BRPI0817870B1

BRPI0817870B1 - dispositivo para tratamento de aneurisma

Info

Publication number: BRPI0817870B1
Application number: BRPI0817870A
Authority: BR
Inventors: Peter Forsell
Original assignee: Implantica Patent Ltd; Milux Holding Sa
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2020-04-07
Also published as: US20220104723A1; US11147471B2; AU2015200456B2; BRPI0817870B8; EP2211775C0; US11903694B2; JP5385292B2; AU2022224745A1; AU2017203717B2; CA2739952C; AU2017203717A1; US12484805B2; JP2011509099A; EP4670650A2; EP4585168A3; EP2211775A4; EP2211775B1; US10321850B2; EP3586794A1; US20100211091A1

Abstract

"dispositivo para tratamento de aneurisma" a presente invenção está correlacionada a um sistema, dispositivo e método para tratamento de aneurisma de um paciente humano ou animal, em que é proporcionado um elemento implantável adaptado para manter um fluido. o elemento é adaptado para ser colocado em conexão com um vaso sangüíneo que apresenta aneurisma, exercendo pressão sobre o aneurisma do dito vaso sangüíneo.

Description

DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE ANEURISMA

Campo Técnico

A presente invenção se refere a um método e dispositivo para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou de um mamífero.

Antecedentes da Invenção

Um aneurisma é uma dilatação localizada de um vaso sangüíneo cheio de sangue (abaulado como um balão), causada por uma doença ou enfraquecimento da parede do vaso. Os aneurismas ocorrem mais comumente nas artérias na base do cérebro (conhecido como círculo de Willis) e na aorta (a principal artéria que sai do coração) , o chamado aneurisma aórtico. 0 abaulamento em um vaso sangüíneo pode romper e ocasionar a morte a qualquer instante. Quanto maior se torna o aneurisma, maior será a probabilidade de rompimento do vaso, e uma vez que os aneurismas naturalmente crescem, em um determinado instante os mesmos irão atingir inevitavelmente o ponto de rompimento, caso não sejam detectados.

Devido às severas conseqüências de um aneurisma, normalmente é feita uma proteção com o objetivo de se detectar com antecedência a presença do mesmo. No caso de um aneurisma aórtico, a dilatação cheia de sangue é comumente localizada no abdômen, próximo à bifurcação em forma de Y que se estende para as pernas. Nessa localização, a aorta é tipicamente de cerca de 2,5 cm de largura, o que pode ser medido, por exemplo, usando dispositivos de medição à base de ultra-som ou à base de raios X.

O tratamento existente quando da detecção de um aneurisma aórtico inclui a implantação de um stent em torno do vaso, usando cirurgia aberta. Um procedimento cirúrgico

2/69 alternativo é implantar um tubo a partir da virilha, como um guia do stent através da artéria femoral, para a posição em que o fluxo sangüíneo pode se desviar do aneurisma aórtico através do referido tubo. Este tipo de tratamento apresenta o inconveniente de que um embolismo é facilmente formado, quando da introdução de um material estranho na corrente sangüínea.

Conseqüentemente, existe uma necessidade para um tratamento de aneurisma aórtico que seja mais vigoroso e que traga menos complicações.

Resumo da Invenção

Constitui um objetivo da presente invenção superar ou pelo menos reduzir alguns dos problemas associados ao tratamento e monitoramento de um aneurisma.

Esse objetivo e outros são alcançados pelo presente método, sistema e dispositivo, conforme estabelecido nas reivindicações anexas. Assim, ao se proporcionar um elemento em torno do aneurisma, o referido aneurisma pode ser tratado e monitorado.

De acordo com uma modalidade da invenção, é proporcionado um dispositivo compreendendo um elemento implantável, adaptado para manter um fluido. O elemento é adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo que apresenta um aneurisma, de modo a exercer pressão sobre o referido aneurisma. Dessa forma, ao aneurisma pode ser impedido de se romper.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo é adaptado para impedir ou reduzir uma expansão do dito aneurisma.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo é adaptado para ser ajustado em um estágio pós-operatório.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo é adaptado para realizar auto-ajustes da pressão aplicada

3/69 sobre o referido aneurisma, dentro de um predeterminado intervalo de tratamento.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo pode também compreender uma unidade de controle e um sensor. A

unidade	de	controle	é então adaptada	para controlar os
ajustes	de	pressão,	com base em um	sinal	gerado	pelo
sensor.	De	acordo	com uma modalidade,	o dispositivo	pode
também	compreender um regulador de pressão	adaptado	para

regular a pressão no elemento.

De acordo com uma modalidade, o elemento implantável pode se apresentar no formato de Y e ser adaptado para ser colocado na bifurcação da aorta.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo pode ser configurado para aplicar uma pressão que seja igual ou inferior à pressão sangüínea diastólica de um paciente tratado.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo pode ser adaptado para aumentar a pressão sobre o vaso sanguíneo, quando o aneurisma se expande.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo pode também compreender um sensor para detectar uma expansão do aneurisma.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo pode também compreender um gerador de pulsos elétricos adaptado para proporcionar sinais elétricos para estimulação da parede do aneurisma, através de eletrodos localizados no interior do elemento implantável.

Numa modalidade preferida, o sistema compreende pelo menos um interruptor implantável no paciente, para comandar o dispositivo de modo manual e não-invasivo.

Numa modalidade preferida, o sistema compreende um dispositivo de controle remoto sem fio, para comandar o dispositivo de um modo não-invasivo.

4/69

Numa modalidade preferida, o sistema compreende um dispositivo de operação hidráulico para operar o dispositivo.

Numa modalidade da invenção, o sistema compreende um motor ou uma bomba para operar o dispositivo.

A invenção também se estende a métodos de implantáção do dispositivo e a um produto de programa de computador adaptado para comandar o dispositivo.

Qualquer característica em quaisquer das quatro combinações de características na combinação de modalidades descritas abaixo pode ser usada em qualquer combinação e, posteriormente, em combinação com qualquer outra característica ou modalidade descrita em quaisquer das outras figuras, textos de figuras ou descrições do presente pedido de patente.

Primeira Combinação de Modalidades Inclui Estimulação Elétrica

Essas modalidades compreendem um dispositivo médico, incluindo um dispositivo de estimulação para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou um paciente mamífero, compreendendo:

- pelo menos um eletrodo implantável, adaptado para ser colocado em próxima conexão com o aneurisma, o dito pelo menos um eletrodo sendo adaptado para proporcionar um pulso de estimulação elétrica sobre uma porção de parede do aneurisma;

pelo menos um eletrodo é adaptado para estimular múltiplos pontos de estimulação; alternativamente, pelo menos dois eletrodos são proporcionados, pelo que grupos de pontos de estimulação podem ser controlados para serem individualmente estimulados;

- um gerador de pulsos adaptado para gerar pulsos de estimulação elétrica positivos e negativos;

5/69

- pulsos de estimulação elétrica, que podem apresentar uma corrente constante e, preferivelmente, o dispositivo de estimulação liberar os pulsos de estimulação elétrica como uma estimulação de seqüência de pulsos, com rompimentos para permitir ao vaso descansar;

- um dispositivo de estimulação que libera os pulsos de estimulação elétrica em diferentes intervalos de tempo;

- um dispositivo que preferivelmente libera o pulso de estimulação elétrica como um pulso de estimulação de largura de pulso modulado;

- um dispositivo de estimulação que preferivelmente libera o pulso de estimulação elétrica durante a fase sistólica;

- um dispositivo de estimulação que compreende ainda um sistema de monitoramento para detectar uma expansão do aneurisma; também, para evitar qualquer rápida expansão e qualquer rompimento que possa ocasionar a morte;

- nesse caso, o sistema de monitoramento pode aumentar a intensidade e/ou a posição da estimulação, quando da detecção de uma expansão do aneurisma.

Um método de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero, mediante provisão de um dispositivo médico conforme quaisquer das características aqui divulgadas, compreendendo as etapas de:

- inserir um instrumento tipo agulha ou tipo tubo dentro da cavidade abdominal do paciente;

- utilizar o instrumento tipo agulha ou tipo tubo para encher uma parte do corpo do paciente com gás, dessa forma, expandindo a dita cavidade abdominal;

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

inserir uma câmera através de um dos trocartes laparoscópicos dentro da dita cavidade;

- inserir, pelo menos, um instrumento de dissecação através de um dos ditos pelo menos dois trocartes laparoscópicos;

6/69

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

- colocar o dito dispositivo médico, compreendendo um dispositivo de estimulação, sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- estimular o dito aneurisma para aumentar o tônus da parede do referido aneurisma.

Um método alternativo de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero consiste da provisão de um dispositivo médico, incluindo quaisquer das características aqui divulgadas, compreendendo as seguintes etapas:

- inserir um instrumento tipo agulha ou tipo tubo dentro da cavidade torácica do paciente;

- utilizar o instrumento tipo agulha ou tipo tubo para encher uma parte do corpo do paciente com gás, dessa forma, expandindo a dita cavidade torácica;

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dito dispositivo médico, compreendendo um dispositivo de estimulação, sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

Um método alternativo de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero consiste da provisão de um dispositivo médico, incluindo quaisquer das características aqui divulgadas, compreende as seguintes etapas:

7/69

- cortar a pele na parede abdominal ou torácica do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área do aneurisma;

colocar o dito dispositivo médico, compreendendo um dispositivo de estimulação, sobre o dito aneurisma; e

Um método de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero consiste da provisão de um dispositivo médico, incluindo quaisquer das características aqui divulgadas, compreende as seguintes etapas:

- cortar a pele do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área- do aneurisma;

Além disso, um produto de programa de computador, compreendendo segmentos de programa de computador, que quando executados em um computador, obriga ao computador gerar um padrão de sinais para um eletrodo implantável, adaptado para ser colocado em próxima conexão a um aneurisma, o referido pelo menos um eletrodo sendo adaptado para proporcionar um pulso de estimulação elétrica sobre uma porção de parede do aneurisma;

Um dispositivo, incluindo um meio de armazenamento digital, compreende o produto de programa de computador.

Segunda Combinação de Modalidades Inclui um Sistema Hidráulico de Aplicação de Pressão sobre o Aneurisma

Essas modalidades compreendem um dispositivo para tratamento de um aneurisma de um paciente humano ou mamífero, compreendendo:

8/69 um elemento implantável adaptado para manutenção de fluido, em que o dito elemento é adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo que apresenta o aneurisma, o elemento sendo adaptado para exercer uma pressão sobre o aneurisma do dito vaso sangüíneo;

- um dispositivo preferivelmente adaptado para impedir ou reduzira expansão do dito aneurisma;

- um dispositivo adaptado para ser ajustado em um estágio pós-operatório; o dispositivo é normalmente ajustável de um modo não-invasivo.; .

- um dispositivo preferivelmente adaptado para realizar auto-ajustes da pressão aplicada sobre o referido aneurisma, dentro de um predeterminado intervalo de tratamento;

- um dispositivo, normalmente compreendendo uma unidade de controle e um sensor, a unidade de controle sendo adaptada para controlar os ajustes de pressão, com base em um sinal gerado pelo sensor; o sensor pode compreender qualquer tipo de sensor; preferivelmente, um regulador de pressão é adaptado para regular a pressão no elemento, em que o regulador de pressão é preferivelmente adaptado para nivelar a diferença na pressão no elemento implantável durante a fase sistólica e diastólica, para reduzir a diferença de pressão ou proporcionar uma pressão exterior substancialmente uniforme sobre o aneurisma; o regulador de pressão pode compreender um tanque de pressão;

um elemento implantável que, alternativamente, se apresenta no formato de Y, é normalmente adaptado para ser colocado na bifurcação da aorta;

- um regulador de pressão, em uma modalidade, compreende um primeiro reservatório expansível;

- o primeiro reservatório expansível é, preferivelmente, acionado por mola;

9/69

- um dispositivo em que o regulador de pressão compreende, numa modalidade preferida, uma bomba;

um dispositivo compreendendo ainda um segundo reservatório e uma bomba adaptada para movimentar um líquido entre os primeiro e segundo reservatórios;

- um dispositivo em que, preferivelmente, o dito primeiro reservatório apresenta um predeterminado intervalo de tratamento de volume com regulação de pressão ótima e em que a dita bomba é adaptada para bombear líquido do primeiro para o segundo reservatório, de modo a manter o dito primeiro reservatório dentro do dito intervalo de regulação, quando o dito aneurisma se expande e para bombear líquido do dito elemento implantável para dentro do dito primeiro reservatório;

um dispositivo que preferivelmente proporciona uma pressão igual ou inferior que a pressão sangüínea diastólica de um paciente tratado;

- um dispositivo preferivelmente adaptado para aumentar a pressão no vaso sanguíneo quando o aneurisma se expande;

- um dispositivo compreendendo um dispositivo de controle adaptado para aumentar a pressão no vaso sangüíneo quando o aneurisma se expande mais que um predeterminado valor, preferivelmente, durante um período de tempo;

uma unidade de controle adaptada para controlar a expansão do dito aneurisma através do controle da pressão aplicada no vaso sangüíneo quando o aneurisma se expande;

- um dispositivo que, preferivelmente, compreende ainda um sensor para detectar uma expansão do dito aneurisma;

- um dispositivo que, preferivelmente, compreende ainda uma unidade de controle de volume adaptada para direta ou indiretamente controlar o volume do elemento implantável, com base em um sinal gerado pelo sensor para controlar a expansão do aneurisma, em que, normalmente, a dita unidade de controle de volume controla o volume no elemento

10/69 implantável com base em um sinal indicativo de um fluxo de fluido proveniente do dito elemento implantável ou de uma pressão no dito fluido que encheu o dito elemento implantável;

- um dispositivo em que o elemento implantável é dividido em uma pluralidade de sub-reservatórios;

- um dispositivo em que os sub-reservatórios são providos axialmente ao longo do vaso sanguíneo ou radialmente ao longo do vaso sangüíneo;

- um dispositivo em que, preferivelmente, pelo menos um reservatório se encontra localizado acima do dito aneurisma e um reservatório se encontra localizado abaixo do dito aneurisma;

- um dispositivo compreendendo ainda um circuito lógico para determinar quando o aneurisma está se expandindo, com base no sinal proveniente do sensor;

- um dispositivo compreendendo ainda um gerador de pulsos elétricos, adaptado para proporcionar sinais elétricos para estimulação da parede do aneurisma através de eletrodos localizados no interior do elemento implantável;

- uma unidade de controle adaptada para variar a posição dos sinais de estimulação elétrica, para estimulação do aneurisma.

Um método de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero, mediante provisão de um dispositivo médico de acordo com quaisquer das características aqui divulgadas, compreende as etapas de:

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

11/69 inserir uma câmera através de um dos trocartes laparoscópicos dentro da dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- ajustar a pressão que o dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

Um método alternativo de tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero, mediante provisão de um dispositivo médico, incluindo quaisquer das características aqui divulgadas, compreende as etapas de:

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- ajustar a pressão que o dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

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- cortar a pele na parede abdominal ou torácica do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área do aneurisma;

- colocar o dito dispositivo sobre o dito aneurisma; e

- dar partida ao dispositivo de estimulação, adaptado para ajustar qualquer parâmetro correlacionado à dita estimulação;

- ajustar a pressão que o dito dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

Um produto de programa de computador, compreendendo segmentos de programa de computador, que quando executados em um computador, obriga ao computador a controlar a pressão aplicada por um elemento implantável, adaptado para manutenção de um fluido e adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador do aneurisma.

Um meio de armazenamento digital compreende o produto de programa de computador.

Terceira Combinação de Modalidades Inclui um Sistema Mecânico de Aplicação de Pressão sobre o Aneurisma, Incluindo Qualquer Característica de Qualquer Combinação

Essas modalidades compreendem um dispositivo para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou mamífero, compreendendo:

- um elemento implantável adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador de um aneurisma, para proporcionar uma pressão de fora do vaso sangüíneo, o dispositivo sendo adaptado para ser ajustado em um estágio pós-operatório;

- um dispositivo preferivelmente adaptado para impedir ou reduzir uma expansão do dito aneurisma;

- um dispositivo adaptado para monitorar uma expansão do dito aneurisma; o dispositivo é preferivelmente ajustável de um modo não-invasivo;

13/69

- um dispositivo adaptado para executar auto-ajustes da pressão aplicada sobre o dito aneurisma dentro de um predeterminado intervalo de tratamento;

- um dispositivo compreendendo uma unidade de controle e um sensor, em que a unidade de controle é adaptada para controlar a pressão aplicada sobre o dito aneurisma, com base no dito sinal gerado pelo sensor;

- um dispositivo em que a superfície do elemento que se defronta com o vaso sangüíneo é adaptada para exercer pressão sobre o vaso sangüíneo;

- um dispositivo em que a pressão sobre o vaso sangüíneo é exercida mecanicamente;

- um dispositivo em que a pressão exercida mecanicamente é controlada hidraulicamente;

- um dispositivo em que a pressão mecânica sobre o vaso sangüíneo é direta ou indiretamente exercida por um motor ou uma bomba;

- um dispositivo em que o elemento implantável é geralmente cilíndrico;

- um dispositivo em que o elemento implantável compreende um número de segmentos que são individualmente ajustáveis;

- um dispositivo em que o elemento implantável é um elemento no formato de Y;

- um dispositivo em que o elemento implantável no formato de Y é adaptado para ser colocado na bifurcação da aorta;

- um sistema regulador de pressão adaptado para equilibrar a diferença de pressão no reservatório implantável, na fase sistólica e diastólica, para reduzir as diferenças ou para obter uma pressão substancialmente uniforme aplicada sobre o dito aneurisma, de fora do dito vaso sangüíneo;

um dispositivo em que o elemento implantável é um elemento elástico;

- um dispositivo em que o elemento elástico é uma faixa;

14/69

- um dispositivo em que o elemento elástico é adaptado para aplicar uma pressão sobre o dito aneurisma e apresenta um intervalo de expansão em que a pressão aplicada é substancialmente constante ou dentro de um intervalo para tratamento e redução da expansão do aneurisma;

- um dispositivo em que o elemento implantável é acionado por meio de mola;

- um dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o elemento implantável é operado hidraulicamente;

- um dispositivo em que o elemento implantável é operado pneumaticamente;

- um dispositivo em que o elemento implantável é adaptado para exercer uma pressão substancialmente constante ou uma pressão redutora da diferença de pressão, causada pelas mudanças na pressão sangüínea no dito vaso sangüíneo, sobre o aneurisma;

- um dispositivo em que a pressão provida é igual ou inferior à pressão sangüínea diastólica de um paciente tratado;

- um dispositivo compreendendo ainda uma unidade de controle adaptada para aumentar a pressão no vaso sangüíneo, quando o aneurisma se expande;

- um dispositivo compreendendo uma unidade de controle adaptada para aumentar a pressão no vaso sangüíneo, quando o aneurisma se expande mais que um predeterminado valor;

- um dispositivo compreendendo uma unidade de controle adaptada para aumentar a pressão no vaso sangüíneo, quando o aneurisma se expande mais que um predeterminado valor, durante um determinado período de tempo;

- um dispositivo compreendendo ainda um sensor ou um dispositivo de medição, para detectar uma expansão do aneurisma;

- um dispositivo compreendendo ainda um circuito lógico para determinação quando um aneurisma está se expandindo,

15/69 com base em um sinal proveniente de urn sensor ou dispositivo de medição;

- um dispositivo compreendendo ainda um gerador de pulsos elétricos, adaptado para proporcionar estimulação da parede do aneurisma através de eletrodos localizados no interior do elemento implantável.

colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

~ inserir uma camera através de um dos trocartes laparoscópicos dentro da dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

- colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- ajustar a pressão que o dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

16/69

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- ajustar a pressão que o dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

- cortar a pele na parede abdominal ou torácica do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área do aneurisma;

- colocar o dito dispositivo sobre o dito aneurisma; e

- dar partida ao dispositivo de estimulação, adaptado para ajustar qualquer parâmetro correlacionado à dita estimulação; e

- ajustar a pressão que o dito dispositivo exerce sobre o dito aneurisma.

Um produto de programa de computador, compreendendo segmentos de programa de computador, que quando executados em um computador, obriga ao computador a controlar a pressão aplicada por um elemento implantável, adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador do aneurisma.

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Um meio de armazenamento digital compreende ο produto de programa de computador.

Quarta Combinação de

Modalidades Inclui um Sistema de

Monitoramento/Sensor	de Aplicação de Pressão	sobre o
Aneurisma, Incluindo	Qualquer Característica de	Qualquer

Combinação

Essas modalidades compreendem um dispositivo para monitoramento de um aneurisma de um paciente humano ou mamí f ero, compreendendo:

um sensor colocado em relação à porção de parede do aneurisma, para gerar um sinal correspondente a um parâmetro correlacionado ao aneurisma, ou ao tratamento do aneurisma;

um dispositivo em que o parametro corresponde ao tamanho do aneurisma;

- um dispositivo em que o parâmetro corresponde ao diâmetro do aneurisma;

- um dispositivo em um dispositivo em que o sensor é um sensor de calibração; que o parâmetro corresponde a uma pressão;

- um dispositivo de uma estrutura em que a pressão corresponde a hidráulica tipo manga, provida uma pressão em volta do aneurisma;

- um dispositivo em que a pressão corresponde uma pressão de um elemento mecânico implantável provido em volta do aneurisma;

- um dispositivo em que a pressão corresponde a uma pressão em um vaso sangüíneo;

um dispositivo em que o sensor e adaptado para medir a pressão exercida sobre um elemento implantável provido em volta do aneurisma;

um dispositivo em que o sensor é adaptado para medir o volume de um elemento hidráulico implantável.

18/69

A invenção está correlacionada a um método de tratamento de um aneurisma em um paciente mamífero, mediante provisão de um dispositivo médico, cujo método compreende as etapas de:

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- monitorar a expansão do aneurisma através da medição da expansão que o aneurisma exerce sobre o dito dispositivo.

A invenção está também correlacionada a um método de tratamento de um aneurisma em um paciente mamífero, mediante provisão de um dispositivo médico, cujo método compreende as etapas de:

- colocar, pelo menos, dois trocartes laparoscópicos na dita cavidade;

19/69

- dissecar uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo;

colocar o dispositivo sobre o dito vaso sangüíneo portador do aneurisma; e

- cortar a pele na parede abdominal ou torácica do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área do aneurisma;

- colocar o dito dispositivo sobre o dito aneurisma; e

- cortar a pele do dito paciente mamífero;

- dissecar uma área do aneurisma;

- colocar o dito dispositivo sobre o dito aneurisma; e

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será agora descrita em maiores detalhes por meio de exemplos não-limitativos, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a figura 1 é uma vista geral de um corpo humano tendo um dispositivo para tratamento de aneurisma implantado;

20/69

- a figura 2 é uma vista ilustrando um dispositivo para tratamento de aneurisma com equipamentos associados;

- a figura 3 é uma vista ilustrando um dispositivo mecânico para tratamento de aneurisma;

- a figura 4 é uma vista ilustrando um dispositivo mecânico para tratamento de aneurisma;

a figura 5 é uma vista ilustrando um dispositivo hidráulico para tratamento de aneurisma;

a figura 6 é uma vista ilustrando um dispositivo hidráulico para tratamento de aneurisma;

a figura 7 é uma vista ilustrando um dispositivo hidráulico para tratamento de aneurisma;

- a figura 8 é uma vista ilustrando um dispositivo de estimulação para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou mamífero;

- a figura 9 é uma vista ilustrando um sensor usado quando do tratamento ou monitoramento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou de um mamífero;

- a figura 10 é uma vista de cima de um dispositivo para tratamento de um aneurisma implantado em volta de um vaso sangüíneo;

- a figura 11 é uma vista de um dispositivo que apresenta o formato de Y para tratamento de um aneurisma;

a figura 12 é um fluxograma ilustrando as etapas realizadas quando da implantação de um dispositivo para tratamento ou monitoramento de um aneurisma, de acordo com uma modalidade;

a figura 13 é um fluxograma ilustrando as etapas realizadas quando da implantação de um dispositivo para tratamento ou monitoramento de um aneurisma, de acordo com uma modalidade;

a figura 14 é um fluxograma ilustrando as etapas realizadas quando da implantação de um dispositivo para

21/69 tratamento ou monitoramento de um aneurisma, de acordo com uma modalidade;

a figura 15 é um fluxograma ilustrando as etapas realizadas quando da implantação de um dispositivo para tratamento ou monitoramento de um aneurisma, de acordo com uma modalidade;

- a figura 16 ilustra um sistema para tratamento de uma doença, em que o sistema inclui um dispositivo de acordo com a invenção, implantado em um paciente;

as figuras 17-31 mostram, esquematicamente, diversas modalidades do sistema, para energizar de um modo sem fio, o dispositivo mostrado na figura 16;

a figura 32 é um diagrama em bloco ilustrando uma disposição para suprimento de um quantidade precisa de energia, usada para a operação do dispositivo mostrado na figura 16;

- a figura 33 mostra, esquematicamente, uma modalidade do sistema, em que o dispositivo é operado com energia conduzida por fio;

- a figura 34 é um diagrama em bloco mais detalhado de uma disposição para controlar a transmissão de energia sem fio, usada para a operação do dispositivo mostrado na figura 16;

- a figura 35 é um circuito para a disposição mostrada na figura 34, de acordo com um possível exemplo de implementação;

- as figuras 36-42 mostram diversas maneiras da disposição de acionamento hidráulico ou pneumático de um dispositivo implantado em um paciente.

Descrição Detalhada da Invenção

Na figura 1 é mostrada uma vista geral de um ser humano (100), apresentando um elemento, em particular uma estrutura tipo manga (101), implantada para tratamento de um aneurisma. Na figura 1 o aneurisma tratado está

22/69 localizado sobre a aorta no abdômen, próximo à bifurcação em forma de Y que se estende para as pernas. A estrutura tipo manga (101) pode ser projetada de diversas maneiras, mas, geralmente, é formada como um elemento implantável, adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador de um aneurisma vascular, e adaptado para exercer uma pressão sobre o dito aneurisma, a partir de fora do dito vaso sangüíneo. Em particular, a pressão exercida sobre o vaso sangüíneo é essencialmente uniforme a partir de todas as direções, sendo adaptada para impedir o vaso sangüíneo de se expandir em todas as direções, dessa forma, atuando para evitar o rompimento do vaso sangüíneo. De acordo com uma modalidade, a pressão pode ser essencialmente igual a ou ser inferior à pressão sangüínea diastólica do paciente tratado. A estrutura tipo manga (101) pode ser feita de qualquer material adequado, tal como, um material elástico adaptado para implantação em um corpo humano ou de um mamífero. A estrutura tipo manga (101) exercer a pressão de diversas diferentes maneiras. De acordo com uma modalidade da presente invenção, a pressão aplicada sobre o vaso sangüíneo pode ser mecânica e ajustável por meio de um parafuso ajustável ou um dispositivo similar, a fim de aplicar a pressão no vaso sangüíneo. A estrutura tipo manga (101) pode também ser formada por um elemento acionado por mola e operada de uma maneira adequada, tal como, hidraulicamente ou pneumaticamente.

Na figura 2 é mostrada em maiores detalhes uma estrutura tipo manga (101), de acordo com uma modalidade da presente invenção. A estrutura tipo manga (101) compreende um número de segmentos (103), cada segmento sendo ajustável e possível de ser produzido para se encaixar em um aneurisma específico (102) de um vaso sangüíneo (104) a ser tratado. Cada segmento (103) pode ser ajustado como um todo ou individualmente. Os segmentos (103) podem ser

23/69 controlados e ajustados mecanicamente mediante um parafuso ajustável ou dispositivo similar, ou adaptados para serem cheios com um fluido. Por exemplo, os segmentos podem ser providos axialmente ao longo do vaso sangüíneo e, também, radialmente ao longo do vaso sangüíneo, formando uma matriz de sub-segmentos que constituem a estrutura tipo manga (101). Em particular, um segmento pode ser localizado acima e outro segmento ser localizado abaixo do aneurisma, ao longo do vaso sangüíneo.

O ajuste pode ser controlado por uma unidade eletrônica de controle (105), adaptada para receber e transmitir sinais provenientes de um transmissor/receptor (106) localizado fora do corpo de um paciente tratado. A unidade eletrônica de controle pode compreender também uma bateria carregável (111), que pode ser carregada externamente por meio de uma unidade externa carregadora (112) . A unidade eletrônica de controle pode compreender um gerador de pulsos elétricos (109) para a geração de pulsos elétricos, conforme descrito em maiores detalhes, abaixo.

A unidade eletrônica de controle (105), tal como, um microprocessador, ou um MCU, ou um FPGA, ou um ASIC, pode ainda ser conectada a ou compreender uma bomba hidráulica (110), associada com um reservatório (115) contendo um fluido usado para regular a pressão da estrutura tipo manga (101). Assim, a bomba é adaptada para bombear o fluido hidráulico para dentro ou para fora da estrutura tipo manga (101), a fim de ajustar a pressão aplicada sobre o aneurisma. O mecanismo de controle usado para manter a pressão na estrutura tipo manga (101) pode compreender um tanque de pressão (117).

Numa modalidade preferida, o tanque de pressão (117) é adaptado para ser capaz de modificar o seu volume, até que seja mantida substancialmente a mesma pressão, mantendo, assim, a mesma pressão sobre o aneurisma, embora

24/69 possa ocorrer alguma expansão do seu tamanho. Entretanto, se a expansão for muito grande, o tanque de pressão pode ser desregulado na variação de pressão, e com algum tipo de detecção de volume no tanque de pressão, a bomba (110) será então capaz de movimentar o fluido de fora do tanque de pressão para dentro do reservatório (115), para, novamente, se situar dentro da faixa de pressão no referido tanque de pressão. O tanque de pressão é também capaz de equilibrar as pulsações sistólicas fornecidas à parede do aneurisma.

A estrutura tipo manga (101) pode ser modelada em qualquer formato desejável, de modo a possibilitar o tratamento do aneurisma sempre que o mesmo for localizado. De acordo com uma modalidade da invenção, a estrutura tipo manga (101) é provida com pelo menos um sensor (107) , adaptado para detectar a pressão do vaso sangüíneo que a estrutura tipo manga está envolvendo.

O sensor ou os sensores (107) usados para gerar um sinal indicativo de um ou mais parâmetros correlacionados ao aneurisma e o dispositivo (101), usado para tratamento do aneurisma podem, por exemplo, Sr um sensor de calibração. 0 sensor (107) pode ser adaptado para gerar sinais de sensor usados para monitoramento de parâmetros, sem ser limitado à pressão numa estrutura hidráulica tipo manga, à pressão de uma estrutura mecânica tipo manga, à pressão de uma estrutura pneumática tipo manga, à pressão em um vaso sangüíneo, o formato do vaso sangüíneo, em particular, um parâmetro correlacionado ao diâmetro do aneurisma.

Uma alternativa ou complemento para o transmissor colocado remotamente (106) é um interruptor (parte do (105)), preferivelmente, colocado subcutaneamente, esse interruptor podendo ser mecânico ou elétrico, tal como, um microprocessador, ou um MCU, ou um FPGA, ou um ASIC, ou o

25/69 interruptor pode compreender um pequeno reservatório de controle hidráulico.

O dispositivo de restrição pode compreender qualquer dispositivo hidráulico ou dispositivo mecânico, ou dispositivo de estimulação isolado ou um dispositivo de monitoramento/sensor, em qualquer combinação, conforme descrito no presente pedido de patente. 0 dispositivo de estimulação pode compreender estimulação térmica ou estimulação elétrica. Se for usado um sistema hidráulico, a bomba hidráulica pode, em um sistema, compreender uma porta de injeção (parte de (110)) para a injeção de fluido hidráulico, preferivelmente, para calibração do fluido hidráulico. Um interruptor localizado subcutaneamente pode também ser usado, assim como, um sistema de alarme de alimentação de retorno conectado ao sistema de sensor/monitoramento.

Embora o dispositivo apresente colocações específicas nos desenhos anexos, deverá ser entendido que a colocação poderá variar. Qualquer combinação de características ou modalidades pode compreender qualquer fonte dentro do presente pedido de patente. Qualquer modalidade em qualquer combinação que é divulgada no presente pedido de patente, especificamente, porém não limitado, nas figuras 1-42, pode ser usada.

Na figura 3 é mostrada uma vista ilustrando uma estrutura mecânica tipo manga (101). A estrutura tipo manga pode, por exemplo, compreender um material elástico (301), mantido no lugar por meio de um adequado dispositivo de compressão. A estrutura tipo manga (101), de acordo com uma modalidade da presente invenção, compreende um material elástico na forma de diversas almofadas cheias de gel (301). As almofadas (301) pode ser modeladas de uma adequada maneira e, particularmente, formadas para absorver o formato geométrico do aneurisma. Isto pode ser alcançado,

26/69 por exemplo, mediante provisão de almofadas com diferentes ângulos de inclinação. O material elástico (301) pode ser mantido no lugar mediante, pelo menos, um elemento de fixação ajustável (303). O elemento de fixação (303) pode, por exemplo, ser ajustado por meio de um parafuso (305) ou um dispositivo similar. Mediante ajuste do elemento de fixação (303), a pressão aplicada sobre o aneurisma pode ser controlada.

Na figura 4 é mostrada uma vista ilustrando uma estrutura mecânica tipo manga (101). A estrutura tipo manga pode, compreender, por exemplo, uma faixa elástica (401). A faixa (401) pode ser ajustada por meio de um dispositivo de ajuste (403), para proporcionar uma pressão mais alta ou mais baixa sobre o aneurisma.

Na figura 5 é mostrada uma vista ilustrando uma estrutura hidráulica tipo manga (101). A estrutura tipo manga pode compreender, por exemplo, um elemento implantável (501), adaptado para manter um fluido. 0 elemento (501) é adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador de um aneurisma. 0 elemento pode exercer uma pressão sobre o aneurisma do vaso sangüíneo, em resposta às condições do fluido do elemento (501) . Ao encher o elemento com um fluido, pode ser aplicada uma pressão sobre o aneurisma, a fim de evitar ou reduzir uma expansão do mesmo, quando implantado em um paciente, dessa forma, possibilitando um tratamento pós-operatório do aneurisma. Além disso, o tratamento pode ser ajustado numa fase pós-operatória, através da regulação da pressão, usando um regulador de pressão implantado (503). 0 regulador de pressão pode ser formado, por exemplo, por um tanque de pressão (503) implantado no paciente, interligado através de uma mangueira (504) com o elemento (501) . 0 tanque de pressão pode compreender um reservatório expansível (505) para armazenamento de fluido inútil.

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Na figura 6 é mostrada uma vista ilustrando uma estrutura hidráulica tipo manga (101). A estrutura tipo manga pode compreender, por exemplo, um elemento implantável (601) adaptado para manter um fluido. O elemento (601) é adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador de um aneurisma. O elemento pode exercer uma pressão sobre o aneurisma do vaso sangüíneo em resposta às condições do fluido do elemento (601) . Ao encher o elemento com um fluido, pode ser aplicada uma pressão sobre o aneurisma, a fim de evitar ou reduzir uma expansão do mesmo, quando implantado em um paciente, dessa forma, possibilitando um tratamento pós-operatório do aneurisma. Além disso, o tratamento pode ser ajustado numa fase pósoperatória, através da regulação da pressão, usando um regulador de pressão implantado (603). O regulador de pressão pode ser formado, por exemplo, por um tanque acionado por mola (603), implantado no paciente, interligado através de uma mangueira (604) com o elemento (601) . A mola (606) usada para controlar a pressão do tanque e, dessa forma, indiretamente a pressão aplicada pela estrutura tipo manga (101) sobre o aneurisma, pode ser uma mola ajustável, a fim de controlar a pressão.

Na figura 7 é mostrada uma vista ilustrando uma estrutura hidráulica tipo manga (101). A estrutura tipo manga pode compreender, por exemplo, um elemento implantável (701) adaptado para manter um fluido. 0 elemento (701) é adaptado para ser colocado em um vaso sangüíneo portador de um aneurisma. O elemento pode exercer uma pressão sobre o aneurisma do vaso sangüíneo em resposta às condições do fluido do elemento (701). Ao encher o elemento com um fluido, pode ser aplicada uma pressão sobre o aneurisma, a fim de evitar ou reduzir uma expansão do mesmo, quando implantado em um paciente, dessa forma, possibilitando um tratamento pós-operatório do aneurisma.

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Além disso, o tratamento pode ser ajustado numa fase pósoperatória, através da regulação da pressão, usando um regulador de pressão implantado (703). O regulador de pressão pode ser formado, por exemplo, por uma bomba (703), implantada no paciente, interligando através de uma mangueira (704), um tanque (705) ao elemento (701). A bomba (703) é usada para controlar a pressão do elemento (703), mediante bombeamento de fluido dentro e fora do elemento (701) , dessa forma, controlando a pressão aplicada pela estrutura tipo manga (101) sobre o aneurisma.

Mediante detecção da pressão do vaso sangüíneo, a estrutura tipo manga pode ser controlada para aplicar uma pressão correta sobre o vaso sangüíneo, dessa forma, mantendo o formato do vaso sangüíneo substancialmente constante. Por exemplo, a pressão pode variar no curso do tempo como resultado das modificações na parede do vaso sangüíneo do tecido envolvente. Também, a pressão irá se modificar em função da fase na qual o coração está funcionando. Em outras palavras, a pressão será diferente numa fase sistólica, se comparado à fase diastólica. Ao utilizar um sensor de pressão, a pressão aplicada pela estrutura tipo manga (101) poderá ser adaptada para reagir às mudanças na pressão detectada, e aplicar uma correspondente pressão contrária. Os sinais do sensor gerados pelo(s) sensor(es) (107) da estrutura tipo manga podem também ser usados para disparar um alarme em resposta ao sinal de sensor indicativo da expansão do aneurisma. Em resposta a um sinal de sensor que está sedo gerado, a estrutura tipo manga pode ser automaticamente controlada para exercer uma pressão contrária no vaso sangüíneo, para conter ou limitar a expansão do aneurisma.

Em ainda outra modalidade, eletrodos (108) podem ser providos na estrutura tipo manga. Os eletrodos (108) podem ser conectados ao gerador de pulsos elétricos, o qual

29/69 é adaptado para gerar pulsos elétricos, para estimular a parede do aneurisma. 0 propósito da estimulação elétrica é aumentar o tônus da parede do aneurisma.

Na figura 8 é mostrado um dispositivo de estimulação (801) para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou de um mamífero. O dispositivo (801) compreende pelo menos um eletrodo implantável (803), adaptado para ser colocado próximo ao aneurisma. O eletrodo é adaptado para proporcionar um pulso de estimulação elétrica sobre uma porção de parede do aneurisma. O pulso de estimulação elétrica pode, por exemplo, ser gerado por um gerador de pulsos (805) . 0 gerador de pulsos pode ser implantado no paciente.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo de estimulação elétrica usado para tratamento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou de um mamífero é conectado a eletrodos adaptados para estimular a parede do aneurisma em múltiplos pontos de estimulação. Os múltiplos grupos de estimülaçao podem ser ainda organizados em diferentes grupos de estimulação, os quais podem ser estimulados independentemente entre si. De acordo com uma modalidade, a estimulação elétrica é realizada com pulsos de estimulação de voltagem positiva e/ou negativa. Em uma modalidade, a corrente usada para a estimulação da parede do aneurisma é mantida essencialmente constante.

A sequência de pulsos elétricos usados para a estimülaçao da parede do aneurisma pode ser aplicada com uma predeterminada periodicidade, tendo períodos sem estimulação, em que durante esses períodos, a parede do aneurisma é deixada descansar. O sinal de estimulação elétrica pode ser também do tipo de Pulso de Banda Modulada, para controlar a energia aplicada. De acordo com uma modalidade, a estimulação elétrica é aplicada durante a fase sistólica, de modo a aumentar o tônus da parede do

30/69 aneurisma. Ά fase sistólica pode ser detectada pelos sensores (107) usados para detectar a pressão do aneurisma, conforme descrito acima.

De acordo com uma modalidade, a estimulação pode ser controlada para ser aplicada com uma intensidade temporariamente aumentada, sendo também posicionada durante situações de emergência, quando o aneurisma é detectado para rapidamente se expandir, de modo a limitar a expansão do dito aneurisma.

A fim de proporcionar acesso para controlar a pressão e/ou monitorar o aneurisma, pode ser proporcionado um dispositivo (107) . Na figura 9 é mostrada uma vista ilustrando um sensor (901), usado quando do tratamento ou monitoramento de um aneurisma vascular de um paciente humano ou de um mamífero. O sensor (901) é colocado em relação a uma porção de parede do aneurisma, para gerar um sinal correspondente a um parâmetro correlacionado ao dito aneurisma, ou ao tratamento do mesmo. O sinal gerado pelo sensor pode ser um sinal correspondente ao tamanho do aneurisma, sendo acessível através de uma saída de sinal (903). Por exemplo, o sinal pode ser indicativo do diâmetro do aneurisma. De acordo com uma modalidade, o sensor é um sensor de calibração. O sensor (901) pode ser também adaptado para gerar qualquer saída correlacionada ao monitoramento ou ao tratamento do aneurisma. Por exemplo, o sensor pode ser adaptado para detectar a resistência, capacitância, pressão, extensão do volume ou a flexão de um elemento em contato com o aneurisma.

O formato da estrutura tipo manga (101), conforme indicado acima, pode ser feito sob encomenda, de modo a se adequar ao local em que o aneurisma deve ser tratado. Na figura 10, a estrutura tipo manga (101) é vista de cima, numa direção alinhada com um vaso sangüíneo tratado. Conforme pode ser visto na figura 3, cada segmento (3) pode

31/69 ser subdividido em um determinado número de sub-segmentos (103a, 103b,...), formando juntos um circuito fechado em volta do aneurisma tratado. No caso do aneurisma ser localizado na região da bifurcação da aorta, a estrutura tipo manga (101) pode ser no formato de Y, conforme mostrado na figura 11.

O dispositivo, conforme aqui descrito, pode ser implantado em um paciente usando um adequado procedimento cirúrgico, conforme ilustrado na figura 12. Por exemplo, o dispositivo pode ser implantado mediante inserção de um instrumento tipo agulha ou tipo tubo dentro da cavidade abdominal do paciente, visto na etapa (1201). Em seguida, na etapa (1203), úma parte do corpo do paciente é enchida com gás, usando o instrumento tipo agulha ou tipo tubo, dessa forma, expandindo a dita cavidade abdominal. A seguir, numa etapa (1205), pelo menos dois trocartes laparoscópicos são colocados na cavidade. Após isso, numa etapa (1207), é inserida uma câmera dentro da cavidade através de um dos trocartes laparoscópicos. Depois, numa etapa (1209), pelo menos um instrumento de dissecação é inserido através de um dos ditos pelo menos dois trocartes laparoscópicos. Uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo é então dissecada numa etapa (1211). O dispositivo e depois colocado sobre o vaso sangüíneo portador do aneurisma numa etapa (1213), e a pressão que o dispositivo exerce sobre o aneurisma é então ajustada numa etapa (1215).

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o dispositivo pode ser implantado mediante um procedimento ilustrado na figura 13. Primeiro, numa etapa (1301) um instrumento tipo agulha ou tipo tubo é inserido dentro da cavidade torácica do paciente. Em seguida, numa etapa (1303) uma parte do corpo do paciente é enchida com gás usando o instrumento tipo agulha ou tipo tubo, para,

32/69 desse modo, expandir a cavidade torácica. Depois, pelo menos dois trocartes laparoscópicos são colocados na dita cavidade, numa etapa (1305). Após isso, numa etapa (1307) é inserida uma câmera através de um dos trocartes laparoscópicos dentro da cavidade. Em seguida, numa etapa (1309), pelo menos um instrumento de dissecação é inserido através de um dos ditos pelo menos dois trocartes laparoscópicos. Uma área de um aneurisma de um vaso sangüíneo é então dissecada numa etapa (1311). O dispositivo é depois colocado sobre o vaso sangüíneo portador do aneurisma numa etapa (1313), e a pressão que o dispositivo exerce sobre o aneurisma é então ajustada numa etapa (1315).

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o dispositivo pode ser implantado através de um procedimento ilustrado na figura 14. Primeiro, numa etapa (1401), é cortada a pele na parede abdominal ou torácica do paciente mamífero. Em seguida, numa etapa (1403) uma área do aneurisma é dissecada. Em seguida, o dispositivo é então colocado sobre o vaso sangüíneo portador do aneurisma numa etapa (1405) e a pressão que o dispositivo exerce sobre o aneurisma é ajustada numa etapa (1407).

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o dispositivo pode ser implantado através de -um procedimento ilustrado na figura 15. Primeiro, numa etapa (1501), é cortada a pele do paciente mamífero. Em seguida, numa etapa (1503) uma área do aneurisma é dissecada. Em seguida, o dispositivo é então colocado sobre o vaso sangüíneo portador do aneurisma numa etapa (1505) e a pressão que o dispositivo exerce sobre o aneurisma é ajustada numa etapa (1507).

A figura 16 ilustra um sistema para tratamento de um doença compreendendo um dispositivo (10) da presente invenção colocado no abdômen de um paciente. Um dispositivo

33/69 de transformação de energia implantado (3020) é adaptado para fornecer energia aos componentes consumidores de energia do dispositivo, com a energia sendo fornecí da através de uma linha de suprimento de energia (3030) . Um dispositivo externo de transmissão de energia (3040) para energizar de forma não-invasiva o dispositivo (10) transmite energia através de pelo menos um sinal de energia sem fio. O dispositivo de transformação de energia implantado (3020) transforma a energia do sinal de energia sem fio em energia elétrica, que é suprida através da linha de suprimento de energia (3030) .

Em uma modalidade, pelo menos uma bateria pode fazer parte ou substituir o dispositivo de transformação de energia (3020), para fornecer energia ao dispositivo (10) através de uma linha de suprimento de energia (3030). Em uma modalidade, a bateria é não-recarregável. Numa modalidade alternativa, a bateria é recarregável. O fornecimento da bateria pode, logicamente, ser colocado de modo distante ou ser incorporado no dispositivo.

sinal de energia sem fio pode incluir um sinal de onda selecionado dentre os seguintes: um sinal de onda sonora, um sinal de onda ultra-sônica, um sinal de onda eletromagnética, um sinal de luz infravermelha, um sinal de luz visível, um sinal de luz ultravioleta, um sinal de luz laser, um sinal de microondas, um sinal de onda de rádio, um sinal de radiação de raios X, e um sinal de radiação gama. Alternativamente, o sinal de em energia sem fio pode incluir um campo elétrico ou magnético ou uma combinação de campo elétrico e magnético.

O dispositivo de transformação de energia sem fio (3040) pode transmitir um sinal portador para conduzir o sinal de energia sem fio. Esse sinal portador pode incluir um sinal digital, um sinal analógico ou uma combinação de sinais digital e analógico.

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De um modo geral, o dispositivo de transformação de energia (3020) é provido para transformar uma primeira forma de energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (3040) em uma segunda forma de energia, que, tipicamente, é diferente da primeira forma de energia. O dispositivo implantado (10) é operável em resposta à segunda forma de energia. O dispositivo de transformação de energia (3020) pode diretamente acionar o dispositivo com a segunda forma de energia, na medida em que o dispositivo de transformação de energia (3020) transforma a primeira forma de energia transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (3040) na segunda forma de energia. 0 sistema pode ainda incluir um acumulador implantável, em que a segunda forma de energia é usada para, pelo menos parcialmente, carregar o acumulador. Alternativamente, a energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (3040) pode ser usada para diretamente acionar o dispositivo, na medida em que a energia sem fio está sendo transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (3040). Quando o sistema compreende um dispositivo de operação para operar o dispositivo, conforme será descrito abaixo, a energia sem fio transmitida pelo dispositivo de transmissão de energia (1004) pode ser usada para diretamente acionar o dispositivo de operação, para criar energia cinética para a operação do dispositivo.

A primeira forma de energia sem fio pode compreender ondas sonoras e o dispositivo de transformação de energia (3020) pode incluir um elemento piezelétrico para transformar as ondas sonoras em energia elétrica. A segunda forma de energia pode compreender energia elétrica na forma de uma corrente contínua ou uma corrente contínua pulsante, ou uma combinação de uma corrente contínua e uma corrente alternada. Normalmente, o dispositivo compreende

35/69 componentes elétricos que são energizados com energia elétrica. Outros componentes elétricos implantáveis do sistema podem ser pelo menos um protetor de nivel de voltagem ou pelo menos um protetor de corrente constante conectado aos componentes elétricos do dispositivo.

Opcionalmente, uma dentre a primeira forma de energia e segunda forma de energia pode compreender energia magnética, energia cinética, energia sonora, energia química, energia radiante, energia eletromagnética, energia fotoelétrica, energia nuclear ou energia térmica. Preferivelmente, uma dentre a primeira forma de energia e segunda forma de energia é energia não-magnética, energia não-cinética, energia não-química, energia não-sônica, energia não-nuclear ou energia não-térmica.

O dispositivo de transmissão de energia pode ser controlado de fora do corpo do paciente para liberar energia eletromagnética sem fio, e a energia eletromagnética sem fio liberada é usada para operar o dispositivo. Alternativamente, o dispositivo de transmissão de energia é controlado de fora do corpo do paciente para liberar energia não-magnética sem fio, e a energia nãomagnética sem fio liberada é usada para operar o dispositivo.

dispositivo externo de transmissão de energia (3040) também inclui um dispositivo de controle remoto sem fio tendo um transmissor externo de sinal para transmitir um sinal de controle sem fio, para de um modo não-invasivo, comandar o dispositivo. O sinal de controle é recebido por um receptor de sinal implantado, o qual pode ser incorporado no dispositivo de transformação de energia (3020) ou ser separado do mesmo.

O sinal de controle sem fio pode incluir um sinal de freqüência, de amplitude ou de fase modulada, ou uma combinação dos mesmos. Alternativamente, o sinal de

36/69 controle sem fio inclui um sinal analógico ou um sinal digital, ou uma combinação de um sinal analógico e um sinal digital. Alternativamente, o sinal de controle sem fio compreende um campo elétrico ou magnético, ou uma combinação de um campo elétrico e campo magnético.

dispositivo de controle remoto sem fio pode transmitir um sinal portador para transportar o sinal de controle sem fio. Tal sinal portador pode incluir sinais digitais, analógicos ou uma combinação de sinais digitais e analógicos. Quando o sinal de controle inclui um sinal analógico ou um sinal digital, ou uma combinação de um sinal analógico e digital, o dispositivo de controle remoto sem fio, preferivelmente, transmite um sinal de onda portadora eletromagnética para transportar os sinais de controle digitais ou analógicos.

A figura 17 ilustra o sistema da figura 16 na forma de um diagrama em bloco mais geral, mostrando o dispositivo (10), o dispositivo de transformação de energia (3020) acionando o dispositivo (10) através da linha de suprimento de energia (3030), e o dispositivo externo de transmissão de energia (3040). A pele do paciente (3050), geralmente mostrada por uma linha vertical, separa o interior do paciente, à direita da linha, do exterior para a esquerda da linha.

A figura 18 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 17, exceto em que um dispositivo de inversão na forma de um interruptor ou comutador elétrico (3060), operável, por exemplo, pela energia polarizada, também é implantado no paciente para inverter o dispositivo (10). Quando o interruptor/comutador é operado pela energia polarizada, o dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040) transmite um sinal sem fio que transporta a energia polarizada, e o dispositivo de transformação de energia

37/69 implantado (3020) transforma a energia polarizada sem fio em uma corrente polarizada para operar o comutador elétrico (3060). Quando a polaridade da corrente é alterada pelo dispositivo de transformação de energia implantado (3020), o comutador elétrico (3060) inverte a função executada pelo dispositivo (10).

A figura 19 mostra uma modalidade da invenção idêntica a da figura 17, exceto em que um dispositivo de operação (3070) implantado no paciente para operar o dispositivo (10) é provido entre o dispositivo de transformação de energia implantado (3020) e o dispositivo (10) . Esse dispositivo de operação pode ser na forma de um motor (3070), tal como, um servomotor elétrico. O motor (3070) é acionado com energia proveniente do dispositivo de transformação de energia implantado (3020), na medida em que o dispositivo de controle remoto do dispositivo externo de transmissão de energia (3040) transmite um sinal sem fio para o receptor do dispositivo de transformação de energia implantado (3020).

A figura 20 mostra uma modalidade da invenção idêntica a da figura 17, exceto em que também compreende um dispositivo de operação na forma de uma instalação (3080), incluindo uma unidade de motor/bomba (3090), sendo implantado no paciente um reservatório de fluido (3100) . Nesse caso, o dispositivo (10) é hidraulicamente operado, isto é, um fluido hidráulico é bombeado pela unidade de motor/bomba (3090) do reservatório de fluido (3100), através de um conduto (3110), para o dispositivo (10), de modo a operar o mesmo, e o fluido hidráulico é bombeado pela unidade de motor/bomba (3090), de volta do dispositivo (10) para o reservatório de fluido (3100), para retornar o dispositivo para uma posição de partida. O dispositivo de transformação de energia implantado (1002) transforma a energia sem fio em uma corrente, por exemplo, uma corrente

38/69 polarizada, para acionar a unidade de motor/bomba (1009) através de uma linha de suprimento de energia elétrica (3120) .

Ao invés de um dispositivo operado hidraulicamente (10), também é contemplado que o dispositivo de operação compreenda um dispositivo de operação pneumático. Nesse caso, o fluido hidráulico pode ser ar pressurizado, para ser usado para regulação do sistema e o reservatório de fluido é substituído por uma câmara de ar.

Em todas essas modalidades, o dispositivo de transformação de energia (3020) pode incluir um acumulador recarregável, do tipo bateria ou capacitor, a serem carregados com energia sem fio, para fornecer energia para uma parte consumidora de energia do sistema.

Como alternativa, o dispositivo de controle remoto sem fio descrito acima pode ser substituído por um dispositivo de controle manual de qualquer parte implantada, fazendo contato com a mão do paciente, mais provavelmente de forma indireta, por exemplo, um botão de pressionamento colocado sob a pele.

A figura 21 mostra uma modalidade da invenção compreendendo o dispositivo externo de transmissão de energia (3040) com seu dispositivo de controle remoto sem fio, o dispositivo (10), nesse caso, hidraulicamente operado, e o dispositivo de transformação de energia implantado (3020), compreendendo ainda um reservatório de fluido hidráulico (3130), uma unidade de motor/bomba (3090) e um dispositivo de inversão na forma de um dispositivo de desvio de válvula hidráulica (3140), todos implantados no paciente. Logicamente, a operação hidráulica pode ser facilmente realizada mediante simples mudança da direção do bombeamento, pelo que, a válvula hidráulica pode portanto ser omitida. O dispositivo de controle remoto pode ser um

39/69 dispositivo separado do dispositivo externo de transmissão de energia ou incluído no mesmo. O motor da unidade de motor/bomba (3090) é um motor elétrico. Em resposta a um sinal de controle do dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), o dispositivo de transformação de energia implantado (3020) aciona ã unidade de motor/bomba (3090) com energia da quantidade de energia transportada pelo sinal de controle, pelo que a unidade de motor/bomba (3090) distribui fluido hidráulico entre o reservatório de fluido hidráulico (3130) e o dispositivo (10). O controle remoto do dispositivo externo de transmissão de energia (3040) comanda o dispositivo de desvio de válvula hidráulica (3140) para desviar a direção de fluxo do fluido hidráulico entre uma direção na qual o fluido é bombeado pela unidade de motor/bomba (3090) do reservatório de fluido hidráulico (3130) para o dispositivo (10), de modo a operar o mesmo, e outra direção oposta, na qual o fluido é bombeado pela unidade de motor/bomba (3090) de volta do dispositivo (10) para o reservatório de fluido hidráulico (3130), para retornar o dito dispositivo para uma posição de partida.

A figura 22 mostra uma modalidade da invenção compreendendo o dispositivo externo de transmissão de energia (1004) com seu dispositivo de controle remoto sem fio, o dispositivo (10), o dispositivo de transformação de energia implantado (3020), uma unidade interna de controle implantada (3150) comandada pelo dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), um acumulador implantado (3160) e um capacitor implantado (3170). A unidade interna de controle (1015) dispõe o armazenamento da energia elétrica recebida do dispositivo de transformação de energia implantado (3020) no acumulador (3160), que fornece energia para o dispositivo (10) . Em resposta a um sinal de controle do

40/69 dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), a unidade interna de controle (3150) libera energia elétrica do acumulador (3160) e transfere a energia liberada através de linhas de suprimento de energia (3180) e (3190) ou, diretamente, transfere energia elétrica do dispositivo de transformação de energia implantado (3020), através de uma linha de suprimento de energia (3200), para o capacitor (3170), o qual estabiliza a corrente elétrica, e através da linha de energia (3210) e linha de energia (3190) para a operação do dispositivo (10).

A unidade interna de controle é preferivelmente programável de fora do corpo do paciente. Numa modalidade preferida, a unidade interna de controle é programada para regular o dispositivo (10) de acordo com uma programação de tempo previamente programada, ou para ter acesso a qualquer sensor que detecta qualquer possível parâmetro físico do paciente ou qualquer parâmetro funcional do sistema.

De acordo com uma alternativa, o capacitor (3170) na modalidade mostrada pela figura 7 pode ser omitido. De acordo com outra alternativa, o acumulador (3160), nessa modalidade, pode ser omitido.

A figura 23 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 17, exceto em que uma batería (322 0) para suprimento de energia para a operação do dispositivo (10) e um comutador ou interruptor elétrico (3230), para comutar a operação do dispositivo (10), são também implantados no paciente. O comutador elétrico (3220) pode ser controlado pelo dispositivo de controle remoto e pode também ser operado pela energia suprida pelo dispositivo de transformaçao de energia implantado (3020), para comutar de um modo desligado, no qual a bateria (3220) não se encontra em uso, para um modo ligado, no qual a bateria (3220) fornece energia para operação do dispositivo (10).

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A figura 24 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 23, exceto em que uma unidade interna de controle (3150), controlável pelo dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3140), é também implantada no paciente. Nesse caso, o comutador elétrico (3230) é operado pela energia suprida pelo dispositivo de transformação de energia implantado (3020), para comutar de um modo desligado, no qual o dispositivo de controle remoto sem fio é impedido de comandar a unidade interna de controle (3150) e a bateria não se encontra em uso, para um modo de espera, no qual o dispositivo de controle remoto é permitido de comandar a unidade interna de controle (3150) para liberar energia elétrica da bateria (3220) para a operação do dispositivo (10).

A figura 25 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 24, exceto em que um acumulador (3160) é substituído pela bateria (3220) e os componentes implantados são interligados de modo diferente. Nesse caso, o acumulador (3160) armazena energia proveniente do dispositivo de transformação de energia implantado (3020). Em resposta a um sinal de controle proveniente do dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), a unidade interna de controle (3150) comanda o comutador elétrico (3230) para comutar de um modo desligado, no qual o acumulador (3160) não se encontra em uso, para um modo ligado, no qual o acumulador (3160) fornece energia para a operação do dispositivo (10) . O acumulador pode ser combinado ou ser substituído por um capacitor.

A figura 26 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 25, exceto em que uma bateria (3220) é também implantada no paciente e os componentes implantados são interligados de modo diferente. Nesse caso, o

42/69 acumulador (3160) armazena energia proveniente do dispositivo de transformação de energia implantado (3020). Em resposta a um sinal de controle proveniente do dispositivo de controle remoto sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), a unidade interna de controle (3150) comanda o acumulador (3160) para liberar para a operação do comutador elétrico (3230), para comutar de um modo desligado, no qual a bateria (3220) não se encontra em uso, para um modo ligado, no qual a bateria (3220) fornece energia elétrica para a operação do dispositivo (10).

Alternativamente, o comutador elétrico (3230) pode ser operado pela energia fornecida pelo acumulador (3160) , para comutar de um modo desligado, no qual o dispositivo de controle remoto sem fio é impedido de comandar a bateria (3220) para fornecer energia elétrica e a dita bateria não se encontra em uso, para um modo de espera, no qual o dispositivo de controle remoto sem fio é permitido de comandar a bateria (3220) para fornecer energia elétrica para a operação do dispositivo (10).

Deverá ser entendido que o comutador (3230) e todos os outros comutadores no presente Pedido de Patente deverão ser interpretados na modalidade mais ampla possível. Isso significa um transistor, MCU, MCPU, ASIC, FPGA ou um conversor de DA, ou qualquer outro componente eletrônico ou circuito que possa comutar a energia para ligar e desligar. Preferivelmente, o comutador é controlado de fora do corpo do paciente ou, alternativamente, ser uma unidade interna de controle implantada.

A figura 27 mostra uma modalidade da invenção idêntica à da figura 23, exceto em que um motor (3070), um dispositivo de inversão mecânico na forma de uma caixa de engrenagem (3240), e uma unidade interna de controle (3150) para controlar a caixa de engrenagem (3240) são também

43/69 implantados no paciente. A unidade interna de controle (3150) comanda a caixa de engrenagem (3240) para inverter a função executada pelo dispositivo (10) (operado mecanicamente). Ainda mais simples é alterar a direção do motor eletronicamente. A caixa de engrenagem interpretada no seu mais amplo sentido pode ser de utilidade para uma disposição servo, economizando força para a operação do dispositivo, em favor de um curso mais longo de atuação.

A figura 28 mostra uma modalidade da invenção idêntica a da figura 24, exceto em que os componentes implantados são interligados de modo diferente. Assim, no presente caso, a unidade interna de controle (3150) é acionada pela bateria (3220) quando o acumulador (3160), adequadamente, um capacitor, ativa o comutador elétrico (3230) para comutar para um modo ligado. Quando o comutador elétrico (3230) se encontra no seu modo ligado, a unidade interna de controle (3150) é permitida de comandar a bateria (3220) para fornecer ou não energia para a operação do dispositivo (10).

A figura 29 mostra esquematicamente combinações concebíveis de componentes implantados do dispositivo, para a obtenção de diversas opções de comunicação. Basicamente, são disponibilizados o dispositivo (10), a unidade interna de controle (3150), a unidade de motor ou bomba (3090) e o dispositivo externo de transmissão de energia (3040), incluindo o dispositivo de controle remoto sem fio externo. Conforme já descrito acima, o dispositivo de controle remoto sem fio . transmite um sinal de controle que é recebido pela unidade interna de controle (3150) , que, por sua vez, controla os diversos componentes implantados do dispositivo.

Um dispositivo de realimentação, preferivelmente, compreendendo um sensor ou um dispositivo de medição (3250), pode ser implantado no paciente para detectar um

44/69 parâmetro físico do paciente. 0 parâmetro físico pode ser pelo menos um selecionado do grupo que consiste de pressão, volume, diâmetro, esticamento, alongamento, extensão, movimento, curvatura, elasticidade, contração muscular, impulso nervoso, temperatura do corpo, pressão sangüínea, fluxo sangüíneo, batimentos cardíacos e respiração. O sensor pode detectar quaisquer dos parâmetros físicos acima. Por exemplo, o sensor pode ser um sensor de pressão ou de movimento. Alternativamente, o sensor (3250) pode ser disposto para detectar um parâmetro funcional. O parâmetro funcional pode ser correlacionado à transferência de energia para carregamento de uma fonte de energia implantada, podendo incluir ainda pelo menos um selecionado do grupo de parâmetros que consiste de elasticidade, qualquer parâmetro elétrico, pressão, volume, diâmetro, esticamento, alongamento, extensão, movimento, curvatura, elasticidade, temperatura e fluxo.

A realimentação pode ser enviada para a unidade interna de controle ou para uma unidade externa de controle, preferivelmente, através da unidade interna de controle. A realimentação pode ser enviada para fora do corpo através do sistema de transferência de energia, ou através de um sistema de comunicação separado com receptores e transmissores.

A unidade interna de controle (3150) ou, alternativamente, o dispositivo de controle remoto sem fio externo do dispositivo externo de transmissão de energia (3040), pode comandar o dispositivo (10) em resposta a sinais provenientes do sensor (3250). Um transceptor pode ser combinado com o sensor (3250) para enviar informação sobre o parâmetro físico detectado para o dispositivo de controle remoto sem fio externo. O dispositivo de controle remoto sem fio pode compreender um transmissor ou transceptor de sinal e a unidade interna de controle (3150)

45/69 pode compreender um receptor ou transceptor de sinal. Alternativamente, o dispositivo de controle remoto sem fio pode compreender um receptor ou transceptor de sinal e a unidade interna de controle (3150) pode compreender um transmissor ou transceptor de sinal. Os acima mencionados dispositivos transceptores, transmissores e receptores podem ser usados para enviar informação ou dados correlacionados ao dispositivo (10), do interior do corpo do paciente para o exterior do mesmo.

Quando a unidade de motor/bomba (3090) e a bateria (3220) para acionamento da unidade de motor/bomba (3090) são implantadas, a informação correlacionada ao carregamento da bateria (3220) pode ser realimentada. Para ser mais preciso, quando do carregamento de uma bateria ou acumulador com energia, a informação realimentada correlacionada ao dito processo de carregamento é enviada, e o suprimento de energia é alterado em conformidade.

A figura 30 mostra uma modalidade alternativa, em que o dispositivo (10) é regulado de fora do corpo do 20 paciente. O sistema (3000) compreende uma bateria (3220) conectada ao dispositivo (10), através de um interruptor elétrico subcutâneo (3260). Assim, a regulação do dispositivo (10) é executada de um modo não-invasivo, mediante pressionamento manual do interruptor subcutâneo, 25 pelo que a operação do dispositivo (10) é comutada no modo liga e no modo desliga. Deverá ser observado que a modalidade mostrada é uma simplificação e que adicionais componentes, como uma unidade interna de controle ou qualquer outra parte divulgada no presente pedido de 30 patente, podem ser adicionadas ao sistema. Dois interruptores subcutâneos podem também ser usados. Na modalidade preferida, um interruptor implantado envia informação para a unidade interna de controle para executar

46/69 um predeterminado desempenho e quando o paciente pressiona o interruptor, novamente o desempenho é invertido.

A figura 31 mostra uma modalidade alternativa em que o sistema (3000) compreende um reservatório de fluido hidráulico (3130), hidraulicamente conectado ao dispositivo. Uma regulação não-invasiva é executada mediante pressionamento manual do reservatório hidráulico conectado ao dispositivo.

sistema pode incluir um comunicador externo de dados e um comunicador interno de dados implantável, que se comunica com o comunicador externo de dados. 0 comunicador interno alimenta dados correlacionados ao dispositivo ou ao paciente para o comunicador externo de dados, e/ou o comunicador externo de dados alimenta dados para o comunicador interno de dados.

A figura 32 ilustra esquematicamente uma disposição do sistema que é capaz de enviar informação do interior do corpo do paciente para o exterior do mesmo, para fornecer informação de realimentação corroíari onada a pelo menos um parâmetro funcional do dispositivo ou sistema, ou correlacionada a um parâmetro físico do paciente, a fim de suprir uma quantidade precisa de energia para um receptor interno de energia implantada (3020) conectado aos componentes consumidores de energia implantados do dispositivo (10) . Tal receptor de energia (3020) pode incluir uma fonte de energia e/ou um dispositivo de transformação de energia. Resumidamente descrito, a energia sem fio é transmitida de uma fonte externa de energia (3040a), localizada fora do corpo do paciente, sendo recebida pelo receptor interno de energia (3020) localizado no interior do paciente. O receptor interno de energia é adaptado para direta ou indiretamente fornecer a energia recebida para os componentes consumidores de energia do dispositivo (10) através de um

47/69 interruptor (3260). Um balanço de energia é determinado entre a energia recebida pelo receptor interno de energia (3020) e a energia usada para o dispositivo (10) , e a transmissão de energia sem fio é depois controlada com base no balanço de energia determinado. Assim, o balanço de energia proporciona uma indicação precisa da quantidade correte de energia necessária, que é suficiente para operar adequadamente o dispositivo (10), mas, sem provocar indevida elevação de temperatura.

Na figura 32, a pele do paciente é indicada por uma linha vertical (3050). Aqui, o receptor de energia compreende um dispositivo de transformação de energia (1002), localizado no interior do paciente, preferivelmente, logo abaixo da pele do paciente (3050) . De um modo geral, o dispositivo de transformação de energia implantado (1002) pode ser colocado no abdômen, tórax, fáscia muscular (por exemplo, na parede abdominal), subcutaneamente, ou em qualquer outra localização adequada. 0 dispositivo de transformação de energia implantado (3020) é adaptado para receber energia sem fio (E), transmitida da fonte externa de energia (3040a) provida em um dispositivo externo de transmissão de energia (3040) localizado exteriormente à pele do paciente (3050), na vizinhança do dispositivo de transformação de energia implantado (3020).

Conforme é bem conhecido na técnica, a energia sem fio (E) pode, geralmente, ser transferida por meio de qualquer adequado dispositivo Transferidor de Energia Transcutâneo (TET), tal como, um dispositivo incluindo uma bobina primária disposta na fonte externa de energia (1004a), e uma bobina secundária adjacente disposta no dispositivo de transformação de energia implantado (3020) . Quando uma corrente elétrica é alimentada através da bobina primária, a energia na forma de voltagem é induzida na bobina secundária, a qual pode ser usada para acionar os

48/69 componentes consumidores de energia implantados do dispositivo, por exemplo, após armazenamento da energia de chegada em uma fonte de energia implantada, tal como, uma bateria recarregável, ou um capacitor. Entretanto, a presente invenção, geralmente, não é limitada a qualquer técnica particular de transferência de energia, aos dispositivos TET ou a fontes de energia, podendo ser utilizada qualquer tipo de energia sem fio.

A quantidade de energia recebida pelo receptor de energia implantado pode ser comparada com a energia usada pelos componentes implantados do dispositivo. O termo energia usada devera ser entendido como incluindo também a energia armazenada pelos componentes implantados do dispositivo. Um dispositivo de controle inclui uma unidade externa de controle (3040b) que comanda a fonte externa de energia (3040a) com base no balanço de energia determinado, para regular a quantidade de energia transferida. A fim de transferir a quantidade correta de energia, o balanço de energia e a quantidade exigida de energia são determinados através de um dispositivo de determinação, que inclui uma unidade interna de controle implantada (3150), conectada entre o interruptor (3260) e o dispositivo (10) . A unidade interna de controle (3150) pode, assim, ser disposta para receber diversas medições obtidas por meio de adequados sensores ou elementos similares, não mostrado, medindo determinadas características do dispositivo (10), de algum modo refletindo a quantidade exigida de energia necessária para a adequada operação do dispositivo (10). Além disso, a condição presente do paciente pode também ser detectada por meio de adequados dispositivos de medição ou sensores, a fim de proporcionar parâmetros que refletem a condição do paciente. Consequentemente, essas características e/ou parametros podem ser correlacionados ao estado presente do dispositivo (10), tal como, consumo de energia, modo

49/69 θ—operacional e temperatura, assim como, com as condições do paciente refletidas pelos parametros, como, por exemplo, temperatura do corpo, pressão sangüínea, batimentos cardíacos e respiração. Outros tipos de parâmetros físicos do paciente e parâmetros funcionais do dispositivo são aqui descritos em outro local.

Além disso, uma fonte de energia na forma de um acumulador (3160) pode, opcionalmente, ser conectada ao dispositivo de transformação de energia implantado (3020) através da unidade de controle (3150), para acumular a energia recebida para último uso pelo dispositivo (10) . Alternativamente ou adicionalmente, as características de tal acumulador que também refletem a quantidade exigida de energia, podem também ser aferidas. O acumulador pode ser substituído por uma bateria recarregável e as características medidas podem ser correlacionadas ao estado presente da corrente da bateria, a qualquer parâmetro elétrico, tal como, consumo de energia, voltagem, temperatura, etc. A fim de proporcionar suficientes voltagem e corrente para o dispositivo (10), e ainda para evitar um excessivo aquecimento, é claramente entendido que a bateria deve ser carregada de modo ótimo, mediante recebimento de uma correta quantidade de energia do dispositivo de transformação de energia implantado (3020), isto é, uma quantidade não acentuadamente grande nem acentuadamente pequena. O acumulador pode também ser um capacitor com correspondentes características.

Assim, por exemplo, as características da bateria podem ser medidas regularmente para determinar o estado presente da corrente da bateria, o qual então pode ser armazenado como uma informação de estado em um adequado dispositivo de armazenamento na unidade interna de controle (3150) . Assim, sempre que novas medidas forem feitas, a informação do estado da bateria armazenada pode ser

50/69 atualizada de forma adequada. Desse modo, o estado da bateria pode ser calibrado mediante transferência de uma quantidade correta de energia, de modo a manter a bateria em uma condição ótima.

Assim, a unidade interna de controle (3150) do dispositivo de determinação é adaptada para determinar o balanço de energia e/ou a quantidade presentemente exigida de energia (energia por unidade de tempo ou energia acumulada) , com base nas medições feitas pelos sensores ou dispositivos de medição acima mencionados do dispositivo (10), ou do paciente, ou de uma fonte implantada de energia caso seja usada, ou qualquer combinação das mesmas. A unidade interna de controle (3150) é ainda conectada a um transmissor interno de sinal (3270), disposto para transmitir um sinal de controle que reflete a determinada quantidade exigida de energia, para um receptor externo de sinal (3040c) conectado à unidade externa de controle (3040b). A quantidade de energia transmitida da fonte externa de energia (3040a) pode, então, ser regulada em resposta ao sinal de controle recebido.

Alternativamente, o dispositivo de determinação pode incluir a unidade externa de controle (3040b). Nessa alternativa, as medições de sensor podem ser transmitidas diretamente para a unidade externa de controle (3040b), em que o balanço de energia e/ou a quantidade presentemente exigida de energia podem ser determinadas pela unidade externa de controle (3040b), dessa forma, integrando a função acima descrita da unidade interna de controle (3150) na unidade externa de controle (3040b). Nesse caso, a unidade interna de controle (3150) pode ser omitida e as medições de sensor são fornecidas diretamente para o transmissor interno de sinal (3270), o qual envia as medições sobre o receptor externo de sinal (3040c) e unidade externa de controle (3040b). 0 balanço de energia e

51/69 a quantidade presentemente exigida de energia podem ser então determinadas pela unidade externa de controle (3040b), com base nas referidas medições de sensor.

Consequentemente, a presente solução de acordo com a disposição da figura 32 utiliza a realimentação de informação que indica a energia exigida, a qual é mais eficiente que as soluções anteriores, pelo fato de ser baseada no uso real de energia que é comparado à energia recebida, por exemplo, com relação à quantidade de energia, à diferença de energia, ou à velocidade de recebimento de energia, se comparado com a velocidade de energia usada pelos componentes consumidores de energia implantados do dispositivo. O dispositivo pode usar a energia recebida para consumo ou para armazenamento da energia em uma fonte de energia implantada ou dispositivo similar. Os diferentes parâmetros discutidos acima poderíam, então, ser usados, em caso de relevância e de necessidade, ou como uma ferramenta para determinação do balanço real de energia. Entretanto, esses parâmetros podem também ser necessários per si, para quaisquer ações tomadas internamente, para especificamente operar o dispositivo.

transmissor interno de sinal (3270) e o receptor externo de sinal (3040c) podem ser implementados como unidades separadas, utilizando adequados meios de transferência de sinal, tais como, sinais de rádio, sinais de IR (infravermelho) ou sinais ultra-sônicos. Alternativamente, o transmissor interno de sinal (3270) e o receptor externo de sinal (3040c) podem ser integrados no dispositivo de transformação de energia implantado (3020) e fonte externa de energia (3040a), respectivamente, de modo a conduzir sinais de controle numa direção inversa em relação à transferência de energia, basicamente, usando a mesma técnica de transmissão. Os sinais de controle podem ser modulados com relação à freqüência, fase ou amplitude.

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Assim, a informação de realimentação pode ser transferida por um sistema de comunicação separado, incluindo receptores e transmissores, ou pode ser integrada no sistema de energia. Em conformidade com a presente invenção, essa realimentação de informação integrada e sistema de energia compreende um receptor interno de energia implantável, para recebimento de energia sem fio, o receptor de energia tendo uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina. A segunda bobina externa do transmissor de energia transmite a energia sem fio que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia. Esse sistema compreende ainda um interruptor de energia para comutar a conexão da primeira bobina interna ao primeiro circuito eletrônico em um modo de liga e desliga, de modo que a informação de realimentação correlacionada ao carregamento da primeira bobina seja recebida pelo transmissor externo de energia na forma de uma variação de impedância com relação à carga da segunda bobina externa, quando o interruptor de energia comutar a conexão da primeira bobina interna ao primeiro circuito eletrônico em um modo de liga e desliga. Na implementação desse sistema, conforme a disposição mostrada na figura 32, o interruptor (3260) é separado e controlado pela unidade interna de controle (3150) ou integrado na unidade interna de controle (3150). Deverá ser entendido que o interruptor (3260) deve ser interpretado na modalidade mais ampla possível. Isso significa um transistor, um MCU, MCPU, ASIC, FPGA ou um conversor DA ou qualquer outro componente ou circuito eletrônico que possa comutar a energia em um modo liga e desliga.

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Para concluir, a disposição de suprimento de energia ilustrada na figura 32 pode operar, basicamente, da seguinte maneira. 0 balanço de energia é primeiro determinado pela unidade interna de controle (3150) do dispositivo de determinação. Um sinal de controle que reflete a quantidade exigida de energia é também criada pela unidade interna de controle (3150) e o sinal de controle é transmitido do transmissor interno de sinal (3270) para o receptor externo de sinal (3040c). Alternativamente, o balanço de energia pode ser determinado pela unidade externa de controle (3040b), ao invés de depender da implementação conforme mencionada acima. Nesse caso, o sinal de controle pode transportar os resultados da medição de diversos sensores. A quantidade de energia emitida da fonte externa de energia (1004a) pode então ser regulada pela unidade externa de controle (3040b), com base no balanço de energia determinado, por exemplo, em resposta ao sinal de controle recebido. Esse processo pode ser repetido de forma intermitente em determinados intervalos, durante uma transferência de energia em andamento, ou pode ser executado em uma base mais ou menos contínua, durante a transferência de energia.

A quantidade de energia transferida, geralmente, pode ser regulada mediante ajuste de diversos parâmetros de transmissão na fonte externa de energia (3040a), tais como, voltagem, corrente, amplitude, frequência de onda e características de pulsações.

Esse sistema pode ser também usado para se obter informação sobre os fatores de acoplamento entre as bobinas em um sistema tipo TET, mesmo que seja para calibrar o sistema para achar um local ótimo para a bobina externa em relação à bobina interna, e para otimizar a transferência de energia. Nesse caso, se procede a uma simples comparação da quantidade de energia transferida com a quantidade de

54/69 energia recebida. Por exemplo, se a bobina externa for movimentada, o fator de acoplamento pode variar e os movimentos exibidos corretamente podem fazer com que a bobina externa encontre o local ótimo para a transferência de energia. Preferivelmente, a bobina externa é adaptada para calibrar a quantidade de energia transferida, para se obter a informação de realimentação no dispositivo de determinação, antes de o fator de acoplamento ser maximizado.

Essa informação do fator de acoplamento pode também ser usada como uma realimentação durante a transferência de energia. Em tal caso, o sistema de energia da presente invenção compreende um receptor interno de energia implantável, para recebimento de energia sem fio, o receptor de energia tendo uma primeira bobina interna e um primeiro circuito eletrônico conectado à primeira bobina, e um transmissor externo de energia para transmitir energia sem fio, o transmissor de energia tendo uma segunda bobina externa e um segundo circuito eletrônico conectado à segunda bobina. A segunda bobina externa do transmissor de energia transmite a energia sem fio que é recebida pela primeira bobina do receptor de energia. Esse sistema compreende ainda um dispositivo de realimentação, para comunicar a quantidade de energia recebida na primeira bobina como uma informação de realimentação e em que o segundo circuito eletrônico inclui um dispositivo de determinação para recebimento da informação de realimentação e para comparação da quantidade de energia transferida pela segunda bobina com a informação de realimentação correlacionada à quantidade de energia recebida na primeira bobina, para se obter o fator de acoplamento entre a primeira bobina e a segunda bobina. O transmissor de energia pode regular a energia transmitida em resposta ao fator de acoplamento obtido.

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Com referência à figura 33, embora tenha sido descrita a transferência de energia sem fio para operar o dispositivo, de modo a possibilitar uma operação nãoinvasiva, será observado que o dispositivo pode também ser operado com energia conectada a um fio. Um exemplo disso é mostrado na figura 33, em que um interruptor externo (3260) é interligado entre a fonte externa de energia (3040a) e um dispositivo de operaçao, tal como, um motor elétrico (3070), o qual opera o dispositivo (10). Uma unidade externa de controle (3040b) comanda a operação do interruptor externo (3260) para realizar uma adequada operação do dispositivo (10) .

A figura 34 ilustra diferentes modalidades de como a energia recebida pode ser fornecida e utilizada pelo dispositivo (10). Similarmente ao exemplo da figura 32, um receptor interno de energia (3020) recebe energia sem fio (E) de uma fonte externa de energia (3 040a) , a qual é controlada por uma unidade de controle de transmissão (3040b). O receptor interno de energia (3020) pode compreender um circuito de voltagem constante, indicado em um quadro tracejado na figura por V constante, para fornecimento de energia com voltagem constante ao dispositivo (10). 0 receptor interno de energia (3020) pode compreender ainda um circuito de corrente constante, indicado em um quadro tracejado na figura por C constante, para fornecimento de energia com corrente constante ao dispositivo (10).

O dispositivo (10) compreende ainda uma parte consumidora de energia (10a) , que pode ser um motor, uma bomba, um dispositivo de restrição, ou qualquer outro acessório médico que requeira energia para sua operação elétrica. O dispositivo (10) pode compreender ainda um dispositivo de armazenamento de energia (10b) para armazenamento de energia fornecida do receptor interno de

56/69 energia (3020). Assim, a energia fornecida pode ser diretamente consumida pela parte consumidora de energia (10a) ou ser armazenada pelo dispositivo de armazenamento de energia (10b) , ou a energia fornecida pode ser parcialmente consumida e parcialmente armazenada. O dispositivo (10) pode compreender ainda uma unidade de estabilização de energia (10c) para estabilizar a energia fornecida pelo receptor interno de energia (3020). Assim, a energia pode ser fornecida de uma maneira flutuante, de modo que possa ser necessário estabilizar a energia antes de ser consumida ou armazenada.

A energia fornecida a partir do receptor interno de energia (3020) pode ainda ser acumulada e/ou estabilizada por uma unidade de estabilização de energia separada (3280), localizada exteriormente ao dispositivo (10), antes de ser consumida e/ou armazenada pelo dispositivo (10). Alternativamente, a unidade de estabilização de energia (3280) pode ser integrada no receptor interno de energia (3020). Em qualquer caso, a unidade de estabilização de energia (3280) pode compreender um circuito de voltagem constante e/ou um circuito de corrente constante.

Deve ser observado que as figuras 32 e 34 ilustram algumas possíveis, porém, não-limitativas, opções de implementação relativas de como os diversos componentes e elementos funcionais mostrados podem ser dispostos e conectados entre si. Entretanto, o especialista versado na técnica facilmente poderá observar que diversas variações e modificações poderão ser feitas dentro do escopo da presente invenção.

A figura 35 esquematicamente mostra um circuito de medição de balanço de energia, de um dos modelos propostos do sistema, para controlar a transmissão de energia sem fio ou o sistema de controle do balanço de

57/69 energia. O circuito possui um sinal de saída centralizado em 2,5 V, proporcionalmente correlacionado ao desequilíbrio de energia. A derivação desse sinal mostra se o válor oscila para cima ou para baixo e no quanto rápido essa modificação ocorre. Se a quantidade de energia recebida for inferior à energia usada pelos componentes implantados do dispositivo, mais energia será transferida e, desse modo, carregada na fonte de energia. 0 sinal de saída do circuito, tipicamente, é alimentado para um conversor analógico/digital (A/D) e convertido em um formato digital. A informação digital pode depois ser enviada para o dispositivo externo de transmissão de energia, permitindo ao mesmo ajustar o nível da energia transmitida. Outra possibilidade é ter um sistema completamente analógico que utiliza comparadores, que comparam o nível de balanço de energia com determinados limites máximos e mínimos, enviando informação para o dispositivo externo de transmissão de energia, caso o balanço extrapole o intervalo de valores máximos ou mínimos.

A figura 35 mostra, de forma esquemática, uma implementação de circuito para um sistema que transfere energia para os componentes implantados de energia do dispositivo da presente invenção, de fora do corpo do paciente, usando transferência indutiva de energia. Um sistema de transferência indutiva de energia, tipicamente, usa uma bobina externa de transmissão e uma bobina interna receptora. A bobina receptora (Ll) é incluída na figura esquemática 18; as partes de transmissão do sistema são excluídas.

A implementação do conceito geral de balanço de energia e o modo pelo qual a informação é transmitida para o transmissor externo de energia pode, logicamente, serem implementados de numerosas e diferentes maneiras. A figura esquemática 35 e o método acima descrito de avaliação e

58/69 transmissão de informação devem somente ser considerados como exemplos de como implementar o sistema de controle.

Detalhes do Circuito

Na figura 35, os símbolos (Yl), (Y2), (Y3), etc., simbolizam pontos de teste dentro do circuito. Os componentes apresentados no diagrama e seus respectivos valores são valores que são aplicados nessa específica implementação que, logicamente, representam apenas uma de um número infinito de possíveis soluções de projeto.

A energia para ativar o circuito é recebida pela bobina receptora de energia (Ll). A energia para os componentes implantados é transmitida nesse caso específico em uma frequência de 25 kHz. O sinal de saída do balanço de energia está presente no ponto de teste (Yl).

Os especialistas versados na técnica irão entender que as diversas modalidades acima do sistema poderão ser combinadas de diferentes maneiras. Por exemplo, o interruptor elétrico (3060) mostrado na figura 18 pode ser incorporado em quaisquer das modalidades mostradas nas figuras 21-27; o dispositivo de desvio de válvula hidráulica (3140) mostrado na figura 21 pode ser incorporado na modalidade mostrada na figura 20; e a caixa de engrenagem (3240) pode ser incorporada na modalidade mostrada na figura 19. Deve ser observado que o interruptor simplesmente pode significar qualquer circuito ou componente eletrônico.

As modalidades descritas em conexão com as figuras 32, 34 e 35 identificam um método e um sistema para controlar a transmissão de energia sem fio para componentes implantados de consumo de energia de um dispositivo eletricamente operável. Esse método e sistema serão definidos, em termos gerais, a seguir.

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Portanto, é proporcionado um método para controlar a transmissão de energia sem fio fornecida a componentes implantados de consumo de energia, de um dispositivo conforme descrito acima. A energia sem fio (E) é transmitida a partir de uma fonte externa de energia, sendo recebida por um receptor interno de energia localizado no interior do paciente, o receptor interno de energia sendo conectado aos componentes implantados de consumo de energia do dispositivo, para direta ou indiretamente fornecer a energia recebida para os mesmos. Um balanço de energia é determinado entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para o dispositivo. A transmissão de energia sem fio (E) da fonte externa de energia é depois controlada com base no balanço de energia determinado.

A energia sem fio pode ser transmitida de forma indutiva, de uma bobina primária na fonte externa de energia, para uma bobina secundária no receptor interno de energia. Uma modificação no balanço de energia pode ser detectada para controlar a transmissão de energia sem fio, baseada na modificação de balanço de energia detectada. Uma diferença pode ser também detectada entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para o dispositivo médico, para controlar a transmissão de energia sem fio com base na diferença de energia detectada.

Ao se controlar a transmissão de energia, a quantidade de energia sem fio transmitida pode ser diminuída, se a modificação de balanço de energia detectada implicar em que o balanço de energia esteja aumentando ou vice-versa. A diminuição/aumento de transmissão de energia pode corresponder ainda a uma velocidade de modificação detectada.

A quantidade de energia sem fio transmitida pode ser ainda diminuída se a diferença de energia detectada

60/69 implicar em que a energia recebida seja maior do que a energia usada ou vice-versa. A diminuição/aumento de transmissão de energia pode então corresponder à magnitude da diferença de energia detectada.

Conforme mencionado acima, a energia usada para o dispositivo médico poderá ser consumida para operar o dispositivo médico e/ou armazenada em pelo menos um dispositivo de armazenamento de energia do dispositivo médico.

Quando parâmetros elétricos e/ou físicos do dispositivo médico e/ou parâmetros físicos do paciente são determinados, a energia pode ser transmitida para consumo e armazenamento, de acordo com uma velocidade de transmissão por unidade de tempo, a qual é determinada com base nos ditos parâmetros. A quantidade total de energia transmitida pode também ser determinada com base nos ditos parâmetros.

Quando uma diferença é detectada entre a quantidade total de energia recebida pelo receptor interno de energia e a quantidade total de energia consumida e/ou armazenada, e a diferença detectada está correlacionada à integral em relação ao tempo de pelo menos um parâmetro elétrico medido correlacionado ao dito balanço de energia, a integral pode ser determinada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

Quando a derivada é determinada em relação ao tempo de um parâmetro elétrico medido correlacionado à quantidade de energia consumida e/ou armazenada, a derivada pode ser determinada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

A transmissão de energia sem fio da fonte externa de energia pode ser controlada mediante aplicação à fonte externa de pulsos elétricos de energia, de um primeiro circuito elétrico para transmitir a energia sem fio, os

61/69 pulsos elétricos tendo arestas guias e arestas de arrasto, variando as extensões dos primeiros intervalos de tempo entre sucessivas arestas guias e arestas de arrasto dos pulsos elétricos, e/ou as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas arestas guias e arestas de arrasto dos pulsos elétricos e transmitindo a energia sem fio, pelo que a energia transmitida gerada a partir dos pulsos elétricos apresenta uma potência variada, a variação da potência dependendo das extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo.

Nesse caso, a freqüência dos pulsos elétricos pode ser substancialmente constante quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. Quando da aplicação de pulsos elétricos, os pulsos elétricos podem permanecer sem modificações, exceto quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. A amplitude dos pulsos elétricos pode ser substancialmente constante quando da variação dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo. Além disso, os pulsos elétricos podem ser variados, somente variando as extensões dos primeiros intervalos de tempo, entre sucessivas arestas guias e arestas de arrasto dos pulsos elétricos.

Uma seqüência de dois ou mais pulsos elétricos pode ser suprida em uma fila, pelo que quando da aplicação da seqüência de pulsos, a seqüência tendo um primeiro pulso elétrico no início da seqüência de pulsos e tendo um segundo pulso elétrico no final da seqüência de pulsos, duas ou mais seqüências de pulsos podem ser fornecidas em uma fila, em que as extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas arestas de arrasto do segundo pulso elétrico em uma primeira seqüência de pulsos e aresta guia do primeiro pulso elétrico de uma segunda seqüência de pulsos são variadas.

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Quando da aplicação de pulsos elétricos, os pulsos elétricos podem apresentar uma corrente substancialmente constante e uma voltagem substancialmente constante. Os pulsos elétricos podem também apresentar uma corrente substancialmente constante e uma voltagem substancialmente constante. Além disso, os pulsos elétricos podem também apresentar uma freqüência substancialmente constante. Os pulsos elétricos dentro de uma seqüência de pulsos podem, igualmente, apresentar uma freqüência subs tancialmente cons tante.

circuito formado pelo primeiro circuito elétrico e fonte externa de energia pode apresentar um primeiro período de tempo característico ou primeiro tempo constante e quando efetivamente se varia a energia transmitida, essa freqüência de período de tempo pode ocorrer na faixa do primeiro período de tempo característico ou de tempo constante ou tempo mais curto.

Um sistema compreendendo um dispositivo conforme descrito acima é também proporcionado para comandar a transmissão de energia sem fio, a qual é fornecida aos componentes de consumo de energia implantados do referido dispositivo. Em seu sentido mais amplo, o sistema compreende um dispositivo de controle para comandar a transmissão de energia sem fio de um dispositivo de transmissão de energia, e um receptor interno de energia implantável para receber a energia sem fio transmitida, o receptor interno de energia sendo conectado aos componentes de consumo de energia implantáveis do dispositivo, para direta ou indiretamente fornecer a energia recebida para os mesmos. O sistema compreende ainda um dispositivo de determinação, adaptado para determinar um balanço de energia entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para os componentes de consumo de energia implantáveis do dispositivo, em que o dispositivo

63/69 de controle comanda a transmissão de energia sem fio do dispositivo externo de transmissão de energia, baseado no balanço de energia determinado pelo dispositivo de determinação.

Além disso, o sistema pode compreender quaisquer dos seguintes elementos:

- Uma bobina primária na fonte externa de energia, adaptada para transmitir a energia sem fio de forma indutiva para uma bobina secundária no receptor interno de energia.

- O dispositivo de determinação é adaptado para detectar uma modificação no balanço de energia, e o dispositivo de controle comanda a transmissão de energia sem fio baseado na modificação de balanço de energia detectada.

- 0 dispositivo de determinação é adaptado para detectar uma diferença entre a energia recebida pelo receptor interno de energia e a energia usada para os componentes de consumo de energia implantáveis do dispositivo, e o dispositivo de controle comanda a transmissão de energia sem fio com base na diferença de energia detectada.

- 0 dispositivo de controle comanda o dispositivo externo de transmissão de energia para diminuir a quantidade de energia sem fio transmitida, se a modificação de balanço de energia detectada implicar em que o balanço de energia esteja aumentando ou vice-versa, pelo que a diminuição/aumento da transmissão de energia corresponde a uma velocidade de modificação detectada.

- 0 dispositivo de controle comanda o dispositivo externo de transmissão de energia para diminuir a quantidade de energia sem fio transmitida, se a diferença de energia detectada implicar em que a energia recebida é maior que a energia usada, ou vice-versa, pelo que a diminuição/aumento da transmissão de energia corresponde à magnitude da dita diferença de energia detectada.

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- A energia usada para o dispositivo é consumida para operar o mesmo e/ou armazenadas em pelo menos um dispositivo de armazenamento de energia do referido dispositivo.

Quando os parâmetros elétricos e/ou físicos do dispositivo e/ou os parametros físicos do paciente são determinados, o dispositivo de transmissão de energia transmite a energia para consumo e armazenamento, de acordo com uma velocidade de transmissão por unidade de tempo, que é determinada pelo dispositivo de determinação com base nos ditos parâmetros. O dispositivo de determinação também determina a quantidade total de energia transmitida com base nos ditos parâmetros.

- Quando uma diferença é detectada entre a quantidade total de energia recebida pelo receptor interno de energia e a quantidade total de energia consumida e/ou armazenada, e a diferença detectada é correlacionada à integral em relação ao tempo de pelo menos um parâmetro elétrico medido correlacionado ao balanço de energia, o dispositivo de determinação determina a integral para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

- Quando a derivada é determinada em relação ao tempo de um parâmetro elétrico medido correlacionado à quantidade de energia consumida e/ou armazenada, o dispositivo de determinação determina a derivada para uma voltagem e/ou corrente monitoradas, correlacionadas ao balanço de energia.

- O dispositivo de transmissão de energia compreende uma bobina colocada externamente ao corpo humano, e um circuito elétrico é provido para acionar a bobina externa com pulsos elétricos, de modo a transmitir a energia sem fio. Os pulsos elétricos apresentam arestas guias e de arrasto, e o circuito eletrico e adaptado para variar os primeiros

65/69 intervalos de tempo entre sucessivas arestas guias e de arrasto, e/ou segundos intervalos de tempo entre sucessivas arestas guias ou de arrasto dos pulsos elétricos, para variar a potência da energia sem fio transmitida. Como resultado, o receptor de energia que recebe a energia sem fio transmitida apresenta uma potência variada.

- O circuito elétrico é adaptado para liberar os pulsos elétricos para que permaneçam sem modificação, exceto com a variação dos primeiro e segundo intervalos de tempo.

- 0 circuito elétrico apresenta um tempo constante e é adaptado para variar os primeiro e segundo intervalos de tempo somente na faixa do primeiro tempo constante, de modo que quando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo são variadas, a potência transmitida sobre a bobina é variada.

- 0 circuito elétrico é adaptado para liberar os pulsos elétricos para variação, somente através da variação das extensões dos primeiro e segundo intervalos, entre sucessivas arestas guias e de arrasto dos pulsos elétricos.

circuito elétrico é adaptado para fornecer uma seqüência de dois ou mais pulsos elétricos em uma fila, dita seqüência apresentando um primeiro pulso elétrico no início da seqüência de pulsos e um segundo pulso elétrico no final da seqüência de pulsos.

- As extensões dos segundos intervalos de tempo entre sucessivas arestas de arraste do segundo pulso elétrico em uma primeira seqüência de pulsos e aresta guia do primeiro pulso elétrico de uma segunda seqüência de pulsos são variadas pelo primeiro circuito eletrônico.

- 0 circuito eletrônico é adaptado para prover os pulsos elétricos como pulsos tendo uma altura, e/ou amplitude, e/ou intensidade, e/ou voltagem, e/ou corrente, e/ou freqüência, substancialmente constantes.

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- O circuito elétrico apresenta um tempo constante, sendo adaptado para variar os primeiro e segundo intervalos somente na faixa do primeiro tempo constante, de modo que quando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo são variadas, a potência transmitida sobre a primeira bobina é variada.

- 0 circuito elétrico é adaptado para proporcionar pulsos elétricos variando as extensões dos primeiro e/ou segundo intervalos de tempo somente dentro de uma faixa que inclui o primeiro tempo constante ou que se encontra localizada relativamente próxima ao primeiro tempo constante, comparada com a magnitude do primeiro tempo constante.

As figuras 36-39 mostram em maiores detalhes diagramas em bloco de quarto diferentes modos de acionamento hidráulico ou pneumático de um dispositivo implantado, de acordo com a presente invenção.

A figura 36 mostra um sistema conforme descrito acima. 0 sistema compreende um dispositivo implantado (10) e ainda um reservatório de regulação separado (10130), uma bomba de uma via (10090) e uma válvula alternativa (10140) .

A figura 37 mostra o dispositivo (10) e um reservatório de fluido (10130). Ao movimentar a parede do reservatório de regulação ou modificar o tamanho do mesmo de qualquer outro diferente modo, o ajuste do dispositivo pode ser realizado sem nenhuma válvula, simplesmente liberando a passagem do fluido em qualquer momento, mediante movimentação da parede do reservatório.

A figura 38 mostra o dispositivo (10), uma bomba de duas vias (10090) e o reservatório de regulação (10130).

A figura 39 mostra um diagrama em bloco de um sistema servo-inverso, com um primeiro sistema fechado controlando um segundo sistema fechado. O sistema servo compreende um reservatório de regulação (10130) e um servoreservatório (10500) . O servo-reservatório (10500) comanda

67/69 mecanicamente um dispositivo implantado (10) através de uma interconexão mecânica (10540). O dispositivo apresenta uma cavidade expansível/contrátil. Essa cavidade, preferivelmente, é expandida ou contraída mediante suprimento de fluido hidráulico do reservatório maior ajustável (10520), em conexão fluida com o dispositivo (10). Alternativamente, a cavidade contém gás compressível, o qual pode ser comprimido e expandido sob o comando do servo-reservatório (10500).

O servo-reservatório (10500) pode também fazer parte do próprio dispositivo.

Em uma modalidade, o reservatório de regulação é colocado subcutaneamente, sob a pele do paciente, sendo operado através do impulsionamento da superfície externa do mesmo, por meio de um dedo. Esses sistema é ilustrado nas figuras 40a-40c. Na figura 40a, é mostrado um reservatório de regulação subcutâneo flexível (1013 0) , conectado a um servo-reservatório no formato de abaulamento (10500) por meio de um conduto (10110) . Esse servo-reservatório no formato de fole (10500) é compreendido em um dispositivo flexível (10). No estado mostrado na figura 40a, o servoreservatório (10500) contém uma mínima quantidade de fluido, em que a maior parte do fluido é encontrada no reservatório de regulação (10130). Devido à interconexão mecânica entre o servo-reservatório (10500) e o dispositivo (10), o formato externo do dispositivo (10) é contraído, isto é, ocupando menos espaço que o seu volume máximo. Esse volume máximo é mostrado com linhas pontilhadas na referida figura.

A figura 40b mostra um estado em que um usuário, tal como, um paciente com o dispositivo implantado, pressiona o reservatório de regulação (10130), de modo que o fluido ali contido é trazido para circular através do conduto (10110) e dentro do servo-reservatório (10500), o

68/69 qual, graças ao seu formato de fole, se expande longitudinalmente. Essa expansão, por sua vez, expande o dispositivo (10) de modo a que o mesmo ocupe seu volume máximo, dessa forma, esticando a parede do estômago (não mostrado) que é contatada.

O reservatório de regulação (10130) é preferivelmente provido de meios (10130a) para manutenção de seu formato após a compressão. Esses meios, os quais são esquematicamente mostrados na figura 40c, irão manter o dispositivo (10) numa posição esticada, também quando o usuário libera o reservatório de regulação. Desse modo, o reservatório de regulação opera essencialmente como um interruptor tipo liga/desliga para o sistema.

Uma modalidade alternativa de operação hidráulica ou pneumática será agora descrita com referência às figuras 41 e figuras 42a-42c. O diagrama em bloco mostrado na figura 41 compreende um primeiro sistema fechado controlando um segundo sistema fechado. O primeiro sistema compreende um reservatório de regulação (10130) e um servoreservatório (10500). O servo-reservatório (10500) comanda mecanicamente um reservatório maior ajustável (10520) através de uma interconexão mecânica (10540). Um dispositivo implantado (10) tendo uma cavidade expansível/contrátil, por sua vez, é controlado pelo reservatório maior ajustável (10520), mediante suprimento de fluido hidráulico do reservatório maior ajustável (10520), em conexão fluida com o dispositivo (10).

Um exemplo dessa modalidade será agora descrito fazendo-se referência às figuras 42a-42c. Como na modalidade anterior, o reservatório de regulação é colocado subcutaneamente sob a pele do paciente, sendo operado mediante impulsionamento da superfície externa do mesmo por meio de um dedo. O reservatório de regulação (1013 0) está em conexão fluida com um servo-reservatório no formato de

69/69 fole (10500) por meio de um conduto (10110) . No primeiro sistema fechado (10130), (10110), (10500) mostrado na figura 42a, o servo-reservatório (10500) contém uma mínima quantidade de fluido e a maior parte do fluido é encontrada no reservatório de regulação (10130).

O servo-reservatório (10500) é mecanicamente conectado a um reservatório maior ajustável (10520), no presente exemplo, também tendo um formato de fole, mas com um diâmetro maior que do servo-reservatório (10500). O reservatório maior ajustável (10520) está em conexão fluida com o dispositivo (10). Isso significa que quando um usuário impulsiona o reservatório de regulação (1013 0) , dessa forma, deslocando fluido do reservatório de regulação (10130) para o servo-reservatório (10500), a expansão do servo-reservatório (10500) irá deslocar um maior volume de fluido do reservatório maior ajustável (10520) para o dispositivo (10). Em outras palavras, nesse mecanismo servo-inverso, um pequeno volume no reservatório de regulação é comprimido com uma força maior, e isso cria um movimento de uma maior área total com menos força por unidade de área.

Como na modalidade anterior descrita acima, com referência às figuras 40a-40c, o reservatório de regulação (10130) é preferivelmente provido de meios (10130a) para manutenção de seu formato após a compressão. Esses meios, conforme esquematicamente mostrado na figura, irão manter o dispositivo (10) na posição esticada, também quando o usuário libera o reservatório de regulação. Desse modo, o reservatório de regulação opera essencialmente como um interruptor tipo liga/desliga para o sistema.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para tratamento de um aneurisma de um paciente mamífero, compreendendo:

- um elemento implantável (101) adaptado para manutenção de fluido, em que o dito elemento é adaptado para ser colocado contra uma parte externa de um vaso sanguíneo (104) que apresenta o aneurisma, o elemento sendo adaptado para exercer uma pressão sobre o aneurisma do dito vaso sanguíneo, em que o dispositivo é adaptado para evitar ou reduzir uma expansão do dito aneurisma caracterizado pelo fato de compreender:

- um regulador de pressão (503, 603) que compreende uma bomba, em que o regulador de pressão (503,603) é adaptado para regular a pressão no elemento para uma pressão menor que a pressão arterial diastólica do paciente tratado por um ciclo cardíaco completo;

- um sensor ou um dispositivo de medição, para detectar ou medir uma expansão do aneurisma; e

- uma unidade de controle adaptada para controlar os ajustes de pressão com base em um sinal gerado pelo sensor e controlar o regulador de pressão de tal modo que a pressão fornecida seja igual ou inferior à pressão sanguínea diastólica de um paciente tratado.

2/7 formato de Y é adaptado para ser colocado na bifurcação da aorta.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo é adaptado para ser ajustado em um estágio pós-operatório.

3/7 primeiro reservatório no dito intervalo de regulação, quando o dito aneurisma se expandir.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é adaptado para aumentar a pressão no vaso sanguíneo quando o aneurisma se expande, o dispositivo compreendendo ainda um dispositivo de controle adaptado para aumentar a pressão no vaso sanguíneo quando, pelo menos, ocorre que o aneurisma se expande mais do que um valor predeterminado e que o aneurisma se expande mais do que um valor predeterminado durante um período de tempo.

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de controle de volume, adaptada para direta ou indiretamente controlar o volume no elemento implantável, com base em um sinal gerado pelo sensor ou dispositivo de medição, para controlar uma expansão do aneurisma.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita unidade de controle de volume controla o volume no elemento implantável, para gerar um sinal correspondente a um parâmetro correlacionado ao aneurisma ou ao tratamento do aneurisma, com base em um sinal indicativo de pelo menos um dentre: um parâmetro que corresponde ao tamanho do aneurisma, fluxo de fluido do dito elemento implantável para o primeiro reservatório, volume no primeiro reservatório, e pressão no dito elemento implantável cheio de fluido.

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o

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3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento implantável se apresenta no formato de Y e em que o elemento implantável no

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4/7 elemento implantável é dividido em uma pluralidade de subreservatórios, em que os sub-reservatórios são providos em pelo menos um dos seguintes modos: axialmente ao longo do vaso sanguíneo e radialmente ao longo do vaso sanguíneo.

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de compreender ainda um gerador de pulsos elétricos, adaptado para prover sinais elétricos para estimulação da parede do aneurisma, através de eletrodos localizados no interior do elemento implantável.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de controle, adaptada para variar a posição dos sinais de estimulação elétricos, para estimulação do aneurisma.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sistema de alarme de realimentação, baseado no controle da expansão do aneurisma.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos dentre os seguintes itens:

(a) pelo menos um interruptor implantável no paciente, para manualmente e de modo não-invasivo controlar o dispositivo;

(b) um dispositivo hidráulico tendo um reservatório hidráulico implantável, que é hidraulicamente conectado ao dispositivo, onde o dispositivo é adaptado para ser regulado de modo não-invasivo, mediante pressionamento manual do reservatório hidráulico; e

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4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o regulador de pressão compreende um primeiro reservatório expansível (505, 603).

5/7 (c) um controle remoto sem fio, para controlar de modo não-invasivo o dito dispositivo.

17. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda um dispositivo de transmissão de energia sem fio, para de um modo não-invasivo, energizar os componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo com energia sem fio.

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda um dispositivo de realimentação, para enviar informação de realimentação do interior do corpo do paciente para fora do mesmo, a informação de realimentação sendo correlacionada a pelo menos um dentre um parâmetro físico do paciente e um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo.

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sensor e/ou um dispositivo de medição, e uma unidade interna de controle implantável, para controlar o dispositivo em resposta à informação que está correlacionada a pelo menos dentre os seguintes itens:

(a) um parâmetro físico do paciente detectado pelo sensor ou medido pelo dispositivo de medição; e

(b) um parâmetro funcional correlacionado ao dispositivo, detectado pelo sensor ou medido pelo dispositivo de medição. 20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das

reivindicações 17 a 19, caracterizado pelo fato de

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5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro reservatório expansível é armado por mola (606).

6/7 compreender ainda componentes elétricos implantáveis, incluindo pelo menos um protetor de nível de voltagem e/ou pelo menos um protetor de corrente constante.

21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato compreender ainda um dispositivo de operação para operar o dispositivo, o dispositivo de operação compreendendo pelo menos um dos seguintes itens:

(a) pelo menos um motor, preferivelmente, compreendendo um mecanismo servo projetado para diminuir a força necessária para o motor operar O dispositivo, ao invés do motor ter um modo de ação mais longa, o que aumenta O tempo para uma determinada ação; e (b) pelo menos uma bomba para operar O dispositivo, em que a bomba é adaptada para operar um dispositivo de operação hidráulico, para operação do dispositivo.

22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, compreendendo ainda um comunicador externo de dados e um comunicador interno de dados implantável que se comunica com o comunicador externo de dados, caracterizado pelo fato de que o comunicador interno alimenta dados correlacionados com o dispositivo ou com o paciente para o comunicador externo de dados, e/ou O comunicador externo de dados alimenta dados para o comunicador interno de dados.

23. Sistema, compreendendo um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma fonte interna de energia

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6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender ainda um segundo reservatório e uma bomba (703), adaptados para movimentar líquido ente os primeiro e segundo reservatórios.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro reservatório apresenta um predeterminado intervalo de tratamento de volume de regulação de pressão ótima, e em que a dita bomba é adaptada para bombear líquido do primeiro para o segundo reservatório, de modo a manter O dito primeiro reservatório dentro do dito intervalo de regulação, em que o dito aneurisma se expande e o líquido é movimentado do dito elemento implantável dentro do primeiro reservatório.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de compreender uma porta de injeção implantável, em que o dito primeiro reservatório apresenta um predeterminado intervalo de tratamento de volume de regulação de pressão ótima, e em que a dita porta de injeção é adaptada para calibrar o fluido hidráulico no primeiro reservatório, de modo a manter o dito

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7/7 implantável, para fornecer energia aos componentes consumidores de energia implantáveis do dispositivo.