可替代方案,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以限制但不停止所 述內腔中的流動。所述控制裝置控制所述刺激裝置在所述壁部分的上游端或下游端刺激由 所述壓縮裝置壓縮的壁部分以封閉所述內腔,并同時控制所述壓縮裝置增大對所述壁部分 的壓縮以使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。2)所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以限制或改變所述內腔中的流動,所述控制 裝置控制所述刺激裝置沿所述內腔的上游或下游方向逐漸刺激被壓縮的壁部分,使得所述 壁部分的逐漸收縮使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。3)所述控制裝置控制所述壓縮裝置改變對所述壁部分的不同區域的壓縮,使得所 述壁部分沿所述內腔的上游或下游方向被逐漸壓縮而使所述內腔中的流體和/或其它身 體物質移動。所述壓縮裝置可包括沿所述壁部分延伸的至少一個長形壓縮元件,其中,所述 控制裝置控制所述長形壓縮元件沿所述內腔的上游或下游方向逐漸壓縮所述壁部分。3a)根據前述實施例(3)的優選的可替代方案,所述控制裝置控制所述刺激裝置 逐漸刺激被壓縮的壁部分,從而使所述壁部分的逐漸收縮與由所述壓縮裝置執行的對所述 壁部分的逐漸壓縮協調或一致。當所述壓縮裝置包括至少一個長形壓縮元件時,所述控制 裝置控制所述長形壓縮元件沿所述內腔的上游或下游方向逐漸壓縮所述壁部分。適合地,所述長形壓縮元件包括接觸表面,所述接觸表面在尺度上當所述壓縮裝置壓縮所述壁部 分時接觸所述壁部分的一段長度;所述刺激裝置包括沿所述接觸表面分布的多個刺激元 件,使得當所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激所述壁部分時,所述刺激元件沿所述壁部 分的所述一段長度刺激所述壁部分的不同區域。4)所述壓縮裝置適于壓縮所述組織壁的成系列壁部分中的任意一個以至少限制 所述內腔中的流動。所述控制裝置控制所述壓縮裝置連續地壓縮所述成系列壁部分中的壁 部分,以使所述內腔中的流體和/或身體物質以蠕動方式移動。4a)根據實施例⑷的第一可替代方案,壓縮裝置包括多個壓縮元件,適于分別 壓縮組織壁的壁部分。控制裝置控制壓縮裝置依次啟動壓縮元件,使得成系列壁部分中的 壁部分沿器官被連續壓縮,由此使內腔中的流體和/或身體物質移動。4b)根據實施例(4)的第二可替代方案,所述壓縮裝置包括至少一個壓縮元件, 其能夠沿所述器官的壁移動以連續地壓縮所述成系列壁部分中的壁部分;其中所述控制裝 置控制所述壓縮裝置使所述壓縮元件沿所述成系列壁部分中的壁部分循環地移動。優選 地,所述壓縮裝置包括多個壓縮元件,每個壓縮元件能夠沿所述器官的壁移動以連續地壓 縮所述成系列壁部分中的壁部分;其中所述控制裝置控制所述壓縮裝置使所述壓縮元件依 次沿所述成系列壁部分中的壁部分循環地移動。特別地,所述壓縮裝置包括承載所述壓縮 元件的轉子,所述控制裝置控制所述轉子旋轉,使得每個壓縮元件循環地壓縮所述成系列 壁部分中的壁部分。適合地,每個壓縮元件包括輥子,用于在所述器官的壁上滾壓以壓縮所 述器官的壁。4c)根據前述實施例(4)的優選的可替代方案,所述刺激裝置刺激由所述壓縮裝 置壓縮的所述成系列壁部分中的壁部分以封閉所述內腔。當所述壓縮裝置包括至少一個壓 縮元件時,所述刺激裝置適合地包括位于所述壓縮元件上的至少一個刺激元件,用于刺激 由所述壓縮元件壓縮的所述壁部分以封閉所述內腔。當所述壓縮裝置包括多個壓縮元件時,所述刺激裝置適合地包括位于所述壓縮元 件上的刺激元件,用于刺激由所述壓縮元件壓縮的壁部分以封閉所述內腔。5)所述壓縮裝置適于壓縮組織壁的成系列壁部分中的任意一個以限制所述內腔 中的流動,其中,壓縮裝置包括多個壓縮元件,適于壓縮組織壁的壁部分,刺激裝置包括位 于壓縮元件上的刺激元件,用于刺激由壓縮元件壓縮的壁部分,以封閉內腔。所述控制裝置 控制所述壓縮裝置啟動所述壓縮元件以壓縮所述成系列壁部分中的壁部分而不會完全封 閉所述器官內腔,并控制所述刺激裝置啟動所述刺激元件依次刺激壁部分,使得所述成系 列壁部分中的壁部分沿所述器官連續地收縮以使患者內腔中的流體和/或其它身體物質 移動。6)所述壓縮裝置包括用于在所述壁部分的上游端壓縮所述壁部分的第一壓縮元 件、用于在所述壁部分的下游端壓縮所述壁部分的第二壓縮元件和用于在所述壁部分的下 游端和下游端之間壓縮所述壁部分的第三壓縮元件。所述控制裝置控制所述第一、第二和 第三壓縮元件獨立于彼此而壓縮和松開所述壁部分。更特別地,所述控制裝置控制第一或 第二壓縮元件在所述壁部分的上游端或下游端處壓縮所述壁部分以封閉所述內腔,并控制 所述第三壓縮元件在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,由此,在所述壁 部分的上游端和下游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向下游或向上游移動。可選地,當所述第三壓縮元件壓縮所述壁部分時,所述控制裝置控制所 述刺激裝置在所述壁部分的上游端和下游端之間刺激所述壁部分。6a)根據第一可替代方案,所述控制裝置控制所述第一壓縮元件在所述壁部分的 上游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置在所述上游端刺激 被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。當內腔在被壓縮壁部分的上游端封閉時,所述控制裝置 控制所述第三壓縮元件在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,并可選地控 制所述刺激裝置在所述壁部分被所述第三壓縮元件壓縮的同時刺激所述壁部分。結果,在 所述壁部分的上游端和下游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內 腔中向下游移動。6b)根據第二可替代方案,所述控制裝置控制所述第二壓縮元件在所述壁部分的 下游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置在所述下游端刺激 被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。當內腔在被壓縮壁部分的下游端封閉時,所述控制裝置 控制所述第三壓縮元件在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,并可選地控 制所述刺激裝置在所述壁部分被所述第三壓縮元件壓縮的同時刺激所述壁部分。結果,在 所述壁部分的上游端和下游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內 腔中向上游移動。在任意前述實施例(1)至(6)中,刺激裝置可通過電脈沖刺激壁部分。當器官為管形時(例如小腸),特別長的管狀器官壁部分可通過手術制備為沿折 線形延伸,其中,相鄰壁通過兩行平行接縫被縫合到一起,相鄰壁在兩行接縫之間被割穿。 結果,這種長的器官壁部分的內腔可顯著擴張。在這種情況下,本發明的設備的壓縮裝置能 夠每次在其壓縮長的器官壁部分時均移動顯著更大量的流體。前述在“流動限制”標題下的用于停止器官內腔中的流動的各種解決方案也可用 于任意前述實施例(la)、(lb)、(4a)、(5)、(6)、(6a)和(6b)中。刺激當刺激神經或肌肉組織時,如果沒有正確執行刺激,則存在所述組織隨時間受傷 或劣化的風險。本發明的設備被設計以減小或甚至消除這種風險。這樣,根據本發明,所述 控制裝置控制所述刺激裝置間歇地刺激所述器官壁部分的不同區域,使得至少兩個所述區 域在不同時間點被刺激,也就是說,所述刺激隨時間從一個區域轉換到另一區域。此外,所 述控制裝置控制所述刺激裝置,使得不同區域中的當前未被刺激的區域在所述刺激裝置再 次刺激該區域之前有時間恢復至基本正常的血液循環。而且,所述控制裝置在連續時間段 中控制所述刺激裝置刺激每個區域,其中每個時間段足夠短以在所述區域中保持令人滿意 的血液循環,直到所述時間段結束。這提供以下優點本發明的設備使得對器官壁部分的 連續刺激能夠實施以實現所希望的流動控制,而同時基本上隨時間保持器官的自然生理性 質,而沒有器官受傷的風險。而且,通過如前所述隨時間改變對器官進行刺激的身體部位,可形成以下優點改 變對器官的刺激樣式以實現所希望的流動控制。所述控制裝置可控制所述刺激裝置在一時刻刺激所述壁部分的一個或多個區域, 例如,通過依次地刺激不同區域進行刺激。而且,所述控制裝置可控制所述刺激裝置沿所述 壁部分循環地傳送對所述區域的刺激,優選地,根據確定的刺激樣式進行控制。為了在對組織壁的刺激過程中實現所希望的組織壁反應,所述控制裝置可控制所述刺激裝置改變對所 述壁部分的刺激強度,優選地循環地改變刺激強度。在本發明的優選實施例中,所述控制裝置控制所述刺激裝置通過脈沖而間歇地刺 激所述壁部分的區域,脈沖優選地形成脈沖序列。所述壁部分的區域的至少第一區域和第 二區域可分別通過第一脈沖序列和第二脈沖序列被重復刺激,使得所述第一和第二脈沖序 列隨時間相互轉換。例如,在所述第二區域不通過所述第二脈沖序列刺激的同時,所述第一 區域可通過所述第一脈沖序列刺激,反之亦然。可替代地,所述第一和第二脈沖序列可相互 轉換,使得所述第一和第二脈沖序列至少部分地相互重疊。所述脈沖序列可通過多種不同的方式構造。這樣,所述控制裝置可控制所述刺 激裝置改變所述脈沖序列的脈沖的幅度、每個脈沖序列的單獨脈沖的占空因數、脈沖序列 的每個脈沖的寬度、每個脈沖序列的長度、脈沖序列的脈沖的重復頻率、脈沖序列的重復頻 率、每個脈沖序列的脈沖數、和/或脈沖序列之間的截止時間段。不同構造的多種脈沖序列 可用于實現所希望的效果。在控制裝置控制刺激裝置改變用于刺激壁部分響應區域的脈沖序列之間的截止 時間段的情況下,也可以控制使各脈沖序列之間的每個截止時間段持續足夠長,從而當所 述區域在所述截止時間段中不被刺激時,在所述區域中恢復基本正常的血液循環。電刺激根據本發明的優選實施例,刺激裝置是電致動刺激裝置,其電刺激患者身體器官 的組織壁部分,優選地通過電脈沖刺激。這一實施例特別適合于其中壁部分包括對電刺激 有反應的肌肉纖維的應用。在此實施例中,當壁部分處于壓縮狀態時,控制裝置控制刺激裝 置通過優選采用電脈沖序列形式的電脈沖刺激壁部分,使得壁部分收縮。當然,電脈沖序列 的構造可類似于前述脈沖序列,控制裝置可控制刺激裝置以與前述相同的方式電刺激器官 壁的不同區域。適合地,電刺激裝置包括至少一個且優選地為多個電元件,例如電極,用于接合并 以電脈沖刺激壁部分。可選地,電元件可被設置為相互固定取向。控制裝置控制電刺激裝 置為電元件供電,每次為一個電元件供電或每次為成組電元件供電。優選地,所述控制裝置 控制所述電刺激裝置通過電脈沖對每個元件循環地供能。可選地,所述控制裝置可控制所 述刺激裝置對所述電元件供能,從而對所述電元件每次一個依次供能,或者對多個或成組 的所述電元件同時供能。而且,可以對成組的電元件隨機地或根據預定樣式依次供能。電元件可形成為任意樣式的電元件。優選地,所述電元件可形成長形樣式的電元 件,所述元件能夠應用于所述患者器官壁上,使得所述長形樣式的電元件沿所述器官的壁 部分沿縱向延伸,所述元件鄰接所述壁部分的相應區域。長形樣式的電元件可包括沿器官 壁沿縱向延伸的一行或多行電元件。每行電元件可形成直線的、螺旋的或折線形的電元件 路徑或任何形式的路徑。所述控制裝置可控制所述刺激裝置沿所述長形樣式的電元件沿與 所述患者內腔中的流動方向相同或相反的方向沿縱向對所述電元件連續地供能。可選地,所述控制裝置可控制所述刺激裝置從被壓縮的壁部分的大致中心處的位 置朝向所述長形樣式的電元件的兩端對所述電元件連續地供能。當器官內腔保持封閉相對 較長時間時,控制裝置可控制刺激裝置為電元件供能,使得被供能的電元件形成從被壓縮 壁部分的中心沿兩個相反方向朝向長形樣式電元件的兩端同時行進的兩個被供能電元件波。這樣的被供能電元件波可多次重復,而不會傷害器官并且不會使器官內腔中的流體或 氣體沿任何方向移動。適合地,所述控制裝置控制所述刺激裝置對所述電元件供能,使得當前被供能的 電元件形成至少一組的相鄰的被供能電元件。根據第一可替代方案,所述組的被供能電元 件中的元件形成一條被供能電元件路徑。所述被供能電元件路徑可至少部分地圍繞所述患 者器官延伸。在第二可替代方案中,所述組的被供能電元件中的元件可形成兩條在患者器 官相反側上延伸的被供能電元件路徑,且被供能電元件路徑優選地基本橫向于所述器官內 腔中的流動方向延伸。在第三可替代方案中,所述組的被供能電元件中的元件可形成多于 兩條在患者器官不同側上延伸的被供能電元件路徑,且被供能電元件路徑優選地基本橫向 于所述患者內腔中的流動方向延伸。根據本發明的優選實施例,所述電元件形成多組元件,所述組形成沿所述患者內 腔中的流動方向沿所述患者器官延伸的成系列組。每組電元件中的電元件可形成至少部分 地圍繞所述患者器官延伸的元件路徑。在第一可替代方案中,每組電元件中的電元件可形 成在所述患者器官的不同側上延伸的多于兩條電元件路徑,所述電元件路徑優選地基本橫 向于所述患者內腔中的流動方向延伸。所述控制裝置可控制所述刺激裝置隨機地或根據預 定樣式對所述成系列組中的成組電元件供能。可替代地,所述控制裝置可控制所述刺激裝 置沿與所述患者內腔的流動方向相同或相反的方向或者從基本在被壓縮的壁部分的中心 處的位置沿兩個所述方向對所述成系列組中的成組電元件連續地供能。例如,成組的被供 能電元件可形成被供能電元件的行進波,如前所述;也就是說,控制裝置可控制刺激裝置為 成組的電元件供能,使得被供能的電元件形成從被壓縮壁部分的中心沿兩個相反方向朝向 長形樣式電元件的兩端同時行進的兩個被供能電元件波。可提供用于將電元件保持固定取向的結構。雖然所述結構可分立于壓縮裝置,不 過,優選地,所述結構可集成到壓縮裝置中,這是實用的設計并且有利于植入壓縮和刺激裝 置。當電元件形成長形樣式電元件時,所述結構可施加于患者器官上,使得長形樣式電元 件沿與患者內腔中的流動方向相同的方向沿器官延伸,所述元件鄰接器官壁部分的相應區 域。熱刺激在本發明的另一實施例中,刺激裝置以熱方式刺激器官的壁部分。這樣,所述控 制裝置可當壁部分被壓縮時控制所述刺激裝置冷卻壁部分而使所述壁部分收縮。例如,所 述壓縮裝置可壓縮所述壁部分以至少限制所述內腔中的流動,所述控制裝置可控制所述刺 激裝置冷卻被壓縮的壁部分以使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流動被至少進一步限 制,或被進一步限制但不停止,或停止。可替代地,當所述壁部分被壓縮和收縮時,所述控制 裝置可控制所述刺激裝置加熱所述壁部分而使得所述壁部分膨脹。當所述壁部分包括血管 時,所述控制裝置可控制所述刺激裝置冷卻所述血管而使所述血管收縮或者加熱所述血管 而使所述血管膨脹。如果可行,則可在本發明的任意實施例中實施熱刺激,而且熱刺激可響 應于各種傳感器(例如,應變、運動或壓力傳感器)而進行控制。傳感器控制的壓縮和/或刺激裝置如前所述,所述設備可包括至少一個可植入的傳感器,其中所述控制裝置響應于 來自所述傳感器的信號控制所述壓縮裝置和/或所述刺激裝置。通常,所述傳感器直接或間接傳感患者的至少一種生理參數、或設備的至少一種功能參數、或患者醫療植入物的至 少一種功能參數。可使用多種不同類型的傳感器傳感生理參數。例如,運動傳感器,用于傳感器官運 動,即,自然收縮,例如胃或腸收縮;壓力傳感器,用于傳感器官中的壓力;應變傳感器,用 于傳感器官的應變;流動傳感器,用于傳感器官內腔中的流體流動;分光光度測定傳感器; PH傳感器,用于傳感器官內腔中的流體的酸度或堿度;氧傳感器,用于傳感器官內腔中的 流體的氧氣含量;或用于傳感被刺激器官上刺激分布的傳感器。可使用用于傳感任何其它 類型的有用生理參數的任何可想到的傳感器。也可使用傳感設備功能參數的多種不同類型的傳感器,以控制壓縮裝置和/或刺 激裝置。例如,用于傳感被植入設備電子部件的電參數的傳感器,或用于傳感被植入設備馬 達的性能的傳感器。傳感器可包括壓力傳感器,用于傳感與患者身體器官內腔中的壓力相關的患者體 內壓力作為生理參數,其中所述控制裝置響應于傳感所測得壓力的預定值的所述壓力傳感 器而控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置以改變對所述患者壁部分的壓縮。可替代地,或與壓力傳感器相組合,位置傳感器可設置用于傳感相對于水平線 的患者取向作為生理參數。位置傳感器可以是生物相容的類型,如美國專利4942668和 5900909中所示。例如,控制裝置可響應于位置傳感器而控制壓縮裝置和/或刺激裝置改 變對患者壁部分的壓縮,所述位置傳感器傳感到患者已經采取大致水平的取向,即,患者躺 下。前述傳感器在適用時可用于本發明的任意實施例中。控制裝置可響應于一天中的時刻而控制壓縮裝置和/或刺激裝置改變對患者壁 部分的壓縮。為此目的,控制裝置可包括時鐘機構,用于在一天中的不同時間段中控制壓縮 裝置和/或刺激裝置改變對患者壁部分的壓縮,以增大或減小對內腔中的流動的影響。在 提供任意前述類型的傳感器以傳感生理參數或功能參數的情況下,如果傳感器傳感到的參 數不超前于時鐘機構,則時鐘機構可用于控制壓縮裝置和/或刺激裝置;或者,如果時鐘機 構不超前于傳感器,則傳感器可用于控制壓縮裝置和/或刺激裝置。適合地,所述控制裝置 響應于來自所述傳感器的信號而產生指示物,所述指示物例如為聲信號或顯示信息。所述控制裝置可包括可植入的內部控制單元,用于響應于來自傳感器的信號而 直接控制壓縮裝置和/或刺激裝置。控制裝置可進一步包括無線遠程控制器,適于從患者 體外設定內部控制單元的控制參數,而不需機械穿透患者身體。可通過無線遠程控制器設 定的至少一個控制參數是生理參數或功能參數。適合地,內部控制單元包括前述時鐘機構, 其中無線遠程控制器也適于設定時鐘機構。可替代地,控制裝置可包括在患者體外的外部控制單元,用于響應于來自傳感器 的信號而控制壓縮裝置和/或刺激裝置。可調節壓縮裝置在本發明的多種可替代實施例中,壓縮裝置是可調節的。在這些實施例中,存在操 作裝置,用于操作所述可調的壓縮裝置改變對所述器官的所述患者壁部分的壓縮,壓縮和 刺激裝置形成壓縮/刺激單元。優選地,壓縮/刺激單元的壓縮和刺激裝置集成到適合于 實現的單一件中。所述單元的壓縮裝置包括接觸表面,所述接觸表面在尺度上適于接觸患者器官組織壁部分的一段長度;所述單元的刺激裝置包括沿所述接觸表面設置和分布的 多個刺激元件。當所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激所述壁部分時,所述刺激元件沿所 述壁部分的所述一段長度刺激所述壁部分的不同區域。刺激元件優選地包括如前所述的電 元件,用于通過電脈沖刺激壁部分。不過,在本發明大多數應用中,可適合地采用其它類型 的刺激,例如熱刺激。操作裝置操作壓縮/刺激單元的可調的壓縮裝置,其操作方式取決于壓縮裝置的 設計,如將在以下實施例的示例中闡釋。1)壓縮裝置包括至少兩個長形夾緊元件,夾緊元件 具有接觸表面并在器官的不同側上沿壁部分延伸,操作裝置操作夾緊元件將壁部分夾緊在 夾緊元件之間以壓縮器官壁部分。2)壓縮裝置包括一個長形夾緊元件,夾緊元件具有接觸表面并在器官的一側上沿 壁部分延伸,操作裝置操作夾緊元件將壁部分夾緊在夾緊元件與患者的骨骼或組織之間以 壓縮壁部分。3)壓縮裝置包括至少兩個接合元件,接合元件具有接觸表面并位于器官的不同側 上,操作裝置使接合元件旋轉,使得接合元件接合和壓縮器官壁部分。4)壓縮裝置包括至少兩個連結夾緊元件,連結夾緊元件具有接觸表面并位于器官 的不同側上,操作裝置使夾緊元件朝向彼此移動,以將器官壁部分夾緊在夾緊元件之間以 壓縮壁部分。5)壓縮裝置包括至少兩個分立的夾緊元件,夾緊元件具有接觸表面,至少一個夾 緊元件樞轉而使其可在壓縮構件的環延伸的平面中轉動,操作裝置使樞轉的夾緊元件轉動 以改變壓縮開口的尺寸。6)壓縮裝置包括至少一個長形壓縮構件,壓縮構件具有接觸表面和成形裝備,成 形裝備用于使壓縮構件形成為圍繞器官的至少一個大致封閉環,其中所述環限定壓縮開 口。操作裝置操作環形壓縮構件以改變壓縮開口的尺寸。6a)長形壓縮構件包括具有接觸表面的帶,操作裝置操作所述帶改變環形帶的縱 向延伸度,從而改變壓縮開口的尺寸。成形裝備可使壓縮構件或帶形成為具有至少一個預 定尺寸的環。6b)長形壓縮構件可操作以改變壓縮開口的尺寸,使得壓縮裝置的外周限制表面 改變或可替代地不改變。6c)長形壓縮構件是彈性的并具有厚度變化,如在穿過其的截面中所見,并可操作 以圍繞壓縮構件的縱向延伸度轉動。6d)長形壓縮構件包括兩個大致或部分地為半圓形的框架元件,框架元件具有接 觸表面并鉸接在一起,使得半圓形元件可相對于彼此擺動而從完全開放狀態(其中,兩個 半圓形元件大致或部分地形成圓)至完全折疊狀態(其中,兩個半圓形元件大致形成半 圓)。7)壓縮裝置適于使器官壁部分彎曲以壓縮壁部分。在前述的實施例(1)至(7)中,重要的是,壓縮裝置被設計為壓縮所述長度的患者 器官組織壁部分。為此目的,壓縮裝置可包括成行應用的兩個或更多個所述壓縮元件/構 件,其中,所述行沿器官內腔中的流動的方向延伸。優選地,這樣的壓縮元件/構件是不可 膨脹的并且是可機械操作的或可調節的。
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在前述的實施例(1)至(7)中,操作裝置可機械地或者液壓地調節壓縮/刺激單 元的壓縮裝置。而且,操作裝置可包括電致動操作裝置,用于操作壓縮裝置。對于本發明的 多種應用而言,適合地,操作裝置操作壓縮裝置,使得內腔的整個流動區域采取壓縮狀態下 的尺寸,因而刺激裝置能夠使壁部分收縮以停止內腔中的流動。機械操作當操作裝置機械操作壓縮/刺激單元的壓縮裝置時,其可為不可膨脹的。而且,操 作裝置可包括伺服系統,且伺服系統可包括齒輪箱。用詞“伺服系統”涵蓋伺服機構的正常 限定,即,利用極少量動力控制大量動力的自動裝置,不過,其可替代地或另外地可涵蓋將 作用在具有長沖程的運動元件上的弱力轉換為作用在具有短沖程的另一運動元件上的強 力的機構的定義。優選地,操作裝置以非磁和/或非手動的方式操作壓縮裝置。馬達可被 可操作地連接到操作裝置。操作裝置可操作以執行至少一種可逆功能,馬達能夠實現功能 轉換。液壓操作在操作裝置液壓地操作壓縮/刺激單元的壓縮裝置的情況下,其包括用于調節壓 縮裝置的液壓裝備。在本發明的實施例中,液壓裝備包括儲器和在壓縮裝置中的可擴張/可收縮的 腔,其中,操作裝置分配來自儲器得液壓流體以擴張所述腔,和將液壓流體從所述腔分配到 儲器以收縮所述腔。所述腔可由壓縮裝置的鄰接患者器官組織壁部分的氣球限定,使得患 者壁部分在所述腔擴張時被壓縮并在所述腔收縮時被松開。可替代地,所述腔可由伸縮器限定,伸縮器使壓縮裝置的鄰接壁部分的相對較大 收縮元件(例如大氣球)移位,從而使患者壁部分在伸縮器收縮時被壓縮并在伸縮器擴張 時被松開。這樣,將相對較少的液壓流體增量添加到伸縮器中,導致相對較多的壁部分收縮 增大。這樣的伸縮器可被替代為適合設計的活塞/汽缸機構。當液壓裝備包括壓縮裝置中的腔時,本發明的設備可根據下列選項設計。1)儲器包括第一和第二壁部分,操作裝置使第一和第二壁部分相對于彼此移位以 改變儲器的容積,從而使流體從儲器分配到腔,或從腔分配到儲器。la)儲器的第一和第二壁部分可通過磁裝置、液壓裝置或電控制裝置中的至少一 種而相對于彼此移位。2)操作裝置包括泵,用于在儲器與腔之間泵送流體。2a)泵包括用于啟動泵將流體從儲器泵送到腔的第一啟動構件和用于啟動泵將流 體從腔泵送到儲器的第二啟動構件。2al)第一和第二啟動構件通過對其手動操控而可操作。2a2)啟動構件中的至少一個在承受外部預定壓力時操作。2a3)第一和第二啟動構件中的至少一個通過磁裝備、液壓裝備或電控制裝備而操作。2b)所述設備包括在泵與腔之間的導管,其中,儲器形成導管的一部分。導管和泵 沒有任何止回閥。儲器形成具有可變容積的流體室,泵通過室容積減小將流體從室分配到 腔并通過室容積擴張將流體從腔中抽回。所述設備進一步包括用于驅動泵的馬達,其中,泵 包括用于改變室容積的可移動儲器壁。
在所有前述實施例1至2b中,當液壓裝備包括壓縮裝置中的可擴張腔時,腔可被 替換為汽缸/活塞機構以調節壓縮裝置。在這種情況下,操作裝置在儲器與汽缸/活塞機 構之間分配液壓流體以調節壓縮裝置。在本發明的特定實施例中,操作裝置包括被可操作地連接到液壓裝備的反向伺服 器。用詞“反向伺服器”應被理解為將作用在具有短沖程的運動元件上的強力轉換為作用 在具有長沖程的另一個運動元件上的弱力的機構;即,正常伺服機構的反轉功能。這樣,在 較小儲器中的流體的少量變化可通過反向伺服器轉換為較大儲器中的流體的大量變化。反 向伺服器特別適合于其手動操作。優選地,反向伺服器包括包含伺服器流體的可擴張伺服器儲器,和液壓連接到伺 服器儲器以形成伺服器流體的封閉導管系統的流體供應儲器。可擴張伺服器儲器具有第 一和第二壁部分,第一和第二壁部分可響應于可擴張伺服器儲器容積變化而相對于彼此移 位。根據第一可替代方案,伺服器儲器的第一和第二壁部分可操作地連接到液壓裝 備。反向伺服器在流體供應儲器與可擴張伺服器儲器之間分配流體以改變伺服器儲器的容 積,由此液壓裝備被操作以調節壓縮裝置。根據第二可替代方案,提供包含預定量液壓流體的可植入主儲器,其中反向伺服 器可操作以在主儲器與液壓裝備之間分配液壓流體,以調節壓縮裝置。更具體地,主儲器設 置有被可操作地連接到可擴張伺服器儲器的第一和第二壁部分的第一和第二壁部分,使得 主儲器的容積在可擴張伺服器儲器容積變化時變化。這樣,當反向伺服器在流體供應儲器 與可擴張伺服器儲器之間分配伺服器流體以改變主儲器的容積時,液壓流體從主貯器分配 到液壓裝備或者從液壓裝備分配到主儲器。有利地,伺服器和主儲器在尺寸上使得當伺服 器儲器的容積由于相對較少量的伺服器流體而改變時,主儲器的容積由于相對較多量的液 壓流體而改變。在上述兩種可替代方案中,流體供應儲器可具有第一和第二壁部分,第一和第二 壁部分可相對于彼此移位以改變流體供應儲器的容積,從而在流體供應儲器與可擴張伺服 器儲器之間分配伺服器流體。流體供應儲器的第一和第二壁部分可通過手動操控、磁裝置、 液壓裝置、或電控制裝置而相對于彼此移位,以改變流體供應儲器的容積,從而在流體供應 儲器與可擴張伺服器儲器之間分配伺服器流體。在液壓裝備包括壓縮裝置中的可擴張腔的所有前述實施例1至2b中或者在液壓 裝備包括可液壓操作的機械結構的實施例中,操作裝置可包括前述的反向伺服器。在本發 明的進一步的實施例中,液壓裝備包括液壓互連的可擴張/可收縮的第一和第二儲器。第 一儲器被可操作地連接到壓縮裝置,使得壓縮裝置在第一儲器擴張或收縮時改變對患者壁 部分的壓縮。通過改變第二儲器容積,液壓流體在兩個儲器之間分配,使得第一儲器擴張或 收縮。這種實施例不需要在兩個儲器之間的流體連通導管中的止回閥,這有益于液壓裝備 長期操作。可替代地,液壓裝備可包括液壓互連的第一和第二活塞/汽缸機構以替代前述第 一和第二儲器。第一活塞/汽缸機構被可操作地連接到壓縮裝置,使得壓縮裝置在第一活 塞/汽缸機構的操作下改變對患者壁部分的壓縮。通過操作第二活塞/汽缸機構,液壓流 體在兩個活塞/汽缸機構之間分配,使得第一活塞/汽缸機構調節壓縮裝置。
當壓縮裝置不包括可擴張/可收縮腔時,壓縮裝置可包括具有前述接觸表面并沿 器官不同側上的壁部分延伸的至少兩個長形夾緊元件。可包括前述反向伺服器的液壓裝備 以液壓方式使長形夾緊元件朝向壁部分移動以壓縮壁部分。例如,壓縮裝置可具有液壓室, 夾緊元件在液壓室中往復滑動,液壓裝備還可包括泵和包含液壓流體的可植入儲器。泵將 液壓流體從儲器分配到室以使夾緊元件移動抵靠壁部分,和將液壓流體從室分配到儲器以 使夾緊元件移動遠離壁部分。控制裝置的設計適合地,控制裝置從患者體外控制壓縮/刺激單元。優選地,控制裝置可由患者操 作。例如,所述控制裝置可包括能夠手動操作的開關,用于導通和截止所述壓縮/刺激單 元,其中所述開關適于皮下植入患者體內以從患者體外手動地或以磁方式操作。可替代地, 所述控制裝置可包括手持式無線遠程控制器,所述控制器能夠由患者方便地操作以導通和 截止所述壓縮/刺激單元。無線遠程控制器也可被設計為如手表那樣施加于患者身體上。 這樣的手表類型的遠程控制器可發出控制信號,所述控制信號使患者身體遵從被植入的設 備的信號響應裝備。當控制裝置從患者體外無線控制壓縮/刺激單元時,無線控制功能優選地以非磁 方式執行,即,控制裝置以非磁方式控制壓縮/刺激單元的壓縮裝置。患者可使用遠程控制 器控制壓縮/刺激單元以調節刺激強度和/或調節對壁部分的壓縮。無線遠程控制器可包 括至少一個外部信號發送器或收發器和可植入患者體內的至少一個內部信號接收器或收 發器。優選地,所述無線遠程控制器傳送用于控制所述壓縮/刺激單元的至少一個無線 控制信號。所述控制信號可包括頻率、幅度、相位調制信號或它們的組合,并可為模擬信號、 或數字信號、或模擬信號和數字信號的組合。遠程控制器可發送用于承載數字或模擬控制 信號的電磁波載體波信號。而且,載體信號可包括數字信號、模擬信號、或模擬信號和數字 信號的組合。任何上述控制信號可包括波信號,例如聲波信號、超聲波信號、電磁波信號、紅外 光信號、可見光信號、紫外光信號、激光信號、微波信號、無線電波信號、x射線輻射信號、和 伽瑪輻射信號。可替代地,所述控制信號可包括電場或磁場或電場和磁場的組合。如前所述,所述控制信號可使患者身體遵從被植入的設備的信號相應裝備。所述控制裝置可包括能夠植入患者體內的可編程的內部控制單元,例如微處理 器,用于控制所述壓縮/刺激單元。所述控制裝置可進一步包括將處于患者體外的外部控 制單元,其中,所述內部控制單元能夠通過所述外部控制單元被編程。例如,所述內部控制 單元能夠被編程以隨時間控制所述壓縮/刺激單元,而且適合地根據活動計劃程序控制。 本發明的設備可包括外部數據通訊器,和與所述外部數據通訊器通訊的可植入的內部數 據通訊器,其中所述內部通訊器將與所述壓縮/刺激單元相關的數據進給回到所述外部數 據通訊器,或者所述外部數據通訊器將該數據進給到所述內部數據通訊器。能量源本發明還提供一種與壓縮/刺激單元操作結合使用的用于供應能量的解決方案。 這樣,在廣義上,本發明提供一種控制在由患者器官組織壁形成的內腔中的流體和/或其 它身體物質的流動的設備,其中所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮組織壁一部分以影響內腔中的流動;刺激裝置,用于在壓縮裝置壓縮壁部分時間歇地和獨立地刺激 壁部分不同區域而使得壁部分的收縮進一步影響內腔中的流動,其中壓縮裝置和刺激裝置 形成可操作的壓縮/刺激單元;能量源;和控制裝置,其能夠從患者體外操作以控制能量源 結合壓縮/刺激單元的操作而用于釋放能量。在本發明的簡單形式中,能量源,例如電池或 蓄電器,被植入患者體內。無線能量傳送在本發明的優選的更復雜形式中,所述能量源在患者體外,所述控制裝置控制所 述外部能量源釋放無線能量。在本發明的這種復雜形式中,所述設備包括能量傳送裝置,用 于將所釋放的無線能量從患者體外傳送到患者體內。其中,所述無線能量可包括電磁能 量、電場、電磁場或磁場或它們的組合或者電磁波。所述能量傳送裝置可傳送無線能量,以 當所述無線能量正在被傳送時結合所述壓縮/刺激單元的操作而直接使用。例如,當電動 馬達或泵操作所述壓縮裝置時,磁場或電磁場形式的無線能量可用于直接致動所述馬達或 泵。這樣,馬達或泵直接在無線能量的傳送過程中運行。這可通過兩種不同的方式 實現a)使用被植入患者體內的轉化裝置將無線能量轉化為不同形式的能量,優選地為電 能,并通過所轉化的能量致動馬達或泵;或者b)使用無線傳送的能量直接致動馬達或泵。 優選地,使用電磁場或磁場形式的無線能量來直接影響馬達或泵的特定部件以形成用于驅 動馬達或泵的動能。這樣的部件可包括集成到馬達或泵中的線圈、或被磁場影響的材料、或 永磁體,其中磁場或電磁場影響線圈以形成用于驅動馬達或泵的電流,或者影響所述材料 或永磁體以形成用于驅動馬達或泵的動能。優選地,所述能量傳送裝置通過至少一個無線信號(適合地為波信號)傳送能量。 所述波信號可包括電磁波信號,所述電磁波信號包括以下中的一種紅外光信號、可見光信 號、紫外光信號、激光信號、微波信號、無線電波信號、x射線輻射信號、和伽瑪輻射信號。可 替代地,所述波信號可包括聲波信號或超聲波信號。所述無線信號可為數字信號或模擬信 號或數字信號和模擬信號的組合。無線能量轉化根據本發明的特定實施例,提供可植入的能量轉化裝置,用于將由能量傳送裝置 傳送的第一形式的無線能量轉化為第二形式的能量,第二形式的能量通常不同于第一形式 的能量。所述壓縮/刺激單元可以響應于第二形式的能量進行操作。例如,第一形式的無 線能量可包括聲波,而第二形式的能量可包括電能。在這種情況下,所述能量轉化裝置可包 括壓電元件,用于將聲波轉化為電能。可選地,所述第一形式的能量和所述第二形式的能量 中的一種可包括磁能、動能、聲能、化學能、輻射能、電磁能、光能、核能、或熱能。優選地,所 述第一形式的能量和所述第二形式的能量中的一種是非磁能、非動能、非化學能、非聲能、 非核能、或非熱能。能量轉化裝置與能量傳送裝置的功能可以不同或類似。在具體實施例中,所述能 量轉化裝置包括至少一個具有正區域和負區域的元件,例如至少一種半導體,所述元件當 暴露于由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量時能夠在所述正區域和負區域之 間形成能量場,所述能量場產生所述第二形式的能量。更特別地,所述元件可包括電結元 件,所述電結元件當暴露于由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量時能夠在所述正區域和負區域之間感應出電場,由此所述第二形式的能量包括電能。所述能量轉化裝置可將所述第一形式的能量直接或間接轉化為所述第二形式的 能量。可提供可植入的馬達或泵,用于操作所述壓縮/刺激單元的壓縮裝置,其中所述馬達 或泵通過所述第二形式的能量被致動。所述壓縮裝置能夠操作以執行至少一種可逆功能, 所述馬達能夠實現所述功能的反轉。例如,所述控制裝置可轉換所述第二形式的能量的極 性以反轉所述馬達。當所述第一形式的能量正在轉化為所述第二形式的能量時,所述能量轉化裝置可 通過所轉化的能量直接致動所述馬達或泵。優選地,能量轉化裝置通過采用非磁、非熱或非 機械方式的第二形式的能量直接操作壓縮/刺激單元。在正常情況下,所述壓縮/刺激單元包括通過電能供能的電部件。所述設備的其 它可植入電部件可為至少一個電壓電平防護器或至少一個恒流防護器。因此,所述能量轉 化裝置可將所述第一形式的能量轉化為直流電或脈沖直流電或直流電和脈沖直流電的組 合。可替代地,所述能量轉化裝置可將所述第一形式的能量轉化為交流電或直流電和交流 電的組合。本發明的設備可包括可植入患者體內的內部能量源,用于為所述壓縮/刺激單元 的操作供應能量。所述設備可進一步包括能夠操作而從“截止”模式切換到“導通”模式的 可植入開關,在所述截止模式,所述內部能量源不處于使用狀態;在所述導通模式,所述內 部能量源為所述壓縮/刺激單元的操作供應能量和/或為設備的被植入的電子部件供能。 所述開關能夠通過由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量操作,或通過由所述能 量轉化裝置供應的所述第二形式的能量操作。所述的開關結構減小了操作之間的設備功
^^ ο所述內部能量源可儲存由所述能量轉化裝置供應的所述第二形式的能量。在這種 情況下,所述內部能量源適合地包括蓄電器,例如至少一個電容或至少一個可再充電電池 或至少一個電容和至少一個可再充電電池的組合。當內部能量源是可再充電電池時,其可 僅在患者方便時充電,例如當患者正在睡覺時。可替代地,內部能量源于可提供能量,用于 壓縮/刺激單元的操作,但不用于儲存第二形式的能量。在這種可替代方案中,內部能量源 可為電池,并可提供或不提供前述的開關。適合地,本發明的設備包括可植入穩定器,用于使所述第二形式的能量穩定。當 第二形式的能量是電能時,穩定器適合地包括至少一個電容。能量轉化裝置可被設計而皮下植入到患者的腹內、胸內、或頭部區域中。可替代 地,所述能量轉化裝置可被設計為植入患者身體的開口中和粘膜下或開口粘膜之外的肌肉 內。雖然在前述實施例中的壓縮/刺激單元被設計為最實用于植入的單一件,不過應 注意,作為可替代方案,壓縮裝置和刺激裝置可被設計為分立件。前述壓縮和刺激單元的任 一種可以可替代地被替代為兩個或更多個相互獨立控制的分立的壓縮/刺激元件。本發明的前述設備適于治療人或動物的器官的功能障礙。例如,用于治療尿失禁 和肛門失禁、便秘和陽痿。本發明的設備還適于治療肥胖或膽結石問題,并且適于控制血管 中的血液流動或雌性子宮的排卵。當所述設備用于控制通過患者胃部的食物的流動時,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者胃部的組織壁的至少一部分以影響所述胃部中的食物流 動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置在所述 壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述胃 部中的食物流動。當所述設備用于控制患者腸部中的腸內容物的流動時,所述設備包括可植入壓 縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者腸部的組織壁的至少一部分以影響所述腸部中的腸內容 物流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置在 所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所 述腸部中的腸內容物流動。當所述設備用于控制患者的尿道或尿膀胱中的尿流動時,所述設備包括可植入 壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者的尿道或尿膀胱的組織壁的至少一部分以影響所述尿 道或尿膀胱中的尿流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制 所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分的收 縮進一步影響所述尿道或尿膀胱中的尿流動。當所述設備被用作陽痿治療設備時,其包括可植入男性陽痿患者體內的壓縮裝 置,用于輕柔地壓縮患者的正常陰莖組織或其延伸部的至少一個陰莖部分;可植入刺激裝 置,用于刺激所述陰莖部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述 陰莖部分時刺激所述陰莖部分而使得所述陰莖部分的收縮限制血液流動離開所述陰莖,以 實現堅挺。用語“正常陰莖組織”應被理解為不包括被植入組織。因此,正常陰莖組織包括 主海綿體和尿道海綿體之一或二者兼具。用詞“其延伸部”包括球海綿(bulbospongious) 和相鄰區域。可替代地,陽痿治療設備包括可植入男性陽痿患者體內的壓縮裝置,用于輕柔地 壓縮患者的正常陰莖組織或其延伸部的至少一個陰莖部分以限制血液流動離開所述陰莖; 可植入刺激裝置,用于在所述壓縮裝置壓縮所述陰莖部分時刺激所述陰莖部分;和控制裝 置,用于控制所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述陰莖部分時刺激所述陰莖部分而使得 所述陰莖部分的收縮進一步限制血液流動離開所述陰莖,以實現堅挺。可替代地,陽痿治療設備包括可植入男性陽痿患者體內的刺激裝置,用于刺激患 者的正常陰莖組織或其延伸部的至少一個陰莖部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置 刺激所述陰莖部分而使得所述陰莖部分的收縮限制血液流動離開所述陰莖,以實現堅挺。當所述設備用于控制患者的血管中的血液流動時,所述設備包括可植入壓縮裝 置,用于輕柔地壓縮所述血管的組織壁的至少一部分以影響所述血管中的血液流動;刺激 裝置,用于刺激所述組織壁;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述 壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述血管中的血液流動。當所述設備用于控制卵子流動到雌性子宮中時,所述設備包括可植入壓縮裝置, 用于輕柔地壓縮每條雌性輸卵管以限制其通路;和控制裝置,用于控制所述壓縮裝置壓縮 所述輸卵管以防止出現在所述輸卵管的通路中的卵子進入子宮腔,和用于松開所述輸卵管 以允許存在于所述輸卵管的通路中的卵子進入所述子宮腔。所述壓縮裝置可輕柔地壓縮所 述輸卵管的組織壁的至少一部分以限制其通路,可設置可植入的刺激裝置,用于刺激所述 組織壁,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述組織壁部分時刺激所述
40組織壁部分而使得所述組織壁部分的收縮進一步限制所述輸卵管的通路。可替代地,卵子流動控制設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮每條雌性輸 卵管的組織壁的至少一部分以限制其通路;刺激裝置,用于刺激所述輸卵管的組織壁部分; 和控制裝置,用于控制所述刺激裝置在所述壓縮裝置壓縮所述組織壁部分時刺激所述組織 壁部分,使得所述組織壁部分的收縮進一步限制所述輸卵管的通路以防止存在于所述輸卵 管中的卵子進入子宮腔。可替代地,卵子流動控制設備包括可植入刺激裝置,用于刺激每條雌性輸卵管的 組織壁的一部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置刺激所述輸卵管的組織壁部分以使 所述組織壁部分收縮而限制所述輸卵管的通路以防止出現在所述輸卵管中的卵子進入子 宮腔,和用于中止刺激所述輸卵管的組織壁部分以允許存在于所述輸卵管的通路中的卵子 進入所述子宮腔。當所述設備用于控制患有膽結石問題的患者體內的膽結石的流動時,所述設備包 括可植入刺激裝置,用于刺激患者的膽囊、肝管或膽管的組織壁的一部分;和控制裝置, 用于控制所述刺激裝置逐漸刺激所述組織壁部分,使得所述組織壁部分逐漸收縮,從而使 出現在所述管中的一個或多個膽結石沿朝向十二指腸的方向移動。本發明還提供一種使用前述設備的方法,用于控制由患者的器官的組織壁形成的 內腔中的流體和/或其它身體物質的流動,所述方法包括提供無線遠程控制器,其適于從患者體外控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置;和當患者希望影響所述內腔中的流體和/或其它身體物質的流動時,由患者操作所 述無線遠程控制器。本發明還提供一種用于控制由患者的器官的組織壁形成的內腔中的流體和/或 其它身體物質的流動的方法,所述方法包括a)輕柔地壓縮組織壁的至少一部分以影響內腔中的流動;和b)刺激被壓縮壁部分,使得壁部分的收縮進一步影響內腔中的流動。
圖1A、1B、1C、1D和IE示意性例示出根據本發明的設備的通用實施例的不同操作 狀態。圖1F、1G和IH例示出對通用實施例的改造方案的不同操作狀態。圖1I、1K和IL例示出對通用實施例的改造方案的可替代操作模式。圖2是根據本發明的設備的優選實施例的縱截面,所述設備包括壓縮裝置和電刺
激裝置。圖3是沿圖2中的線III-III的截面。圖4是與圖3中所示相同的截面,但其中所述設備處于不同操作狀態。圖5Α、5Β和5C是圖2的實施例的截面,其中顯示出當所述設備應用于患者器官組 織壁上時的不同操作狀態。圖6Α、6Β和6C是對圖2的實施例的改造方案的截面,其中顯示出當所述設備應用 于患者器官組織壁上時的不同操作狀態。圖7Α和7Β顯示出由圖2的設備執行的電刺激模式的不同步驟,此時所述設備正在壓縮患者器官組織壁。圖8A是脈沖/時序示意圖,顯示出由本發明的設備產生的用于刺激患者器官組織 壁的電刺激脈沖。圖8B是顯示出對圖8A中所示電刺激的改造方案的脈沖/時序示意圖,其中采用 混合頻率和/或幅度的脈沖。圖9A和9B分別顯示出表示通過形成脈沖序列的脈沖對組織壁的兩個不同區域進 行電刺激的兩個脈沖/時序示意圖。圖IOA和IOB顯示出具有修改的脈沖序列的圖9A和9B的脈沖/時序示意圖。圖IlA是包括熱刺激裝置的本發明的設備的實施例的縱截面,其中所示設備正在 壓縮患者器官組織壁。圖IlB是與圖IlA相同的實施例,其中啟動熱刺激裝置。圖12A是適于操作圖2-11的實施例的壓縮裝置的液壓操作裝備的示意圖。圖12B顯示出圖12A的實施例,其中所述壓縮裝置正在壓縮患者器官組織壁。圖13A是適于操作圖2-11的實施例的壓縮裝置的機械操作裝備的示意圖。圖13B顯示出圖13A的實施例,其中所述壓縮裝置正在壓縮患者器官組織壁。圖13C顯示出對圖13B的實施例的改造方案。圖14A例示出應用于結腸造口術患者的小腸上的本發明的設備,其中患者在腹部 具有造口開口。圖14B例示出應用于結腸造口術患者的小腸上的本發明的設備,其中患者具有止 于其肛門的小腸。圖15是根據本發明使用的可機械操作的不可膨脹的壓縮裝置的示意性截面圖。圖16和17分別是沿圖15的線XVI-XVI和XVII-XVII所取的截面圖。圖18示意性顯示出圖15的實施例的可替代設計。圖19示意性例示出用于根據圖18的設計的馬達結構。圖20和21是本發明的不可膨脹的壓縮裝置的兩種可替代設計的示意性截面圖。圖22和23分別例示出圖21的實施例的完全導通的開口和減小壓縮的開口。圖24是本發明的不可膨脹的壓縮裝置的進一步的可替代設計的示意圖。圖25和26分別例示出圖24的實施例的完全導通的開口和減小壓縮的開口。圖27是本發明的不可膨脹的壓縮裝置的另一可替代設計的示意圖。圖28和29分別是本發明的不可膨脹的壓縮裝置的又一可替代設計的示意性截面 圖。圖30A是根據本發明使用的可液壓操作的可膨脹的壓縮裝置的示意圖。圖30B是與圖30A所示相同的實施例,其中壓縮裝置膨脹。圖31A、31B、3IC和3ID是例示出圖30A中所示壓縮裝置的液壓操作的四種不同原 理的結構圖。圖32是儲器的截面圖,儲器具有由遠程控制馬達控制的可變容積。圖33A和33B是根據圖31C中所示液壓操作原理的特定實施例的反向伺服器的立 體圖。圖34是根據本發明使用的另一可液壓操作的壓縮裝置的示意圖。
圖35A例示出在壓縮狀態下的圖34的壓縮裝置。圖35B例示出在松開狀態下的圖34的壓縮裝置。圖36A-36E示意性例示出本發明的實施例的不同操作階段,其中壓縮裝置和刺激 裝置協作而使患者器官內腔中的流體和/或其他身體物質移動。圖37是例示出本發明的設備的通用實施例的示意性結構圖,其中能量傳送到被 植入患者體內的設備的能量消耗部件。圖38至49分別是例示出基于圖37的通用實施例的十二個實施例的示意性結構 圖,其中無線能量從患者體外傳送到被植入患者體內的設備的能量消耗部件。圖50例示出根據本發明的設備使用的電結元件形式的能量轉化裝置。圖51是例示出本發明的實施例的控制部件的結構圖。圖52是本發明的實施例的示例性電路的示意圖,其中無線能量被轉化為電流。圖53A-53C示意性例示出圖2中所示類型的本發明的另一實施例的不同操作階 段,其中壓縮裝置和刺激裝置協作而使患者器官內腔中的流體和/或其他身體物質移動。圖54A-54B示意性例示出圖36A-36E中所示類型的本發明的另一實施例的不同操 作階段,其中壓縮裝置和刺激裝置協作而使患者器官內腔中的流體和/或其他身體物質移 動。圖55A是根據本發明使用的另一可機械操作的不可膨脹的壓縮裝置的示意圖。圖55B顯示出在壓縮狀態下的圖55A的壓縮裝置。圖55C是圖55B的實施例的端視圖。圖56是例示出用于供應準確量的無線能量的結構的示意性結構圖,其中無線能 量用于如前所述的壓縮/刺激單元的操作。圖57示意性顯示出系統的實施例,其中所述設備通過有線綁定能量操作。圖58是用于控制無線能量傳送的結構的更詳細的結構圖,其中無線能量用于如 前所述的壓縮/刺激單元的操作。圖59是根據可能實施示例的用于圖19中所示結構的電路。
具體實施例方式參見附圖,相同的附圖標記在各個圖中始終表示相同的或對應的元件。圖1A、1B和1C示意性例示出根據本發明的通用設計設備當設備應用于身體器官 (以B0表示)的壁部分上時的不同操作狀態。所述設備包括壓縮裝置和刺激裝置(以CSD 表示),和用于控制壓縮和刺激裝置CSD的控制裝置(以CD表示)。圖1A顯示出在非啟動 狀態下的設備,其中,壓縮裝置不壓縮器官B0,刺激裝置不刺激器官B0。圖1B顯示出在壓 縮狀態下的設備,其中,控制裝置CD控制壓縮裝置輕柔地壓縮器官B0的壁部分至壓縮狀 態,其中被壓縮壁部分中的血液循環基本上不被限制且壁部分的內腔中的流動被限制。圖 1C顯示出在刺激狀態下的設備,其中,控制裝置CD控制刺激裝置刺激被壓縮壁部分的不同 區域,使得器官B0的幾乎整個壁部分收縮(變厚)并封閉內腔。圖1D和1E顯示出對被壓縮壁部分的刺激如何在第一刺激模式與第二刺激模式之 間變化,其中,在第一刺激模式,壁部分左區域(見圖1D)被刺激,而壁部分右區域不被刺 激;在第二刺激模式,壁部分右區域(見圖1E)被刺激,而壁部分左區域不被刺激,從而在被壓縮壁部分中隨時間保持令人滿意的血液循環。應注意,圖ID和IE中所示的刺激模式僅構成如何可刺激器官BO的被壓縮壁部分 的主要示例。因此,被壓縮壁部分的多于兩個不同區域可被同時循環刺激或連續刺激。而 且,被壓縮壁部分的成組的不同區域可被連續地刺激。圖1F、1G和IH例示出對圖1A-1E中所示的通用實施例的修改方案的不同操作 狀態,其中壓縮和刺激裝置CSD包括多個分立的壓縮/刺激元件,在此為三個元件CSDE1、 CSDE2和CSDE3。圖IF顯示出元件CSDEl如何在第一操作狀態下啟動以既壓縮又刺激器 官B0,使得器官BO的內腔封閉,而其它兩個元件CSDE2和CSDE3不啟動。圖IG顯示出元 件CSDE2如何在隨后的第二操作狀態下啟動,使得器官BO的內腔封閉,而其它兩個元件 CSDEl和CSDE3不啟動。圖IH顯示出元件CSDE3如何在隨后的第三操作狀態下啟動,使 得器官BO的內腔封閉,而其它兩個元件CSDEl和CSDE2不啟動。通過在第一、第二和第三 操作狀態之間隨機地或根據預定次序地轉換,器官的不同部分可被臨時地壓縮和刺激,而 同時保持器官內腔封閉,由此使器官受傷風險最小化。也可以沿器官內腔連續地啟動元件 CSDE1-CSDE3,以使內腔中的流體和/或其它身體物質移動。圖II、IK和IL例示出對通用實施例的修改方案的可替代操作模式。這樣,圖II 顯示出元件CSDEl如何在第一操作狀態下啟動以既壓縮又刺激器官B0,使得器官BO的內 腔封閉,而其它兩個元件CSDE2和CSDE3啟動以壓縮但不刺激器官B0,使得器官BO的內腔 在元件CSDE2和CSDE3接合器官BO之處不完全封閉。圖IK顯示出元件CSDE2如何在隨后 的第二操作狀態下啟動以既壓縮又刺激器官B0,使得器官BO的內腔封閉,而其它兩個元件 CSDEl和CSDE3啟動以壓縮但不刺激器官B0,使得器官BO的內腔在元件CSDEl和CSDE3接 合器官BO之處不完全封閉。圖IL顯示出元件CSDE3如何在隨后的第三操作狀態下啟動以 既壓縮又刺激器官B0,使得器官BO的內腔封閉,而其它兩個元件CSDEl和CSDE2啟動以壓 縮但不刺激器官B0,使得器官BO的內腔在元件CSDEl和CSDE2接合器官BO之處不完全封 閉。通過在第一、第二和第三操作狀態之間隨機地或根據預定次序地轉換,器官的不同部分 可被臨時刺激,而同時保持器官內腔封閉,由此降低器官受傷的風險。也可以沿器官BO的 內腔連續地啟動元件CSDE1-CSDE3的刺激,以使內腔中的流體和/或其它身體物質移動。圖2-4顯示出根據本發明的設備的實施例的基本構件,用于控制由患者器官組織 壁形成的內腔中的流體和/或其它身體物質的流動。所述設備包括具有開放端的管狀殼 體1、布置在殼體1中的壓縮裝置2、集成在壓縮裝置2中的刺激裝置3、和用于控制壓縮裝 置2和刺激裝置3的控制裝置4(如圖4中所示)。壓縮裝置2具有兩個長形夾緊元件5、 6,夾緊元件5、6可在管狀殼體1中在縮回位置(見圖3)與夾緊位置(見圖4)之間朝向和 背離彼此沿徑向移動。刺激裝置3包括位于夾緊元件5、6上的多個電元件7,使得在夾緊元 件5、6中的一個上的電元件7面向在另一夾緊元件上的電元件7。這樣,在此實施例中,壓 縮和刺激裝置形成壓縮/刺激單元,其中,壓縮和刺激裝置集成為單一件。壓縮和刺激裝置也可相互分立。在這種情況下,可提供一結構以將電元件7保持 在相對于彼此的固定取向。可替代地,電元件7可包括分別附接到患者器官壁部分的電極。圖5A-5C大體上例示出當設備應用于患者器官的管狀組織壁部分8上時圖2所示 設備的功能。這樣,圖5A顯示出在非夾緊狀態下的設備,其中,夾緊元件5、6處于其縮回位 置,壁部分8延伸穿過殼體1的開放端而不被夾緊元件5、6壓縮。圖5B顯示出處于夾緊狀態下的設備,其中,夾緊元件5、6已經從其縮回位置移動到其夾緊位置,其中夾緊元件5、6 將壁部分8輕柔地壓縮于壓縮狀態,其中在被壓縮壁部分8中的血液循環基本上不被限制 且壁部分8的內腔中的流動被限制。圖5C顯示出在刺激狀態下的設備,其中,夾緊元件5、6 壓縮壁部分8,刺激裝置3的電元件7電刺激壁部分8的不同區域,使得壁部分8收縮(變 厚)并封閉內腔。當設備處于其刺激狀態下時,重要的是,以一定方式刺激壁部分8的不同區域而 使其隨時間推移基本上保持其自然生理性能以防止所述區域受傷。因此,控制裝置4控制 刺激裝置3在連續時間段中間歇地刺激壁部分8的每個區域,其中每個時間段足夠短以在 所述區域中隨時間推移保持令人滿意的血液循環。而且,控制裝置4控制對壁部分8的區域 的刺激,使得當前不被刺激的每個區域在其被再次刺激之前恢復至基本正常的血液循環。 為了隨時間保持刺激效果,即,為了通過保持壁部分8收縮而保持內腔封閉,控制裝置4控 制刺激裝置3在一時刻刺激一個或多個區域并隨時間輪換對各區域的輪流刺激。控制裝置 4可控制刺激裝置3沿管狀壁部分8循環地傳遞對所述區域的刺激,例如,根據確定的刺激 樣式刺激。為使組織壁在其刺激過程中實現所希望的反應,控制裝置可控制刺激裝置改變 對壁部分8的刺激強度,優選地可循環地改變刺激強度。在圖2-4的實施例中,電元件7形成了分別沿每個長形夾緊元件5和6沿縱向延 伸的成系列十四組電元件7,見圖2。每組電元件7的電元件7形成在夾緊元件5上成行 定位并橫向于夾緊元件5延伸的四個電元件7的第一路徑和在夾緊元件6上成行定位并橫 向于夾緊元件6延伸的四個電元件7的第二路徑。這樣,兩條電元件7的路徑在患者器官 的相對側上延伸。控制裝置4控制刺激裝置3沿與患者器官內腔中的流動方向相反的方向 或可替代地沿相同方向對成系列的成組電元件7連續供能。當然,電元件7的每條路徑的 電元件7的數量可大于或小于4,而且多個平行的行的電元件7可形成電元件7的每條路 徑。圖6A-6C顯示出本發明的另一實施例,其包括管狀殼體9,和三個長形夾緊元件 10a、10b、10c,夾緊元件10a、10b、10c可在管狀殼體9中在縮回位置(見圖6A)與夾緊位置 (見圖6B)之間朝向和背離殼體9的中心軸線沿徑向移動。三個夾緊元件lOa-lOc圍繞殼 體9的中心軸線對稱設置。此實施例中的刺激裝置包括電元件lla、llb、llc,電元件11a、 llb、llc形成沿長形夾緊元件lOa-lOc沿縱向延伸的成系列的成組元件,其中每組電元件 的電元件lla-llc形成圍繞殼體9的中心軸線沿周向延伸的三個電元件lla、llb、llc的 路徑。每組的三個電元件lla-llc分別位于三個夾緊元件lOa-lOc上。這樣,三個電元件 lla-llc的路徑圍繞患者器官延伸。當然,電元件的每條路徑的電元件lla-llc的數量可大 于3,而且多個平行的行的電元件lla-llc可形成電元件的每條路徑。圖7A和7B顯示出由圖2的設備執行的電刺激模式的不同步驟,此時所述設備的 夾緊元件5、6正在壓縮患者器官12的管狀組織壁的一部分以限制器官12的內腔13中的 流動。為了清楚起見,在圖7A、7B中僅顯示出壓縮裝置2的夾緊元件5、6。這樣,圖7A例示 出成組的電元件的被供能電元件7如何電刺激管狀壁的第一部分14和第二部分15以收縮 和封閉內腔13。圖7B例示出其它成組的電元件的被供能電元件7如何電刺激管狀壁的不 同于第一和第二部分的第三部分16以收縮和封閉內腔13,而此時已經中止對管狀壁的第 一和第二部分14、15的電刺激,以在第一和第二部分中恢復基本正常的血液循環。以這種方式,被壓縮管狀壁的電刺激隨時間輪流在管狀壁的各部分中輪換,以確保在被壓縮管狀 壁中周期性恢復血液循環。控制裝置4控制刺激裝置3以雙相電脈沖(即,正負脈沖組合)對電元件7供能。 通過改變不同脈沖參數實現所希望的刺激效果。這樣,控制裝置4控制刺激裝置3改變脈 沖幅度(電壓)、在連續脈沖之間的截止時間段、脈沖持續時間和脈沖重復頻率。脈沖電流 應在1至30mA之間。對于神經刺激而言,約5mA的脈沖電流和約300 μ s的脈沖持續時間 是適合的;而對于肌肉刺激而言,約20mA的脈沖電流和約30μ s的脈沖持續時間是適合的。 脈沖重復頻率適合地約為10Hz。例如,如圖8A的脈沖/時序示意圖P/t中所示,包括短持 續時間和高幅度(電壓)的負脈沖PS與負脈沖之后的長持續時間和低幅度(電壓)的正 脈沖PL的脈沖組合可循環地重復,以形成這種脈沖組合的脈沖序列。負脈沖PS的能量含 量應大致等于正脈沖PL的能量含量。圖8B是顯示出對圖8A中所示電刺激的調制的脈沖/時序示意圖。這樣,圖8A的 脈沖組合與脈沖序列組合混合,所述脈沖序列組合具有相對較長的高頻率/低幅度脈沖 的第一脈沖序列PTL,其與圖8A的脈沖組合的正脈沖PL同時出現;和相對較短的高頻率/ 低幅度的第二脈沖序列PTS,其與圖8A所示脈沖組合的負脈沖PS同時出現。結果,高頻率 /低幅度脈沖的脈沖序列PTL和PTS疊加在圖8A的正脈沖PL和負脈沖PS上,如圖8B中所 示。圖8B的脈沖構造及其變化在與對特定人體器官的刺激結合使用時是有益的,以實現所 希望的刺激效果。優選地,電脈沖形成脈沖序列,如圖9A、9B、9C和9D的脈沖/時序示意圖P/t中所 示。圖9A的脈沖/時序示意圖P/t表示患者的管狀器官壁部分的采用脈沖序列18A刺激 的獨立區域。脈沖序列18A包括三個初始負脈沖,每個負脈沖具有短持續時間和高幅度 (電壓);和一個正脈沖,其在負脈沖之后并具有長持續時間和低幅度。在用于使器官的所 述區域能夠恢復基本正常的血液循環的延遲之后,脈沖序列18A重復。圖9B的脈沖/時序示意圖P/t表示采用脈沖序列18B刺激的壁部分另一獨立區 域,脈沖序列18B具有與脈沖序列18A相同的構造。脈沖序列18A和18B相對于彼此偏移, 從而使其部分地相互重疊以確保被壓縮壁部分總是根據需要被刺激而收縮。圖IOA和IOB的脈沖/時序示意圖P/t分別表示壁部分的兩個不同區域,這兩個 區域分別通過循環具有相同構造的重復脈沖序列18C和18D被刺激。每個脈沖序列18C、 18D包括兩個初始負脈沖,每個負脈沖具有短持續時間和高幅度(電壓);和一個正脈沖, 其具有長持續時間和低幅度并在兩個負脈沖之后。在這種情況下,脈沖序列18C和18D相 對于彼此偏移,從而使其不相互重疊。這樣,在相鄰脈沖序列18C之間的截止時間段長于脈 沖序列18D的持續時間,在相鄰脈沖序列18D之間的截止時間段長于脈沖序列18C的持續 時間。脈沖序列18A、18B、18C和18D可通過許多不同方式構造。因而控制裝置4可控制 刺激裝置2改變每個脈沖序列的長度、脈沖序列的重復頻率、每個脈沖序列的脈沖數、和/ 或脈沖序列之間的截止時間段。通常,控制裝置4控制脈沖序列之間的每個截止時間段持 續足夠長,以當剛剛被刺激的區域在通過電脈沖被再次刺激之前在所述區域中恢復基本正 常的血液循環。圖IlA和IlB顯示出本發明的另一實施例,其控制血管19中的血液流動,包括具有兩個夾緊元件20a和20b的壓縮裝置;形式為兩個熱刺激元件21a和21b的刺激裝置, 熱刺激元件21a和21b分別集成在夾緊元件20a和20b中;和控制裝置4,用于控制夾緊 元件20a、20b和刺激元件21a、21b。夾緊元件20a和20b能夠以與前文結合根據圖5A-5C 的實施例所述的相同方式朝向或背離彼此移動。熱刺激元件21a和21b (其可包括帕爾帖 (Pertier)元件)位于夾緊元件20a、20b上,從而使熱元件21a面向熱元件21b。圖11A顯 示出夾緊元件20a、20b如何壓縮血管19,以限制血液的流動。圖11B顯示出控制裝置4如 何控制熱刺激元件21a、21b冷卻血管19的壁,使得所述壁收縮并封閉血管19。為了松開血 管19,控制裝置4控制熱刺激元件21a、21b加熱血管19的壁以使所述壁膨脹。圖12A和12B顯示適于操作前述實施例的壓縮裝置的液壓操作裝備。具體而言, 圖12A和12B顯示出設置有這樣的用于壓縮裝置2液壓操作的裝備的圖2的設備。(刺激 裝置未示出)這樣,殼體1形成兩個液壓室22a和22b,在這兩個液壓室22a和22b中,兩個 夾緊元件5、6可相對于患者器官的管狀組織壁部分8而向后和先前滑動。液壓操作裝備包 括可擴張儲器23,例如彈性氣球,其包含液壓流體;導管24a和24b,其處于儲器23與液壓 室22a、22b之間;和雙向泵25,其用于將液壓流體泵送于導管24a、24b中。控制裝置4控 制泵25將液壓流體從儲器23泵送到室22a、22b以使夾緊元件5、6移動抵靠壁部分8而由 此壓縮管狀壁部分8 (見圖12B),和將液壓流體從室22a、22b泵送到儲器23以使夾緊元件 5、6移動離開壁部分8而由此松開管狀壁部分8 (見圖12A)。可替代地,圖12A和12B的實施例可通過以下方式手動地操作應用適合的可手 動操作的液壓裝備,以在可擴張儲器23與液壓室22a、22b之間分配液壓流體。在這種情況 下,省略泵25。圖13A和13B示意性顯示出本發明的可機械操作的實施例,包括開放端的管狀殼 體26,其應用于患者器官的管狀組織壁部分8上;布置在殼體26中的壓縮裝置27 ;和用于 控制壓縮裝置27的控制裝置4。如前所述的刺激裝置(未示出)也設置在殼體26中。壓 縮裝置27包括夾緊元件28,夾緊元件28可在管狀殼體26中在縮回位置(見圖13A)與夾 緊位置(見圖13B)之間朝向和背離管狀壁部分8沿徑向移動,其中,在夾緊位置,夾緊元件 28輕柔地壓縮管狀壁部分8。用于機械操作夾緊元件28的機械操作裝備包括附接到殼體 26的電動馬達29和伸縮式裝置30,伸縮式裝置30由馬達29驅動并可操作地連接到夾緊 元件28。控制裝置4控制電動馬達29使伸縮式裝置30擴張,使得夾緊元件28移動抵靠壁 部分8,由此管狀壁部分8被壓縮(見圖13B),和控制馬達29使伸縮式裝置30縮回,使得 夾緊元件28移動離開壁部分8,由此壁部分8被松開(見圖13A)。可替代地,可省略馬達29,并可改造伸縮式裝置30用于手動操作,如圖13C中所 示。這樣,彈簧30a可被設置為起作用而保持伸縮式裝置30擴張,以迫使夾緊元件28抵靠 壁部分8。機械操作裝備可包括皮下植入的桿機構29a,其可操作地連接到伸縮式裝置30。 患者可通過患者皮膚29b推動桿機構29a以牽拉伸縮式裝置30克服彈簧30a的作用而至 伸縮式裝置30的縮回位置,如通過虛線所示。當患者松開桿機構29a時,彈簧30a使伸縮 式裝置30擴張,由此迫使夾緊元件29抵靠壁部分8。在前文中結合圖13A、13B和13C所述的機械操作裝備也可在根據圖1_11的實施 例中實施。圖14A例示出應用于在腹部具有造口的結腸造口術患者的小腸31上的圖2的實施例。壓縮裝置2的夾緊元件5、6壓縮小腸31,刺激裝置3被供能以封閉腸通路。(為了 清楚起見,殼體未示出,而且夾緊元件5、6被放大。)在此實施例中,控制裝置包括外部控 制單元,其采用手持式無線遠程控制器32的形式;和被植入的內部控制單元33,其可包括 微處理器,用于控制壓縮和刺激裝置。遠程控制器32可以由患者操作以控制內部控制單元 33來導通和截止壓縮裝置和/或刺激裝置。不過,可替代地,遠程控制器32可被替代為皮 下植入按鈕,所述按鈕由患者手動在“導通”和“截止”之間切換。這樣的可手動操作的按 鈕也可與遠程控制器32結合使用而作為應急按鈕以允許患者在緊急情況下或故障情況下 停止設備操作。內部控制單元33控制被植入的操作裝置34移動夾緊元件5、6。被植入的能量 源35,例如可再充電電池,致動操作裝置34。可被皮下植入或植入到腹部中的內部控制單 元33還用作能量接收器,即,其用于將無線能量轉化為電能并以電能為被植入的能量源 35(可再充電電池)充電。被植入的傳感器36傳感患者的生理參數,例如,腸內壓力或與腸內壓力相關的參 數,其中,內部控制單元33響應于來自傳感器36的信號而控制壓縮裝置2和/或刺激裝置 3。在此實施例中,傳感器36是壓力傳感器,其中,內部控制單元33響應于壓力傳感器36 傳感測量壓力預定值而控制壓縮裝置和/或刺激裝置改變對患者腸部31的壓縮。例如,控 制單元33可響應于壓力傳感器傳感到增大壓力而控制壓縮裝置和/或刺激裝置增大對患 者腸部31的壓縮。可替代地或與此相結合地,遠程控制器32以與內部控制單元33相同的 方式響應于來自傳感器36的信號而控制壓縮裝置和/或刺激裝置。遠程控制器32可裝配有用于響應于來自傳感器36的信號而生成指示物(例如, 聲信號或顯示信息)的裝備。當患者的注意力被這種指示壓力增大超過閾值的指示物所 吸引時,他或她可使用遠程控制器控制壓縮裝置和刺激裝置將腸內容物泵送通過患者的造圖14B顯示與圖14A的實施例類似的實施例,其不同之處在于,壓縮裝置應用于結 腸造口術患者小腸上,其中患者小腸通過手術被連接到患者肛門。當然,如果可行,則圖14A和14B中所示的壓縮裝置2可被替代為本發明各種實施 例中所述的壓縮裝置中的任一種。圖15-17顯示具有長形壓縮構件的可機械操作的壓縮裝置,壓縮構件的形式為具 有兩個重疊端部分38、39的環形彈性芯37。芯37限定大致環形的限制開口,并除了在芯37 的可松開和可鎖定的接點41處以外被封裝在彈性軟管40中,接點41在松開時能夠使芯37 通過其軟管40而圍繞患者器官的管狀組織壁部分施加。所有這些元件的材料是生物相容 材料,使得患者身體不會對其排斥。操作裝置42用于機械操作芯37的縱向延伸部以改變 限制開口尺寸,并包括與芯37的重疊端部分38、39摩擦接合的驅動輪43。驅動輪43被軸 頸支撐在置于軟管40中的保持部44上并設置有兩個反壓輥45、46,反壓輥45、46使芯37 的相應的端部分38、39壓靠驅動輪43以增強其間的摩擦接合。操作裝置的電動馬達47通 過長的柔性驅動軸48連接到驅動輪43,并在硅酮橡膠主體50中與遠程控制動力供應單元 49 一起被模制。選擇柔性驅動軸48的長度,使得主體50可置于患者身體中的所希望的位 置,適合地置于腹部中。動力供應單元49可被控制以致動電動馬達47使驅動輪43沿一個方向轉動以減小芯37的直徑而使得壁部分被壓縮,或者使驅動輪43沿相反方向轉動以增大芯37的直徑 而使得壁部分被松開。根據第一可替代方案,可在芯37的端部分38、39之一上形成齒條,驅動輪43可被 替代為驅動齒輪,該驅動齒輪連接到芯37的另一個端部分并與齒條嚙合。根據第二可替代方案,操作裝置42可被設計為蝸桿驅動的軟管夾,即,芯7的端部 分38、39中的一個可設置有螺紋,而芯37的另一個端部分可設置有蝸桿,該蝸桿的螺紋與 芯37的所述一個端部分的螺紋相互作用。這樣的蝸桿的螺紋也可與設置在芯37的兩個端 部分38、39上的螺紋相互作用。在此可替代方案中,電動馬達47使蝸桿沿一個方向轉動以 減小芯37的直徑而使得壁部分被壓縮,或者使蝸桿沿相反方向轉動以增大芯37的直徑而 使得壁部分沿一個方向被松開,以減小芯37的直徑而使得壁部分被壓縮,或者使夾緊螺紋 件沿相反方向轉動以增大芯37的直徑而使得壁部分被松開。圖18顯示出與圖15-17的實施例相同的壓縮裝置,其不同之處在于,馬達47被封 裝在軟管40中而使其固定到芯37并具有短的驅動軸51,馬達47相對于芯37定位而使得 驅動軸51與圓形芯37大致相切地延伸。存在將驅動軸51連接到驅動輪43的斜齒輪52。圖19顯示出對圖18的實施例中的馬達47的適合的可替代布置,其包括緊固到 芯37的一個端部分的第一夾緊構件53和緊固到芯37的另一個端部分39的第二夾緊構件 54。馬達47緊固到第一夾緊構件53并通過齒輪傳動器56被可操作地連接到蝸桿齒輪55。 蝸桿齒輪55在其相反端處被軸頸支撐在保持部57和58上,保持部57和58分別被剛性緊 固到夾緊構件53和馬達47。第二夾緊構件54具有與蝸輪齒輪55嚙合的小齒輪。當馬達 47被致動時,蝸輪齒輪55旋轉,并將由此沿一個或相反的縱向拉動芯37的端部分39,使得 大致環形的芯37的直徑增大或減小。馬達47、蝸輪齒輪55、齒輪傳動器56和第二夾緊構件 54構成一定類型的伺服系統,以將作用在具有長沖程的運動元件上的弱力轉變為作用在具 有短沖程的另一運動元件上的強力。圖20顯示出包括多個弧形葉片59的壓縮裝置,弧形葉片59在布置上類似于傳統 的相機可調孔機構。馬達60操作葉片59改變由葉片59限定的限制開口的尺寸。圖21-23顯示出包括兩個半圓形元件61、62的壓縮裝置,半圓形元件61、62鉸接 在一起而使得半圓形元件61、62可在全開狀態與傾斜狀態之間相對于彼此擺動,在如圖22 中所示的全開狀態,兩個半圓形元件61、62大致形成圓,而在如圖23中所示的傾斜狀態,由 半圓形元件61、62限定的限制開口的尺寸減小。馬達63操作半圓形元件61、62而使其相 對于彼此擺動。圖24-26顯示出包括彈性帶64的壓縮裝置,其中彈性帶64形成圓并具有大致橢 圓形截面。馬達67操作帶64沿其縱向延伸度而在全開狀態與減開狀態之間轉動,在如圖 25中所示的全開狀態,帶64的較寬內側形成大致柱形表面,而在如圖26中所示的減開狀 態,帶64的較寬內側形成大致錐形表面。圖27顯示出具有兩個剛性連結夾緊元件69的壓縮裝置68,夾緊元件69位于患者 器官的管狀組織壁部分70的相反側上。操作裝置71使夾緊元件69朝向彼此轉動以將壁 部分70夾緊在夾緊元件69之間,由此使壁部分收縮,和使夾緊元件69背離彼此轉動以使 壁部分從夾緊元件69中松開。圖28和29顯示出包括壓縮裝置300的本發明的設備實施例,壓縮裝置300具有三個彎曲構件301、302和303,彎曲構件301、302和303沿患者器官的管狀組織壁304的 一部分相對于彼此成列設置,并在管狀壁304的相反側上交替定位。(可替代地,每個構件 301,302和303可采取沙漏形狀。)操作裝置(未示出)使兩個外側的構件301、303沿一 個方向沿側向移動抵靠管狀壁304并使中間的構件302沿相反方向移動抵靠管狀壁304以 彎曲管狀壁304,由此壓縮管狀壁部分304,如圖29中所示。為了松開壁部分304,操作裝置 使構件301-303背離管狀壁部分304移動而至圖28中所示位置。圖30A和30B顯示出可液壓操作的長形壓縮裝置,其采取具有可擴張/可收縮腔 73的帶72的形式,其中腔73與包含液壓流體的可調節儲器74流體連通。圖30A例示出帶 處于非壓縮狀態;而圖30B例示出帶處于壓縮狀態,在壓縮狀態,腔73通過由儲器74供應 的液壓流體而擴張。圖31A、31B、31C和31D是四種不同液壓操作壓縮裝置的結構圖。圖31A顯示出圖 30A的帶72,其腔73與儲器75流體連通。圖31B顯示出圖30A的實施例,其中帶72的腔 73與儲器74通過雙向泵76形式的操作裝置而流體連通。圖31C顯示出反向伺服系統形式 的操作裝置,其具有控制第二系統的第一閉路系統。反向伺服系統包括可調節的流體供應 儲器77和可調節的伺服儲器78。伺服儲器78控制更大的可調節儲器79,可調節儲器79 與沿患者器官的管狀組織壁部分施加的帶72相結合而改變帶72的腔73的容積,由此進而 改變對壁部分的壓縮。圖31D顯示出與圖31C的實施例相同的實施例,其不同之處在于,省 略更大的儲器79。作為替代地,伺服儲器78與帶72的腔流體連通。在根據圖12A至30B的所有前述實施例中,刺激裝置可被設置以形成壓縮/刺激 單元,其中,刺激裝置包括位于壓縮裝置上的多個電元件7(如圖12A-15、18、20-23、26-31B 中所示)。圖32是流體供應裝置的截面圖,流體供應裝置包括限定了室81的伸縮型儲器80, 室81的尺寸可通過包括遠程控制電動馬達82的操作裝置而變化。儲器80和馬達82被置 于殼體83中。大壁84的移動使室81變化。壁84緊固到螺母85,螺母85螺紋連接到可旋 轉的心軸86上。心軸86通過馬達82被旋轉。被置于殼體83中的電池89致動馬達82。 用于控制馬達82的信號接收器90也被置于殼體83中。可替代地,電池89和信號接收器 90可安裝在分離部位。馬達82也可通過從被發送信號所傳送的能量被致動。如果可行,則圖32的流體供應裝置可用于為在此申請文件中所述的壓縮裝置的 操作供應液壓流體。例如,圖32的流體供應裝置可替代根據圖30A的實施例中的儲器74。 圖33A和33B顯示出反向伺服器,包括方形殼體91和在殼體91中可移動的中間 壁92。相對較大的大致柱形伸縮型儲器93布置在殼體91中并接到可移動中間壁92。顯 著小于儲器93的另一柱形伸縮型儲器94布置在殼體91中的中間壁92的另一側并也接到 壁92。小的伸縮型儲器94具有流體供應管95,大的伸縮型儲器93具有流體供應管96。參見圖33A,當少量液壓流體被傳導通過供應管95而進入小的伸縮型儲器94中 時,小的伸縮型儲器94擴張并將可移動中間壁92朝向大的伸縮型儲器93推動。結果,大 的伸縮型儲器93通過中間壁92而收縮,由此迫使大量液壓流體通過反應管96流出大的伸 縮型儲器93,如圖33B中所示。例如,圖33A和33B的反向伺服器可用于圖31C的實施例中,其中,小的伸縮型儲 器94對應于小的伺服儲器78,而大的伸縮型儲器93對應于大的儲器79。而且,圖33A和33B的反向伺服器可用于圖30A和30B的實施例中,其中,小的伸縮型儲器94連接到可調節 儲器74,而大的伸縮型儲器93連接到帶72的腔73。圖34示意性顯示出本發明設備的可液壓操作的壓縮裝置97,其類似于圖30A中 所示實施例,其不同之處在于,液壓系統的設計不同。這樣,壓縮裝置97包括相對較小的 可膨脹的腔98,其與包含液壓流體的儲器99流體連通;和相對較大的腔100,其可通過小腔 98移位。小腔98適于當小腔98膨脹時使大腔100移位以壓縮患者的管狀壁部分,并適于 當小腔98收縮時使大腔100移位以松開壁部分。這樣,將相對較少的液壓流體從儲器99 加到小腔98,導致相對較大地增加對壁部分的壓縮。大腔100由大氣球101形式的收縮元件限定,其可連接到用于校準大腔100的容 積的注入端口(未示出)。借助于注射器從注入端口加入流體或抽出流體,以校準氣球101 的容積。小腔98由附接到壓縮裝置97的環形框架103的小伸縮器102限定,并在相反端 附接到氣球101。圖35A和35B示意性例示出當環形框架103沿管狀器官的管狀壁部分施加時壓縮 裝置97的操作。參見圖35A,當小腔98收縮時,伸縮器102將氣球101向內拉入環形框架 103中,使得壓縮裝置97壓縮壁部分。參見圖35B,當小腔98膨脹時,伸縮器102將氣球 101拉出環形框架103,使得壓縮裝置97松開壁部分。如前所述,壓縮裝置和刺激裝置可協作,以主動移動患者器官內腔中的流體和/ 或其它身體物質。這可利用圖2中所示壓縮/刺激單元得以實現。這樣,根據第一協作選 項,壓縮裝置的夾緊元件5、6壓縮壁部分8而不完全封閉內腔,由此限制內腔中的流動;控 制裝置4控制電元件7沿內腔的下游或上游方向逐漸刺激被壓縮壁部分而使得壁部分8逐 漸收縮,從而使內腔中的流體和/或其它身體物質移動。根據第二協作選項,壓縮裝置壓縮壁部分,使得內腔中的流動被限制,控制裝置4 控制在長形夾緊元件5、6的一端處的一些電元件7以刺激被壓縮壁部分8,以在壁部分8的 上游端或下游端封閉內腔。在通過這種方式封閉內腔的情況下,控制裝置4控制壓縮裝置 增大對壁部分的壓縮,由此內腔中的流體和/或其它身體物質向壁部分8的上游或下游移動。在本發明的用于執行第二協作選項的另一實施例中,壓縮裝置壓縮壁部分,使 得內腔中的流動被限制;在壓縮裝置改變對壁部分的不同區域的壓縮的同時,控制裝置4 控制刺激裝置刺激被壓縮壁部分,使得壁部分沿內腔的上游或下游方向被逐漸壓縮。圖 36A-36E顯示這種可替代實施例的不同操作階段,其包括壓縮裝置104,該壓縮裝置104包 括兩個具有凸形表面107、108的長形壓縮元件105、106,凸形表面107、108在壁部分8的相 反側上鄰接壁部分8的一段長度;和位于凸形表面107、108上的多個電元件7 (例如電極)。 控制裝置4在壓縮裝置104的操作過程中控制電元件7并且控制長形壓縮元件105、106相 對于管狀壁部分8移動,使得壓縮元件105、106逐漸壓縮壁部分8,如圖36A至36D中所見。這樣,在圖36A中所示的壓縮元件105、106的初始位置,壁部分不被壓縮元件105、 106壓縮,且不對電元件7供能。從此初始位置開始,控制裝置4控制壓縮元件105、106以 使壓縮元件105、106的左端朝向壁部分擺動(如箭頭所示),從而壓縮管狀壁部分8,見圖 36B,而同時對電元件7供能,從而使與壁部分8接觸的電元件7使壁部分8收縮。圖36C 顯示出管狀壁部分8的內腔如何被變厚的壁部分8完全封閉。于是,如圖36C中所示,控制裝置4控制壓縮元件105、106移動而使其右端朝向彼此移動(如箭頭所示),而壓縮元件 105、106的凸形表面107、108相互滾壓,收縮的壁部分8處于凸形表面107、108之間,見圖 36D。結果,迫使器官內腔中的身體物質向右(如白色箭頭所示)。當壓縮元件105、106已 相互滾壓至圖36E中所示位置時,控制裝置4控制壓縮元件105、106的右端背離彼此移動 (如圖36E中的箭頭所示)至圖36A中所示的初始位置。根據圖36A至36E所述的操作階 段可循環地重復多次,直到所希望量的身體物質已經以蠕動方式移動到器官內腔中。可替代地,壓縮元件105、106中僅有一個可設置有凸形表面,而另一壓縮元件具 有鄰接壁部分的平坦表面。可以使用具有凸形表面的單一壓縮元件,其使器官的管狀部分 8壓靠患者的骨骼。在根據圖36A至36E的實施例中,當壓縮元件105、106的凸形表面107、108正在 相互滾壓時,控制裝置4可以控制電元件7逐漸刺激被壓縮壁部分8而使得壁部分8的逐 漸收縮與長形壓縮元件105、106的運動協調或一致。圖37示意性顯示出本發明的設備的通用實施例,其中能量被傳送到被植入患者 體內的設備的能量消耗部件。圖37的設備包括被植入的壓縮/刺激單元110,其可操作以 輕柔地壓縮患者器官的管狀組織壁部分并刺激被壓縮部分的不同區域,使得壁部分收縮。 壓縮/刺激單元110的壓縮裝置能夠執行可逆功能,即,壓縮和松開壁部分,使得壓縮/刺 激單元110用作人造括約肌。能量源111適于通過動力供應線112為壓縮/刺激單元110的能量消耗部件供應 能量。可以提供可由患者操作的無線遠程控制器或皮下植入開關,用于導通或截止從能量 源的能量供應。能量源可以是可植入的永久電池或可再充電電池,或者可被包含在外部能 量傳送裝置中;能量源可由患者直接操作,或者可通過可由患者操作的遠程控制器控制,以 將無線能量傳送到壓縮/刺激單元的能量消耗部件。可替代地,能量源可包括可植入可再 充電電池、外部能量傳送裝置和可植入能量轉化裝置的組合,其中能量轉化裝置用于將由 外部能量傳送裝置傳送的無線能量轉化為電能而為可植入可再充電電池充電。圖38顯示出圖37的通用實施例的特定實施例,其中一些部分被植入患者體內且 其它部分位于患者體外。這樣,在圖38中,被置于患者皮膚109的右方的所有部分被植入, 被置于皮膚109的左方的所有部分位于患者體外。設備的被植入的能量轉化裝置IllA適 于通過動力供應線112為壓縮/刺激單元110的能量消耗部件供應能量。設備的外部能量 傳送裝置113包括無線遠程控制器,用于傳送由被植入的能量轉化裝置IllA中包含的信號 接收器接收到的無線信號。被植入的能量轉化裝置IllA將所述信號中的能量轉化為電能, 此電能通過動力供應線112供應到壓縮/刺激單元110。圖38的設備還可包括被植入的可再充電電池,用于為設備的被植入能量消耗部 件供能。在這種情況下,由于能量轉化裝置將所述信號中的能量轉化為電能,因而被植入能 量轉化裝置11IA還以電能為電池充電。電開關114形式的反轉裝置,例如微處理器,被植入患者體內,用于反轉壓縮/刺 激單元Iio的壓縮裝置。外部能量傳送裝置113的無線遠程控制器發送承載能量的無線信 號,而被植入的能量轉化裝置IllA將無線能量轉化為電流以操作開關114。當電流極性通 過能量轉化裝置IllA被偏移時,開關114反轉由壓縮/刺激單元110的壓縮裝置所執行的 功能。
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圖39所示的本發明的實施例包括能量轉化裝置IllA ;壓縮/刺激單元110 ;和采 取馬達115形式的用于操作壓縮/刺激單元110的壓縮裝置的被植入操作裝置。當外部能 量傳送裝置113的遠程控制器將無線信號發送到能量轉化裝置IllA的接收器時,馬達115 通過來自能量轉化裝置IllA的能量被致動。圖40所示的本發明的實施例包括能量轉化裝置IllA ;壓縮/刺激單元110 ;以 及包括馬達/泵單元117和流體儲器118的被植入組件116。在這種情況下,液壓地操作壓 縮/刺激單元110的壓縮裝置,即,通過馬達/泵單元117將液壓流體從儲器118泵送到壓 縮/刺激單元110以壓縮壁部分,和通過馬達/泵單元117將液壓流體從壓縮/刺激單元 110泵送回儲器118以松開壁部分。被植入的能量轉化裝置IllA將無線能量轉化為電流, 用于致動馬達/泵單元117。圖41所示的本發明的實施例包括外部能量傳送裝置113,其控制控制單元122 在需要時反轉馬達115 ;壓縮/刺激單元110,其中壓縮裝置被液壓地操作;和被植入的能 量轉化裝置111A,并進一步包括被植入的液壓流體儲器119、被植入的馬達/泵單元120、 形式為液壓閥輪換裝置121的被植入反轉裝置、以及分立的外部無線遠程控制器111B。馬 達/泵單元120的馬達是電動馬達。響應來自外部能量傳送裝置113的無線遠程控制器的 控制信號,被植入的能量轉化裝置IllA通過來自控制信號所承載能量的能量致動馬達/泵 單元120,由此,馬達/泵單元120在儲器119與壓縮/刺激單元110的壓縮裝置之間分配 液壓流體。遠程控制器IllB控制輪換裝置121在一個方向(其中,通過馬達/泵單元120 將流體從儲器119泵送到壓縮/刺激單元110的壓縮裝置以壓縮壁部分)與另一相反方向 (其中,通過馬達/泵單元120將流體從壓縮/刺激單元110的壓縮裝置泵送回儲器119以 松開壁部分)之間輪換液壓流體的流動方向。圖42所示的本發明的實施例包括能量轉化裝置111A,和壓縮/刺激單元110。控 制單元122、蓄電器123和電容124也被植入患者體內。分立的外部無線遠程控制器IllB 控制該控制單元122。控制單元122控制能量轉化裝置IllA將電能儲存在蓄電器123中, 蓄電器123為將能量供應到壓縮/刺激單元110。響應于來自無線遠程控制器IllB的控 制信號,控制單元122可從蓄電器123釋放電能并通過動力線傳送所釋放的能量,或通過使 電流穩定的電容124而從能量轉化裝置IllA直接傳送電能,用于壓縮/刺激單元110的操 作。根據一個可替代方案,可省略圖42的實施例中的電容124。根據另一可替代方案, 可省略在此實施例中的蓄電器123。圖43所示的本發明的實施例包括能量轉化裝置111A,和壓縮/刺激單元110。 用于為壓縮/刺激單元110的操作供應能量的電池125和用于切換壓縮/刺激單元110的 操作的電開關126也被植入患者的體內。開關126通過由能量轉化裝置IllA供應的能量 而操作,以從電池125不處于使用狀態的截止模式切換到使電池125為壓縮/刺激單元110 的操作供應能量的導通模式。圖44顯示出與圖43的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,控制單元 122也被植入患者體內。分立的外部無線遠程控制器IllB控制該控制單元122。在這種情 況下,開關126通過由能量轉化裝置IllA供應的能量操作,以從截止模式切換到待命模式, 其中,在截止模式,防止無線遠程控制器IllB控制所述控制單元122并且電池125不處于使用狀態;而在待命模式,允許無線遠程控制器111B控制所述控制單元122從電池125釋 放電能用于壓縮/刺激單元110的操作。圖45顯示出與圖44的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,蓄電器 123可替代電池125,且被植入的各部件以不同方式相連。在這種情況下,蓄電器123儲存 來自能量轉化裝置111A的能量。響應于來自無線遠程控制器111B的控制信號,被植入控 制單元122控制開關.126從蓄電器123不處于使用狀態的截止模式切換到使蓄電器123 為壓縮/刺激單元110的操作供應能量的導通模式。圖46顯示出與圖45的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,電池125 也被植入患者體內,且被植入的各部件以不同方式相連。響應于來自無線遠程控制器111B 的控制信號,被植入控制單元122控制蓄電器123 (其可為電容)傳輸能量,以用于操作開 關126從電池125不處于使用狀態的截止模式切換到使電池125為壓縮/刺激單元110的 操作供應電能的導通模式。可替代地,開關126可通過由蓄電器123供應的能量操作,以從截止模式切換到待 命模式,其中,在截止模式,防止無線遠程控制器111B控制電池125供應電能且電池125不 處于使用狀態;而在待命模式,允許無線遠程控制器111B控制電池125供應電能用于壓縮 /刺激單元110的操作。圖47顯示出與圖43的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,馬達115、 齒輪箱127形式的機械反轉裝置和用于控制齒輪箱127的控制單元122也被植入患者體 內。分立的外部無線遠程控制器111B控制被植入的控制單元122,以控制齒輪箱127反轉 由壓縮/刺激單元110的壓縮裝置(機械操作)執行的功能。圖48顯示出與圖46的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,被植入的 各部件以不同方式互連。這樣,在這種情況下,當蓄電器123 (其適合地為電容)啟動開關 126以切換到導通模式時,電池125致動控制單元122。當開關126處于其導通模式時,允 許控制單元122控制電池125為壓縮/刺激單元110的操作供應或不供應能量。 圖49顯示出與圖39的實施例相同的本發明的實施例,其不同之處在于,將馬達 115連接到壓縮/刺激單元110的齒輪箱127和控制能量轉化裝置111A致動馬達115的控 制單元122也被植入患者體內。存在分立的外部無線遠程控制器111B,其控制所述控制單 元122在需要時反轉馬達115。可選地,圖42中所示蓄電器123可設置在圖49的實施例中,其中,被植入的控制 單元122控制能量轉化裝置111A將所轉化的能量儲存在蓄電器123中。響應于來自無線 遠程控制器111B的控制信號,控制單元122控制蓄電器123為壓縮/刺激單元110的操作
供應能量。本領域技術人員應認識到,根據圖38-49的前述各種實施例可通過多種不同方式 進行組合。例如,以能量操作的開關114可并入圖39、42-49的任意實施例中,液壓輪換裝 置121可并入圖40的實施例中,齒輪箱127可并入圖39的實施例中。開關114可以是一 定類型的開關,其包括被設計用于切換的電子部件,例如,微處理器或FGPA(現場可編程柵 陣列)。不過,可替代地,以能量操作的開關114可被替代為皮下植入的按鈕,此按鈕由患者 在“導通”與“截止”之間手動切換。可替代地,永久電池或可再充電電池可以替代圖38-49中所示實施例的能量轉化裝置IllA0圖50顯示出電學結元件128形式的能量轉化裝置,其用于根據圖38_49的任意前 述實施例。元件128是平坦p-n結元件,其包括夾在一起的ρ型半導體層129和η型半導體 層130。燈泡131電連接到元件128的相反側以例示如何獲得所產生電流。來自這種p-n 結元件128的電流輸出與溫度相關。參見以下公式I = I0(exp(qV/kT)-l)其中I是外部電流;IO是反向飽和電流;q是基本電量1.602X 10—19庫侖;V是施加電壓;k是波爾茲曼常數;T是絕對溫度。在大的負施加電壓(反偏壓)下,指數項與1.0相比變得可忽略,I接近于10。IO 顯著取決于結的溫度以及本征載流子的濃度。具有較小能帶隙的材料的IO大于具有較大 能帶隙的材料的10。二極管的整流器行為,即,其將電流限制到僅一個方向,在此特定實施 例中對于p-n結元件128的操作而言是關鍵的。設計p-n結元件的可替代方式是將半導體的薄層沉積到支撐材料上,所述支撐 材料不吸收相應實施例中所用類型的能量。對于通過光波無線傳送的能量而言,玻璃可為 適合材料。各種材料可用于半導體層中,例如但不限于碲化鎘、聯硒化銅銦和硅。也可以 使用具有多層P型和η型材料的多層結構以提高效率。通過p-n結元件128產生的電能可與通過太陽能電池產生的電能具有相同類型, 其中,負場和正場形成直流電。可替代地,負和正半導體層可根據所傳送的波而改變極性, 由此產生交流電。p-n結元件128被設計為使其適于植入。這樣,元件128的與人體接觸的所有外 表面均由生物相容材料制成。P-n結半導體被設計為最優地在37°C體溫下操作,這是因為, 應大于1μ A的電流輸出顯著取決于這樣的溫度,如前所示。由于皮膚和皮下組織均吸收能 量,因而應考慮元件128的敏感性或工作區域與無線能量傳送的強度或程度之間的關系。 P-n結元件128優選地被設計為平坦且小巧。可替代地,如果元件128被制成為較大尺寸, 則其應為柔性的,以適應患者身體的運動。元件128的體積應保持小于2000cm3。圖51顯示出本發明的設備的用于控制壓縮/刺激單元110的遠程控制器的基本 部分。在這種情況下,壓縮/刺激單元的刺激裝置以電脈沖刺激壁部分。遠程控制器基于 穿過患者皮膚132的通常具有IOOkHz-IgHz量級高頻的電磁波信號的無線傳送。在圖51 中,被置于皮膚132左方的所有部分位于患者體外,而被置于皮膚132右方的所有部分被植 入。外部信號發送裝置133將定位而接近于信號接收裝置134,且信號接收裝置134被 植入而接近于皮膚132。作為可替代方案,信號接收裝置134可例如置于患者腹內。信號接 收裝置134包括線圈,線圈的直徑約為I-IOOmm且優選地為25mm,線圈被極細的線卷繞并采 用電容調諧至特定高頻。如果植入患者皮下,則選擇小線圈;如果植入患者腹內,則選擇大線圈。信號發送裝置133包括在尺寸上與信號接收裝置134的線圈大致相同的線圈,不過 所述線圈被可采用在需要時可處理大電流的粗線所卷繞。信號發送裝置133的線圈被調諧 至與信號接收裝置134相同的特定高頻。信號發送裝置133適于將數字信息通過功率放大器和信號接收裝置134發到被植 入控制單元135。為了避免意外隨機高頻場觸發控制指令,使用數字信號碼。使用被置于信 號發送裝置133上的傳統的鍵盤命令信號發送裝置133發出數字信號用于控制壓縮/刺激 單元。信號發送裝置133通過產生高頻信號而開始指令。在短時間之后,當該信號已經為 控制系統的被植入部件供能時,發出指令而以預定步驟操作壓縮/刺激單元110的壓縮裝 置。所述指令作為采用以下例示形式的數字包被發出。 在相當長的時間段(例如,約30秒或更長)中,連續發出指令。當希望采取新的 壓縮或松開步驟時,計數字節加1以允許被植入控制單元135解碼和理解由信號發送裝置 133命令執行另一步驟。如果數字包的任何部分出錯,則其內容被簡單地忽略。通過線路136,被植入供能單元137從由信號接收裝置134所接收的高頻電磁波信 號中提取能量。供能單元137將能量儲存在能量源(例如,大電容)中,致動控制單元135, 并通過線路138致動壓縮/刺激單元110。控制單元135包括解調器和微處理器。解調器解調從信號發送裝置133發出的數 字信號。微處理器接收數字包,對其解碼并通過信號線路139發出控制信號,以根據接收到 的指令碼控制壓縮/刺激單元110的壓縮裝置壓縮或松開患者器官的壁部分。圖52顯示出本發明的實施例的電路,其中無線能量被轉化為電流。電路的外部部 件包括微處理器140、信號發生器141和與其相連的功率放大器142。微處理器140適于 切換信號發生器141的導通/截止(on/off)和通過數字指令調制由信號發生器141所產 生的信號。功率放大器142放大所述信號并將其發到外部信號發送天線線圈143。天線線 圈143與電容144并聯以形成諧振電路,所述諧振電路被調諧至由信號發生器141產生的 頻率。被植入的電路部件包括一起形成諧振電路的信號接收天線線圈145和電容146, 所述諧振電路被調諧至與發送天線線圈143相同的頻率。信號接收天線線圈145從所接收 高頻電磁波感應出電流,整流二極管147對所感應的電流整流,所述電流對儲存電容148充 電。儲存電容148致動馬達149以驅動壓縮/刺激單元110的壓縮裝置。線圈150連接在 天線線圈145與二極管147之間,以防止電容148和二極管147在更高頻率下加載信號接 收天線145的電路。這樣,線圈150可對電容148充電和使用調幅發送數字信息。并聯連接的電容151和電阻152以及二極管153形成檢測器,用于檢測經調幅的 數字信息。濾波電路由電阻154和電容157形成,其中,電阻154串聯連接到電阻155、進 而串聯連接到電容156、進而通過接地端串聯連接到電阻154,電容157的一端連接在電阻 154、155之間且其另一端連接在二極管153與由電容151和電阻152形成的電路之間。該濾波電路用于濾掉不希望出現的低頻和高頻。檢測到的經濾波的信號被進給到被植入微處 理器158,微處理器158對數字信息解碼并通過包括晶體管160、161、162和163的H橋路 159而控制馬達149。馬達149可通過H橋路159沿兩個相反方向被驅動。微處理器158還監控儲存電容148中儲存的能量的量。在發出信號啟動馬達149 之前,微處理器158檢查儲存電容148中儲存的能量是否充足。如果所儲存的能量不足以 執行被請求的操作,則微處理器158在啟動馬達149之前等待接收信號而為儲存電容148 充電。可替代地,儲存電容148中儲存的能量可僅用于致動開關,而用于致動馬達149的 能量可從具有相對較高容量的另一被植入能量源(例如電池)獲得。在這種情況下,開關 適于當開關通過儲存電容148致動時在導通模式下將電池連接到馬達149,并且當開關未 被致動時在待命模式下保持電池與馬達148不連接。圖53A-53C顯示出與圖2的實施例相似的本發明的實施例,其不同之處在于,在此 由附圖標記200表示的壓縮/刺激單元設置有另外的夾緊元件。圖53A-53C的實施例適 于主動移動患者器官內腔中的流體和/或其它身體物質。這樣,壓縮/刺激單元200還包 括第一對短夾緊元件201和202,和第二對短夾緊元件203和204,其中,第一和第二對夾 緊元件位于長形夾緊元件5、6的相反側。第一對中的兩個短夾緊元件201、202可在縮回位 置(圖53A)與夾緊位置(圖53B和53C)之間朝向和背離彼此沿徑向運動,第二對中的兩 個短夾緊元件203、204可在縮回位置(圖53C)與夾緊位置(圖53A和53B)之間朝向和背 離彼此沿徑向運動。刺激裝置3還包括位于短夾緊元件201-204上的電元件7,使得每對短 元件中的相應短夾緊元件201和203中的一個上的電元件7面向每對短元件中的相應另外 的短夾緊元件202和204上的電元件7壓縮/刺激單元200施加于患者器官的管狀組織壁的壁部分8上,使得短夾緊元 件201、202位于壁部分8的上游端,而短夾緊元件203、204位于壁部分8的下游端。在圖 53A-53C中,壁部分8的上游端在左方,而壁部分8的下游端在右方。控制裝置4控制成對短夾緊元件201、202、成對長形夾緊元件5、6和成對短夾緊元 件203、204而彼此獨立地壓縮和松開壁部分8。控制裝置還控制一正在壓縮壁部分的夾緊 元件上的電元件7,以通過電脈沖刺激被壓縮壁部分8,使得壁部分8收縮,從而封閉壁部分 8的內腔。圖53A-53C例示出控制裝置4如何控制壓縮/刺激單元200的操作以在壁部分8 的內腔中向下游循環移動流體和/或其它身體物質。這樣,在圖53A中,短夾緊元件201、 202和長形夾緊元件5、6處于其縮回位置,而短夾緊元件203、204處于其夾緊位置,此時元 件203、204上的電元件7電刺激壁部分8。電刺激使得元件203、204處的壁部分8變厚,由 此封閉內腔。而且圖53B例示出短夾緊元件201、202如何沿徑向向內移動到其夾緊位置, 此時元件201、202上的電元件7電刺激壁部分8,由此身體物質量被留存在壁部分8的下游 端與下游端之間的內腔中。圖53C例示出短夾緊元件203、204如何初始沿徑向向外移動到 其縮回位置,然后長形夾緊元件5、6沿徑向向內移動到其夾緊位置,此時元件5、6上的電元 件7電刺激壁部分8。結果,在壁部分8的上游端與下游端之間的內腔中的身體物質在內腔 中向下游移動。然后,控制裝置4控制壓縮/刺激單元200采取圖53A中所示狀態,由此身 體物質可流入和填充在壁部分8的上游端與下游端之間的內腔,使得操作循環完成。
可替代地,前述的壓縮/刺激單元200的操作循環可反轉,以使身體物質在內腔中 向上游移動。在這種情況下,控制裝置4控制短夾緊元件203、204在壁部分下游端壓縮壁 部分8以限制內腔中的流動,和控制電元件7在下游端通過電脈沖刺激被壓縮壁部分8以 封閉內腔。當內腔在被壓縮壁部分8的下游端封閉而且短夾緊元件201、202處于其縮回位 置時(如圖53A中所示),控制裝置4控制長形夾緊元件5、6壓縮壁部分的上游端與下游 端之間的壁部分8。結果,在壁部分的上游端與下游端之間的壁部分8中所包含的流體和/ 或其它身體物質在內腔中向上游移動。雖然圖53A-53C公開了成對的夾緊元件,不過應注意,可想到設計僅具有單一短 夾緊元件201、單一長形夾緊元件5和單一短夾緊元件203的壓縮/刺激單元200。在這種 情況下,管狀壁部分8的底部由壓縮/刺激單元200的靜止元件支撐,所述靜止元件與夾緊 元件201、5和203相反設置。圖54A和54B示意性顯示出本發明的另一實施例,其中,壓縮/刺激單元205被設 計用于主動移動患者管狀器官內腔中的流體和/或其它身體物質。壓縮/刺激單元205的 壓縮裝置206包括轉子207,轉子207承載與轉子207的軸線209等距定位的三個柱形壓 縮元件208A、208B和208C。壓縮元件208A-208C可設計為輥。每個柱形元件208A-208C設 置有電元件7。靜止長形支撐元件210與轉子207分開且接近地定位,并具有與轉子207的 軸線209同心的部分柱形表面211。壓縮/刺激單元205被施加于患者的管狀器官212,使 得器官212在支撐元件210與轉子207之間延伸。控制裝置4控制壓縮裝置的轉子207旋轉,使得壓縮元件208A-208C連續地壓縮 管狀器官212的一系列壁部分中的壁部分而抵靠長形支撐元件210。壓縮元件208A-208C 的電元件7通過電脈沖刺激被壓縮壁部分,使得壁部分變厚并且封閉器官212的內腔。圖 54A例示出壓縮元件208A如何開始壓縮器官212的壁和器官212的內腔如何借助于壓縮元 件208A上的電元件7而封閉,而壓縮元件208B將松開器官212。圖54B例示出壓縮元件 208A如何沿長形支撐元件210行進約半程并沿箭頭所指方向移動內腔中的身體物質。壓縮 元件208B已松開器官212,而壓縮元件208C將接合器官212。這樣,控制裝置4控制轉子 207,以使壓縮元件208A-208C在壓縮器官212壁部分的同時依次沿長形支撐元件210循環 地移動,使得器官212中的身體物質以蠕動方式移動。圖55A、55B和55C顯示出用于本發明的設備的另一種可機械操作的壓縮裝置213。 參見圖55A,壓縮裝置213包括施加于患者的管狀器官8上的第一環形保持部214和也施 加于器官8的與保持部214分開的第二環形保持部215。存在彈性弦216 (在此為十二條 弦),其沿管狀器官8平行延伸并將兩個保持部213、214互連而不接觸器官8。圖55A例示 出未啟動狀態下的壓縮裝置213,其中器官8未被壓縮。參見圖55B和55C,當器官8將被壓縮時,環形保持部213和214通過操作裝備(未 示出)而沿相反方向旋轉,由此彈性弦216以圖55B和55C中所見方式壓縮器官8。為了清 楚起見,圖55B中僅示出五條弦216。根據本發明,用于電刺激器官8而使得器官8的壁收縮的電極被附接到弦216(在 圖55A-55C中未示出)。圖56示意性例示能夠將信息從患者體內發到體外的設備的結構,所述設備提供 與設備的至少一種功能參數相關的和/或與患者的生理參數相關的信息,從而將準確量的能量供應到與本發明的設備的被植入壓縮/刺激單元301的能量消耗部件相連的被植入內 部能量接收器302。這樣的能量接收器302可包括能量源和/或能量轉化裝置。簡言之,無 線能量從位于患者體外的外部能量源304a發送并由位于患者體內的內部能量接收器302 接收。內部能量接收器適于將接收到的能量直接或間接通過開關326供應到壓縮/刺激單 元301的能量消耗部件。確定在由內部能量接收器302接收到的能量與用于壓縮/刺激單 元301的能量之間的能量平衡,然后基于所確定的能量平衡控制無線能量傳送。能量平衡 因而提供所需能量正確量的準確指示,所述能量足以正確操作壓縮/刺激單元301,而不會 導致溫度過度升高。在圖56中,患者皮膚由豎直線305指示。在此,能量接收器包括能量轉化裝置302, 能量轉化裝置302位于患者體內,且優選地位于患者皮膚305下緊鄰處。通常而言,被植入 能量轉化裝置302可被置于腹內、胸內、肌肉筋膜內(例如,腹壁中)、皮下、或在任何其它適 合的位置處。被植入能量轉化裝置302適于接收從外部能量源304a發送的無線能量E,外 部能量源304a設置在位于患者皮膚305外的外部能量傳送裝置304中并處于被植入能量 轉化裝置302的近處。如在現有技術中所公知,無線能量E通常可利用任何適合的經皮能量傳送(TET) 裝置傳送,TET裝置作為裝置例如包括布置在外部能量源304a中的主線圈和相鄰的布置 在被植入能量轉化裝置302中的副線圈。當電流進給通過主線圈時,電壓形式的能量在副 線圈中被感應出,其可用于致動所述設備的被植入能量消耗部件,例如在將進入能量儲存 在被植入能量源(例如,可再充電電池或電容)中之后。不過,本發明通常不限于任何具體 的能量傳送技術、TET裝置或能量源,可使用任何類型的無線能量。由被植入能量接收器接收到的能量的量可與由被植入設備部件所用能量相比。用 詞“所用能量”因而應被理解為還包括由被植入設備部件儲存的能量。控制裝置包括外部 控制單元304b,外部控制單元304b基于所確定的能量平衡控制外部能量源304a以調節能 量傳送量。為了傳送正確量的能量,利用確定裝置來確定能量平衡和能量需求量,確定裝置 包括連接在開關326與壓縮/刺激單元301之間的被植入的內部控制單元315。內部控制 單元315因而可被布置以接收由適合的傳感器或類似物(未示出)所獲得的各種測量值, 所述測量值測量出壓縮/刺激單元301的特定特性,一定程度上反映出正確操作壓縮/刺 激單元301所需的能量的需求量。而且,患者的當前狀況也可利用適合測量裝置或傳感器 檢測,以提供反映患者狀況的參數。因此,這樣的特性和/或參數可與壓縮/刺激單元301 的當前狀態(例如,功耗、操作模式和溫度)、以及通過各參數反映的患者狀況(例如,體溫、 血壓、心跳和呼吸)相關。其它類型的患者生理參數和設備功能參數另行描述。而且,可選地,蓄電器316形式的能量源可通過控制單元315而連接到被植入能量 轉化裝置302,用于蓄積所接收的能量以便壓縮/刺激單元301以后使用。可替代地或另外 地,這種蓄電器的特性也反映能量需求量,并且也可被測量。蓄電器可被替代為可再充電電 池,而所測量的特性可與電池的當前狀態、任何電參數(例如能耗電壓)、溫度等相關。為了 向壓縮/刺激單元301提供足夠的電壓和電流而且為了避免過熱,應清楚地理解,電池應通 過從被植入能量轉化裝置302接收正確量的能量而被最優地充電,即,不會過少或過多。蓄 電器也可以是具有對應特性的電容。例如,可基于常規而測量電池特性以確定電池的當前狀態,所述狀態然后可作為狀態信息儲存在內部控制單元315的適合儲存裝備中。這樣,無論何時進行新的測量,所儲 存的電池狀態信息可相應更新。以這種方式,可通過傳送正確量的能量“校準”電池狀態, 以保持電池處于最優狀況。這樣,確定裝置的內部控制單元315適于基于由所述設備的前述傳感器或測量裝 置、或患者、或被植入能量源(如果使用)、或它們的任意組合進行的測量而確定能量平衡 和/或當前能量需求量(單位時間的能量或蓄積能量)。內部控制單元315進一步被連接 到內部信號發送器327,內部信號發送器327被布置以將反映被確定的能量需求量的控制 信號發送到與外部控制單元304b相連的外部信號接收器304c。于是可響應于接收到的控 制信號而調節從外部能量源304a傳送的能量的量。可替代地,確定裝置可包括外部控制單元304b。在這種可替代方案中,傳感器測量 值可直接傳送到外部控制單元304b,其中能量平衡和/或當前能量需求量可由外部控制單 元304b確定,由此將前述的內部控制單元315的功能集成到外部控制單元304b中。在這 種情況下,可省略內部控制單元315,傳感器測量值直接供應到內部信號發送器327,且內 部信號發送器327將測量值發到外部信號接收器304c和外部控制單元304b。然后,能量平 衡和/或當前能量需求量可通過外部控制單元304b基于這些傳感器測量值而確定。因此,根據圖56的結構的這種解決方案采用指示所需能量的信息反饋,這比現有 的解決方案更有效,這是因為其基于與接收到的能量相比的實際使用能量,該比較例如針 對于能量的量、能量差、或與設備的被植入能量消耗部件所用能量速率相比的能量接收速 率。所述設備可使用接收到的能量用于消耗或用于將能量儲存在被植入能量源或類似物 中。上述不同參數因而將在相關或需要時使用,并由此作為確定實際能量平衡的工具。不 過,這樣的參數也可本身需要用于在內部采取任何行動以具體操作所述設備。內部信號發送器327和外部信號接收器304c可作為分立的單元被植入,其中使 用適合的信號傳送方式,例如無線電、IR(紅外線)或超聲信號。可替代地,內部信號發送 器327和外部信號接收器304c可分別集成到被植入能量轉化裝置302和外部能量源304a 中,以基本上使用相同傳送技術沿相對于能量傳送的逆向傳送控制信號。控制信號可根據 頻率、相位或幅度進行調制。這樣,反饋信息可通過包括接收器和發送器的分立的通訊系統傳送或者可集成到 能量系統中。根據本發明,這樣的集成信息反饋和能量系統包括用于接收無線能量的可植 入的內部能量接收器,能量接收器具有內部第一線圈和連接到第一線圈的第一電路;和用 于傳送無線能量的外部能量傳送器,能量傳送器具有外部第二線圈和連接到第二線圈的第 二電路。能量傳送器的外部第二線圈傳送由能量接收器的第一線圈接收到的無線能量。這 種系統進一步包括動力開關,用于切換內部第一線圈與第一電路的連接的導通和截止,使 得當動力開關切換內部第一線圈與第一電路的連接導通和截止時,與對第一線圈充電相關 的反饋信息由外部能量傳送器接收,其中反饋信息的形式是在外部第二線圈的負載下的阻 抗變化。在實施圖17的結構中的這種系統時,開關326是分立的并由內部控制單元315控 制,或者被集成到內部控制單元315中。應理解,開關326應以其范圍最大的實施例闡釋。 這意味著,可使用晶體管、MCU、MCPU、ASIC FPGA、或DA轉換器或者可導通和截止動力的任 何其它電子部件或電路。由此可見,圖56中所示的能量供應結構可基本上通過以下方式操作。首先,由確
60定裝置的內部控制單元315確定能量平衡。而且由內部控制單元315形成反映能量需求量 的控制信號,控制信號從內部信號發送器327發送到外部信號接收器304c。可替代地,可由 外部控制單元304b確定能量平衡,而不是如上所述根據實施情況確定。在這種情況下,控 制信號可承載來自各種傳感器的測量結果。從外部能量源304a發送的能量的量然后可通 過外部控制單元304b基于所確定的能量平衡例如響應于接收到的控制信號進行調節。此 過程可在進行能量傳送過程中以特定時間間隔間歇地重復,或者可在能量傳送過程中基于 或多或少的連續性而執行。能量傳送的量通常可通過調節外部能量源304a中的各種傳送參數(例如,電壓、 電流、幅度、波頻率和脈沖特性)進行調節。這種系統還可用于獲取TET系統中的線圈之間 的耦合因子的相關信息,從而甚至校準系統以找到外部線圈相對于內部線圈的最優位置和 優化能量傳送。在這種情況下,簡單地比較能量傳送量和能量接收量。例如,如果外部線圈 移動,則耦合因子可變化,而且正確表現的移動可使外部線圈找到用于能量傳送的最優位 置。優選地,外部線圈適于在耦合因子最大化之前校準能量傳送量以實現確定裝置中的反 饋{曰息。此耦合因子信息也可用作在能量傳送過程中的反饋。在這種情況下,本發明的能 量系統包括用于接收無線能量的可植入內部能量接收器,能量接收器具有內部第一線圈 和連接到第一線圈的第一電路;和用于傳送無線能量的外部能量傳送器,能量傳送器具有 外部第二線圈和連接到第二線圈的第二電路。能量傳送器的外部第二線圈傳送由能量接收 器的第一線圈接收到的無線能量。這種系統進一步包括反饋裝置,用于將第一線圈中接收 到的能量的量作為反饋信息發出,其中第二電路包括確定裝置,用于接收反饋信息,并用于 將由第二線圈傳送的能量的量和與第一線圈中接收到的能量的量相關的反饋信息進行比 較以獲得第一和第二線圈之間的耦合因子。能量傳送器可響應于獲得的耦合因子調節能量 發送。參見圖57,雖然以上已描述了無線傳送能量用于設備操作以實現非侵入操作,不 過應認識到,設備也可通過有線綁定能量操作。這樣的示例顯示在圖57中,其中,外部開 關326在外部能量源304a與操作裝置之間互連,所述操作裝置例如為操作壓縮/刺激單元 301的電動馬達307。外部控制單元304b控制外部開關326的操作以實現壓縮/刺激單元 301的正確操作。圖58例示出接收到的能量可如何供應到和用于壓縮/刺激單元301的不同實施 例。類似于圖56的示例,內部能量接收器302從通過傳送控制單元304b控制的外部能量 源304a接收無線能量E。內部能量接收器302可包括恒壓電路,如圖58中的虛框“恒V” 所示,用于將恒壓能量供應到壓縮/刺激單元301。內部能量接收器302可進一步包括恒流 電路,如圖中以虛框“恒C”所示,用于將恒流能量供應到壓縮/刺激單元301。壓縮/刺激單元301包括能量消耗部件301a,其可為馬達、泵、限制裝置、或需要 能量進行電操作的任何其它醫療設施。壓縮/刺激單元301可進一步包括能量儲存裝置 301b,用于儲存從內部能量接收器302供應的能量。這樣,被供應的能量可由能量消耗部件 301a直接消耗,或由能量儲存裝置301b儲存,或者,被供應的能量可被部分消耗部分儲存。 壓縮/刺激單元301可進一步包括能量穩定單元301c,用于穩定從內部能量接收器302供 應的能量。這樣,能量可按照波動方式供應,從而可能有必要在消耗和儲存之前穩定能量。
從內部能量接收器302供應的能量在由壓縮/刺激單元301消耗和/或儲存之前 可進一步由位于壓縮/刺激單元301外的分立的能量穩定單元328蓄積和/或穩定。可替 代地,能量穩定單元328可被集成到內部能量接收器302中。在任一情況下,能量穩定單元 328可包括恒壓電路和/或恒流電路。應注意,圖56和圖58例示出一些可能的但并非限制性的實施選項,其涉及各種所 示的功能部件和元件可如何布置和相互連接。不過,本領域技術人員應認識到,在本發明的 范圍內可進行許多變化和修改。圖59示意性例示出所述設備的預想設計之一的能量平衡測量電路,用于控制無 線能量傳送或能量平衡。電路具有的輸出信號以2. 5V為中心并與能量不平衡成比例地相 關。這種信號的微分顯示出值是否增減和變化發生得多快。如果接收到的能量的量少于設 備的被植入部件所用能量,則更多能量被傳送并因而充電至能量源中。來自電路的輸出信 號通常進給到A/D轉換器并轉換為數字形式。然后,數字信息可發到外部能量傳送裝置,從 而允許其調節能量傳送水平。另一可能性是,采用完全模擬系統,其中使用比較器對能量平 衡水平與特定最大和最小閾值進行比較,如果平衡移出最大值/最小值范圍,則向外部能 量傳送裝置發出信息。圖59示意性顯示出電路實施方案,用于使用感應能量傳送將能量從患者體外傳 送到本發明的設備的被植入能量部件的系統。感應能量傳送系統通常使用外部傳送線圈和 內部接收線圈。接收線圈Ll被包括在示意圖59中,系統的傳送部件被排除。能量平衡的通用思路的實施方案和將信息發送到外部能量傳送器的方式當然可 通過多種不同方式實現。示意圖20和前述評估和傳送信息的方法應僅被認為是如何實現 控制系統的示例。電路細節在圖59中,符號Yl、Y2、Y3等等代表電路內的測試點。圖中的部件及其相應值是 在此具體實施方案中起作用的值,其當然僅為無限種可能設計解決方案中的一種。用于致動電路的能量由能量接收線圈Ll接收。在這種具體情況下,用于被植入部 件的能量以25kHz的頻率被傳送。能量平衡輸出信號存在于測試點Y1。結合圖56、58和59所述的實施例表現出用于控制將無線能量傳送到本發明的設 備的被植入能量消耗部件的通用方法。這種方法將在下文中以通用術語限定。這樣,提供一種用于控制被供應到前述設備的被植入能量消耗部件的無線能量的 傳送的方法。無線能量E從位于患者體外的外部能量源傳送并由位于患者體內的內部能量 接收器接收,內部能量接收器連接到設備的被植入能量消耗部件,從而對其直接或間接供 應接收到的能量。確定在由內部能量接收器接收的能量與設備的被植入部件的操作所用能 量之間的能量平衡。然后,基于所確定的能量平衡而控制從外部能量源傳送無線能量E。無線能量可從外部能量源中的主線圈感應傳送到內部能量接收器中的副線圈。可 檢測能量平衡的變化,以基于檢測到的能量平衡變化控制無線能量傳送。也可檢測在由內 部能量接收器接收到的能量與設備的被植入部件的操作所用能量之差,以基于檢測到的能 量之差控制無線能量傳送。當控制能量傳送時,如果檢測到的能量平衡變化暗示能量平衡正在增大,則可減 小無線能量傳送量,反之亦然。能量傳送的增大/減小可進一步對應于檢測到的變化速率。
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如果檢測到的能量差暗示接收到的能量大于所用能量,則可進一步減小無線能量 傳送量,反之亦然。于是,能量傳送的增大/減小可對應于檢測到的能量差的量級。如前所述,操作所述設備的被植入部件所用的能量被消耗以操作設備的被植入部 件,和/或儲存在設備的至少一個被植入能量儲存裝置中。當設備的被植入部件的電參數和/或生理參數和/或患者的生理參數被確定時, 可根據基于所述參數確定的單位時間的傳送速率而傳送用于消耗和儲存的能量。能量傳送 總量也可基于所述參數確定。當檢測到在由內部能量接收器接收的能量總量與消耗和/或儲存的能量總量之 間存在差異且檢測到的差值與涉及所述能量平衡的至少一個測得電參數的對時間的積分 相關時,所述積分可被確定用于涉及能量平衡的監控電壓和/或電流。當與能量消耗和/或儲存量相關的測得的電參數的對時間的微分被確定時,所述 微分可被確定用于涉及能量平衡的監控電壓和/或電流。從外部能量源傳送無線能量,可通過將來自第一電路的電脈沖施加于外部能量源 以傳送無線能量而進行控制,電脈沖具有前沿和后沿,從而改變在電脈沖的連續的前沿與 后沿之間的第一時間間隔長度和/或在電脈沖的連續的后沿與前沿之間的第二時間間隔 長度,并且傳送無線能量,從電脈沖產生的被傳送能量具有變化的功率,功率的變化取決于 第一和/或第二時間間隔的長度。在這種情況下,電脈沖頻率在第一和/或第二時間間隔變化時可基本恒定。當施 加電脈沖時,除了第一和/或第二時間間隔變化以外,電脈沖可保持不變。電脈沖幅度在第 一和/或第二時間間隔變化時可基本恒定。進一步地,電脈沖可僅通過在電脈沖的連續的 前沿和后沿之間的第一時間間隔長度的變化而變化。包括兩個或更多個電脈沖的序列可在一行中供應,其中當施加脈沖序列時,序列 在脈沖序列起始處具有第一電脈沖并在脈沖序列結束處具有第二電脈沖,兩個或更多個脈 沖序列可在一行中供應,其中,在連續的第一脈沖序列中的第二電脈沖的后沿與第二脈沖 序列的第一電脈沖的前沿之間的第二時間間隔長度變化。當施加電脈沖時,電脈沖可具有大致恒流和大致恒壓。電脈沖也可具有大致恒流 和大致恒壓。進一步地,電脈沖可具有大致恒定的頻率。在脈沖序列內的電脈沖可同樣具 有大致恒定的頻率。由第一電路和外部能量源形成的電路可具有第一特征時間段或時間常數,而且當 有效改變被傳送能量時,這樣的頻率時間段可在第一特征時間段或時間常數的范圍內或者更短。結合圖56、58和59所述實施例也表現出用于控制將無線能量傳送到本發明的設 備的被植入能量消耗部件的通用特征。這些設備特征將在下文中以通用術語限定。在其最廣意義上,所述設備包括控制裝置,用于控制從能量傳送裝置傳送無線能 量;和可植入的內部能量接收器,用于接收被傳送的無線能量,內部能量接收器連接到設備 的可植入能量消耗部件,用于對其直接或間接供應所接收能量。所述設備進一步包括確定 裝置,適于確定在由內部能量接收器所接收的能量與設備的可植入能量消耗部件所用能量 之間的能量平衡,其中控制裝置基于由確定裝置所確定的能量平衡而控制從外部能量傳送 裝置傳送無線能量。
進一步地,本發明的設備可包括任何下述特征-在外部能量源中的主線圈,適于將無線能量感應傳送到內部能量接收器中的副 線圈。-確定裝置適于檢測能量平衡的變化,控制裝置基于檢測到的能量平衡變化而控 制無線能量傳送。-確定裝置適于檢測在由內部能量接收器所接收的能量與設備的被植入能量消耗 部件所用能量之差,控制裝置基于檢測到的能量差而控制無線能量傳送。-如果檢測到的能量平衡變化暗示能量平衡正在增大,則控制裝置控制外部能量 傳送裝置減小無線能量傳送量,反之亦然,其中能量傳送的增大/減小對應于檢測到的變 化速率。-如果檢測到的能量差暗示所接收能量大于所用能量,則控制裝置控制外部能量 傳送裝置減小無線能量傳送量,反之亦然,其中能量傳送的增大/減小對應于所述檢測到 的能量差的量級。-用于設備的被植入部件的能量被消耗以操作被植入部件,和/或被儲存在設備 的至少一個能量儲存裝置中。-當設備的電參數和/或生理參數和/或患者的生理參數被確定時,能量傳送裝置 可根據由確定裝置基于所述參數確定的單位時間的傳送速率而傳送用于消耗和儲存的能 量。確定裝置也可基于所述參數確定能量傳送總量。-當檢測到在由內部能量接收器接收的能量總量與消耗和/或儲存的能量總量之 間存在差異且檢測到的差值與涉及所述能量平衡的至少一個測得電參數的對時間的積分 相關時,確定裝置確定所述積分用于涉及能量平衡的監控電壓和/或電流。-當與能量消耗和/或儲存量相關的測得電參數的對時間的微分被確定時,確定 裝置確定所述微分用于涉及能量平衡的監控電壓和/或電流。-能量傳送裝置包括被置于人體之外的線圈,設置電路而通過電脈沖致動外部線 圈以傳送無線能量。電脈沖具有前沿和后沿,且電路適于改變在連續的前沿與后沿之間的 第一時間間隔和/或在電脈沖的連續的后沿與前沿之間的第二時間間隔,從而改變被傳送 無線能量的功率。結果,接收被傳送無線能量的能量接收器具有變化的功率。-電路適于傳輸的電脈沖除第一和/或第二時間間隔變化以外保持不變。-電路具有時間常數,并適于僅在第一時間常數的范圍內改變第一和第二時間間 隔,使得當第一和/或第二時間間隔的長度改變時,線圈上被傳送的功率改變。-電路適于傳輸的電脈沖將僅通過改變電脈沖的連續的前沿和后沿之間的第一時 間間隔長度而改變。-電路適于在一行中供應包括兩個或更多個電脈沖的序列,該序列在脈沖序列起 始處具有第一電脈沖并在脈沖序列結束處具有第二電脈沖。-在連續的第一脈沖序列的第二電脈沖的后沿與第二脈沖序列的第一電脈沖的前 沿之間的第二時間間隔長度通過第一電路改變。-電路適于提供的電脈沖作為脈沖具有大致恒定的高度和/或幅度和/或強度和 /或電壓和/或電流和/或頻率。-電路具有時間常數,并適于僅在第一時間常數的范圍內改變第一和第二時間間
64隔,使得當第一和/或第二時間間隔的長度改變時,第一線圈上被傳送的功率改變。-電路適于提供的電脈沖僅在包括第一時間常數的范圍內或相比于第一時間常數 的量級而與第一時間常數相對較近定位的范圍內改變第一和/或第二時間間隔的長度。雖然本發明已經結合目前被認為最實用和最優選的實施例進行描述,不過應理 解,本發明不限于所公開的實施例,而是相反,本發明意在涵蓋在所附權利要求書的精神和 范圍內所包括的各種修改和等同方案。
權利要求
一種控制在由患者器官的組織壁形成的內腔中的流體和/或其它身體物質的流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述組織壁的至少一部分以影響所述內腔中的流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,以在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述內腔中的流動。
2.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以至少 限制所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置而使被壓縮的壁部分收縮,使得 至少進一步限制所述內腔中的流動。
3.如權利要求2所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于將所述壁部分壓縮至一 壓縮狀態,在所述壓縮狀態下,所述壓縮壁部分中的血液循環基本上不受限制且至少限制 所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置使所述壁部分收縮,使得當所述壁部 分被所述壓縮裝置保持在所述壓縮狀態下時,至少進一步限制所述內腔中的流動。
4.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置調節對患 者的壁部分的壓縮。
5.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置對所述壓縮裝置和所述刺激 裝置進行彼此獨立的控制。
6.如權利要求5所述的設備,其特征在于,所述控制裝置同時控制所述壓縮裝置和所 述刺激裝置。
7.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激所述 壁部分,而所述控制裝置控制所述壓縮部分改變對所述壁部分的壓縮。
8.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置適于通過控制所述刺激裝置 刺激所述壁部分,并同時控制所述壓縮裝置調節對所述壁部分的壓縮直至獲得所希望的對 所述內腔中的流動的限制,從而校準所述壓縮裝置。
9.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置不刺激所 述壁部分,而所述控制裝置控制所述壓縮裝置改變對所述壁部分的壓縮。
10.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述 壁部分而使得所述內腔中的流動被限制但不停止,并控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部 分而使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流動被進一步限制但不停止。
11.如權利要求10所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的患者的生 理參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激強度。
12.如權利要求10所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的所述設備 的功能參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激強度。
13.如權利要求10所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述刺 激裝置刺激被壓縮的壁部分以進一步限制但不停止所述內腔中的流動,并在第二模式中控 制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以增大所述內腔中的流動。
14.如權利要求13所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在所述第二模式中控制所 述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激并且控制所述壓縮裝置松開所述壁部分以恢復所述內腔中的流動。
15.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述 壁部分而使得所述內腔中的流動被限制但不停止,并控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部 分以使所述壁部分收縮而使得所述內腔中的流動停止。
16.如權利要求15所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述刺 激裝置刺激被壓縮的壁部分以停止所述內腔中的流動,并在第二模式中控制所述刺激裝置 中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中的流動。
17.如權利要求16所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在所述第二模式中控制所 述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激并且控制所述壓縮裝置松開所述壁部分以恢復所述 內腔中的流動。
18.如權利要求15所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的患者的生 理參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
19.如權利要求15所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的所述設備 的功能參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
20.如權利要求18所述的設備,其特征在于,當在所述內腔中發生壓力增大時,所述 控制裝置控制所述刺激裝置增大對所述壁部分的刺激強度,使得所述內腔中的流動保持停 止。
21.如權利要求20所述的設備,進一步包括傳感器,用于傳感與所述內腔中的壓力相 關的患者身體的生理參數,其中,所述控制裝置響應于來自所述傳感器的信號而控制所述 刺激裝置。
22.如權利要求21所述的設備,其特征在于,所述生理參數是患者身體中的壓力,所述 傳感器是壓力傳感器。
23.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述 壁部分而使得所述內腔中的流動基本上停止,并控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以 使所述壁部分收縮而使得所述內腔中的流動完全停止。
24.如權利要求23所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述刺 激裝置刺激被壓縮的壁部分以完全停止所述內腔中的流動,并在第二模式中控制所述刺激 裝置中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中的流動。
25.如權利要求24所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在所述第二模式中控制所 述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激并且控制所述壓縮裝置松開所述壁部分以恢復所述 內腔中的流動。
26.如權利要求23所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的患者的生 理參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
27.如權利要求23所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的所述設備 的功能參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
28.如權利要求26所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的所述內腔 中的壓力增大而控制所述刺激裝置增大對所述壁部分的刺激的強度,使得所述內腔中的流 動保持停止。
29.如權利要求28所述的設備,進一步包括傳感器,用于傳感與所述內腔中的壓力相關的患者身體的生理參數,其中,所述控制裝置響應于來自所述傳感器的信號而控制所述 刺激裝置。
30.如權利要求29所述的設備,其特征在于,所述生理參數是患者身體中的壓力,所述 傳感器是壓力傳感器。
31.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置壓縮所述 壁部分,使得所述內腔中的流動停止。
32.如權利要求31所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述壓 縮裝置壓縮被壓縮的壁部分以停止所述內腔中的流動,并在第二模式中控制所述壓縮裝置 中止對所述壁部分的壓縮以恢復所述內腔中的流動。
33.如權利要求31所述的設備,其特征在于,當在所述內腔中發生壓力增大時,所述控 制裝置控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流 動保持停止。
34.如權利要求33所述的設備,進一步包括傳感器,用于傳感與所述內腔中的壓力相 關的患者身體的生理參數,其中,所述控制裝置響應于來自所述傳感器的信號而控制所述 刺激裝置。
35.如權利要求34所述的設備,其特征在于,所述生理參數是患者身體中的壓力,所述 傳感器是壓力傳感器。
36.如權利要求4所述的設備,其特征在于,所述控制裝置從患者體外控制所述壓縮裝 置和/或所述刺激裝置。
37.如權利要求36所述的設備,其特征在于,所述控制裝置能夠由患者操作。
38.如權利要求37所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括能夠手動操作的開關, 用于導通和截止所述壓縮裝置和/或所述刺激裝置,所述開關適于皮下植入患者體內以從 患者體外手動操作。
39.如權利要求37所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括手持式無線遠程控制 器,所述控制器能夠由患者操作以導通和截止所述壓縮裝置和/或所述刺激裝置。
40.如權利要求36所述的設備,其特征在于,所述控制裝置無線控制所述壓縮裝置和/ 或所述刺激裝置。
41.如權利要求40所述的設備,其特征在于,所述控制裝置以非磁方式無線控制所述壓縮裝置。
42.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置被設計在正常情況下將患者 的壁部分保持在壓縮狀態,其中,在被壓縮的壁部分中的血液流動基本不被限制,至少限制 在所述內腔中的流動。
43.如權利要求42所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激被 壓縮的壁部分以使所述壁部分收縮,使得出口開口減小以進一步限制而不停止所述內腔中 的流動。
44.如權利要求43所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的患者的生 理參數或所述設備的功能參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
45.如權利要求43所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述刺 激裝置刺激被壓縮的壁部分以進一步限制所述內腔中的流動,并在第二模式中控制所述刺激裝置中止對所述壁部分的刺激以增大所述內腔中的流動。
46.如權利要求42所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激被 壓縮的壁部分以使所述壁部分收縮而使得所述內腔中的流動停止。
47.如權利要求46所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感到的患者的生 理參數或所述設備的功能參數而控制所述刺激裝置調節對所述壁部分的刺激的強度。
48.如權利要求47所述的設備,其特征在于,當在所述內腔中發生壓力增大時,所述控 制裝置控制所述刺激裝置增大所述刺激強度,使得所述內腔中的流動保持停止。
49.如權利要求48所述的設備,進一步包括傳感器,用于傳感與所述內腔中的壓力相 關的患者的生理參數,其中,所述控制裝置響應于來自所述傳感器的信號而控制所述刺激直ο
50.如權利要求49所述的設備,其特征在于,所述生理參數是患者身體中的壓力,所述 傳感器是壓力傳感器。
51.如權利要求46所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在第一模式中控制所述刺 激裝置刺激被壓縮的壁部分以停止所述內腔中的流動,并在第二模式中控制所述刺激裝置 中止對所述壁部分的刺激以允許所述內腔中的流動。
52.如權利要求42所述的設備,其特征在于,所述控制裝置從患者體外控制所述刺激直ο
53.如權利要求52所述的設備,其特征在于,所述控制裝置能夠由患者操作。
54.如權利要求53所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括能夠手動操作的開關, 用于導通和截止所述刺激裝置,所述開關適于皮下植入患者體內以從患者體外手動操作。
55.如權利要求53所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括手持式無線遠程控制 器,所述控制器能夠由患者操作以導通和截止所述刺激裝置。
56.如權利要求52所述的設備,其特征在于,所述控制裝置無線控制所述刺激裝置。
57.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇地且 獨立地刺激所述壁部分的不同區域,使得至少兩個所述區域在不同時間點被刺激。
58.如權利要求57所述的設備,其特征在于,所述控制裝置在連續時間段中控制所述 刺激裝置間歇地刺激所述壁部分的每個所述不同區域,每個時間段足夠短以隨時間在所述 區域中保持令人滿意的血液循環,直到所述時間段結束。
59.如權利要求57所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇地 刺激所述壁部分的區域,使得所述壁部分的當前未被刺激的區域在所述刺激裝置再次刺激 該區域之前有時間恢復至基本正常的血液循環。
60.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置在一時刻 刺激所述壁部分的一個或多個不同區域。
61.如權利要求60所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置依次地 刺激所述壁部分的所述不同區域。
62.如權利要求60所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置隨時間 轉換對各區域的輪流刺激。
63.如權利要求62所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿與所 述患者內腔的流動方向相同或相反的方向沿所述壁部分循環地傳送對所述區域的刺激。5
64.如權利要求63所述的設備,其特征在于,所述控制裝置根據確定的刺激樣式控制 所述刺激裝置傳送對所述區域的刺激。
65.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變對所 述壁部分的刺激的強度。
66.如權利要求65所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置循環地 改變對所述壁部分的刺激的強度。
67.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置通過脈沖 而間歇地和獨立地刺激所述壁部分的不同區域。
68.如權利要求67所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置通過脈 沖而間歇地刺激所述區域。
69.如權利要求67所述的設備,其特征在于,所述脈沖形成脈沖序列。
70.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述壁部分的區域的至少第一區域和第 二區域分別通過第一脈沖序列和第二脈沖序列被重復刺激,使得所述第一和第二脈沖序列 隨時間相互轉換。
71.如權利要求70所述的設備,其特征在于,在所述第二區域不通過所述第二脈沖序 列刺激的同時,所述第一區域通過所述第一脈沖序列刺激,反之亦然。
72.如權利要求70所述的設備,其特征在于,所述第一和第二脈沖序列相互轉換,使得 所述第一和第二脈沖序列至少部分地相互重疊。
73.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變所 述脈沖序列的脈沖的幅度。
74.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變每 個脈沖序列的各脈沖之間的截止時間段。
75.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變所 述脈沖序列的每個脈沖的寬度。
76.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變所 述脈沖序列的脈沖的頻率。
77.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變各 脈沖序列之間的截止時間段。
78.如權利要求77所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置使各脈 沖序列之間的每個截止時間段保持足夠長,從而當所述區域在所述截止時間段中不被刺激 時,在每個區域中恢復基本正常的血液循環。
79.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變每 個脈沖序列的長度。
80.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變所 述脈沖序列的頻率。
81.如權利要求69所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置改變每 個脈沖序列的脈沖數。
82.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置間歇地和獨立地電刺激所述 患者壁部分的不同區域。
83.如權利要求82所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置通過電脈沖刺激所述患者 壁部分的所述區域。
84.如權利要求83所述的設備,其特征在于,所述壁部分包括肌肉纖維,所述刺激裝置 通過電脈沖刺激包括所述肌肉纖維的所述壁部分,從而使所述肌肉纖維的收縮導致所述壁 部分收縮。
85.如權利要求82所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括至少一個電元件,用 于接合所述壁部分和用于通過電脈沖刺激所述壁部分。
86.如權利要求85所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括多個電元件。
87.如權利要求86所述的設備,其特征在于,所述電元件被設置為相互固定取向。
88.如權利要求87所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括使所述電元件保持在 固定取向的結構。
89.如權利要求88所述的設備,其特征在于,所述電元件形成長形樣式的電元件,所述 結構能夠應用于患者的器官,使得所述長形樣式的電元件沿所述內腔中的流動方向沿所述 器官的壁部分延伸,所述元件鄰接所述壁部分的相應區域。
90.如權利要求88所述的設備,其特征在于,所述結構集成在所述壓縮裝置中。
91.如權利要求88所述的設備,其特征在于,所述結構分立于所述壓縮裝置。
92.如權利要求86所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置為所述 電元件供電。
93.如權利要求92所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置以通過 電脈沖對每個元件循環地供能。
94.如權利要求93所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置對所述 電元件供能,以同時對多組所述電元件供能。
95.如權利要求93所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置對所述 電元件供能,從而對所述電元件每次一個依次供能,或者隨機地或根據預定樣式對成組的 所述電元件依次供能。
96.如權利要求93所述的設備,其特征在于,所述電元件形成長形樣式的電元件,所述 元件能夠應用于所述患者壁,使得所述長形樣式的電元件沿所述內腔中的流動方向沿所述 器官的壁部分延伸,所述元件鄰接所述壁部分的相應區域。
97.如權利要求96所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿所述 長形樣式的電元件沿縱向對所述電元件連續地供能。
98.如權利要求97所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述患者器官時, 所述控制裝置控制所述刺激裝置沿與所述內腔中的流動方向相同或相反的方向沿所述長 形樣式的電元件對所述電元件連續地供能。
99.如權利要求97所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述患者器官時, 所述控制裝置控制所述刺激裝置從大致處于被壓縮的壁部分的中心處的位置朝向所述長 形樣式的電元件的兩端對所述電元件連續地供能。
100.如權利要求97所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置對所述 電元件供能,使得當前被供能的電元件形成至少一組的相鄰的被供能電元件。
101.如權利要求100所述的設備,其特征在于,所述一組被供能電元件中的元件形成被供能電元件路徑。
102.如權利要求101所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,所 述被供能電元件路徑至少部分地圍繞所述患者器官延伸。
103.如權利要求102所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,所 述被供能電元件路徑完全圍繞所述患者器官延伸。
104.如權利要求100所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述患者器官 時,所述一組被供能電元件中的元件形成兩條彼此相反延伸的被供能電元件路徑。
105.如權利要求104所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,所 述兩條被供能電元件路徑在所述患者器官的相反側上并至少基本橫向于所述患者內腔中 的流動方向延伸。
106.如權利要求92所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,所 述電元件形成多組元件,所述組形成沿所述患者內腔中的流動方向沿所述患者器官延伸的 成系列組。
107.如權利要求106所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述患者器官 時,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿與所述內腔的流動方向相同或相反的方向對所述成 系列組中的成組電元件連續地供能。
108.如權利要求106所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述患者器官 時,所述控制裝置控制所述刺激裝置從基本在被壓縮的壁部分的中心處的位置沿與所述內 腔的流動方向相同或相反的方向對所述成系列組中的成組電元件連續地供能。
109.如權利要求106所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,每 組電元件中的電元件形成至少部分地圍繞所述患者器官延伸的電元件路徑。
110.如權利要求109所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,每 組電元件中的所述電元件路徑完全圍繞所述患者器官延伸。
111.如權利要求106所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,每 組電元件中的電元件形成在所述患者器官的相反側上延伸的兩條電元件路徑。
112.如權利要求111所述的設備,其特征在于,當所述刺激裝置應用于所述器官時,每 組元件中的兩條電元件路徑至少基本橫向于所述內腔中的流動方向延伸。
113.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置以熱方式刺激所述壁部分。
114.如權利要求113所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置冷卻 被壓縮的壁部分而使所述壁部分收縮。
115.如權利要求114所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以 至少限制所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置冷卻被壓縮的壁部分以使所 述壁部分收縮,使得至少進一步限制所述內腔中的流動。
116.如權利要求115所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置冷卻 所述壁部分以使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流動被進一步限制但不停止。
117.如權利要求115所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置冷卻 所述壁部分以使所述壁部分收縮,使得所述內腔中的流動停止。
118.如權利要求113所述的設備,其特征在于,當所述壁部分被壓縮和收縮時,所述控 制裝置控制所述刺激裝置加熱所述壁部分而使得所述壁部分膨脹。
119.如權利要求113所述的設備,其特征在于,所述壁部分包括血管,所述控制裝置控 制所述刺激裝置冷卻所述血管而使所述血管收縮,或者加熱所述血管而使所述血管膨脹。
120.如權利要求113所述的設備,其特征在于,所述控制裝置從患者體外控制所述壓 縮裝置和/或所述刺激裝置。
121.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括能夠植入患者體內的 內部控制單元,用于控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置。
122.如權利要求121所述的設備,其特征在于,所述內部控制單元是可編程的。
123.如權利要求122所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括意在處于患者體外 的外部控制單元,用于控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置。
124.如權利要求123所述的設備,其特征在于,所述內部控制單元能夠通過所述外部 控制單元被編程。
125.如權利要求123所述的設備,其特征在于,所述內部控制單元能夠被編程以隨時 間控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置。
126.如權利要求125所述的設備,其特征在于,所述內部控制單元根據活動計劃程序 隨時間控制所述壓縮裝置。
127.如權利要求123所述的設備,其特征在于,所述內部控制單元包括微處理器。
128.如權利要求1所述的設備,進一步包括至少一個可植入的傳感器,其中所述控制 裝置響應于來自所述傳感器的信號控制所述壓縮裝置和/或所述刺激裝置。
129.如權利要求128所述的設備,其特征在于,所述傳感器直接或間接傳感患者的至 少一種生理參數。
130.如權利要求129所述的設備,其特征在于,所述傳感器直接或間接傳感醫療植入 物的至少一種功能參數。
131.如權利要求129所述的設備,其特征在于,所述傳感器包括壓力傳感器,用于傳 感作為所述生理參數的患者身體中的壓力。
132.如權利要求131所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于傳感所測得壓力 的預定值的所述壓力傳感器而控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置以改變對所述患者壁部 分的壓縮。
133.如權利要求128所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括可植入的內部控制 單元,其響應于來自所述傳感器的信號而直接控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置。
134.如權利要求128所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括在患者體外的外部 控制單元,用于響應于來自所述傳感器的信號而控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置。
135.如權利要求129所述的設備,其特征在于,所述控制裝置響應于來自所述傳感器 的信號而產生指示物。
136.如權利要求135所述的設備,其特征在于,所述指示物包括聲信號或顯示信息。
137.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置和刺激裝置協作以使所述 內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
138.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以 限制所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置逐漸刺激被壓縮的壁部分,以使 所述壁部分逐漸收縮,從而使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
139.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿所 述內腔的下游或上游方向逐漸刺激被壓縮的壁部分。
140.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以 限制所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激被壓縮的壁部分以在所述壁 部分的上游端或下游端封閉所述內腔,并同時控制所述壓縮裝置增大對所述壁部分的壓縮 以使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
141.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置改變 對所述壁部分的壓縮,并同時控制所述刺激裝置逐漸刺激被壓縮的壁部分,以使所述壁部 分逐漸收縮,從而使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
142.如權利要求141所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿所 述內腔的下游或上游方向逐漸刺激被壓縮的壁部分。
143.如權利要求136所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激 所述壁部分,并同時控制所述壓縮裝置改變對所述壁部分的不同區域的壓縮,使得所述壁 部分沿所述內腔的下游或上游方向被逐漸壓縮。
144.如權利要求143所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置逐漸 刺激被壓縮的壁部分,從而使所述壁部分的收縮,以與由所述壓縮裝置執行的對所述壁部 分的逐漸壓縮協調。
145.如權利要求143所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括沿所述壁部分延伸 的至少一個長形壓縮元件,所述控制裝置控制所述長形壓縮元件沿所述內腔的下游或上游 方向逐漸壓縮所述壁部分。
146.如權利要求145所述的設備,其特征在于,所述長形壓縮元件包括接觸表面,所 述接觸表面在尺度上適于當所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時接觸所述壁部分的一段長度; 所述刺激裝置包括沿所述接觸表面分布的多個刺激元件,使得當所述控制裝置控制所述 刺激裝置刺激所述壁部分時,所述刺激元件沿所述壁部分的所述一段長度刺激所述壁部分 的不同區域。
147.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述組織壁的 成系列壁部分中的任意一個以至少限制所述內腔中的流動,所述刺激裝置刺激由所述壓縮 裝置壓縮的所述壁部分以封閉所述內腔,所述控制裝置控制所述壓縮裝置連續地壓縮所述 成系列壁部分中的壁部分,以使所述內腔中的流體和/或身體物質以蠕動方式移動。
148.如權利要求147所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括至少一個壓縮元 件,其能夠沿所述器官移動以連續地壓縮所述器官的成系列壁部分中的壁部分;所述刺激 裝置包括位于所述壓縮元件上的至少一個刺激元件,用于刺激由所述壓縮元件壓縮的所 述壁部分以封閉所述內腔。
149.如權利要求148所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置使所 述壓縮元件沿所述成系列壁部分中的壁部分循環地移動。
150.如權利要求148所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括多個壓縮元件,每個 壓縮元件能夠沿所述器官移動以連續地壓縮所述器官的所述成系列壁部分中的壁部分;所 述刺激裝置包括位于所述壓縮元件上的刺激元件,用于刺激由所述壓縮元件壓縮的所述壁 部分以封閉所述內腔。
151.如權利要求150所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置使所 述壓縮元件依次沿所述器官的成系列壁部分中的壁部分循環地移動。
152.如權利要求151所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括承載所述壓縮元件 的轉子,所述控制裝置控制所述轉子旋轉,使得每個壓縮元件循環地壓縮所述器官的成系 列壁部分中的壁部分。
153.如權利要求152所述的設備,其特征在于,每個壓縮元件包括輥子,用于在所述器 官上滾壓以壓縮所述器官。
154.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括用于在所述壁部分 的上游端壓縮所述器官的壁部分的第一壓縮元件、用于在所述壁部分的下游端壓縮所述壁 部分的第二壓縮元件和用于在所述壁部分的下游端和下游端之間壓縮所述壁部分的第三 壓縮元件;所述控制裝置控制所述第一、第二和第三壓縮元件獨立于彼此而壓縮和松開所 述壁部分。
155.如權利要求154所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制第一或第二壓縮元 件,在所述壁部分的上游端或下游端處壓縮所述壁部分以封閉所述內腔,并控制所述第三 壓縮元件,在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,由此,在所述壁部分的上 游端和下游端之間的壁部分中包含的流體或其它身體物質在所述內腔中向下游或上游移動。
156.如權利要求155所述的設備,其特征在于,當所述第三壓縮元件壓縮所述壁部分 時,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所述壁部分的上游端和下游端之間刺激所述壁部 分。
157.如權利要求154所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第一壓縮元件, 在所述壁部分的上游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置在 所述上游端刺激被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。
158.如權利要求157所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第三壓縮元件 在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,由此,在所述壁部分的上游端和下 游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向下游移動。
159.如權利要求158所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第二壓縮元件, 在所述壁部分的下游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置, 在所述下游端刺激被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。
160.如權利要求159所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第三壓縮元件, 在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,由此,在所述壁部分的上游端和下 游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向上游移動。
161.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置適于通過電脈沖刺激所 述壁部分。
162.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置是可調的,并進一步包括操 作裝置,用于操作所述可調的壓縮裝置改變對所述器官的所述患者壁部分的壓縮。
163.如權利要求162所述的設備,其特征在于,所述操作裝置以機械方式操作所述壓縮裝置。
164.如權利要求162所述的設備,其特征在于,所述操作裝置以液壓方式操作所述壓縮裝置。
165.如權利要求162所述的設備,其特征在于,所述操作裝置以非磁和/或非手動方式 操作所述壓縮裝置。
166.如權利要求162所述的設備,其特征在于,所述操作裝置包括電動操作裝置。
167.如權利要求163所述的設備,其特征在于,所述操作裝置包括馬達。
168.如權利要求163所述的設備,其特征在于,所述操作裝置包括伺服系統。
169.如權利要求163所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括至少兩個長形夾緊 元件,所述夾緊元件在所述器官的不同側上沿所述患者內腔中的流動方向沿所述器官延 伸,所述操作裝置操作所述夾緊元件將所述壁部分夾緊在所述夾緊元件之間以壓縮所述壁 部分。
170.如權利要求164所述的設備,其特征在于,所述操作裝置包括用于液壓調節所述 壓縮裝置的液壓裝備和被可操作地連接到所述液壓裝備的反向伺服器。
171.如權利要求162所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括不可膨脹的機械壓 縮裝置,所述操作裝置包括液壓調節所述機械壓縮裝置的液壓裝備。
172.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置在所述 壁部分的上游端或下游端封閉所述內腔,并控制所述壓縮裝置壓縮所述壁部分的其余部分 以使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
173.如權利要求172所述的設備,其特征在于,當所述壓縮裝置壓縮所述壁部分的其 余部分時,所述控制裝置控制所述刺激裝置刺激所述壁部分。
174.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以限 制但不停止所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所述壁部分的上游端或 下游端刺激由所述壓縮裝置壓縮的壁部分以封閉所述內腔,并同時控制所述壓縮裝置增大 對所述壁部分的壓縮以使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
175.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述壁部分以限 制或改變所述內腔中的流動,所述控制裝置控制所述刺激裝置沿所述內腔的上游或下游方 向逐漸刺激被壓縮的壁部分,使得所述壁部分的逐漸收縮使所述內腔中的流體和/或其它 身體物質移動。
176.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置改變對 所述壁部分的不同區域的壓縮,使得所述壁部分沿所述內腔的上游或下游方向被逐漸壓縮 而使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
177.如權利要求176所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括沿所述壁部分延伸 的至少一個長形壓縮元件,所述控制裝置控制所述長形壓縮元件沿所述內腔的上游或下游 方向逐漸壓縮所述壁部分。
178.如權利要求176所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置逐漸 刺激被壓縮的壁部分,從而使所述壁部分的逐漸收縮與由所述壓縮裝置執行的對所述壁部 分的逐漸壓縮協調。
179.如權利要求178所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括至少一個長形壓縮 元件,所述控制裝置控制所述長形壓縮元件沿所述內腔的上游或下游方向逐漸壓縮所述壁 部分。
180.如權利要求179所述的設備,其特征在于,所述長形壓縮元件包括接觸表面,所 述接觸表面在尺度上當所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時接觸所述壁部分的一段長度;所述 刺激裝置包括沿所述接觸表面分布的多個刺激元件,使得當所述控制裝置控制所述刺激 裝置刺激所述壁部分時,所述刺激元件沿所述壁部分的所述一段長度刺激所述壁部分的不 同區域。
181.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置適于壓縮所述器官的組織 壁的成系列壁部分中的任意一個以至少限制所述內腔中的流動。
182.如權利要求181所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置連續 地壓縮所述成系列壁部分中的壁部分,以使所述內腔中的流體和/或身體物質以蠕動方式 移動。
183.如權利要求181所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括至少一個壓縮元 件,其能夠沿所述器官的壁移動以連續地壓縮所述成系列壁部分中的壁部分;所述控制裝 置控制所述壓縮裝置使所述壓縮元件沿所述成系列壁部分中的壁部分循環地移動。
184.如權利要求182所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括多個壓縮元件,每個 壓縮元件能夠沿所述器官的壁移動以連續地壓縮所述成系列壁部分中的壁部分;所述控制 裝置控制所述壓縮裝置使所述壓縮元件依次沿所述成系列壁部分中的壁部分循環地移動。
185.如權利要求184所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括承載所述壓縮元件 的轉子,所述控制裝置控制所述轉子旋轉,使得每個壓縮元件循環地壓縮所述成系列壁部 分中的壁部分。
186.如權利要求185所述的設備,其特征在于,每個壓縮元件包括輥子,用于在所述器 官的壁上滾壓以壓縮所述器官的壁。
187.如權利要求182所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置刺激由所述壓縮裝置壓 縮的所述成系列壁部分中的壁部分以封閉所述內腔。
188.如權利要求183所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括位于所述壓縮元件 上的至少一個刺激元件,用于刺激由所述壓縮元件壓縮的所述壁部分以封閉所述內腔。
189.如權利要求184所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括位于所述壓縮元件 上的刺激元件,用于刺激由所述壓縮元件壓縮的所述壁部分以封閉所述內腔。
190.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括用于在所述壁部分的 上游端壓縮所述壁部分的第一壓縮元件、用于在所述壁部分的下游端壓縮所述壁部分的第 二壓縮元件和用于在所述壁部分的下游端和下游端之間壓縮所述壁部分的第三壓縮元件。
191.如權利要求190所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第一、第二和第 三壓縮元件獨立于彼此而壓縮和松開所述壁部分。
192.如權利要求191所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制第一或第二壓縮元 件在所述壁部分的上游端或下游端處壓縮所述壁部分以封閉所述內腔,并控制所述第三壓 縮元件在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,由此,在所述壁部分的上游 端和下游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向下游或向上 游移動。
193.如權利要求192所述的設備,其特征在于,當所述第三壓縮元件壓縮所述壁部分 時,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所述壁部分的上游端和下游端之間刺激所述壁部分。
194.如權利要求191所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第一壓縮元件 在所述壁部分的上游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置在 所述上游端刺激被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。
195.如權利要求194所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第三壓縮元件 在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,以使得在所述壁部分的上游端和下 游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向下游移動。
196.如權利要求195所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所 述壁部分被所述第三壓縮元件壓縮的同時刺激所述壁部分。
197.如權利要求191所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第二壓縮元件 在所述壁部分的下游端壓縮所述壁部分以限制所述內腔中的流動,并控制所述刺激裝置在 所述下游端刺激被壓縮的壁部分以封閉所述內腔。
198.如權利要求197所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述第三壓縮元件 在所述壁部分的上游端和下游端之間壓縮所述壁部分,以使得在所述壁部分的上游端和下 游端之間的壁部分中包含的流體和/或其它身體物質在所述內腔中向上游移動。
199.如權利要求198所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置在所 述壁部分被所述第三壓縮元件壓縮的同時刺激所述壁部分。
200.如權利要求137所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置包括多個分立的壓縮元 件,所述壓縮元件適于分別壓縮所述器官的成系列壁部分中的任意壁部分。
201.如權利要求200所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置隨機 地或根據預定次序啟動所述壓縮元件。
202.如權利要求200所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置依次 啟動各所述壓縮元件,使得所述成系列壁部分中的壁部分沿所述器官被連續地壓縮,從而 使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
203.如權利要求200所述的設備,其特征在于,所述刺激裝置包括位于所述壓縮元件 上的刺激元件。
204.如權利要求203所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置啟動 所述刺激元件以刺激由所述壓縮元件壓縮的所述成系列壁部分中的任意壁部分。
205.如權利要求204所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置啟動 所述壓縮元件以壓縮所述成系列壁部分中的壁部分而不會完全封閉所述內腔,并控制所述 刺激裝置依次啟動所述刺激元件刺激被壓縮的壁部分,使得所述成系列壁部分中的壁部分 沿所述器官連續地收縮以使所述內腔中的流體和/或其它身體物質移動。
206.如權利要求204所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮裝置啟動 所述壓縮元件以壓縮所述成系列壁部分中的所有壁部分,并控制所述刺激裝置啟動所述刺 激元件以隨機地或根據預定次序刺激任意被壓縮的壁部分以封閉所述器官的內腔。
207.一種使用如權利要求1所述設備的方法,用于控制由患者的器官的組織壁形成的 內腔中的流體和/或其它身體物質的流動,所述方法包括提供無線遠程控制器,其適于從患者體外控制所述壓縮裝置和/或刺激裝置;和當患者希望影響所述內腔中的流體和/或其它身體物質的流動時,由患者操作所述無線遠程控制器。
208.一種控制在由患者器官的組織壁形成的內腔中的流體和/或其它身體物質的流 動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述器官的組織壁的至少一個壁部分以影響所述內 腔中的流動;刺激裝置,用于在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部分而使得所述壁部分 的收縮進一步影響所述內腔中的流動,其中所述壓縮裝置和刺激裝置形成可操作的壓縮/ 刺激單元;能量源;和控制裝置,其能夠從患者體外操作以控制所述能量源,結合所述壓縮/刺激單元的操 作而用于釋放能量。
209.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述能量源能夠植入到患者身體中。
210.如權利要求209所述的設備,其特征在于,所述能量源包括電池。
211.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述能量源在患者體外,所述控制裝置 控制所述外部能量源釋放無線能量,進一步包括能量傳送裝置,用于將所釋放的無線能量 從患者體外傳送到患者體內。
212.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置適于以脈沖或數字 脈沖或脈沖和數字脈沖的組合而傳送所述無線能量。
213.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述無線能量包括電磁能量。
214.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述無線能量包括電場、電磁場或磁場 或它們的組合或者電磁波。
215.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置傳送無線能量,以當 所述無線能量正在被傳送時結合所述壓縮/刺激單元的操作而直接使用。
216.如權利要求215所述的設備,進一步包括可植入的電動馬達或泵,用于操作所述 壓縮裝置,其中所述馬達或泵通過以磁場或電磁場形式的無線能量被直接致動。
217.如權利要求216所述的設備,其特征在于,所述馬達或泵包括線圈,所述磁場或電 磁場影響所述線圈以產生用于驅動所述馬達或泵的電流。
218.如權利要求216所述的設備,其特征在于,所述馬達或泵包括被磁場影響的材料, 所述磁場或電磁場影響所述材料以產生用于驅動所述馬達或泵的動能。
219.如權利要求216所述的設備,其特征在于,所述馬達或泵包括永磁體,所述磁場或 電磁場影響所述磁體以產生用于驅動所述馬達或泵的動能。
220.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置傳送第一形式的能 量,所述壓縮/刺激單元能夠響應于第二形式的能量而操作,進一步包括可植入患者體內 的能量轉化裝置,用于將由所述能量傳送裝置無線傳送的所述第一形式的能量轉化為所述 第二形式的能量。
221.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述第二形式的能量不同于所述第一 形式的能量。
222.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置包括至少一個具有 正區域和負區域的元件,所述元件當暴露于由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量時能夠在所述正區域和負區域之間形成能量場,所述能量場產生所述第二形式的能量。
223.如權利要求222所述的設備,其特征在于,所述元件包括電結元件,所述電結元件 當暴露于由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量時能夠在所述正區域和負區域 之間感應出電場,由此所述第二形式的能量包括電能。
224.如權利要求222所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置包括至少一個半導體。
225.如權利要求224所述的設備,其特征在于,所述半導體包括至少一個具有正區域 和負區域的元件,所述元件當暴露于由所述能量傳送裝置傳送的所述第一形式的能量時能 夠在所述正區域和負區域之間形成能量場,所述能量場產生所述第二形式的能量。
226.如權利要求221所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置將所述第一形式的 能量直接或間接轉化為所述第二形式的能量。
227.如權利要求226所述的設備,進一步包括可植入的馬達或泵,用于操作所述壓縮 裝置,其中所述馬達或泵通過所述第二形式的能量被致動。
228.如權利要求227所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置能夠操作以執行至少一 種可逆功能,所述馬達能夠實現所述功能的反轉。
229.如權利要求227所述的設備,其特征在于,所述控制裝置轉換所述第二形式的能 量的極性以反轉所述馬達。
230.如權利要求227所述的設備,其特征在于,當所述第一形式的能量轉化為所述第 二形式的能量時,所述能量轉化裝置通過所轉化的能量直接致動所述馬達或泵。
231.如權利要求226所述的設備,其特征在于,所述第一形式的無線能量包括聲波,所 述第二形式的能量包括電能。
232.如權利要求231所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置包括壓電元件,用于 將聲波轉化為電能。
233.如權利要求220所述的設備,進一步包括可植入患者體內的內部能量源,用于為 所述壓縮/刺激單元的操作供應能量。
234.如權利要求232所述的設備,其特征在于,所述內部能量源包括電池。
235.如權利要求232所述的設備,其特征在于,所述內部能量源儲存由所述能量轉化 裝置供應的所述第二形式的能量。
236.如權利要求235所述的設備,其特征在于,所述內部能量源包括蓄電器。
237.如權利要求236所述的設備,其特征在于,所述蓄電器包括至少一個電容或至少 一個可再充電電池或至少一個電容和至少一個可再充電電池的組合。
238.如權利要求233所述的設備,進一步包括能夠操作而從截止模式切換到導通模式 的可植入開關,在所述截止模式,所述內部能量源不處于使用狀態;在所述導通模式,所述 內部能量源為所述壓縮/刺激單元的操作供應能量。
239.如權利要求238所述的設備,其特征在于,所述開關能夠通過由所述能量傳送裝 置傳送的所述第一形式的能量操作。
240.如權利要求238所述的設備,其特征在于,所述開關能夠通過由所述能量轉化裝 置供應的所述第二形式的能量操作。
241.如權利要求220所述的設備,進一步包括可植入穩定器,用于使所述第二形式的言旨量穩定。
242.如權利要求241所述的設備,其特征在于,所述第二形式的能量包括電流,所述穩 定器包括至少一個電容。
243.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置通過所述第二形式 的能量以非磁、非熱或非機械的形式直接操作所述壓縮/刺激單元
244.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置通過至少一個無線 信號傳送能量。
245.如權利要求244所述的設備,其特征在于,所述信號包括波信號。
246.如權利要求245所述的設備,其特征在于,所述波信號包括電磁波信號,所述電磁 波信號包括以下中的一種紅外光信號、可見光信號、紫外光信號、激光信號、微波信號、無 線電波信號、χ射線輻射信號、和伽瑪輻射信號。
247.如權利要求245所述的設備,其特征在于,所述波信號包括聲波信號或超聲波信號。
248.如權利要求244所述的設備,其特征在于,所述信號包括數字信號或模擬信號或 數字信號和模擬信號的組合。
249.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置將所述第一形式的 能量轉化為直流電或脈沖直流電或直流電和脈沖直流電的組合。
250.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置將所述第一形式的 能量轉化為交流電或直流電和交流電的組合。
251.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述第一形式的能量和所述第二形式 的能量中的一種包括磁能、動能、聲能、化學能、輻射能、電磁能、光能、核能、或熱能。
252.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述第一形式的能量和所述第二形式 的能量中的一種是非磁能、非動能、非化學能、非聲能、非核能、或非熱能。
253.如權利要求208所述的設備,進一步包括可植入電部件,其包括至少一個電壓電 平防護器。
254.如權利要求208所述的設備,進一步包括可植入電部件,其包括至少一個恒流防 護器。
255.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置的功能不同于所述 能量轉化裝置的功能。
256.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置的功能類似于所述 能量轉化裝置的功能。
257.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置被設計為植入到患 者的皮下或腹部、胸部、或頭部區域中。
258.如權利要求220所述的設備,其特征在于,所述能量轉化裝置被設計為植入到患 者身體的開口中和粘膜下或開口粘膜之外的肌肉內。
259.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述壓縮/刺激單兀。
260.如權利要求259所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括微處理器。
261.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述控制裝置能夠由患者操作。
262.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括能夠手動操作或磁 操作的開關,用于導通和截止所述壓縮/刺激單元,所述開關適于皮下植入患者體內。
263.如權利要求261所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括手持式無線遠程控 制器,所述控制器能夠由患者操作以控制所述壓縮/刺激單元調節刺激強度和/或調節對 所述壁部分的壓縮。
264.如權利要求208的設備,其特征在于,所述控制裝置包括遠程控制器,用于從患者 體外控制所述壓縮/刺激單元。
265.如權利要求264所述的設備,其特征在于,所述遠程控制器包括無線遠程控制器。
266.如權利要求265所述的設備,其特征在于,所述無線遠程控制器包括至少一個外 部信號發送器或接收器,和可植入患者體內的至少一個內部信號接收器或發送器。
267.如權利要求265所述的設備,其特征在于,所述無線遠程控制器適于發送用于控 制所述壓縮/刺激單元的至少一個無線控制信號。
268.如權利要求267所述的設備,其特征在于,所述控制信號包括頻率、幅度、相位調 制信號或它們的組合。
269.如權利要求267所述的設備,其特征在于,所述控制信號包括模擬信號、數字信 號、或模擬信號和數字信號的組合。
270.如權利要求269所述的設備,其特征在于,所述遠程控制器發送用于承載所述控 制信號的載體信號。
271.如權利要求270所述的設備,其特征在于,所述載體信號包括數字信號、模擬信 號、或數字信號和模擬信號的組合。
272.如權利要求271所述的設備,其特征在于,所述信號包括波信號。
273.如權利要求267所述的設備,其特征在于,所述控制信號包括波信號,所述波信號 包括以下中的一種聲波信號、超聲波信號、電磁波信號、紅外光信號、可見光信號、紫外光 信號、激光信號、微波信號、無線電波信號、χ射線輻射信號、和伽瑪輻射信號。
274.如權利要求267所述的設備,其特征在于,所述控制信號包括電場或磁場或電場 和磁場的組合。
275.如權利要求269所述的設備,其特征在于,所述遠程控制器發送用于承載所述數 字或模擬控制信號的電磁波載體波信號。
276.如權利要求208所述的設備,進一步包括外部數據通訊器,和與所述外部數據通 訊器通訊的可植入的內部數據通訊器,其中,所述內部通訊器將與所述壓縮/刺激單元相 關的數據反饋回到所述外部數據通訊器,或者所述外部數據通訊器將數據進給到所述內部 數據通訊器。
277.如權利要求208所述的設備,進一步包括至少一個可植入的傳感器,其中,所述 控制裝置適于響應于來自所述傳感器的信號控制所述壓縮/刺激單元。
278.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述傳感器適于直接或間接傳感患者 的至少一種生理參數。
279.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述傳感器適于直接或間接傳感醫療 植入物的至少一種功能參數。
280.如權利要求278所述的設備,其特征在于,所述傳感器包括壓力傳感器,用于直接或間接傳感所述壓縮裝置所受的壓力。
281.如權利要求280所述的設備,其特征在于,所述控制裝置適于響應于傳感預定值 的所述壓力傳感器而控制所述壓縮/刺激單元改變對所述患者壁部分的壓縮。
282.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括被植入患者體內的 內部控制單元,其響應于來自所述傳感器的信號而直接控制所述壓縮/刺激單元。
283.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括在患者體外的外部 控制單元,其響應于來自所述傳感器的信號而控制所述壓縮/刺激單元。
284.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括可植入的內部控制 單元,其響應于來自所述傳感器的信號而直接控制所述壓縮/刺激單元。
285.如權利要求277所述的設備,其特征在于,所述控制裝置包括在患者體外的外部 控制單元,以響應于來自所述傳感器的信號而控制所述壓縮/刺激單元。
286.如權利要求278所述的設備,其特征在于,所述控制裝置適于響應于傳感所述生 理參數的所述傳感器而產生指示物。
287.如權利要求286所述的設備,其特征在于,所述指示物包括聲信號或顯示信息。
288.如權利要求208所述的設備,進一步包括可植入的操作裝置,適于操作所述壓縮 /刺激單元。
289.如權利要求288所述的設備,進一步包括用于啟動所述操作裝置的磁體。
290.如權利要求289所述的設備,其特征在于,所述磁體適于從患者體外啟動所述操作裝置。
291.如權利要求289所述的設備,其特征在于,所述操作裝置包括馬達。
292.如權利要求291所述的設備,其特征在于,所述馬達通過由所述能量源釋放的能量而致動。
293.如權利要求291所述的設備,進一步包括可植入的齒輪箱,其中所述馬達通過所 述齒輪箱被可操作地連接到所述壓縮/刺激單元的壓縮裝置。
294.如權利要求208所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置可操作以執行可逆功能。
295.如權利要求294所述的設備,進一步包括可植入患者體內的反轉裝置,用于反轉 由所述壓縮裝置執行的功能。
296.如權利要求295所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述反轉裝置反轉 由所述壓縮裝置執行的功能。
297.如權利要求295所述的設備,其特征在于,所述反轉裝置包括液壓裝備,所述液壓 裝備包括閥,所述閥用于轉換在所述液壓裝備中的液體流的流動方向。
298.如權利要求295所述的設備,其特征在于,所述反轉裝置包括機械反轉裝置。
299.如權利要求295所述的設備,其特征在于,所述機械反轉裝置包括齒輪箱。
300.如權利要求295所述的設備,其特征在于,所述反轉裝置包括開關。
301.如權利要求233所述的設備,進一步包括傳感器或測量裝置,用于傳感或測量與 用于對所述內部能量源充電的能量的傳送相關的功能參數;和反饋裝置,用于將反饋信息 從患者體內發到患者體外,所述反饋信息與由所述傳感器傳感的或由所述測量裝置測量的 所述功能參數相關。
302.如權利要求208所述的設備,進一步包括反饋裝置,用于將反饋信息從患者體內發到患者體外,所述反饋信息與以下中的至少一種相關患者的生理參數、和相關于所述壓 縮/刺激單元的功能參數。
303.如權利要求208所述的設備,進一步包括傳感器和/或測量裝置,其中,所述控 制裝置包括可植入的內部控制單元,用于響應于與以下中的至少一種相關的信息而控制所 述壓縮/刺激單元由所述傳感器傳感的或由所述測量裝置測量的患者的生理參數、和由 所述傳感器傳感的或由所述測量裝置測量的相關于所述壓縮/刺激單元的功能參數。
304.如權利要求303所述的設備,其特征在于,所述生理參數是壓力或機動性運動。
305.如權利要求211所述的設備,進一步包括可植入的內部能量接收器,用于接收被 傳送的無線能量,所述內部能量接收器連接到所述設備的可植入的能量消耗部件,以將所 接收的能量直接或間接供應到所述能量消耗部件,所述設備進一步包括確定裝置,適于確 定在由所述內部能量接收器接收的能量與用于所述設備的可植入能量消耗部件的能量之 間的能量平衡,其中,所述控制裝置基于由所述確定裝置確定的能量平衡而控制從所述外 部能量傳送裝置傳送無線能量。
306.如權利要求305所述的設備,其特征在于,所述確定裝置適于檢測所述能量平衡 的變化,所述控制裝置基于檢測到的能量平衡變化而控制無線能量的傳送。
307.如權利要求305所述的設備,其特征在于,所述確定裝置適于檢測在由所述內部 能量接收器接收的能量與用于所述設備的可植入能量消耗部件的能量之差,所述控制裝置 基于檢測到的能量差而控制無線能量的傳送。
308.如權利要求211所述的設備,其特征在于,所述能量傳送裝置包括置于人體外部 的線圈,進一步包括將被置于人體之內的可植入的能量接收器和被連接以通過電脈沖致 動所述外部線圈傳送所述無線能量的電路,所述電脈沖具有前沿和后沿,所述電路適于改 變在所述電脈沖的連續的前沿與后沿之間的第一時間間隔和/或在所述電脈沖的連續的 后沿與前沿之間的第二時間間隔,從而改變被傳送的無線能量的功率,所述能量接收器接 收的被傳送的無線能量具有改變的功率。
309.如權利要求308所述的設備,其特征在于,所述電路適于傳輸除了所述第一和/或 第二時間間隔改變以外保持不變的電脈沖。
310.如權利要求308所述的設備,其特征在于,所述電路具有時間常數,并適于僅在所 述第一時間常數的范圍內改變所述第一和第二時間間隔,使得當所述第一和/或第二時間 間隔的長度改變時,在所述線圈上被傳送的功率改變。
311.如權利要求302所述的設備,進一步包括用于接收無線能量的可植入的內部能 量接收器,所述能量接收器具有內部的第一線圈和連接到所述第一線圈的第一電路;和用 于傳送無線能量的外部能量傳送器,所述能量傳送器具有外部的第二線圈和連接到所述第 二線圈的第二電路,其中,所述能量傳送器的外部第二線圈傳送由所述能量接收器的第一 線圈接收的無線能量,所述系統進一步包括致動開關,用于切換所述內部第一線圈至所述 第一電路的連接導通和截止,使得當所述致動開關切換所述內部第一線圈至所述第一電路 的連接導通和截止時,與所述第一線圈的充電相關的反饋信息被所述外部能量傳送器接 收,所述反饋信息采取在所述外部第二線圈的負載下發生阻抗變化的形式。
312.如權利要求302所述的設備,進一步包括用于接收無線能量的可植入的內部能 量接收器,所述能量接收器具有內部的第一線圈和連接到所述第一線圈的第一電路;和用于傳送無線能量的外部能量傳送器,所述能量傳送器具有外部的第二線圈和連接到所述第 二線圈的第二電路,其中,所述能量傳送器的外部第二線圈傳送由所述能量接收器的第一 線圈接收的無線能量,所述系統進一步包括反饋裝置,用于將所述第一線圈中接收的能量 的量作為反饋信息發出,其中所述第二電路包括確定裝置,用于接收所述反饋信息和用于 將由所述第二線圈傳送的能量的量與相關于所述第一線圈中接收的能量的量的所述反饋 信息相比較,以獲得在所述第一和第二線圈之間的耦合因子。
313.如權利要求312所述的設備,其特征在于,所述能量傳送器響應于所獲得的耦合 因子而調節被傳送的能量。
314.如權利要求312所述的設備,其特征在于,所述外部第二線圈適于相對于所述內 部第一線圈移動以建立所述第二線圈的最優放置,其中,所述耦合因子被最大化。
315.如權利要求314所述的設備,其特征在于,所述外部第二線圈適于在所述耦合因 子被最大化之前校準被傳送的能量的量,以在所述確定裝置中獲取所述反饋信息。
316.一種用于控制通過患者胃部的食物的流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者胃部的組織壁的至少一部分以影響所述胃 部中的食物流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部 分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述胃部中的食物流動。
317.一種用于控制患者腸部中的腸內容物的流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者腸部的組織壁的至少一部分以影響所述腸 部中的腸內容物流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部 分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述腸部中的腸內容物流動。
318.如權利要求317所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述壁部分的不同區域。
319.一種用于控制患者的尿道或尿膀胱中的尿流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述患者的尿道或尿膀胱的組織壁的至少一部分以 影響所述尿道或尿膀胱中的尿流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁的壁部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述壁部 分而使得所述壁部分的收縮進一步影響所述尿道或尿膀胱中的尿流動。
320.如權利要求319所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述壁部分的不同區域。
321.一種男性陽痿治療設備,包括可植入男性陽痿患者體內的壓縮裝置,用于輕柔地壓縮患者的正常陰莖組織或其延伸 部的至少一個陰莖部分;可植入刺激裝置,用于刺激所述陰莖部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述陰莖部分時刺激所述陰莖部分而使得所述陰莖部分的收縮限制血液流動離開所述陰莖,以實現堅挺。
322.如權利要求321所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述陰莖部分的不同區域。
323.一種男性陽痿治療設備,包括可植入男性陽痿患者體內的壓縮裝置,用于輕柔地壓縮患者的正常陰莖組織或其延伸 部的至少一個陰莖部分以限制血液流動離開所述陰莖;可植入刺激裝置,用于刺激所述陰莖部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述陰莖部分時刺激所述陰 莖部分而使得所述陰莖部分的收縮進一步限制血液流動離開所述陰莖,以實現堅挺。
324.如權利要求323所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述陰莖部分的不同區域。
325.一種男性陽痿治療設備,包括可植入男性陽痿患者體內的刺激裝置,用于刺激患者的正常陰莖組織或其延伸部的至 少一個陰莖部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置刺激所述陰莖部分而使得所述陰莖部分的收縮限制 血液流動離開所述陰莖,以實現堅挺。
326.如權利要求325所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述陰莖部分的不同區域。
327.—種用于控制患者的血管中的血液流動的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮所述血管的組織壁的至少一部分以影響所述血管中 的血液流動;刺激裝置,用于刺激所述組織壁;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述壁部分時刺激所述組織 壁部分而使得所述組織壁部分的收縮進一步影響所述血管中的血液流動。
328.如權利要求327所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述組織壁部分的不同區域。
329.一種用于控制卵子流動到雌性子宮中的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于壓縮每條雌性輸卵管以限制其通路;和控制裝置,用于控制所述壓縮裝置,壓縮所述輸卵管以防止出現在所述輸卵管的通路 中的卵子進入子宮腔,和用于松開所述輸卵管以允許存在所述輸卵管的通路中的卵子進入 所述子宮腔。
330.如權利要求329所述的設備,其特征在于,所述壓縮裝置用于輕柔地壓縮所述輸 卵管的組織壁的至少一部分以限制其通路,進一步包括可植入的刺激裝置,用于刺激所述 組織壁部分,所述控制裝置控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述組織壁部分時刺 激所述組織壁部分,而使得所述組織壁部分的收縮進一步限制所述輸卵管的通路。
331.如權利要求330所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述輸卵管的組織壁部分的不同區域。
332.一種用于控制卵子流動到雌性子宮中的設備,所述設備包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮每條雌性輸卵管的組織壁的至少一部分以限制其通路;刺激裝置,用于刺激所述輸卵管的組織壁部分,和控制裝置,用于控制所述刺激裝置,在所述壓縮裝置壓縮所述組織壁部分時刺激所述 組織壁部分,使得所述組織壁部分的收縮進一步限制所述輸卵管的通路以防止存在于所述 輸卵管中的卵子進入子宮腔。
333.如權利要求332所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述輸卵管的組織壁部分的不同區域。
334.一種用于控制卵子流動到雌性子宮中的設備,所述設備包括可植入刺激裝置,用于刺激每條雌性輸卵管的組織壁的一部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置刺激所述輸卵管的組織壁部分以使所述組織壁部分 收縮而限制所述輸卵管的通路,以防止出現在所述輸卵管中的卵子進入子宮腔,和用于中 止刺激所述輸卵管的組織壁部分以允許存在于所述輸卵管的通路中的卵子進入所述子宮 腔。
335.如權利要求334所述的設備,其特征在于,所述控制裝置控制所述刺激裝置間歇 地且獨立地刺激所述輸卵管的組織壁部分的不同區域。
336.一種用于控制遭受膽結石問題的患者體內的膽結石的流動的設備,包括可植入刺激裝置,用于刺激患者的膽囊、肝管或膽管的組織壁的一部分;和控制裝置,用于控制所述刺激裝置逐漸刺激所述組織壁部分,使得所述組織壁部分逐 漸收縮,從而使出現在所述管中的一個或多個膽結石沿朝向十二指腸的方向移動。
全文摘要
一種用于控制由患者器官的組織壁形成的內腔中的流體和/或身體物質的流動的設備,包括可植入壓縮裝置,用于輕柔地壓縮(即,不顯著傷害組織壁的血液循環)組織壁的至少一部分以影響內腔中的流動;和刺激裝置,用于刺激組織壁的壁部分。控制裝置控制刺激裝置在壓縮裝置壓縮壁部分時刺激壁部分而使得由于壓縮裝置壓縮所致的壁部分收縮進一步影響內腔中的流動。所述設備可用于限制或停止內腔中的流動,或用于有效移動內腔中的流體,而具有低的器官受傷風險。
文檔編號A61F2/04GK101896137SQ200880120259
公開日2010年11月24日 申請日期2008年10月10日 優先權日2007年10月11日
發明者彼得·福塞爾 申請人:米盧克斯控股股份有限公司