專利名稱：一種向醫療設備供應能量的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種向植入病人體內的醫療設備供應無線能量的方法與裝置。具體地 說，本發明與控制從病人體外的能量源向病人體內的能量接收器傳輸多少能量有關。
背景技術：
為植入病人體內而設計的醫療設備一般由電源操作。這類醫療設備包括電激勵器 和機械激勵器、馬達、泵等，所述激勵器設計為支持或激勵各種身體功能。這樣的醫療設備 可以由同樣是植入體內的電池或由外部能量源提供電力，所述電池或外部能量源間斷地或 連續地提供所需電量，而無需反復進行外科手術。外部能量源可以將無線能量傳輸給位于病人體內且與醫療設備相連接的植入式 內部能量接收器，以供應所接收到的能量。公知的所謂TET(經皮能量傳輸)設備可以這種 方式傳輸無線能量。因此，不需要用穿透皮膚的導線或類似的東西來連接醫療設備和外部 能量源，例如電池。TET設備一般包含外部能量源，該能量源包括初級線圈，通過將電壓感應到內部能 量接收器的次級線圈，該初級線圈適于感應傳輸任何多的無線能量，而內部能量接收器優 選植入病人皮下。當將初級線圈放置在靠近皮膚、與次級線圈鄰近且與次級線圈對齊時，即 初級線圈的對稱軸與次級線圈的對稱軸平行時，傳輸效率最高。一般地，操作植入式醫療設備所需的能量會隨著時間而變化，這取決于該設備的 工作特性。例如，為了提供適當的電激勵或機械激勵或類似物，將設備設計成以一定的間隔 打開和關閉，或相反地改變其行為，或者類似的設計。這些工作狀態的變化自然會導致所需 能量多少有相應的變化。此外，外部能量源相對于植入式能量接收器的位置是影響能量傳輸效率的一個因 素，這極大地取決于能量源與接收器之間的距離和相對角度。例如，當使用初級線圈和次級 線圈時，線圈間距的改變會導致感應電壓有相應的變化。在醫療設備工作時，病人的運動一 般會不定量地改變外部能量源與內部接收器的間距，因此傳輸效率也會變化很大。如果傳輸效率變低，供應給醫療設備的能量就可能不足以使設備正常工作，以致 其作用很可能會短暫停止，這自然會影響設備的預期療效。另一方面，如果外部能量源和內部接收器的相對位置變化意外地增加了傳輸效 率，供應給醫療設備的能量可能會急劇增加。這種情況會引起嚴重的問題，因為植入的設備 無法“消耗”所供應的突然增加的大量能量。未使用的過量能量必須以某種方式被吸收，從 而引起發熱，這是非常不希望的。因此，如果由外部能量源向內部能量接收器傳輸了過量的 能量，植入設備的溫度就會升高，這可能會損害周圍的組織或對機體功能有副作用。一般認 為，身體溫度不能升高三度以上，以避免這些問題，。因此，為了確保設備正常工作和/或避免溫度升高，非常希望始終能供應給植入 式醫療設備適當多的能量。已經知道有多種適合控制傳輸能量以響應植入式設備不同狀況 的方法。但目前這些控制向植入式醫療設備無線傳輸能量的可用解決方案的控制精度都不足。例如，美國專利5995847號公開的一種TET系統，其中，響應于所測量的次級線圈 特征指標來控制初級線圈傳輸多少能量，這些指標如負載電流和電壓。通過改變初級線圈 中的電流和電壓、傳輸頻率或線圈尺寸，可以控制所傳輸的能量。具體地說，為了調整能量 傳輸效率，線圈之間磁場的飽和點會產生變化。但是，這種解決方案的實際效果不好，因為 在可能使用的磁場能級一定的情況下，人體組織中不會出現飽和點。此外，如果必須大幅 增加傳輸能量，例如為了補償由于線圈之間的對齊方式和/或間隔變化而引起的能量損失 時，所產生的相對較高的輻射可能會傷害病人或有害于其健康或者使其感到不適，這一點 眾所周知。因此需要一種有效的解決方案來精確控制傳輸給植入式醫療設備的能量，以確保 其正常工作。此外，為了避免病人的組織受損和其它有害于健康或使其感到不適的結果出 現，應當避免會引起醫療設備升溫的過量能量傳輸和/或者功率劇變。
發明內容
因此提供一種控制無線能量傳輸的方法，這些能量供應給植入病人體內的電操作 醫療設備。傳輸的無線能量來自位于病人體外的外部能量源，由位于病人體內的內部能量 接收器接收，內部能量接收器與醫療相連，直接或間接地為其提供所接收到的能量。確定內 部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間的能量平衡，基于確定的能量平衡控 制從外部能量源傳輸無線能量。還提供一種控制無線能量傳輸的裝置，這些能量供應給植入病人體內的電操作醫 療設備。該裝置適于從位于病人體外的外部能量源傳輸無線能量，這些能量由位于病人體 內的內部能量接收器接收，內部能量接收器與醫療相連，直接或間接地為其提供所接收到 的能量。此外，該裝置還適于確定內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間 的能量平衡，基于確定的能量平衡控制從外部能量源傳輸無線能量。這種方法和裝置可以具有如下不同的具體實施方式
和特點無線能量可以通過感應從外部能量源中的初級線圈傳輸到內部能量接收器中的 次級線圈。可以檢測能量平衡的變化，并根據這種變化控制無線能量的傳輸。也可以檢測 內部接收器接收的能量與醫療設備所使用能量之間的差值，并基于檢測到的差值控制無線 能量的傳輸。在控制能量傳輸時，如果所檢測到的能量平衡變化意味著能量平衡在增加，則傳 輸的無線能量可以減少，反之亦然。減少/增加能量傳輸還與所檢測到的變化率有關。如果所檢測到的能量差值意味著接收的能量多于使用的能量，則還會進一步減少 傳輸的無線能量，反之亦然。那么，減少/增加能量傳輸還與所檢測到的能量差值大小有關。如上文所述，醫療設備使用的能量可以通過操作醫療設備而消耗，或者存儲在醫 療設備的至少一個存儲裝置中。一種情況是，醫療設備所使用的能量基本上都被消耗(例如由圖2中的消耗部件 200a)，以操作該醫療設備。在這種情況下，能量在醫療設備的至少一個能量穩定單元中達 到穩定后被消耗。
另一種情況是，醫療設備所使用的能量基本上都存儲在至少一個能量存儲裝置 中。還有一種情況是，醫療設備所使用的能量部分被消耗以操作醫療設備工作，部分存儲在 至少一個能量存儲裝置中。內部能量接收器接收到的能量在直接或間接供應給醫療設備之前，這些能量通過 電容器進行穩定。可以直接或間接地測量內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲的 能量總量之間隨著時間的差值，然后根據所檢測到的總量差值變化來確定能量平衡。在供應給醫療設備之前，在能量穩定單元中，可以進一步積聚和穩定內部能量接 收器所接收到的能量。在這種情況下，可以根據所檢測到的消耗能量和/或存儲能量的多 少隨時間的變化而確定能量平衡。此外，通過確定某個與所消耗和/或存儲能量相關的電 氣參數測量值的導數隨時間的變化，可以檢測到所消耗和/或存儲能量數量的變化。其中， 第一給定時刻的導數對應于第一給定時刻的變化率，變化率包括變化的方向和大小。根據 檢測到的該電氣參數的變化率，可以進一步確定該導數。內部能量接收器接收到的能量可能以至少一種恒定電壓供應給醫療設備，其中該 恒定電壓是由恒壓電路產生。在這種情況下，供應的能量至少會有兩個不同的電壓，包括這 至少一個恒定電壓。內部能量接收器接收到的能量也可能以至少一個恒定電流供應給醫療設備，其中 該恒定電流是由恒流電路產生。在這種情況下，供應的能量至少會有兩個不同的電流，包括 這至少一個恒定電流。根據檢測到的內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之 間的差值，也可以確定能量平衡。檢測的差值與至少一種電氣參數測量值隨著時間的積分 相關，而該電氣參數與能量平衡相關。在這種情況下，可以在參數-時間圖中畫出該電氣參 數的值隨著時間的變化曲線，所畫曲線圖下方的面積大小就決定了積分值。該電氣參數的 積分與能量平衡相關，該積分與內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量 總量之間累積的差值相符。醫療設備中的能量存儲裝置可以包含至少一個可充電電池、蓄電池或電容器。能 量穩定單元可以包含至少一個適于穩定所接收能量的蓄電池、電容器或半導體。在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置之前，這 些能量在能量穩定單元中進行積聚和穩定期間，可以以至少一個恒定電壓將能量供應給醫 療設備和/或能量存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。在這種情況下，將可能以兩種不同 的電壓為醫療設備和能量存儲裝置供應能量，其中至少一個電壓是恒定的，其由恒壓電路 保持恒定。另一種方案是，在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備和/或能量存 儲裝置之前，這些能量在能量穩定單元中進行積聚和穩定期間，可能會以至少一種個恒定 電流將能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置，恒流電路保持電流的恒定。在這種情況 下，將可以以兩個不同的電流為醫療設備和能量存儲裝置供應能量，其中至少一個電流是 恒定的，其由恒流電路保持恒定。可以根據預定的功耗和存儲速度之和而初始地傳輸無線能量。在這種情況下，當 已經傳輸了預定的能量總量時，就可以關閉無線能量的傳輸。然后，在通過操作醫療設備被消耗和/或存儲在能量存儲裝置中之前，內部能量接收器接收到的能量也會在能量穩定單 元中積聚和穩定，直到消耗和/或存儲了預定的能量總量。此外，可以首先按預定的速度傳輸無線能量，然后根據能量平衡進行傳輸，而通過 檢測能量穩定單元中積聚的能量總量可以確定能量平衡。另一種方案是，通過檢測能量穩 定單元中當前已積聚的能量多少的變化來確定能量平衡。還有一種方案是，通過檢測能量 穩定單元中當前已積聚的能量數量的變化方向和速度來確定能量平衡。通過控制無線能量傳輸可以使內部能量接收器的接收速度與能量消耗和/或存 儲速度相符。在這種情況下，當消耗掉預定的所有能量后就可以關閉無線能量傳輸。內部能量接收器接收的能量首先積聚在能量穩定單元中，并在能量穩定單元中進 行穩定，然后由醫療設備消耗或存儲，直到消耗掉預定的能量總量。在這種情況下，可以根 據檢測到的能量穩定單元中積聚的能量總量來確定能量平衡。另一種方案是，通過檢測能 量穩定單元中當前已積聚的能量數量的變化來確定能量平衡。還有一種方案是，通過檢測 能量穩定單元中當前已積聚的能量數量的變化方向和速度來確定能量平衡。可以使用適合 的傳感器來測量醫療設備的某些特征，和/或檢測病人的當前生理狀況，這些特征或狀況 以某種方式反映了醫療設備正常工作需要的能量數量。因此，可以測定醫療設備的電氣和/ 或物理參數，和/或病人的身體參數，然后按照基于所述參數確定的傳輸速度來傳輸能量。 此外，可以控制無線能量傳輸，傳輸的能量總量根據所述的參數而定。內部能量接收器接收的能量首先積聚在能量穩定單元中，并在能量穩定單元中進 行穩定，然后由醫療設備消耗或存儲，直到消耗掉預定的能量總量。可以進一步控制無線能 量傳輸，使內部能量接收器的接收速度與預定的能量消耗速度相符。此外，可以確定醫療設備的電氣和/或物理參數，和/或病人的身體參數，以便基 于所述參數確定傳輸能量的總量。在這種情況下，內部能量接收器接收的能量首先積聚在 能量穩定單元中，并在能量穩定單元中進行穩定，然后進行消耗，直到消耗掉預定的能量總 量。按照預定的存儲速度將能量存儲在能量存儲裝置中。當已存儲了預定總量的能量 后就可以關閉無線能量傳輸。可以進一步控制無線能量傳輸，使內部能量接收器的接收速 度與預定的存儲速度相符。醫療設備的能量存儲裝置可以包含第一存儲裝置和第二存儲裝置。其中，內部能 量接收器接收的能量首先存儲在第一存儲裝置中，然后在以后的階段將把能量從第一存儲 裝供應給第二存儲裝置。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，可以由不同的方法確定能量平 衡。第一，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的能量多少來確定能量平衡，然后可以控制無 線能量傳輸，使第二存儲裝置的存儲速度與內部能量接收器的接收速度相符。第二，根據檢 測到的第一存儲裝置中存儲的能量總量來確定能量平衡。第三，通過檢測第一存儲裝置中 當前存儲的能量數量的變化來確定能量平衡。第四，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的 能量數量的變化方向和速度來確定能量平衡。穩定后的能量可以以恒定的電流首先從第一存儲裝置供應給第二存儲裝置，直到 第二存儲裝置的測量電壓達到預定的最大電壓，恒流電路保持電流的恒定。此后以恒定的 電壓從第一存儲裝置供能給第二存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。在這種情況下，當達
18到預定的最小能量傳輸速度時就關閉無線能量傳輸。可以進一步控制能量傳輸，使內部能量接收器接收的能量數量與存儲在第二存儲 裝置中的能量數量相符。在這種情況下，可以控制能量傳輸，使內部能量接收器的接收速度 與第二存儲裝置的能量存儲速度相符。也可以通過控制能量傳輸，使內部能量接收器接收 的能量總量與第二存儲裝置存儲的能量總量相符。在已經存儲了預定總量的能量而關閉無線能量傳輸的情況下，可以測定在第一個 能量存儲進程中的醫療設備的電氣和/或物理參數，和/或病人的身體參數。基于所述參 數，可以在隨后的能量存儲進程中存儲預定總量的能量。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將能 量以一定的存儲速度存儲在能量存儲裝置中，存儲速度基于所述參數確定。在這種情況下， 就可以將一定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，能量總量基于所述參數確定。然后當存 儲了所述總量的能量后，將會自動關閉無線能量傳輸。可以進一步控制無線能量傳輸，使內 部能量接收器的能量接收速度與存儲速度相符。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將一 定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，能量總量基于所述參數確定。然后控制無線能量傳 輸，使內部能量接收器接收的能量總量與存儲的能量總量相符。此外，當存儲了所述總量的 能量后，將會關閉無線能量傳輸。當醫療設備使用的能量部分被消耗部分被存儲時，可以根據預定的能量消耗速度 和預定的能量存儲速度控制無線能量的傳輸。在這種情況下，當接收了用于消耗和存儲的 預定總量能量后，也會關閉能量的傳輸。當測定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以按照 一定的單位時間傳輸速度傳輸用于消耗和存儲的能量，傳輸速度根據所述參數確定。傳輸 能量的總量也可以根據所述參數確定。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以按照 一定的供應速度將能量從能量存儲裝置供應到醫療設備用于消耗，供應速度根據所述參數 確定。在這種情況下，從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗的能量總量可以根據所述 參數確定。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將一 定總量的能量從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗，其中，供應的能量總量基于所述 參數確定。當內部能量接收器接收的能量積聚在能量穩定單元中、并在其中進行穩定時，可 以根據能量穩定單元的積聚速度來確定能量平衡，使能量存儲裝置的存儲速度與內部能量 接收器的能量接收速度相符。當檢測到內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之間有 差異時，且檢測到的差值與至少一種電氣參數測量值隨著時間的積分有關，該參數與所述 能量平衡有關，該積分可以針對與能量平衡有關的監測電壓和/或電流而確定。當確定了與消耗和/或存儲能量總量相關的電氣參數測量值隨著時間的導數時， 該導數可以針對與能量平衡有關的監測電壓和/或電流的導數確定。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，第二存儲裝置可以直接或間接地為醫療設備供應能量。其中，差值的變化與積聚在第一存儲裝置中的能量多少的變化相 符。這樣，通過檢測第一存儲裝置的能量存儲速度隨著時間的變化就可以確定能量平衡，能 量平衡與該變化相符。通過確定表示存儲能量數量的測量電氣參數隨著時間的導數，也可 以檢測存儲能量多少的變化，該導數與存儲能量多少的變化相符。也可以檢測該電氣參數 的變化率，該導數與該變化率相關。這種電氣參數可以是與能量平衡相關的測量電壓和/ 或電流。第一存儲裝置可以包含至少一個電容器和半導體，而第二存儲裝置包含至少一 個可充電電池、蓄電池和電容器。如上文所述，無線能量可以通過感應從外部能量源中的初級線圈傳輸到內部能量 接收器中的次級線圈。但是，無線能量也可以通過非感應方式傳輸。例如，無線能量也可以 通過聲音與壓力變化、無線電或光等方式傳輸。無線能量也可以通過電場以脈沖或波的形 式傳輸。當以脈沖的形式將無線能量從外部能量源傳輸到內部能量接收器時，通過調整脈 沖寬度就可以控制無線能量的傳輸。當直接或間接測量內部能量接收器接收到的能量總量與消耗的能量總量之間隨 著時間的差值時，可以通過檢測該差值的變化確定能量平衡。在這種情況下，通過確定與所 消耗能量數量有關的電氣參數測量值隨著時間的導數，可以檢測所消耗能量數量的變化， 該導數與所消耗能量多少的變化率相符，其中變化率包括變化的方向與速度。然后可以檢 測該電氣參數的變化率，所述導數與檢測到的變化率相關。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，可以使第一存儲裝置的充能速 度比第二存儲裝置的相對較高，這樣就可以相對較快地充能。也可以使第一存儲裝置進行 多個單獨充能時段充能，比第二存儲裝置的充能頻率更高，這樣在充能機會方面壽命更長。 第一存儲裝置包含至少一個電容器。通常，只對第一存儲裝置充能，而且比第二存儲裝置所 需要的等頻繁。當需要對第二存儲裝置充能時，為了減少充能所需要的時間，在多個單獨充能時 段對第一存儲裝置充能，這樣就可以相對較低的充能速度在第一存儲裝置的充能時間間隔 為第二存儲裝置充能。當確定了醫療設備的電氣參數時，可以基于所述參數控制第二存儲 裝置的充能。在第二存儲裝置中儲能可以使用穩流或恒壓電路。一種基于反饋系統的無線能量供應控制系統通過下述方式可以控制從外部能量源傳輸無線能量將來自第一電路的電脈沖應 用于外部能量源以傳輸無線能量，電脈沖有前沿和后沿；改變電脈沖的連續前沿與后沿之 間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度；傳輸無 線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或第二時間間 隔的長度。因此提供了一種將無線能量從放置在人體外部的能量傳輸設備傳輸到人體內部 接收器的方法，該方法包含 來自第一電路的電脈沖應用于外部傳輸設備以傳輸無線能量，電脈沖具有前沿和 后沿； 改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度；傳輸無線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/ 或第二時間間隔的長度。還提供了一種適合將無線能量從放置在人體外部的能量傳輸設備傳輸到體內內 部接收器的裝置，該裝置包含一種將電脈沖供應給外部傳輸設備的第一電路，所述的電脈沖有前沿和后沿，所 述的傳輸設備適于供應無線能量，其中，該電路適于改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈 沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度，并且其中傳輸無線能量，所述無線能量由具有變化功率的電脈沖產生，功率取決于第一和/ 或第二時間間隔的長度。該方法與裝置可以根據不同的具體實施方式
實現，且特征如下在這種情況下，在改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的頻率基本不變。在應 用電脈沖時，電脈沖保持恒定，除非改變第一和/或第二時間間隔。當改變第一和/或第二 時間間隔時，電脈沖的幅度基本恒定。此外，只要改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一 時間間隔長度就可以改變該電脈沖。可以連續地供應包含兩個或多個電脈沖的脈沖串。其中，在應用脈沖串時，脈沖串 的起始位置為第一電脈沖，而脈沖串的末端為第二電脈沖。可以連續地供應兩個或多個脈 沖串，其中連續的第一脈沖串的第二電脈沖后沿與第二脈沖串的第一電脈沖前沿之間的第 二時間間隔長度是變化的。在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的電流和基本恒定的電壓。電脈沖也可以 具有基本恒定的電流和基本恒定的電壓。此外，電脈沖也可以具有基本恒定的頻率。脈沖 串內的電脈沖也可以具有基本恒定的頻率。當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，改變第一 與第二時間間隔則可以改變該電磁場，而電磁場可以將電脈沖感應到內部能量接收器中， 感應的脈沖攜帶了傳輸給內部能量接收器的能量。因此，無線能量就以基本純感應方式從 外部能量源傳輸到內部能量接收器。第一電路釋放電脈沖，所述電脈沖具有這樣的頻率和/或連續脈沖前沿之間的時 間周期，以便當改變第一和/或第二時間間隔時，獲得的傳輸能量也改變。在應用電脈沖 時，電脈沖具有基本恒定的頻率。由第一電路與外部能量源組成的電路具有有特征時間周期或第一時間常數，在有 效改變傳輸的能量時，改變后的頻率時間周期應處于該第一特征時間周期或時間常數的范 圍內，或更短。—種利用能量反饋系統的裝置或方法的
具體實施例方式無線能量可以用于控制由病人器官組織壁形成的腔體內流體和/或其它體內物 質的流動。那么輕輕壓縮至少一部分組織壁，可以影響腔體內的流動，而激勵被壓縮壁部分 使其收縮可以進一步影響腔體內的流動。本具體實施方式
的目標是提供一種適合的裝置或方法，用于控制由身體器官組織 壁形成的腔體內流體和/或其它體內物質的流動，從而至少基本上、甚至完全消除用于壓
21縮這些身體器官的現有植入設備所帶來的組織壁受損問題。根據本發明的這種目的，這里提供一種適合的裝置或方法，用于控制由身體器官 組織壁形成的腔體內流體和/或其它體內物質的流動，該裝置包含可植入的壓縮部件、激 勵部件和控制部件。壓縮部件用于輕輕地壓縮組織壁的某個部分以影響腔體內的流動，激 勵部件用于激勵這部分組織壁，當壓縮部件壓縮部分組織壁時，控制部件用于控制激勵部 件激勵這部分組織壁，從而使這部分組織壁的收縮進一步影響腔體內的流動。本發明提供一種壓縮部件與激勵部件的有利組合，它可以在兩個層次上影響身體 器官的腔體內流體和/或其它體內物質的流動。因此，壓縮部件通過給部分組織壁施加微 弱的作用力可以輕輕地壓縮組織壁，而激勵部件可以激勵所壓縮的組織壁部分，從而獲得 對腔體中流動的最終期望影響效果。短語“輕輕地壓縮部分組織壁”應當理解為在壓縮部 分組織壁時基本上沒有妨礙組織壁內的血液循環。因此，控制腔體內流動的方法和適合裝置都可以根據不同的具體實施方式
進行實 現，且特點如下優選方案是，當壓縮部件壓縮組織壁部分時，激勵部件適合激勵組織壁部分的不 同區域，而控制部件可以控制激勵部件斷續并單獨地激勵組織壁部分的區域。這種斷續并 單獨地激勵器官組織壁部分的不同區域，允許在本發明裝置工作期間組織壁部分的組織基 本上保持正常的血液循環。壓縮部件與激勵部件的這種組合使得本發明的裝置或方法可以應用于任何身體 器官的任何地方，特別是管狀的身體器官，但不限于此。與以前限于電激勵機能失常的括約 肌的激勵部件相比，這種組合在本領域具有非凡的領先性。在使用本發明的大多數應用中，每日都需要調節植入的壓縮部件。因此，在本發明 的優選具體實施方式
中，壓縮部件是可調的，從而使得能夠按照要求調整對壁部的壓縮。其 中，控制部件控制所述壓縮部件，從而調整對壁部的壓縮。控制部件可以同時分別控制壓縮 部件和激勵部件。在控制部件控制壓縮部件改變對壁部的壓縮時，控制部件可以選擇控制 激勵部件進行激勵或者不激勵所述壁部。最初，可以通過以下方式來校準壓縮部件使用控制部件控制激勵部件對組織壁 部分進行激勵，同時控制壓縮部件調整對壁部的壓縮，直到達到所期望的腔體內流動限制 要求。流動限制本發明的裝置特別適用于限制身體器官的腔體內流體和/或其它體內物質的流 動。因此，在本發明的主要具體實施方式
中，壓縮部件適合壓縮組織壁部分，以至少限制腔 體內的流動，而控制部件控制激勵部件，使得受壓縮的壁部收縮，這樣可至少進一步限制腔 體內的流動。具體地說，壓縮部件適合將壁部壓縮為受壓狀態，在這種狀態下，受壓的壁部 的血液循環基本不受限制，而腔體內的流動受到至少限制；控制部件控制激勵部件，使得組 織壁部分收縮，這樣在壁部通過壓縮部件而處于受壓狀態時可至少進一步限制腔體內的流 動。可以分別控制壓縮部件和激勵部件進行壓縮和激勵，其控制程度取決于在本發明 裝置的特定應用中所期望達到的流動限制。因此，根據第一種流動限制要求，控制部件控制 壓縮部件壓縮壁部，從而使腔體內的流動受限制或停止。控制部件控制激勵部件激勵受壓的壁部使其收縮，從而使腔體內的流動進一步受到限制或更安全地停止。更準確地說，控制 部件能夠以第一種模式控制激勵部件，從而激勵受壓的壁部以進一步限制或停止腔體內的 流動，并且a)以第二種模式控制激勵部件，終止對壁部的激勵以增加腔體內的流動；或者b)以第二種模式控制激勵部件和壓縮部件，終止對壁部的激勵，并釋放壁部，恢復 腔體內的流動。腔體內流體和/或其它體內物質的運動在一種具體實施方式
中，壓縮部件適于壓縮壁部，以限制或改變腔體內的流動，而 控制部件控制激勵部件逐漸地激勵受壓的壁部，引起壁部收縮，使腔體內的流體和/或其 它體內物質沿著腔體的順流方向或逆流方向移動。激勵控制裝置可以控制激勵部件一次激勵組織壁部分的一個或多個區域，例如依次激 勵不同區域。而且，控制裝置還可以控制激勵裝置沿著組織壁部分循環地傳播激勵，優選按 照確定的激勵模式。為了達到激勵時所期望的組織壁響應，控制裝置優選控制激勵部件循 環地改變對壁部的激勵強度。在本發明的優選具體實施方式
中，控制裝置優選利用脈沖串中的脈沖控制激勵部 件間斷地激勵壁部的不同區域。至少分別利用第一脈沖串和第二脈沖串重復地對壁部的第 一區域和第二區域進行激勵，這樣第一脈沖串和第二脈沖串要隨著時間相互切換。例如，利 用第一脈沖串激勵第一區域，同時沒有用所述的第二脈沖串激勵第二區域，反之亦然。另一 種方案是，相互切換第一和第二脈沖串，但第一和第二脈沖串至少有部分相互重疊。可以用不同的方式配置脈沖串。因此，控制裝置可以控制激勵部件改變脈沖串中 脈沖的幅度、每個脈沖串中單個脈沖的占空比、脈沖串中每個脈沖的寬度、每個脈沖串的長 度、脈沖串中脈沖的重復頻率、脈沖串的重復頻率、每個脈沖串中的脈沖數量和/或脈沖串 之間的時間間隔。可以使用幾種不同配置的脈沖串來實現期望的效果。在控制裝置控制激勵部件改變脈沖串之間的間隔周期的情況下，其中脈沖串分別 激勵各自的壁部區域，也可以控制脈沖串之間每個間隔周期(off time period)持續足夠 長，以基本恢復該區域中的血液循環，而在間隔期間不激勵后一區域。電激勵部件適合包含至少一個、優選多個電氣元件，例如電極，用于通過電脈沖接 合和激勵組織壁部分。可以選擇將電氣元件放置在彼此相對固定的方位上。控制裝置控制 電激勵部件為電氣元件提供能量，一次為一個或一次為一組提供。優選地，控制裝置控制電 激勵部件通過電脈沖循環地為每個電氣元件提供能量。控制裝置控制激勵部件為電氣元件 提供能量，可以選擇依次一次為一個電氣元件提供能量，或者同時為多組電氣元件提供能 量。此外，也可以隨機地或按照預先確定的模式依次為多組電氣元件提供能量。這些電氣元件可以任何式樣形成。這些電氣元件優選組成伸長樣式，其中電氣元 件應用于病人的器官組織壁，電氣元件的伸長樣式沿著器官組織壁進行延長，而元件鄰接 各自的組織壁部分區域。電氣元件的伸長樣式可以包括一行或多行沿著器官組織壁延伸的 電氣元件。每行電氣元件可以形成直線型、螺旋型或鋸齒型路徑，或任何樣式的路徑。控制 設備可以控制激勵部件沿著電氣元件的伸長樣式的縱向連續為電氣元件提供能量，方向與 病人腔體的流動相反或相同。
按照本發明的一種優選具體實施方式
，電氣元件形成多個組，其中這些組形成按 照病人腔體內流動的方向沿著病人器官進行延伸的許多組。各個組的電氣元件形成的路徑 至少有部分繞著病人的器官延伸。在第一種替代方案中，各個組的電氣元件可以在病人腔 體的不同側面上形成兩個以上的元件路徑，優選基本上與病人腔體內的流動方向垂直。控 制設備可以控制激勵部件隨機地或按照預先確定的模式為多組中的電氣元件提供能量。另 一種方案是，控制裝置可以控制激勵部件連續地為多組中的電氣元件組提供能量，方向與 病人腔體內的流動方向相反或相同，或者從基本上位于被壓縮組織壁中心的位置開始沿著 所述的兩個方向進行。例如，多個已獲得能量的電氣元件組形成已獲能電氣元件前進波， 如上文所述；也就是說，控制裝置可以控制激勵部件為多組電氣元件提供能量，從而已獲能 電氣元件形成兩波已獲能電氣元件，所述兩波已獲能電氣元件同時從被壓縮組織壁部分中 心、以相反的方向向著電氣元件伸長樣式的兩端前進。機械操作這里機械操作壓縮/激勵單元中壓縮部件的操作裝置可能是不可膨脹的。此外， 操作裝置可以包括伺服系統，所述伺服系統包括變速箱。術語“伺服系統”涵蓋伺服機構的 正常定義，即通過很少的能量控制許多能量的自動裝置，該術語涵蓋的另一種或附加的定 義是，將作用在大幅度運動元件上的微弱力改變成作用在另一個小幅度運動元件上強力的 機構。操作裝置優選以非磁和/或非手動的方式操作壓縮部件。可以將運轉的馬達連接到 操作裝置上。該操作裝置可以執行至少一種可逆的功能，并且馬達能夠逆轉這項功能。液壓操作這里操作裝置通過液壓操作壓縮/激勵單元中的壓縮部件，它包括調節壓縮部件 的液壓裝置。在本發明的一種具體實施方式
中，液壓裝置包括壓縮部件中的貯液室和可擴展/ 可收縮腔體，其中操作裝置分配貯液室中的液體，可以擴展該腔體，分配該腔體中的液體， 可以收縮貯液室。該腔體由與病人器官的壁部鄰接的壓縮部件氣囊所限定，因此該腔體擴 展時病人的組織壁部分就受壓，而該腔體收縮時組織壁部分就釋放。另一種方案是，該腔體由可以移動相對較大的壓縮部件收縮元件的伸縮管所限 定，例如與組織壁部分鄰接的大氣囊，這樣伸縮管收縮時病人的組織壁部分就被壓縮，伸縮 管伸展時組織壁部分就釋放。因此，向伸縮管添加相對較少的一些流體就會引起組織壁部 分增加較大的壓縮量。也可以設計適當的活塞/缸體機構來代替這樣的伸縮管。這里這種液壓裝置包括壓縮部件中的一種腔體，本發明的裝置可以按照以下列出 的選項進行設計。1)貯液室包括第一和第二壁部，操作裝置使第一和第二壁部相對移動，從而改變 貯液室的體積，這樣將貯液室的流體分配到該腔體中，或者從腔體分配到貯液室中。la)通過至少一種磁裝置、液壓裝置或電控裝置，貯液室的第一和第二壁部相互之 間可以相對移動。2)該裝置包括位于貯液室和該腔體之間的流體管，其中貯液室形成流體管的一部 分。該流體管、貯液室和裝置都沒有任何單向閥。貯液室形成一種體積可變的流體腔室，并 通過減小該腔室的體積將流體從腔室分配到腔體中，通過擴大該腔室的體積從腔體回抽流 體。此外，該裝置還包括一種操作貯液室的馬達，這種馬達包含貯液室的一個可移動壁，用于改變腔室的體積。在本發明的特定具體實施方式
中，操作裝置包括一種與液壓裝置連接的逆向伺服 系統。術語“逆向伺服”可以理解為一種將作用在小幅度運動元件上的強力轉變為作用在 另一個大幅運動元件上微弱力的機構；即正常伺服機構的逆向功能。因此，通過這種逆向伺 服系統，體積較小的貯液室中流體量的較小變化就可以轉變為較大貯液室中流體量的很大 變化。這種逆向伺服系統特別適用于手動操作的情況。控制裝置的設計這種控制裝置適合從病人體外控制壓縮/激勵單元。控制裝置優選由病人操作。 例如，控制裝置可以包含手動操作的開關，用于打開和關閉壓縮/激勵單元，其中該開關適 合植入病人皮下并從病人體外進行手動或磁力操作。另一種方案是，控制裝置包含手持式 無線遙控器，它便于病人進行打開和關閉壓縮/激勵單元的操作。還可以將無線遙控器設 計成就像病人身上的手表一樣使用。這種像手表一樣的遙控器可以將因病人身體而引起的 控制信號發送給該裝置植入體內的信號響應部分。通過下述方式可以控制從外部能量源傳輸無線能量將來自第一電路的電脈沖應 用于外部能量源以傳輸無線能量，電脈沖有前沿和后沿；改變電脈沖的連續前沿與后沿之 間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度；傳輸無 線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或第二時間間 隔的長度。因此提供了一種控制無線能量傳輸的方法，該方法包括來自第一電路的電脈沖應用于外部傳輸設備以傳輸無線能量，電脈沖有前沿和后 沿；改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后 沿與前沿之間的第二時間間隔長度；傳輸無線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/ 或第二時間間隔的長度。同時還提供了一種適合將無線能量從放置在人體外部的能量傳輸設備傳輸到體 內內部接收器的裝置，該裝置包括將電脈沖供應給外部傳輸設備的第一電路，所述的電脈沖有前沿和后沿，所述的 傳輸設備適合供應無線能量；其中，調整該電路可以改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和 /或電脈沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度；而傳輸的無線能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或第二 時間間隔的長度。
現將參考附圖對本發明進行更詳細的說明，其中圖1是原理框圖，說明了向電操作醫療設備精確供應能量的一種裝置。圖2是更為詳細的裝置框圖，該裝置用于控制向植入病人體內的電操作醫療設備 供應無線能量的傳輸。
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圖3是電路原理圖，根據一種可能的實現示例，說明了一種用于控制無線能量傳 輸的裝置建議設計。圖4-12是在根據圖3中的電路圖實現本發明的方法和裝置時所獲得的各種測量 值圖表。圖13a_13e說明了根據本發明裝置的一般具體實施方式
的不同工作狀態。圖13f_13h說明了所述一般具體實施方式
的改變的不同工作狀態。圖13i_13k說明了所述一般具體實施方式
的改變的可替換工作模式。圖14是根據本發明裝置的優選具體實施方式
的縱向剖面圖，包括壓縮部件和電 激勵部件。圖15是圖10中沿直線III-III的剖面圖。圖16是與圖11所示的相同剖面圖，但該裝置處于不同的工作狀態。圖17a是顯示一種修改的脈沖示例的圖表。圖17b是顯示一種修改的脈沖串示例的圖表。
具體實施例方式簡單地說，傳輸的無線能量來自位于病人體外的外部能量源，并由病人體內的內 部能量接收器接收。內部能量接收器與植入病人體內的電操作醫療設備相連接，直接或間 接地將所接收的能量供應給醫療設備。確定內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用 的能量平衡，然后根據所確定的能量平衡控制無線能量的傳輸。因此，能量平衡精確地表示 了確切需要的能量數量，這些能量足以使醫療設備正常工作，而不會引起溫升過高。在圖1中，顯示了一種向植入在病人體內的電操作醫療設備100精確供應能量的 布置圖，病人的皮膚用豎線S表示，它將病人的體內“Int”與體外“Ext”隔開。醫療設備 100與內部能量接收器102相連，接收器同樣位于病人體內，優選僅位于皮膚S下面。一般 說來，能量接收器102可以放置在腹部、胸部、肌肉筋膜(例如腹肌壁)、皮下，或者其它適 合的位置。能量接收器102適于接收來自外部能量源104的無線能量E，能量源位于皮膚S 外部、能量接收器102的附近。如本領域的人員所知，無線能量E—般可以通過適當的TET設備傳輸，例如包含初 級線圈和次級線圈的設備，初級線圈設置在能量源104中，而鄰近的次級線圈設置在能量 接收器102中。當電流流過初級線圈時，能量以電壓形式感應到次級線圈中，將所述輸入能 量存儲在諸如電池或電容器等能量存儲裝置或蓄能器中后，可以用來操作醫療設備。但是， 本發明一般不限于特定的能量傳輸技術、TET設備或能量存儲裝置，并可以使用任何種類的 無線能量。如上所述，基于確定的能量平衡，通過外部控制單元106對能量源104進行控制， 調整傳輸能量的數量。為了傳輸適當的能量數量，可以通過與醫療設備100相連的內部控 制單元108來確定能量平衡以及需要能量數量。因此，可以安排控制單元108接收通過適 當的傳感器或類似物而獲得的各種測量值，圖中未示出這些傳感器或類似物，用它們測量 醫療設備100的某些特征，測量值以某種方式反映了醫療設備100正常工作需要的能量數 量。此外，為了提供反映病人狀況的參數，也可以通過適當的測量裝置或傳感器檢測病人當 前的生理狀況。因此，可以將這些特征和/或參數與醫療設備100的當前狀態關聯，例如功耗、工作模式和溫度，也可以與病人的生理狀況關聯，例如反映其狀況的體溫、血壓、心跳和 呼吸。此外，也可以將一種能量存儲裝置或蓄電池與能量接收器102連接起來，用于積 聚接收到的能量，以備醫療設備100以后使用，圖中未示出能量存儲裝置或蓄電池。另一種 方案或要補充的是，這種能量存儲裝置的特征也可以被測量，這些特征也反映了需要多少 能量。能量存儲裝置可以是電池，因此測量的特征可以與電池的當前狀態關聯，例如電壓、 溫度等。可以清楚地理解，為了給醫療設備100提供足夠的電壓和電流，同時為了避免過度 發熱，應當通過適當接收來自能量接收器102的能量，即，既不太多也不太少，來優化地對 電池進行充電。能量存儲裝置也可以是具有相應特征的電容器。例如，可以采用通常的方法測量電池特征，以確定電池的當前狀態，然后將這些狀 態信息以適當的存儲方式保存在內部控制單元108中。因此，一旦有了新的測量值，就可以 相應地更新存儲的電池狀態信息。這樣，通過輸入適當的能量就可以“校準”電池的狀態， 從而使電池維持在最優狀態。因此，基于上文提及的傳感器或測量裝置的測量值，內部控制單元108適于確定 能量平衡和/或當前需要多少能量(單位時間的能量或積聚的能量)，這些傳感器或測量裝 置位于醫療設備100上、或病人身上、或能量存儲裝置(如果使用的話)上、或其任何組合 上。內部控制單元108還進一步與內部信號發射器110連接，所述內部信號發射器用于將 反映了確定需要多少能量的控制信號傳輸給外部信號接收器112，該接收器與外部控制單 元116相連接。然后，作為對所接收到控制信號的響應，可能會調整從能量源104傳輸的能 量數量。可替換地，可以直接將傳感器測量值傳輸給外部控制單元106，其中外部控制單元 106可以確定能量平衡和/或當前需要多少能量，因此外部控制單元106中集成了上文所描 述的內部控制單元108的功能。在這種情況下，可以省略內部控制單元108，而傳感器測量 值直接提供給信號發射器110，它將測量值發送給接收器112和外部控制單元106。然后， 外部控制單元106基于所述傳感器測量值就可以確定能量平衡以及當前需要的能量數量。因此，本解決方案利用了表示所需能量的反饋信息，這一種方案比前一種更有效， 因為它是基于實際使用的能量，該能量與接收到的能量進行比較，例如關于能量數量的差 異，或者與醫療設備使用能量的速度相比較的能量接收速度。醫療設備可以將接收到的能 量用于消耗或存儲在能量存儲裝置中或類似用途。如果相關和需要，將會使用上文討論的 不同參數，并作為確定實際能量平衡的工具。但是，這些參數本身也可以是需要的，用于內 部地動作以便特定地操作醫療設備。內部信號發射器110和外部信號接收器112可以被實現為使用適合信號傳輸方式 的獨立單元，這些方式如無線電、IR(紅外)或超聲信號。可替換地，信號發射器110和信 號接收器112可以分別集成在內部能量接收器102和能源104中，從而能以與能量傳輸相 反的方向傳送控制信號，使用的傳輸技術基本上是相同的。可以對控制信號進行調頻、調相 或調幅處理。總之，圖1所示的能量供應布置方案基本上按照以下方式進行工作。首先由內部 控制單元108確定能量平衡。反映需要能量數量的控制信號S也由內部控制單元108產生， 控制信號S從信號發射器110傳輸到信號接收器112。可替換地，如上文所述，可以改由外部控制單元106來確定能量平衡，這取決于實現。在這種情況下，控制信號S可能會攜帶來 自各種傳感器的測量結果。然后，外部控制單元106基于確定的能量平衡調整能量源104 發射出的能量數量，例如響應接收到的控制信號S。在連續的能量傳輸期間，可能會以一定 的時間間隔斷續地重復這個過程，或者可以在能量傳輸期間以更不連續或更連續的方式執 行這個過程。一般可以通過調節能量源104的各種傳輸參數來調整傳輸能量的數量，這些參數 例如電壓、電流、幅度、波頻以及脈沖特征。圖2顯示了如何將接收到的能量供應給醫療設備200并由其使用的不同具體實施 方式。與圖1的實施例類似，內部能量接收器202接收來自外部能量源204的無線能量E， 外部能量源204由傳輸控制單元206控制。內部能量接收器202可以包括恒壓電路，圖中 用虛線框“恒壓V”表示，用于以恒定電壓給醫療設備200供應能量。內部能量接收器202 還可能包含恒流電路，圖中用虛線框“恒流C”表示，用于以恒定電流給醫療設備200供應能 量。醫療設備200包含一種能量消耗部件200a，它可能是電機、泵、限制裝置或其它需 要電能操作的醫療裝置。醫療設備200還可能包括能量存儲裝置200b，用于存儲內部能量 接收器202供應的能量。因此，供應的能量可能直接由能量消耗部件200a消耗，或者由能 量存儲裝置200b存儲，或者供應的能量部分被消耗部分存儲。醫療設備200還可能包含一 種能量穩定單元200c，用于穩定內部能量接收器202供應的能量。因此，可以用波動的方式 供應能量，這就需要在被消耗或存儲之前對其進行穩定。在由醫療設備200消耗和/或存儲之前，內部能量接收器202供應的能量可以進 一步由單獨的能量穩定單元208進行積聚和/或穩定，該單元位于醫療設備200的外部。可 選擇地，能量穩定單元208與內部能量接收器202集成在一起。在每種情況下，能量穩定單 元208可以包含恒壓電路和/或恒流電路。應當注意，圖1和圖2顯示了一些各種功能組件和元件如何布置和相互連接的可 能實現選擇，但不限于這些。但是，本發明領域的技術人員很容易就可以認識到可以做許多 改變和更改。因此提供一種用于控制無線能量傳輸的方法，這些無線能量供應給植入病人體內 的電操作醫療設備。傳輸的無線能量來自位于病人體外的外部能量源，由位于病人體內的 內部能量接收器接收，內部能量接收器與醫療設備連接，為其直接或間接供應接收到的能 量。確定內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間的能量平衡，然后基于確 定的能量平衡控制來自外部能量源的無線能量傳輸。還提供一種用于控制無線能量傳輸的裝置，這些無線能量供應給植入病人體內的 電操作醫療設備。這種裝置適合傳輸來自位于病人體外的外部能量源的無線能量，這些能 量由位于病人體內的內部能量接收器接收，內部能量接收器與醫療設備連接，為醫療設備 直接或間接供應接收到的能量。此外，這種裝置還適于確定內部能量接收器接收到的能量 與醫療設備使用能量之間的能量平衡，并根據確定的能量平衡控制來自外部能量源的無線 能量傳輸。所述方法和裝置可以根據如下的不同具體實施方式
和特征進行實現。可以通過感應將無線能量從外部能量源中的初級線圈傳輸到內部能量接收器的
28次級線圈中。可以檢測能量平衡的變化，以基于檢測到的變化控制無線能量的傳輸。也可 以檢測內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間的差值，并基于檢測到的能 量差值控制無線能量的傳輸。在控制能量傳輸時，如果檢測到的能量平衡變化意味著能量平衡在增加，則可以 減少傳輸無線能量，反之亦然。減少/增加能量傳輸還應與檢測到的變化率相對應。如果檢測到的能量差值意味著接收到的能量多于使用的能量，則可以進一步減少 傳輸無線能量，反之亦然。那么，減少/增加能量傳輸應與檢測到的能量差值大小相對應。如上文所述，醫療設備使用的能量可以用于操作醫療設備工作，和/或存儲在醫 療設備的至少一個能量存儲裝置中。在一種情況中，基本上所有能量都用于醫療設備(例如由圖2中的消耗部件200a 消耗)，用于操作醫療設備。在這種情況下，能量可以在醫療設備的至少一個能量穩定單元 中穩定后被消耗。在另一種情況中，醫療設備使用的所有能量基本上都存儲在至少一個能量存儲裝 置中。還有一種情況是，醫療設備使用的能量部分被消耗以操作醫療設備，部分存儲在至少 一個能量存儲裝置中。在將能量直接或間接地供應給醫療設備之前，內部能量接收器接收到的能量可以 由電容器進行穩定。可以直接或間接地測量內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲的 能量總量之間隨著時間的差值，然后基于檢測到的總量差的變化可以確定能量平衡。在供應給醫療設備之前，內部能量接收器接收到的能量可進一步在能量穩定單元 中積聚和穩定。在這種情況下，基于檢測到的消耗和/或存儲能量數量隨著時間的變化可 以確定能量平衡。此外，通過確定與消耗和/或存儲能量多少相關的電氣參數測量值隨著 時間的導數，可以檢測消耗和/或存儲能量數量的變化，其中初始給定時刻的導數對應初 始給定時刻的變化率，變化率包括變化的方向和速度。基于檢測到的電氣參數變化率，可以 進一步確定該導數。內部能量接收器接收到的能量以至少一個恒定電壓供應給醫療設備，其中該恒定 電壓是由恒壓電路產生。在這種情況下，可以用至少兩個不同的電壓供應能量，所述兩個不 同的電壓包括所述至少一個恒定電壓。內部能量接收器接收到的能量也可以至少一個恒定電流供應給醫療設備，其中該 恒定電流是由恒流電路產生。在這種情況下，可以用至少兩個不同的電流供應能量，所述兩 個不同的電流包括這至少一種恒定電壓。基于檢測到的內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之 間的差值，也可以確定能量平衡。檢測的差值與至少一種電氣參數測量值隨著時間的積分 相關，而該電氣參數與能量平衡相關。在這種情況下，可以在參數-時間圖中畫出隨著時間 的該電氣參數的值，所畫曲線圖下方的面積大小確定了積分值。該電氣參數的積分可以與 能量平衡相關，該積分是內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之 間的累積差值。醫療設備中的能量存儲裝置可以包含至少一個可充電電池、蓄電池或電容器。能 量穩定單元可以包含至少一個蓄電池、電容器或適于穩定所接收能量的半導體。
在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置之前，當 這些能量在能量穩定單元中積聚和穩定時，可以以至少一個恒定電壓將能量供應給醫療設 備和/或能量存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。在這種情況下，將可以用兩種不同的電 壓為醫療設備和能量存儲裝置供能，其中至少一個電壓是恒定的，所述恒定電壓由恒壓電 路保持恒定。可替換地，在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝 置之前，當所述能量在能量穩定單元中積聚和穩定時，可以以至少一個恒定電流將能量供 應給醫療設備和/或能量存儲裝置，恒流電路保持電流的恒定。在這種情況下，將可以用兩 個不同的電流為醫療設備和能量存儲裝置供能，其中至少一個電流是恒定的，所述恒定電 流由恒流電路保持恒定。最初傳輸的無線能量可以根據預定的功耗和存儲速度之和而定。在這種情況下， 當已經傳輸了預定的能量總量時，就可以關閉無線能量的傳輸。然后，在通過操作醫療設備 工作被消耗掉和/或存儲在能量存儲裝置中之前，內部能量接收器接收到的能量也會在能 量穩定單元中積聚和穩定，直到消耗和/或存儲了預定的能量總量。此外，可以首先按預定的能量速度傳輸無線能量，然后基于能量平衡進行傳輸，通 過檢測能量穩定單元中積聚的能量總量可以確定能量平衡。可替換地，通過檢測能量穩定 單元中當前已積聚能量多少的變化來確定能量平衡。在另一種可替換方案中，通過檢測能 量穩定單元中當前已積聚能量多少的變化方向和速度來確定能量平衡。可以控制無線能量傳輸，從而內部能量接收器的接收速度與能量消耗和/或存儲 速度相對應。在這種情況下，當消耗預定的能量總量時，可以關閉無線能量傳輸。內部能量接收器接收的能量首先在能量穩定單元中，并在其中進行穩定，然后由 醫療設備消耗或存儲，直到消耗了預定的能量總量。在這種情況下，可以基于檢測到的能量 穩定單元中積聚的能量總量來確定能量平衡。可替換地，通過檢測能量穩定單元中當前已 積聚能量數量的變化來確定能量平衡。在另一種可替換方案中，通過檢測能量穩定單元中 當前已積聚能量多少的變化方向和速度來確定能量平衡。如與圖1相關的內容中所提及，可以使用適合的傳感器來測量醫療設備的某些特 征，和/或檢測病人的當前狀況，這些特征或狀況以某種方式反映了醫療設備正常工作需 要的能量數量。因此，可以確定醫療設備的電氣和/或物理參數，和/或病人的身體參數， 然后按照基于所述參數確定的傳輸速度來傳輸能量。此外，可以控制無線能量傳輸，傳輸的 能量總量是基于所述參數。內部能量接收器接收的能量首先積聚在能量穩定單元中，并在其中進行穩定，然 后進行消耗，直到消耗了預定的能量總量。可以進一步控制無線能量傳輸，使內部能量接收 器的接收速度與預定的能量消耗速度相對應。此外，可以確定醫療設備的電氣和/或物理參數，和/或病人的身體參數，以便基 于所述參數確定傳輸能量的總量。在這種情況下，內部能量接收器接收的能量首先積聚在 能量穩定單元中，并在其中進行穩定，然后進行消耗，直到消耗了預定的能量總量。按照預定的存儲速度，能量存儲在能量存儲裝置中。當已存儲了預定總量的能量 時則可以關閉無線能量傳輸。可以進一步控制無線能量傳輸，使內部能量接收器的接收速 度與預定的存儲速度相對應。
醫療設備的能量存儲裝置可以包含第一存儲裝置和第二存儲裝置。其中，內部能 量接收器接收的能量首先存儲在第一存儲裝置中，然后在以后階段將能量從第一存儲裝置 供應給第二存儲裝置。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，可以由不同的方法確定能量平 衡。第一，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的能量數量來確定能量平衡，然后可以控制無 線能量傳輸，使第二存儲裝置的存儲速度與內部能量接收器的接收速度相對應。第二，基于 檢測到的第一存儲裝置中存儲的能量總量來確定能量平衡。第三，通過檢測第一存儲裝置 中當前存儲的能量數量的變化來確定能量平衡。第四，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲 的能量數量的變化方向和速度來確定能量平衡。穩定后的能量可以恒定的電流首先從第一存儲裝置供應給第二存儲裝置，直到第 二存儲裝置的測量電壓達到預定的最大電壓，恒流電路保持電流的恒定，此后以恒定的電 壓從第一存儲裝置供能給第二存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。在這種情況下，當達到 預定的最小能量傳輸速度時就關閉無線能量傳輸。可以進一步控制能量傳輸，使內部能量接收器接收的能量數量與存儲在第二存儲 裝置中的能量多少相符。在這種情況下，可以控制能量傳輸，使內部能量接收器的接收速度 與第二存儲裝置的能量存儲速度相符。也可以控制能量傳輸，使內部能量接收器接收的能 量總量與第二存儲裝置存儲的能量總量相符。在已經存儲了預定總量的能量而關閉無線能量傳輸的情況下，可以確定第一個能 量存儲進程中的醫療設備的電氣和/或物理參數，和/或病人的身體參數。基于所述參數， 可以在隨后的能量存儲進程中存儲預定總量的能量。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將能 量以一定的存儲速度存儲在能量存儲裝置中，存儲速度基于所述參數確定。在這種情況下， 將一定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，能量總量基于所述參數確定。然后當存儲了所 述總量的能量后，將會自動關閉無線能量傳輸。可以進一步控制無線能量傳輸，使內部能量 接收器的能量接收速度與存儲速度相符。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將一 定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，能量總量基于所述參數確定。然后控制無線能量傳 輸，使內部能量接收器接收的能量總量與存儲的能量總量相符。此外，當存儲了所述總量的 能量后，將會自動關閉無線能量傳輸。當用于醫療設備的能量部分被消耗、部分被存儲時，可以基于預定的能量消耗速 度和預定的能量存儲速度控制無線能量的傳輸。在這種情況下，當接收了用于消耗和存儲 的預定總量能量時，會關閉能量的傳輸。當接收了用于消耗和存儲的預定總量能量時，也會 關閉能量的傳輸。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以按照 一定的單位時間傳輸速度傳輸用于消耗和存儲的能量，傳輸速度基于所述參數確定。傳輸 能量的總量也可以基于所述參數確定。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以按照 一定的供應速度將能量從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗，供應速度基于所述參數 確定。在這種情況下，從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗的能量總量可以基于所述參數確定。當確定了醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身體參數后，就可以將一 定總量的能量從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗，其中，供應的能量總量基于所述 參數確定。當內部能量接收器接收的能量積聚在能量穩定單元中并在能量穩定單元中進行 穩定時，可以基于能量穩定單元中的積聚速度來確定能量平衡，使能量存儲裝置的存儲速 度與內部能量接收器的能量接收速度相符。當檢測到內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之間有 差異時，且檢測到的差值與至少一種電氣參數測量值隨著時間的積分有關，該參數與所述 能量平衡有關，該積分可以是與能量平衡有關的監測電壓和/或電流的積分。當確定了與消耗和/或存儲能量總量相關的電氣參數測量值隨著時間的導數時， 可以對于與能量平衡有關的監測電壓和/或電流而確定導數。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，第二存儲裝置可以直接或間接 地為醫療設備供應能量。其中，差值的變化與積聚在第一存儲裝置中的能量數量的變化相 符。然后通過檢測第一存儲裝置的能量存儲速度隨著時間的變化可以確定能量平衡，能量 平衡與該變化相符。通過確定表示存儲能量數量的測量電氣參數隨著時間的導數，也可以 檢測存儲能量數量的變化，該導數與存儲能量數量的變化相符。也可以檢測該電氣參數的 變化率，該導數與該變化率相關。這種電氣參數可以是與能量平衡有關的測量電壓和/或 電流。第一存儲裝置可以包含至少一個電容器和半導體，而第二存儲裝置包含至少一 個可充電電池、蓄電池和電容器。如上文所述，無線能量可以通過感應從外部能量源中的初級線圈傳輸到內部能量 接收器中的次級線圈。但是，無線能量也可以通過非感應方式傳輸。例如，無線能量也可以 通過聲音與壓力變化、無線電或光等方式傳輸。無線能量也可以通過電場以脈沖或波的形 式傳輸。當以脈沖的形式將無線能量從外部能量源傳輸到內部能量接收器時，通過調整脈 沖寬度就可以控制無線能量的傳輸。當直接或間接測量內部能量接收器接收到的能量總量與消耗的能量總量之間隨 著時間的差值時，可以通過檢測該差值的變化確定能量平衡。在這種情況下，通過確定與所 消耗能量數量相關的電氣參數測量值隨著時間的導數，可以檢測所消耗能量數量的變化， 該導數與所消耗能量多少的變化率相符，其中變化率包括變化的方向與速度。然后可以檢 測該電氣參數的變化率，所述導數與檢測的變化率相關。當使用能量存儲裝置中的第一和第二存儲裝置時，可以使第一存儲裝置的充能速 度比第二存儲裝置的相對較高，由此可以相對較快地充能。也可以使第一存儲裝置進行多 個單獨充能時段充能，比第二存儲裝置的充能頻率更高，由此從充能機會方面講使用時間 更長。第一存儲裝置包含至少一個電容器。通常，只對第一存儲裝置充能，且充能頻率通常 比第二存儲裝置所需要的高。當需要對第二存儲裝置充能時，為了減少充能所需要的時間，以多時段方式對第 一存儲裝置充能，這樣就可以相對較低的充能速度在第一存儲裝置的充能時間間隔為第二存儲裝置充能。當確定了醫療設備的電氣參數時，可以基于所述參數控制第二存儲裝置的 充能。在第二存儲裝置中儲能可以采用恒流或恒壓電路。通過下述方式可以控制從外部能量源傳輸無線能量將來自第一電路的電脈沖應 用于外部能量源以傳輸無線能量，電脈沖有前沿和后沿；改變電脈沖的連續前沿與后沿之 間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度；傳輸無 線能量，傳輸的能量由具有變化功率的電脈沖產生，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，當改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的頻率基本不變。在應 用電脈沖時，電脈沖保持不變，除非改變第一和/或第二時間間隔。當改變第一和/或第二 時間間隔時，電脈沖的幅度基本恒定。此外，只要改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一 時間間隔長度就可以改變該電脈沖。可以連續地供應包含兩個或多個電脈沖的脈沖串。其中，在應用脈沖串時，在脈沖 串的起始位置具有第一電脈沖，而在脈沖串的末端具有第二電脈沖。可以連續地供應兩個 或多個脈沖串，其中連續的第一個脈沖串的第二電脈沖后沿與第二脈沖串的第一電脈沖前 沿之間的第二時間間隔長度是變化的。在應用電脈沖時，電脈沖可以具有基本恒定的電流和基本恒定的電壓。電脈沖也 可以具有基本恒定的電流和基本恒定的電壓。此外，電脈沖還可以具有基本恒定的頻率。脈 沖串內的電脈沖同樣也具有基本恒定的頻率。當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，通過改變 第一與第二時間間隔改變該電磁場，而電磁場可以將電脈沖感應到內部能量接收器中，感 應的脈沖攜帶了傳輸給內部能量接收器的能量。因此，無線能量就以基本純感應方式從外 部能量源傳輸到了內部能量接收器。第一電路釋放電脈沖，所述電脈沖具有這樣的頻率和/或連續脈沖前沿之間的時 間周期，以便當改變第一和/或第二時間間隔時，產生的傳輸能量也改變。在應用電脈沖 時，電脈沖具有基本恒定的頻率。由第一電路與外部能量源組成的電路可以具有一個特征時間周期或第一時間常 數，在有效地改變傳輸的能量時，這種頻率時間周期可以在該第一特征時間周期或時間常 數的范圍內，或更短。盡管已經利用具體的實施例對本發明進行了描述，但這種描述大體上是想闡明本 發明的概念，而不應看作是對本發明范圍的限制。特別地，本領域的技術人員會很容易地認 識到上文描述的具體實施方式
和實施例都可以實現為一種方法和一種裝置。本發明和各 種可能的具體實施方式
在權利要求中都有概要闡述。可能的實現實施例的描述原理圖3顯示了本發明裝置的一種建議設計的電路圖，該裝置用于控制無線能量 的傳輸，或能量平衡控制系統。原理圖顯示的能量測量電路的輸出信號以2. 5V為中心，并 與能量的不平衡性成比例。2. 5V的信號電平意味著能量已平衡，如果電平下降到2. 5V以 下，能量由電源流入植入式設備，如果電平升高到2. 5V以上，則能量充入到電源中。電路的 輸出信號一般提供給A/D轉換器，并且所述輸出信號被轉換成數字格式。然后將該數字信 息發送給到外部的發射器中，使其可以調節傳輸電源的電平。另一種可能性是，如果平衡飄離了最大/最小窗口，讓一種完全的模擬系統將信息發送給外部的發射器，該系統利用比 較器將能量平衡電平與某個最大和最小閾值進行對比。原理圖3顯示了一種用于所述系統的電路實現，所述系統利用感應能量傳輸的方 式將電能從體外傳輸到植入式設備。感應能量傳輸系統一般使用一個外部傳輸線圈和一個 內部接收線圈。原理圖3中包含接收線圈Ll ；而未包含系統的傳輸部件。當然，能量平衡的總體概念的實施和信息傳輸到外部能量發射器的方式可以有許 多種不同的方式。原理圖3和上文描述的評估與傳輸信息的方法僅應當看作是如何實現控 制系統的實施例。電路細節在原理圖3中，符號Y1、Y2、Y3等表示電路中的測試點。在下文的曲線圖上能夠找 到對這些測試點的引用。圖中的元素和它們各自的值是在這種具體實現工作時的值，當然， 這種實現只是無窮多可能設計方案中的一種。為電路提供動力的能量由能量接收線圈Ll接收。在這種具體情況下，以25kHz的 頻率向植入式設備傳輸能量。能量平衡輸出信號出現在測試點Yi處。圖4中的圖表顯示了接收線圈Ll上的電壓Y7x，以及由該線圈接收的來自外部發 射器的輸入功率Υ9。功率圖Υ9經過標準化并且變化范圍在0-1之間，其中1表示最大功 率，而0表示沒有功率；因此Υ9顯示的不是接收功率大小的絕對值。原理圖中未示出功率 測試點Υ9，它是發射器信號功率的調幅信號。由圖中可以看出，當外部發射器的功率增加 時，接收線圈Ll上的電壓Υ7χ也增加。當電壓Υ7χ達到電源的實際充能電平時，由于電源 施加在接收線圈上的負載，植入式設備中的Cl開始使電壓Υ7χ隨著輸入功率的增加以非常 低的速度增加。接收線圈Ll與包含四個肖特基二極管Dlx-D4x的整流橋連接。圖5中的圖表顯 示了該整流橋的輸出電壓Υ7。電容器C6吸收來自整流橋的高頻充電電流，并與肖特基二 極管D3—起阻止25kHz的能量傳輸頻率進入電路的其它部分。這是非常有利的，因為是通 過Rl上的電壓來測量系統能量平衡的，所述Rl與C6-D3外部組合，將包含高電平的25kHz 交流充電電流。植入式設備的電源是電容器Cl。電容器C3是一個高頻解耦電容器。命名 為LOAD的電阻器是植入式設備中電源的虛擬負載。電源的電壓Y5與功率圖Y9 —起也顯 示在圖5中的圖表上。圖6的圖表中的電壓Y 3是大約4.8V的穩定電壓，用于操作運算放大器XI。通過 相當標準的線性電壓調整器對電壓Y3進行穩定，所述線性電壓調整器由MOSFET X2、穩壓 二極管D5、電容器C4以及電阻器R3組成。電容器C2是一個高頻解耦電容器。在圖6的圖 表中，調整器的輸入電壓為Y5，輸出電壓為Y3。運算放大器Xl與R6和R7 —起用于放大能量平衡信號，R6和R7將放大器電路的 增益設置為10倍。圖7的圖表中顯示的是電路的輸入信號。穩壓二極管Dl將Y4穩定在 大約2.74V左右。電容器C5對電壓Y4進行分流和高頻濾波。為了使能量平衡時輸出電壓 Yl的中心在2. 5V左右，Y4的部分直流電壓通過電阻器R8耦合到電壓Y2中。電壓Y2和Rl 上的電壓Y6基本相同，只是通過R9和C7略微濾除了高頻，并通過流經R8的電流進行了直 流偏移。在圖7的圖表中查詢，以比較Y6和Y2。圖8的圖表中的電路能量平衡輸出信號Yl和電壓Y6也非常接近。電壓Yl是經過放大10倍、直流偏移后的電壓，它以2. 5V為中心，而不是電壓Y6的以OV為中心。Yl處
的信號電壓值越高，2. 5V左右的直流中心點越容易與連接能量平衡輸出信號的電路進行接□。圖9中的圖表顯示了能量平衡信號Yl和植入式設備的電源上實際電壓之間的關 系。能量平衡信號是電源電壓Y5的導數。當能量平衡信號Yl與2. 5V的電壓電平負相關 時，Y5降低，當能量平衡信號與2. 5V的電壓電平正相關時，Y5電壓升高。能量平衡信號Yl 與2. 5V負相關或正相關的程度越大，電源電壓Y5升高或降低的越快。圖10中的圖表更清晰地顯示了另一種電路狀況下能量平衡信號與電源電壓Y5的 導數之間是相符的。曲線顯示的一種情況是，輸入電源的能量保持恒定，而在四個不連續的 步驟中負載在5mA和30mA之間變化。在第一個25ms期間負載為30mA，接下來的25ms中負 載為5mA，接著依次又是相同的30mA和5mA。當電源電壓Y5因30mA的負載而降低到一個 恒定電平時，導數為低于2. 5V的恒定電平，當電壓Y5增加時，導數電壓為一個正的恒定電 平。圖11中的兩個圖表顯示了一種復雜情況下電路中能量平衡信號Yl與能量不平衡 之間的關系，其中負載和輸入植入式設備的能量多少都是變化的。圖11中的第一個圖表顯 示的是進入電源的充電電流和負載電流兩條曲線。充電電流由IY12曲線表示，而負載電流 為IYlO曲線。圖11中的第二個圖表顯示的是第一個圖表中所示的交流電流產生的電壓 Y1。當由于能量不平衡而使電源中存儲的能量數量發生變化時，導數信號Yi快速響應這種 不平衡，如圖表所示。在系統中，使用能量平衡信號作為反饋信號發送給外部能量發射器，使外部能量 發射器能夠根據能量不平衡性調整傳輸的能量，有可能維持最優的能量平衡以保持最高的 效率。圖12的圖表顯示了在這種系統中進入電源的充電電流和負載電流，充電電流由IY12 曲線表示，而負載電流為IYlO曲線，還顯示了電源上的電壓電平Y5和能量平衡信號Yl。可 以清楚地看到，該系統通過增加充電電流從而快速響應任何負載電流的變化。僅在因反饋 回路帶寬有限而使負載快速變化的邊沿處，可以看到能量平衡信號中的小峰值。除了這些 小峰值外，能量保持了極好的平衡。圖13a_13c說明了根據本發明而設計的一般裝置在應用于身體器官組織壁部分 時的不同工作狀態，器官用BO標示。該裝置包括壓縮部件和激勵部件以及用于控制壓縮和 激勵部件的控制裝置，壓縮部件和激勵部件用CSD標示，控制裝置用CD標示。圖9a所示為 處于非活動狀態的裝置，在所述狀態中壓縮部件沒有壓縮所述器官B0，而且激勵部件也沒 有激勵所述器官B0。圖13b所示為處于壓縮狀態的裝置，在所述狀態中控制裝置CD控制壓 縮部件輕輕壓縮器官BO的壁部使其進入受壓狀態，受壓的壁部的血液循環基本上不受限 制，而壁部的腔體內的流動受到了限制。圖13c顯示處于激勵狀態的該裝置，其中控制裝置 CD控制所述激勵部件激勵受壓壁部的不同區域，從而使器官BO的幾乎所有壁部收縮(變 厚)并關閉腔體。圖13d和13e顯示了對受壓壁部的激勵是如何在第一激勵模式和第二激勵模式之 間進行周期性變化的，從而使受壓壁部保持良好的血液循環。在第一模式中，激勵所述壁部 的左端區域(見圖13d)，而所述壁部的右端區域不受激勵。在第二模式中，激勵所述壁部的 右端區域(見圖13e)，而壁部的左端區域不受激勵。
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應當注意，圖13d和13e所示的激勵模式只是如何激勵受壓的器官BO組織的壁部 的一種原理示例。因此，可以周期性或連續地同時激勵受壓組織壁部分的兩個以上的不同 區域。同時，也可以連續地激勵受壓組織壁部分的不同區域組。圖13f_13h說明了圖13a_13e中所示的一般具體實施方式
修改后的不同工作狀 態，其中壓縮部件與激勵部件CSD包含幾個獨立的元件，這里是CSDE1、CSDE2和CSDE3三 個元件。圖13f顯示了如何激活第一種工作狀態中的元件CSDEl以壓縮和激勵器官B0，以 便關閉器官BO的腔體，但其它兩個元件CSDE2和CSDE 3未被激活。圖13g顯示了如何激 活隨后的第二種工作狀態中的元件CSDE2，從而關閉器官BO的腔體，而其它兩個元件CSDEl 和CSDE3未被激活。圖13h顯示了如何激活隨后的第三種工作狀態中的元件CSDE3，從而關 閉器官BO的腔體，但其它兩個元件CSDEl和CSDE2未被激活。通過隨機地或按預先確定的 順序在第一、第二和第三種工作狀態間切換，短暫地壓縮和激勵器官的不同部分，可以保持 器官的腔體處于關閉狀態，但損害器官的風險是最小的。沿著器官的腔體連續地激活元件 CSDE1-CSDE3，從而移動腔體中的流體和/或其它體內物質，這也是可能的。圖13i_13k說明了一般具體實施方式
修改后的可替換工作模式。因此，圖13i顯 示了如何激活第一種工作狀態中的元件CSDEl以壓縮和激勵器官B0，從而關閉器官BO的 腔體，而其它兩個元件CSDE2和CSDE3被激活進行壓縮但未激勵器官B0，使得器官BO的腔 體沒有完全關閉，元件CSDE2和CSDE3連通了器官B0。圖13j顯示了如何激活隨后的第二 種工作狀態中的元件CSDE2以壓縮和激勵器官B0，從而關閉器官BO的腔體，而其它兩個元 件CSDEl和CSDE3被激活進行壓縮但未激勵器官B0，使得器官BO的腔體沒有完全關閉，元 件CSDEl和CSDE3接合器官B0。圖13k顯示了如何激活隨后的第三種工作狀態中的元件 CSDE3以壓縮和激勵器官B0，從而關閉器官BO的腔體，而其它兩個元件CSDEl和CSDE2被 激活進行壓縮但未激勵器官，使得器官BO的腔體沒有完全關閉，元件CSDEl和CSDE2接合 器官B0。通過隨機地或按預先確定的順序在第一、第二和第三種工作狀態間切換，短暫地激 勵器官的不同部分，可以保持器官的腔體處于關閉狀態，由此減小損害器官的風險。沿著器 官的腔體連續地激活元件CSDE1-CSDE3進行激勵，從而移動腔體中的流體和/或其它體內 物質，這也是可能的。圖14-16顯示了根據本發明裝置的一種具體實施方式
的基本組件，該裝置用于控 制由病人器官的組織壁形成的腔體內流體和/或體內物質的流動。該裝置包含一個兩端開 口的管狀外罩1、布置在外罩1內的壓縮部件2、集成在壓縮部件2中的激勵部件3，以及用 于控制壓縮部件2和激勵部件3的控制裝置4(在圖16中示出)。壓縮部件2有兩個延伸 的夾緊件5、6，它們可以在管狀外罩1中沿著徑向相對和相離地在圖15所示的縮回位置和 圖16所示的夾緊位置之間移動。激勵部件3包含多個放置在夾緊元件5、6上的電氣元件 7，以便夾緊元件5、6中的一個上的電氣元件7與另一個夾緊元件上的電氣元件7相對。因 此，在本具體實施方式
中，壓縮部件和激勵部件組成壓縮/激勵單元，其中壓縮與激勵部件 集成在單片中。壓縮部件和激勵部件也可以相互分離。在這種情況下，可能要提供一種結構，使電 氣元件7保持在彼此相對固定的方位上。另一種方案是，電氣元件7可以包含多個電極，所 述電極單獨地與病人器官的組織壁部分連接。圖17a顯示了一種根據本發明具體實施方式
的傳輸脈沖的示例。脈沖的頻率和幅度恒定。但是，時間段tl和t2之間的關系變化。 圖17b顯示了另一種根據本發明第二種具體實施方式
的傳輸脈沖的示例。在時間 段tl期間傳輸一串脈沖，而在時間段t2期間不傳輸脈沖。脈沖的頻率和幅度恒定。但是， 時間段tl和t2之間的關系變化。
權利要求
一種控制無線能量傳輸的方法，所述能量被供應給植入病人體內的電操作醫療設備，其中所述無線能量傳輸自位于病人體外的外部能量源并由位于病人體內的內部能量接收器接收，內部能量接收器與醫療設備相連接，用于直接或間接地供應所接收到的能量，所述方法包括以下幾個步驟確定內部能量接收器接收到的能量與用于醫療設備的能量之間的能量平衡，根據所確定的能量平衡，控制從外部能量源傳輸無線能量。
2.根據權利要求1的方法，其中，無線能量從外部能量源中的初級線圈感應傳輸到內 部能量接收器中的次級線圈。
3.根據權利要求1的方法，其中，檢測所述的能量平衡的變化，并根據所檢測到的能量 平衡的變化控制無線能量的傳輸。
4.根據權利要求1的方法，其中，檢測所述內部接收器接收的能量與用于醫療設備的 能量之間的差值，并根據所檢測到的能量差值控制無線能量的傳輸
5.根據權利要求3的方法，其中，如果所檢測到的能量平衡變化意味著能量平衡增加， 則減少無線能量的傳輸量，反之亦然。
6.根據權利要求5的方法，其中，減少/增加能量傳輸與所檢測到的變化率相關。
7.根據權利要求4的方法，其中，如果所檢測到的能量差值意味著接收的能量多于使 用的能量，則減少無線能量的傳輸量，反之亦然。
8.根據權利要求7的方法，其中減少/增加能量傳輸與所檢測到的能量差值大小相關。
9.根據權利要求3或4的方法，其中，用于醫療設備的能量消耗于操作醫療設備掉，和 /或存儲在醫療設備的至少一個腦量存儲裝置中。
10.根據權利要求9的方法，其中，用于醫療設備的能量基本全部消耗于操作醫療設備。
11.根據權利要求10的方法，其中，在醫療設備的至少一個能量穩定單元中進行穩定 后，能量被消耗。
12.根據權利要求9的方法，其中，用于醫療設備的能量基本全部都存儲在所述的至少 一個能量存儲裝置中。
13.根據權利要求9的方法，其中，醫療設備所使用的能量部分被消耗掉以操作醫療設 備，部分存儲在所述的至少一個能量存儲裝置中。
14.根據權利要求9的方法，其中，由內部能量接收器接收到的能量在直接或間接供應 給醫療設備之前，這些能量通過電容器進行穩定。
15.根據權利要求9的方法，其中，直接或間接地測量內部能量接收器接收到的能量總 量與消耗掉和/或存儲的能量總量之間隨著時間的差值，根據檢測到的所述總量差值變化 來確定能量平衡。
16.根據權利要求9的方法，其中，在供應給醫療設備之前，由內部能量接收器接收到 的能量在能量穩定單元中進行積聚和穩定。
17.根據權利要求16的方法，其中，基于所檢測到的消耗和/或存儲能量的數量隨時間 的變化來確定能量平衡。
18.根據權利要求17的方法，其中，通過確定某個與所消耗和/或存儲能量相關的電氣 參數測量值的導數隨時間的變化，檢測到所消耗和/或存儲能量的數量變化，第一給定時刻的導數對應于第一給定時刻的變化率，變化率包括變化的方向和速度。
19.根據權利要求18的方法，其中，基于檢測到的該電氣參數的變化率，確定所述導數。
20.根據權利要求9的方法，其中，內部能量接收器接收到的能量以至少一個恒定電壓 供應給醫療設備，其中該恒定電壓是恒壓電路產生。
21.根據權利要求20的方法，其中，以至少兩個不同的電壓供應能量，包括所述至少一 個恒定電壓。
22.根據權利要求9的方法，其中，內部能量接收器接收到的能量以至少一個恒定電流 供應給醫療設備，其中該恒定電流由恒流電路產生。
23.根據權利要求22的方法，其中，以至少兩種不同的電流供應能量，包括所述至少一 個恒定電流。
24.根據權利要求9的方法，其中，基于檢測到的內部能量接收器接收到的能量總量與 消耗和/或存儲能量總量之間的差值，確定能量平衡，所述檢測到的差值 >與至少一個測量 的電氣參數隨著時間的積分相關，所述測量的電氣參數與能量平衡相關。
25.根據權利要求24的方法，其中，在參數-時間圖中畫出隨時間的所述電氣參數的 值，所畫曲線圖下方面積的大小確定了所述積分。
26.根據權利要求24的方法，其中，所述電氣參數的積分與能量平衡相關，能量平衡為 內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之間累積的差值。
27.根據權利要求18的方法，其中，能量存儲裝置包含下列至少一個可充電電池、蓄 電池或電容器。
28.根據權利要求16的方法，其中，所述的能量穩定單元包含至少一個蓄電池、電容 器或適于穩定所接收能量的半導體。
29.根據權利要求9的方法，其中，在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備 和/或能量存儲裝置之前，這些能量在能量穩定單元中進行積聚和穩定，其中以至少一個 恒定電壓將能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。
30.根據權利要求29的方法，其中，以兩個不同的電壓為醫療設備和能量存儲裝置供 應能量，其中至少一個電壓是恒定的，所述電壓由所述的恒壓電路保持恒定。
31.根據權利要求9的方法，其中，在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療設備 和/或能量存儲裝置之前，所述能量在能量穩定單元中進行積聚和穩定，其中以至少一個 恒定電流將能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置，恒流電路保持所述電流的恒定。
32.根據權利要求31的方法，其中，以兩個不同的電流為醫療設備和能量存儲裝置供 應能量，其中至少一個電流是恒定的，所述電流由所述的恒流電路保持恒定。
33.根據權利要求9的方法，其中，根據預定的能量消耗與存儲速率相加而初始地發射 所述無線能量。
34.根據權利要求33的方法，其中，當已經傳輸了預定的能量總量時，關閉無線能量的 傳輸。
35.根據權利要求34的方法，其中，在內部能量接收器接收到的能量通過操作醫療設 備工作被消耗掉和/或存儲在能量存儲裝置中之前，所述能量在能量穩定單 元中進行積聚 和穩定，直到消耗和/或存儲了預定總量的能量。
36.根據權利要求35的方法，其中，首先按預定的能力速度傳輸無線能量，然后基于能 量平衡進行傳輸，通過檢測能量穩定單元中積聚的能量總量來確定所述能量平衡。
37.根據權利要求35的方法，其中，按預定的能量速度傳輸無線能量，然后基于能量平 衡進行傳輸，通過檢測能量穩定單元中當前積聚的能量數量的變化來確定能量平衡。
38.根據權利要求35的方法，其中，首先按預定的能量速度傳輸無線能量，然后根據能 量平衡進行傳輸，通過檢測能量穩定單元中當前積聚的能量數量的變化方向和速度來確定 能量平衡。
39.根據權利要求33的方法，其中，控制所述無線能量的傳輸，使內部能量接收器的接 收速度與能量消耗和/或存儲速度相應。
40.根據權利要求39的方法，其中，當消耗掉預定的能量總量后，關閉無線能量傳輸。
41.根據權利要求9的方法，其中，內部能量接收器接收的能量首先在能量穩定單元中 積聚和穩定，然后由醫療設備消耗或存儲，直到消耗掉預定的能量總量。
42.根據權利要求41的方法，其中，基于檢測到的能量穩定單元中積聚的能量總量來 確定能量平衡。
43.根據權利要求41的方法，其中，通過檢測能量穩定單元中當前積聚的能量數量的 變化來確定能量平衡。
44.根據權利要求41的方法，其中，通過檢測能量穩定單元中當前已積聚的能量數量 的變化方向和速度來確定能量平衡。
45.根據權利要求9的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，并基于所述參數確定的傳輸速度來傳輸能量。
46.根據權利要求45的方法，其中，控制所述無線能量的傳輸，傳輸的能量總量是基于 所述的參數。
47.根據權利要求46的方法，其中內部能量接收器接收的能量首先在能量穩定單元中 積聚和穩定，然后進行消耗，直到消耗掉預定總量的能量。
48.根據權利要求45的方法，其中，控制無線能量的傳輸，使內部能量接收器的接收速 度與預定的能量消耗速度相應。
49.根據權利要求9的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數盒/或病人的 身體參數，基于所述參數確定傳輸能量的總量。
50.根據權利要求49的方法，其中內部能量接收器接收的能量首先在能量穩定單元中 積聚和穩定，然后進行消耗，直到消耗掉預定總量的能量。
51.根據權利要求9的方法，其中，按照預定的存儲速度將能量存儲在能量存儲裝置中。
52.根據權利要求51的方法，其中當已存儲了預定總量的能量后，關閉無線能量傳輸。
53.根據權利要求51的方法，其中，進一步控制無線能量傳輸，使內部能量接收器的接 收速度與所述的預定存儲速度相應。
54.根據權利要求9的方法，其中能量存儲裝置包含第一存儲裝置和第二存儲裝置，其中-內部能量接收器接收的能量首先存儲在第一存儲裝置中，以及 _然后在后來的階段將能量從第一存儲裝提供給第二存儲裝置。
55.根據權利要求54的方法，其中通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的能量數量來確定能量平衡，以及控制無線能量傳輸，使第二存儲裝置的存儲速度與內部能量接收器的接收速度相應。
56.根據權利要求54的方法，其中，根據檢測到的第一存儲裝置中存儲的能量總量來 確定能量平衡。
57.根據權利要求54的方法，其中，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的能量數量的 變化來確定能量平衡。
58.根據權利要求54的方法，其中，通過檢測第一存儲裝置中當前存儲的能量數量的 變化方向和速度來確定能量平衡。
59.根據權利要求54的方法，其中，穩定后的能量以恒定的電流首先從第一存儲裝置 供應給第二存儲裝置，直到第二存儲裝置的測量電壓達到預定的最大電壓，由恒流電路保 持所述恒定電流，此后以恒定電壓從第一存儲裝置供能給第二存儲裝置，由恒壓電路保持 所述恒定電壓。
60.根據權利要求59的方法，其中，當達到預定的最小能量傳輸速度時，關閉無線能量 傳輸。
61.根據權利要求54的方法，其中，控制能量傳輸，使內部能量接收器接收的能量數量 與存儲在第二存儲裝置中的能量數量相應。
62.根據權利要求61的方法，其中，控制能量傳輸，使內部能量接收器的接收速度與第 二存儲裝置的能量存儲速度相應。
63.根據權利要求61的方法，其中，控制能量傳輸，使內部能量接收器接收的能量總量 與第二存儲裝置存儲的能量總量相應。
64.根據權利要求54的方法，其中，當達到預定的最小傳輸速度時，關閉無線能量的傳輸。
65.根據權利要求54的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，基于所述參數控制無線能量的傳輸。
66.根據權利要求9的方法，其中，當存儲了預定總量的能量后，關閉無線能量傳輸。
67.根據權利要求66的方法，其中，測定在第一個能量存儲進程中醫療設備的電氣和 /或物理參數和/或病人的身體參數，基于所述參數，在隨后的能量存儲進程中存儲所述預 定總量的能量。
68.根據權利要求9的方法，其中測定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身 體參數，將能量以一定的存儲速度存儲在能量存儲裝置中，存儲速度基于所述參數確定。
69.根據權利要求68的方法，其中，將一定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，能量總 量根據所述參數確定。
70.根據權利要求69的方法，其中當存儲了所述總量的能量時，自動關閉無線能量的 傳輸。
71.根據權利要求68的方法，其中進一步控制無線能量傳輸，使內部能量接收器的能 量接收速度與所述的存儲速度相應。
72.根據權利要求9的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，將一定總量的能量存儲在能量存儲裝置中，所述能量總量基于所述參數確定。
73.根據權利要求72的方法，其中，控制所述無線能量的傳輸，使內部能量接收器接收 的能量總量與存儲的能量總量相應。
74.根據權利要求72的方法，其中，當存儲了所述總量的能量后，自動關閉無線能量傳輸。
75.根據權利要求13的方法，其中，基于預定的能量消耗速度和預定的能量存儲速度 控制無線能量的傳輸。
76.根據權利要求75的方法，其中，當接收了用于消耗和存儲的預定總量的能量后，自 動關閉能量的傳輸。
77.根據權利要求9的方法，其中當接收了用于消耗和存儲的預定總量的能量后，自動 關閉能量的傳輸。
78.根據權利要求13的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，按照單位時間的傳輸速度傳輸用于消耗和存儲的能量，傳輸速度根據所述參數 確定。
79.根據權利要求78的方法，其中，傳輸能量的總量根據所述參數確定。
80.根據權利要求9的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，根據所述參數確定傳輸能量的總量。
81.根據權利要求9的方法，其中，確定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的 身體參數，按照一定的供應速度將能量從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗，供應速 度基于所述參數確定。
82.根據權利要求81的方法，其中從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗的能量總 量基于所述參數確定。
83.根據權利要求9的方法，其中測定醫療設備的電氣和/或物理參數和/或病人的身 體參數，將一定總量的能量從能量存儲裝置供應到醫療設備進行消耗，供應的能量總量基 于所述參數確定。
84.根據權利要求16的方法，其中，根據能量穩定單元的積聚速度來確定能量平衡，使能量存儲裝置的存儲速度與內部能 量接收器的能量接收速度相應。
85.根據權利要求26的方法，其中該積分是對于與所述能量平衡有關的監控電壓和/ 或電流確定的積分。
86.根據權利要求19的方法，其中，該導數是對于與能量平衡有關的監控電壓和/或電 流確定的導數。
87.根據權利要求54的方法，其中，第二存儲裝置直接或間接地為醫療設備供應能量， 其中所述的差值變化與積聚在第一存儲單元中的能量數量的變化相應。
88.根據權利要求87的方法，其中，通過檢測所述第一存儲裝置的能量存儲速度隨著 時間的變化確定能量平衡，能量平衡與該變化相對應。
89.根據權利要求87的方法，其中通過測定表明存儲能量多少的測量電氣參數隨著時 間的導數，檢測存儲能量數量的變化，該導數與存儲能量數量的變化相應。
90.根據權利要求89的方法，其中檢測該電氣參數的變化率，該導數與該變化率相關。
91.根據權利要求90的方法，其中電氣參數是與能量平衡有關的測量電壓和/或電流。
92.根據權利要求87的方法，其中第一存儲裝置可能包含至少一個電容器和半導體， 而第二存儲裝置包含至少一個可充電電池、蓄電池和電容器。
93.根據權利要求9的方法，其中，從外部能量源中的初級線圈向內部能量接收器中的 次級線圈感應地傳輸無線能量。
94.根據權利要求9的方法，其中無線能量非感應地傳輸。
95.根據權利要求94的方法，其中無線能量通過聲音或壓力變化的方式傳輸。
96.根據權利要求94的方法，其中無線能量通過無線電或光的方式傳輸。
97.根據權利要求94的方法，其中無線能量以脈沖或波的形式傳輸。
98.根據權利要求94的方法，其中無線能量通過電場的形式傳輸。
99.根據權利要求9的方法，其中，以脈沖的形式將無線能量從外部能量源傳輸到內部 能量接收器，并通過調整所述脈沖的寬度控制無線能量的傳輸。
100.根據權利要求2的方法，其中以脈沖的形式將無線能量從外部能量源傳輸到內部 能量接收器，并通過調整所述脈沖的寬度控制無線能量的傳輸。
101.根據權利要求10的方法，其中直接或間接測量內部能量接收器接收到的能量總 量與消耗的能量總量之間隨著時間的差值，通過檢測該差值的變化確定能量平衡。
102.根據權利要求101的方法，其中通過確定與所消耗能量多少有關的電氣參數測量 值隨著時間的導數，檢測所能量消耗量的變化，該導數與所能量消耗量的變化率相應，其中 變化率包括變化的方向與變化的大小。
103.根據權利要求102的方法，其中，檢測該電氣參數的變化率，所述導數與檢測到的 變化率有關。
104.根據權利要求10的方法，其中內部能量接收器接收的能量以至少一個恒定電壓 供應給醫療設備，穩定電壓由恒壓電路產生。
105.根據權利要求10的方法，其中內部能量接收器接收的能量以至少一個恒定電流 供應給醫療設備，穩定電流由恒流電路產生。
106.根據權利要求10的方法，其中根據檢測到的內部能量接收器接收到的能量總量 與消耗能量總量之間的差值，確定能量平衡，該消耗能量總量是至少一個電氣參數測量值 隨著時間的積分，該電氣參數與能量平衡相關。
107.根據權利要求106的方法，其中，在參數-時間圖中畫出所述電氣參數的值隨著時 間的繪制的，所繪制的圖下方的面積大小確定了所述積分值。
108.根據權利要求54的方法，其中，第一存儲裝置適于以比第二存儲裝置的相對較高 充能速度充能，由此相對較快地充能。
109.根據權利要求108的方法，其中，第一存儲裝置適于以比第二存儲裝置的充能頻 率更高地多個單獨充能時段充能，由此從充能機會方面提供相對更長的壽命。
110.根據權利要求108的方法，其中第一存儲裝置包含至少一個電容器。
111.根據權利要求109的方法，其中第一存儲裝置包含至少一個電容器。
112.根據權利要求54的方法，其中，通常只有第一存儲裝置利用接收到的無線能量充能。
113.根據權利要求112的方法，其中，當需要對第二存儲裝置充能時，為了減少充能所 需要的時間，在多個單獨充能時段對第一存儲裝置充能，由此以相對較低的充能速度在第一存儲裝置的充能時段之間的間隔為第二存儲裝置充能。
114.根據權利要求113的方法，其中確定醫療設備的電氣參數，基于所述參數控制第 二存儲裝置的充能。
115.根據權利要求114的方法，包含用于在所述第二存儲裝置中儲能的恒流或恒壓電路，o
116.根據權利要求3或4的方法，其中通過以下方式控制外部能量源的無線能量傳輸將來自第一電路的電脈沖應用于外部能量源以傳輸無線能量，電脈沖有前沿和后沿， 改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與 前沿之間的第二時間間隔長度，傳輸無線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或 第二時間間隔的長度。
117.根據權利要求116的方法，其中，在改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的頻 率基本恒定。
118.根據權利要求116的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖保持不變，除非改變第一 和/或第二時間間隔。
119.根據權利要求116的方法，其中，在改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的幅度基本恒定。
120.根據權利要求116的方法，其中在應用電脈沖時，通過改變電脈沖的連續前沿與 后沿之間的第一時間間隔長度而改變該電脈沖。
121.根據權利要求116的方法，成行地提供包含兩個或多個電脈沖的脈沖串，其中在 應用脈沖串時，在所述脈沖串的起始位置具有第一個電脈沖，而在脈沖串的末端具有第二 電脈沖，成行地提供兩個或多個脈沖串，其中連續的第一脈沖串的第二電脈沖后沿與第二脈沖 串的第一電脈沖前沿之間的第二時間間隔長度是變化的。
122.根據權利要求120的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的電流和 基本恒定的電壓。
123.根據權利要求121的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的電流和 基本恒定的電壓。
124.根據權利要求116的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
125.根據權利要求120的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
126.根據權利要求121的方法，其中在應用電脈沖時，脈沖串內的電脈沖具有基本恒 定的頻率。
127.根據權利要求120的方法，其中當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，通過改變所述 的第一與第二時間間隔改變該電磁場，電磁場將電脈沖感應到所述內部能量接收器中，感應的脈沖攜帶了傳輸給內部能量接 收器的能量。
128.根據權利要求127的方法，其中，以基本純感應方式將無線能量從外部能量源傳輸到內部能量接收器。
129.根據權利要求121的方法，其中當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，通過改變所述的第一與第二時間間隔改變該電磁場，電磁場將電脈沖感應到所述的內部能量接收器中，感應的脈沖攜帶了傳輸給內部能量 接收器的能量。
130.根據權利要求129的方法，其中，無線能量以基本純感應方式從外部能量源傳輸 到內部能量接收器。
131.根據權利要求120的方法，其中，所述電脈沖從第一電路釋放，所述電脈沖具有這 樣的的頻率和/或連續脈沖前沿之間的時間周期，從而當改變第一和/或第二時間間隔時， 產生的傳輸能量也改變。
132.根據權利要求131的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
133.根據權利要求121的方法，其中，所述電脈沖從第一電路釋放，所述電脈沖具有這 樣的的頻率和/或連續脈沖前沿之間的時間周期，從而當改變第一和/或第二時間間隔時， 產生的傳輸能量也改變。
134.根據權利要求133的方法，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
135.根據權利要求120的方法，其中由第一電路與外部能量源組成的電路有一個特征 時間周期或第一時間常數，在有效改變傳輸的能量時，該頻率時間周期應處于該第一特征 時間周期或時間常數的范圍內，或更短。
136.根據權利要求121的方法，其中由第一電路與外部能量源組成的電路有一個特征 時間周期或第一時間常數，在有效改變傳輸的能量時，該頻率時間周期應處于該第一特征 時間周期或時間常數的范圍內，或更短。
137.根據權利要求1的方法，其中無線能量用于控制由病人器官組織壁形成的腔體內 流體和/或其它體內物質的流動，該方法包括以下步驟a)輕輕壓縮至少一部分組織壁，以影響腔體內的流動，b)激勵被壓縮的壁部以使所述壁部收縮，以進一步影響腔體內的流動。
138.—種控制無線能量傳輸的裝置，所述無線能量供應給植入病人體內的電操作醫療 設備，所述裝置適于傳輸來自位于病人體外的外部能量源的無線能量，并由位于病人體內 的內部能量接收器接收，內部能量接收器與醫療設備相連接，所述內部能量接收器用于直 接或間接地向醫療設備供應所接收到的能量，這種裝置還適于確定內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間的平衡，以及基于確定的能量平衡，控制從外部能量源傳輸無線能量。
139.根據權利要求138的裝置，還適于感應地將無線能量從外部能量源中的初級線圈 傳輸到內部能量接收器中的次級線圈。
140.根據權利要求138的裝置，還適于檢測所述能量平衡的變化，并基于所檢測到的 能量平衡變化控制無線能量的傳輸。
141.根據權利要求138的裝置，還適于檢測所述內部接收器接收的能量與醫療設備所 使用能量之間的差值，并基于所檢測到的能量差值控制無線能量的傳輸。
142.根據權利要求140的裝置，還適于如果所檢測到的能量平衡變化意味著能量平衡在趨于增加，則減少無線能量的傳輸，反之亦然。
143.根據權利要求142的裝置，其中，增加/減少能量傳輸與所檢測到的變化率相對應。
144.根據權利要求141的裝置，還適于如果所檢測到的能量差值意味著接收的能量多 于使用的能量，則減少無線能量的傳輸，反之亦然。
145.根據權利要求144的裝置，其中，增加/減少能量傳輸與所檢測到的能量差值大小 相對應。
146.根據權利要求140或141的裝置，還適于消耗用于醫療設備的能量以操作醫療設 備，和/或在醫療設備的至少一個存儲裝置中存儲所述能量。
147.根據權利要求146的裝置，還適于消耗基本上全部用于醫療設備以操作醫療設備 的能量。
148.根據權利要求146的裝置，還適于在醫療設備的至少一個能量穩定單元中進行穩 定后消耗所述能量。
149.根據權利要求146的裝置，還適于將醫療設備所使用的能量基本上全部都存儲在 所述至少一個能量存儲裝置中。
150.根據權利要求146的裝置，還適于部分消耗醫療設備所使用的能量以操作醫療設 備，以及在所述的至少一個能量存儲裝置中部分存儲所述能量。
151.根據權利要求146的裝置，還包括電容器，用于將由內部能量接收器接收到的能 量在直接或間接供應給醫療設備之前，穩定所述能量。
152.根據權利要求146的裝置，還適于直接或間接地隨時間測量內部能量接收器接收 到的能量總量與消耗掉和/或存儲的能量總量之間的差值，然后根據所檢測到的總量差值 變化來確定能量平衡。
153.根據權利要求146的裝置，還適于在供應給醫療設備之前，接收到的能量在能量 穩定單元中進行積聚和穩定。
154.根據權利要求153的裝置，還適于根據所檢測到的消耗能量和/或存儲能量的數 量隨時間的變化來確定能量平衡。
155.根據權利要求154的裝置，還適于通過確定與所消耗和/或存儲能量相關的電氣 參數測量值的導數隨時間的變化，檢測所消耗和/或存儲能量的數量變化，第一給定時刻 的導數對應于第一給定時刻的變化率，其中變化率包括變化的方向和速度。
156.根據權利要求155的裝置，還適于基于檢測到的該電氣參數的變化率確定所述導數。
157.根據權利要求146的裝置，還適于將內部能量接收器接收到的能量以至少一個恒 定電壓供應給醫療設備，其中該恒定電壓是由恒壓電路產生。
158.根據權利要求157的裝置，還適于以至少兩個不同的電壓供應能量，所述兩個不 同的電壓包括所述至少一個恒定電壓。
159.根據權利要求146的裝置，還適于將內部能量接收器接收到的能量以至少一個恒 定電流供應給醫療設備，其中該恒定電流是由恒流電路產生。
160.根據權利要求159的裝置，還適于以至少兩個不同的電流供應能量，兩個不同的 電流包括所述至少一個恒定電流。10
161.根據權利要求146的裝置，還適于根據檢測到的內部能量接收器接收到的能量總 量與消耗和/或存儲能量總量之間的差值，確定能量平衡，所述的檢測到的差值與至少一 個電氣參數測量值隨著時間的積分相關，而該電氣參數與能量平衡相關。
162.根據權利要求161的裝置，還適于在參數-時間圖中隨著時間畫出所述電氣參數 的值，所畫曲線圖下方的面積大小確定了所述積分值。
163.根據權利要求161的裝置，其中所述電氣參數的積分與能量平衡相關，所述能量 平衡是與內部能量接收器接收到的能量總量與消耗和/或存儲能量總量之間累積的差值。
164.根據權利要求155的裝置，其中能量存儲裝置包含至少一個可充電電池、蓄電池 或電容器。
165.根據權利要求153的裝置，其中所述的能量穩定單元包含至少一個適于穩定所 接收能量的蓄電池、電容器或半導體。
166.根據權利要求146的裝置，還適于在將內部能量接收器接收到的能量供應給醫療 設備和/或能量存儲裝置之前，在能量穩定單元中積聚和穩定所述能量，并且以至少一個 恒定電壓將能量供應給醫療設備和/或能量存儲裝置，恒壓電路保持電壓的恒定。
167.根據權利要求140或141的裝置，還適于通過以下方式控制外部能量源的無線能 量傳輸將來自第一電路的電脈沖應用于外部能量源以傳輸無線能量，電脈沖具有前沿和后沿，改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與 前沿之間的第二時間間隔長度，并且傳輸無線能量，傳輸的能量由變化功率的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或 第二時間間隔的長度。
168.根據權利要求167的裝置，其中，在改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的頻 率基本恒定。
169.根據權利要求167的裝置，其中，在應用電脈沖時，電脈沖保持恒定，除非改變第 一和/或第二時間間隔。
170.根據權利要求167的裝置，其中在改變第一和/或第二時間間隔時，電脈沖的幅度基本恒定。
171.根據權利要求167的裝置，其中，在應用電脈沖時，通過只改變電脈沖的連續前沿 與后沿之間的第一時間間隔長度改變該電脈沖。
172.根據權利要求167的裝置，還適于成行地供應包含兩個或多個電脈沖的脈沖串，其中在應用脈沖串時，在所述脈沖串的 起始位置具有第一電脈沖，在脈沖串的末端具有第二電脈沖，成行地供應兩個或多個脈沖串，其中連續的第一脈沖串的第二電脈沖后沿與第二脈沖 串的第一電脈沖前沿之間的第二時間間隔長度是變化的。
173.根據權利要求171的裝置，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的電流和 恒定電壓。
174.根據權利要求172的裝置，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的電流和 恒定的電壓。
175.根據權利要求167的裝置，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
176.根據權利要求171的裝置，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
177.根據權利要求172的裝置，其中在應用電脈沖時，脈沖串內的電脈沖具有基本恒 定的頻率。
178.根據權利要求171的裝置，其中當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，通過改變所述的第一與第二時間間隔改變該電磁場，電磁場將電脈沖感應到所述的內部能量接收器中，感應的脈沖攜帶了傳輸給所述接收 器的能量。
179.根據權利要求178的裝置，還適于以基本純感應方式將無線能量從外部能量源傳 輸到所述接收器。
180.權利要求172的方法，其中當將電脈沖應用于外部能量源時，電脈沖在外部能量源上產生電磁場，通過改變所述的第一與第二時間間隔改變該電磁場，電磁場將電脈沖感應到所述的內部能量接收器中，感應的脈沖攜帶了傳輸給所述接收 器的能量。
181.根據權利要求180的裝置，還適于以基本純感應方式將無線能量從外部能量源傳 輸給所述接收器。
182.根據權利要求171的裝置，還適于利用這樣的連續脈沖前沿之間的頻率和/或時 間周期從第一電路釋放電脈沖，以便當改變第一和/或第二時間間隔時，產生的傳輸能量 也被改變。
183.根據權利要求182的裝置，其中在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
184.根據權利要求172的裝置，其中，利用這樣的連續脈沖前沿之間的頻率和/或時間 周期從第一電路釋放電脈沖，以便當改變第一和/或第二時間間隔時，獲得的傳輸能量被 改變。
185.根據權利要求184的裝置，其中，在應用電脈沖時，電脈沖具有基本恒定的頻率。
186.根據權利要求171的裝置，其中，由第一電路與外部能量源組成的電路有一個特 征時間周期或第一時間常數，在有效地改變傳輸的能量時，改變后的頻率時間周期應處于 該第一特征時間周期或時間常數的范圍內，或更短。
187.根據權利要求172的裝置，其中，由第一電路與外部能量源組成的電路有一個特 征時間周期或第一時間常數，在有效地改變傳輸的能量時，改變后的頻率時間周期應處于 該第一特征時間周期或時間常數的范圍內，或更短。
188.根據權利要求138的裝置，其中，醫療設備適于控制由病人器官組織壁形成的腔 體內流體和/或其它體內物質的流動，該裝置還包括植入式壓縮部件，用于輕輕壓縮至少一部分組織壁，以影響腔體內的流動，激勵部件，用于激勵該組織壁的壁部，控制裝置，用于控制所述激勵部件激勵該壁部，當所述壓縮部件壓縮該壁部時，會使壁部收縮，從而進一步影響腔體內的流動。
189.根據權利要求188的裝置，其中，所述壓縮裝置適于將壁部壓縮為受壓狀態，在該狀態受壓組織壁部分內的血液循環基本不受限制，而腔體內的流動受到至少限制，并且所 述控制裝置控制所述激勵部件使壁部收縮，通過所述壓縮部件使壁部保持受壓狀態，以便 至少進一步限制腔體內的流動。
190.根據權利要求188的裝置，其中所述控制裝置控制所述壓縮部件，以調節病人壁 部的收縮。
191.根據權利要求190的裝置，其中所述控制裝置分別對所述壓縮部件和激勵部件進 行獨立控制。
192.根據權利要求191的裝置，其中所述控制裝置同時控制所述壓縮部件和激勵部件。
193.根據權利要求191的裝置，其中，所述控制部件適于通過以下方式來校準壓縮部 件控制激勵部件對壁部進行激勵，同時控制壓縮部件調節對壁部的壓縮，直到達到所期望 的腔體內流動限制。
194.根據權利要求190的裝置，其中，所述控制裝置控制激勵部件調節對壁部的激勵 強度，以響應所感知的病人身體參數。
195.根據權利要求190的裝置，其中，所述控制裝置控制激勵部件調節對壁部的激勵 強度，以響應所感知的該裝置的功能參數。
196.根據權利要求194的裝置，其中，所述控制裝置控制激勵部件增加對所述壁部的 激勵強度，從而當腔體內壓力增加時腔體內的流動保持停止。
197.根據權利要求188的裝置，其中，所述控制裝置從病人體外控制所述壓縮部件和/ 或所述激勵部件。
198.根據權利要求197的裝置，其中，由病人操作所述控制裝置。
199.根據權利要求198的裝置，其中所述控制裝置包含手動操作的開關，用于打開和 關閉壓縮部件和/或激勵部件，該開關適于植入病人皮下并從病人體外進行手動操作。
200.根據權利要求198的裝置，其中所述控制裝置包含由病人可操作的手持式無線遙 控器，以控制所述壓縮部件和/或激勵部件。
201.根據權利要求188的裝置，其中所述控制裝置控制激勵部件一次激勵所述壁部的 一個或多個不同區域。
202.根據權利要求201的裝置，其中，所述控制裝置控制激勵部件隨著時間從激勵一 個區域切換到激勵另一個區域。
203.根據權利要求202的裝置，其中，所述控制裝置控制激勵部件沿著所述壁部，沿著 病人腔體內的流動方向或相反的方向循環地傳播對區域的激勵。
204.根據權利要求137的方法，其中，所述壓縮部件將組織壁壓縮為受壓狀態，在該狀態受壓壁部內的血液循環基本不受限制，而腔體內 的流動受到最低限度的限制，并且所述控制裝置控制激勵部件使組織壁部分收縮，壓縮部件使所述壁部保持受壓狀態，從而至少進一 步限制腔體內的流動。
205.根據權利要求137的方法，其中所述控制裝置控制壓縮部件，以調節對病人壁的 壓縮。
206.根據權利要求205的方法，其中所述控制裝置控制分別對所述壓縮部件和激勵部件獨立控制。
207.根據權利要求206的方法，其中所述控制裝置同時控制所述壓縮部件和激勵部件。
208.根據權利要求206的方法，其中，所述控制部件通過以下方式來校準壓縮部件控 制激勵部件對壁部進行激勵，同時控制壓縮部件調節對壁部的壓縮，直到達到所期望的腔 體內流動限制。
209.根據權利要求205的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件調節對壁部的激勵強 度，以響應所感知的病人身體參數。
210.根據權利要求205的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件調節對壁部的激勵強 度，以響應所感知的該裝置的功能參數。
211.根據權利要求209的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件增加對壁部的激勵強 度，從而當腔體內壓力增加時腔體內的流動保持停止。
212.根據權利要求137的方法，其中所述控制裝置從病人體外控制壓縮部件和/或激 勵部件。
213.根據權利要求212的方法，其中，病人操作所述控制裝置。
214.根據權利要求213的方法，其中所述控制裝置包含手動操作的開關，用于打開和 關閉壓縮部件和/或激勵部件，該開關適于植入病人皮下并從病人體外進行手動操作。
215.根據權利要求213的方法，其中，所述控制裝置包含由病人操作的手持式無線遙 控器，控制壓縮部件和/或激勵部件。
216.根據權利要求137的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件一次激勵壁部的一個 或多個不同區域。
217.根據權利要求216的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件隨著時間從激勵一個 區域切換到另一個區域。
218.根據權利要求217的方法，其中所述控制裝置控制激勵部件沿著壁部，以病人腔 體內的流動方向或相反的方向循環地傳播對區域的激勵。
219.根據權利要求1的方法，該方法包括以下步驟將來自第一電路的電脈沖應用于外部傳輸裝置以傳輸無線能量，電脈沖具有前沿和后沿，改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的連續后沿與 前沿之間的第二時間間隔長度，傳輸無線能量，傳輸的能量由功率變化的電脈沖產生，功率的變化取決于第一和/或 第二時間間隔的長度。
220.根據權利要求138的裝置，還包括將電脈沖提供給外部傳輸裝置的第一電路，電脈沖具有前沿和后沿，所述傳輸裝置適 于供應無線能量，其中該電路適于改變電脈沖的連續前沿與后沿之間的第一時間間隔長度和/或電脈沖的 連續后沿與前沿之間的第二時間間隔長度，其中傳輸的無線能量由功率變化的電脈沖產生，該功率取決于第一和/或第二時間間隔的 長度。
全文摘要
在一種向植入病人體內的醫療設備(100)供應無線能量的方法與裝置中，傳輸的無線能量來自位于病人體外的外部能量源(104)，并由病人體內的內部能量接收器(102)接收，從而直接或間接地向醫療設備供應所接收到的能量。確定內部能量接收器接收到的能量與醫療設備使用能量之間的平衡，然后據此控制無線能量的傳輸。因而能量平衡可以準確指示確切需要多少能量，這些能量足以使醫療設備正常工作，且不會引起過度升溫。
文檔編號A61N1/378GK101896224SQ200880120727
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16日
發明者彼得·福塞爾 申請人:米盧克斯控股股份有限公司