CN101896224A - 一种向医疗设备供应能量的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
在一种向植入病人体内的医疗设备(100)供应无线能量的方法与装置中,传输的无线能量来自位于病人体外的外部能量源(104),并由病人体内的内部能量接收器(102)接收,从而直接或间接地向医疗设备供应所接收到的能量。确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的平衡,然后据此控制无线能量的传输。因而能量平衡可以准确指示确切需要多少能量,这些能量足以使医疗设备正常工作,且不会引起过度升温。
Description
技术领域
本发明涉及一种向植入病人体内的医疗设备供应无线能量的方法与装置。具体地说,本发明与控制从病人体外的能量源向病人体内的能量接收器传输多少能量有关。
背景技术
为植入病人体内而设计的医疗设备一般由电源操作。这类医疗设备包括电激励器和机械激励器、马达、泵等,所述激励器设计为支持或激励各种身体功能。这样的医疗设备可以由同样是植入体内的电池或由外部能量源提供电力,所述电池或外部能量源间断地或连续地提供所需电量,而无需反复进行外科手术。
外部能量源可以将无线能量传输给位于病人体内且与医疗设备相连接的植入式内部能量接收器,以供应所接收到的能量。公知的所谓TET(经皮能量传输)设备可以这种方式传输无线能量。因此,不需要用穿透皮肤的导线或类似的东西来连接医疗设备和外部能量源,例如电池。
TET设备一般包含外部能量源,该能量源包括初级线圈,通过将电压感应到内部能量接收器的次级线圈,该初级线圈适于感应传输任何多的无线能量,而内部能量接收器优选植入病人皮下。当将初级线圈放置在靠近皮肤、与次级线圈邻近且与次级线圈对齐时,即初级线圈的对称轴与次级线圈的对称轴平行时,传输效率最高。
一般地,操作植入式医疗设备所需的能量会随着时间而变化,这取决于该设备的工作特性。例如,为了提供适当的电激励或机械激励或类似物,将设备设计成以一定的间隔打开和关闭,或相反地改变其行为,或者类似的设计。这些工作状态的变化自然会导致所需能量多少有相应的变化。
此外,外部能量源相对于植入式能量接收器的位置是影响能量传输效率的一个因素,这极大地取决于能量源与接收器之间的距离和相对角度。例如,当使用初级线圈和次级线圈时,线圈间距的改变会导致感应电压有相应的变化。在医疗设备工作时,病人的运动一般会不定量地改变外部能量源与内部接收器的间距,因此传输效率也会变化很大。
如果传输效率变低,供应给医疗设备的能量就可能不足以使设备正常工作,以致其作用很可能会短暂停止,这自然会影响设备的预期疗效。
另一方面,如果外部能量源和内部接收器的相对位置变化意外地增加了传输效率,供应给医疗设备的能量可能会急剧增加。这种情况会引起严重的问题,因为植入的设备无法“消耗”所供应的突然增加的大量能量。未使用的过量能量必须以某种方式被吸收,从而引起发热,这是非常不希望的。因此,如果由外部能量源向内部能量接收器传输了过量的能量,植入设备的温度就会升高,这可能会损害周围的组织或对机体功能有副作用。一般认为,身体温度不能升高三度以上,以避免这些问题,。
因此,为了确保设备正常工作和/或避免温度升高,非常希望始终能供应给植入式医疗设备适当多的能量。已经知道有多种适合控制传输能量以响应植入式设备不同状况的方法。但目前这些控制向植入式医疗设备无线传输能量的可用解决方案的控制精度都不足。
例如,美国专利5995847号公开的一种TET系统,其中,响应于所测量的次级线圈特征指标来控制初级线圈传输多少能量,这些指标如负载电流和电压。通过改变初级线圈中的电流和电压、传输频率或线圈尺寸,可以控制所传输的能量。具体地说,为了调整能量传输效率,线圈之间磁场的饱和点会产生变化。但是,这种解决方案的实际效果不好,因为在可能使用的磁场能级一定的情况下,人体组织中不会出现饱和点。此外,如果必须大幅增加传输能量,例如为了补偿由于线圈之间的对齐方式和/或间隔变化而引起的能量损失时,所产生的相对较高的辐射可能会伤害病人或有害于其健康或者使其感到不适,这一点众所周知。
因此需要一种有效的解决方案来精确控制传输给植入式医疗设备的能量,以确保其正常工作。此外,为了避免病人的组织受损和其它有害于健康或使其感到不适的结果出现,应当避免会引起医疗设备升温的过量能量传输和/或者功率剧变。
发明内容
因此提供一种控制无线能量传输的方法,这些能量供应给植入病人体内的电操作医疗设备。传输的无线能量来自位于病人体外的外部能量源,由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗相连,直接或间接地为其提供所接收到的能量。确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的能量平衡,基于确定的能量平衡控制从外部能量源传输无线能量。
还提供一种控制无线能量传输的装置,这些能量供应给植入病人体内的电操作医疗设备。该装置适于从位于病人体外的外部能量源传输无线能量,这些能量由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗相连,直接或间接地为其提供所接收到的能量。此外,该装置还适于确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的能量平衡,基于确定的能量平衡控制从外部能量源传输无线能量。
这种方法和装置可以具有如下不同的具体实施方式和特点:
无线能量可以通过感应从外部能量源中的初级线圈传输到内部能量接收器中的次级线圈。可以检测能量平衡的变化,并根据这种变化控制无线能量的传输。也可以检测内部接收器接收的能量与医疗设备所使用能量之间的差值,并基于检测到的差值控制无线能量的传输。
在控制能量传输时,如果所检测到的能量平衡变化意味着能量平衡在增加,则传输的无线能量可以减少,反之亦然。减少/增加能量传输还与所检测到的变化率有关。
如果所检测到的能量差值意味着接收的能量多于使用的能量,则还会进一步减少传输的无线能量,反之亦然。那么,减少/增加能量传输还与所检测到的能量差值大小有关。
如上文所述,医疗设备使用的能量可以通过操作医疗设备而消耗,或者存储在医疗设备的至少一个存储装置中。
一种情况是,医疗设备所使用的能量基本上都被消耗(例如由图2中的消耗部件200a),以操作该医疗设备。在这种情况下,能量在医疗设备的至少一个能量稳定单元中达到稳定后被消耗。
另一种情况是,医疗设备所使用的能量基本上都存储在至少一个能量存储装置中。还有一种情况是,医疗设备所使用的能量部分被消耗以操作医疗设备工作,部分存储在至少一个能量存储装置中。
内部能量接收器接收到的能量在直接或间接供应给医疗设备之前,这些能量通过电容器进行稳定。
可以直接或间接地测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储的能量总量之间随着时间的差值,然后根据所检测到的总量差值变化来确定能量平衡。
在供应给医疗设备之前,在能量稳定单元中,可以进一步积聚和稳定内部能量接收器所接收到的能量。在这种情况下,可以根据所检测到的消耗能量和/或存储能量的多少随时间的变化而确定能量平衡。此外,通过确定某个与所消耗和/或存储能量相关的电气参数测量值的导数随时间的变化,可以检测到所消耗和/或存储能量数量的变化。其中,第一给定时刻的导数对应于第一给定时刻的变化率,变化率包括变化的方向和大小。根据检测到的该电气参数的变化率,可以进一步确定该导数。
内部能量接收器接收到的能量可能以至少一种恒定电压供应给医疗设备,其中该恒定电压是由恒压电路产生。在这种情况下,供应的能量至少会有两个不同的电压,包括这至少一个恒定电压。
内部能量接收器接收到的能量也可能以至少一个恒定电流供应给医疗设备,其中该恒定电流是由恒流电路产生。在这种情况下,供应的能量至少会有两个不同的电流,包括这至少一个恒定电流。
根据检测到的内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间的差值,也可以确定能量平衡。检测的差值与至少一种电气参数测量值随着时间的积分相关,而该电气参数与能量平衡相关。在这种情况下,可以在参数-时间图中画出该电气参数的值随着时间的变化曲线,所画曲线图下方的面积大小就决定了积分值。该电气参数的积分与能量平衡相关,该积分与内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间累积的差值相符。
医疗设备中的能量存储装置可以包含至少一个:可充电电池、蓄电池或电容器。能量稳定单元可以包含至少一个:适于稳定所接收能量的蓄电池、电容器或半导体。
在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,这些能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定期间,可以以至少一个恒定电压将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒压电路保持电压的恒定。在这种情况下,将可能以两种不同的电压为医疗设备和能量存储装置供应能量,其中至少一个电压是恒定的,其由恒压电路保持恒定。
另一种方案是,在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,这些能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定期间,可能会以至少一种个恒定电流将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒流电路保持电流的恒定。在这种情况下,将可以以两个不同的电流为医疗设备和能量存储装置供应能量,其中至少一个电流是恒定的,其由恒流电路保持恒定。
可以根据预定的功耗和存储速度之和而初始地传输无线能量。在这种情况下,当已经传输了预定的能量总量时,就可以关闭无线能量的传输。然后,在通过操作医疗设备被消耗和/或存储在能量存储装置中之前,内部能量接收器接收到的能量也会在能量稳定单元中积聚和稳定,直到消耗和/或存储了预定的能量总量。
此外,可以首先按预定的速度传输无线能量,然后根据能量平衡进行传输,而通过检测能量稳定单元中积聚的能量总量可以确定能量平衡。另一种方案是,通过检测能量稳定单元中当前已积聚的能量多少的变化来确定能量平衡。还有一种方案是,通过检测能量稳定单元中当前已积聚的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
通过控制无线能量传输可以使内部能量接收器的接收速度与能量消耗和/或存储速度相符。在这种情况下,当消耗掉预定的所有能量后就可以关闭无线能量传输。
内部能量接收器接收的能量首先积聚在能量稳定单元中,并在能量稳定单元中进行稳定,然后由医疗设备消耗或存储,直到消耗掉预定的能量总量。在这种情况下,可以根据检测到的能量稳定单元中积聚的能量总量来确定能量平衡。另一种方案是,通过检测能量稳定单元中当前已积聚的能量数量的变化来确定能量平衡。还有一种方案是,通过检测能量稳定单元中当前已积聚的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。可以使用适合的传感器来测量医疗设备的某些特征,和/或检测病人的当前生理状况,这些特征或状况以某种方式反映了医疗设备正常工作需要的能量数量。因此,可以测定医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数,然后按照基于所述参数确定的传输速度来传输能量。此外,可以控制无线能量传输,传输的能量总量根据所述的参数而定。
内部能量接收器接收的能量首先积聚在能量稳定单元中,并在能量稳定单元中进行稳定,然后由医疗设备消耗或存储,直到消耗掉预定的能量总量。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的接收速度与预定的能量消耗速度相符。
此外,可以确定医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数,以便基于所述参数确定传输能量的总量。在这种情况下,内部能量接收器接收的能量首先积聚在能量稳定单元中,并在能量稳定单元中进行稳定,然后进行消耗,直到消耗掉预定的能量总量。
按照预定的存储速度将能量存储在能量存储装置中。当已存储了预定总量的能量后就可以关闭无线能量传输。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的接收速度与预定的存储速度相符。
医疗设备的能量存储装置可以包含第一存储装置和第二存储装置。其中,内部能量接收器接收的能量首先存储在第一存储装置中,然后在以后的阶段将把能量从第一存储装供应给第二存储装置。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,可以由不同的方法确定能量平衡。第一,通过检测第一存储装置中当前存储的能量多少来确定能量平衡,然后可以控制无线能量传输,使第二存储装置的存储速度与内部能量接收器的接收速度相符。第二,根据检测到的第一存储装置中存储的能量总量来确定能量平衡。第三,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化来确定能量平衡。第四,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
稳定后的能量可以以恒定的电流首先从第一存储装置供应给第二存储装置,直到第二存储装置的测量电压达到预定的最大电压,恒流电路保持电流的恒定。此后以恒定的电压从第一存储装置供能给第二存储装置,恒压电路保持电压的恒定。在这种情况下,当达到预定的最小能量传输速度时就关闭无线能量传输。
可以进一步控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量数量与存储在第二存储装置中的能量数量相符。在这种情况下,可以控制能量传输,使内部能量接收器的接收速度与第二存储装置的能量存储速度相符。也可以通过控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量总量与第二存储装置存储的能量总量相符。
在已经存储了预定总量的能量而关闭无线能量传输的情况下,可以测定在第一个能量存储进程中的医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数。基于所述参数,可以在随后的能量存储进程中存储预定总量的能量。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将能量以一定的存储速度存储在能量存储装置中,存储速度基于所述参数确定。在这种情况下,就可以将一定总量的能量存储在能量存储装置中,能量总量基于所述参数确定。然后当存储了所述总量的能量后,将会自动关闭无线能量传输。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的能量接收速度与存储速度相符。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将一定总量的能量存储在能量存储装置中,能量总量基于所述参数确定。然后控制无线能量传输,使内部能量接收器接收的能量总量与存储的能量总量相符。此外,当存储了所述总量的能量后,将会关闭无线能量传输。
当医疗设备使用的能量部分被消耗部分被存储时,可以根据预定的能量消耗速度和预定的能量存储速度控制无线能量的传输。在这种情况下,当接收了用于消耗和存储的预定总量能量后,也会关闭能量的传输。
当测定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以按照一定的单位时间传输速度传输用于消耗和存储的能量,传输速度根据所述参数确定。传输能量的总量也可以根据所述参数确定。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以按照一定的供应速度将能量从能量存储装置供应到医疗设备用于消耗,供应速度根据所述参数确定。在这种情况下,从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗的能量总量可以根据所述参数确定。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将一定总量的能量从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗,其中,供应的能量总量基于所述参数确定。
当内部能量接收器接收的能量积聚在能量稳定单元中、并在其中进行稳定时,可以根据能量稳定单元的积聚速度来确定能量平衡,使能量存储装置的存储速度与内部能量接收器的能量接收速度相符。
当检测到内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间有差异时,且检测到的差值与至少一种电气参数测量值随着时间的积分有关,该参数与所述能量平衡有关,该积分可以针对与能量平衡有关的监测电压和/或电流而确定。
当确定了与消耗和/或存储能量总量相关的电气参数测量值随着时间的导数时,该导数可以针对与能量平衡有关的监测电压和/或电流的导数确定。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,第二存储装置可以直接或间接地为医疗设备供应能量。其中,差值的变化与积聚在第一存储装置中的能量多少的变化相符。这样,通过检测第一存储装置的能量存储速度随着时间的变化就可以确定能量平衡,能量平衡与该变化相符。通过确定表示存储能量数量的测量电气参数随着时间的导数,也可以检测存储能量多少的变化,该导数与存储能量多少的变化相符。也可以检测该电气参数的变化率,该导数与该变化率相关。这种电气参数可以是与能量平衡相关的测量电压和/或电流。
第一存储装置可以包含至少一个:电容器和半导体,而第二存储装置包含至少一个:可充电电池、蓄电池和电容器。
如上文所述,无线能量可以通过感应从外部能量源中的初级线圈传输到内部能量接收器中的次级线圈。但是,无线能量也可以通过非感应方式传输。例如,无线能量也可以通过声音与压力变化、无线电或光等方式传输。无线能量也可以通过电场以脉冲或波的形式传输。
当以脉冲的形式将无线能量从外部能量源传输到内部能量接收器时,通过调整脉冲宽度就可以控制无线能量的传输。
当直接或间接测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗的能量总量之间随着时间的差值时,可以通过检测该差值的变化确定能量平衡。在这种情况下,通过确定与所消耗能量数量有关的电气参数测量值随着时间的导数,可以检测所消耗能量数量的变化,该导数与所消耗能量多少的变化率相符,其中变化率包括变化的方向与速度。然后可以检测该电气参数的变化率,所述导数与检测到的变化率相关。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,可以使第一存储装置的充能速度比第二存储装置的相对较高,这样就可以相对较快地充能。也可以使第一存储装置进行多个单独充能时段充能,比第二存储装置的充能频率更高,这样在充能机会方面寿命更长。第一存储装置包含至少一个电容器。通常,只对第一存储装置充能,而且比第二存储装置所需要的等频繁。
当需要对第二存储装置充能时,为了减少充能所需要的时间,在多个单独充能时段对第一存储装置充能,这样就可以相对较低的充能速度在第一存储装置的充能时间间隔为第二存储装置充能。当确定了医疗设备的电气参数时,可以基于所述参数控制第二存储装置的充能。在第二存储装置中储能可以使用稳流或恒压电路。
一种基于反馈系统的无线能量供应控制系统
通过下述方式可以控制从外部能量源传输无线能量:将来自第一电路的电脉冲应用于外部能量源以传输无线能量,电脉冲有前沿和后沿;改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
因此提供了一种将无线能量从放置在人体外部的能量传输设备传输到人体内部接收器的方法,该方法包含:
来自第一电路的电脉冲应用于外部传输设备以传输无线能量,电脉冲具有前沿和后沿;
改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;
传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
还提供了一种适合将无线能量从放置在人体外部的能量传输设备传输到体内内部接收器的装置,该装置包含:
一种将电脉冲供应给外部传输设备的第一电路,所述的电脉冲有前沿和后沿,所述的传输设备适于供应无线能量,其中,
该电路适于改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度,并且其中
传输无线能量,所述无线能量由具有变化功率的电脉冲产生,功率取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
该方法与装置可以根据不同的具体实施方式实现,且特征如下:
在这种情况下,在改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的频率基本不变。在应用电脉冲时,电脉冲保持恒定,除非改变第一和/或第二时间间隔。当改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的幅度基本恒定。此外,只要改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度就可以改变该电脉冲。
可以连续地供应包含两个或多个电脉冲的脉冲串。其中,在应用脉冲串时,脉冲串的起始位置为第一电脉冲,而脉冲串的末端为第二电脉冲。可以连续地供应两个或多个脉冲串,其中连续的第一脉冲串的第二电脉冲后沿与第二脉冲串的第一电脉冲前沿之间的第二时间间隔长度是变化的。
在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。电脉冲也可以具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。此外,电脉冲也可以具有基本恒定的频率。脉冲串内的电脉冲也可以具有基本恒定的频率。
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,改变第一与第二时间间隔则可以改变该电磁场,而电磁场可以将电脉冲感应到内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给内部能量接收器的能量。因此,无线能量就以基本纯感应方式从外部能量源传输到内部能量接收器。
第一电路释放电脉冲,所述电脉冲具有这样的频率和/或连续脉冲前沿之间的时间周期,以便当改变第一和/或第二时间间隔时,获得的传输能量也改变。在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
由第一电路与外部能量源组成的电路具有有特征时间周期或第一时间常数,在有效改变传输的能量时,改变后的频率时间周期应处于该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
一种利用能量反馈系统的装置或方法的具体实施方式
无线能量可以用于控制由病人器官组织壁形成的腔体内流体和/或其它体内物质的流动。那么轻轻压缩至少一部分组织壁,可以影响腔体内的流动,而激励被压缩壁部分使其收缩可以进一步影响腔体内的流动。
本具体实施方式的目标是提供一种适合的装置或方法,用于控制由身体器官组织壁形成的腔体内流体和/或其它体内物质的流动,从而至少基本上、甚至完全消除用于压缩这些身体器官的现有植入设备所带来的组织壁受损问题。
根据本发明的这种目的,这里提供一种适合的装置或方法,用于控制由身体器官组织壁形成的腔体内流体和/或其它体内物质的流动,该装置包含可植入的压缩部件、激励部件和控制部件。压缩部件用于轻轻地压缩组织壁的某个部分以影响腔体内的流动,激励部件用于激励这部分组织壁,当压缩部件压缩部分组织壁时,控制部件用于控制激励部件激励这部分组织壁,从而使这部分组织壁的收缩进一步影响腔体内的流动。
本发明提供一种压缩部件与激励部件的有利组合,它可以在两个层次上影响身体器官的腔体内流体和/或其它体内物质的流动。因此,压缩部件通过给部分组织壁施加微弱的作用力可以轻轻地压缩组织壁,而激励部件可以激励所压缩的组织壁部分,从而获得对腔体中流动的最终期望影响效果。短语“轻轻地压缩部分组织壁”应当理解为在压缩部分组织壁时基本上没有妨碍组织壁内的血液循环。
因此,控制腔体内流动的方法和适合装置都可以根据不同的具体实施方式进行实现,且特点如下:
优选方案是,当压缩部件压缩组织壁部分时,激励部件适合激励组织壁部分的不同区域,而控制部件可以控制激励部件断续并单独地激励组织壁部分的区域。这种断续并单独地激励器官组织壁部分的不同区域,允许在本发明装置工作期间组织壁部分的组织基本上保持正常的血液循环。
压缩部件与激励部件的这种组合使得本发明的装置或方法可以应用于任何身体器官的任何地方,特别是管状的身体器官,但不限于此。与以前限于电激励机能失常的括约肌的激励部件相比,这种组合在本领域具有非凡的领先性。
在使用本发明的大多数应用中,每日都需要调节植入的压缩部件。因此,在本发明的优选具体实施方式中,压缩部件是可调的,从而使得能够按照要求调整对壁部的压缩。其中,控制部件控制所述压缩部件,从而调整对壁部的压缩。控制部件可以同时分别控制压缩部件和激励部件。在控制部件控制压缩部件改变对壁部的压缩时,控制部件可以选择控制激励部件进行激励或者不激励所述壁部。
最初,可以通过以下方式来校准压缩部件:使用控制部件控制激励部件对组织壁部分进行激励,同时控制压缩部件调整对壁部的压缩,直到达到所期望的腔体内流动限制要求。
流动限制
本发明的装置特别适用于限制身体器官的腔体内流体和/或其它体内物质的流动。因此,在本发明的主要具体实施方式中,压缩部件适合压缩组织壁部分,以至少限制腔体内的流动,而控制部件控制激励部件,使得受压缩的壁部收缩,这样可至少进一步限制腔体内的流动。具体地说,压缩部件适合将壁部压缩为受压状态,在这种状态下,受压的壁部的血液循环基本不受限制,而腔体内的流动受到至少限制;控制部件控制激励部件,使得组织壁部分收缩,这样在壁部通过压缩部件而处于受压状态时可至少进一步限制腔体内的流动。
可以分别控制压缩部件和激励部件进行压缩和激励,其控制程度取决于在本发明装置的特定应用中所期望达到的流动限制。因此,根据第一种流动限制要求,控制部件控制压缩部件压缩壁部,从而使腔体内的流动受限制或停止。控制部件控制激励部件激励受压的壁部使其收缩,从而使腔体内的流动进一步受到限制或更安全地停止。更准确地说,控制部件能够以第一种模式控制激励部件,从而激励受压的壁部以进一步限制或停止腔体内的流动,并且:
a)以第二种模式控制激励部件,终止对壁部的激励以增加腔体内的流动;或者
b)以第二种模式控制激励部件和压缩部件,终止对壁部的激励,并释放壁部,恢复腔体内的流动。
腔体内流体和/或其它体内物质的运动
在一种具体实施方式中,压缩部件适于压缩壁部,以限制或改变腔体内的流动,而控制部件控制激励部件逐渐地激励受压的壁部,引起壁部收缩,使腔体内的流体和/或其它体内物质沿着腔体的顺流方向或逆流方向移动。
激励
控制装置可以控制激励部件一次激励组织壁部分的一个或多个区域,例如依次激励不同区域。而且,控制装置还可以控制激励装置沿着组织壁部分循环地传播激励,优选按照确定的激励模式。为了达到激励时所期望的组织壁响应,控制装置优选控制激励部件循环地改变对壁部的激励强度。
在本发明的优选具体实施方式中,控制装置优选利用脉冲串中的脉冲控制激励部件间断地激励壁部的不同区域。至少分别利用第一脉冲串和第二脉冲串重复地对壁部的第一区域和第二区域进行激励,这样第一脉冲串和第二脉冲串要随着时间相互切换。例如,利用第一脉冲串激励第一区域,同时没有用所述的第二脉冲串激励第二区域,反之亦然。另一种方案是,相互切换第一和第二脉冲串,但第一和第二脉冲串至少有部分相互重叠。
可以用不同的方式配置脉冲串。因此,控制装置可以控制激励部件改变脉冲串中脉冲的幅度、每个脉冲串中单个脉冲的占空比、脉冲串中每个脉冲的宽度、每个脉冲串的长度、脉冲串中脉冲的重复频率、脉冲串的重复频率、每个脉冲串中的脉冲数量和/或脉冲串之间的时间间隔。可以使用几种不同配置的脉冲串来实现期望的效果。
在控制装置控制激励部件改变脉冲串之间的间隔周期的情况下,其中脉冲串分别激励各自的壁部区域,也可以控制脉冲串之间每个间隔周期(off time period)持续足够长,以基本恢复该区域中的血液循环,而在间隔期间不激励后一区域。
电激励部件适合包含至少一个、优选多个电气元件,例如电极,用于通过电脉冲接合和激励组织壁部分。可以选择将电气元件放置在彼此相对固定的方位上。控制装置控制电激励部件为电气元件提供能量,一次为一个或一次为一组提供。优选地,控制装置控制电激励部件通过电脉冲循环地为每个电气元件提供能量。控制装置控制激励部件为电气元件提供能量,可以选择依次一次为一个电气元件提供能量,或者同时为多组电气元件提供能量。此外,也可以随机地或按照预先确定的模式依次为多组电气元件提供能量。
这些电气元件可以任何式样形成。这些电气元件优选组成伸长样式,其中电气元件应用于病人的器官组织壁,电气元件的伸长样式沿着器官组织壁进行延长,而元件邻接各自的组织壁部分区域。电气元件的伸长样式可以包括一行或多行沿着器官组织壁延伸的电气元件。每行电气元件可以形成直线型、螺旋型或锯齿型路径,或任何样式的路径。控制设备可以控制激励部件沿着电气元件的伸长样式的纵向连续为电气元件提供能量,方向与病人腔体的流动相反或相同。
按照本发明的一种优选具体实施方式,电气元件形成多个组,其中这些组形成按照病人腔体内流动的方向沿着病人器官进行延伸的许多组。各个组的电气元件形成的路径至少有部分绕着病人的器官延伸。在第一种替代方案中,各个组的电气元件可以在病人腔体的不同侧面上形成两个以上的元件路径,优选基本上与病人腔体内的流动方向垂直。控制设备可以控制激励部件随机地或按照预先确定的模式为多组中的电气元件提供能量。另一种方案是,控制装置可以控制激励部件连续地为多组中的电气元件组提供能量,方向与病人腔体内的流动方向相反或相同,或者从基本上位于被压缩组织壁中心的位置开始沿着所述的两个方向进行。例如,多个已获得能量的电气元件组形成已获能电气元件前进波,如上文所述;也就是说,控制装置可以控制激励部件为多组电气元件提供能量,从而已获能电气元件形成两波已获能电气元件,所述两波已获能电气元件同时从被压缩组织壁部分中心、以相反的方向向着电气元件伸长样式的两端前进。
机械操作
这里机械操作压缩/激励单元中压缩部件的操作装置可能是不可膨胀的。此外,操作装置可以包括伺服系统,所述伺服系统包括变速箱。术语“伺服系统”涵盖伺服机构的正常定义,即通过很少的能量控制许多能量的自动装置,该术语涵盖的另一种或附加的定义是,将作用在大幅度运动元件上的微弱力改变成作用在另一个小幅度运动元件上强力的机构。操作装置优选以非磁和/或非手动的方式操作压缩部件。可以将运转的马达连接到操作装置上。该操作装置可以执行至少一种可逆的功能,并且马达能够逆转这项功能。
液压操作
这里操作装置通过液压操作压缩/激励单元中的压缩部件,它包括调节压缩部件的液压装置。
在本发明的一种具体实施方式中,液压装置包括压缩部件中的贮液室和可扩展/可收缩腔体,其中操作装置分配贮液室中的液体,可以扩展该腔体,分配该腔体中的液体,可以收缩贮液室。该腔体由与病人器官的壁部邻接的压缩部件气囊所限定,因此该腔体扩展时病人的组织壁部分就受压,而该腔体收缩时组织壁部分就释放。
另一种方案是,该腔体由可以移动相对较大的压缩部件收缩元件的伸缩管所限定,例如与组织壁部分邻接的大气囊,这样伸缩管收缩时病人的组织壁部分就被压缩,伸缩管伸展时组织壁部分就释放。因此,向伸缩管添加相对较少的一些流体就会引起组织壁部分增加较大的压缩量。也可以设计适当的活塞/缸体机构来代替这样的伸缩管。
这里这种液压装置包括压缩部件中的一种腔体,本发明的装置可以按照以下列出的选项进行设计。
1)贮液室包括第一和第二壁部,操作装置使第一和第二壁部相对移动,从而改变贮液室的体积,这样将贮液室的流体分配到该腔体中,或者从腔体分配到贮液室中。
1a)通过至少一种磁装置、液压装置或电控装置,贮液室的第一和第二壁部相互之间可以相对移动。
2)该装置包括位于贮液室和该腔体之间的流体管,其中贮液室形成流体管的一部分。该流体管、贮液室和装置都没有任何单向阀。贮液室形成一种体积可变的流体腔室,并通过减小该腔室的体积将流体从腔室分配到腔体中,通过扩大该腔室的体积从腔体回抽流体。此外,该装置还包括一种操作贮液室的马达,这种马达包含贮液室的一个可移动壁,用于改变腔室的体积。
在本发明的特定具体实施方式中,操作装置包括一种与液压装置连接的逆向伺服系统。术语“逆向伺服”可以理解为一种将作用在小幅度运动元件上的强力转变为作用在另一个大幅运动元件上微弱力的机构;即正常伺服机构的逆向功能。因此,通过这种逆向伺服系统,体积较小的贮液室中流体量的较小变化就可以转变为较大贮液室中流体量的很大变化。这种逆向伺服系统特别适用于手动操作的情况。
控制装置的设计
这种控制装置适合从病人体外控制压缩/激励单元。控制装置优选由病人操作。例如,控制装置可以包含手动操作的开关,用于打开和关闭压缩/激励单元,其中该开关适合植入病人皮下并从病人体外进行手动或磁力操作。另一种方案是,控制装置包含手持式无线遥控器,它便于病人进行打开和关闭压缩/激励单元的操作。还可以将无线遥控器设计成就像病人身上的手表一样使用。这种像手表一样的遥控器可以将因病人身体而引起的控制信号发送给该装置植入体内的信号响应部分。
通过下述方式可以控制从外部能量源传输无线能量:将来自第一电路的电脉冲应用于外部能量源以传输无线能量,电脉冲有前沿和后沿;改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
因此提供了一种控制无线能量传输的方法,该方法包括:
来自第一电路的电脉冲应用于外部传输设备以传输无线能量,电脉冲有前沿和后沿;
改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;
传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
同时还提供了一种适合将无线能量从放置在人体外部的能量传输设备传输到体内内部接收器的装置,该装置包括:
将电脉冲供应给外部传输设备的第一电路,所述的电脉冲有前沿和后沿,所述的传输设备适合供应无线能量;
其中,调整该电路可以改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;
而传输的无线能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
附图说明
现将参考附图对本发明进行更详细的说明,其中:
图1是原理框图,说明了向电操作医疗设备精确供应能量的一种装置。
图2是更为详细的装置框图,该装置用于控制向植入病人体内的电操作医疗设备供应无线能量的传输。
图3是电路原理图,根据一种可能的实现示例,说明了一种用于控制无线能量传输的装置建议设计。
图4-12是在根据图3中的电路图实现本发明的方法和装置时所获得的各种测量值图表。
图13a-13e说明了根据本发明装置的一般具体实施方式的不同工作状态。
图13f-13h说明了所述一般具体实施方式的改变的不同工作状态。
图13i-13k说明了所述一般具体实施方式的改变的可替换工作模式。
图14是根据本发明装置的优选具体实施方式的纵向剖面图,包括压缩部件和电激励部件。
图15是图10中沿直线III-III的剖面图。
图16是与图11所示的相同剖面图,但该装置处于不同的工作状态。
图17a是显示一种修改的脉冲示例的图表。
图17b是显示一种修改的脉冲串示例的图表。
具体实施方式
简单地说,传输的无线能量来自位于病人体外的外部能量源,并由病人体内的内部能量接收器接收。内部能量接收器与植入病人体内的电操作医疗设备相连接,直接或间接地将所接收的能量供应给医疗设备。确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用的能量平衡,然后根据所确定的能量平衡控制无线能量的传输。因此,能量平衡精确地表示了确切需要的能量数量,这些能量足以使医疗设备正常工作,而不会引起温升过高。
在图1中,显示了一种向植入在病人体内的电操作医疗设备100精确供应能量的布置图,病人的皮肤用竖线S表示,它将病人的体内“Int”与体外“Ext”隔开。医疗设备100与内部能量接收器102相连,接收器同样位于病人体内,优选仅位于皮肤S下面。一般说来,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,或者其它适合的位置。能量接收器102适于接收来自外部能量源104的无线能量E,能量源位于皮肤S外部、能量接收器102的附近。
如本领域的人员所知,无线能量E一般可以通过适当的TET设备传输,例如包含初级线圈和次级线圈的设备,初级线圈设置在能量源104中,而邻近的次级线圈设置在能量接收器102中。当电流流过初级线圈时,能量以电压形式感应到次级线圈中,将所述输入能量存储在诸如电池或电容器等能量存储装置或蓄能器中后,可以用来操作医疗设备。但是,本发明一般不限于特定的能量传输技术、TET设备或能量存储装置,并可以使用任何种类的无线能量。
如上所述,基于确定的能量平衡,通过外部控制单元106对能量源104进行控制,调整传输能量的数量。为了传输适当的能量数量,可以通过与医疗设备100相连的内部控制单元108来确定能量平衡以及需要能量数量。因此,可以安排控制单元108接收通过适当的传感器或类似物而获得的各种测量值,图中未示出这些传感器或类似物,用它们测量医疗设备100的某些特征,测量值以某种方式反映了医疗设备100正常工作需要的能量数量。此外,为了提供反映病人状况的参数,也可以通过适当的测量装置或传感器检测病人当前的生理状况。因此,可以将这些特征和/或参数与医疗设备100的当前状态关联,例如功耗、工作模式和温度,也可以与病人的生理状况关联,例如反映其状况的体温、血压、心跳和呼吸。
此外,也可以将一种能量存储装置或蓄电池与能量接收器102连接起来,用于积聚接收到的能量,以备医疗设备100以后使用,图中未示出能量存储装置或蓄电池。另一种方案或要补充的是,这种能量存储装置的特征也可以被测量,这些特征也反映了需要多少能量。能量存储装置可以是电池,因此测量的特征可以与电池的当前状态关联,例如电压、温度等。可以清楚地理解,为了给医疗设备100提供足够的电压和电流,同时为了避免过度发热,应当通过适当接收来自能量接收器102的能量,即,既不太多也不太少,来优化地对电池进行充电。能量存储装置也可以是具有相应特征的电容器。
例如,可以采用通常的方法测量电池特征,以确定电池的当前状态,然后将这些状态信息以适当的存储方式保存在内部控制单元108中。因此,一旦有了新的测量值,就可以相应地更新存储的电池状态信息。这样,通过输入适当的能量就可以“校准”电池的状态,从而使电池维持在最优状态。
因此,基于上文提及的传感器或测量装置的测量值,内部控制单元108适于确定能量平衡和/或当前需要多少能量(单位时间的能量或积聚的能量),这些传感器或测量装置位于医疗设备100上、或病人身上、或能量存储装置(如果使用的话)上、或其任何组合上。内部控制单元108还进一步与内部信号发射器110连接,所述内部信号发射器用于将反映了确定需要多少能量的控制信号传输给外部信号接收器112,该接收器与外部控制单元116相连接。然后,作为对所接收到控制信号的响应,可能会调整从能量源104传输的能量数量。
可替换地,可以直接将传感器测量值传输给外部控制单元106,其中外部控制单元106可以确定能量平衡和/或当前需要多少能量,因此外部控制单元106中集成了上文所描述的内部控制单元108的功能。在这种情况下,可以省略内部控制单元108,而传感器测量值直接提供给信号发射器110,它将测量值发送给接收器112和外部控制单元106。然后,外部控制单元106基于所述传感器测量值就可以确定能量平衡以及当前需要的能量数量。
因此,本解决方案利用了表示所需能量的反馈信息,这一种方案比前一种更有效,因为它是基于实际使用的能量,该能量与接收到的能量进行比较,例如关于能量数量的差异,或者与医疗设备使用能量的速度相比较的能量接收速度。医疗设备可以将接收到的能量用于消耗或存储在能量存储装置中或类似用途。如果相关和需要,将会使用上文讨论的不同参数,并作为确定实际能量平衡的工具。但是,这些参数本身也可以是需要的,用于内部地动作以便特定地操作医疗设备。
内部信号发射器110和外部信号接收器112可以被实现为使用适合信号传输方式的独立单元,这些方式如无线电、IR(红外)或超声信号。可替换地,信号发射器110和信号接收器112可以分别集成在内部能量接收器102和能源104中,从而能以与能量传输相反的方向传送控制信号,使用的传输技术基本上是相同的。可以对控制信号进行调频、调相或调幅处理。
总之,图1所示的能量供应布置方案基本上按照以下方式进行工作。首先由内部控制单元108确定能量平衡。反映需要能量数量的控制信号S也由内部控制单元108产生,控制信号S从信号发射器110传输到信号接收器112。可替换地,如上文所述,可以改由外部控制单元106来确定能量平衡,这取决于实现。在这种情况下,控制信号S可能会携带来自各种传感器的测量结果。然后,外部控制单元106基于确定的能量平衡调整能量源104发射出的能量数量,例如响应接收到的控制信号S。在连续的能量传输期间,可能会以一定的时间间隔断续地重复这个过程,或者可以在能量传输期间以更不连续或更连续的方式执行这个过程。
一般可以通过调节能量源104的各种传输参数来调整传输能量的数量,这些参数例如电压、电流、幅度、波频以及脉冲特征。
图2显示了如何将接收到的能量供应给医疗设备200并由其使用的不同具体实施方式。与图1的实施例类似,内部能量接收器202接收来自外部能量源204的无线能量E,外部能量源204由传输控制单元206控制。内部能量接收器202可以包括恒压电路,图中用虚线框“恒压V”表示,用于以恒定电压给医疗设备200供应能量。内部能量接收器202还可能包含恒流电路,图中用虚线框“恒流C”表示,用于以恒定电流给医疗设备200供应能量。
医疗设备200包含一种能量消耗部件200a,它可能是电机、泵、限制装置或其它需要电能操作的医疗装置。医疗设备200还可能包括能量存储装置200b,用于存储内部能量接收器202供应的能量。因此,供应的能量可能直接由能量消耗部件200a消耗,或者由能量存储装置200b存储,或者供应的能量部分被消耗部分存储。医疗设备200还可能包含一种能量稳定单元200c,用于稳定内部能量接收器202供应的能量。因此,可以用波动的方式供应能量,这就需要在被消耗或存储之前对其进行稳定。
在由医疗设备200消耗和/或存储之前,内部能量接收器202供应的能量可以进一步由单独的能量稳定单元208进行积聚和/或稳定,该单元位于医疗设备200的外部。可选择地,能量稳定单元208与内部能量接收器202集成在一起。在每种情况下,能量稳定单元208可以包含恒压电路和/或恒流电路。
应当注意,图1和图2显示了一些各种功能组件和元件如何布置和相互连接的可能实现选择,但不限于这些。但是,本发明领域的技术人员很容易就可以认识到可以做许多改变和更改。
因此提供一种用于控制无线能量传输的方法,这些无线能量供应给植入病人体内的电操作医疗设备。传输的无线能量来自位于病人体外的外部能量源,由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗设备连接,为其直接或间接供应接收到的能量。确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的能量平衡,然后基于确定的能量平衡控制来自外部能量源的无线能量传输。
还提供一种用于控制无线能量传输的装置,这些无线能量供应给植入病人体内的电操作医疗设备。这种装置适合传输来自位于病人体外的外部能量源的无线能量,这些能量由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗设备连接,为医疗设备直接或间接供应接收到的能量。此外,这种装置还适于确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的能量平衡,并根据确定的能量平衡控制来自外部能量源的无线能量传输。
所述方法和装置可以根据如下的不同具体实施方式和特征进行实现。
可以通过感应将无线能量从外部能量源中的初级线圈传输到内部能量接收器的次级线圈中。可以检测能量平衡的变化,以基于检测到的变化控制无线能量的传输。也可以检测内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的差值,并基于检测到的能量差值控制无线能量的传输。
在控制能量传输时,如果检测到的能量平衡变化意味着能量平衡在增加,则可以减少传输无线能量,反之亦然。减少/增加能量传输还应与检测到的变化率相对应。
如果检测到的能量差值意味着接收到的能量多于使用的能量,则可以进一步减少传输无线能量,反之亦然。那么,减少/增加能量传输应与检测到的能量差值大小相对应。
如上文所述,医疗设备使用的能量可以用于操作医疗设备工作,和/或存储在医疗设备的至少一个能量存储装置中。
在一种情况中,基本上所有能量都用于医疗设备(例如由图2中的消耗部件200a消耗),用于操作医疗设备。在这种情况下,能量可以在医疗设备的至少一个能量稳定单元中稳定后被消耗。
在另一种情况中,医疗设备使用的所有能量基本上都存储在至少一个能量存储装置中。还有一种情况是,医疗设备使用的能量部分被消耗以操作医疗设备,部分存储在至少一个能量存储装置中。
在将能量直接或间接地供应给医疗设备之前,内部能量接收器接收到的能量可以由电容器进行稳定。
可以直接或间接地测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储的能量总量之间随着时间的差值,然后基于检测到的总量差的变化可以确定能量平衡。
在供应给医疗设备之前,内部能量接收器接收到的能量可进一步在能量稳定单元中积聚和稳定。在这种情况下,基于检测到的消耗和/或存储能量数量随着时间的变化可以确定能量平衡。此外,通过确定与消耗和/或存储能量多少相关的电气参数测量值随着时间的导数,可以检测消耗和/或存储能量数量的变化,其中初始给定时刻的导数对应初始给定时刻的变化率,变化率包括变化的方向和速度。基于检测到的电气参数变化率,可以进一步确定该导数。
内部能量接收器接收到的能量以至少一个恒定电压供应给医疗设备,其中该恒定电压是由恒压电路产生。在这种情况下,可以用至少两个不同的电压供应能量,所述两个不同的电压包括所述至少一个恒定电压。
内部能量接收器接收到的能量也可以至少一个恒定电流供应给医疗设备,其中该恒定电流是由恒流电路产生。在这种情况下,可以用至少两个不同的电流供应能量,所述两个不同的电流包括这至少一种恒定电压。
基于检测到的内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间的差值,也可以确定能量平衡。检测的差值与至少一种电气参数测量值随着时间的积分相关,而该电气参数与能量平衡相关。在这种情况下,可以在参数-时间图中画出随着时间的该电气参数的值,所画曲线图下方的面积大小确定了积分值。该电气参数的积分可以与能量平衡相关,该积分是内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间的累积差值。
医疗设备中的能量存储装置可以包含至少一个:可充电电池、蓄电池或电容器。能量稳定单元可以包含至少一个:蓄电池、电容器或适于稳定所接收能量的半导体。
在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,当这些能量在能量稳定单元中积聚和稳定时,可以以至少一个恒定电压将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒压电路保持电压的恒定。在这种情况下,将可以用两种不同的电压为医疗设备和能量存储装置供能,其中至少一个电压是恒定的,所述恒定电压由恒压电路保持恒定。
可替换地,在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,当所述能量在能量稳定单元中积聚和稳定时,可以以至少一个恒定电流将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒流电路保持电流的恒定。在这种情况下,将可以用两个不同的电流为医疗设备和能量存储装置供能,其中至少一个电流是恒定的,所述恒定电流由恒流电路保持恒定。
最初传输的无线能量可以根据预定的功耗和存储速度之和而定。在这种情况下,当已经传输了预定的能量总量时,就可以关闭无线能量的传输。然后,在通过操作医疗设备工作被消耗掉和/或存储在能量存储装置中之前,内部能量接收器接收到的能量也会在能量稳定单元中积聚和稳定,直到消耗和/或存储了预定的能量总量。
此外,可以首先按预定的能量速度传输无线能量,然后基于能量平衡进行传输,通过检测能量稳定单元中积聚的能量总量可以确定能量平衡。可替换地,通过检测能量稳定单元中当前已积聚能量多少的变化来确定能量平衡。在另一种可替换方案中,通过检测能量稳定单元中当前已积聚能量多少的变化方向和速度来确定能量平衡。
可以控制无线能量传输,从而内部能量接收器的接收速度与能量消耗和/或存储速度相对应。在这种情况下,当消耗预定的能量总量时,可以关闭无线能量传输。
内部能量接收器接收的能量首先在能量稳定单元中,并在其中进行稳定,然后由医疗设备消耗或存储,直到消耗了预定的能量总量。在这种情况下,可以基于检测到的能量稳定单元中积聚的能量总量来确定能量平衡。可替换地,通过检测能量稳定单元中当前已积聚能量数量的变化来确定能量平衡。在另一种可替换方案中,通过检测能量稳定单元中当前已积聚能量多少的变化方向和速度来确定能量平衡。
如与图1相关的内容中所提及,可以使用适合的传感器来测量医疗设备的某些特征,和/或检测病人的当前状况,这些特征或状况以某种方式反映了医疗设备正常工作需要的能量数量。因此,可以确定医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数,然后按照基于所述参数确定的传输速度来传输能量。此外,可以控制无线能量传输,传输的能量总量是基于所述参数。
内部能量接收器接收的能量首先积聚在能量稳定单元中,并在其中进行稳定,然后进行消耗,直到消耗了预定的能量总量。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的接收速度与预定的能量消耗速度相对应。
此外,可以确定医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数,以便基于所述参数确定传输能量的总量。在这种情况下,内部能量接收器接收的能量首先积聚在能量稳定单元中,并在其中进行稳定,然后进行消耗,直到消耗了预定的能量总量。
按照预定的存储速度,能量存储在能量存储装置中。当已存储了预定总量的能量时则可以关闭无线能量传输。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的接收速度与预定的存储速度相对应。
医疗设备的能量存储装置可以包含第一存储装置和第二存储装置。其中,内部能量接收器接收的能量首先存储在第一存储装置中,然后在以后阶段将能量从第一存储装置供应给第二存储装置。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,可以由不同的方法确定能量平衡。第一,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量来确定能量平衡,然后可以控制无线能量传输,使第二存储装置的存储速度与内部能量接收器的接收速度相对应。第二,基于检测到的第一存储装置中存储的能量总量来确定能量平衡。第三,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化来确定能量平衡。第四,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
稳定后的能量可以恒定的电流首先从第一存储装置供应给第二存储装置,直到第二存储装置的测量电压达到预定的最大电压,恒流电路保持电流的恒定,此后以恒定的电压从第一存储装置供能给第二存储装置,恒压电路保持电压的恒定。在这种情况下,当达到预定的最小能量传输速度时就关闭无线能量传输。
可以进一步控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量数量与存储在第二存储装置中的能量多少相符。在这种情况下,可以控制能量传输,使内部能量接收器的接收速度与第二存储装置的能量存储速度相符。也可以控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量总量与第二存储装置存储的能量总量相符。
在已经存储了预定总量的能量而关闭无线能量传输的情况下,可以确定第一个能量存储进程中的医疗设备的电气和/或物理参数,和/或病人的身体参数。基于所述参数,可以在随后的能量存储进程中存储预定总量的能量。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将能量以一定的存储速度存储在能量存储装置中,存储速度基于所述参数确定。在这种情况下,将一定总量的能量存储在能量存储装置中,能量总量基于所述参数确定。然后当存储了所述总量的能量后,将会自动关闭无线能量传输。可以进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的能量接收速度与存储速度相符。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将一定总量的能量存储在能量存储装置中,能量总量基于所述参数确定。然后控制无线能量传输,使内部能量接收器接收的能量总量与存储的能量总量相符。此外,当存储了所述总量的能量后,将会自动关闭无线能量传输。
当用于医疗设备的能量部分被消耗、部分被存储时,可以基于预定的能量消耗速度和预定的能量存储速度控制无线能量的传输。在这种情况下,当接收了用于消耗和存储的预定总量能量时,会关闭能量的传输。当接收了用于消耗和存储的预定总量能量时,也会关闭能量的传输。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以按照一定的单位时间传输速度传输用于消耗和存储的能量,传输速度基于所述参数确定。传输能量的总量也可以基于所述参数确定。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以按照一定的供应速度将能量从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗,供应速度基于所述参数确定。在这种情况下,从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗的能量总量可以基于所述参数确定。
当确定了医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数后,就可以将一定总量的能量从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗,其中,供应的能量总量基于所述参数确定。
当内部能量接收器接收的能量积聚在能量稳定单元中并在能量稳定单元中进行稳定时,可以基于能量稳定单元中的积聚速度来确定能量平衡,使能量存储装置的存储速度与内部能量接收器的能量接收速度相符。
当检测到内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间有差异时,且检测到的差值与至少一种电气参数测量值随着时间的积分有关,该参数与所述能量平衡有关,该积分可以是与能量平衡有关的监测电压和/或电流的积分。
当确定了与消耗和/或存储能量总量相关的电气参数测量值随着时间的导数时,可以对于与能量平衡有关的监测电压和/或电流而确定导数。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,第二存储装置可以直接或间接地为医疗设备供应能量。其中,差值的变化与积聚在第一存储装置中的能量数量的变化相符。然后通过检测第一存储装置的能量存储速度随着时间的变化可以确定能量平衡,能量平衡与该变化相符。通过确定表示存储能量数量的测量电气参数随着时间的导数,也可以检测存储能量数量的变化,该导数与存储能量数量的变化相符。也可以检测该电气参数的变化率,该导数与该变化率相关。这种电气参数可以是与能量平衡有关的测量电压和/或电流。
第一存储装置可以包含至少一个:电容器和半导体,而第二存储装置包含至少一个:可充电电池、蓄电池和电容器。
如上文所述,无线能量可以通过感应从外部能量源中的初级线圈传输到内部能量接收器中的次级线圈。但是,无线能量也可以通过非感应方式传输。例如,无线能量也可以通过声音与压力变化、无线电或光等方式传输。无线能量也可以通过电场以脉冲或波的形式传输。
当以脉冲的形式将无线能量从外部能量源传输到内部能量接收器时,通过调整脉冲宽度就可以控制无线能量的传输。
当直接或间接测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗的能量总量之间随着时间的差值时,可以通过检测该差值的变化确定能量平衡。在这种情况下,通过确定与所消耗能量数量相关的电气参数测量值随着时间的导数,可以检测所消耗能量数量的变化,该导数与所消耗能量多少的变化率相符,其中变化率包括变化的方向与速度。然后可以检测该电气参数的变化率,所述导数与检测的变化率相关。
当使用能量存储装置中的第一和第二存储装置时,可以使第一存储装置的充能速度比第二存储装置的相对较高,由此可以相对较快地充能。也可以使第一存储装置进行多个单独充能时段充能,比第二存储装置的充能频率更高,由此从充能机会方面讲使用时间更长。第一存储装置包含至少一个电容器。通常,只对第一存储装置充能,且充能频率通常比第二存储装置所需要的高。
当需要对第二存储装置充能时,为了减少充能所需要的时间,以多时段方式对第一存储装置充能,这样就可以相对较低的充能速度在第一存储装置的充能时间间隔为第二存储装置充能。当确定了医疗设备的电气参数时,可以基于所述参数控制第二存储装置的充能。在第二存储装置中储能可以采用恒流或恒压电路。
通过下述方式可以控制从外部能量源传输无线能量:将来自第一电路的电脉冲应用于外部能量源以传输无线能量,电脉冲有前沿和后沿;改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度;传输无线能量,传输的能量由具有变化功率的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
在这种情况下,当改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的频率基本不变。在应用电脉冲时,电脉冲保持不变,除非改变第一和/或第二时间间隔。当改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的幅度基本恒定。此外,只要改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度就可以改变该电脉冲。
可以连续地供应包含两个或多个电脉冲的脉冲串。其中,在应用脉冲串时,在脉冲串的起始位置具有第一电脉冲,而在脉冲串的末端具有第二电脉冲。可以连续地供应两个或多个脉冲串,其中连续的第一个脉冲串的第二电脉冲后沿与第二脉冲串的第一电脉冲前沿之间的第二时间间隔长度是变化的。
在应用电脉冲时,电脉冲可以具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。电脉冲也可以具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。此外,电脉冲还可以具有基本恒定的频率。脉冲串内的电脉冲同样也具有基本恒定的频率。
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,通过改变第一与第二时间间隔改变该电磁场,而电磁场可以将电脉冲感应到内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给内部能量接收器的能量。因此,无线能量就以基本纯感应方式从外部能量源传输到了内部能量接收器。
第一电路释放电脉冲,所述电脉冲具有这样的频率和/或连续脉冲前沿之间的时间周期,以便当改变第一和/或第二时间间隔时,产生的传输能量也改变。在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
由第一电路与外部能量源组成的电路可以具有一个特征时间周期或第一时间常数,在有效地改变传输的能量时,这种频率时间周期可以在该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
尽管已经利用具体的实施例对本发明进行了描述,但这种描述大体上是想阐明本发明的概念,而不应看作是对本发明范围的限制。特别地,本领域的技术人员会很容易地认识到:上文描述的具体实施方式和实施例都可以实现为一种方法和一种装置。本发明和各种可能的具体实施方式在权利要求中都有概要阐述。
可能的实现实施例的描述
原理图3显示了本发明装置的一种建议设计的电路图,该装置用于控制无线能量的传输,或能量平衡控制系统。原理图显示的能量测量电路的输出信号以2.5V为中心,并与能量的不平衡性成比例。2.5V的信号电平意味着能量已平衡,如果电平下降到2.5V以下,能量由电源流入植入式设备,如果电平升高到2.5V以上,则能量充入到电源中。电路的输出信号一般提供给A/D转换器,并且所述输出信号被转换成数字格式。然后将该数字信息发送给到外部的发射器中,使其可以调节传输电源的电平。另一种可能性是,如果平衡飘离了最大/最小窗口,让一种完全的模拟系统将信息发送给外部的发射器,该系统利用比较器将能量平衡电平与某个最大和最小阈值进行对比。
原理图3显示了一种用于所述系统的电路实现,所述系统利用感应能量传输的方式将电能从体外传输到植入式设备。感应能量传输系统一般使用一个外部传输线圈和一个内部接收线圈。原理图3中包含接收线圈L1;而未包含系统的传输部件。
当然,能量平衡的总体概念的实施和信息传输到外部能量发射器的方式可以有许多种不同的方式。原理图3和上文描述的评估与传输信息的方法仅应当看作是如何实现控制系统的实施例。
电路细节
在原理图3中,符号Y1、Y2、Y3等表示电路中的测试点。在下文的曲线图上能够找到对这些测试点的引用。图中的元素和它们各自的值是在这种具体实现工作时的值,当然,这种实现只是无穷多可能设计方案中的一种。
为电路提供动力的能量由能量接收线圈L1接收。在这种具体情况下,以25kHz的频率向植入式设备传输能量。能量平衡输出信号出现在测试点Y1处。
图4中的图表显示了接收线圈L1上的电压Y7x,以及由该线圈接收的来自外部发射器的输入功率Y9。功率图Y9经过标准化并且变化范围在0-1之间,其中1表示最大功率,而0表示没有功率;因此Y9显示的不是接收功率大小的绝对值。原理图中未示出功率测试点Y9,它是发射器信号功率的调幅信号。由图中可以看出,当外部发射器的功率增加时,接收线圈L1上的电压Y7x也增加。当电压Y7x达到电源的实际充能电平时,由于电源施加在接收线圈上的负载,植入式设备中的C1开始使电压Y7x随着输入功率的增加以非常低的速度增加。
接收线圈L1与包含四个肖特基二极管D1x-D4x的整流桥连接。图5中的图表显示了该整流桥的输出电压Y7。电容器C6吸收来自整流桥的高频充电电流,并与肖特基二极管D3一起阻止25kHz的能量传输频率进入电路的其它部分。这是非常有利的,因为是通过R1上的电压来测量系统能量平衡的,所述R1与C6-D3外部组合,将包含高电平的25kHz交流充电电流。植入式设备的电源是电容器C1。电容器C3是一个高频解耦电容器。命名为LOAD的电阻器是植入式设备中电源的虚拟负载。电源的电压Y5与功率图Y9一起也显示在图5中的图表上。
图6的图表中的电压Y 3是大约4.8V的稳定电压,用于操作运算放大器X1。通过相当标准的线性电压调整器对电压Y3进行稳定,所述线性电压调整器由MOSFET X2、稳压二极管D5、电容器C4以及电阻器R3组成。电容器C2是一个高频解耦电容器。在图6的图表中,调整器的输入电压为Y5,输出电压为Y3。
运算放大器X1与R6和R7一起用于放大能量平衡信号,R6和R7将放大器电路的增益设置为10倍。图7的图表中显示的是电路的输入信号。稳压二极管D1将Y4稳定在大约2.74V左右。电容器C5对电压Y4进行分流和高频滤波。为了使能量平衡时输出电压Y1的中心在2.5V左右,Y4的部分直流电压通过电阻器R8耦合到电压Y2中。电压Y2和R1上的电压Y6基本相同,只是通过R9和C7略微滤除了高频,并通过流经R8的电流进行了直流偏移。在图7的图表中查询,以比较Y6和Y2。
图8的图表中的电路能量平衡输出信号Y1和电压Y6也非常接近。电压Y1是经过放大10倍、直流偏移后的电压,它以2.5V为中心,而不是电压Y6的以0V为中心。Y1处的信号电压值越高,2.5V左右的直流中心点越容易与连接能量平衡输出信号的电路进行接口。
图9中的图表显示了能量平衡信号Y1和植入式设备的电源上实际电压之间的关系。能量平衡信号是电源电压Y5的导数。当能量平衡信号Y1与2.5V的电压电平负相关时,Y5降低,当能量平衡信号与2.5V的电压电平正相关时,Y5电压升高。能量平衡信号Y1与2.5V负相关或正相关的程度越大,电源电压Y5升高或降低的越快。
图10中的图表更清晰地显示了另一种电路状况下能量平衡信号与电源电压Y5的导数之间是相符的。曲线显示的一种情况是,输入电源的能量保持恒定,而在四个不连续的步骤中负载在5mA和30mA之间变化。在第一个25ms期间负载为30mA,接下来的25ms中负载为5mA,接着依次又是相同的30mA和5mA。当电源电压Y5因30mA的负载而降低到一个恒定电平时,导数为低于2.5V的恒定电平,当电压Y5增加时,导数电压为一个正的恒定电平。
图11中的两个图表显示了一种复杂情况下电路中能量平衡信号Y1与能量不平衡之间的关系,其中负载和输入植入式设备的能量多少都是变化的。图11中的第一个图表显示的是进入电源的充电电流和负载电流两条曲线。充电电流由IY12曲线表示,而负载电流为IY10曲线。图11中的第二个图表显示的是第一个图表中所示的交流电流产生的电压Y1。当由于能量不平衡而使电源中存储的能量数量发生变化时,导数信号Y1快速响应这种不平衡,如图表所示。
在系统中,使用能量平衡信号作为反馈信号发送给外部能量发射器,使外部能量发射器能够根据能量不平衡性调整传输的能量,有可能维持最优的能量平衡以保持最高的效率。图12的图表显示了在这种系统中进入电源的充电电流和负载电流,充电电流由IY12曲线表示,而负载电流为IY10曲线,还显示了电源上的电压电平Y5和能量平衡信号Y1。可以清楚地看到,该系统通过增加充电电流从而快速响应任何负载电流的变化。仅在因反馈回路带宽有限而使负载快速变化的边沿处,可以看到能量平衡信号中的小峰值。除了这些小峰值外,能量保持了极好的平衡。
图13a-13c说明了根据本发明而设计的一般装置在应用于身体器官组织壁部分时的不同工作状态,器官用BO标示。该装置包括压缩部件和激励部件以及用于控制压缩和激励部件的控制装置,压缩部件和激励部件用CSD标示,控制装置用CD标示。图9a所示为处于非活动状态的装置,在所述状态中压缩部件没有压缩所述器官BO,而且激励部件也没有激励所述器官BO。图13b所示为处于压缩状态的装置,在所述状态中控制装置CD控制压缩部件轻轻压缩器官BO的壁部使其进入受压状态,受压的壁部的血液循环基本上不受限制,而壁部的腔体内的流动受到了限制。图13c显示处于激励状态的该装置,其中控制装置CD控制所述激励部件激励受压壁部的不同区域,从而使器官BO的几乎所有壁部收缩(变厚)并关闭腔体。
图13d和13e显示了对受压壁部的激励是如何在第一激励模式和第二激励模式之间进行周期性变化的,从而使受压壁部保持良好的血液循环。在第一模式中,激励所述壁部的左端区域(见图13d),而所述壁部的右端区域不受激励。在第二模式中,激励所述壁部的右端区域(见图13e),而壁部的左端区域不受激励。
应当注意,图13d和13e所示的激励模式只是如何激励受压的器官BO组织的壁部的一种原理示例。因此,可以周期性或连续地同时激励受压组织壁部分的两个以上的不同区域。同时,也可以连续地激励受压组织壁部分的不同区域组。
图13f-13h说明了图13a-13e中所示的一般具体实施方式修改后的不同工作状态,其中压缩部件与激励部件CSD包含几个独立的元件,这里是CSDE1、CSDE2和CSDE3三个元件。图13f显示了如何激活第一种工作状态中的元件CSDE1以压缩和激励器官BO,以便关闭器官BO的腔体,但其它两个元件CSDE2和CSDE 3未被激活。图13g显示了如何激活随后的第二种工作状态中的元件CSDE2,从而关闭器官BO的腔体,而其它两个元件CSDE1和CSDE3未被激活。图13h显示了如何激活随后的第三种工作状态中的元件CSDE3,从而关闭器官BO的腔体,但其它两个元件CSDE1和CSDE2未被激活。通过随机地或按预先确定的顺序在第一、第二和第三种工作状态间切换,短暂地压缩和激励器官的不同部分,可以保持器官的腔体处于关闭状态,但损害器官的风险是最小的。沿着器官的腔体连续地激活元件CSDE1-CSDE3,从而移动腔体中的流体和/或其它体内物质,这也是可能的。
图13i-13k说明了一般具体实施方式修改后的可替换工作模式。因此,图13i显示了如何激活第一种工作状态中的元件CSDE1以压缩和激励器官BO,从而关闭器官BO的腔体,而其它两个元件CSDE2和CSDE3被激活进行压缩但未激励器官BO,使得器官BO的腔体没有完全关闭,元件CSDE2和CSDE3连通了器官BO。图13j显示了如何激活随后的第二种工作状态中的元件CSDE2以压缩和激励器官BO,从而关闭器官BO的腔体,而其它两个元件CSDE1和CSDE3被激活进行压缩但未激励器官BO,使得器官BO的腔体没有完全关闭,元件CSDE1和CSDE3接合器官BO。图13k显示了如何激活随后的第三种工作状态中的元件CSDE3以压缩和激励器官BO,从而关闭器官BO的腔体,而其它两个元件CSDE1和CSDE2被激活进行压缩但未激励器官,使得器官BO的腔体没有完全关闭,元件CSDE1和CSDE2接合器官BO。通过随机地或按预先确定的顺序在第一、第二和第三种工作状态间切换,短暂地激励器官的不同部分,可以保持器官的腔体处于关闭状态,由此减小损害器官的风险。沿着器官的腔体连续地激活元件CSDE1-CSDE3进行激励,从而移动腔体中的流体和/或其它体内物质,这也是可能的。
图14-16显示了根据本发明装置的一种具体实施方式的基本组件,该装置用于控制由病人器官的组织壁形成的腔体内流体和/或体内物质的流动。该装置包含一个两端开口的管状外罩1、布置在外罩1内的压缩部件2、集成在压缩部件2中的激励部件3,以及用于控制压缩部件2和激励部件3的控制装置4(在图16中示出)。压缩部件2有两个延伸的夹紧件5、6,它们可以在管状外罩1中沿着径向相对和相离地在图15所示的缩回位置和图16所示的夹紧位置之间移动。激励部件3包含多个放置在夹紧元件5、6上的电气元件7,以便夹紧元件5、6中的一个上的电气元件7与另一个夹紧元件上的电气元件7相对。因此,在本具体实施方式中,压缩部件和激励部件组成压缩/激励单元,其中压缩与激励部件集成在单片中。
压缩部件和激励部件也可以相互分离。在这种情况下,可能要提供一种结构,使电气元件7保持在彼此相对固定的方位上。另一种方案是,电气元件7可以包含多个电极,所述电极单独地与病人器官的组织壁部分连接。
图17a显示了一种根据本发明具体实施方式的传输脉冲的示例。脉冲的频率和幅度恒定。但是,时间段t1和t2之间的关系变化。
图17b显示了另一种根据本发明第二种具体实施方式的传输脉冲的示例。在时间段t1期间传输一串脉冲,而在时间段t2期间不传输脉冲。脉冲的频率和幅度恒定。但是,时间段t1和t2之间的关系变化。
Claims (220)
1.一种控制无线能量传输的方法,所述能量被供应给植入病人体内的电操作医疗设备,其中所述无线能量传输自位于病人体外的外部能量源并由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗设备相连接,用于直接或间接地供应所接收到的能量,所述方法包括以下几个步骤:
确定内部能量接收器接收到的能量与用于医疗设备的能量之间的能量平衡,
根据所确定的能量平衡,控制从外部能量源传输无线能量。
2.根据权利要求1的方法,其中,无线能量从外部能量源中的初级线圈感应传输到内部能量接收器中的次级线圈。
3.根据权利要求1的方法,其中,检测所述的能量平衡的变化,并根据所检测到的能量平衡的变化控制无线能量的传输。
4.根据权利要求1的方法,其中,检测所述内部接收器接收的能量与用于医疗设备的能量之间的差值,并根据所检测到的能量差值控制无线能量的传输
5.根据权利要求3的方法,其中,如果所检测到的能量平衡变化意味着能量平衡增加,则减少无线能量的传输量,反之亦然。
6.根据权利要求5的方法,其中,减少/增加能量传输与所检测到的变化率相关。
7.根据权利要求4的方法,其中,如果所检测到的能量差值意味着接收的能量多于使用的能量,则减少无线能量的传输量,反之亦然。
8.根据权利要求7的方法,其中减少/增加能量传输与所检测到的能量差值大小相关。
9.根据权利要求3或4的方法,其中,用于医疗设备的能量消耗于操作医疗设备掉,和/或存储在医疗设备的至少一个脑量存储装置中。
10.根据权利要求9的方法,其中,用于医疗设备的能量基本全部消耗于操作医疗设备。
11.根据权利要求10的方法,其中,在医疗设备的至少一个能量稳定单元中进行稳定后,能量被消耗。
12.根据权利要求9的方法,其中,用于医疗设备的能量基本全部都存储在所述的至少一个能量存储装置中。
13.根据权利要求9的方法,其中,医疗设备所使用的能量部分被消耗掉以操作医疗设备,部分存储在所述的至少一个能量存储装置中。
14.根据权利要求9的方法,其中,由内部能量接收器接收到的能量在直接或间接供应给医疗设备之前,这些能量通过电容器进行稳定。
15.根据权利要求9的方法,其中,直接或间接地测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗掉和/或存储的能量总量之间随着时间的差值,根据检测到的所述总量差值变化来确定能量平衡。
16.根据权利要求9的方法,其中,在供应给医疗设备之前,由内部能量接收器接收到的能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定。
17.根据权利要求16的方法,其中,基于所检测到的消耗和/或存储能量的数量随时间的变化来确定能量平衡。
18.根据权利要求17的方法,其中,通过确定某个与所消耗和/或存储能量相关的电气参数测量值的导数随时间的变化,检测到所消耗和/或存储能量的数量变化,第一给定时刻的导数对应于第一给定时刻的变化率,变化率包括变化的方向和速度。
19.根据权利要求18的方法,其中,基于检测到的该电气参数的变化率,确定所述导数。
20.根据权利要求9的方法,其中,内部能量接收器接收到的能量以至少一个恒定电压供应给医疗设备,其中该恒定电压是恒压电路产生。
21.根据权利要求20的方法,其中,以至少两个不同的电压供应能量,包括所述至少一个恒定电压。
22.根据权利要求9的方法,其中,内部能量接收器接收到的能量以至少一个恒定电流供应给医疗设备,其中该恒定电流由恒流电路产生。
23.根据权利要求22的方法,其中,以至少两种不同的电流供应能量,包括所述至少一个恒定电流。
24.根据权利要求9的方法,其中,基于检测到的内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间的差值,确定能量平衡,所述检测到的差值与至少一个测量的电气参数随着时间的积分相关,所述测量的电气参数与能量平衡相关。
25.根据权利要求24的方法,其中,在参数-时间图中画出随时间的所述电气参数的值,所画曲线图下方面积的大小确定了所述积分。
26.根据权利要求24的方法,其中,所述电气参数的积分与能量平衡相关,能量平衡为内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间累积的差值。
27.根据权利要求18的方法,其中,能量存储装置包含下列至少一个:可充电电池、蓄电池或电容器。
28.根据权利要求16的方法,其中,所述的能量稳定单元包含至少一个:蓄电池、电容器或适于稳定所接收能量的半导体。
29.根据权利要求9的方法,其中,在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,这些能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定,其中以至少一个恒定电压将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒压电路保持电压的恒定。
30.根据权利要求29的方法,其中,以两个不同的电压为医疗设备和能量存储装置供应能量,其中至少一个电压是恒定的,所述电压由所述的恒压电路保持恒定。
31.根据权利要求9的方法,其中,在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,所述能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定,其中以至少一个恒定电流将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒流电路保持所述电流的恒定。
32.根据权利要求31的方法,其中,以两个不同的电流为医疗设备和能量存储装置供应能量,其中至少一个电流是恒定的,所述电流由所述的恒流电路保持恒定。
33.根据权利要求9的方法,其中,根据预定的能量消耗与存储速率相加而初始地发射所述无线能量。
34.根据权利要求33的方法,其中,当已经传输了预定的能量总量时,关闭无线能量的传输。
35.根据权利要求34的方法,其中,在内部能量接收器接收到的能量通过操作医疗设备工作被消耗掉和/或存储在能量存储装置中之前,所述能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定,直到消耗和/或存储了预定总量的能量。
36.根据权利要求35的方法,其中,首先按预定的能力速度传输无线能量,然后基于能量平衡进行传输,通过检测能量稳定单元中积聚的能量总量来确定所述能量平衡。
37.根据权利要求35的方法,其中,按预定的能量速度传输无线能量,然后基于能量平衡进行传输,通过检测能量稳定单元中当前积聚的能量数量的变化来确定能量平衡。
38.根据权利要求35的方法,其中,首先按预定的能量速度传输无线能量,然后根据能量平衡进行传输,通过检测能量稳定单元中当前积聚的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
39.根据权利要求33的方法,其中,控制所述无线能量的传输,使内部能量接收器的接收速度与能量消耗和/或存储速度相应。
40.根据权利要求39的方法,其中,当消耗掉预定的能量总量后,关闭无线能量传输。
41.根据权利要求9的方法,其中,内部能量接收器接收的能量首先在能量稳定单元中积聚和稳定,然后由医疗设备消耗或存储,直到消耗掉预定的能量总量。
42.根据权利要求41的方法,其中,基于检测到的能量稳定单元中积聚的能量总量来确定能量平衡。
43.根据权利要求41的方法,其中,通过检测能量稳定单元中当前积聚的能量数量的变化来确定能量平衡。
44.根据权利要求41的方法,其中,通过检测能量稳定单元中当前已积聚的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
45.根据权利要求9的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,并基于所述参数确定的传输速度来传输能量。
46.根据权利要求45的方法,其中,控制所述无线能量的传输,传输的能量总量是基于所述的参数。
47.根据权利要求46的方法,其中内部能量接收器接收的能量首先在能量稳定单元中积聚和稳定,然后进行消耗,直到消耗掉预定总量的能量。
48.根据权利要求45的方法,其中,控制无线能量的传输,使内部能量接收器的接收速度与预定的能量消耗速度相应。
49.根据权利要求9的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数盒/或病人的身体参数,基于所述参数确定传输能量的总量。
50.根据权利要求49的方法,其中内部能量接收器接收的能量首先在能量稳定单元中积聚和稳定,然后进行消耗,直到消耗掉预定总量的能量。
51.根据权利要求9的方法,其中,按照预定的存储速度将能量存储在能量存储装置中。
52.根据权利要求51的方法,其中当已存储了预定总量的能量后,关闭无线能量传输。
53.根据权利要求51的方法,其中,进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的接收速度与所述的预定存储速度相应。
54.根据权利要求9的方法,其中能量存储装置包含第一存储装置和第二存储装置,其中
-内部能量接收器接收的能量首先存储在第一存储装置中,以及
-然后在后来的阶段将能量从第一存储装提供给第二存储装置。
55.根据权利要求54的方法,其中
通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量来确定能量平衡,以及
控制无线能量传输,使第二存储装置的存储速度与内部能量接收器的接收速度相应。
56.根据权利要求54的方法,其中,根据检测到的第一存储装置中存储的能量总量来确定能量平衡。
57.根据权利要求54的方法,其中,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化来确定能量平衡。
58.根据权利要求54的方法,其中,通过检测第一存储装置中当前存储的能量数量的变化方向和速度来确定能量平衡。
59.根据权利要求54的方法,其中,稳定后的能量以恒定的电流首先从第一存储装置供应给第二存储装置,直到第二存储装置的测量电压达到预定的最大电压,由恒流电路保持所述恒定电流,此后以恒定电压从第一存储装置供能给第二存储装置,由恒压电路保持所述恒定电压。
60.根据权利要求59的方法,其中,当达到预定的最小能量传输速度时,关闭无线能量传输。
61.根据权利要求54的方法,其中,控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量数量与存储在第二存储装置中的能量数量相应。
62.根据权利要求61的方法,其中,控制能量传输,使内部能量接收器的接收速度与第二存储装置的能量存储速度相应。
63.根据权利要求61的方法,其中,控制能量传输,使内部能量接收器接收的能量总量与第二存储装置存储的能量总量相应。
64.根据权利要求54的方法,其中,当达到预定的最小传输速度时,关闭无线能量的传输。
65.根据权利要求54的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,基于所述参数控制无线能量的传输。
66.根据权利要求9的方法,其中,当存储了预定总量的能量后,关闭无线能量传输。
67.根据权利要求66的方法,其中,测定在第一个能量存储进程中医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,基于所述参数,在随后的能量存储进程中存储所述预定总量的能量。
68.根据权利要求9的方法,其中测定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,将能量以一定的存储速度存储在能量存储装置中,存储速度基于所述参数确定。
69.根据权利要求68的方法,其中,将一定总量的能量存储在能量存储装置中,能量总量根据所述参数确定。
70.根据权利要求69的方法,其中当存储了所述总量的能量时,自动关闭无线能量的传输。
71.根据权利要求68的方法,其中进一步控制无线能量传输,使内部能量接收器的能量接收速度与所述的存储速度相应。
72.根据权利要求9的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,将一定总量的能量存储在能量存储装置中,所述能量总量基于所述参数确定。
73.根据权利要求72的方法,其中,控制所述无线能量的传输,使内部能量接收器接收的能量总量与存储的能量总量相应。
74.根据权利要求72的方法,其中,当存储了所述总量的能量后,自动关闭无线能量传输。
75.根据权利要求13的方法,其中,基于预定的能量消耗速度和预定的能量存储速度控制无线能量的传输。
76.根据权利要求75的方法,其中,当接收了用于消耗和存储的预定总量的能量后,自动关闭能量的传输。
77.根据权利要求9的方法,其中当接收了用于消耗和存储的预定总量的能量后,自动关闭能量的传输。
78.根据权利要求13的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,按照单位时间的传输速度传输用于消耗和存储的能量,传输速度根据所述参数确定。
79.根据权利要求78的方法,其中,传输能量的总量根据所述参数确定。
80.根据权利要求9的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,根据所述参数确定传输能量的总量。
81.根据权利要求9的方法,其中,确定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,按照一定的供应速度将能量从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗,供应速度基于所述参数确定。
82.根据权利要求81的方法,其中从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗的能量总量基于所述参数确定。
83.根据权利要求9的方法,其中测定医疗设备的电气和/或物理参数和/或病人的身体参数,将一定总量的能量从能量存储装置供应到医疗设备进行消耗,供应的能量总量基于所述参数确定。
84.根据权利要求16的方法,其中,
根据能量稳定单元的积聚速度来确定能量平衡,使能量存储装置的存储速度与内部能量接收器的能量接收速度相应。
85.根据权利要求26的方法,其中该积分是对于与所述能量平衡有关的监控电压和/或电流确定的积分。
86.根据权利要求19的方法,其中,该导数是对于与能量平衡有关的监控电压和/或电流确定的导数。
87.根据权利要求54的方法,其中,第二存储装置直接或间接地为医疗设备供应能量,其中所述的差值变化与积聚在第一存储单元中的能量数量的变化相应。
88.根据权利要求87的方法,其中,通过检测所述第一存储装置的能量存储速度随着时间的变化确定能量平衡,能量平衡与该变化相对应。
89.根据权利要求87的方法,其中通过测定表明存储能量多少的测量电气参数随着时间的导数,检测存储能量数量的变化,该导数与存储能量数量的变化相应。
90.根据权利要求89的方法,其中检测该电气参数的变化率,该导数与该变化率相关。
91.根据权利要求90的方法,其中电气参数是与能量平衡有关的测量电压和/或电流。
92.根据权利要求87的方法,其中第一存储装置可能包含至少一个:电容器和半导体,而第二存储装置包含至少一个:可充电电池、蓄电池和电容器。
93.根据权利要求9的方法,其中,从外部能量源中的初级线圈向内部能量接收器中的次级线圈感应地传输无线能量。
94.根据权利要求9的方法,其中无线能量非感应地传输。
95.根据权利要求94的方法,其中无线能量通过声音或压力变化的方式传输。
96.根据权利要求94的方法,其中无线能量通过无线电或光的方式传输。
97.根据权利要求94的方法,其中无线能量以脉冲或波的形式传输。
98.根据权利要求94的方法,其中无线能量通过电场的形式传输。
99.根据权利要求9的方法,其中,以脉冲的形式将无线能量从外部能量源传输到内部能量接收器,并通过调整所述脉冲的宽度控制无线能量的传输。
100.根据权利要求2的方法,其中以脉冲的形式将无线能量从外部能量源传输到内部能量接收器,并通过调整所述脉冲的宽度控制无线能量的传输。
101.根据权利要求10的方法,其中直接或间接测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗的能量总量之间随着时间的差值,通过检测该差值的变化确定能量平衡。
102.根据权利要求101的方法,其中通过确定与所消耗能量多少有关的电气参数测量值随着时间的导数,检测所能量消耗量的变化,该导数与所能量消耗量的变化率相应,其中变化率包括变化的方向与变化的大小。
103.根据权利要求102的方法,其中,检测该电气参数的变化率,所述导数与检测到的变化率有关。
104.根据权利要求10的方法,其中内部能量接收器接收的能量以至少一个恒定电压供应给医疗设备,稳定电压由恒压电路产生。
105.根据权利要求10的方法,其中内部能量接收器接收的能量以至少一个恒定电流供应给医疗设备,稳定电流由恒流电路产生。
106.根据权利要求10的方法,其中根据检测到的内部能量接收器接收到的能量总量与消耗能量总量之间的差值,确定能量平衡,该消耗能量总量是至少一个电气参数测量值随着时间的积分,该电气参数与能量平衡相关。
107.根据权利要求106的方法,其中,在参数-时间图中画出所述电气参数的值随着时间的绘制的,所绘制的图下方的面积大小确定了所述积分值。
108.根据权利要求54的方法,其中,第一存储装置适于以比第二存储装置的相对较高充能速度充能,由此相对较快地充能。
109.根据权利要求108的方法,其中,第一存储装置适于以比第二存储装置的充能频率更高地多个单独充能时段充能,由此从充能机会方面提供相对更长的寿命。
110.根据权利要求108的方法,其中第一存储装置包含至少一个电容器。
111.根据权利要求109的方法,其中第一存储装置包含至少一个电容器。
112.根据权利要求54的方法,其中,通常只有第一存储装置利用接收到的无线能量充能。
113.根据权利要求112的方法,其中,当需要对第二存储装置充能时,为了减少充能所需要的时间,在多个单独充能时段对第一存储装置充能,由此以相对较低的充能速度在第一存储装置的充能时段之间的间隔为第二存储装置充能。
114.根据权利要求113的方法,其中确定医疗设备的电气参数,基于所述参数控制第二存储装置的充能。
115.根据权利要求114的方法,包含用于在所述第二存储装置中储能的恒流或恒压电路,。
116.根据权利要求3或4的方法,其中通过以下方式控制外部能量源的无线能量传输:
将来自第一电路的电脉冲应用于外部能量源以传输无线能量,电脉冲有前沿和后沿,
改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度,
传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
117.根据权利要求116的方法,其中,在改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的频率基本恒定。
118.根据权利要求116的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲保持不变,除非改变第一和/或第二时间间隔。
119.根据权利要求116的方法,其中,在改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的幅度基本恒定。
120.根据权利要求116的方法,其中在应用电脉冲时,通过改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度而改变该电脉冲。
121.根据权利要求116的方法,成行地提供包含两个或多个电脉冲的脉冲串,其中在应用脉冲串时,在所述脉冲串的起始位置具有第一个电脉冲,而在脉冲串的末端具有第二电脉冲,
成行地提供两个或多个脉冲串,其中连续的第一脉冲串的第二电脉冲后沿与第二脉冲串的第一电脉冲前沿之间的第二时间间隔长度是变化的。
122.根据权利要求120的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。
123.根据权利要求121的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的电流和基本恒定的电压。
124.根据权利要求116的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
125.根据权利要求120的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
126.根据权利要求121的方法,其中在应用电脉冲时,脉冲串内的电脉冲具有基本恒定的频率。
127.根据权利要求120的方法,其中
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,通过改变所述的第一与第二时间间隔改变该电磁场,
电磁场将电脉冲感应到所述内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给内部能量接收器的能量。
128.根据权利要求127的方法,其中,以基本纯感应方式将无线能量从外部能量源传输到内部能量接收器。
129.根据权利要求121的方法,其中
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,
通过改变所述的第一与第二时间间隔改变该电磁场,
电磁场将电脉冲感应到所述的内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给内部能量接收器的能量。
130.根据权利要求129的方法,其中,无线能量以基本纯感应方式从外部能量源传输到内部能量接收器。
131.根据权利要求120的方法,其中,所述电脉冲从第一电路释放,所述电脉冲具有这样的的频率和/或连续脉冲前沿之间的时间周期,从而当改变第一和/或第二时间间隔时,产生的传输能量也改变。
132.根据权利要求131的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
133.根据权利要求121的方法,其中,所述电脉冲从第一电路释放,所述电脉冲具有这样的的频率和/或连续脉冲前沿之间的时间周期,从而当改变第一和/或第二时间间隔时,产生的传输能量也改变。
134.根据权利要求133的方法,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
135.根据权利要求120的方法,其中由第一电路与外部能量源组成的电路有一个特征时间周期或第一时间常数,在有效改变传输的能量时,该频率时间周期应处于该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
136.根据权利要求121的方法,其中由第一电路与外部能量源组成的电路有一个特征时间周期或第一时间常数,在有效改变传输的能量时,该频率时间周期应处于该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
137.根据权利要求1的方法,其中无线能量用于控制由病人器官组织壁形成的腔体内流体和/或其它体内物质的流动,该方法包括以下步骤:
a)轻轻压缩至少一部分组织壁,以影响腔体内的流动,
b)激励被压缩的壁部以使所述壁部收缩,以进一步影响腔体内的流动。
138.一种控制无线能量传输的装置,所述无线能量供应给植入病人体内的电操作医疗设备,所述装置适于传输来自位于病人体外的外部能量源的无线能量,并由位于病人体内的内部能量接收器接收,内部能量接收器与医疗设备相连接,所述内部能量接收器用于直接或间接地向医疗设备供应所接收到的能量,这种装置还适于:
确定内部能量接收器接收到的能量与医疗设备使用能量之间的平衡,以及
基于确定的能量平衡,控制从外部能量源传输无线能量。
139.根据权利要求138的装置,还适于感应地将无线能量从外部能量源中的初级线圈传输到内部能量接收器中的次级线圈。
140.根据权利要求138的装置,还适于检测所述能量平衡的变化,并基于所检测到的能量平衡变化控制无线能量的传输。
141.根据权利要求138的装置,还适于检测所述内部接收器接收的能量与医疗设备所使用能量之间的差值,并基于所检测到的能量差值控制无线能量的传输。
142.根据权利要求140的装置,还适于如果所检测到的能量平衡变化意味着能量平衡在趋于增加,则减少无线能量的传输,反之亦然。
143.根据权利要求142的装置,其中,增加/减少能量传输与所检测到的变化率相对应。
144.根据权利要求141的装置,还适于如果所检测到的能量差值意味着接收的能量多于使用的能量,则减少无线能量的传输,反之亦然。
145.根据权利要求144的装置,其中,增加/减少能量传输与所检测到的能量差值大小相对应。
146.根据权利要求140或141的装置,还适于消耗用于医疗设备的能量以操作医疗设备,和/或在医疗设备的至少一个存储装置中存储所述能量。
147.根据权利要求146的装置,还适于消耗基本上全部用于医疗设备以操作医疗设备的能量。
148.根据权利要求146的装置,还适于在医疗设备的至少一个能量稳定单元中进行稳定后消耗所述能量。
149.根据权利要求146的装置,还适于将医疗设备所使用的能量基本上全部都存储在所述至少一个能量存储装置中。
150.根据权利要求146的装置,还适于部分消耗医疗设备所使用的能量以操作医疗设备,以及在所述的至少一个能量存储装置中部分存储所述能量。
151.根据权利要求146的装置,还包括电容器,用于将由内部能量接收器接收到的能量在直接或间接供应给医疗设备之前,稳定所述能量。
152.根据权利要求146的装置,还适于直接或间接地随时间测量内部能量接收器接收到的能量总量与消耗掉和/或存储的能量总量之间的差值,然后根据所检测到的总量差值变化来确定能量平衡。
153.根据权利要求146的装置,还适于在供应给医疗设备之前,接收到的能量在能量稳定单元中进行积聚和稳定。
154.根据权利要求153的装置,还适于根据所检测到的消耗能量和/或存储能量的数量随时间的变化来确定能量平衡。
155.根据权利要求154的装置,还适于通过确定与所消耗和/或存储能量相关的电气参数测量值的导数随时间的变化,检测所消耗和/或存储能量的数量变化,第一给定时刻的导数对应于第一给定时刻的变化率,其中变化率包括变化的方向和速度。
156.根据权利要求155的装置,还适于基于检测到的该电气参数的变化率确定所述导数。
157.根据权利要求146的装置,还适于将内部能量接收器接收到的能量以至少一个恒定电压供应给医疗设备,其中该恒定电压是由恒压电路产生。
158.根据权利要求157的装置,还适于以至少两个不同的电压供应能量,所述两个不同的电压包括所述至少一个恒定电压。
159.根据权利要求146的装置,还适于将内部能量接收器接收到的能量以至少一个恒定电流供应给医疗设备,其中该恒定电流是由恒流电路产生。
160.根据权利要求159的装置,还适于以至少两个不同的电流供应能量,两个不同的电流包括所述至少一个恒定电流。
161.根据权利要求146的装置,还适于根据检测到的内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间的差值,确定能量平衡,所述的检测到的差值与至少一个电气参数测量值随着时间的积分相关,而该电气参数与能量平衡相关。
162.根据权利要求161的装置,还适于在参数-时间图中随着时间画出所述电气参数的值,所画曲线图下方的面积大小确定了所述积分值。
163.根据权利要求161的装置,其中所述电气参数的积分与能量平衡相关,所述能量平衡是与内部能量接收器接收到的能量总量与消耗和/或存储能量总量之间累积的差值。
164.根据权利要求155的装置,其中能量存储装置包含至少一个:可充电电池、蓄电池或电容器。
165.根据权利要求153的装置,其中所述的能量稳定单元包含至少一个:适于稳定所接收能量的蓄电池、电容器或半导体。
166.根据权利要求146的装置,还适于在将内部能量接收器接收到的能量供应给医疗设备和/或能量存储装置之前,在能量稳定单元中积聚和稳定所述能量,并且以至少一个恒定电压将能量供应给医疗设备和/或能量存储装置,恒压电路保持电压的恒定。
167.根据权利要求140或141的装置,还适于通过以下方式控制外部能量源的无线能量传输:
将来自第一电路的电脉冲应用于外部能量源以传输无线能量,电脉冲具有前沿和后沿,
改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度,并且
传输无线能量,传输的能量由变化功率的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
168.根据权利要求167的装置,其中,在改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的频率基本恒定。
169.根据权利要求167的装置,其中,在应用电脉冲时,电脉冲保持恒定,除非改变第一和/或第二时间间隔。
170.根据权利要求167的装置,其中在改变第一和/或第二时间间隔时,电脉冲的幅度基本恒定。
171.根据权利要求167的装置,其中,在应用电脉冲时,通过只改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度改变该电脉冲。
172.根据权利要求167的装置,还适于:
成行地供应包含两个或多个电脉冲的脉冲串,其中在应用脉冲串时,在所述脉冲串的起始位置具有第一电脉冲,在脉冲串的末端具有第二电脉冲,
成行地供应两个或多个脉冲串,其中连续的第一脉冲串的第二电脉冲后沿与第二脉冲串的第一电脉冲前沿之间的第二时间间隔长度是变化的。
173.根据权利要求171的装置,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的电流和恒定电压。
174.根据权利要求172的装置,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的电流和恒定的电压。
175.根据权利要求167的装置,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
176.根据权利要求171的装置,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
177.根据权利要求172的装置,其中在应用电脉冲时,脉冲串内的电脉冲具有基本恒定的频率。
178.根据权利要求171的装置,其中
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,
通过改变所述的第一与第二时间间隔改变该电磁场,
电磁场将电脉冲感应到所述的内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给所述接收器的能量。
179.根据权利要求178的装置,还适于以基本纯感应方式将无线能量从外部能量源传输到所述接收器。
180.权利要求172的方法,其中
当将电脉冲应用于外部能量源时,电脉冲在外部能量源上产生电磁场,
通过改变所述的第一与第二时间间隔改变该电磁场,
电磁场将电脉冲感应到所述的内部能量接收器中,感应的脉冲携带了传输给所述接收器的能量。
181.根据权利要求180的装置,还适于以基本纯感应方式将无线能量从外部能量源传输给所述接收器。
182.根据权利要求171的装置,还适于利用这样的连续脉冲前沿之间的频率和/或时间周期从第一电路释放电脉冲,以便当改变第一和/或第二时间间隔时,产生的传输能量也被改变。
183.根据权利要求182的装置,其中在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
184.根据权利要求172的装置,其中,利用这样的连续脉冲前沿之间的频率和/或时间周期从第一电路释放电脉冲,以便当改变第一和/或第二时间间隔时,获得的传输能量被改变。
185.根据权利要求184的装置,其中,在应用电脉冲时,电脉冲具有基本恒定的频率。
186.根据权利要求171的装置,其中,由第一电路与外部能量源组成的电路有一个特征时间周期或第一时间常数,在有效地改变传输的能量时,改变后的频率时间周期应处于该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
187.根据权利要求172的装置,其中,由第一电路与外部能量源组成的电路有一个特征时间周期或第一时间常数,在有效地改变传输的能量时,改变后的频率时间周期应处于该第一特征时间周期或时间常数的范围内,或更短。
188.根据权利要求138的装置,其中,医疗设备适于控制由病人器官组织壁形成的腔体内流体和/或其它体内物质的流动,该装置还包括:
植入式压缩部件,用于轻轻压缩至少一部分组织壁,以影响腔体内的流动,
激励部件,用于激励该组织壁的壁部,
控制装置,用于控制所述激励部件激励该壁部,
当所述压缩部件压缩该壁部时,会使壁部收缩,从而进一步影响腔体内的流动。
189.根据权利要求188的装置,其中,所述压缩装置适于将壁部压缩为受压状态,在该状态受压组织壁部分内的血液循环基本不受限制,而腔体内的流动受到至少限制,并且所述控制装置控制所述激励部件使壁部收缩,通过所述压缩部件使壁部保持受压状态,以便至少进一步限制腔体内的流动。
190.根据权利要求188的装置,其中所述控制装置控制所述压缩部件,以调节病人壁部的收缩。
191.根据权利要求190的装置,其中所述控制装置分别对所述压缩部件和激励部件进行独立控制。
192.根据权利要求191的装置,其中所述控制装置同时控制所述压缩部件和激励部件。
193.根据权利要求191的装置,其中,所述控制部件适于通过以下方式来校准压缩部件:控制激励部件对壁部进行激励,同时控制压缩部件调节对壁部的压缩,直到达到所期望的腔体内流动限制。
194.根据权利要求190的装置,其中,所述控制装置控制激励部件调节对壁部的激励强度,以响应所感知的病人身体参数。
195.根据权利要求190的装置,其中,所述控制装置控制激励部件调节对壁部的激励强度,以响应所感知的该装置的功能参数。
196.根据权利要求194的装置,其中,所述控制装置控制激励部件增加对所述壁部的激励强度,从而当腔体内压力增加时腔体内的流动保持停止。
197.根据权利要求188的装置,其中,所述控制装置从病人体外控制所述压缩部件和/或所述激励部件。
198.根据权利要求197的装置,其中,由病人操作所述控制装置。
199.根据权利要求198的装置,其中所述控制装置包含手动操作的开关,用于打开和关闭压缩部件和/或激励部件,该开关适于植入病人皮下并从病人体外进行手动操作。
200.根据权利要求198的装置,其中所述控制装置包含由病人可操作的手持式无线遥控器,以控制所述压缩部件和/或激励部件。
201.根据权利要求188的装置,其中所述控制装置控制激励部件一次激励所述壁部的一个或多个不同区域。
202.根据权利要求201的装置,其中,所述控制装置控制激励部件随着时间从激励一个区域切换到激励另一个区域。
203.根据权利要求202的装置,其中,所述控制装置控制激励部件沿着所述壁部,沿着病人腔体内的流动方向或相反的方向循环地传播对区域的激励。
204.根据权利要求137的方法,其中,所述压缩部件
将组织壁压缩为受压状态,在该状态受压壁部内的血液循环基本不受限制,而腔体内的流动受到最低限度的限制,并且所述控制装置
控制激励部件使组织壁部分收缩,压缩部件使所述壁部保持受压状态,从而至少进一步限制腔体内的流动。
205.根据权利要求137的方法,其中所述控制装置控制压缩部件,以调节对病人壁的压缩。
206.根据权利要求205的方法,其中所述控制装置控制分别对所述压缩部件和激励部件独立控制。
207.根据权利要求206的方法,其中所述控制装置同时控制所述压缩部件和激励部件。
208.根据权利要求206的方法,其中,所述控制部件通过以下方式来校准压缩部件:控制激励部件对壁部进行激励,同时控制压缩部件调节对壁部的压缩,直到达到所期望的腔体内流动限制。
209.根据权利要求205的方法,其中所述控制装置控制激励部件调节对壁部的激励强度,以响应所感知的病人身体参数。
210.根据权利要求205的方法,其中所述控制装置控制激励部件调节对壁部的激励强度,以响应所感知的该装置的功能参数。
211.根据权利要求209的方法,其中所述控制装置控制激励部件增加对壁部的激励强度,从而当腔体内压力增加时腔体内的流动保持停止。
212.根据权利要求137的方法,其中所述控制装置从病人体外控制压缩部件和/或激励部件。
213.根据权利要求212的方法,其中,病人操作所述控制装置。
214.根据权利要求213的方法,其中所述控制装置包含手动操作的开关,用于打开和关闭压缩部件和/或激励部件,该开关适于植入病人皮下并从病人体外进行手动操作。
215.根据权利要求213的方法,其中,所述控制装置包含由病人操作的手持式无线遥控器,控制压缩部件和/或激励部件。
216.根据权利要求137的方法,其中所述控制装置控制激励部件一次激励壁部的一个或多个不同区域。
217.根据权利要求216的方法,其中所述控制装置控制激励部件随着时间从激励一个区域切换到另一个区域。
218.根据权利要求217的方法,其中所述控制装置控制激励部件沿着壁部,以病人腔体内的流动方向或相反的方向循环地传播对区域的激励。
219.根据权利要求1的方法,该方法包括以下步骤:
将来自第一电路的电脉冲应用于外部传输装置以传输无线能量,电脉冲具有前沿和后沿,
改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度,
传输无线能量,传输的能量由功率变化的电脉冲产生,功率的变化取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
220.根据权利要求138的装置,还包括:
将电脉冲提供给外部传输装置的第一电路,电脉冲具有前沿和后沿,所述传输装置适于供应无线能量,其中
该电路适于改变电脉冲的连续前沿与后沿之间的第一时间间隔长度和/或电脉冲的连续后沿与前沿之间的第二时间间隔长度,其中
传输的无线能量由功率变化的电脉冲产生,该功率取决于第一和/或第二时间间隔的长度。
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