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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung
zur Formung einer Magenmund-Öffnung
im Magen oder in der Speiseröhre
eines Patienten, wobei die Einrichtung ein langgestrecktes Hemm-Element,
eine Formungseinrichtung zur Formung des langgestreckten Hemm-Elementes
zu einer zumindest im wesentlichen geschlossenen Schlinge rund um
den Magen oder um die Speiseröhre,
so daß die Schlinge
eine Hemm-Öffnung
definiert sowie eine Einstelleinrichtung zur Einstellung des Hemm-Elementes in der
Schlinge, um die Größe der Hemm-Öffnung zu ändern, umfaßt. Der
Ausdruck „Patient" umfaßt ein Tier oder
einen Menschen.
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Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtungen
in Form von Magen-Einschnür-Einrichtungen,
bei welchen ein Band einen Teil des Magens eines Patienten umschlingt,
um die Nahrungsaufnahme des Patienten zu beschränken, sind bei der chirurgischen
Behandlung von krankhafter Fettsucht angewandt worden, um oberhalb des
Bandes einen verkleinerten Magenbeutel und eine verkleinerte Magenmund-Öffnung im
Magen zu schaffen. Obwohl beim chirurgischen Eingriff ein solches
Band rund um den Magen angebracht wird, um eine optimale Magenmund-Öffnung zu
schaffen, sind einige Magen-Einschnür-Einrichtungen des Standes
der Technik mit einer Einstelleinrichtung ausgerüstet, welche auch nach dem
operativen Eingriff eine Einstellung der Magenmund-Öffnung ermöglichen.
Bei allen derartigen Einrichtungen des Standes der Technik, wie
sie im US-Patent Nr. 4.592.339, im Europäischen Patent Nr. 0 611 561
und in der Internationalen Patentanmeldung WO 94/27504 beschrieben
sind, besteht die Einstelleinrichtung typischerweise aus einem aufblasbaren
Hohlraum im Band mit einem Injektionseinlaß, welcher mit dem aufblasbaren
Hohlraum in Fluidverbindung steht. Der Injektionseinlaß wird subkutan
implantiert, damit die Zufuhr oder das Ablassen von Fluid in den
bzw. aus dem Hohlraum mittels einer Injektionsnadel erfolgen kann,
welche die Haut des Patienten zum Injektionseinlaß durchdringt.
In der Praxis ist das Band aus Silikongummi hergestellt, welches
ein für
die Implantation zugelassenes Material ist, und das Fluid ist eine
Flüssigkeit,
wie beispielsweise eine isotonische Salzlösung.
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Es
wurde jedoch gefunden, daß sich
die Bänder
dieses Typs von Einrichtungen des Standes der Technik zur Formung
einer Magenmund-Öffnung
am Magen eines Patienten möglicherweise
auf dem Magen nach unten bewegen können, und dann besteht wegen
des klei nen Einstellbereiches des Bandes ein erhöhtes Risiko einer Magen-Stenose
(Verengung). Es wurde auch gefunden, daß sich das Volumen des Magenbeutels über dem
Band nach dem operativen Eingriff um bis zum Zehnfachen vergrößert. Daher
wird der Magen in dem Maße
wesentlich verkleinert, in welchem sich das Beutelvolumen vergrößert. Um
einen ausreichenden Einstellbereich des Bandes zu erreichen, muß der Hohlraum
im Band relativ groß und
durch eine dünne
flexible Wand begrenzt sein, welche normalerweise aus einem Silikonmaterial
hergestellt ist. Ferner muß die
Größe der Magenmund-Öffnung während des
ersten Jahres nach der Operation in dem Maße allmählich verkleinert werden, in
welchem sich der Magenbeutel vergrößert. Wie oben angegeben, wird
die Verkleinerung der Magenmund-Öffnung
bei Verwendung von Einrichtungen des Standes der Technik durch Einbringen
einer Flüssigkeit
in den Hohlraum des Bandes über
einen Injektionseinlaß erreicht,
um das Band in radialer Richtung nach innen auszudehnen.
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Ein
großer
Nachteil des wiederholten Einspritzens von Flüssigkeit durch den Injektionseinlaß ist das erhöhte Infektionsrisiko
des Patienten im Körperbereich,
welcher den Injektionseinlaß umgibt.
Wenn eine solche Infektion auftritt, muß der Injektionseinlaß beim Patienten
chirurgisch entfernt werden. Darüber
hinaus könnte
sich eine solche Infektion entlang des Rohres ausbreiten, welches
den Injektionseinlaß und
das Band zum Magen verbindet, und sogar noch ernstere Komplikationen
hervorrufen. So könnte
der Magen, wo er Kontakt mit dem Band hat, infiziert werden, was
dazu führen
könnte,
daß das
Band die Magenwand durchwandert. Auch ist es für den Patienten unangenehm,
wenn nach der Operation oftmals mehrere Einstellungen der Magenmund-Öffnung mittels
der Injektionsnadel ausgeführt
werden, welche die Haut des Patienten zum Injektionseinlaß hin durchsticht.
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Es
kann vorkommen, daß der
Patient Nahrungsmittelstücke
schluckt, welche zu groß sind,
um die verkleinerte Magenmund-Öffnung
zu passieren. Wenn dies geschieht, muß er den Arzt aufsuchen, welcher
die Nahrungsmittelstücke
entfernen kann oder, wenn die Konstruktion des Bandes es gestattet,
die Magenmund-Öffnung
durch Absaugen von etwas Flüssigkeit
aus dem Band vergrößert, so
daß die
Nahrungsmittelstücke
den Magenmund passieren können.
Dann muß der
Arzt dem Band wieder Flüssigkeit
zuführen,
um die eingeengte Magenmund-Öffnung
wieder herzustellen. Wiederum erfordern diese Maßnahmen den Gebrauch der Injektionsnadel
mit dem Durchstechen der Haut des Patienten, was für diesen
unangenehm ist.
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Ein
anderes Problem bei den bekannten Magen-Einschnürungs-Vorrichtungen besteht
darin, daß die isotonische
Salzlösung
aus dem aufgeblasenen Hohlraum des Bandes durch die umgebenden Wände des Bandes
aus Silikongummi hindurch diffundieren kann, da in dem Hohlraum
ein leichter Überdruck
herrscht. Einige Zeit nach der Operation besteht auch ein Risiko
des Austretens von Flüssigkeit
aus dem Injektionseinlaß, aus
dem Rohr zwischen letzterem und dem Band sowie aus dem Band selbst.
Am kritischsten ist dabei der aufblasbare Ballon-Hohlraum.
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Die
Europäische
Patentanmeldung
EP 0 876 808 ,
welche für
alle benannten Vertragsstaaten außer CY, LU und MC Stand der
Technik im Sinne von Art. 54(3) EPC ist, beschreibt eine Einrichtung,
welche einen einstellbaren Streifen zur Implantation um den Magen
herum aufweist. Der Streifen hat ein variables Volumen, das mit
einer Flüssigkeit
gefüllt
ist. Das Volumen der Flüssigkeit
im Hohlraum wird durch ein System gesteuert, welches eine Steuerbox
aufweist, welche an den Hohlraum angeschlossen und im Körper des
Patienten implantiert ist. Die Steuerbox enthält eine Batterie, eine elektronische
Steuereinheit und eine elektrisch angetriebene Pumpe.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung
zu schaffen, die keine Anwendung einer Injektionsnadel erfordert,
nach der Operation Einstellungen der Magenmund-Öffnung durchzuführen.
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Noch
eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung
zu schaffen, welche Einstellungen nach der Operation ermöglicht,
die für
den Patienten bequem sind.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung des
eingangs beschriebenen Typs gelöst,
welche ferner eine Steuereinheit zur Steuerung der Einstelleinrichtung,
eine implantierbare Signalempfangseinrichtung zum Empfang von Signalen
von einer drahtlosen Fern-Übertragungseinheit
sowie eine implantierbare Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung
von Energie an die energieverbrauchenden Bauteile der Einrichtung
umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Energieversorgungseinheit mittels drahtloser Energieübertragung
mit Energie versorgbar ist.
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Im
Ergebnis ist keine Flüssigkeit
direkt im langgestreckten Hemm-Element beteiligt, um dasselbe aufzublasen,
und es sind Einstellungen der erfindungsgemäßen Einrichtung nach der Operation
möglich,
um die Magenmund-Öffnung
des Patienten einzustellen. Die Einstelleinrichtung kann in das
Hemm-Element eingebaut und mit hydraulischen Mitteln gesteuert werden.
Der Begriff „post-operative
nicht invasive Einstelleinrichtung" bedeutet, daß die Einstelleinrichtung die
Einstellung des Hemm-Elementes nach der Operation ohne invasive
Maßnahmen,
wie die Durchdringung der Haut beispielsweise mittels Injektions nadeln
oder durch chirurgischen Eingriff, ermöglicht. Obwohl ein Injektionseinlaß bei Einrichtungen
mit hydraulischen Elementen angewandt werden könnte, würde er nur der Ermöglichung
einer einmaligen Gesamt-Kalibrierung der Flüssigkeitsmenge in der hydraulischen
Einrichtung dienen.
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Entsprechend
eines bevorzugten ersten Einstellprinzips ist die Einstelleinrichtung
derart eingerichtet, daß die
Längenausdehnung
eines langgestreckten Hemm-Elementes in Schlingenform eingestellt
wird.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung, welche das erste Einstellprinzip nutzt, umfaßt das Hemm-Element
einen Haupt-Teil und zwei langgestreckte End-Teile, und die Einstelleinrichtung
ist zur relativen Verlagerung zwischen den End-Teilen des Hemm-Elementes
in Längsrichtung
eingerichtet, so daß die Größe der Hemm-Öffnung eingestellt
wird. Die Formungseinrichtung kann eine geeignete bekannte oder
herkömmliche
Vorrichtung zur Ausführung
der gewünschten
Funktion enthalten, wie beispielsweise ein Federmaterial, welches
das langgestreckte Hemm-Element zu einer Schlinge formt, so daß eine einzige
Gesamt-Kalibrierung der Flüssigkeitsmenge
in der Hydraulikeinrichtung der Hemm-Öffnung möglich ist.
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Entsprechend
eines bevorzugten ersten Einstellprinzips ermöglicht die Einstelleinrichtung
die Einstellung der Längenausdehung
des langgestreckten Hemm-Elementes in Schlingenform.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, welche das erste Einstellprinzip nutzt, umfaßt das Hemm-Element
ein Haupt-Teil und zwei langgestreckte End-Teile, und die Einstelleinrichtung
ist derart eingerichtet, daß sie
eine relative Längsbewegung
zwischen den End-Teilen des Hemm-Elementes realisiert, so daß die Größe der Hemm-Öffnung eingestellt
wird. Die Formungseinrichtung kann eine jegliche geeignete bekannte
oder herkömmliche
Vorrichtung zur Ausführung
der gewünschten
Funktion enthalten, wie beispielsweise ein Federmaterial, welches
das langgestreckte Hemm-Element zu einer Schlinge formt, so daß die Hemm-Öffnung eine
vorgegebene Größe hat und
die Einstelleinrichtung zur Einstellung des Hemm-Elementes gegen
die Federwirkung des Federmaterials eingerichtet ist. Mit anderen
Worten: Das Federmaterial kann in das Hemm-Element integriert sein.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Einstelleinrichtung ein Bewegungsübertragungselement, geeigneterweise eine
Antriebswelle, das bzw. die mit mindestens einem der End-Teile des Hemm-Elementes
im Eingriff steht und betätigbar
ist, um einen End-Teil des Hemm-Elementes
relativ zum anderen End-Teil des Hemm-Elementes zu bewegen. Die
Antriebswelle kann vorteilhafterweise mit beiden End-Teilen des
Hemm-Elementes im Eingriff und derart betätigbar sein, daß die End-Teile
relativ zueinander verlagert werden. Eine langgestreckte flexible
Antriebswelle kann funktionell mit der Antriebswelle verbunden sein,
um eine manuell oder durch einen Motor erzeugte Kraft von einer
Stelle aus zu übertragen,
welche vom Hemm-Element entfernt liegt. In ihrer einfachsten Ausführungsform
kann die Antriebswelle aus einer Laufrolle im Reibungseingriff mit
dem Hemm-Element bestehen. Als eine Alternative kann auf mindestens
einem der End-Teile eine Zahnstange ausgebildet sein, und die Antriebswelle
kann ein Zahnrad im Eingriff mit der Zahnstange umfassen. Andere
geeignete bekannte oder herkömmliche
Mechanismen können
ebenfalls oder alternativ als Einstelleinrichtung benutzt werden.
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Das
Bewegungsübertragungselement
kann alternativ mindestens einen Zylinder und einen darin beweglichen
Kolben umfassen, welcher mit einem der End-Teile des Hemm-Elementes verbunden
ist, wobei der Kolben betätigbar
ist, um ein End-Teil des Hemm-Elementes
in Längsrichtung
relativ zum anderem End-Teil des Hemm-Elementes zu verlagern. Alternativ
kann die Bewegungsübertragungseinrichtung
zwei miteinander verbundene Zylinder sowie zwei Kolben in diesen
Zylindern umfassen, die mit den jeweiligen End-Teilen des Hemm-Elementes verbunden
sind und derart betätigbar
sind, um die End-Teile des Hemm-Elementes relativ zueinander zu
verlagern. Andere geeignete bekannte oder herkömmliche Vorrichtungen können ebenfalls
oder alternativ als Bewegungsübertragungselement
benutzt werden.
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Ein
Motor ist in Bezug auf der Haupt-Teil des Hemm-Elementes fixiert
und weist eine Dreh-Antriebswelle auf, die funktionell mit dem Bewegungsübertragungselement
verbunden ist. Er kann relativ zum langgestreckten Hemm-Element
derart positioniert sein, daß sich
die Antriebswelle quer dazu erstreckt. Alternativ kann der Motor
relativ zum langgestreckten Hemm-Element derart angeordnet sein,
daß sich
die Antriebswelle im wesentlichen tangential zur Schlinge des Hemm-Elementes
erstreckt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, welche das erste Einstellprinzip nutzt, ist das langgestreckte
Hemm-Element in Längsrichtung
elastisch und umfaßt
eine Kontrahierungseinrichtung zum Kontrahieren des elastischen
Hemm-Elementes in Längsrichtung.
Vorzugsweise umfaßt
das langgestreckte Hemm-Element einen im wesentlichen nicht elastischen
Haupt-Teil sowie einen End-Teil, welcher von einer langgestreckten
Schraubenfeder gebildet wird, die mittels der Kontrahierungseinrichtung
kontrahierbar ist. Die Kontra hierungseinrichtung umfaßt ein langgestrecktes
flexibles Zugelement, das mit dem Haupt-Teil des Hemm-Elementes verbunden ist
und sich durch die Schraubenfeder erstreckt, um die Schraubenfeder
gegen ein Anschlagelement, welches in bezug auf den Haupt-Teil des
Hemm-Elementes fixiert ist, zu kontrahieren. Das Zugelement kann
sich in einem langgestreckten Rohr erstrecken, das mit einem Ende
mit dem Anschlagelement verbunden ist, so daß ein vom Hemm-Element entfernter
Motor am anderen Ende des langgestreckten Rohres angebracht werden
kann und das Zugelement durch das Rohr zieht, um die Schraubenfeder
zu kontrahieren.
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Bei
noch einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, welche das erste Einstellprinzip benutzt, umfaßt das langgestreckte
Hemm-Element eine langgestreckte Schraubenfeder mit einem freien
Ende sowie einen Körper,
an dessen entgegengesetztem Ende die Feder nicht drehbar befestigt
ist. Die Einstelleinrichtung ist zum Drehen der Schraubenfeder in
einer Richtung eingerichtet, um die Windungen der Schraubenfeder
zu vergrößern und
die langgestreckte Schraubenfeder dadurch in Längsrichtung zu kontrahieren
sowie um die Schraubenfeder in der entgegengesetzten Richtung zu
drehen, um die Größe der Windungen
der Schraubenfeder zu verkleinern und die Schraubenfeder dadurch
in Längsrichtung
auszudehnen. Als eine bevorzugte Alternative umfaßt das Hemm-Element
eine weitere langgestreckte Schraubenfeder mit einem freien Ende
sowie einen Körper,
an dessen entgegengesetztem Ende die Feder nicht drehbar befestigt
ist, wobei die Einstelleinrichtung aus einer Antriebswelle besteht,
welche zwei entgegengesetzte End-Teile hat, die mit den Federn an ihren
jeweiligen freien Enden verbunden sind und wobei die Schraubenfedern
solche mit Links- bzw. Rechtsgewinde sind. Die Einstelleinrichtung
kann alternativ auch ein Getriebe umfassen, welches eine Eingangswelle sowie
zwei entgegengesetzte, ausgerichtete Ausgangswellen hat, die mit
den Schraubenfedern an ihren jeweiligen freien Enden verbunden sind,
wobei die Eingangswelle derart mit den Ausgangswellen zusammengebaut
ist, daß sich
die Ausgangswellen bei der Drehung der Eingangswelle in entgegengesetzte
Richtungen drehen und wobei die Schraubenfederwindungen die entsprechenden
Gewinde bilden.
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Entsprechend
einem zweiten Einstellprinzip ist die Einstelleinrichtung derart
ausgebildet, daß sie
das Hemm-Element einstellt, so daß zumindest ein Teil einer
vom Hemm-Element gebildeten innersten radialen Umfangs-Beschränkungsfläche in der
Schlinge des Hemm-Elementes
in dieser Schlinge in radialer Richtung verlagert wird.
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Bei
einer Ausfuhrungsform der Erfindung, welche das zweite Einstellprinzip
benutzt, umfaßt
die Einstelleinrichtung ein langgestrecktes spannungsabhängiges Element,
das einen Teil der Beschränkungsfläche bildet
und in der Lage ist, sich als Reaktion auf eine an dem Element angelegte
Spannung zu einem Bogen zu biegen, wobei der Krümmungsradius des Bogens durch Änderung
des Spannungsniveaus einstellbar ist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, welche das zweite Einstellprinzip benutzt, ist die Einstelleinrichtung
derart eingerichtet, daß sie
den Durchmesser des elastischen Ringelementes ändert, welches die Hemm-Fläche bildet.
Vorzugsweise umfaßt
die Formungseinrichtung ein im wesentlichen starres äußeres Ringelement,
welches das elastische Ringelement koaxial umgibt, und die Einstelleinrichtung
umfaßt eine
Einrichtung, um das elastische Ringelement in radialer Richtung
nach außen
zum äußeren Ringelement zu
ziehen, um das elastische Ringelement zu dehnen. Beispielsweise
kann die Zugeinrichtung eine Vielzahl von auf dem elastischen Ringelement
auf dessen Umfang befestigten Gewindegängen umfassen, welche vom elastischen
Ringelement über
Führungselemente
verlaufen, die am äußeren Ringelement
angebracht sind.
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Bei
noch einer anderen Ausführungsform
der Erfindung unter Anwendung des zweiten Einstellprinzips umfaßt die Formungseinrichtung
ein im wesentlichen starres äußeres Ringelement,
und das Hemm-Element umfaßt
eine langgestreckte Schraubenfeder, die sich innerhalb entlang des äußeren Ringelementes
erstreckt und das letztere berührt.
Die Schraubenfeder bildet einen Teil der Umfangs-Beschränkungsfläche und
hat ein freies Ende. Das Hemm-Element umfaßt ferner einen Körper, mit
dem die Schraubenfeder an ihrem entgegengesetzten Ende nicht drehbar
verbunden ist. Die Einstelleinrichtung ist zum Drehen der Schraubenfeder
in einer Richtung eingerichtet, um die Windungen der Schraubenfeder
zu vergrößern und
dadurch die Umfangs-Beschränkungsfläche zu kontrahieren
und zum Drehen der Feder in die entgegengesetzte Richtung, um die
Größe der Windungen
der Schraubenfeder zu vermindern und dadurch die Umfangs-Beschränkungsfläche zu dehnen.
Als eine bevorzugte Alternative umfaßt das Hemm-Element zwei langgestreckte
Schraubenfedern, welche einen Teil der Umfangs-Beschränkungsfläche bilden
und mit dem Körper
des Hemm-Elementes verbunden sind. Die Einstelleinrichtung ist zum
Drehen jeder Schraubenfeder in einer Richtung eingerichtet, um die
Windungen der Schraubenfedern zu vergrößern und dadurch die Umfangs-Beschränkungsfläche zu kontrahieren,
und zum Drehen der Federn in die entgegengesetzte Richtung, um die
Größe der Windungen
der Schraubenfedern zu vermindern und dadurch die Umfangs-Beschränkungsfläche zu dehnen.
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Entsprechend
einem dritten Einstellprinzip umfaßt das Hemm-Element mindestens
zwei separate Elemente, von denen mindestens eines geschwenkt wird,
so daß es
in eine Ebene drehbar ist, in welcher sich die Schlinge des Hemm-Elementes
erstreckt, und die Einstell einrichtung zum Drehen dieses schwenkbaren
Elementes eingerichtet ist, um dadurch die Größe der Hemm-Öffnung zu
verändern.
Vorzugsweise umfaßt
das Hemm-Element eine Vielzahl in Reihe angeordneter, einzeln geschwenkter
Elemente, deren jedes in die Ebene drehbar ist, wobei die Einstelleinrichtung
zur Drehung aller schwenkbaren Elemente eingerichtet ist, um die Größe der Hemm-Öffnung zu ändern. Beispielsweise
können
die schwenkbaren Elemente aus Lamellen bestehen, die ähnlich eines
herkömmlichen
Blendenmechanismus einer Kamera angeordnet sind.
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Entsprechend
einem vierten Einstellprinzip ist die Einstelleinrichtung derart
eingerichtet, daß mindestens
zwei faltbare Rahmenelemente des Hemm-Elementes aufeinander zu faltbar
sind. Vorzugsweise umfassen die faltbaren Rahmenelemente zwei im
wesentlichen halbkreisförmige
Rahmenelemente, welche scharnierartig zusammengefügt sind,
so daß sie
in bezug zueinander aus einem vollständig offenen Zustand, in welchem
sie im wesentlichen einen Kreis bilden, in einen vollständig gefalteten
Zustand schwenkbar sind, in welchem sie einen Halbkreis bilden.
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Entsprechend
einem fünften
Einstellprinzip ist die Einstelleinrichtung eingerichtet, das Hemm-Element um
eine langgestreckte Verlängerung
desselben zu drehen, wobei das langgestreckte Hemm-Element elastisch
ist und sich, im Querschnitt betrachtet, in seiner Dicke ändert. In
geeigneter Weise besteht das langgestreckte Hemm-Element aus einem
elastischen Band.
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Bei
allen oben beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung wird die Einstelleinrichtung praktischerweise durch
einen geeigneten Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, betätigt, welcher
direkt am oder in Verbindung mit dem Hemm-Element plaziert sein
kann oder als Alternative entfernt vom Hemm-Element, vorteilhafterweise
im Unterleib oder subkutan. Bei der letztgenannten Alternative ist
der Motor vorteilhafterweise über
eine flexible Kraftübertragungsleitung
mit der Einstelleinrichtung verbunden, um eine geeignete Positionierung
des Motors im Unterleib des Patienten zu positionieren. Der Motor
kann manuell aktivierbar sein, beispielsweise durch einen implantierten
Schalter.
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Bei
einigen der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
kann jedoch die Einstelleinrichtung praktischerweise mittels einer
hydraulischen Betätigungseinrichtung
betätigbar
sein, welche möglicherweise
manuell aktivierbar ist. Die hydraulische Betätigungseinrichtung kann vorteilhafterweise
eine hydraulische Servoeinrichtung aufweisen, um die manuelle Aktivierung
zu erleichtern. Als Alternative kann die hydraulische Einrichtung
durch einen Elektromotor angetrieben werden. Die Bauteile einer
solchen hydrauli schen Betätigungseinrichtung
können
in Verbindung mit dem Hemm-Element und/oder an einem geeigneten
Platz im Unterleib oder subkutan plaziert werden. Spezieller kann
ein Vorratsbehälter
vorgesehen werden, welcher eine vorgegebene Menge eines Fluids enthält, um die
hydraulische Betätigungseinrichtung
mit dem Fluid zu versorgen. Der Vorratsbehälter umschließt eine
Kammer für
die vorgegebene Menge des Fluids, und er ist zur Änderung
der Größe der Kammer
eingerichtet. Die hydraulische Betätigungseinrichtung kann einen
ersten und einen zweiten Wandteil des Vorratsbehälters aufweisen, welche relativ
zueinander verschiebbar sind, um die Größe der Kammer des Vorratsbehälters zu ändern. Der
erste und der zweite Wandteil des Vorratsbehälters können derart konstruiert sein,
daß sie
durch manuelle Betätigung
relativ zueinander verschiebbar sind, vorzugsweise durch ein manuelles
Drücken,
Ziehen oder eine Drehung eines Wandteiles in eine Richtung. Alternativ
können
die Wandteile durch magnetische Einrichtungen (wie Dauermagnete,
Magnetmaterial-Reedschalter oder andere bekannte oder herkömmliche
Magneteinrichtungen), hydraulische Einrichtungen oder elektrische
Steuereinrichtungen, wie beispielsweise ein Elektromotor, relativ
zueinander verschiebbar sein. Die magnetischen Einrichtungen, die
hydraulischen Einrichtungen oder die elektrischen Steuereinrichtungen
können
alle durch manuelle Betätigung
aktiviert werden, vorzugsweise durch eine subkutan angeordnete manuelle
Betätigungseinrichtung.
Diese Steuerung kann indirekt, beispielsweise über einen Schalter, erfolgen.
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Die
hydraulische Betätigungseinrichtung
kann derart eingerichtet sein, daß sie die Einstelleinrichtung mit
dem Fluid aus dem Vorratsbehälter
als Reaktion auf eine vorgegebene erste Verschiebung des ersten Wandteiles
des Vorratsbehälters
relativ zum zweiten Wandteil desselben betätigt, um die Hemm-Öffnung zu vergrößern, und
daß sie
die Einstelleinrichtung mit dem Fluid aus dem Vorratsbehälter als
Reaktion auf eine vorgegebene zweite Verschiebung des ersten Wandteiles
des Vorratsbehälters
relativ zum zweiten Wandteil desselben betätigt, um die Hemm-Öffnung zu
verkleinern. Bei dieser Ausführungsform
wird keine Pumpe benutzt, es wird lediglich das Volumen des Vorratsbehälters verändert. Dies
ist ein großer
Vorteil im Vergleich mit der unten beschriebenen Lösung, bei
der eine Pumpe benutzt wird, um das Fluid zwischen dem Vorratsbehälter und
der Einstelleinrichtung zu pumpen, weil kein Rückschlagventil benötigt wird
und es dennoch möglich ist,
das Fluid sowohl zum als auch vom Vorratsbehälter zu bewegen.
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Als
eine Alternative kann die hydraulische Betätigungseinrichtung eine aktivierbare
Pumpe umfassen, um das Fluid zwischen dem Vorratsbehälter und
der Einstelleinrichtung zu pumpen. Die Pumpe kann das Fluid sowohl
zur Einstelleinrichtung als auch von dieser weg pumpen oder auch
zu einer hydraulischen Einrichtung, welche die Einstelleinrichtung
steu ert. Es wird auch eine mechanische manuelle Lösung vorgeschlagen,
mit welcher es möglich
ist, in beiden Richtungen zu pumpen, indem ein Aktivierungselement
in eine Richtung gedrückt
wird. Eine andere Alternative ist eine Pumpe, die nur in einer Richtung
pumpt, in Verbindung mit einem einstellbaren Ventil, um die Richtung
des Fluids zu wechseln und dadurch die Menge des Fluids im Vorratsbehälter zu
vergrößern oder
zu verkleinern. Dieses Ventil kann manuell, mechanisch, elektrisch,
magnetisch oder hydraulisch betätigt
werden. Jede Art von Motor könnte
selbstverständlich
auch für
die verschiedenen Funktionen angewandt werden ebenso wie drahtlose
Fernsteuerungen. Die Pumpe kann ein erstes Aktivierungselement zur
Aktivierung der Pumpeinrichtung zum Pumpen des Fluids vom Vorratsbehälter zur
Einstelleinrichtung sowie ein zweites Aktivierungselement zur Aktivierung
der Pumpeinrichtung zum Pumpen des Fluids von der Einstelleinrichtung
zum Vorratsbehälter
umfassen. Die Aktivierungselemente können durch manuelle Betätigung,
vorzugsweise durch die Ermöglichung
manuellen Drückens,
Ziehens oder Drehens in eine Richtung betätigbar sein. In geeigneter
Weise ist mindestens eines der Aktivierungselemente derart ausgebildet,
daß es durch
einen äußeren Druck,
der eine vorgegebene Höhe überschreitet,
betätigt
wird.
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Alternativ
kann mindestens eines der ersten und zweiten Aktivierungselemente
durch magnetische Einrichtungen, hydraulische Einrichtungen oder
elektrische Steuerungseinrichtungen, wie einen Elektromotor, betätigbar sein.
Die magnetischen Einrichtungen, die hydraulischen Einrichtungen
oder die elektrischen Steuereinrichtungen können alle durch manuelle Betätigungseinrichtungen,
die vorzugsweise subkutan angeordnet sind, aktiviert werden. Diese
Aktivierung kann indirekt erfolgen, beispielsweise über einen
Schalter.
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Vorteilhafterweise,
speziell wenn manuelle Aktiverungseinrichtungen benutzt werden,
könnte
ein Servosystem angewandt werden. Mit einem Servosystem ist eine
geringere Kraft zur Steuerung der Einstelleinrichtung erforderlich.
Hydraulische Einrichtungen werden bevorzugt mit Servoeinrichtungen
angewandt. Ein Beispiel ist ein geschlossenes System, welches ein
anderes geschlossenes System steuert, in welchem die Hydraulik-Einrichtung
der Einstelleinrichtung enthalten ist. Geringfügige Änderungen der Fluid-Menge in
einem Vorratsbehälter
des ersten Systems könnten
dann zu stärkeren Änderungen
der Fluid-Menge in einem Vorratsbehälter des zweiten Systems führen. Folglich
beeinflußt
die Änderung
des Volumens im Vorratsbehälter des
zweiten Systems die hydraulische Einrichtung der Einstelleinrichtung,
welche in das zweite geschlossene System eingebaut ist. Der große Vorteil
dieses Servosystems besteht darin, daß das größere Volumensystem im Unterleib
plaziert werden könnte,
wo mehr Raum ist, und noch immer die subkutane Unterbringung der
manuellen Handhabungseinrichtung des kleineren Systems möglich wäre. Der Servo-Vorratsbehälter könnte den Vorratsbehälter des
größeren Volumens
steuern. Der Servo-Vorratsbehälter
könnte
direkt oder indirekt durch eine Fluid-Zufuhreinrichtung gesteuert
werden. Die Fluid-Zufuhreinrichtung kann ein kleiner Vorratsbehälter sein,
welcher subkutan plaziert wird und manuell zur Steuerung des Servo-Vorratsbehälters aktiviert
werden kann.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Servo-Einrichtung eine hydraulische Einrichtung und einen Servo-Vorratsbehälter sowie
eventuell einen Fluidzufuhr-Vorratsbehälter. Beide Vorratsbehälter begrenzen
eine Kammer mit Servo-Fluid, und die Hydraulikeinrichtung umfaßt einen
ersten und einen zweiten Wandteil des Servo-Vorratsbehälters, welche
relativ zueinander verschiebbar sind, um die Kammergröße des Servo-Vorratsbehälters zu ändern. Die
Hydraulikeinrichtung kann die Einstelleinrichtung indirekt steuern,
beispielsweise über
eine vergrößerte Menge
von Fluid im Servo-Vorratsbehälter
als Reaktion auf eine vorgegebene erste Verschiebung des ersten
Wandteiles eines der Vorratsbehälter
relativ zum zweiten Wandteil des Vorratsbehälters, um die Größe der Hemm-Öffnung zu
vermindern und die Einstelleinrichtung als Reaktion auf eine zweite
Verschiebung des ersten Wandteiles eines der Vorratsbehälter relativ
zum zweiten Wandteil des Vorratsbehälters, um die Größe der Hemm-Öffnung indirekt
zu vergrößern. Die
Wandteile der Vorratsbehälter
können
derart konstruiert sein, daß sie
durch manuelle Handhabung relativ zueinander verschiebbar sind,
bzw. daß sie
durch manuelles Stoßen,
Ziehen oder Drehen eines der Wandteile in eine Richtung relativ
zueinander verschiebbar sind. Alternativ können die Wandteile des Servo-Vorratsbehälters mittels
magnetischer Einrichtungen, hydraulischer Einrichtungen oder elektrischer
Steuereinrichtungen einschließlich
eines Elektromotors relativ zueinander verschiebbar sein.
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Die
magnetischen Einrichtungen, die hydraulischen Einrichtungen oder
die elektrischen Steuereinrichtungen können alle durch manuelle Betätigungseinrichtungen,
die vorzugsweise subkutan angeordnet sind, manipuliert werden. Diese
Steuerung kann indirekt erfolgen, beispielsweise über einen
Schalter.
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Sogar
bei der allgemeinsten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einstelleinrichtung eine Servo-Einrichtung
umfassen. Die Servo-Einrichtung kann eine hydraulische Betätigungseinrichtung,
eine elektrische Steuereinrichtung, eine magnetische Einrichtung,
eine mechanische Einrichtung oder eine manuelle Handhabungseinrichtung
umfassen. Die hydraulische Betätigungseinrichtung,
die elektrische Steuereinrichtung, die magnetische Einrichtung oder
die mechanische Einrichtung können
durch eine manuelle Handhabungseinrichtung aktiviert werden. Bei
der Verwendung eines Servo-Systems wird der Kraftauf wand zur Einstellung
der Einstelleinrichtung eingespart, was bei vielen Anwendungsfällen von
Wichtigkeit ist, beispielsweise wenn eine Batterie nicht genug Strom
liefern kann, obwohl die Gesamtenergie der Batterie mehr als ausreichend
ist, um das System mit Strom zu versorgen.
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Alle
diese technischen Lösungen
können
durch eine drahtlose Fernsteuereinrichtung zur nicht invasiven Steuerung
der Einstelleinrichtung gesteuert werden. Die Fernsteuereinrichtung
sollte vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, daß sie Informationen über die
Größe der Hemm-Öffnung empfängt, um
die Einstelleinrichtung zu steuern, das Hemm-Element als Reaktion
auf die empfangene Information einzustellen.
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Die
Fernsteuereinrichtung umfaßt
Einrichtungen zur drahtlosen Energieübertragung von außerhalb des
Körpers
des Patienten zu den implantierten Bauteilen der Vorrichtung. Ein
implantierbarer Motor kann zur Betätigung der Einstelleinrichtung
geeignet sein, wobei die Einrichtung zur drahtlosen Energieübertragung
zur direkten Stromversorgung des Motors mit der übertragenen Energie eingerichtet
sein kann. Die durch diese Einrichtung übertragene Energie kann Wellensignale,
ein elektrisches Feld oder ein magnetisches Feld umfassen.
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Vorzugsweise
umfaßt
das drahtlose Fernsteuersystem getrennte Signalübertragungseinrichtungen und
implantierbare Signalempfangseinrichtungen. Beispielsweise können die
Signalübertragungs-
und die Signalempfangseinrichtung zum Übertragen und Empfangen von
Signalen in Form digitaler Impulse, welche ein magnetisches oder
ein elektrisches Feld umfassen, eingerichtet sein. Alternativ können die
Signalübertragungs-
und die Signalempfangseinrichtung zum Übertragen und Empfangen von
Signalen eingerichtet sein, welche elektromagnetische Wellen, Schallwellen
oder Trägerwellen
für Fernsteuerungssignale
umfassen, was bevorzugt wird. Die Empfangseinrichtung kann eine
Steuereinheit umfassen, um die Einstelleinrichtung als Reaktion
auf die Signale von der Signalübertragungseinrichtung
zu steuern.
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Die
Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung kann ferner eine implantierbare
Energieversorgunsgeinheit umfassen, um Energie für die energieverbrauchenden
Bauteile der Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche beim
Patienten implantiert werden, wie elektronische Schaltungen und/oder
ein Motor zur Betätigung
der Einstelleinrichtung. Die Steuereinheit kann zur Energieversorgung
eines solchen implantierten Motors mit Energie eingerichtet sein,
die von der Energieversorgungseinheit als Reaktion auf die von der
Signalübertragungseinheit
empfangenen Signale bereitgestellt wird. Jede bekannte oder her kömmliche
Signalübertragungs-
oder Signalempfangseinrichtung, welche zur Anwendung bei einem menschlichen
oder einem Säugetier-Patienten
geeignet ist, kann als Signalübertragungs-
oder als Signalempfangseinrichtung vorgesehen werden. Die Signale
können
elektromagnetische Wellen, wie Infrarotlicht, sichtbares Licht,
Laserlicht, Mikrowellen oder Schallwellen, wie Ultraschallwellen
oder Ufraschallwellen oder irgendeine andere Art von Wellensignalen umfassen.
Die Signale können
auch elektrische oder magnetische Felder oder Impulse umfassen.
Alle oben genannten Signale können
digitale Signale sein.
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Der
Motor kann ein Motor beliebigen Typs sein, wie ein pneumatischer,
hydraulischer oder Elektromotor, und die Energieversorgungseinheit
kann eingerichtet sein, um den Motor mit Preßluft oder Druckflüssigkeit oder
mit elektrischer Energie zu versorgen, abhängig vom Typ des Motors. Wo
der Motor ein Elektromotor ist, kann er eine pneumatische oder hydraulische
Ausrüstung
mit Energie versorgen.
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Die
Energieversorgungseinheit kann eine Energiezufuhr und die Steuereinheit
enthalten, und die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Motor
mit Energie von der Energiezufuhr zu versorgen. Vorzugsweise ist
die Energiezufuhr eine elektrische Energiezufuhr und der Motor ein
Elektromotor. In diesem Falle versorgt die Batterie auch zwischen
den Einstellvorgängen
die Schaltung der Signalempfangseinrichtung kontinuierlich mit Energie,
um die Signalempfangseinrichtung für den Empfang von Signalen
von der Signalübertragungseinrichtung
bereitzuhalten.
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Die
Energieversorgungseinheit kann derart eingerichtet sein, daß Energie
aus den Signalen, wenn sie zur Signalempfangseinrichtung übertragen
werden, in elektrische Energie zur Energieversorgung der implantierten
elektronischen Bauteile umgewandelt wird. Beispielsweise kann die
Energieversorgungseinheit eingerichtet sein, um die Energie der
Signale in Gleich- oder Wechselstrom umzuwandeln.
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Falls
es einen implantierten Elektromotor zur Betätigung der Einstelleinrichtung
gibt, kann die Energieversorgungseinheit auch diesen Motor mit der übertragenen
Energie versorgen. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit eingerichtet,
den Elektromotor direkt mit Energie zu versorgen, wenn die Energieversorgungseinheit die
Signalenergie in Elektroenergie umwandelt. Diese Ausführungsform
ist besonders einfach und erfordert keinerlei wiederkehrende invasive
Maßnahmen
zum Austausch leerer Energieversorgungen, wie Batterien, was bei
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform notwendig ist.
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Für die Einstelleinrichtung
des Typs, der mehr aber immer noch relativ wenig Energie für seine
Funktion benötigt,
kann die Energieversorgungseinheit eine wiederaufladbare elektrische
Energieversorgung umfassen, welche zur Speicherung elektrischer
Energie eingerichtet ist, und die Steuereinheit ist zur Stromversorgung
des Elektromotors mit Energie aus der wiederaufladbaren elektrischen
Energieversorgung als Reaktion auf Signale, die von der Signalübertragungseinrichtung
empfangen werden, eingerichtet. Bei einem Anfangs-Ladeschritt kann
die wiederaufladbare Energieversorgung über eine relativ lange Zeit
(beispielsweise über
einige Sekunden bis zu einer halben Stunde) geladen werden, ohne
den Elektromotor mit Strom zu versorgen. Im folgenden Arbeitsschritt,
wenn die Energieversorgung mit ausreichender Energie aufgeladen
wurde, versorgt die Steuereinheit den Elektromotor mit Energie aus
der aufgeladenen Energieversorgungseinheit, um die Einstelleinrichtung
zu betätigen,
so daß die
gewünschte Änderung
in der Magenmund-Öffnung
des Patienten erreicht wird. Wenn die Kapazität der Energieversorgung für die notwendige
Einstellung in einem einzigen Arbeitsschritt unzureichend ist, können die
oben genannten Schritte üblicherweise
wiederholt werden, bis die gewünschte
Einstellung erreicht ist.
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Die
elektrische Energieversorgung besteht in geeigneter Weise aus einem
wenig kostspieligen einfachen Kondensator. In diesem Falle kann
der Elektromotor ein Schrittmotor sein.
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Die
Signalübertragungseinrichtung
kann derart eingerichtet sein, daß sie elektromagnetische Signale überträgt und die
Energieversorgungseinheit derart, daß sie aus den elektromagnetischen
Wellensignalen Strahlungsenergie herauszieht, wenn jene zur Signalempfangseinrichtung übertragen
werden, und die Strahlungsenergie wird dann in Elektroenergie umgewandelt.
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Alternativ
kann die Energieversorgungseinheit eine Batterie, einen elektrisch
betätigbaren
Schalter zur Verbindung der Batterie mit der Signalempfangseinrichtung
in einem „EIN"-Modus, wenn der Schalter mit Energie
versorgt wird und zum Trennen der Batterie von der Signalempfangseinrichtung
in einem „Standby"-Modus, wenn der
Schalter nicht mit Energie versorgt wird, sowie eine wiederaufladbare
Stromversorgung für
den Schalter umfassen. Die Steuereinheit zur Stromversorgung des
Elektromotors mit Energie aus der Batterie kann als Reaktion auf
Signale, welche von der Signalübertragungseinrichtung
empfangen werden, eingerichtet sein, wenn sich der Schalter im „EIN"-Modus befindet.
Vorteilhafterweise kann die Energieversorgungseinrichtung so eingerichtet
werden, daß sie
die Wellenenergie von Signalen, wenn sie zur Signalempfangseinrichtung übertragen
wird, in einen Ladestrom zum Laden der wiederaufladbaren elektrischen
Stromversorgung, welche zweckmäßigerweise
ein Kondensator ist, umwandelt. Die Energie von der Stromversor gung
wird dann benutzt, um den Schalter von „AUS" (Standby-Modus) in „EIN" umzuschalten. Diese Ausführungsform
ist für
die Einstelleinrichtung desjenigen Typs geeignet, der zu seiner
Funktion eine relativ hohe Leistung benötigt, und hat den Vorteil,
daß die
elektronische Schaltung der Signalempfangseinrichtung zwischen den
Einstellvorgängen nicht
mit Batteriestrom versorgt werden muß. Im Ergebnis kann die Lebensdauer
der Batterie wesentlich verlängert
werden.
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Als
ein Beispiel können
die Signalübertragungseinrichtung
zur Übertragung
elektromagnetischer Wellensignale und die Energieversorgungseinheit
zum Ziehen von Strahlungsenergie aus den elektromagnetischen Wellensignalen
eingerichtet sein, wenn diese zur Signalempfangseinrichtung übertragen
werden, wobei die Strahlungsenergie dann in den Strom umgewandelt
wird. Die Energieversorgungseinheit enthält zweckmäßigerweise eine Spule der Signalempfangseinrichtung
zur Induktion eines Wechselstromes, wenn die elektromagnetischen
Signale durch die Spule fließen,
sowie einen Gleichrichter zum Gleichrichten des Wechselstromes.
Der gleichgerichtete Strom wird dann zum Laden der aufladbaren Stromquelle
verwendet.
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Alternativ
kann die Signalübertragungs-
und Signalempfangseinrichtung auch ausschließlich für die Steuersignale verwendet
werden, und es wird eine weitere Signalübertragungs- und Signalempfangseinrichtung zur Übertragung
von Signalenergie für
die implantierten Bauteile vorgesehen. Bei einem solchen Doppelsystem
aus Signalübertragungs-
und -empfangseinrichtung hat man den Vorteil, daß die beiden Systeme optimal
für ihren
jeweiligen Zweck ausgelegt werden können, nämlich der Übertragung von Steuersignalen
und der Übertragung
von Energiesignalen.
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Wie
eine fachkundige Person nachvollziehen kann, können bei vielen der oben beschriebenen
Ausführungsformen
die Einstelleinrichtungen durch Steuereinrichtungen oder durch manuelle
Betätigungseinrichtungen,
die unter der Haut eines Patienten implantiert sind, wie eine Pumpe,
ein elektrischer Schalter oder eine mechanische Bewegungsübertragungseinrichtung,
betätigt
werden. Bei der manuellen Ausführungsform
ist es nicht erforderlich, einen Motor zur Betätigung der Einstelleinrichtung
anzuwenden.
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Bei
den Ausführungsformen
mit hydraulischen Übertragungseinrichtungen
kann ein mit der Hydraulikeinrichtung verbundener Injektionseinlaß vorgesehen
werden, um eine normalerweise einzige Ein-Für-Alle-Mal-Kalibrierung der
Fluidmenge im Hydrauliksystem zu ermöglichen.
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Die
Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden, welche darstellen:
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1 ist
eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung.
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Die 2 und 3 sind
Ansichten von Schnitten entlang der Linien II-II und III-III von 1.
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Die 4 und 5 zeigen
schematisch zwei alternative Konstruktionen der Ausführungsform
von 1.
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6 zeigt
schematisch eine Motoranordnung für die Konstruktion entsprechend 5.
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7 ist
eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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8 zeigt
schematisch eine Hydraulik-Übertragungsleitung
für die
Ausführungsform
von 7.
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9 ist
eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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10 ist
eine Abwandlung der Ausführungsform
von 9.
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11 ist
eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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Die 12 und 13 sind
vergrößerte Details
der Ausführungsform
von 11.
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14 ist
ein Schnitt entlang der Linie XIV-XIV von 11.
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15 ist
eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
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16 ist
ein vergrößertes Detail
von 15.
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17 ist
ein Schnitt entlang der Linie XVII-XVII von 15.
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Die 18 bis 21 sind
schematische Schnitte einer sechsten, siebenten, achten bzw. neunten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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Die 22 und 23 zeigen
eine vollständig
offene bzw. eine verkleinerte Hemm-Öffnung der Ausführungsform
von 21.
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24 ist
eine schematische Ansicht einer zehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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25 ist
ein vergrößertes Detail
der Ausführungsform
von 24.
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Die 26 und 27 zeigen
eine vollständig
offene bzw. eine verkleinerte Hemm-Öffnung der Ausführungsform
von 24.
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28 zeigt
schematisch eine Polsteranordnung zum Schutz von Magen und Speiseröhre des
Patienten.
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Die 29A bis 29D sind
Blockdiagramme von vier prinzipiellen Ausführungsformen der Erfindung.
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Die 30A bis 30D sind
Schnittansichten eines Pumpmechanismus entsprechend der 29C, welcher Fluide durch mechanisches Stoßen eines
Wandteiles in nur eine Richtung in entgegengesetzte Richtungen pumpt.
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31 ist
eine Schnittansicht eines Vorratsbehälters mit variablem Volumen,
welches durch einen ferngesteuerten Motor entsprechend einer speziellen
Ausführungsform
der prinzipiellen Ausführungsform,
wie sie in den 29B bzw. 30B dargestellt
ist, gesteuert wird.
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32 ist
eine Schnittansicht eines Vorratsbehälters mit variablen Volumen,
welches manuell entsprechend einer speziellen Ausführungsform
der prinzipiellen Ausführungsform,
wie sie in den 29B bzw. 29D dargestellt
ist, gesteuert wird.
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33A ist eine Vorderansicht eines hydraulischen,
pneumatischen oder mechanischen Servosystems entsprechend einer
speziellen Ausführungsform
der prinzipiellen Ausführungsform
von 29D.
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33B ist ein Schnitt entlang der Linie XXXIIIB-XXXIIIB
von 33A.
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34 ist
ein Blockschaltbild, welches Fernsteuerungsbauteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt.
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35 ist
eine schematische Ansicht einer Schaltung, wie sie im System des
Blockschaltbildes der 34 verwendet wird.
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Nun
wird auf die Figuren der Zeichnungen Bezug genommen, wobei bei allen
Figuren gleiche Bezugszahlen identische oder entsprechende Elemente
bezeichnen.
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Die 1 bis 3 zeigen
eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Nahrungsaufnahme-Hemmeinrichtung
umfassend ein Hemm-Element in Form eines runden elastischen Kernes 2 mit
zwei sich überlappenden
End-Teilen 4 und 6. Der Kern 2 begrenzt
eine im wesentlichen runde Hemm-Öffnung
und ist mit Ausnahme einer lösbaren
und blockierbaren Verbindung 10 des Kernes 2 in
einem elastischen weichen Schlauch 8 eingeschlossen, wobei
die Verbindung im gelösten
Zustand die Anbringung des Kernes 2 mit seinem Schlauch 8 rund
um die Speiseröhre
oder den Magen eines Patienten ermöglicht. Die Materialien aller dieser
Elemente sind biokompatibel, so daß der Körper des Patienten sie nicht
abstößt. Eine
postoperative mechanische Einstelleinrichtung 12 zur mechanischen
Einstellung der Längserstreckung
des Kernes 2 zur Änderung
der Größe der Hemm-Öffnung umfaßt eine Antriebswelle 14 im
Reib-Eingriff mit den überlappten
End-Teilen 4 und 6 des Kernes 2. Die
Antriebswelle 14 ist in einem Halter 16 gelagert,
der im Schlauch 8 plaziert und mit zwei Gegendruckrollen 18 und 20 versehen
ist, welche die jeweiligen End-Teile 4 und 6 des
Kernes 2 gegen die Antriebswelle 14 pressen, um
den Reib-Eingriff zwischen beiden zu verstärken. Ein Elektromotor 22 ist über einen
langen flexiblen Antriebsschaft 24 mit der Antriebswelle 14 verbunden
und zusammen mit einer ferngesteuerten Stromversorgungseinheit 26 in
einem Silikongummikörper 28 vergossen.
Die Länge
des flexiblen Antriebsschaftes 24 ist derart gewählt, daß der Körper 28 in
einer gewünschten
Position im Körper
des Patienten, zweckmäßigerweise
im Unterleib, positioniert werden kann.
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Wenn
der Patient einige Zeit nach der Operation eine Einstellung der
Hemm-Öffnung
des Kernes 2 benötigt,
wird die Stromversorgungseinheit 26 angesteuert, den Elektromotor 22 mit
Strom zu versorgen und die Antriebswelle 14 entweder in
eine Richtung zu drehen, um den Durchmesser des Kernes 2 zu
verkleinern oder die Antriebswelle 14 in die entgegengesetzte
Richtung zu drehen, um den Durchmesser des Kernes 2 zu vergrößern.
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Alternativ
kann auf einem End-Teil 4 bzw. 6 eine Zahnstange
angeformt sein, und die Antriebswelle 14 kann durch eine
Zahnrad-Antriebswelle, die mit dem anderen End-Teil des Kernes 2 verbunden
ist und mit der Zahnstange im Eingriff steht, ersetzt sein.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, welche mit der Ausführungsform der 1 bis 3 identisch
ist mit der Ausnahme, daß der
Motor 22 in einem seitlichen Vorsprung 30 des
Schlauches 8 verkapselt ist, so daß er am Kern 2 befestigt
ist. Er weist einen kurzen Antriebsschaft 32 auf, an welchem
die Antriebswelle 14 montiert ist, wobei der Motor 22 derart
relativ zum runden Kern 2 positioniert ist, daß sich der
Antriebsschaft 32 von dort in radialer Richtung erstreckt.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, welche in gleicher Weise mit der Ausführungsform der 1 bis 3 identisch
ist, außer,
daß der
Motor 22 im Schlauch 8 verkapselt ist, so daß er am
Kern 2 befestigt ist. Er hat einen kurzen Antriebsschaft 32.
Der Motor 22 ist derart relativ zum Kern 2 positioniert,
daß der
Antriebsschaft 32 im wesentlichen in tangentialer Richtung
am Kern 2 befestigt ist. Er weist einen kurzen Antriebsschaft 32 auf,
an welchem die Antriebswelle 14 montiert ist, wobei der
Motor 22 derart relativ zum runden Kern 2 positioniert
ist, daß sich
der Antriebsschaft 32 von dort in radialer Richtung zum
runden Kern 2 erstreckt. Es gibt eine Winkelverzahnung 34,
welche den Antriebsschaft 32 mit der Antriebswelle 14 verbindet.
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6 zeigt
eine geeignete Anordnung für
den Motor 22 in der Ausführungsform von 5 bestehend aus
einem ersten Klemmelement 36, das an einem End-Teil des
Kernes 2 befestigt ist, und einem zweiten Klemmelement 38,
das am anderen End-Teil des Kernes 2 befestigt ist. Der
Motor 22 ist am ersten Klemmelement 36 befestigt
und über
ein Zahnradgetriebe 42 funktionell mit einer Spindel 40 verbunden.
Die Spindel 40 ist an ihren entgegengesetzten Enden in
Haltern 44 und 46, welche starr mit dem Klemmelement 36 bzw. mit
dem Motor 22 verbunden sind, gelagert. Das zweite Klemmelement 38 trägt eine
Nuß, die
sich mit der Spindel 40 im Eingriff befindet. Wenn der
Motor 22 mit Strom versorgt wird, dreht sich die Spindel 40 und
zieht den Endteil 6 des Kernes 2 in eine oder
in die entge gengesetzte Richtung, so daß der Durchmesser des im wesentlichen
runden Kernes 2 entweder vergrößert oder verkleinert wird.
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7 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher das Hemm-Element einen langgestreckten
Kern 48 und eine Schraubenfeder 50 umfaßt. Eine
Feder-Kontrahierungseinrichtung in Form eines flexiblen Zugelementes 52,
d.h. ein Strang, Draht oder Kabel, ist an einem Ende mit dem Kern 48 verbunden
und erstreckt sich durch die Schraubenfeder 50. Ein Hydraulikmotor
in Form einer Zylinder-Kolben-Einheit 54 ist derart angeordnet,
daß er
am flexiblen Zugelement 52 zieht, um die Schraubenfeder 50 gegen
ein Anschlagelement 56, das relativ zum Kern 48 befestigt
ist, zu drücken.
Ein Rohr 58 ist scharnierartig am Anschlagelement 56 angebracht
und erstreckt sich zwischen der Zylinder-Kolben-Einheit 54 und dem Anschlagelement 56, und
das flexible Zugelement 52 verläuft durch das Rohr 58 und
ist mit dem Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit 54 verbunden. 8 zeigt
eine ähnliche
Ausführungsform,
bei welcher eine hydraulische Übertragungsleitung 59 zwischen
zwei Kolben-Zylinder-Baugruppen 54 zur Anwendung wie bei
der Hydraulikmotor-Vorrichtung von 7 vorgesehen
ist.
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9 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher das Hemm-Element zwei langgestreckte Schraubenfedern 60 und 62 mit
freien Enden sowie einen Körper 64 umfaßt, an welchem
die Federn 60 und 62 an ihren entgegengesetzten
Enden nicht drehbar befestigt sind. Der Körper 64 umfaßt zwei
separate Teile, die an entgegengesetzten End-Teilen des umgebenden
elastischen Schlauches 8 befestigt und dazu bestimmt sind,
eine lösbare
und arretierbare Verbindung zwischen den separaten Teilen zu schaffen.
Eine Einstelleinrichtung in Form eines Antriebsschaftes 66 hat
zwei entgegengesetzte End-Teile, die mit den freien Enden der Schraubenfedern 60 und 62 verbunden
sind. Die Windungen der Federn 60 und 62 sind
rechtsdrehend bzw. linksdrehend. Ein Motor 68 ist eingerichtet,
den Antriebsschaft 66 in eine Richtung zu drehen, um die
Windungen der Schraubenfedern 60 und 62 zu vergrößern und
dadurch die Schraubenfedern 60 und 62 in Längsrichtung
zu kontrahieren sowie den Antriebsschaft 66 in die entgegengesetzte
Richtung zu drehen, um die Größe der Windungen
der Schraubenfedern 60 und 62 zu verkleinern und
dadurch die Schraubenfedern 60 und 62 in Längsrichtung
zu dehnen. Somit begrenzen die langgestreckten Schraubenfedern 60 und 62 eine Hemm-Öffnung,
deren Größe vergrößert wird,
wenn die Schraubenfedern 60 und 62 gedehnt werden
und die verkleinert wird, wenn die Schraubenfedern 60 und 62 kontrahiert
werden.
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10 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, welche mit der Ausführungsform von 9 identisch
ist mit der Ausnahme, daß die
Einstelleinrichtung ein Zahnradgetriebe mit einer Eingangswelle 72 und zwei
entgegengesetzt gerichteten Ausgangswellen 74 und 76 umfaßt, welche
mit den Schraubenfedern 60 bzw. 62 an deren freien
Enden verbunden sind. Die Eingangswelle 72 ist mit den
Ausgangswellen 74 und 76 derart kombiniert, daß sich letztere
bei einer Drehung der Eingangswelle 72 in entgegengesetzte
Richtungen drehen. Die Windungen der Schraubenfedern 60 und 62 haben
den gleichen Drehsinn.
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Die 11 bis 14 zeigen
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung,
bei welcher ein Hydraulikmotor zwei in Verbindung stehende Zylinder 78 und 80 sowie
zwei Kolben 82 und 84 in den jeweiligen Zylindern 78 und 80 umfaßt. Die
Zylinder 78 und 80 haben einen gemeinsamen Fluid-Einlaß 86,
mit welchem zusammen die Zylinder 78 und 80 ein
Y-Rohr bilden. Das Hemm-Element umfaßt einen langgestreckten elastischen
gebogenen Kern 88. Die Einstelleinrichtung umfaßt zwei
Stäbe 90 und 92,
die an den entgegengesetzten Ende des Kernes 88 befestigt
und mit den Kolben 82 bzw. 84 verbunden sind.
Der Kern 88 begrenzt eine Hemm-Öffnung und ist mit einer lösbaren und
arretierbaren Verbindung 94 (13) versehen,
um die Anbringung des Kernes 88 rund um die Speiseröhre oder
rund um den Magen zu ermöglichen.
Der Kern 88 und die Zylinder 90 und 92 sind,
mit Ausnahme der Verbindung 94 und des Einlasses 86,
mit einem weichen elastischen Schlauch 96 überzogen.
Der Schlauch 96 hat eine äußere Rohrwand 98 und
eine zentrale koaxiale innere Rohrwand 100, welche an der äußeren Wand 98 mittels
Speichenelementen 102 (14) befestigt
ist. Der Kern 88 ist lose in die innere Rohrwand 100 eingefügt. Durch
die Zufuhr von Fluid oder das Abziehen von Fluid durch den Einlaß 86 bewegen
sich die Kolben 82 und 84 aufeinander zu oder
voneinander weg, so daß die
durch den Kern 88 definierte Hemm-Öffnung durch die Längsverlagerung
der Stäbe 90 und 92 verändert wird.
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Die 15 bis 17 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung, welche mit der Ausführungsform der 11 bis 14 identisch
ist mit der Ausnahme, daß die
Einstelleinrichtung ein langgestrecktes spannungsabhängiges Element 104 umfaßt, das
an den entgegengesetzten Enden des Kernes 88 befestigt
ist, so daß der
Kern 88 und das Element 104 das Hemm-Element bilden. Das
Element 104 ist geeignet, sich als Reaktion auf die an
ihm anliegende Spannung nach innen zu einem Bogen zu biegen. Der
Krümmungsradius
des Bogens ist durch die Änderung
des am Element 104 angelegten Spannungsniveaus einstellbar.
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18 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
mit einer schlingenbildenden Einrichtung in Form eines im wesentlichen
starren äußeren Ringelementes 106 mit
einer lösbaren
und blockierbaren Verbindungsstelle 108, um die Anbringung
der Einrichtung rund um die Speiseröhre oder um den Magen zu ermöglichen.
Bei dieser Aus führungsform
umfaßt
das Hemm-Element ein inneres elastisches Ringelement 110,
das durch den innersten Wandteil eines elastischen Schlauches 112 gebildet
wird, der sich entlang des äußeren Ringelementes 106 erstreckt.
Das innere Ringelement 110 ist konzentrisch innerhalb des äußeren Ringelementes 106 angeordnet.
Die Einstelleinrichtung umfaßt
eine Vielzahl von Fäden 114,
die am inneren elastischen Element 110 entlang dessen Umfang
befestigt sind und vom inneren Element 110 über am äußeren Element 106 angebrachte
Führungselemente 116 verlaufen.
Durch Ziehen an allen Fäden 114 wird das
innere elastische Element 110 unter Spannung nach außen zum äußeren Element 106 gezogen.
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19 zeigt
eine Ausführungsform,
welche mit der Ausführungsform
der 9 identisch ist mit der Ausnahme, daß sie eine
schlingenbildende Einrichtung umfaßt mit einem im wesentlichen
starren äußeren Ringelement 118,
welches Schraubenfedern 60 und 62 sowie eine weiche
elastische innere Wand 120, die sich entlang der Schraubenfedern 60 und 62 erstreckt,
hält. Wenn
der Motor 68 die Schraubenfedern 60 und 62 in
eine Richtung dreht, wobei die Windungen der Schraubenfedern 60 und 62 größer werden,
werden diese Windungen durch das starre äußere Element 118 gezwungen,
in radialer Richtung nach innen zu expandieren, wodurch die Größe der durch
die Umfangs-Beschränkungsfläche gebildeten
Hemm-Öffnung
des Hemm-Elementes (Federn 60 und 62 sowie Körper 64)
verkleinert wird.
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20 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher das Hemm-Element eine Vielzahl gebogener
Lamellen 122 umfaßt,
die ähnlich
einem herkömmlichen
Blendenmechanismus einer Kamera angeordnet sind. Die nicht dargestellte
Einstelleinrichtung ist von herkömmlicher
Konstruktion und wird durch einen Motor 124 betätigt, um
die Lamellen 122 einzustellen, so daß die durch diese Lamellen 122 definierte Hemm-Öffnung ihre
Größe ändert.
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Die 21 bis 23 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher ein Hemm-Element zwei Halbkreiselemente 126 und 128 umfaßt, welche
miteinander durch ein Scharnier verbunden sind, so daß diese
Halbkreiselemente relativ zueinander zwischen einem vollständig offenen
Zustand, in welchem sie im wesentlichen einen Kreis bilden, wie
in 22 dargestellt, und einem Winkelzustand schwingen
können,
in welchem die von Halbkreiselementen 126 und 128 definierte
Hemm-Öffnung
verkleinert ist, wie es in 23 dargestellt
ist. Die nicht dargestellte Einstelleinrichtung ist von herkömmlicher
Art und wird von einem Motor 130 betätigt, um die Halbkreiselemente 126 und 128 relativ
zueinander zu schwingen.
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Die 24 bis 27 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher das Hemm-Element einen elastischen Gurt 130 umfaßt, welches
einen Kreis bildet und eine im Wesentlichen ovalen Querschnitt hat.
Das Hemm-Element 130 ist mit einer lösbaren und blockierbaren Verbindung 132 versehen.
Ein elastischer Doppelwand-Schlauch 134 umschließt den Gurt 130 außer der
Verbindung 132. Die nicht dargestellt Einstelleinrichtung
ist von herkömmlicher
Art und wird von einem Motor 136 betätigt, um den Gurt 130 um
dessen Längsfortsatz
zu wickeln und zwar zwischen einem vollständig offenen Zustand, in welchem
die innere breitere Seite des Gurtes 130 eine im wesentlichen
zylindrische Fläche
bildet, wie in 26 dargestellt und einem Zustand
mit verkleinerter Öffnung,
in welchem die innere breitere Seite des Bandes 130 eine
im wesentlichen kegelige Fläche
bildet, wie in 27 dargestellt.
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28 zeigt
schematisch eine Polsteranordnung, um die Speiseröhre bzw.
den Magen zu schützen, bestehend
aus einer Vielzahl von Polstern 138. welche in einer Reihe
entlang eines im wesentlichen runden Halte-Elementes 140 angeordnet
sind. Diese Polsteranordnung kann bei jeder der oben beschriebenen
Ausführungsformen
der Erfindung angewandt werden.
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Die 29A bis 29D zeigen
Blockschaltbilder von vier verschiedenen Hydraulik-Übertragungs-Anordnungen. 29A zeigt eine Einstelleinrichtung 202 für das Hemm-Element, einen separaten
Vorratsbehälter 204,
eine Ein-Weg-Pumpe 206 sowie ein Wechselventil 208. 29B zeigt die Einstelleinrichtung 202 und
einen einstellbaren Vorratsbehälter 210. 29C zeigt die Einstelleinrichtung 202,
eine Zwei-Wege-Pumpe 212 sowie den Vorratsbehälter 204. 29D zeigt ein Servosystem mit einem ersten geschlossenem
System, welches ein zweites System steuert. Das Servosystem umfaßt den einstellbaren
Vorratsbehälter 210 und
einen passiven einstellbaren Vorratsbehälter 214. Jeder der
Vorratsbehälter
kann der aktive Vorratsbehälter
sein, entweder der Servo-Vorratsbehälter 210 oder der
Fluidzufuhr-Vorratsbehälter 214.
Der Vorratsbehälter 214 steuert
einen größeren einstellbaren
Vorratsbehälter 216,
welcher zur Betätigung
der Einstelleinrichtung 202 zur Änderung der Hemm-Öffnung des
Hemm-Elementes benutzt wird.
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Die 30A bis 30D sind
Schnittansichten eines Pumpmechanismus, welcher zum Pumpen des Fluid
in beide Richtungen allein durch mechanisches Stoßen eine
gesonderten Dichtungs-Wandteiles 218 in eine Richtung eingerichtet
ist. 30A zeigt einen Kolben 220,
welcher vorwärts
gegen eine Feder 222 zum Wandteil 218 gestoßen wird
und in einem Pumpengehäuse 224 angeordnet
ist, welches das Fluid vom rechten oberen Fluid-Durchlaß 226 des Gehäuses 224 zu
einem linken unteren Fluid-Durchlaß 228 des Gehäuses 224 leitet.
Ein Hauptventil 230 ist offen und ein Rückschlagventil 232 ist
geschlossen. 30B zeigt die erste Pumpbewegung,
bei welcher der Kolben 220 vorwärts bewegt wird und das Wandteil 218 erreicht. 30C zeigt, wie sich der Kolben 220 infolge
der Wirkung der Feder 222 rückwärts bewegt. Das Hauptventil 230 ist nun
geschlossen und das Rückschlagventil 232 ist
offen für
das Fluid vom rechten oberen Durchlaß 226. 30D zeigt, wie der Kolben 220 aus seiner
Position entsprechend 30B weiter
nach unten bewegt wird, wobei das Wandteil 218 nach unten
gegen eine zweite Feder 234 gestoßen wird, welche stärker ist
als die Feder 222, so daß das Fluid aus dem rechten
unteren Fluid-Durchlaß 236 austritt.
Wenn sich der Kolben 220 von der Position der 30D rückwärts bewegt,
tritt das Fluid in den linken Fluid-Durchlaß 228 ein, und ein
Ventil 238 im rechten unteren Fluid-Durchlaß 236 schließt sich.
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31 ist
eine Schnittansicht eines Vorratsbehälters 240, der eine
Kammer 242 begrenzt, deren Größe variabel ist und durch einen
ferngesteuerten Motor 224 entsprechend den 29B oder 29D gesteuert wird.
Der Vorratsbehälter 240 und
der Motor 244 sind in einem Gehäuse 246 plaziert.
Die Kammer 242 wird durch die Bewegung einer großen Wand 248 variiert.
Die Wand 248 ist durch eine Nut 250 gesichert,
welche auf eine drehbare Spindel 252 aufgeschraubt ist.
Die Spindel 252 wird durch den Motor 244 über ein
Winkelgetriebe mit zwei miteinander im Eingriff befindlichen Kegelzahnrädern 254 und 256 gedreht.
Der Motor 244 wird durch eine im Gehäuse 246 plazierte
Batterie 258 mit Strom versorgt. Eine Signalempfangseinrichtung 260 zum
Steuern des Motors 244 ist ebenfalls im Gehäuse 246 plaziert.
Alternativ können
die Batterie 258 und die Signalempfangseinrichtung 260 auch
an getrennten Stellen befestigt werden. Die Signalempfangseinrichtung
kann eine bekannte bzw. herkömmliche
Vorrichtung umfassen, welche zum Empfang eines Steuersignals eingerichtet
ist und dann den Motor 244 betätigt.
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32 ist
eine Schnittansicht eines Vorratsbehälters 262, welcher
eine Kammer 264 begrenzt, deren Größe variabel ist und manuell
gesteuert wird. Ein Giebel-Wandteil 266 eines inneren Zylindergehäuses 268 mit
offenem Ende ist derart eingerichtet, daß es nach unten gestoßen werden
kann, um in eine gewünschte Arretierungsrille 270 einer
Vielzahl von Arretierungsrillen 270 der Mantelwand des
Zylindergehäuses 268 einzurasten
und dadurch die Größe der Kammer 64 zu
reduzieren. Das innere Zylindergehäuse 268 wird durch Federn 272 gestützt und
ist teleskopartig in einem äußeren Zylindergehäuse 274 eingesetzt.
Beim Stoßen
des inneren Zylindergehäuses 268 nach
unten bewegt sich dieses relativ zum äußeren Zylindergehäuse 274 und veranlaßt das Giebel-Wandteil 266 sich
aus der Arretierungsrille 270 zu lösen und sich relativ zum inneren
Zylindergehäuse 268 nach
unten zu bewegen. Wenn sich das innere Gehäuse 268 durch die
Wirkung der Federn 272 nach oben bewegt, wird die Größe der Kammer 264 vergrößert.
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Die 33A und 33B zeigen
eine Servoeinrichtung mit einem ringförmigen Haupt-Vorratsbehälter 276,
der eine Kammer 278 umschließt, deren Größe variabel
ist. Zentral im ringförmigen
Haupt-Vorratsbehälter 276 ist
ein Servo-Fluid-Vorratsbehälter 280 angeordnet,
der eine Kammer 282 begrenzt, deren Größe variabel ist. Zentral im
ringförmigen
Haupt-Vorratsbehälter 276 ist
ein Servo-Fluid-Vorratsbehälter 280 angeordnet,
der eine Kammer 282 begrenzt, deren Größe variabel ist. Die Kammer 282 des
Servo-Vorratsbehälters 280 ist
deutlich kleiner als die Kammer 278 des Haupt-Vorratsbehälters 276.
Die beiden Vorratsbehälter 276 und 280 sind
zwischen zwei entgegengesetzten getrennten Wänden 284 und 286 angeordnet
und dort befestigt. Wenn sich die Fluidmenge im Servo-Vorratsbehälter 280 ändert, werden
die beiden einander gegenüberliegenden
Wände 284 und 286 aufeinander
zu oder voneinander weg bewegt, wodurch die Größe der Kammer 278 des
Haupt-Vorratsbehälters 276 geändert wird.
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Die 34 zeigt
die Hauptbestandteile eines Fernsteuersystems der erfindungsgemäßen implantierbaren
Einrichtung einschließlich
eines Motors, beispielsweise eines Elektromotors 22. In
diesem Falle beruht das Fernsteuersystem auf der Übertragung
elektromagnetischer Wellensignale, oftmals von Hochfrequenzsignalen
in der Größenordnung
von 100 kHz bis 1 GHz, durch die Haut 330 des Patienten
hindurch. In 34 sind alle Teile links von
der Haut 330 außerhalb
des Körpers
des Patienten angeordnet, und alle Teile rechts von der Haut 330 sind
im Körper
des Patienten implantiert.
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Eine äußere Signalübertragungsantenne 332 ist
in der Nähe
der Signalempfangsantenne 334 anzuordnen, welche im Körper des
Patienten eng an der Haut 330 implantiert ist. Als eine
Alternative kann die Empfangsantenne 334 beispielsweise
im Unterleib des Patienten plaziert sein. Die Empfangsantenne 334 umfaßt eine
Spule von etwa 1 mm bis 100 mm, vorzugsweise 25 mm Durchmesser,
die aus einem sehr dünnen
Draht gewickelt ist und mit einem Kondensator auf eine spezielle
Hochfrequenz abgestimmt wird. Eine kleine Spule wird gewählt, wenn
sie unter der Haut des Patienten implantiert werden soll, und eine
große
Spule wird gewählt,
wenn sie im Unterleib des Patienten implantiert werden soll. Die Übertragungsantenne 332 umfaßt eine Spule,
welche etwa die gleiche Größe hat wie
die Spule der Empfangsantenne 334, aber sie ist aus einem
dickeren Draht gewickelt, um größere Ströme zu leiten,
was notwendig ist. Die Spule der Übertragungsantenne 332 wird
auf die gleiche spezielle Hochfrequenz abgestimmt wie die spule
der Empfangsantenne 334.
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Eine äußere Steuereinheit 336 umfaßt einen
Mikroprozessor, einen elektromagnetischen Hochfrequenz-Signalgenerator
und einen Leistungsverstärker.
Der Mikroprozessor der Steuereinheit 336 ist eingerichtet,
um den Generator ein- und auszuschalten und die vom Generator erzeugten
Signale zu modulieren, um eine digitale Information über den
Leistungsverstärker
und die Antennen 332 und 334 zur implantierten
Steuereinheit 338 zu senden. Um zu verhindern, daß zufällige Hochfrequenzfelder
Steuerbefehle auslösen,
werden digitale Signalcodes verwendet. Eine auf der äußeren Steuereinheit 336 angeordnete
Tastatur ist mit deren Mikroprozessor verbunden. Die Tastatur wird
verwendet, um dem Mikroprozessor zu befehlen, digitale Signale entweder
zur Vergrößerung oder
zur Verkleinerung der Größe der Hemm-Öffnung auszusenden,
welche durch eine Schlinge des Hemm-Elementes (wie sie beispielsweise oben
beschrieben wurde) definiert ist. Der Mikroprozessor startet einen
Befehl durch Anlegen eines Hochfrequenzsignals an die Antenne 332.
Wenn das Signal nach kurzer Zeit die implantierten Teile des Steuersystems
aktiviert hat, werden Befehle zum Vergrößern oder zum Verkleinern der
Hemm-Öffnung
des Hemm-Elementes
in vorgegebenen Schritten ausgesandt. Die Befehle werden in digitalen
Paketen in der nachstehend dargestellten Form ausgesandt.
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Die
Befehle werden während
eines längeren
Zeitraumes (beispielsweise 30 Sekunden oder mehr) kontinuierlich
ausgesandt. Wenn ein neuer Vergrößerungs-
oder Verkleinerungsschritt gewünscht
wird, wird der Zählungsbit
um eins erhöht,
um es der implantierten Steuereinheit 338 zu ermöglichen,
diesen zu decodieren und zu verstehen, daß von der äußeren Steuereinheit 336 ein
anderer Schritt gefordert wird. Wenn ein Teil des digitalen Paketes
fehlerhaft ist, wird sein Inhalt einfach ignoriert.
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Über eine
Leitung 340 zieht eine implantierte Stromversorgungseinheit 326 Energie
aus den elektromagnetischen Hochfrequenz-Wellensignalen, die von
der Empfangsantenne 334 empfangen werden. Die Stromversorgungseinheit 326 speichert
die Energie in einem Stromlieferer, wie beispielsweise in einem
großen Kondensator,
und versorgt die Steuereinheit 338 und den Elektromotor 22 über eine
Leitung 342.
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Die
Steuereinheit 338 umfaßt
einen Demodulator und einen Mikroprozessor. Der Demodulator demoduliert
digitale Signale, die von der äußeren Steuereinheit 336 ausgesandt
werden. Der Mikroprozessor der Steuereinheit 338 empfängt das
digitale Paket, decodiert es und sendet ein Signal über die
Signalleitung 344 zum Motor 22, um die Hemm-Öffnung des
Hemm-Elementes in Abhängigkeit
vom empfangenen Steuercode entweder zu vergrößern oder zu verkleinern, vorausgesetzt
daß im
Stromlieferer der Stromversorgungseinheit 326 genügend Energie
gespeichert ist.
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Alternativ
kann die im Stromlieferer der Stromversorgungseinheit gespeicherte
Energie auch nur dazu benutzt werden, einen Schalter mit Strom zu
versorgen, und die Energie zur Versorgung des Motors 22 kann von
einer anderen implanierten Stromquelle relativ hoher Kapazität, wie beispielsweise
von einer Batterie, bezogen werden. In diesem Falle ist der Schalter
eingerichtet, in einem „Ein"-Modus die Batterie
mit der Steuereinheit 338 zu verbinden, wenn der Schalter
vom Stromlieferer mit Strom versorgt wird und die Batterie in einem „Standby"-Modus von der Steuereinheit
zu trennen, wenn der Schalter nicht mit Strom versorgt wird.
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Unter
Bezugnahme 35 wird das oben schematisch
beschriebene Fernsteuersystem nun zusammen mit einer detaillierteren
Ausführungsform
beschrieben werden. Die äußere Steuereinheit 336 umfaßt einen
Mikroprozessor 346, einen Signalgenerator 348 und
einen daran angeschlossenen Leistungsverstärker 350. Der Mikroprozessor 346 ist
derart eingerichtet, daß er
den Signalgenerator 348 ein- und ausschaltet, um die vom
Signalgenerator 348 erzeugten Signale mit digitalen Befehlen
zu modulieren, welche zu den implantierten Bauteilen der erfindungsgemäßen Einrichtung
ausgesandt werden. Der Leistungsverstärker 350 verstärkt die
Signale und überträgt sie zur äußeren Signalübertragungsantenne 332.
Die Antenne 332 mit einem Kondensator 352 parallel
geschaltet, um einen Resonanzkreis zu bilden, der auf die vom Signalgenerator 348 erzeugte
Frequenz abgestimmt ist.
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Die
implantierte Signalempfangs-Antennenspule 334 bildet zusammen
mit einem Kondensator 354 einen Resonanzkreis, der auf
die gleiche Frequenz wie die Übertragungsantenne 332 abgestimmt
ist. Die Signalempfangs-Antennenspule 334 induziert aus
den empfangenen elektromagnetischen Hochfrequenzwellen einen Strom,
der von einer Gleichrichterdiode 360 gleichgerichtet wird,
welche den Speicherkondensator 358 auflädt. Eine zwischen die Antennenspule 334 und
die Diode 360 geschaltete Spule 356 verhindert,
daß der Kondensator 358 und
die Diode 360 Ströme
höherer
Frequenz von der Signalempfangsantenne 334 erhalten. Somit
ermöglicht
es die Spule 356 den Kondensator 358 zu laden
und Signalinformationen mittels Amplitudenmodulation zu übertragen.
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Ein
Kondensator 362 und ein Widerstand 364 sind parallel
geschaltet und eine Diode 366 bildet einen Detektor, um
die Amplitude der modulierten Digitalinformation festzustellen.
Eine Filterschaltung wird durch einen Widerstand 368 gebildet,
der mit einem Widerstand 370 in Reihe geschaltet ist, wobei
ein Kondensator 372 über
Erde mit dem Widerstand 368 in Reihe geschaltet ist, wobei
weiterhin ein Kondensator 374 vorgesehen ist, dessen einer
Anschluß zwischen
den Widerständen 368 und 370 und
dessen anderer Anschluß zwischen
der Diode 366 und der Schaltung aus dem Kondensator 362 und
dem Widerstand 364 angeschlossen ist. Die Filterschaltung
wird dazu benutzt, um unerwünschte
hohe und niedrige Frequenzen auszufiltern. Die festgestellten und
gefilterten Signale werden einem implantierten Mikroprozessor 376 zugeführt, welcher
die digitale Information decodiert und den Motor 22 über eine
H-Brücke 378 steuert,
welche die Transistoren 380, 382, 384 und 386 umfaßt. Der
Motor 22 wird über
die H-Brücke 378 in
zwei entgegengesetzten Richtungen angesteuert.
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Der
Mikroprozessor 376 überwacht
auch den Betrag der im Speicherkondensator 358 gespeicherten Energie.
Vor dem Aussenden von Signalen zur Aktivierung des Motors 22 prüft der Mikroprozessor 376,
ob die im Speicherkondensator gespeicherte Energie ausreicht. Wenn
die gespeicherte Energie nicht ausreicht, um den erforderlichen
Arbeitsgang durchzuführen,
wartet der Mikroprozessor 376 auf den Empfang von Signalen zum
Laden des Speicherkondensators 358 bevor der Motor 22 aktiviert
wird.
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Es
gibt eine Anzahl anderer denkbarer alternativer Ausführungsformen
der Erfindung, welche das gleiche Ergebnis haben, wie die oben beschriebenen
Ausführungsformen.
Beispielsweise können
die Mikroprozessoren sowohl der äußeren als
auch der implantierten Steuereinheit auch durch diskrete Elemente
ersetzt werden. Der Leistungsverstärker der äußeren Steuereinheit kann weggelassen
werden, wenn die durch den Signalgenerator erzeugten Signale groß genug
sind. Daher entspricht die Erfindung der weitesten Auslegung der
angefügten
Ansprüche,
um alle äquivalenten
Strukturen und Baugruppen zu erfassen.
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Ein
weiterer Vorteil bei dieser Erfindung besteht darin, daß ein Nachtschalter
oder eine ferngesteuerte Einstellung der Einstelleinrichtung für einen
größeren Magenmund-Durchmesser
bei Nacht vorgesehen werden kann, um ein Erbrechen oder einen Brechreiz
zu verhindern.
