JP2012505016A - 心臓支援デバイス、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスが提供される。デバイスは、少なくとも１つの心臓接触器官を備える。心臓接触器官は、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、心臓に作用する前記力の位置を変更するように動かせるように適合される。本発明はさらに、前記デバイスを使用する方法に関する。

Description

ヒト患者の心臓のポンプ機能を改善するデバイス、システム、および方法が提供される。前記心臓支援デバイスをヒト患者内に配置して固定させる方法も提供される。

心臓の圧迫は、不全心臓を補助する周知の方法であり、長年使用されてきた。この方法は、最も簡単な形では、胸部上に手で施され、または自動胸部圧迫デバイスを使用して施される。この体外からの方法は、基本的に簡単な救命方法であり、急性心不全を軽減するためだけに使用することができる。

しかし、心臓学の進歩にもかかわらず、長く続く心不全はますます増えている。埋込み可能な機械的心臓圧迫デバイスは潜在的に、不全心臓を患う多くの患者に治療を提供することができる。

平均して、人間の心臓は１年に３１００万回鼓動しており、自然心臓を補助または交換しようとするあらゆる機械的要素に甚大な歪みを与える。したがって、可動部が少なく、それらの可動部が耐久性のある材料から作られている心臓支援デバイスを有することが望ましい。このようにしてデバイスは、長時間にわたって保守を必要とすることなく動作することができる。さらに、これらのデバイスは、ずっと同じ領域で心臓に接触する場合、心臓に大きな歪みを引き起こす。前記心臓支援デバイス、ならびに場合によっては既存のモータ、付勢する部材および制御論理を固定させる固定デバイスおよび方法を有することも好ましいであろう。

心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスが提供される。このデバイスは、心臓収縮に続いて周期的に心臓の筋肉に力を作用させて心臓の筋肉に力をかける少なくとも１つの心臓接触器官を備える。埋込み可能なデバイスは、前記接触器官によって心臓に作用する力の位置を変更できるように適合され、患者に埋込まれた後においては力の作用する領域を心臓の第１の領域から心臓の第２の領域へと変更することが可能となる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、少なくとも１つの心臓接触器官を備え、この心臓接触器官は、少なくとも１つのクッションを備える。このクッションは、少なくとも１つの液圧クッションまたは少なくとも１つの空気圧クッションとすることができる。

一実施形態によれば、少なくとも１つのクッションがプレート（板）上に配置される。そのプレートは、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後であれば、ヒト患者の心臓に作用する力の位置の変更のために、動かせように適合されている。そのプレートは、動作デバイスを使用して動かせるように適合することができ、動作デバイスには、電気、液圧、または空気圧で動力供給することができる。

一実施形態によれば、少なくとも１つのクッションは、ある容積を含む。この容積は、埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後であれば、ヒト患者の心臓に作用する力に影響を及ぼすように変化されるように適合することができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、少なくとも２つのクッションを備える。前記少なくとも２つのクッションのうちの１つは第１の容積を含み、前記少なくとも２つのクッションのうちの２つめは第２の容積を含む。第１および第２の容積は、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力に影響を及ぼすように個々に変化できるように適合される。

一実施形態によれば、埋込埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力に影響を及ぼすように個々に変化できるように適合される。み可能なデバイスは液圧システムをさらに備え、その場合、前記少なくとも１つのクッションの容積は、前記液圧システムを使用して前記クッションとの間で液圧流体を出し入れすることによって変化させることができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは空気圧システムをさらに備えることができ、その場合、少なくとも１つのクッションは、空気圧システムを使用して前記クッションとの間で気体を出し入れすることによって変化させることができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスでは、前記少なくとも１つの心臓接触器官は少なくとも１つのピストンを備える。このピストンは、液圧ピストンまたは空気圧ピストンとすることができ、スリーブ内に位置決めすることができる。

一実施形態によれば、ピストンは、埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力の位置を変更させるように動かせるように適合されたプレート上に配置される。このプレートは、動作デバイスを使用して動かせるように適合することができ、動作デバイスには、電気、液圧、または空気圧で動力供給することができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力に影響を及ぼすように変化されるように適合された少なくとも１つのピストンを備える。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは少なくとも２つのピストンを備え、前記少なくとも２つのピストンのうちの１つは、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力に影響を及ぼすように個々に変化するように適合される。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは液圧システムをさらに備え、その場合、少なくとも１つのピストンは、前記液圧少なくとも２つのピストンを備え、前記少なくとも２つのピストンのうちの１つは、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力に影響を及ぼすように個々に変化するように適合される。システムを使用して前記ピストンに影響を及ぼす液圧流体を動かすことによって変化させることができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは空気圧システムを備え、その場合、少なくとも１つのピストンは、前記空気圧システムを使用して前記ピストンに影響を及ぼす気体を動かすことによって変化させることができる。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、液面を較正する注入ポートをさらに備える。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、胸骨、少なくとも１本の肋骨、および／または少なくとも１つの脊椎骨に固定されるように適合される。

一実施形態によれば、埋込み可能なデバイスは、セラミック材料および／またはチタンを含むことができる。心臓接触器官は、セラミック材料、シリコーン・ベースの材料、および／またはフルオポリマー（ｆｌｕｏｒｐｏｌｙｍｅｒ）材料を含むことがさらに考えられる。

一実施形態によれば、心臓接触器官は、左心室に、または左心室の２つの異なる側面に外力を作用させるように適合される。

一実施形態によれば、心臓接触器官は、右心室に、または右心室の２つの異なる側面に外力を作用させるように適合される。

一実施形態によれば、少なくとも１つのポンプ・デバイスは、前記心臓の組織壁の少なくとも一部分を圧迫するように適合される。ポンプ・デバイスは、前記心臓の前記組織壁の少なくとも一部分を刺激して前記組織壁をさらに圧迫するようにさらに適合される。心臓の組織壁の刺激は、電気的刺激を使用して実行することができる。埋込み可能なデバイスは、前記心臓の前記組織壁の前記圧迫および／または前記刺激を制御するように適合された制御ユニットをさらに備えることができ、この制御ユニットは、体外から圧迫および／または刺激を制御するように適合することができる。

請求項１に記載のデバイスを使用して心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する方法がさらに提供される。この方法は、前記心臓接触器官を動かして、前記デバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、心臓の領域のうちで、前記心臓接触器官が力を作用させる領域の変更を行う、心臓接触器官を動かすステップと、前記埋込み可能なデバイスを使用して、前記心臓接触器官を通して前記ヒト患者の前記心臓に力を作用させるステップとを含む。

一実施形態によれば、心臓接触器官は、左心室に、または左心室の２つの異なる側面に外力を作用させるように適合される。別の実施形態によれば、心臓接触器官は、右心室に、または右心室の２つの異なる側面に外力を作用させるように適合される。

心臓接触器官は、手術によって手動で、または体外から動作可能なモータを使用して自動的に、心臓に作用する外力の位置を変更するように動かせることも考えられる。位置の変更はまた、上述のアームの位置を変更することによって行うこともできる。

実施形態のいずれかに記載のデバイスを使用して心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する方法が提供される。この方法は、前記心臓接触器官を動かして、前記デバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、心臓の領域のうちで、前記心臓接触器官が力を作用させる領域の変更を非侵襲的に行う、心臓接触器官を動かすステップと、前記埋込み可能なデバイスを使用して、前記心臓接触器官を通して前記ヒト患者の前記心臓に力を作用させるステップとを含む。

心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを外科的に配設する手術手法が提供される。そのデバイスは、少なくとも１つの心臓接触器官を備え、前記心臓接触器官は、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力の位置を変更させるように動かし得るように適合され、腹腔鏡による胸部へのアプローチを介して実行され、針または管状の計器を患者の身体の胸部内に挿入するステップと、針または管状の計器を使用して胸部に気体を充填し、それによって胸腔を膨張させるステップと、少なくとも２つの腹腔鏡トロカールを患者の体内に配置するステップと、腹腔鏡トロカールの１つを通して胸部内にカメラを挿入するステップと、前記少なくとも２つの腹腔鏡トロカールの１つを通して少なくとも１つの解剖器具を挿入し、患者の心臓の領域内の所期の配置領域を解剖するステップと、患者の心臓に可動の心臓接触器官を配置するステップと、動作デバイスを配置するステップと、前記心臓の外側に力を周期的に作用させるように前記心臓接触器官を動作させるステップと、胸骨または肋骨または脊椎骨に力を与えるのを控えるステップと、心臓のポンプ機能を改善する前記埋込み可能なデバイスに動力供給するエネルギー源を接続するステップとを含む。さらに、前記心臓接触器官の位置を調整するステップを含む。その調整は、体外から非侵襲的に実行することができる。

心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを外科的に配置する手術方法がさらに提供される。このデバイスは、少なくとも１つの心臓接触器官を備え、前記心臓接触器官は、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力の位置を変更させるように動かせるように適合され、この方法は、胸部を介して実行され、皮膚を切って胸部を開くステップと、患者の心臓の領域内の所期の配置領域を切開するステップと、患者の心臓上に可動式の心臓接触器官を配置するステップと、動作デバイスを配置するステップと、前記心臓の外側に力を周期的に作用させるように前記心臓接触器官を動作させるステップと、胸骨または肋骨または脊椎骨に力を与えるのを控えるステップと、心臓のポンプ機能を改善する前記埋込み可能なデバイスに動力供給するエネルギー源を接続するステップと、前記心臓接触器官の位置を調整するステップとを含む。調整は、体外から非侵襲的に実行することができる。

一実施形態によれば、デバイスは、システムの一部であり、デバイスを手動で非侵襲的に制御するスイッチを備える部分である。一実施形態によれば、スイッチは電気スイッチであり、皮下埋込み用に設計される。

別の実施形態によれば、システムは、液圧リザーバを有する液圧デバイスをさらに備え、液圧リザーバは、デバイスに液圧接続される。デバイスは、液圧リザーバを押すことによって手動で調節することができ、または無線遠隔制御装置を使用して自動的に動作させることができる。

一実施形態によれば、無線の遠隔制御システムは、少なくとも１つの体外信号伝送器と、体外信号伝送器によって伝送される信号を受け取るために患者内に埋込み可能な体内信号受信器とを備える。このシステムは、周波数、振幅、もしくは位相が変調された信号またはこれらの組合せを使用して動作することができる。

一実施形態によれば、無線制御信号は、アナログ信号もしくはデジタル信号、またはアナログ信号とデジタル信号の組合せを含む。信号は、電界もしくは磁界、または組み合わせた電界と磁界を含むことも考えられる。別の実施形態によれば、無線遠隔制御装置は、無線制御信号を搬送する搬送信号をさらに伝送し、前記信号は、デジタル信号、アナログ信号、またはデジタル信号とアナログ信号の組合せを含むことができる。

システムにエネルギーを供給するために、一実施形態によれば、システムは、前記デバイスを非侵襲的に付勢する無線のエネルギー伝送デバイスを備える。前記実施形態によれば、エネルギー伝送デバイスは、少なくとも１つの無線エネルギー信号によってエネルギーを伝送する。無線エネルギー信号は例えば、超音波信号、電磁波信号、赤外光信号、可視光信号、紫外光信号、レーザ光信号、マイクロ波信号、無線波信号、Ｘ線放射信号、およびガンマ放射信号などの波信号を含む。

エネルギー信号は、電界もしくは磁界、または組み合わせた電界と磁界を含み、デジタル信号、アナログ信号、またはデジタル信号とアナログ信号の組合せなどの搬送信号を使用して伝送できることがさらに考えられる。

一実施形態によれば、システムは、前記デバイスに動力供給するエネルギー源をさらに備え、エネルギー源は、埋込み可能もしくは体外のエネルギー源、またはこれらの組合せとすることができ、その場合、体内および体外のエネルギー源を電気的に接続させることができる。

システムが体内エネルギー源を備える一実施形態では、体内エネルギー源を充電するエネルギーの伝達に相関する機能パラメータを感知するセンサを提供することができ、患者の体内から体外へフィードバック情報を送るフィードバック・デバイスが提供されることがさらに考えられる。

別の実施形態によれば、システムは、機能または物理パラメータなどのパラメータを感知するセンサをさらに備える。一実施形態によれば、前記機能パラメータは、患者内に埋込み可能な体内エネルギー源を充電するエネルギーの伝達に相関する。前記実施形態は、患者の体内から体外へフィードバック情報を送るフィードバック・デバイスと、感知を制御する埋込み可能な体内制御ユニットとをさらに備えることができる。上述の物理パラメータは、体温、血圧、血流、心拍、および呼吸の１つとすることができ、センサは、圧力または運動性センサとすることができる。

一実施形態によれば、システムは、体外データ通信器と、体外データ通信器と通信する埋込み可能な体内データ通信器とをさらに備えることができ、体内通信器は、前記デバイスもしくは患者に関係するデータを体外データ通信器へ送り、および／または体外データ通信器は、体内データ通信器へデータを送る。システムは、電気、液圧、または空気圧で動作できる、モータまたはポンプなど、前記デバイスを動作させる動作デバイスをさらに備えることも考えられる。

別の実施形態によれば、システムは、無線エネルギーを伝送するエネルギー伝送デバイスを有し、無線エネルギーは、例えば前記デバイスの動作のための運動エネルギーを生じさせることによって動作デバイスに直接動力供給するために使用される。

システムが無線エネルギーを伝送するエネルギー伝送デバイスを備える実施形態では、無線エネルギーを第１の形から第２の形に変換させるエネルギー変換デバイスを提供することができる。前記エネルギー変換デバイスは、第２の形のエネルギーによって直接動力供給することができる。エネルギーは、直流電流もしくはパルス状の直流電流、または直流電流とパルス状直流電流の組合せ、あるいは交流電流、または直流電流と交流電流の組合せの形とすることができ、エネルギーは、磁気エネルギー、運動エネルギー、音響エネルギー、化学エネルギー、放射エネルギー、電磁エネルギー、光エネルギー、核エネルギー、または熱エネルギーの形であることも考えられる。システムは、エネルギーを貯蔵する埋込み可能なアキュムレータをさらに備えることができる。

システムの損傷を防止するために、システムは、少なくとも１つの電圧レベル・ガードおよび／または少なくとも１つの定電流ガードを含めて、埋込み可能な電気的構成要素を備えることが考えられる。

埋込み可能な注入ポート・ユニットがさらに提供される。注入ポート・ユニットは複数のチャンバを備え、チャンバはそれぞれ、チャンバ内に流体を注入する針によって貫通されるように適合された貫通可能な自己封止膜を含む。

埋込み可能な注入ポート・ユニットの一実施形態によれば、チャンバはそれぞれ、チャンバの容積を画定する壁区間を含む。チャンバのうちの少なくとも２つは、共有の壁区間の２つの側面上に位置することができ、それによって共有の壁区間を共有する。共有の壁区間は、貫通可能な自己封止膜とすることができる。

別の実施形態によれば、複数のチャンバのうちの２つは第１および第２のチャンバであり、第１のチャンバは、貫通可能な自己封止膜である少なくとも２つの壁区間を含み、少なくとも２つの壁区間の１つは、第２のチャンバと共有される共有の壁区間である。第１および第２のチャンバは、針がまず第１のチャンバの２つの貫通可能な自己封止膜の壁区間を貫通することによって、第２のチャンバに入ることができるように位置合せされる。

埋込み可能な注入ポート・ユニットのさらに別の実施形態によれば、複数のチャンバのうちの３つは第１および第２および第３のチャンバであり、第１および第２のチャンバはそれぞれ、貫通可能な自己封止膜である少なくとも２つの壁区間を含み、第１、第２、および第３のチャンバは、針がまず第１のチャンバの２つの貫通可能な自己封止膜の壁区間を貫通し、そして第２のチャンバの２つの貫通可能な自己封止膜の壁区間を貫通することによって、第３のチャンバに入ることができるように位置合せされる。複数のチャンバは、少なくとも３つのチャンバ、少なくとも４つのチャンバ、または少なくとも５つのチャンバとすることができる。

別の実施形態によれば、注入ポート・ユニットは、複数のチャンバのそれぞれと流動的に連通する複数の導管をさらに備える。

患者の心膜から流体を排出する心膜ドレナージ・デバイスがさらに提供される。ドレナージ・デバイスは導管を備え、導管は、第１および第２の区間を含み、第１の区間の少なくとも一部分は、心膜の内側で流体を受け取るように適合され、導管の第２の区間は、患者の心膜の外側に位置決めされ、心膜から受け取った流体を第２の区間の少なくとも一部分を通して排出できるように適合される。

一実施形態によれば、心膜ドレナージ・デバイスは、患者の心膜から患者の腹部へ流体を動かすために、患者の腹部内に配置されるように適合される。

別の実施形態によれば、ドレナージ・デバイスは埋込み可能な容器をさらに備え、導管の第２の区間は、この容器と流動的に連通するように適合される。

実施形態のいずれかでは、心臓支援デバイスは、心膜の外側で心臓に係合するように適合することができ、これらの実施形態では、心膜内に流体が存在するということは深刻な状況であるため、心膜ドレーンを有すると有利である。

さらに別の実施形態によれば、前記第１の区間の少なくとも一部分は複数の孔を含み、埋込まれたとき、前記心膜の内側から流体を受け取るように適合される。

本発明の一実施形態によれば、心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスは、心臓収縮に続いて周期的に心臓の筋肉に力を作用させて心臓の筋肉に力をかける少なくとも１つの心臓接触器官を備え、前記埋込み可能なデバイスは、心臓接触器官によって使用される動力学的運動を生じさせるために駆動ユニットを有するように適合され、前記埋込み可能なデバイスは、人骨に安定した位置で取り付けられるように適合された固定デバイスを備え、それによって前記駆動ユニットおよび動力学的運動が必要な抗力を得られるようにし、前記駆動ユニットは、安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を補償する呼吸運動補償器をさらに備え、前記駆動ユニットは、前記心臓接触器官と前記骨の間に関する呼吸運動を補償する運動を可能にするように適合される。

前記呼吸運動補償器は、呼吸運動を補償するために、液圧、機械、もしくは空気圧構造、またはこれらの組合せを備えることができる。

呼吸運動補償器は、呼吸運動を補償する圧迫可能な空気カフを伴うサスペンション、呼吸運動を補償するスプリング・サスペンション、および呼吸運動を補償する摩擦抵抗のみを使用する案内運動の少なくとも１つを備えることができる。

さらに別の実施形態では、駆動ユニットは、心臓接触器官の前記動力学的運動を生じさせるために、少なくとも部分的に腹部内に配置されて心臓接触器官を心臓に到達させるように適合され、前記駆動ユニットは、腹部から隔膜筋を通して入るように適合されることが好ましい。

別の実施形態では、前記固定デバイスは、胸骨の外側に取り付けられるように適合され、前記駆動ユニットは、駆動ユニットを保持するように適合された、胸骨の外側から腹部内へ皮下を通過するアームを備え、前記駆動ユニットは、前記心臓接触器官を保持する隔膜筋を通して入る。

別の実施形態では、前記駆動ユニットは、体内に埋込まれたとき、周囲の線維性組織に干渉することなく、安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を可能にするように適合された線維性組織運動構造をさらに備える。

線維性組織運動構造は、埋込まれたとき、周囲の線維を延ばさないで運動を可能にするベローを備えることができる。

さらに別の実施形態では、心臓接触器官は、前記埋込み可能なデバイスが前記ヒト患者内に埋込まれた後においては、力を作用させる領域を心臓の第１の領域から心臓の第２の領域へ変更することができ、前記少なくとも１つの心臓接触器官は、少なくとも１つの液圧または空気圧クッションを備えることが好ましい。

別の実施形態では、心臓接触器官は、前記埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト心臓の心臓に作用する前記力の位置を変更させるように動かせるように適合された機械的要素をさらに備える。

埋込み可能なデバイスはプレートを含むことができ、前記少なくとも１つの液圧または空気圧クッションは、前記プレートに接続して配置され、前記プレートにより、前記埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、前記液圧または空気圧クッションの位置を変更し、それによってヒト患者の心臓に作用する前記力の位置を変更するように、前記プレートに対して前記クッションの運動を可能にする。

心臓補助デバイスは、患者の体内の腹腔鏡トロカールを通過し、かつ／または腹部側から隔膜筋内の開口を通過するように適合することができる。

前記駆動ユニットは、無線または磁気エネルギーを供給するように適合され、また前記心臓補助デバイスは、前記無線または磁気エネルギーを受け取って前記心臓補助デバイスの運動を引き起こすように適合されることが好ましい。

心臓補助デバイスは、腹部内に配置されるように適合されたエネルギー受信器またはエネルギー源を含むことができる。

心臓補助デバイスは、前記心臓補助デバイスまたは駆動ユニットを体内エネルギー源へ接続するように適合された電線を備えることが好ましく、前記電線は、心臓の右心房内へ入り、さらに静脈血管システム内をさかのぼって、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るように適合され、前記体内エネルギー源は、皮下領域を介して前記電線に接続されるように適合される。

心臓補助デバイスは、
体内制御ユニットと、
心臓の生理学的な電気パルスまたは筋肉収縮を感知するセンサとを備え、
前記制御ユニットが、感知された情報に従って前記心臓補助デバイスを制御することが好ましい。

請求項１０に記載の心臓補助デバイスでは、前記体内エネルギー源は、エネルギー・パルスを前記電極へ伝送して心臓の筋肉の収縮を実現し、心臓収縮を制御するように適合された体内制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、心臓補助デバイスを心臓収縮と連係して働かせるように適合される。

一実施形態では、腹腔鏡による胸部の手法を介して患者の心臓の外側に能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法は、
− 針または管状の計器を患者の身体の胸部内に挿入するステップと、
− 針または管状の計器を使用して胸部に気体を充填し、それによって胸腔を膨張させるステップと、
− 少なくとも２つの腹腔鏡トロカールを患者の体内に配置するステップと、
− 腹腔鏡トロカールの１つを通して胸部内にカメラを挿入するステップと、
− 前記少なくとも２つの腹腔鏡トロカールの１つを通して少なくとも１つの切開器具を挿入し、患者の心臓の所期の配置領域を切開するステップと、
− 胸部内の配置領域内に心臓補助デバイスを１つまたは複数の部分として配置するステップとを含み、このステップが、
− 血流に影響を及ぼす心臓接触器官を配置するステップと、
− 心臓接触器官によって使用される動力学的運動を生じさせる駆動ユニットを配置するステップと、
− 固定デバイスを人骨に安定した位置で取り付けて、前記駆動ユニットおよび動力学的運動が必要な抗力を得られるようにするステップと、
− 安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を補償する呼吸運動補償器を配置するステップと、
− 心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、それによって、
心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持するステップとを含む。

別の実施形態では、患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する手術方法は、
− 患者の皮膚を切るステップと、
− 胸腔を開くステップと、
− 心臓に対して内側に心臓補助デバイスを配置する配置領域を切開するステップと、
− 胸部内の配置領域内に心臓補助デバイスを１つまたは複数の部分として配置するステップとを含み、このステップが、
− 血流に影響を及ぼす心臓接触器官を配置するステップと、
− 心臓接触器官によって使用される動力学的運動を生じさせる駆動ユニットを配置するステップと、
− 固定デバイスを人骨に安定した位置で取り付けて、前記駆動ユニットおよび動力学的運動が必要な抗力を得られるようにするステップと、
− 安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を補償する呼吸運動補償器を配置するステップと、
− 心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、それによって、
心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持するステップとを含む。

さらに別の実施形態では、腹腔鏡による腹部の手法を介して患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法は、
− 針または管状の計器を患者の身体の腹部内に挿入するステップと、
− 針または管状の計器を使用して腹部に気体を充填し、それによって腹腔を膨張させるステップと、
− 少なくとも２つの腹腔鏡トロカールを患者の腹部内に配置するステップと、
− 腹腔鏡トロカールの１つを通して腹部内にカメラを挿入するステップと、
− 前記少なくとも２つの腹腔鏡トロカールの１つを通して少なくとも１つの切開器具を挿入するステップと、
− 隔膜筋内を切開して開口を生じさせるステップと、
− 前記開口を通して患者の心臓の所期の配置領域を切開するステップと、
− 胸部内の配置領域内に心臓補助デバイスを１つまたは複数の部分として配置するステップとを含み、このステップが、
− 血流に影響を及ぼす心臓接触器官を配置するステップと、
− 心臓接触器官によって使用される動力学的運動を生じさせる駆動ユニットを配置するステップと、
− 固定デバイスを人骨に安定した位置で取り付けて、前記駆動ユニットおよび動力学的運動が必要な抗力を得られるようにするステップと、
− 安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を補償する呼吸運動補償器を配置するステップと、
− 心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、それによって、
心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持するステップとを含む。

別法として、患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する手術方法は、
− 患者の皮膚を切るステップと、
− 腹腔を開くステップと、
− 隔膜筋内を切開して開口を生じさせるステップと、
− 前記開口を通して心臓補助デバイスを配置する配置領域を切開するステップと、
− 胸部内の配置領域内に心臓補助デバイスを１つまたは複数の部分として配置するステップとを含み、このステップが、
− 血流に影響を及ぼす心臓接触器官を配置するステップと、
− 心臓接触器官によって使用される動力学的運動を生じさせる駆動ユニットを配置するステップと、
− 固定デバイスを人骨に安定した位置で取り付けて、前記駆動ユニットおよび動力学的運動が必要な抗力を得られるようにするステップと、
− 安定した骨の位置に対して心臓の呼吸運動を補償する呼吸運動補償器を配置するステップと、
− 心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、それによって、
心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持するステップとを含む。

上記４つの手術方法では、心臓補助デバイスを配置するステップが、
− 前記駆動ユニットから前記心臓補助デバイスへ運動力を供給し、前記心臓接触器官の運動を引き起こすステップをさらに含むことができる。

４つの手術方法は、
− 駆動ユニットを、前記駆動ユニットに動力供給する埋込み可能なエネルギー受信器または体内エネルギー源と接続するステップをさらに含むことができる。

胸部の手法と腹部の手法による方法を組み合わせて患者の心臓または血管内に心臓補助デバイスを外科的に配置する手術方法は、好ましい実施形態である。

この手術方法では、心臓補助デバイスの少なくとも一部分を回転エネルギーで駆動するように適合された固定子および回転子をさらに備える駆動ユニットは、さらに別の代替手段であり、この方法は、
− 前記固定子および回転子を腹部または胸部内に配置するステップであって、前記回転子が前記心臓補助デバイスに接続する、ステップと、
− 前記固定子へエネルギーを供給して前記回転子を回転させ、それによって前記心臓補助デバイスへ運動エネルギーを輸送するステップとをさらに含む。

この手術方法は、腹部内にエネルギー受信器またはエネルギー源を配置するために、横隔膜を通して腹部から開口が実行されることを含むことができる。

この手術方法では、前記開口は横隔膜内で実行され、好ましくは横隔膜に心膜が付着する位置に位置決めされる。

さらに別の方法では、心臓補助デバイスまたは駆動ユニットは、心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに動力供給するために、患者の皮膚を貫通しないで、エネルギーを非侵襲的に供給する体外エネルギー源から直接または間接的にエネルギーを使用している。

別法として、前記心臓補助デバイスまたは駆動ユニットは、ケーブルを介して体内エネルギー源に接続され、この配置方法は、
− 心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに接続された電線を、心臓の右心房内へ、さらに静脈血管システム内をさかのぼって切開して配置するステップと、
− 鎖骨下静脈、頚静脈、または上腕静脈内など、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るステップと、
− 皮下領域内もしくはその付近に、または胸部もしくは腹部内に体内エネルギー源を配置するステップと、
− 患者の皮膚を貫通しないで、体外エネルギー源からエネルギーを非侵襲的に供給し、体内エネルギー源に動力供給して心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに間接的または直接的に動力供給するステップとをさらに含む。

配置の手術方法は、
− 心臓の右心房または右心室内に電極を配置するステップと、
− 心臓の右心房を介して電極へ、さらに静脈血管システム内をさかのぼって電線を配置するステップと、
− 鎖骨下静脈、頚静脈、または上腕静脈内など、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るステップと、
− 皮下領域内もしくはその付近に、または胸部もしくは腹部内に体内制御ユニットを配置するステップとをさらに含むことができ、この方法が、
− 心臓収縮を制御する前記電極からのエネルギー・パルスを伝送するステップ、および
− 心臓補助デバイスまたは駆動ユニットを連係して働かせるステップの少なくとも１つをさらに含む。

さらに別の実施形態では、配置の手術方法は、
− 心臓の右心房または右心室内に電極を配置するステップと、
− 心臓の右心房を介して電極へ、さらに静脈血管システム内をさかのぼって電線を配置するステップと、
− 鎖骨下静脈、頚静脈、または上腕静脈内など、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るステップと、
− 皮下領域内もしくはその付近に、または胸部もしくは腹部内に体内制御ユニットを配置するステップとをさらに含み、この方法が、
− 心臓の電気パルスまたは筋肉収縮に関連するセンサ入力を受け取るステップ、および
− 前記センサ入力に基づいて心臓補助デバイスまたは駆動ユニットを連係して働かせるステップの少なくとも１つをさらに含む。

腹腔鏡による胸部の手法を介して患者の心臓の外側に能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法が、患者の身体の胸部内へ針または管状の計器を挿入することによってさらに提供される。針または管状の計器を使用して胸部に気体を充填し、それによって胸腔を膨張させる。患者の体内に少なくとも２つの腹腔鏡トロカールを配置することができ、腹腔鏡トロカールの１つを通して胸部内へカメラを挿入することができる。前記少なくとも２つの腹腔鏡トロカールの１つを通して、少なくとも１つの切開器具を挿入し、患者の心臓の所期の配置領域を切開することができる。血流に影響を及ぼす心臓補助デバイスを配置することができる。心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持することができる。

一実施形態は、患者の皮膚を切って胸腔を開くことによってさらに提供される患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法を開示する。心臓に対して内側に心臓補助デバイスを配置する配置領域が切開され、胸部内の配置領域内に心臓補助デバイスが配置される。さらに、心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して、心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行し、心臓のポンプ機構をその外側から支持することができる。

別の実施形態は、腹腔鏡による腹部の手法を介して患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法を開示する。この方法は、患者の身体の腹部内に針または管状の計器を挿入し、針または管状の計器を使用して腹部に気体を充填し、それによって腹腔を膨張させることによってさらに提供することができる。患者の腹部内に少なくとも２つの腹腔鏡トロカールを配置することができ、そのうちの１つを通してカメラを挿入することができる。さらに、前記少なくとも２つの腹腔鏡トロカールの１つを通して、少なくとも１つの切開器具を挿入することができる。切開器具を使用して、隔膜筋内を切開して開口を生じさせること、および／または前記開口を通して患者の心臓の所期の配置領域を切開することができる。心臓補助デバイスは胸部内の配置領域内に配置され、心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行して、心臓のポンプ機構をその外側から支持する。

さらなる実施形態では、患者の皮膚を切って腹腔を開くことによって、患者の心臓に対して能動心臓補助デバイスを外科的に配置する方法を提供することができる。横隔膜内に開口を切開して生じさせ、前記開口を通して、心臓補助デバイスを配置する配置領域が切開される。配置領域内に心臓補助デバイスを配置することができ、心臓補助デバイスに動力供給する埋込まれたエネルギー受信器または体内エネルギー源を配置して接続し、心臓を少なくとも部分的に圧迫する方法ステップ、および心臓補助デバイスを少なくとも部分的に弛緩させる方法ステップの少なくとも１つを実行し、心臓のポンプ機構をその外側から支持することもできる。

さらなる実施形態では、この方法はまた、動力学的運動により心臓補助デバイスに少なくとも部分的に動力供給する駆動ユニットを胸部または腹部領域内に配置することによって、心臓補助デバイスをさらに配置するステップを含み、前記駆動ユニットから前記心臓補助デバイスへ運動力を供給して前記心臓補助デバイスの運動を引き起こす。

別の方法では、ステップはまた、駆動ユニットと、前記駆動ユニットに動力供給する埋込み可能なエネルギー受信器または体内エネルギー源との接続を含むことができる。

別の実施形態では、患者の心臓または血管内に心臓補助デバイスを外科的に配置する異なる方法が組み合わされる。

別の方法はまた、心臓補助デバイスの少なくとも一部分を回転エネルギーで駆動するように適合された固定子および回転子をさらに備える駆動ユニットを含むことができる。この方法は、腹部または胸部内に前記固定子および回転子を配置するステップをさらに含む。前記回転子は、前記心臓補助デバイスに接続され、前記固定子へエネルギーを供給して前記回転子を回転させ、それによって前記心臓補助デバイスへ運動エネルギーを輸送する。

１つの追加の方法では、腹部内にエネルギー受信器またはエネルギー源を配置するために、横隔膜を通して腹部から開口が実行される。前記開口は、横隔膜内において、横隔膜のうち横隔膜に心膜が固定される区間で実行することができる。

１つのさらなる方法では、心臓補助デバイスまたは駆動ユニットは、心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに動力供給するために、患者の皮膚を貫通しないで、エネルギーを非侵襲的に供給する体外エネルギー源から直接または間接的にエネルギーを使用している。

１つのさらなる方法では、前記心臓補助デバイスまたは駆動ユニットは、ケーブルを介して体内エネルギー源に接続される。この配置方法は、心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに接続された電線を、心臓の右心房内へ、さらに静脈血管システム内をさかのぼって切開して配置するステップと、鎖骨下静脈、頚静脈、または上腕静脈内など、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るステップと、皮下領域内もしくはその付近に、または胸部もしくは腹部内に体内エネルギー源を配置するステップと、患者の皮膚を貫通しないで、体外エネルギー源からエネルギーを非侵襲的に供給し、体内エネルギー源に動力供給して心臓補助デバイスまたは駆動ユニットに間接的または直接的に動力供給するステップとをさらに含む。

１つの配置方法は、心臓の右心房または右心室内に電極を配置するステップと、心臓の右心房を介して電極へ、さらに静脈血管システム内をさかのぼって電線を配置するステップとをさらに含むことができる。血管システムからは、鎖骨下静脈、頚静脈、または上腕静脈内など、皮下領域内または皮下領域のより近くで出る。皮下領域内もしくはその付近に、または胸部もしくは腹部内に、体内制御ユニットが配置される。この方法は、心臓の電気パルスもしくは筋肉収縮に関連するセンサ入力を受け取るステップ、心臓収縮を制御する前記電極からのエネルギー・パルスを伝送するステップ、または心臓補助デバイスもしくは駆動ユニットを連係して働かせるステップの少なくとも１つをさらに含む。

開示の一実施形態は、患者の体内の腹腔鏡トロカールを通過するように適合された心臓支援デバイスである。

さらなる実施形態は、横隔膜の腹部側から横隔膜内の開口を通過するように適合された心臓支援デバイスである。

さらなる実施形態は、心臓支援デバイスの運動に少なくとも部分的に動力供給する駆動ユニットを備える心臓支援デバイスである。前記駆動ユニットは、無線または磁気エネルギーを供給するように適合され、前記心臓補助デバイスは、前記無線または磁気エネルギーを受け取って前記心臓補助デバイスの運動を引き起こすように適合される。

さらなる実施形態は、腹部内に埋込まれるように適合されたエネルギー受信器またはエネルギー源を備える心臓支援デバイスである。

さらなる実施形態は、前記心臓支援デバイスまたは駆動ユニットを前記エネルギー源へ接続するように適合された電線を備える心臓支援デバイスである。前記電線は、心臓の右心房内へ入り、静脈血管システム内をさかのぼって進み、皮下領域内または皮下領域のより近くで血管システムから出るように適合され、前記体内エネルギー源は、皮下領域を介して前記電線に接続されるように適合される。

さらなる実施形態は、体内制御ユニットと、心臓の生理学的な電気パルスまたは筋肉収縮を感知するセンサとをさらに備える心臓支援デバイスである。前記制御ユニットは、感知された情報に従って前記心臓支援デバイスを制御する。

さらなる実施形態は、エネルギー・パルスを前記電極へ伝送して心臓の筋肉の収縮を実現し、心臓収縮を制御するように適合された体内制御ユニットを備えるエネルギー源をもつ心臓支援デバイスである。制御ユニットは、心臓補助デバイスを心臓収縮と連係して働かせるように適合されている。

実施形態のすべてまたは一実施形態の特徴、ならびに任意の方法または方法ステップは、そのような組合せが明らかに矛盾するわけではない場合、任意の形で組み合わせることができることに留意されたい。説明は一般に、方法を実行するように適合された装置またはデバイス、ならびにこの方法自体の両方について説明すると見なすべきであることにも留意されたい。

実施形態について、例として添付の図面を参照して次に説明する。

心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 動作デバイスを示す詳細図である。 動作デバイスを示す詳細図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力がどのように心臓に作用されるかを示す概略図である。 力がどのように心臓に作用されるかを示す概略図である。 力がどのように心臓に作用されるかを示す概略図である。 力がどのように心臓に作用されるかを示す概略図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 動作デバイスおよび固定部材を示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 ＬＶＡＤとともにヒト患者を示す前面図である。 埋込まれた人工心臓デバイスを示す側面図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達する埋込まれたシステムとともにヒト患者を示す前面図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 力を伝達するシステムを示す概略図である。 心臓接触器官を第１の位置で示す図である。 心臓接触器官を第２の位置で示す図である。 心臓接触器官を示す詳細図である。 心臓接触器官を示す詳細図である。 心臓接触器官を調整するデバイスを第１の位置で示す図である。 心臓接触器官を調整するデバイスを第２の位置で示す図である。 ヒト患者の心臓を示す前面図である。 ポンプ・デバイスの位置を調整するシステムを第１の位置で示す図である。 ポンプ・デバイスの位置を調整するシステムを第２の位置で示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムを示す図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の胸骨の前面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の胸郭の前面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の胸郭の前面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の胸郭の前面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の胸郭の前面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の脊柱の側面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の脊柱の側面図である。 固定システムが取り付けられたヒト患者の脊柱の一部の前面図である。 心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスを示す側面図である。 患者内に埋込まれた装置を含む、疾患を治療するシステムを示す図である。 図１に示す装置に無線で動力供給するシステムの様々な実施形態を示す概略図である。 図１に示す装置の動作に使用される正確な量のエネルギーを供給する構成を示す概略ブロック図である。 電線で結ばれたエネルギーで装置が動作されるシステムの一実施形態を示す概略図である。 図１に示す装置の動作に使用される無線エネルギーの伝送を制御する構成のより詳細なブロック図である。 可能な実装形態の例による図６２に示す構成に対する回路図である。 患者内に埋込まれた装置の液圧または空気圧による動力供給を構成する様々な方法を示す図である。 動作デバイスを備える封止されたチャンバを示す図である。 液圧用の封止されたチャンバを示す図である。 患者の胸骨にその内側で心臓支援デバイスが固定されたときの患者の側面図である。 心臓支援デバイスが患者の脊椎骨に固定されたときの患者の側面図である。 心臓支援デバイスが患者の肋骨に固定されたときの患者の側面図である。 心臓支援デバイスが患者の胸骨にその内側で隔膜を貫通して固定されたときの患者の側面図である。 心臓支援デバイスが患者の胸骨にその外側で固定されたときの患者の側面図である。 隔膜接触部が配置されたときの患者の側面図である。 患者の胸部内に開口を生じさせたときの患者の側面図である。 横隔膜内に開口を維持する隔膜接触部の拡大図である。 横隔膜を通して力が伝達される心臓支援デバイスの一実施形態を示す図である。 横隔膜を通して力が伝達される心臓支援デバイスの第２の実施形態を示す図である。 呼吸運動補償器の代替実施形態を示す図である。 呼吸運動補償器の代替実施形態を第２の状態で示す図である。 横隔膜を通して機械的力および液圧力が伝達される心臓支援デバイスの第２の実施形態を示す図である。 心臓を押す要素を較正する複数チャンバ注入ポートの第１の実施形態を示す図である。 複数チャンバ注入ポートの第２の実施形態を示す図である。 液圧／空気圧式の２チャンバ・システムを示す図である。 選択バルブを備える液圧／空気圧システムを示す図である。 選択バルブを備える液圧／空気圧閉鎖式の力伝達チャンバ・システムを示す図である。 横隔膜を通して液圧力が伝達される心臓支援デバイスの一実施形態を示す図である。 隔膜接触部が開放されるように適合される隔膜接触部の一実施形態を開放状態で示す図である。 隔膜接触部が開放されるように適合される隔膜接触部の一実施形態を閉鎖状態で示す図である。 開放できない隔膜接触部の一実施形態を示す図である。 隔膜接触部の一実施形態を示す断面図である。 機械的力を伝達する力伝達部材が内側に配置された隔膜接触部を示す図である。 機械的力を伝達する２つの力伝達部材が内側に配置された隔膜接触部を示す図である。 力伝達部材が内側に配置された隔膜接触部との封止を生じさせる隔膜接触部を示す図である。 液圧力を伝達する力伝達部材が内側に配置された隔膜接触部を示す図である。 液圧を伝達する１つの力伝達部材および液圧力を伝達する１つの力伝達部材が内側に配置された隔膜接触部を示す図である。 横隔膜を通して力を伝達する力伝達部を示す図である。 移動可能な心臓支援デバイスを示す第１の斜視図である。 移動可能な心臓支援デバイスを示す第２の斜視図である。 磁気動作デバイスを示す断面図である。 磁気動作デバイスを備える心臓支援デバイスを示す斜視図である。 移動可能な心臓支援デバイスを示す第１の斜視図である。 横隔膜内の開口を通して挿入されるように適合された心臓支援デバイスを折り畳んだ状態で示す図である。 横隔膜内の開口を通して挿入されるように適合された心臓支援デバイスを折り畳まない状態で示す図である。 心臓支援デバイスを固定させる手術方法の流れ図である。

本発明について、好ましい実施形態に関して添付の図面を参照してより詳細に次に説明する。本明細書のすべての例は、概略的な説明の一部と見なされるべきであり、したがって、一般的に任意の形で組み合わせることが可能であるべきである。この場合も、様々な実施形態の個々の特徴は、そのような組合せまたは交換がデバイスの全体的な機能と明らかに矛盾しない限り、組み合わせることができ、または交換することができる。

すべてのデバイス部分または摩耗に露出された部分に対して、セラミック材料の使用が考えられる。この目的で使用できるセラミック材料の例は、ジルコニウム・セラミックまたはアルミナ・セラミック、部分的安定化ジルコニア（ＰＳＺ）、二酸化ジルコニウム、炭化チタン、炭化シリコン、サイアロン／シリコン・アルミニウム酸窒化物、窒化ホウ素である。セラミック材料は、ヒドロキシアパタイト被覆をさらに含むことができる。

図１は、心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓Ｈのポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイス１を示す。埋込み可能なデバイス１はポンプ・デバイス３を備え、ポンプ・デバイス３は、心臓接触器官２と接触している接続アーム２４４の運動を生じさせる動作デバイス５７を備える。埋込み可能なデバイスは、人体構成骨２４０の構造に固定されるように適合される。制御を必要とする動作デバイス、および場合によって生じる他の要素は、制御ユニット１７６から制御される。制御ユニット１７６は、液圧システムの液面を較正する注入ポート９１０と、埋込み可能なデバイス１へエネルギーを供給する電池９１１と、体外から制御ユニットとの間でエネルギーおよび／または情報を伝達する無線伝達システム９１２と、埋込み可能なデバイス１または患者の変量を感知する少なくとも１つのセンサ９１３とを備えることができる。制御ユニットは、接続部材９０６を通して埋込み可能なデバイス１のポンプ・デバイス３および他の要素と通信する。しかし、通信を無線にすることができることも考えられる。

図２は、心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓Ｈのポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイス１を示す。埋込み可能なデバイス１はポンプ・デバイス３を備え、ポンプ・デバイス３は、磁石１５を備える第２のプレート１２に対して移動可能な第１のプレート１１上に配置された連続付勢コイル１４によって回転運動を生じさせるように適合された動作デバイス５７を備える。前記コイル１４と前記磁石１５の間に生じる磁界は、第１のプレート１１に対して第２のプレート１２の回転運動を生じさせる。この実施形態によれば、動作デバイスは、第１の心臓接触器官２ａおよび第２の心臓接触器官２ｂと接続されている。第１の心臓接触器官２ａは第２のプレート１２に取り付けられ、それによってポンプ・デバイス３に固定して取り付けられた第２の心臓接触器官２ｂに対して動く。第２の心臓接触器官２ｂは、ドリーとして働く。第１の心臓接触器官２ａおよび第２の心臓接触器官２ｂは、心臓Ｈの左側および右側から心臓Ｈに力を作用させ、それによって心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助する。

図３は、ポンプ・デバイス３が心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐから心臓Ｈに力を作用させるように適合される一実施形態による埋込み可能なデバイス１を示す。ポンプ・デバイス３が心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐから心臓Ｈに力を作用させることができるように、埋込み可能なデバイス１は、ポンプ・デバイス３を固定部材２４１ａに取り付ける接続アーム２４４を備え、固定部材２４１ａは第１のプレート２４２ａと接触し、第１のプレート２４２ａは、人体構成骨２４０の構造の背側に位置する第２の固定部材２４１ｂの第２のプレート２４２ｂに固定される。第１および第２の固定部材は人体構成骨２４０の構造を締め付け、それによって埋込み可能なデバイス１を固定する。第１の心臓接触器官２ａは第２のプレート１２に取り付けられ、それによってポンプ・デバイス３に固定して取り付けられた第２の心臓接触器官２ｂに対して動く。第２の心臓接触器官２ｂは、ドリーとして働く。第１および第２の心臓接触器官は、心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐから心臓Ｈに力を作用させ、それによって心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助する。

図４は、動作デバイス５７が、磁石１５を備える第１のプレート１１と、コイルを備える第２のプレート１２と、磁石１５を備える第３のプレート１３とを備える埋込み可能なデバイス１を側面図で示す。第２のプレート１２のコイル１４を連続して付勢することで、コイル１４と磁石１５の間に生じる磁気的接触によって第１のプレートと第３のプレートの両方の回転運動を生じさせる。この運動は心臓接触器官２へ伝達され、心臓接触器官２は心臓Ｈに力を作用させる。

図５は、動作デバイス５７が、磁石１５を備える第１のプレート１１と、コイルを備える第２のプレート１２と、磁石１５を備える第３のプレート１３とを備える埋込み可能なデバイス１を正面図で示す。第２のプレート１２のコイル１４を連続して付勢することで、コイル１４と磁石１５の間に生じる磁気的接触によって第１のプレートと第３のプレートの両方の回転運動を生じさせる。第１の心臓接触器官２ａは第１のプレート１１に固定され、第２の心臓接触器官２ｂは第３のプレート１３に固定される。この運動は心臓接触器官２ａ、ｂへ伝達され、心臓接触器官２ａ、ｂは心臓Ｈの右側および左側に力を作用させ、それによって心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助する。

図６は、ポンプ・デバイス３が心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐから心臓Ｈに力を作用させるように適合される一実施形態による埋込み可能なデバイス１を示す。ポンプ・デバイス３が心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐから心臓Ｈに力を作用させることができるように、埋込み可能なデバイス１は、ポンプ・デバイス３を固定部材２４１ａに取り付ける接続アーム２４４を備え、固定部材２４１ａは第１のプレート２４２ａと接触し、第１のプレート２４２ａは、人体構成骨２４０の構造の背側に位置する第２の固定部材２４１ｂの第２のプレート２４２ｂに固定される。第１および第２の固定部材は人体構成骨２４０の構造を締め付け、それによって埋込み可能なデバイス１を固定する。第１の心臓接触器官２ａは第１のプレートに固定され、第２の心臓接触器官２ｂは第３のプレートに固定される。この運動は心臓接触器官２ａ、ｂへ伝達され、心臓接触器官２ａ、ｂは心臓Ｈの腹側Ａおよび背側Ｐに力を作用させ、それによって心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助する。

図７は、動作デバイス５７をさらに詳細に示す。動作デバイス５７は、第１の表面をもつプレート１１を備える第１の部分と、第２の表面を有する第２のプレート１２を備える第２の部分と、第３の表面を有する第３のプレート１３を備える第３の部分とを備える。第１、第２、および第３の部分は互いに対して移動可能であり、回転運動するように適合される。第２のプレート１２はコイル１４を備え、第１および第３のプレートは磁石１５を備える。コイルは、制御ユニット１７６から制御して連続して付勢することができ、それによってコイル１４と磁石１５の間の磁気的接続により第１および第３のプレートの運動を生じさせる。第１のプレート１１および第２のプレート１２の表面は互いに当接し、実質上一定の運動状態にあり、それによって動作デバイス５７の機能を妨害しうる瘢痕組織のあらゆる成長を妨げる。当接する表面の一定の運動が生じさせる摩耗に動作デバイスが耐えることができるように、プレート１１、１２、１３、または別法としてこれらの表面は、耐久性の高い材料から作る必要がある。そのような材料は、セラミック材料、炭素ベースの材料、またはチタンもしくはステンレス鋼などの金属材料とすることができる。プレートまたは表面は、フッ素重合体などの自己潤滑性材料から作られることがさらに考えられ、別法としてこれらの表面は、埋込み可能な潤滑システムを用いて潤滑されるように適合することができる。埋込み可能な潤滑システムは、プレート１１、１２、１３または表面をヒアルロン酸などの生体親和性の潤滑流体で潤滑するように適合することができる。記載の材料の組合せがさらに考えられる。図７の実施形態によれば、動作デバイス５７は回転運動するように適合されるが、動作デバイスを往復運動するように適合させることも可能である。

図８は、動作デバイス５７をさらに詳細に示す。動作デバイス５７は、第１の表面をもつプレート１１を備える第１の部分と、第２の表面を有する第２のプレート１２を備える第２の部分と、第３の表面を有する第３のプレート１３を備える第３の部分とを備える。第１、第２、および第３の部分は互いに対して移動可能であり、回転運動するように適合される。第２のプレート１２はコイル１４を備え、第１および第３のプレートは磁石１５を備える。コイルは、制御ユニット１７６から制御して連続して付勢することができ、それによってコイル１４と磁石１５の間の磁気的接続により第１および第３のプレートの運動を生じさせる。動作デバイスは、動作デバイス５７の回転運動を案内する中心軸１７をさらに備える。

図９は、埋込み可能なデバイス１がポンプ・デバイス３を備える一実施形態の側面図を示す。ポンプ・デバイス３は、往復運動するように適合されたピストン５０を備え、ピストン５０は、ピストン５０を動作させる動作デバイス５１と接続して配置される。ピストン５０は心臓接触器官２と接触し、心臓接触器官２はヒト患者の心臓Ｈと接触している。図９では、埋込み可能なデバイスは第２のポンプ・デバイス５３をさらに備え、第１および第２のポンプ・デバイスは、それぞれ人間の心臓Ｈの左側および右側で動作するように適合されるが、他の実施形態では、第１のポンプ・デバイス３および第２のポンプ・デバイス５３は、ヒト患者の心臓Ｈの腹側および背側で動作するように適合することができる。埋込み可能なデバイス１は、前記埋込み可能なデバイス１を人体構成骨２４０の構造に固定させるように適合された第１の固定部材２４１ａおよび第２の固定部材２４１ｂをさらに備える。これらの固定部材は、ねじを使用して互いに固定される第１のプレート２４２ａおよび第２のプレート２４２ｂを備える。当接する表面の一定の運動が生じさせる摩耗にポンプ・デバイスが耐えることができるように、影響を受ける部分または表面は、耐久性の高い材料から作る必要がある。そのような材料は、セラミック材料、炭素ベースの材料、またはチタンもしくはステンレス鋼などの金属材料とすることができる。これらの部分または表面は、フルオポリマーなどの自己潤滑性材料から作られることがさらに考えられ、別法としてこれらの表面は、埋込み可能な潤滑システムを用いて潤滑されるように適合することができる。埋込み可能な潤滑システムは、これらの部分または表面をヒアルロン酸などの生体親和性の潤滑流体で潤滑するように適合することができる。記載の材料の組合せがさらに考えられる。このデバイスは実質上一定の運動状態にあり、それによってデバイスの機能を妨害しうる瘢痕組織のあらゆる成長を妨げる。

図１０は、埋込み可能なデバイス１が人間の心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させるように適合される一実施形態の側面図を示す。２つの心臓接触器官２ａ、ｂは、往復運動するように適合されたピストン５０ａとの接続によって心臓Ｈに力を作用させるように適合される。この実施形態によれば、心臓接触器官２ａと心臓接触器官２ｂはどちらも、ポンプ・デバイス３にヒンジ５２で留められ、それによって心臓接触器官２ａ、ｂはどちらも動いて心臓Ｈに力を作用させることができる。心臓接触器官２ａ、ｂが心臓Ｈの腹側および背側から心臓Ｈに力を作用させることができるように、ポンプ・デバイス３は接続アーム２４４に取り付けられ、接続アーム２４４は、第１のプレート２４２ａに取り付けられた第１の固定部材２４１ａに接続され、第１のプレート２４２ａは、第２の固定部材２４１ｂの第２のプレート２４２ｂとの接続によって人体構成骨２４０の構造に固定される。この実施形態によれば、ピストン５０ａは、２方向に運動を生じさせるように適合されたピストンであり、それによって２つの心臓接触器官２ａ、ｂを、１つのポンプ・デバイス３のみを用いて動作させることができる。しかし、ピストン５０ａは、１方向５０ｂに運動を生じさせるように適合されたタイプのものであることが考えられ、その場合、２つの心臓接触器官２ａ、ｂを動作させることができるように、２つのポンプ・デバイス３、５３を設けることができる。

図１１は、図５Ａに示す実施形態による埋込み可能なデバイス１の前面図を示す。ここではポンプ・デバイス３は、ポンプ・デバイス３にヒンジ５２で留められた心臓接触器官２ａ、ｂによって心臓Ｈの右側および左側から心臓Ｈに力を作用させるように適合される。この実施形態によれば、ピストン５０ａは、２方向に運動を生じさせるように適合されたピストンであり、それによって２つの心臓接触器官２ａ、ｂを、１つのポンプ・デバイス３のみを用いて動作させることができる。しかし、ピストン５０ａは、１方向５０ｂに運動を生じさせるように適合されたタイプのものであることが考えられ、その場合、２つの心臓接触器官２ａ、ｂを動作させることができるように、２つのポンプ・デバイス３、５３を設けることができる。この実施形態によれば、第１の心臓接触器官２ａおよび第２の心臓接触器官２ｂは、互いの方へ心臓を押し、それによって心臓Ｈに力を作用させて心臓Ｈのポンプ機能を改善する。

図１２は、ピストン５０ｂが１方向に運動を生じさせるように適合される一実施形態による埋込み可能なデバイス１の前面図を示す。この実施形態によれば、第２の心臓接触器官２ｂは埋込み可能なデバイス１にヒンジ５２で留められ、第１の心臓接触器官２ａは埋込み可能なデバイス１に固定して取り付けられる。この実施形態によれば、第２の心臓接触器官２ｂは、第１の心臓接触器官２ａの方へ心臓を押し、それによって心臓Ｈに力を作用させて心臓Ｈのポンプ機能を改善する。

図１３は、埋込み可能なデバイス１が人間の心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させるように適合される一実施形態の側面図を示す。第２の心臓接触器官２ｂは埋込み可能なデバイス１にヒンジ５２で留められ、第１の心臓接触器官２ａは埋込み可能なデバイス１に固定して取り付けられる。ピストン５０ｂは、１方向に運動を生じさせるように適合され、第２の心臓接触器官２ｂが第１の心臓接触器官２ａに対して心臓Ｈを押すことによって心臓の腹側および背側から心臓Ｈに力を作用させるように、第２の心臓接触器官２ｂを動作させる。心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させることができるように、ポンプ・デバイス３は接続アーム２４４に取り付けられ、接続アーム２４４は、第１のプレート２４２ａに取り付けられた第１の固定部材２４１ａに接続され、第１のプレート２４２ａは、第２の固定部材２４１ｂの第２のプレート２４２ｂとの接続によって人体構成骨２４０の構造に固定される。

図１４は、埋込み可能なデバイス１が遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達するシステムを備える一実施形態を示す。心臓接触器官２は、力分配ピストン５０のうち心臓Ｈに力を作用させる区間であり、力は力伝達システム５６を介して伝達される。力伝達システム５６は、液圧式、機械式、または空気圧式の力伝達システム５６とすることができる。この力は動作デバイス５７を使用して生じ、この実施形態では動作デバイス５７は電気モータであるが、モータが液圧または空気圧モータであることも考えられる。次いで、動作デバイスによって生成される力は偏心部材５８へ伝達され、それによって第２のピストン５５の往復運動を生じさせる。次いで、第２のピストン５５で生じる往復運動は、力伝達システム５６を通して第１のピストン５０へ伝達され、第１のピストン５０を往復運動状態にし、第１のピストン５０は、心臓接触器官２との接続によって心臓Ｈに力を作用させる。第１のピストン５０および第２のピストン５５は、可撓性材料から作られる保護層５４によって保護される。保護層５４は、可動部付近に瘢痕組織が生じるのを妨げる。可動部付近に瘢痕組織が生じると、ピストン５０、５５の動作を妨げる可能性がある。制御を必要としうるシステムの動作デバイス５７および追加の部分は、制御ユニット１７６によって制御され、制御ユニット１７６は、体外から無線で制御されるように適合することができる。

図１５は、動作デバイス５７が、磁石１５を備える第２のプレートに対して移動可能な第１のプレート上に配置された連続付勢コイル１４によって回転運動を生じさせるように適合された動作デバイスである一実施形態を示す。前記コイル１４と前記磁石１５の間に生じる磁界は、第１のプレートに対して第２のプレートの回転運動を生じさせる。第２のプレートには機械的力伝達部材５９が取り付けられ、ピストン５０にヒンジ６０で留められる。ピストンは、動作デバイス５７との接続によって心臓Ｈに力を作用させる心臓接触器官２を備える。動作デバイスを制御する制御ユニット１７６も設けられ、動作デバイスは、体外から無線で制御されるように適合することができる。

図１６は、動作デバイス５７が、心臓接触器官２と接続されたピストン５０の往復運動を生じさせてヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるように適合されたソレノイドである一実施形態を示す。動作デバイス５７を制御する制御ユニット１７６も設けられ、動作デバイス５７は、体外から無線で制御されるように適合することができる。

図１７は、保護層５４内に収容されたピストン５０が心臓接触器官２との接続によってどのようにヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるかを概略的に示す。この実施形態によれば、ピストン５０は、２方向に往復運動を生じさせるように適合され、第１の方向の運動は動力供給され、第２の方向の運動は、動力供給するか、またはピストン５０に対して配置されたばねで生じさせることができる。

図１８は、保護層５４内に収容されたピストン５０が、ヒンジで留めた結合部６０を備える機械的力伝達システム５９を通してどのようにヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるかを概略的に示す。機械的力伝達システムは心臓接触器官２備え、心臓接触器官２は、機械的力伝達システム５９および往復運動するように適合されたピストン５０との接続によって、ヒト患者の心臓Ｈに力を作用させる。

図１９は、２つのピストン５０ａ、ｂが心臓Ｈの左側および右側からどのようにヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるかを概略的に示す。２つのピストンはそれぞれ心臓接触器官２ａ、ｂを備え、心臓接触器官２ａ、ｂは、心臓Ｈに力を作用させ、心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助する。他の実施形態によれば、２つのピストン２ａ、ｂは、心臓Ｈの腹側および背側に配置されるように、または心臓Ｈに作用する力の位置を手術後に変更するために動かせるように適合することができる。

図２０は、ピストン５０が心臓Ｈの片側から心臓接触器官２ａとの接続によってどのようにヒト患者の心臓に力を作用させるかを概略的に示す。埋込み可能なデバイス１には第２の心臓接触器官２ｂが固定して取り付けられ、埋込み可能なデバイス１が心臓Ｈに力を作用できるようにするドリー６１として働く。

図２１は、一実施形態によるヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイス１の前面図を示す。埋込み可能なデバイスはポンプ・デバイス３を備え、ポンプ・デバイス３は、回転中心を有する回転部材９３を備える。回転部材９３には駆動部材９１が取り付けられ、前記回転部材９３の回転中心に対して偏心運動を実行するように適合される。駆動部材９１は、心臓接触器官２ａ、ｂと接触しており、心臓接触器官２ａ、ｂは、ヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるように適合される。ポンプ・デバイスは、駆動部材９１を動作させる動作デバイス５７をさらに備える。動作デバイスは、力伝達部材９２を通して回転部材と接続される。力伝達部材９２は、例えばバンド、コード、またはチェーンとすることができる。動作デバイス５７は、電気、液圧、または空気圧モータとすることができ、体外から制御されるように適合することができる。当接する表面の一定の運動が生じさせる摩耗にポンプ・デバイスが耐えることができるように、影響を受ける部分または表面は、耐久性の高い材料から作る必要がある。そのような材料は、セラミック材料、炭素ベースの材料、またはチタンもしくはステンレス鋼などの金属材料とすることができる。これらの部分または表面は、フルオポリマーなどの自己潤滑性材料から作られることがさらに考えられ、別法としてこれらの表面は、埋込み可能な潤滑システムを用いて潤滑されるように適合することができる。埋込み可能な潤滑システムは、部分または表面をヒアルロン酸などの生体親和性の潤滑流体で潤滑するように適合することができる。記載の材料の組合せがさらに考えられる。このデバイスは実質上一定の運動状態にあり、それによってデバイスの機能を妨害しうる瘢痕組織のあらゆる成長を妨げる。

図２２は、一実施形態によるヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイス１の側面図を示す。埋込み可能なデバイスはポンプ・デバイス３を備え、ポンプ・デバイス３は、回転中心を有する回転部材９３を備える。回転部材９３には駆動部材９１が取り付けられ、前記回転部材９３の回転中心に対して偏心運動を実行するように適合される。駆動部材９１は、心臓接触器官２ａ、ｂと接触しており、心臓接触器官２ａ、ｂは、ヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるように適合される。ポンプ・デバイスは、駆動部材９１を動作させる動作デバイス５７をさらに備える。動作デバイスは、力伝達部材９２を通して回転部材と接続される。力伝達部材９２は、例えばバンド、コード、またはチェーンとすることができる。動作デバイス５７は、電気、液圧、または空気圧モータとすることができ、体外から制御されるように適合することができる。心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させることができるように、ポンプ・デバイス３は接続アーム２４４に取り付けられ、接続アーム２４４は固定部材２４１に接続され、固定部材２４１は人体構成骨２４０の構造に固定される。この実施形態によれば、第１の心臓接触器官は、ポンプ・デバイス３に固定して取り付けられてドリーとして働き、第２の心臓接触器官は、心臓Ｈに力を作用させるようにヒンジで留められる。

図２３は、ポンプ・デバイスが心臓Ｈの右側および左側から心臓Ｈに力を作用させるように適合される図２１に記載の埋込み可能なデバイス１の側面図を示す。駆動部材９１は、動作デバイス５７と接触している。

図２４は、ポンプ・デバイス３の前面図を示す。第１の心臓接触器官２ａと第２の心臓接触器官２ｂはどちらも、ポンプ・デバイス３にヒンジで留められ、それによって心臓接触器官２ａ、ｂは、心臓Ｈの右側および左側から心臓Ｈに力を作用させて心臓Ｈのポンプ機能を補助することができる。この実施形態によれば、駆動部材９１は、動作デバイス５７との接続によって２つの心臓接触器官２ａ、ｂを動作させるように設計される。

図２５は、ポンプ・デバイス３の側面図を示す。第１の心臓接触器官２ａと第２の心臓接触器官２ｂはどちらも、ポンプ・デバイス３にヒンジで留められ、それによって心臓接触器官２ａ、ｂは、心臓Ｈの腹側および背側から心臓Ｈに力を作用させて心臓Ｈのポンプ機能を補助することができる。この実施形態によれば、駆動部材９１は、動作デバイス５７との接続によって２つの心臓接触器官２ａ、ｂを動作させるように設計される。心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させることができるように、ポンプ・デバイス３は接続アーム２４４に取り付けられ、接続アーム２４４は固定部材２４１に接続され、固定部材２４１は人体構成骨２４０の構造に固定される。

図２６は、実施形態のいずれかによるポンプ・デバイスの一実施形態を概略的に示す。動作デバイス５７は、偏心運動を生じさせるように適合された駆動部材９１に取り付けられた回転中心を有する回転部材９３を動作させる。この駆動部材は、ヒンジ１０１で留められたピボット１００と接触している。ピボットは、機械的力伝送器として働くことができ、またはヒト患者の心臓Ｈに力を作用させるように適合された心臓接触器官２として働くことができる。動作デバイスは、接続部材９０６を通して動作デバイスに接続された制御ユニット１７６を使用して制御される。動作デバイスは、電気、磁気、液圧、または空気圧モータとすることができる。液圧が使用される任意の実施形態では、液圧システム内で流体の較正を可能にするように、注入ポート９７を設けることができる。制御ユニット１７６は、デバイスまたは患者の変量を感知する少なくとも１つのセンサ９８をさらに備えることができる。さらに、制御ユニット１７６は、無線エネルギーおよび／または情報を伝達する無線伝達ユニット９９を備えることができる。制御ユニット内には、少なくとも１つの電池１０６を設けることができる。

図２７は、実施形態のいずれかによるポンプ・デバイスの一実施形態を概略的に示す。動作デバイス５７は、偏心運動を生じさせるように適合された駆動部材９１に取り付けられた回転中心を有する回転部材９３を動作させる。駆動部材は、一方の端部で、ヒンジ１０１で留められたピボット１００と接触しており、他の端部は、他の端部１０７でヒンジで留められる別のピボット１０３と接触している。第１のピボット１００および第２のピボット１０３を機械的力伝送器として使用できるピボット・システム、または前記第１もしくは第２のピボットは、心臓Ｈに力を作用させるように適合された心臓接触器官２を備えることができる。

図２８は、ポンプ・デバイス３の一実施形態を概略的に示す。ポンプ・デバイス３は、ポンプ・デバイス３を人体構成骨２４０の構造に固定させるように適合された固定部材２４１を備える。固定部材は、ねじ２４３を使用してポンプ・デバイス３を人体構成骨２４０の構造に固定させるように適合される。

図２９は、実施形態のいずれかによるポンプ・デバイスの一実施形態を概略的に示す。動作デバイス５７は、偏心運動を生じさせるように適合された駆動部材９１に取り付けられた回転中心を有する回転部材９３を動作させる。駆動部材は、２つの案内部材１０５ａ、ｂによって案内される往復運動部材１０４と接触している。往復運動部材１０４は、機械的力伝送器として使用することができ、または心臓Ｈに力を作用させるように適合された心臓接触器官２を備えることができる。

図３０は、埋込まれたデバイス１がＬＶＡＤ１３０（左心室補助デバイス）である一実施形態によるヒト患者の前面図を示す。ＬＶＡＤは、記載の実施形態のいずれかによる人体構成骨２４０の構造に固定することができる。

図３１は、埋込まれたデバイス１が人工心臓デバイス１３１である一実施形態によるヒト患者の前面図を示す。人工心臓デバイス１３１は、記載の実施形態のいずれかによる人体構成骨２４０の構造に固定することができる。

図３２は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する空気圧または液圧閉鎖式の埋込み可能なシステムを概略的に示す。このシステムは、動作デバイス５７と接触している第１のベローズ１４１の形で第１のリザーバを備え、この実施形態では、動作デバイス５７は、さらに詳細に前述したコイル１４および磁石１５を備える動作デバイスである。第１のベローズ１４１の容積は、動作デバイス５７との接触の影響を受け、その結果流動的接続１４２内で流体が伝達され、分配位置上で第２のベローズ１４０に影響を及ぼす。第２のベローズは、機械的力伝送器として使用することができ、またはヒト患者の心臓Ｈに力を作用させる心臓接触器官２を備えることができる。埋込み可能なシステムは、前記第１のベローズ１４１と前記第２のベローズの間で流体の自由なフローを可能にするように適合される。

図３３は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する空気圧または液圧閉鎖式の埋込み可能なシステムを概略的に示す。このシステムは、第１のピストン１４４の形で第１のリザーバを備える。第１のピストン１４４のシリンダ１４７内の容積は、動作デバイスとの接触の影響を受け、その結果流動的接続１４２内で流体が伝達され、第２のシリンダ１４８内の流体容積の変化によって、分配位置上で第２のピストン１４３に影響を及ぼす。第２のピストン１４３は、機械的力伝送器として使用することができ、またはヒト患者の心臓Ｈに力を作用させる心臓接触器官２を備えることができる。埋込み可能なシステムは、前記第１のベローズ１４１と前記第２のベローズの間で流体の自由なフローを可能にするように適合される。このシステムは、１方向で加圧流体を使用し、他の方向で真空を使用して、または両方向で加圧流体を使用して動作するように適合することができる。第１のピストン１４３および第２のピストン１４４は、１方向でばね１４５ａ、ｂを用いて動作することも考えられる。

図３４は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する埋込み可能なシステムの遠隔位置Ｒが腹部領域内に位置し、分配位置が心臓Ｈと接続されて位置する患者の前面図を示す。遠隔位置は制御ユニットを備え、制御ユニットは、動作デバイス１４６ａと、注入ポート１４６ｂと、電池１４６ｃと、埋込み可能なシステムまたは患者の変量を感知する少なくとも１つのセンサ１４６ｄとを備えることができる。

図３５は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する空気圧または液圧閉鎖式の埋込み可能なシステムを概略的に示す。このシステムは、第１のベローズ１４１の形の第１のリザーバと、第２のベローズ１４０の形の第２のリザーバとを備える。第１および第２のベローズは、流動的接続１４２を通して接続される。流動的接続は、第１および第２のリザーバ間で流体の自由なフローを常に可能にするように適合される。

図３６は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する空気圧または液圧閉鎖式の埋込み可能なシステムを概略的に示す。このシステムは、第１のベローズ１４１の形の第１のリザーバと、第２のベローズ１４０の形の第２のリザーバとを備える。第１および第２のベローズは、流動的接続１４２を通して接続される。流動的接続は、第１および第２のリザーバ間で流体の自由なフローを常に可能にするように適合される。このシステムは、１方向で加圧流体を使用し、逆方向で第２のベローズ内のばね１４５ｂからのばね力を使用して動作される。

図３７は、遠隔位置Ｒから分配位置Ｄへ力を伝達する空気圧または液圧閉鎖式の埋込み可能なシステムを概略的に示す。このシステムは、動作デバイス５７と接触している第１のベローズ１４１の形で第１のリザーバを備え、この実施形態では、動作デバイス５７は、回転部材９３を備える動作デバイスであり、回転部材９３は、第１のベローズに影響を及ぼす偏心運動を生じさせるように適合された駆動部材９３に取り付けられた回転中心を有する。第１のベローズ１４１の容積は、動作デバイス５７との接触の影響を受け、その結果流動的接続１４２内で流体が伝達され、分配位置上で第２のベローズ１４０に影響を及ぼす。第２のベローズは、機械的力伝送器として使用することができ、またはヒト患者の心臓Ｈに力を作用させる心臓接触器官２を備えることができる。埋込み可能なシステムは、前記第１のベローズ１４１と前記第２のベローズ１４０の間で流体の自由なフローを可能にするように適合される。

例えば上記の実施形態で示した心臓接触器官２は、ヒト患者の心臓Ｈに作用する力の位置を変更するように適合することができる。これは、固定部材２４１に対して心臓接触器官２の位置を調整することによって行うことができ、固定部材２４１は、心臓接触器官２を備える埋込み可能なデバイス１を人体構成骨２４０の構造に固定させる。この調整は、固定部材２４１および心臓接触器官２に固定される接続アームを動かすことによって実行することができる。心臓接触器官２を動かす目的は、心臓接触器官２が力を作用させる領域への血流を増大させることであろう。この目的はまた、埋込み可能なデバイス１が心臓Ｈのポンプ機能を補助できるように、心臓接触器官２の位置決めを改善することであろう。この目的はさらに、埋込み可能なデバイス１が患者に引き起こしうるあらゆる不快から患者を解放することである。

図３８は、心臓接触器官２が接続アーム２４４に取り付けられる一実施形態を示す。接続アーム２４４は、心臓接触器官２および固定部材２４１と接続されている。接続アーム２４４は、心臓接触器官２と固定部材２４１の両方にヒンジ１７０ａ、ｂで留められる。しかし、接続アーム２４４は、それぞれ、点１７０ａおよび１７０ｂの１つにヒンジで留められ、他方の１７０ａ、ｂに固定して取り付けられることが考えられる。接続アーム２４４は、手動または動力供給で動作できるように適合することができる。接続アームは、動作デバイス１７２を用いて動作できるようにすることができる。動作デバイス１７２は、電気、機械、液圧、または空気圧式の動作デバイス１７２とすることができる。動作デバイス１７２は、固定部材２４１と接続して配置することができ、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるように適合することができる。接続アームは、手術または腹腔鏡による手順中に手動で調整できることも考えられ、その場合、埋込み可能なデバイス１には調整部材（図示せず）を設けることができる。調整部材は、手術または腹腔鏡による手順で使用される手術器具を用いて調整可能なものとすることができる。

図３９は、図３８で配置された位置から心臓接触器官２が動かされた一実施形態を示す。それによって、心臓Ｈに作用する力の位置が動かされる。

心臓に作用する力の位置を動かす代替の手法は、心臓接触器官２上の要素を動かすことである。これらの要素は、ピストン１７３および／またはクッション１７１とすることができ、電気、機械、液圧、または空気圧で動作させることができる。ピストン１７３および／またはクッション１７１は、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるように適合することができる。ピストン１７３および／またはクッション１７１は、手術または腹腔鏡による手順中に手動で調整できることも考えられる。心臓接触器官は、クッション１７１を排他的に備え、ピストン１７３を排他的に備え、またはこれらの混合物を備えることができる。

図４０は、複数のクッション１７１が心臓接触器官２上に配置される一実施形態を示す。クッション１７１は、心臓Ｈに作用する力の位置を変更するように、心臓接触器官２に対して上下させることができる。図１７Ｃは、心臓Ｈに対して心臓接触器官２の位置を調整するように動作デバイス１７２と接続された接続アーム２４４をさらに示す。動作デバイス１７２は、電気、機械、液圧、または空気圧で動作させることができ、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるように適合することができる。接続アーム２４４は、手術または腹腔鏡による手順中に手動で調整できることも考えられる。クッション１７１またはピストン１７３が液圧または空気圧で動作される実施形態では、埋込み可能なデバイスは、クッション１７１との間で液圧または空気圧流体を動かすことによってクッション１７１の容積またはピストン１７３下の容積を変化させる液圧または空気圧システム（図示せず）をさらに備えることができる。

図４１は、心臓接触器官２が、心臓Ｈ内で力を作用させるクッション１７４を備える一実施形態を示す。クッション１７４は、心臓Ｈに作用する力の位置を変更するように心臓接触器官２上で動かすことができる。この実施形態によれば、心臓接触器官は、その接触器官２上でクッション１７４の運動を生じさせるように回転する回転要素１７５をさらに備える。回転要素は、手動、電気、機械、液圧、または空気圧で動作可能とすることができ、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるようにさらに適合することができる。図１７Ｄは、心臓Ｈに対して心臓接触器官２の位置を調整するように動作デバイス１７２と接続された接続アーム２４４をさらに示す。動作デバイス１７２は、電気、機械、液圧、または空気圧で動作させることができ、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるように適合することができる。

図４２は、人体内に埋込まれたときの図３８による実施形態を示す。心臓接触器官２は、心臓Ｈに作用する力の位置を変更するように心臓接触器官に対して上下できるクッション１７１および／またはピストン１７３を備える。埋込み可能なデバイスは、心臓接触器官２と接触している接続アーム２４４と、接続アーム２４４を動作させる動作デバイス１７２とをさらに備える。動作デバイスは、第２の固定部材２４２ｂとともに埋込み可能なデバイスを人体構成骨２４０の構造に固定させる第１の固定部材２４２ａのプレートと接触している。埋込み可能なデバイスは、心臓接触器官２上に配置された心臓のポンプ・デバイス、動作デバイス１７２、ならびにクッション１７１および／またはピストン１７３を制御する制御ユニット１７６をさらに備える。

図４３は、心臓接触器官２が、２つの動作デバイス１７７ａ、ｂを使用して心臓Ｈに作用する力の位置を変更するように動作可能である一実施形態を示す。２つの動作デバイスは、機械、液圧、または空気圧デバイスとすることができる。心臓接触器官は、接続アーム２４４を通して動作デバイスと接続されることによって動作可能である。接続アーム２４４は、心臓接触器官に、そして２つの動作デバイス１７７ａ、ｂを備える埋込み可能なデバイスにヒンジで留められる。他の実施形態によれば、接続アーム２４４は、１つの動作デバイスのみを使用して動作可能であり、その場合、動作デバイスは、２方向の動力供給された運動に適合することができ、または１方向の動力供給された運動および他方向のばね仕掛けの運動に適合することができる。

図４４は、ヒト患者の心臓Ｈを前面図に示す。ここで１７９は、力を作用させるのに可能な位置である右心室を示し、１７８は、同じく力を作用させるのに可能な位置である左心室を示す。それぞれ右心室１７９または左心室１７８の２つの異なる側面に力を作用できることも考えられる。

図４５は、第１の固定部材２４１、第２の固定部材１８５、および第３の固定部材１８６を備える調整システム上にポンプ・デバイス３が配置される一実施形態による埋込み可能なデバイス１を示す。第１の固定部材２４１は、人体構成骨２４０の構造内に固定されるように適合される。第１の固定部材は第１の溝を含み、第１の溝内で第２の固定部材１８５が動くように適合される。第２の固定部材１８５は第２の溝を含み、第２の溝内で第３の固定部材１８６が動くように適合される。第３の固定部材１８６は、第３の軸内でポンプ・デバイス１を調整するように上下できるピストン１８２を備える。第３の固定部材は表面１８３を含み、表面１８３にポンプ・デバイス３を固定することができる。前記調整システムを使用して、ポンプ・デバイス３を３次元で調整することができ、それによって心臓Ｈに作用する力の位置を変更することができる。調整システムは、埋込み可能なモータを用いて動作可能とすることができ、このモータは、電気、液圧、または空気圧モータとすることができる。モータは、遠隔制御装置を使用して体外から遠隔で制御されるように適合することができる。したがってポンプ・デバイス３は、患者または医師によって手術後に調整することができる。ポンプ・デバイス３の位置は、Ｘ線または超音波を使用して体外から検証することができる。

図４６は、図１７Ｈに記載の調整可能システムを第２の位置で示す。

上述のヒト患者の心臓Ｈに作用する力の位置を変更させる実施形態は、前述の埋込み可能なデバイスの実施形態のいずれかと容易に組み合わせることができる。

図４７〜６０は、埋込み可能なデバイスを人体構成骨２４０の構造に固定することを示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱の一部とすることができる。一実施形態によれば、埋込み可能なデバイス１は、固定部材２４１によって人体構成骨２４０の構造に固定され、前記固定部材は、人体構成骨２４０の構造と接触しているプレート２４２を備えることができる。埋込み可能なデバイス１はまた、第２の固定部材２４１ｂを使用して人体構成骨２４０の構造に固定することができ、第２の固定部材２４１ｂもまたプレート２４２ｂを備えることができ、プレート２４２ｂを人体構成骨２４０の構造と接触させることができる。

図４７は、埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱構造の一部とすることができる。この実施形態によれば、埋込み可能なデバイス１は、プレート２４２ａを備える第１の固定部材２４１ａと、プレート２４２ｂを備える第２の固定部材２４１ｂとを備える。第１および第２の固定部材は、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａから配置された貫通ねじ２４３を使用して互いに取り付けられる。代替実施形態では、人体構成骨２４０の構造の背側Ｐから配置されたねじを備えることができる。第１の固定部材２４１ａおよび第２の固定部材２４１ｂは、人体構成骨２４０の構造を締め付ける。固定部材２４１ａは接続アーム２４４と接触することができ、接続アーム２４４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。

図４８は、プレート２４２ａを備える１つの固定部材２４１ａだけを使用して埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱構造の一部とすることができる。人体構成骨２４０の構造の腹側Ａから貫通ねじ２４３が配置され、プレート２４２ａ内で固定される。代替実施形態では、人体構成骨２４０の構造の背側Ｐから配置されたねじを備えることができ、その場合これらのねじは、人体構成骨の構造と接続して配置されたナット内に固定することができ、または人体構成骨２４０の構造の骨内に直接固定することができる。固定部材２４１ａは接続アーム２４４と接触することができ、接続アーム２４４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。

図４９は、埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱の一部とすることができる。この実施形態によれば、埋込み可能なデバイス１は、プレート２４２ａを備える第１の固定部材２４１ａと、プレート２４２ｂを備える第２の固定部材２４１ｂとを備える。第１および第２の固定部材は、人体構成骨２４０の構造の背側Ｐから配置された貫通ねじ２４３を使用して互いに取り付けられる。これらのねじは、構造構成骨２４０の腹側に配置されたナット２４５に固定される。代替実施形態では、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａから配置されたねじを備えることができ、その場合これらのナットは、構造構成骨２４０の背側Ｐに配置される。第１の固定部材２４１ａおよび第２の固定部材２４１ｂは、人体構成骨２４０の構造を締め付ける。固定部材２４１ａは接続アーム２４４と接触することができ、接続アーム２４４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。

図５０は、プレート２４２ａを備える１つの固定部材２４１ａだけを使用して埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱構造の一部とすることができる。固定部材を人体構成骨の構造に固定させるねじ２４３は、人体構成骨２４０の構造の背側Ｐから配置される。これらのねじは、固定部材を人体構成骨２４０の構造の背部の皮質と腹部の皮質の両方に固定させるが、これらのねじは、腹部または背部の皮質のみに固定されることが考えられる。代替実施形態では、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａから配置されたねじを備えることができ、その場合固定部材２４１ａは、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａに配置される。

図５１は、プレート２４２ｂを備える１つの固定部材２４１ｂおよびプレートをもたない１つの固定部材２４１ａを使用して埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱構造の一部とすることができる。固定部材２４１ａ、ｂを人体構成骨２４０の構造に固定させるねじ２４３は、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａから配置され、固定部材２４１ａ内に固定される。第１の固定部材２４１ａおよび第２の固定部材２４１ｂは、人体構成骨２４０の構造を締め付ける。固定部材２４１ａは接続アーム２４４と接触することができ、接続アーム２４４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。

図５２は、プレート２４２ｂを備える１つの固定部材２４１ｂおよびプレートをもたない１つの固定部材２４１ａを使用して埋込み可能なデバイス１が人体構成骨２４０の構造に固定される一実施形態を示す。この構造は、胸骨、１つもしくは複数の肋骨を含む胸郭の一部、または少なくとも１つの脊椎骨を含む脊柱構造の一部とすることができる。固定部材２４１ａ、ｂを人体構成骨２４０の構造に固定させるねじ２４３は、人体構成骨２４０の構造の背側Ｐから配置され、固定部材２４１ｂのプレート２４２ｂ内に固定される。第１の固定部材２４１ａおよび第２の固定部材２４１ｂは、人体構成骨２４０の構造を締め付ける。固定部材２４１ａは接続アーム２４４と接触することができ、接続アーム２４４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。

図５３は、埋込み可能なデバイス１がヒト患者の胸骨２５０に固定されるように適合される一実施形態を示す。このデバイスは、ねじ２４３を使用して胸骨に固定される固定部材２４１ｂを使用して固定される。しかし、埋込み可能なデバイスは、前述の固定部材を配置する方法のいずれかを使用して、ヒト患者の胸骨２５０に固定することができる。

図５４は、埋込み可能なデバイス１が２本の肋骨２５１、２５２に固定されるように適合される一実施形態を示す。プレート２４２ｂを備える固定部材２４１が、固定部材を肋骨の皮質に固定させるように適合されたねじで固定される。

図５５は、埋込み可能なデバイス１が２本の肋骨２５１、２５２に固定されるように適合される一実施形態を示す。胸郭の背側には第１のプレート２４２ａが設けられ、胸郭の腹側には第２のプレート２４２ｂが設けられる。これらの肋骨をねじ２４３が貫通し、第１のプレート２４２ａを第２のプレート２４２ｂに固定させる。これらのねじを締めることで、肋骨２５１、２５１の締付け効果を生じさせ、埋込み可能なデバイス１を固定する。別の実施形態（図示せず）では、ねじ２４３は肋骨２５１、２５２間に配置され、それによって肋骨２５１、２５２の締付け効果を提供する。

図５６は、埋込み可能なデバイス１が１本の肋骨２５２に固定されるように適合される一実施形態を示す。胸郭の背側にはプレート２４２ａが設けられ、プレート２４２ａの外側からねじ２４３が設けられ、肋骨２５２を貫通してプレート２４２ａを肋骨２５２に固定させる。

図５７は、コードまたはバンド２５４を使用して埋込み可能なデバイス１が１本の肋骨２５２に固定されるように適合され、それによって肋骨２５２を貫通する必要のない一実施形態を示す。しかしこの埋込み可能なデバイスは、前述の固定部材を配置する方法のいずれかを使用して人間の特許の胸郭に固定することができる。

図５８は、埋込み可能なデバイス１が脊柱の脊椎骨２５５に固定されるように適合される一実施形態を示す。脊椎骨２５５には、ねじ２４３を使用して固定部材２４１が固定される。この埋込み可能なデバイスは、埋込み可能なデバイス１を固定部材２４１へ接続する接続続アーム２４４をさらに備える。

図５９は、埋込み可能なデバイス１が脊柱の２つの脊椎骨２５５、２５６に固定されるように適合される一実施形態を示す。２つの脊椎骨２５５、２５６には、ねじ２４３を使用して固定部材２４１が固定される。この埋込み可能なデバイスは、埋込み可能なデバイス１を固定部材２４１へ接続する接続接続アーム２４４をさらに備える。

図６０は、前記脊椎骨２５５を締め付けることによって埋込み可能なデバイスが脊柱の脊椎骨２５５に固定されるように適合される一実施形態を示す。脊椎骨の２つの側面に２つの固定部材２４１ａ、２４１ｂが配置され、第１の固定部材２４１ａと第２の固定部材２４１ｂの間で、ねじ２４３を備える取付け具が脊椎骨を締め付ける。この埋込み可能なデバイスは、埋込み可能なデバイス１を固定部材２４１へ接続する接続接続アーム２４４をさらに備える。

上述のすべての実施形態では、取付け手段を他の機械的取付け具または接着剤で置き換えることができる。適切な他の機械的取付け具は、ポップ・リベット、釘、ステープル、バンド、またはコードとすることができる。機械的固定部材は、金属またはセラミック材料のものとすることができる。適切な金属材料は、チタンまたは外科用スチールとすることができる。

図６１は、心臓接触器官２が心臓Ｈを圧迫して心臓Ｈのポンプ機能を補助するように適合される一実施形態を示す。心臓接触器官２には刺激デバイス９０７が取り付けられ、心臓接触器官２が心臓を圧迫状態にした後、心臓Ｈを刺激して前記ポンプ機能の追加の補助を実現するように適合される。一実施形態によれば、心臓接触器官は接続アーム２４４に取り付けられ、接続アーム２４４は、心臓接触器官２を動作させる機械、電気、または液圧式の動作デバイス１７２に取り付けられる。動作デバイス１７２は、ねじなどの機械的固定部材または接着剤を使用してデバイスを人体構成骨２４４の構造に固定させる固定部材に取り付けられる。この出願に記載の実施形態のいずれかによれば、前記動作デバイス１７２には、動作デバイス１７２を制御する制御デバイス１７６が接続部材９０６を通して接続される。しかし、制御デバイス１７６は動作デバイス１７２と無線で通信することも考えられる。

図６２は、患者の腹部内に配置された装置１０を備える疾患を治療するシステムを示す。埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、動力供給線１００３を介してこの装置のエネルギー消費構成要素にエネルギーを供給するように適合される。装置１０を非侵襲的に付勢する体外エネルギー伝送デバイス１００４が、少なくとも１つの無線エネルギー信号によってエネルギーを伝送する。埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、無線エネルギー信号からのエネルギーを電気エネルギーに変換させ、この電気エネルギーは、動力供給線１００３を介して供給される。

埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２はまた、信号およびエネルギーの受信および／または伝送用のコイル、信号の受信および／または伝送用のアンテナ、マイクロ制御装置、任意選択でキャパシタなどのエネルギー貯蔵域を備える充電制御ユニット、温度センサ、圧力センサ、位置センサ、運動センサなどの１つまたは複数のセンサ、送受信器、任意選択でモータ制御装置を含むモータ、ポンプ、ならびに医療用埋込み片の動作を制御する他の部分など、他の構成要素を備えることができる。

無線エネルギー信号は、音波信号、超音波信号、電磁波信号、赤外光信号、可視光信号、紫外光信号、レーザ光信号、マイクロ波信号、無線波信号、Ｘ線放射信号、およびガンマ放射信号から選択された波信号を含むことができる。別法として、無線エネルギー信号は、電界もしくは磁界、または組み合わせた電界と磁界を含むことができる。

無線のエネルギー伝送デバイス１００４は、無線エネルギー信号を搬送する搬送信号を伝送することができる。そのような搬送信号は、デジタル信号、アナログ信号、またはデジタル信号とアナログ信号の組合せを含むことができる。この場合、無線エネルギー信号は、アナログ信号もしくはデジタル信号、またはアナログ信号とデジタル信号の組合せを含む。

一般的に言えば、エネルギー変換デバイス１００２は、エネルギー伝送デバイス１００４によって伝送される第１の形の無線エネルギーを、通常第１の形のエネルギーとは異なる第２の形のエネルギーに変換させるために設けられる。埋込まれた装置１０は、第２の形のエネルギーに応答して動作可能である。エネルギー変換デバイス１００２は、エネルギー伝送デバイス１００４によって伝送される第１の形のエネルギーを第２の形のエネルギーに変換させるとき、第２の形のエネルギーで装置に直接動力供給することができる。このシステムは埋込み可能アキュムレータをさらに含むことができ、第２の形のエネルギーは、アキュムレータを充電するために少なくとも部分的に使用される。

別法として、エネルギー伝送デバイス１００４によって無線エネルギーが伝送されているとき、エネルギー伝送デバイス１００４によって伝送される無線エネルギーを使用して、装置に直接動力供給することができる。システムが、以下に記載のように、装置を動作させる動作デバイスを備える場合、エネルギー伝送デバイス１００４によって伝送される無線エネルギーを使用して動作デバイスに直接動力供給し、装置の動作のための運動エネルギーを生じさせることができる。

第１の形の無線エネルギーは音波を含むことができ、エネルギー変換デバイス１００２は、音波を電気エネルギーに変換させる圧電素子を含むことができる。第２の形のエネルギーは、直流電流もしくはパルス状直流電流、または直流電流とパルス状直流電流の組合せ、あるいは交流電流、または直流電流と交流電流の組合せの形で電気エネルギーを含むことができる。通常、装置は、電気的エネルギーで付勢される電気構成要素を備える。システムの他の埋込み可能な電気構成要素は、装置の電気構成要素と接続された少なくとも１つの電圧レベル・ガードまたは少なくとも１つの定電流ガードとすることができる。

任意選択で、第１の形のエネルギーおよび第２の形のエネルギーの１つは、磁気エネルギー、運動エネルギー、音響エネルギー、化学エネルギー、放射エネルギー、電磁エネルギー、光エネルギー、核エネルギー、または熱エネルギーを含むことができる。第１の形のエネルギーおよび第２の形のエネルギーの１つは、磁気、運動、化学、音波、核、または熱でないことが好ましい。

エネルギー伝送デバイスは、電磁無線エネルギーを放出するように患者の体外から制御することができ、放出された電磁無線エネルギーは、装置を動作させるために使用される。別法として、エネルギー伝送デバイスは、非磁気的無線エネルギーを放出するように患者の体外から制御され、放出された非磁気的無線エネルギーは、装置を動作させるために使用される。

体外エネルギー伝送デバイス１００４はまた、装置を非侵襲的に制御する無線制御信号を伝送する体外信号伝送器を有する無線遠隔制御装置を含む。制御信号は、埋込まれた信号受信器によって受け取られる。信号受信器は、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２内に組み込むことができ、またはエネルギー変換デバイス１００２とは別個のものとすることができる。

無線制御信号は、周波数、振幅、もしくは位相が変調された信号、またはこれらの組合せを含むことができる。別法として、無線制御信号は、アナログ信号もしくはデジタル信号、またはアナログ信号とデジタル信号の組合せを含む。別法として、無線制御信号は、電界もしくは磁界、または組み合わせた電界と磁界を含む。

無線遠隔制御装置は、無線制御信号を搬送する搬送信号を伝送することができる。そのような搬送信号は、デジタル信号、アナログ信号、またはデジタル信号とアナログ信号の組合せを含むことができる。制御信号がアナログ信号もしくはデジタル信号、またはアナログ信号とデジタル信号の組合せを含む場合、無線遠隔制御装置は、デジタルまたはアナログ制御信号を搬送する電磁搬送波信号を伝送することが好ましい。

図６３は、図６２のシステムをより簡略化したブロック図の形で示し、装置１０、動力供給線１００３を介して装置１０に動力供給するエネルギー変換デバイス１００２、および体外エネルギー伝送デバイス１００４を示す。垂直な線によって概略的に示す患者の皮膚１００５は、線の右側の患者の体内と線の左側の体外を分離する。

図６４は、装置１０を反転させるための反転デバイスが、例えば分極エネルギーによって動作可能な電気スイッチ１００６の形で患者内に埋込まれることを除いて、図６３のものと同一の一実施形態を示す。分極エネルギーによってスイッチが動作されたとき、体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置は、分極エネルギーを搬送する無線信号を伝送し、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、無線分極エネルギーを、電気スイッチ１００６を動作させる分極電流に変換する。埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２によって電流の極性がシフトされたとき、電気スイッチ１００６は、装置１０によって実行される機能を反転させる。

図６５は、装置１０を動作させるために患者内に埋込まれた動作デバイス１００７が、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２と装置１０の間に設けられることを除いて、図６３のものと同一の一実施形態を示す。この動作デバイスは、電気サーボ・モータなどのモータ１００７の形とすることができる。モータ１００７は、体外エネルギー伝送デバイス１００４の遠隔制御装置が、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２の受信器へ無線信号を伝送したとき、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２からのエネルギーで動力供給される。

図６６は、モータ／ポンプ・ユニット１００９および流体リザーバ１０１０を含むアセンブリ１００８の形で患者内に埋込まれる動作デバイスも備えることを除いて、図６３のものと同一の一実施形態を示す。この場合、装置１０は液圧で動作され、すなわちモータ／ポンプ・ユニット１００９によって流体リザーバ１０１０から導管１０１１を通して装置１０へ液圧流体を汲み上げて装置を動作させ、モータ／ポンプ・ユニット１００９によって再び装置１０から流体リザーバ１０１０へ液圧流体を汲み上げて、装置を開始位置に戻す。埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、無線エネルギーを電流、例えば分極電流に変換し、動力供給線１０１２を介してモータ／ポンプ・ユニット１００９に動力供給する。

液圧動作式の装置１０ではなく、動作デバイスが空気圧動作デバイスを構成することも想定される。この場合、液圧流体は、調節に使用される加圧空気とすることができ、流体リザーバは空気チャンバに置き換えられる。

これらのすべての実施形態では、エネルギー変換デバイス１００２は、無線エネルギーによって充電される電池またはキャパシタのような充電可能アキュムレータを含むことができ、システムの任意のエネルギー消費部分に対してエネルギーを供給する。

代替手段として、上述の無線遠隔制御装置は、任意の埋込まれた部分の手動制御で置き換えることができ、ほとんどの場合間接的に患者の手によって、例えば皮膚の下に配置されたプレス・ボタンと接触することができる。

図６７は、その無線遠隔制御装置をもつ体外エネルギー伝送デバイス１００４と、この場合液圧で動作される装置１０と、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２とを備え、またすべて患者内に埋込まれた液圧流体リザーバ１０１３と、モータ／ポンプ・ユニット１００９と、液圧バルブ・シフト・デバイス１０１４の形の反転デバイスとをさらに備える一実施形態を示す。もちろん、液圧動作は、ポンプ方向を単に変化させることによって容易に実行することができ、したがって液圧バルブを省略することができる。遠隔制御装置は、体外エネルギー伝送デバイスから分離されたデバイスとすることができ、または体外エネルギー伝送デバイス内に含まれたデバイスとすることができる。モータ／ポンプ・ユニット１００９のモータは電気モータである。体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置からの制御信号に応答して、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、制御信号によって搬送されるエネルギーからのエネルギーでモータ／ポンプ・ユニット１００９に動力供給し、それによってモータ／ポンプ・ユニット１００９は、液圧流体リザーバ１０１３と装置１０の間で液圧流体を分配する。体外エネルギー伝送デバイス１００４の遠隔制御装置は、モータ／ポンプ・ユニット１００９によって液圧流体リザーバ１０１３から装置１０へ流体を汲み上げて装置を動作させる１つの方向と、モータ／ポンプ・ユニット１００９によって再び装置１０から液圧流体リザーバ１０１３へ流体を汲み上げて装置を開始位置に戻す別の逆方向との間で、液圧流体のフロー方向をシフトさせるように、液圧バルブ・シフト・デバイス１０１４を制御する。

図６８は、その無線遠隔制御装置をもつ体外エネルギー伝送デバイス１００４と、装置１０と、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２と、体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置によって制御される埋込まれた体内制御ユニット１０１５と、埋込まれたアキュムレータ１０１６と、埋込まれたキャパシタ１０１７とを備える一実施形態を示す。体内制御ユニット１０１５は、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２から受け取った電気エネルギーの貯蔵域をアキュムレータ１０１６内に構成し、アキュムレータ１０１６は、装置１０にエネルギーを供給する。体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置からの制御信号に応答して、体内制御ユニット１０１５は、装置１０の動作のために、アキュムレータ１０１６からの電気エネルギーを放出し、放出されたエネルギーを、動力線１０１８および１０１９を介して伝達し、または埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２からの電気エネルギーを直接、動力線１０２０、電流を安定化するキャパシタ１０１７、動力線１０２１、および動力線１０１９を介して伝達する。

体内制御ユニットは、患者の体外からプログラム可能であることが好ましい。好ましい実施形態では、体内制御ユニットは、事前にプログラムされた時間スケジュール、または患者の任意の可能な物理パラメータもしくはシステムの任意の機能パラメータを感知する任意のセンサからの入力に従って、装置１０を調節するようにプログラムされる。

代替手段によれば、図７の実施形態のキャパシタ１０１７を省略することができる。別の代替手段によれば、この実施形態のアキュムレータ１０１６を省略することができる。

図６９は、装置１０の動作のためのエネルギーを供給する電池１０２２、および装置１０の動作を切り換える電気スイッチ１０２３も患者内に埋込まれることを除いて、図６３のものと同一の一実施形態を示す。電気スイッチ１０２３は、電池１０２２が使用されていないオフ・モードから、電池１０２２が装置１０の動作のためのエネルギーを供給するオン・モードへ切り換わるように、遠隔制御装置によって制御することができ、また、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２によって供給されるエネルギーによって動作させることができる。

図７０は、体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置によって制御可能な体内制御ユニット１０１５も患者内に埋込まれることを除いて、図６９のものと同一の一実施形態を示す。この場合、電気スイッチ１０２３は、無線遠隔制御装置が体内制御ユニット１０１５を制御できず、電池が使用されていないオフ・モードから、遠隔制御装置が体内制御ユニット１０１５を制御して装置１０の動作のために電池１０２２からの電気エネルギーを放出できる待機モードへ切り換わるように、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２によって供給されるエネルギーによって動作される。

図７１は、電池１０２２の代わりにアキュムレータ１０１６が使用され、埋込まれた構成要素が異なる形で相互に接続されることを除いて、図７０のものと同一の一実施形態を示す。この場合、アキュムレータ１０１６は、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２からのエネルギーを貯蔵する。体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置からの制御信号に応答して、体内制御ユニット１０１５は、アキュムレータ１０１６が使用されていないオフ・モードから、アキュムレータ１０１６が装置１０の動作のためのエネルギーを供給するオン・モードへ切り換わるように、電気スイッチ１０２３を制御する。アキュムレータは、キャパシタと組み合わせることができ、またはキャパシタに置き換えることができる。

図７２は、電池１０２２も患者内に埋込まれ、埋込まれた構成要素が異なる形で相互に接続されることを除いて、図７１のものと同一の一実施形態を示す。体外エネルギー伝送デバイス１００４の無線遠隔制御装置からの制御信号に応答して、体内制御ユニット１０１５は、電池１０２２が使用されていないオフ・モードから、電池１０２２が装置１０の動作のための電気エネルギーを供給するオン・モードへ切り換わるように、アキュムレータ１０１６を制御して電気スイッチ１０２３を動作させるためのエネルギーを送出する。

別法として、電気スイッチ１０２３は、無線遠隔制御装置が電池１０２２を制御して電気エネルギーを供給できず、無線遠隔制御装置が使用されていないオフ・モードから、無線遠隔制御装置が電池１０２２を制御して装置１０の動作のための電気エネルギーを供給できる待機モードへ切り換わるように、アキュムレータ１０１６によって供給されるエネルギーによって動作させることができる。

この出願のスイッチ１０２３および他のすべてのスイッチは、最も広い実施形態で解釈されるべきであることを理解されたい。これは、トランジスタ、ＭＣＵ、ＭＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、もしくはＤＡ変換器、または動力のオンとオフを切り換えることができる任意の他の電子構成要素もしくは回路を意味する。スイッチは、体外から制御されることが好ましく、または別法として埋込まれた体内制御ユニットによって制御される。

図７３は、モータ１００７、ギア・ボックス１０２４の形の機械的反転デバイス、およびギア・ボックス１０２４を制御する体内制御ユニット１０１５も患者内に埋込まれることを除いて、図６９のものと同一の一実施形態を示す。体内制御ユニット１０１５は、装置１０（機械動作式）によって実行される機能を反転させるように、ギア・ボックス１０２４を制御する。モータの方向を電子的に切り換えるとさらに簡単である。最も広い実施形態で解釈されるギア・ボックスは、より長い行程を行うのに有利なように、動作デバイスのための力を節約するサーボ構成を意味することができる。

図７４は、埋込まれた構成要素が異なる形で相互に接続されることを除いて、図７３のものと同一の一実施形態を示す。したがって、この場合体内制御ユニット１０１５は、アキュムレータ１０１６、適切にはキャパシタが、電気スイッチ１０２３を作動させてオン・モードに切り換えたとき、電池１０２２によって動力供給される。電気スイッチ１０２３がオン・モードであるとき、体内制御ユニット１０１５は、装置１０の動作のためのエネルギーを供給するように、または供給しないように、電池１０２２を制御することができる。

図７５は、様々な通信オプションを実現する装置の埋込まれた構成要素の考えられる組合せを概略的に示す。基本的に、装置１０と、体内制御ユニット１０１５と、モータまたはポンプ・ユニット１００９と、体外の無線遠隔制御装置を含む体外エネルギー伝送デバイス１００４とが存在する。既に上述したように、無線遠隔制御装置は制御信号を伝送し、この制御信号は体内制御ユニット１０１５によって受け取られ、体内制御ユニット１０１５は、装置の様々な埋込まれた構成要素を制御する。

患者の物理パラメータを感知するフィードバック・デバイスを、患者内に埋込みすることができる。フィードバック・デバイスは、センサまたは測定デバイス１０２５を備えることが好ましい。物理パラメータは、圧力、容積、直径、伸縮性、伸度、延長性、運動、曲げ、弾性、筋肉収縮、神経インパルス、体温、血圧、血流、心拍、および呼吸からなる群から選択された少なくとも１つとすることができる。センサは、上記の物理パラメータのいずれかを感知することができる。例えば、センサを圧力または運動性センサとすることができる。別法として、センサ１０２５は、機能パラメータを感知するように構成することができる。機能パラメータは、埋込まれたエネルギー源を充電するエネルギーの伝達に相関したものとすることができ、また電気、任意の電気的パラメータ、圧力、容積、直径、伸縮性、伸度、延長性、運動、曲げ、弾性、温度、およびフローからなるパラメータの群から選択された少なくとも１つをさらに含むことができる。

フィードバックは、体内制御ユニットへ、または好ましくは体内制御ユニットを介して体外の制御ユニットへ送ることができる。フィードバックは、エネルギー伝達システムまたは受信器および伝送器をもつ別個の通信システムを介して身体から外へ送ることができる。

体内制御ユニット１０１５、または別法として体外エネルギー伝送デバイス１００４の体外の無線遠隔制御装置は、センサ１０２５からの信号に応答して装置１０を制御することができる。センサ１０２５には、感知した物理パラメータに関する情報を体外の無線遠隔制御装置へ送る送受信器を組み合わせることができる。無線遠隔制御装置は、信号伝送器または送受信器を備えることができ、体内制御ユニット１０１５は、信号受信器または送受信器を備えることができる。別法として、無線遠隔制御装置は、信号受信器または送受信器を備えることができ、体内制御ユニット１０１５は、信号伝送器または送受信器を備えることができる。上記の送受信器、伝送器、および受信器を使用して、装置１０に関係する情報またはデータを患者の体内から体外へ送ることができる。

モータ／ポンプ・ユニット１００９およびモータ／ポンプ・ユニット１００９に動力供給する電池１０２２が埋込まれる場合、電池１０２２の充電に関係する情報をフィードバックすることができる。より正確には、電池またはアキュムレータをエネルギーで充電するとき、前記充電プロセスに関係するフィードバック情報が送られ、それに応じてエネルギー供給が変更される。

図７６は、患者の体外から装置１０が調節される代替実施形態を示す。システム１０００は、皮下電気スイッチ１０２６を介して装置１０に接続された電池１０２２を備える。したがって、装置１０の調節は、皮下スイッチを手動で押すことによって非侵襲的に実行され、それによって装置１０の動作のオンとオフが切り換えられる。図示の実施形態は簡略化したものであること、そして体内制御ユニットまたは本出願に開示のあらゆる他の部分などの追加の構成要素をシステムに追加できることが理解されよう。２つの皮下スイッチを使用することもできる。好ましい実施形態では、１つの埋込まれたスイッチが体内制御ユニットへ情報を送って特定の所定の実行を行い、患者が再びスイッチを押すと、その実行が反転される。

図７７は、システム１０００が装置に液圧で接続された液圧流体リザーバ１０１３を備える代替実施形態を示す。装置に接続された液圧リザーバを手動で押すことによって、非侵襲的な調節が実行される。

このシステムは、体外データ通信器と、体外データ通信器と通信する埋込み可能な体内データ通信器とを含むことができる。体内通信器は、装置または患者に関係するデータを体外データ通信器へ送り、かつ／または体外データ通信器は、体内データ通信器へデータを送る。

図７８は、装置１０の埋込まれたエネルギー消費構成要素に接続された埋込まれた体内エネルギー受信器１００２に正確な量のエネルギーを供給するために、装置もしくはシステムの少なくとも１つの機能パラメータまたは患者の物理パラメータに関係するフィードバック情報を与えるように、患者の体内から体外へ情報を送ることが可能なシステムの構成を概略的に示す。そのようなエネルギー受信器１００２は、エネルギー源および／またはエネルギー変換デバイスを含むことができる。簡単に説明したように、患者の体外に位置する体外エネルギー源１００４ａから無線エネルギーが伝送され、患者の体内に位置する体内エネルギー受信器１００２によって受け取られる。体内エネルギー受信器は、受け取ったエネルギーを、スイッチ１０２６を介して装置１０のエネルギー消費構成要素に直接または間接的に供給するように適合される。体内エネルギー受信器１００２によって受け取ったエネルギーと装置１０に使用されるエネルギーの間でエネルギー・バランスが判定され、次いで判定されたエネルギー・バランスに基づいて、無線エネルギーの伝送が制御される。したがって、このエネルギー・バランスは、装置１０を正しく動作させるのに十分であるが必要以上の温度上昇を引き起こさない、必要なエネルギーの正しい量に関する正確な指示を提供する。

図７８では、患者の皮膚を垂直な線１００５で示す。ここでは、エネルギー受信器は、患者の体内、好ましくは患者の皮膚１００５のすぐ下に位置するエネルギー変換デバイス１００２を備える。一般的に言えば、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、腹部、胸部、筋膜（例えば、腹壁）、皮下、または任意の他の適切な位置に配置することができる。埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２は、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２近傍で患者の皮膚１００５の外側に位置する体外エネルギー伝送デバイス１００４内に設けられた体外エネルギー源１００４ａから伝送される無線エネルギーＥを受け取るように適合される。

当技術分野ではよく知られているように、無線エネルギーＥは通常、体外エネルギー源１００４ａ内に構成された１次コイルと、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２内に構成された隣接する２次コイルとを含むデバイスなど、任意の適切な経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）デバイスを用いて伝達することができる。１次コイルに電流が流されると、２次コイル内で電圧の形でエネルギーが誘導され、例えば入ってくるエネルギーを充電可能な電池またはキャパシタなどの埋込まれたエネルギー源内に貯蔵した後、このエネルギーを使用して、装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素に動力供給することができる。しかし、本発明は一般に、いかなる特定のエネルギー伝達技法、ＴＥＴデバイス、またはエネルギー源にも限定されるものではなく、あらゆる種類の無線エネルギーを使用することができる。

埋込まれたエネルギー受信器によって受け取ったエネルギーの量は、装置の埋込まれた構成要素によって使用されるエネルギーと比較することができる。ここで「使用されるエネルギー」という用語は、装置の埋込まれた構成要素によって貯蔵されるエネルギーも含むことが理解される。制御デバイスは、判定されたエネルギー・バランスに基づいて伝達されるエネルギーの量を調節するように体外エネルギー源１００４ａを制御する体外制御ユニット１００４ｂを含む。正しい量のエネルギーを伝達するために、エネルギー・バランスおよびエネルギーの必要な量は、スイッチ１０２６と装置１０の間に接続された埋込まれた体内制御ユニット１０１５を含む判定デバイスを用いて判定される。したがって体内制御ユニット１０１５は、装置１０の特定の特性を測定する適切なセンサなど（図示せず）によって得られた様々な測定を受け取って、装置１０の正しい動作に必要なエネルギーの量を何らかの方法で反映するように構成することができる。さらに、患者の症状を反映するパラメータを提供するために、適切な測定デバイスまたはセンサを用いて、患者の現在の症状を検出することもできる。したがって、そのような特性および／またはパラメータは、動力消費、動作モード、および温度などの装置１０の現在の状態、ならびに体温、血圧、心拍、および呼吸などのパラメータによって反映される患者の症状に関係したものとすることができる。他の種類の患者の物理パラメータおよびデバイスの機能パラメータについても、別途説明している。

さらに任意選択で、受け取ったエネルギーを蓄積して装置１０によって後に使用するために、アキュムレータ１０１６の形のエネルギー源を、制御ユニット１０１５を介して埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２に接続することができる。別法として、または追加として、エネルギーの必要な量も反映するそのようなアキュムレータの特性も、同様に測定することができる。アキュムレータを充電可能な電池で置き換えることができ、測定される特性は、電池の現在の状態、エネルギー消費電圧などの任意の電気的パラメータ、温度などに関係したものとすることができる。十分な電圧および電流を装置１０に提供し、また過度の加熱を回避するために、埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２から正しい量、すなわち少なすぎたり多すぎたりしないエネルギーを受け取ることによって、電池が最適に充電されるべきであることが明らかに理解される。アキュムレータはまた、対応する特性をもつキャパシタとすることができる。

例えば、電池特性を定期的に測定して、電池の現在の状態を判定することができ、次いでこの状態を、状態情報として体内制御ユニット１０１５内の適切な記憶手段内に記憶することができる。したがって、新しい測定を行ったときはいつでも、それに応じて記憶された電池状態情報を更新することができる。このようにして、電池を最適の条件で維持するように、正しい量のエネルギーを伝達することによって、電池の状態を「較正する」ことができる。

したがって、判定デバイスの体内制御ユニット１０１５は、装置１０の前述のセンサもしくは測定デバイス、患者、または使用される場合埋込まれたエネルギー源、あるいはこれらの任意の組合せによって行った測定に基づいて、エネルギー・バランスおよび／または現在必要なエネルギーの量（時間単位当たりのエネルギーもしくは蓄積されたエネルギー）を判定するように適合される。体内制御ユニット１０１５は、体内信号伝送器１０２７にさらに接続され、体内信号伝送器１０２７は、判定された必要なエネルギーの量を反映する制御信号を、体外制御ユニット１００４ｂに接続された体外信号受信器１００４ｃに伝送するように構成される。次いで、受け取った制御信号に応答して、体外エネルギー源１００４ａから伝送されるエネルギーの量を調節することができる。

別法として、判定デバイスは、体外制御ユニット１００４ｂを含むことができる。この代替手段では、センサ測定を体外制御ユニット１００４ｂへ直接伝送することができ、体外制御ユニット１００４ｂによってエネルギー・バランスおよび／または現在必要なエネルギーの量を判定することができ、したがって体内制御ユニット１０１５の上述の機能を体外制御ユニット１００４ｂ内に組み込むことができる。その場合、体内制御ユニット１０１５を省略することができ、センサ測定は体内信号伝送器１０２７へ直接供給され、体内信号伝送器１０２７は、それらの測定を、体外信号受信器１００４ｃおよび体外制御ユニット１００４ｂへ送る。次いで、それらのセンサ測定に基づいて、体外制御ユニット１００４ｂによってエネルギー・バランスおよび現在必要なエネルギーの量を判定することができる。

したがって、図７８の構成による本解決策は、必要なエネルギーを示す情報のフィードバックを用いる。この解決策は、例えばエネルギーの量、エネルギー差、または装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素によって使用されるエネルギー率と比較したエネルギー受信率に関して、受け取ったエネルギーと比較したエネルギーの実際の使用に基づいているため、先の解決策より効率的である。この装置は、受け取ったエネルギーを使用して消費し、またはそのエネルギーを埋込まれたエネルギー源などに貯蔵することができる。したがって、上記で論じた異なるパラメータは、関係があり必要な場合、実際のエネルギー・バランスを判定する道具として使用されるはずである。しかし、そのようなパラメータ自体もまた、装置を特に動作させるために体内でとられる何らかの動作に必要とされることがある。

体内信号伝送器１０２７および体外信号受信器１００４ｃは、無線、ＩＲ（赤外線）、または超音波信号などの適切な信号伝達手段を使用して、別個のユニットとして実装することができる。別法として、体内信号伝送器１０２７および体外信号受信器１００４ｃは、基本的に同じ伝送技法を使用して制御信号をエネルギー伝達に対して逆方向へ運ぶように、それぞれ埋込まれたエネルギー変換デバイス１００２および体外エネルギー源１００４ａ内に組み込むことができる。これらの制御信号は、周波数、位相、または振幅に関して変調することができる。

したがって、フィードバック情報は、受信器および伝送器を含む別個の通信システムによって伝達することができ、またはエネルギー・システム内に組み込むことができる。したがって、そのような組み込まれた情報フィードバックおよびエネルギー・システムは、体内の第１のコイルと第１のコイルに接続された第１の電子回路とを有する無線エネルギーを受け取る埋込み可能な体内エネルギー受信器と、体外の第２のコイルと第２のコイルに接続された第２の電子回路とを有する無線エネルギーを伝送する体外エネルギー伝送器とを備える。エネルギー伝送器の体外の第２のコイルは無線エネルギーを伝送し、その無線エネルギーは、エネルギー受信器の第１のコイルによって受け取られる。このシステムは、体内の第１のコイルから第１の電子回路への接続のオンとオフを切り換える動力スイッチをさらに備え、したがって動力スイッチが体内の第１のコイルから第１の電子回路への接続のオンとオフを切り換えたとき、第１のコイルの充電に関係するフィードバック情報が、体外の第２のコイルの負荷におけるインピーダンス変動の形で体外エネルギー伝送器によって受け取られる。図７８の構成でこのシステムを実装する際には、スイッチ１０２６は、別個のものであり、体内制御ユニット１０１５によって制御され、または体内制御ユニット１０１５内に組み込まれる。スイッチ１０２６は、最も広い実施形態で解釈されるべきであることを理解されたい。これは、トランジスタ、ＭＣＵ、ＭＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、もしくはＤＡ変換器、または動力のオンとオフを切り換えることができる任意の他の電子構成要素もしくは回路を意味する。

結論として、図７８に示すエネルギー供給構成は、基本的に以下の形で動作することができる。まず、判定デバイスの体内制御ユニット１０１５によってエネルギー・バランスが判定される。また体内制御ユニット１０１５によって、必要なエネルギーの量を反映する制御信号が生じ、この制御信号は、体内信号伝送器１０２７から体外信号受信器１００４ｃへ伝送される。別法として、エネルギー・バランスは、上記のように代わりに実装形態に応じて、体外制御ユニット１００４ｂによって判定することができる。その場合、制御信号は、様々なセンサからの測定結果を搬送することができる。次いで、判定されたエネルギー・バランスに基づいて、例えば受け取った制御信号に応答して、体外制御ユニット１００４ｂによって、体外エネルギー源１００４ａから放出されるエネルギーの量を調節することができる。このプロセスは、進行中のエネルギー伝達中に特定の間隔で断続的に繰り返すことができ、またはエネルギー伝達中に幾分連続して実行することができる。

伝達されるエネルギーの量は通常、電圧、電流、振幅、波周波数、およびパルス特性など、体外エネルギー源１００４ａ内の様々な伝送パラメータを調整することによって調節することができる。

また、このシステムを使用して、ＴＥＴシステム内のコイル間の結合係数に関する情報を得て、体内のコイルに対する体外のコイルの最適の位置を見出すように、そしてエネルギー伝達を最適化するように、システムを較正することもできる。この場合、伝達されるエネルギーの量と受け取ったエネルギーの量を単に比較する。例えば、体外のコイルが動かされた場合、結合係数が変動することがあり、運動を正確に表示することで、体外のコイルはエネルギー伝達に最適の位置を見出すことができる。体外のコイルは、結合係数が最大になる前に、判定デバイス内のフィードバック情報を実現するように、伝達されるエネルギーの量を較正するように適合されることが好ましい。

この結合係数情報はまた、エネルギー伝達中にフィードバックとして使用することもできる。そのような場合、エネルギー・システムは、体内の第１のコイルと第１のコイルに接続された第１の電子回路とを有する無線エネルギーを受け取る埋込み可能な体内エネルギー受信器と、体外の第２のコイルと第２のコイルに接続された第２の電子回路とを有する無線エネルギーを伝送する体外エネルギー伝送器とを備える。エネルギー伝送器の体外の第２のコイルは無線エネルギーを伝送し、その無線エネルギーは、エネルギー受信器の第１のコイルによって受け取られる。このシステムは、第１のコイル内で受け取ったエネルギーの量をフィードバック情報として通信するフィードバック・デバイスをさらに備え、第２の電子回路は、フィードバック情報を受け取って、第１のコイル内で受け取ったエネルギーの量に関係するフィードバック情報と、第２のコイルによって伝達されるエネルギーの量を比較し、第１および第２のコイル間の結合係数を得る判定デバイスを含む。エネルギー伝送器は、得られた結合係数に応答して、伝送されるエネルギーを調節することができる。

上記では、非侵襲的な動作を可能にするように装置を動作させるエネルギーの無線伝達について説明したが、図７９を参照すると、この装置は、電線で結ばれたエネルギーでも同様に動作できることが理解されよう。そのような例を図７９に示す。体外エネルギー源１００４ａと、装置１０を動作させる電気モータ１００７などの動作デバイスとの間に、体外のスイッチ１０２６が相互に接続される。装置１０の正しい動作が行われるように、体外のスイッチ１０２６の動作を体外制御ユニット１００４ｂが制御する。

図８０は、受け取ったエネルギーをどのように装置１０に供給でき、また装置１０によって使用できるかに対する異なる実施形態を示す。図７８の例と同様に、体内エネルギー受信器１００２は、伝送制御ユニット１００４ｂによって制御される体外エネルギー源１００４ａから無線エネルギーＥを受け取る。体内エネルギー受信器１００２は、定電圧のエネルギーを装置１０に供給するために、図中に「定電圧」という破線の枠で示す定電圧回路を備えることができる。体内エネルギー受信器１００２は、定電流のエネルギーを装置１０に供給するために、図中に「定電流」という破線の枠で示す定電流回路をさらに備えることができる。

装置１０はエネルギー消費部分１０ａを備える。エネルギー消費部分１０ａは、モータ、ポンプ、制限デバイス、またはその電気的動作にエネルギーを必要とする任意の他の医療機器とすることができる。装置１０は、体内エネルギー受信器１００２から供給されるエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵デバイス１０ｂをさらに備えることができる。したがって、供給されるエネルギーは、エネルギー消費部分１０ａによって直接消費することができ、もしくはエネルギー貯蔵デバイス１０ｂによって貯蔵することができ、または供給されるエネルギーは、部分的に消費して部分的に貯蔵することができる。装置１０は、体内エネルギー受信器１００２から供給されるエネルギーを安定化するエネルギー安定化ユニット１０ｃをさらに備えることができる。したがって、エネルギーは変動する形で供給されることがあり、したがって消費または貯蔵される前に、エネルギーを安定化する必要があることがある。

体内エネルギー受信器１００２から供給されるエネルギーは、装置１０によって消費および／または貯蔵される前に、装置１０の外側に位置する別個のエネルギー安定化ユニット１０２８によってさらに蓄積および／または安定化することができる。別法として、エネルギー安定化ユニット１０２８を体内エネルギー受信器１００２内に組み込むことができる。どちらの場合も、エネルギー安定化ユニット１０２８は、定電圧回路および／または定電流回路を備えることができる。

図７８および図８０は、様々な図示の機能的構成要素および要素をどのように構成して互いに接続できるかに関して、いくつかの可能であるが限定されない実装形態の選択肢を示すことに留意されたい。しかし、範囲内で多くの変更および修正を加えることができることが、当業者には容易に理解されよう。

図８１は、無線エネルギーの伝送を制御するシステムの提案される設計の１つのエネルギー・バランス測定回路、またはエネルギー・バランス制御システムを概略的に示す。この回路の出力信号は、２．５Ｖを中心とし、エネルギーの不均衡と比例関係にある。この信号の導関数は、値が上昇するか下降するか、そしてそのような変化がどれだけ速く起こるかを示す。受け取ったエネルギーの量が、装置の埋込まれた構成要素によって使用されるエネルギーより少ない場合、より多くのエネルギーが伝達され、したがってエネルギー源内に充電される。回路からの出力信号は通常、Ａ／Ｄ変換器へ送られ、デジタル形式に変換される。次いで、このデジタル情報を体外エネルギー伝送デバイスへ送ることができ、それによって伝送されるエネルギーのレベルを調整することができる。別の可能性は、比較器を使用してエネルギー・バランス・レベルと特定の最大および最小閾値とを比較し、バランスが最大／最小窓から外れた場合、体外エネルギー伝送デバイスへ情報を送る完全にアナログのシステムを有することである。

概略的な図８１は、誘導エネルギー伝達を使用して患者の体外から装置の埋込まれたエネルギー構成要素へエネルギーを伝達するシステムに対する回路の実装形態を示す。誘導エネルギー伝達システムは通常、体外の伝送コイルおよび体内の受信コイルを使用する。概略的な図６４には受信コイルＬ１を含み、システムの伝送部は除いた。

エネルギー・バランス、および情報が体外エネルギー伝送器へ伝送される方法の一般的な概念の実装形態はもちろん、多数の異なる方法で実装することができる。概略的な図８１、ならびに情報を評価および伝送する上述の方法は、制御システムをどのように実装するかの例としてのみ見なすべきである。

回路の詳細
図８１では、記号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３などは回路内の試験点を表す。図中のこれらの構成要素およびそれぞれの値はこの特定の実装形態で機能する値であり、これはもちろん、無数の可能な設計の解決策の１つにすぎない。

回路に動力供給するエネルギーは、エネルギー受信コイルＬ１によって受け取られる。この特定の場合、埋込まれた構成要素へのエネルギーは、２５ｋＨｚの周波数で伝送される。エネルギー・バランス出力信号は、試験点Ｙ１に現れる。

このシステムの上記の様々な実施形態を多くの異なる方法で組み合わせることができることが、当業者には理解されるであろう。例えば、図６４の電気スイッチ１００６を図６７〜７３の実施形態のいずれかに組み込むことができ、図６７の液圧バルブ・シフト・デバイス１０１４を図６６の実施形態に組み込むことができ、ギア・ボックス１０２４を図６５の実施形態に組み込むことができる。スイッチは単に任意の電子回路または構成要素を意味しうることに注意されたい。

図７８、８０、および８１と関連して記載の実施形態は、電気的に動作可能な装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素への無線エネルギーの伝送を制御する方法およびシステムを特定する。そのような方法およびシステムを、以下に概略的に定義する。

したがって、上述の装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素へ供給される無線エネルギーの伝送を制御する方法が提供される。無線エネルギーＥは、患者の体外に位置する体外エネルギー源から伝送され、患者の体内に位置する体内エネルギー受信器によって受け取られる。体内エネルギー受信器は、装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素に接続されており、受け取ったエネルギーをこれらの構成要素へ直接または間接的に供給する。体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーと装置に使用されるエネルギーの間で、エネルギー・バランスが判定される。次いで、判定されたエネルギー・バランスに基づいて、体外エネルギー源からの無線エネルギーＥの伝送が制御される。

無線エネルギーは、体外エネルギー源内の１次コイルから体内エネルギー受信器内の２次コイルへ誘導的に伝送することができる。エネルギー・バランスの変化を検出し、検出されたエネルギー・バランス変化に基づいて、無線エネルギーの伝送を制御することができる。体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーと医療用デバイスに使用されるエネルギーの差を検出し、検出されたエネルギー差に基づいて、無線エネルギーの伝送を制御することもできる。

エネルギー伝送を制御するとき、検出されたエネルギー・バランス変化が、エネルギー・バランスが増大していることを示す場合、伝送される無線エネルギーの量を低減させることができ、または逆も同様である。エネルギー伝送の低減／増大は、検出された変化率にさらに対応することができる。

検出されたエネルギー差が、受け取ったエネルギーが使用されるエネルギーより大きいことを示す場合、伝送される無線エネルギーの量をさらに低減させることができ、または逆も同様である。このときエネルギー伝送の低減／増大は、検出されるエネルギー差の大きさに対応することができる。

上述のように、医療用デバイスに使用されるエネルギーは、医療用デバイスを動作させるために消費することができ、および／または医療用デバイスの少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイス内に貯蔵することができる。

医療用デバイスの電気および／もしくは物理パラメータならびに／または患者の物理パラメータが判定されたとき、前記パラメータに基づいて判定される時間単位当たりの伝送率に従って、エネルギーを伝送して消費および貯蔵することができる。前記パラメータに基づいて、伝送されるエネルギーの総量を判定することもできる。

体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーの総量と消費および／または貯蔵されるエネルギーの総量の差が検出され、検出された差が、前記エネルギー・バランスに関係する少なくとも１つの測定された電気パラメータの時間積分に関係するとき、積分は、エネルギー・バランスに関係する監視される電圧および／または電流に対して判定することができる。

消費および／または貯蔵されるエネルギーの量に関係する測定された電気パラメータの時間導関数が判定されるとき、導関数は、エネルギー・バランスに関係する監視される電圧および／または電流に対して判定することができる。

体外エネルギー源からの無線エネルギーの伝送は、第１の電気回路からの電気パルスを体外エネルギー源に印加して無線エネルギーを伝送することによって制御することができ、これらの電気パルスは立上りおよび立下りを有し、電気パルスの連続する立上りと立下りの間の第１の時間間隔の長さおよび／または電気パルスの連続する立下りと立上りの間の第２の時間間隔の長さを変動させて無線エネルギーを伝送し、これらの電気パルスから生成される伝送されるエネルギーは変動する動力を有し、この動力の変動は第１および／または第２の時間間隔の長さに依存する。

その場合、第１および／または第２の時間間隔を変動させるとき、電気パルスの周波数を実質上一定のままとすることができる。電気パルスを印加すると、これらの電気パルスは、第１および／または第２の時間間隔を変動させることを除いて、変化しないまま維持することができる。第１および／または第２の時間間隔を変動させるとき、電気パルスの振幅を実質上一定のままとすることができる。さらに、これらの電気パルスは、電気パルスの連続する立上りと立下りの間の第１の時間間隔の長さだけを変動させることによって変動させることができる。

２つ以上の電気パルスの列を１列に供給することができ、パルス列の始端に第１の電気パルスを有し、パルス列の終端に第２の電気パルスを有するこのパルスの列を印加するとき、２つ以上のパルス列を１列に供給することができ、連続する第１のパルス列内の第２の電気パルスの立下りと第２のパルス列の第１の電気パルスの立上りの間の第２の時間間隔の長さが変動される。

電気パルスを印加すると、これらの電気パルスは、実質上一定の電流および実質上一定の電圧を有することができる。電気パルスはまた、実質上一定の電流および実質上一定の電圧を有することができる。さらに、電気パルスはまた、実質上一定の周波数を有することができる。パルス列内の電気パルスも同様に、実質上一定の周波数を有することができる。

第１の電気回路および体外エネルギー源によって形成される回路は、第１の特徴的な時間期間または第１の時定数を有することができ、伝送されるエネルギーを効果的に変動させると、そのような周波数時間期間は、第１の特徴的な時間期間または時定数の範囲以下とすることができる。

したがって、装置の埋込まれたエネルギー消費構成要素に供給される無線エネルギーの伝送を制御する上述の装置を備えるシステムも提供される。最も広い意味で、このシステムは、エネルギー伝送デバイスからの無線エネルギーの伝送を制御する制御デバイスと、伝送される無線エネルギーを受け取る埋込み可能な体内エネルギー受信器とを備え、体内エネルギー受信器は、装置の埋込み可能なエネルギー消費構成要素に接続されており、受け取ったエネルギーをこれらの構成要素へ直接または間接的に供給する。システムは、体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーと装置の埋込み可能なエネルギー消費構成要素に使用されるエネルギーの間のエネルギー・バランスを判定するように適合された判定デバイスをさらに備え、制御デバイスは、判定デバイスによって判定されるエネルギー・バランスに基づいて、体外エネルギー伝送デバイスからの無線エネルギーの伝送を制御する。

さらに、システムは、以下のいずれかを含むことができる。

− 体外エネルギー源内の１次コイルは、体内エネルギー受信器内の２次コイルへ無線エネルギーを誘導的に伝送するように適合される。

− 判定デバイスは、エネルギー・バランスの変化を検出するように適合され、制御デバイスは、検出されたエネルギー・バランス変化に基づいて、無線エネルギーの伝送を制御する。

− 判定デバイスは、体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーと装置の埋込み可能なエネルギー消費構成要素に使用されるエネルギーの差を検出するように適合され、制御デバイスは、検出されたエネルギー差に基づいて、無線エネルギーの伝送を制御する。

− 検出されたエネルギー・バランス変化が、エネルギー・バランスが増大していることを示す場合、制御デバイスは、伝送される無線エネルギーの量を低減させるように体外エネルギー伝送デバイスを制御し、または逆も同様であり、エネルギー伝送の低減／増大は、検出された変化率に対応する。

− 検出されたエネルギー差が、受け取ったエネルギーが使用されるエネルギーより大きいことを示す場合、制御デバイスは、伝送される無線エネルギーの量を低減させるように体外エネルギー伝送デバイスを制御し、または逆も同様であり、エネルギー伝送の低減／増大は、前記検出されたエネルギー差の大きさに対応する。

− 装置に使用されるエネルギーは、装置を動作させるために消費され、かつ／または装置の少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイス内に貯蔵される。

− 装置の電気および／もしくは物理パラメータならびに／または患者の物理パラメータが判定された場合、エネルギー伝送デバイスは、前記パラメータに基づいて判定デバイスによって判定される時間単位当たりの伝送率に従って、エネルギーを伝送して消費および貯蔵する。判定デバイスはまた、前記パラメータに基づいて、伝送されるエネルギーの総量を判定する。

− 体内エネルギー受信器によって受け取ったエネルギーの総量と消費および／または貯蔵されるエネルギーの総量の差が検出され、検出された差が、エネルギー・バランスに関係する少なくとも１つの測定された電気パラメータの時間積分に関係するとき、判定デバイスは、エネルギー・バランスに関係する監視される電圧および／または電流に対する積分を判定する。

− 消費および／または貯蔵されるエネルギーの量に関係する測定された電気パラメータの時間導関数が判定されるとき、判定デバイスは、エネルギー・バランスに関係する監視される電圧および／または電流に対して導関数を判定する。

− エネルギー伝送デバイスは、体外に位置するコイルを備え、電気パルスで体外のコイルに動力供給して無線エネルギーを伝送するために、電気回路が設けられる。これらの電気パルスは立上りおよび立下りを有し、電気回路は、電気パルスの連続する立上りと立下りの間の第１の時間間隔および／または連続する立下りと立上りの間の第２の時間間隔を変動させて伝送される無線エネルギーの動力を変動させるように適合される。その結果、伝送される無線エネルギーを受け取るエネルギー受信器は変動する動力を有する。

− 電気回路は、第１および／または第２の時間間隔を変動させることを除いて、変化しないまま維持されるように、電気パルスを送出するように適合される。

− 電気回路は時定数を有し、第１の時定数の範囲内だけで第１および第２の時間間隔を変動させるように適合され、したがって第１および／または第２の時間間隔の長さが変動されたとき、コイルを介して伝送される動力が変動される。

− 電気回路は、電気パルスの連続する立上りと立下りの間の第１の時間間隔の長さだけを変動させることによって変動されるように、電気パルスを送出するように適合される。

− 電気回路は、２つ以上の電気パルスの列を１列に供給するように適合され、前記列は、パルス列の始端に第１の電気パルスを有し、パルス列の終端に第２の電気パルスを有する。

− 連続する第１のパルス列内の第２の電気パルスの立下りと第２のパルス列の第１の電気パルスの立上りの間の第２の時間間隔の長さは、第１の電子回路によって変動される。

− 電気回路は、実質上一定の高さおよび／または振幅および／または強度および／または電圧および／または電流および／または周波数を有するパルスとして、電気パルスを提供するように適合される。

− 電気回路は時定数を有し、第１の時定数の範囲内だけで第１および第２の時間間隔を変動させるように適合され、したがって第１および／または第２の時間間隔の長さが変動されたとき、第１のコイルを介して伝送される動力が変動される。

− 電気回路は、第１の時定数の大きさと比較すると、第１の時定数を含み、または第１の時定数に比較的近接する範囲内だけで第１および／または第２の時間間隔の長さを変動させる電気パルスを提供するように適合される。

図８２〜８５は、埋込まれた装置に液圧または空気圧で動力供給する４つの異なる方法のブロック図をより詳細に示す。

図８２は、上述のシステムを示す。このシステムは、埋込まれた装置１０を備え、また別個の調節リザーバ１０１３、１方向ポンプ１００９、および交互バルブ１０１４をさらに備える。

図８３は、装置１０および流体リザーバ１０１３を示す。調節リザーバの壁を動かすことによって、または任意の他の異なる方法で調節リザーバの寸法を変化させることによって、いかなるバルブも使わずに、単にリザーバ壁を動かすことによっていつでも流体を自由に通過させることによって、装置の調整を実行することができる。

図８４は、装置１０、２方向ポンプ１００９、および調節リザーバ１０１３を示す。

図８５は、第１の閉鎖システムが第２の閉鎖システムを制御する反転させたサーボ・システムのブロック図を示す。サーボ・システムは、調節リザーバ１０１３およびサーボ・リザーバ１０５０を備える。サーボ・リザーバ１０５０は、機械的相互接続１０５４を介して埋込まれた装置１０を機械的に制御する。この装置は、膨張可能／接触可能な空胴を有する。この空胴は、装置１０と流動的に連通するより大きな調整可能リザーバ１０５２から液圧流体を供給することによって膨張または収縮されることが好ましい。別法として、空胴は圧縮可能な気体を収容し、サーボ・リザーバ１０５０の制御下で、この気体を圧縮および膨張させることができる。

サーボ・リザーバ１０５０はまた、装置自体の一部とすることができる。

一実施形態では、調節リザーバは、患者の皮膚の下で皮下に配置され、調節リザーバの外側の表面を指で押すことによって動作される。このシステムを図８６ａ〜ｃに示す。図８６ａでは、導管１０１１を用いて膨らんだ形状のサーボ・リザーバ１０５０に接続された可撓性の皮下調節リザーバ１０１３を示す。このベロー状のサーボ・リザーバ１０５０は、可撓性の装置１０内に含まれる。図８６ａに示す状態では、サーボ・リザーバ１０５０は最小の流体を収容し、大部分の流体は調節リザーバ１０１３内に見られる。サーボ・リザーバ１０５０と装置１０の間の機械的相互接続のため、装置１０の外側の形状が収縮され、すなわち装置１０が占める容積が、その最大容積より小さくなる。この最大容積を、図に破線で示す。

図８６ｂは、装置が埋込まれた患者などの使用者が調節リザーバ１０１３を押し、したがってその中に収容された流体が導管１０１１を通してサーボ・リザーバ１０５０内へ運ばれ、サーボ・リザーバ１０５０がそのベロー形状のため長手方向に膨張する状態を示す。この膨張は装置１０を膨張させ、したがって装置１０はその最大容積を占め、それによって装置１０が接触する胃壁（図示せず）を延ばす。

調節リザーバ１０１３は、圧縮後にその形状を保つ手段１０１３ａを備えることが好ましい。したがって、図に概略的に示すこの手段は、使用者が調節リザーバを解放したときも、装置１０を延ばした位置で保つ。このようにして、調節リザーバは本質的に、システムに対するオン／オフ・スイッチとして動作する。

液圧または空気圧動作の代替実施形態について、図８７および８８ａ〜ｃを参照して次に説明する。図８７に示すブロック図では、第１の閉鎖システムが第２の閉鎖システムを制御する。第１のシステムは、調節リザーバ１０１３およびサーボ・リザーバ１０５０を備える。サーボ・リザーバ１０５０は、機械的相互接続１０５４を介してより大きな調整可能リザーバ１０５２を機械的に制御する。膨張可能／接触可能な空胴を有する埋込まれた装置１０は、装置１０と流動的に連通するより大きな調整可能リザーバ１０５２から液圧流体を供給することによって、より大きな調整可能リザーバ１０５２によって制御される。

この実施形態の一例について、図８８ａ〜ｃを参照して次に説明する。先の実施形態と同様に、調節リザーバは、患者の皮膚の下で皮下に配置され、調節リザーバの外側の表面を指で押すことによって動作される。調節リザーバ１０１３は、導管１０１１を用いてベロー状のサーボ・リザーバ１０５０と流動的に連通する。図８８ａに示す第１の閉鎖システム１０１３、１０１１、１０５０では、サーボ・リザーバ１０５０は最小の流体を収容し、大部分の流体は調節リザーバ１０１３内に見られる。

サーボ・リザーバ１０５０は、より大きな調整可能リザーバ１０５２に機械的に接続される。調整可能リザーバ１０５２は、この例ではベロー形状も有するが、直径がサーボ・リザーバ１０５０より大きい。より大きな調整可能リザーバ１０５２は、装置１０と流動的に連通する。これは、使用者が調節リザーバ１０１３を押し、それによって流体を調節リザーバ１０１３からサーボ・リザーバ１０５０へ移動させたとき、サーボ・リザーバ１０５０の膨張により、より大きな容積の流体をより大きな調整可能リザーバ１０５２から装置１０へ移動させることを意味する。言い換えれば、この反転されたサーボでは、調節リザーバ内の小さい容積がより大きい力で圧縮され、これにより、面積単位当たりより小さい力でより大きな総面積の運動を生じさせる。

図８６ａ〜ｃを参照して上述した先の実施形態の場合と同様に、調節リザーバ１０１３は、圧縮後にその形状を保つ手段１０１３ａを備えることが好ましい。したがって、図に概略的に示すこの手段は、使用者が調節リザーバを解放したときも、装置１０を延ばした位置で保つ。このようにして、調節リザーバは本質的に、システムに対するオン／オフ・スイッチとして動作する。

図８９ａは、偏心回転部材８９１を備える埋込み可能なデバイスの一実施形態を示す。偏心回転部材８９１は駆動部材であり、回転中心８０３を有する動作デバイスの一部である。動作デバイスは、図７および８を参照して記載の磁気モータなど、コイル８０４と、前記コイル８０４と磁気的に接続される磁石とを備える磁気モータの一実施形態をさらに備える。コイル８０４は第１のプレート８１２上に配置され、第１のプレート８１２は、磁石を備える第２のプレート８９１と接続される。図８９ａに示す実施形態では、第２のプレート８９１は偏心回転部材８９１を備える。第１のプレート８１２および第２のプレート８９１は、互いに対して回転的に移動できるように適合されており、磁石と磁気的に接続されたコイル８０４を連続して付勢することによって力が生じ、それによって第２のプレート８９１に対して第１のプレート８１２の回転運動を生じさせ、第２のプレート８９１は偏心回転部材８９１に影響を及ぼす。さらに、図８９ａの実施形態によれば、第１のプレート８１２および第２のプレート８９１は、この実施形態によれば摩耗に耐えるセラミック材料を含む接触表面で、使用の際には互いと接触するように適合される。

動作デバイスは、ピストン８０１およびスリーブ８０２によって閉じ込められた封止されたチャンバ内に配置される。この実施形態によれば、ピストン８０１およびスリーブ８０２は、互いと接触するように、そして接触点８０７で封止を生じさせるように適合される。接触点８０７は、摩耗に耐えるセラミック材料を含むことができ、それによって埋込み可能なデバイスの寿命を長くする。図８９ａの実施形態によれば、偏心回転部材８９１は、第１の方向にピストン８０８の運動を生じさせるように適合され、偏心回転部材８９１が第１の方向にピストン８０８を押すと負荷がかかるばね部材８０５によって、逆方向の運動が生じる。ピストン８０８は、心臓と直接接触するように、または心臓と接触しているアームもしくは心臓接触器官に影響を及ぼすように適合することができる。

図８９ｂは、スリーブ８０２内に配置されたピストンを備える埋込み可能なデバイスの別の実施形態を示す。ピストンとスリーブはともに、入口８０９から高圧の液圧流体を受け取るように適合された封止空間８０６を閉じ込める。高圧の液圧流体は、第１の方向にピストン８０１を押すように適合され、液圧流体が封止空間８０６から出口８１０を通して吸い込まれると、真空が生じる。ピストン８０１は、接触点８０７でスリーブ８０２と接触しており、接触点８０７はここでは、スリーブ８０２とピストン８０１の間の領域８０７である。接触領域８０７はセラミック材料から作ることができ、それによって、埋込み可能なデバイスが心臓の速度で動作しなければならないことによって生じる摩耗により良好に耐えるように適合することができる。例えば液圧ポンプを使用して、液圧流体を加圧することができる。いくつかの実施形態によれば、システムは空気圧システムであり、その場合、埋込み可能なデバイスは、空気圧ポンプによって圧縮された気体によって動力供給される。さらに他の実施形態（図示せず）では、ピストン８０１は、図８９ａの実施形態によく似ているばね部材８０５を用いて逆方向に動かされるように適合される。これは、ピストン８０１とスリーブ８０２が非常に高い圧力に対して封止するように非常にきつく嵌合された場合、真空によって作用する力が制限されるため、必要とされる可能性がある。

図９０は、心臓機能を補助する埋込み可能なデバイスが埋込まれたヒト患者の側面図を断面で示す。心臓Ｈは、心膜Ｐ内に位置する。心膜Ｐは心嚢であり、その中に心臓Ｈが位置する。心膜Ｐは、横隔膜Ｄ上に位置し、横隔膜Ｄに固定され、胸部と腹部を分離する。埋込み可能なデバイスは、患者の胸骨２５０に固定されたプレート２４２に心臓接触器官２を接続する接続アーム２４４を備える。他の実施形態によれば、プレート２４２または固定アーム２４４は、患者の少なくとも１本の肋骨または少なくとも１つの脊椎骨に固定することができる。図９０の実施形態によれば、心臓支援デバイスは、心臓Ｈの外側の部分に力を作用させることによって心臓を圧迫するように適合されたデバイスであるが、他の実施形態では、心臓支援デバイスは、人体構成骨の一部に同じように固定された人工心臓またはＬＶＡＤデバイスとすることができる。

心臓は、横隔膜Ｄの上面に位置する。心膜Ｐは、心臓Ｈを密閉する３層の嚢である。線維性心膜である外層は、下では横隔膜Ｄに付着し、上では心臓Ｈに出入りする大血管の根元に結合される。

横隔膜Ｄのうち心臓Ｈが位置する領域内で、開口を生じさせて隔膜接触部５０１を配置することによって、心膜Ｐの外側から実際に胸腔に入らずに、心膜Ｐへのアクセスを得ることが可能になる。いくつかの実施形態によれば、隔膜接触部５０１はグロメットである。胸腔内の圧力は、腹腔内の圧力とは幾分異なり、とりわけ、心膜Ｐの外側から胸腔に入らずに、心臓Ｈに係合する心臓ポンプ・デバイスを腹腔内に配置された動作デバイスへ接続するとより有利になる。

図９１は、心臓機能を補助する埋込み可能なデバイスが埋込まれたヒト患者の側面図を断面で示す。ねじ２４３を使用して脊柱の脊椎骨に固定されるプレート２４１に、接続アームが固定されるが、ポップ・リベット、接着剤、または固定ワイアなどの代替の締付け手段も同等に考えられる。接続アームは、心臓支援デバイスを動作させるように適合された動作デバイス５７を固定させている。動作デバイスからは、接続部材２４４のうち力伝達部材５０２である別の部分が、図で前方および上方へ延びる。力伝達部材５０２は、動作デバイス５７から心臓と接続して配置された心臓接触器官２へ力を伝達するように適合される。力伝達部材５０２は、隔膜接触部５０１を通して力を伝達する。この場合、隔膜接触部５０１は、横隔膜Ｄと接触して配置されたグロメット５０１であり、それによって横隔膜Ｄの腹部側から横隔膜Ｄの胸部側への開口を維持するのを補助する。他の実施形態では、隔膜接触部は除かれ、それによって力伝達部材５０２（または隔膜通過部）が、横隔膜Ｄを通して力を伝達し、隔膜接触部を通過しないで横隔膜Ｄ内の開口を通過する。

動作デバイス５７は、機械的力、液圧力、空気圧力を生じさせるように適合された動作デバイスとすることができ、次いでこれらの力は、力伝達部材５０２によって伝達される。他の実施形態では、電池などのエネルギー供給部が腹部内に配置され、人体構成骨の一部に固定される。次いで電気エネルギーは、横隔膜Ｄ内の開口を維持するのを補助する隔膜接触部５０１を通して横隔膜Ｄを通過する電気リードを通して伝達される。他の実施形態では、電気エネルギーは、隔膜接触部を通過しないで横隔膜Ｄ内の開口を通して横隔膜Ｄ内の開口を通して伝達される。

図９２は、心臓機能を補助する埋込み可能なデバイスが埋込まれたヒト患者の側面図を断面で示す。接続部材２４４が、動作デバイス５７を患者の肋骨２５１へ、前記肋骨２５１に固定されている固定プレート２４２を通して接続する。動作デバイス５７は、前記動作デバイス５７と心臓Ｈと接触するように適合された心臓接触器官２との間に配置された力伝達部材５０２を動作させるように適合される。力伝達部材５０２は、隔膜接触部５０１を通して力を伝達するように適合される。隔膜接触部５０１は、横隔膜Ｄ内に配置され、横隔膜Ｄおよび心膜Ｐ内で開口を維持するのを補助する。これについて、図９１を参照してさらに説明する。ここでは固定プレート２４２は肋骨２５１の外側に配置されているが、固定プレート２４２が内側に配置されることも同様に考えられる。例えば固定プレート２４２は、肋骨２４２の外側の皮質、肋骨２５１の内側の皮質、肋骨２５１の内側と外側の両方の皮質にプレート２４２を固定させるように適合できるねじを使用して肋骨２５１に固定することができ、あるいは貫通する実施形態では、したがってねじは、例えばナットおよびボルト構成、または肋骨２５１の内側もしくは外側に配置されたねじ山をもつ第２のプレートによって、肋骨２５１を締め付ける。

図９３ａは、心臓機能を補助する埋込み可能なデバイスが埋込まれたヒト患者の側面図を断面で示す。図９３ａの実施形態では、胸骨２５０の内側に固定プレート２４２が固定される。接続アーム２４４に接続アーム２４４が固定され、第１の隔膜接触部５０１ｂを通して横隔膜Ｄを貫通する。接続アーム２４４は、力伝達部材５０２を動作させる動作デバイス５７を固定させ、力伝達部材５０２は、第２の隔膜接触部５０１を通して横隔膜Ｄを通り、患者の心臓Ｈと接触するように適合された心臓接触器官２を備える心臓支援デバイスへ力を伝達する。第２の心臓接触部５０１は、横隔膜Ｄおよび心膜Ｐ内で開口を維持するのを補助する。これについて、図９１を参照してさらに説明し、隔膜接触部５０１、５０１ｂおよび力伝達部材５０２について、図１０１〜１０７を参照してさらに説明する。

図９３ｂは、心臓機能を補助する埋込み可能なデバイスが埋込まれたヒト患者の側面図を断面で示す。図９３ｂの実施形態では、胸骨２５０の外側または腹側に固定プレート２４２が固定される。次いで接続アーム２４４は、胸骨に沿って患者の腹部内へ進み、湾曲して腹部内へ進み、横隔膜Ｄのうち心膜Ｐが位置する区間まで延びて横隔膜Ｄに固定される。動作デバイス５７からは、力伝達部材５０２が隔膜接触部５０１を通して横隔膜Ｄを貫通する。心臓２と接触している心臓接触器官２は、心臓の外側の部分に力を作用させることによって心臓のポンプ機能を補助するように適合された心臓支援デバイスの一部である。この実施形態により、心膜Ｐの外側から胸部に入らなくても、動作デバイス５７および心臓支援デバイスを腹部内に固定することができる。これにより、胸部と腹部を分離することが可能になる。これは他の態様の中でも、胸部と腹部には圧力の差が存在するため有利である。

図９４は、患者の横隔膜Ｄ内に開口を生じさせて維持する手術または腹腔鏡による方法を示す。この方法は、横隔膜Ｄ内に切開部５０３を生じさせ、それによって横隔膜Ｄ内に開口５０３を生じさせるステップと、横隔膜Ｄと接触して隔膜接触部５０１を配置し、それによって横隔膜Ｄ内に生じた開口５０１を維持するステップとを含む。図９４の実施形態によれば、横隔膜Ｄ内の開口５０３は、横隔膜Ｄのうち心膜Ｐが位置して固定される区間内に作られ、開口は患者の心膜Ｐ内まで続き、腹部から心膜Ｐ内に到達する開口を生じさせ、それによって前記開口５０３を通して心臓Ｈと接触して要素を配置できるようにする。図９４は、心臓支援デバイスのうち、心臓接触器官２と、接続アーム２４４と、固定プレート２４２と、固定プレート２４２を固定するねじ２４３とを備える区間をさらに示す。接続アーム２４４は、横隔膜Ｄ内で開口を維持する隔膜接触部５０１を通して心臓支援デバイスを人体構成骨の一部へ固定させるように適合されるように湾曲している。

図９５は、胸部内で心膜Ｐ内に位置する心臓Ｈが横隔膜Ｄの一区間上に位置してそこに固定されていることを示す患者の側面図を示す。図９５は、胸部５０６内で切開部を通して心臓支援デバイスを配置する方法を示す。心臓支援デバイスは、固定プレート２４２、接続アーム２４４、および心臓接触器官２を備える。図９４および９５の手術方法は、手術による方法または腹腔鏡による方法として実行することができ、これらの方法のステップは、それぞれ胸部および腹部内に配置されたトロカールによって実行される。

図９６は、横隔膜Ｄのうち心膜Ｐが位置し固定される区間内の横隔膜Ｄおよび心膜Ｐの一部の拡大図を示す。隔膜接触部５０１は、横隔膜Ｄおよび心膜Ｐ内で開口を維持するのを補助している。隔膜接触部５０１はグロメット状の構造であり、隔膜接触部５０１のうち横隔膜Ｄの腹部側から横隔膜Ｄの胸部側への開口を画定する部分から凸部５０７が延びる。凸部５０７は、横隔膜Ｄおよび心膜Ｐ内の開口の縁部を締め付け、それによって隔膜接触部５０１を横隔膜Ｄおよび心膜Ｐに固定するのを補助する。

図９７ａは、心臓Ｈの外側に力を作用させることによって心臓のポンプ機能を補助するように適合された心臓支援デバイスの一実施形態を示す。心臓Ｈは心膜Ｐ内に位置し、心膜Ｐは、横隔膜の一区間で横隔膜Ｄ上に位置して固定される。図９７ａは、動作デバイス５７が患者の腹部内に配置される一実施形態を示す。力伝達部材５０２は、第１および第２の部分を備える。第１の部分は動作デバイス５７に接続され、動作デバイス５７は、腹部の環境から動作デバイス５７を保護するように適合された動作デバイス封止容器５１８内に配置される。力伝達部材５０２の第２の部分は、心膜Ｐ内に配置された心臓支援デバイスの力導入区間５１７に接続される。力導入区間は、力伝達部材５０２によって供給される力を、枢転可能な結合部５１５で２つの力伝達部材５０２ａおよび５０２ｂに接続された２つのアーム５１６へ伝達する。心臓接触器官５０２ａ、ｂは、心臓Ｈの腹側および背側で心臓Ｈと接触し、心臓Ｈに力を作用させて心臓Ｈのポンプ機能を補助するように適合される。

力伝達部５０２は、横隔膜Ｄのうち心膜Ｐが位置し横隔膜Ｄに固定される区間で、横隔膜Ｄを通して力を伝達するように適合される。横隔膜Ｄおよび心膜Ｐ内の開口は、心膜Ｐおよび／または横隔膜Ｄに接続および固定されるように適合された隔膜接触部５０１によって維持される。

図９７ａに示す動作デバイスは、図７および８を参照してさらに開示した磁気動作デバイスであるが、動作デバイスが電気モータ、サーボ・モータ、液圧モータ、または空気圧モータであることも同様に考えられる。動作デバイスは、機械的な回転力および／または機械的な平行移動力および／または機械的な偏心回転力を生じさせるように適合することができる。

図９７ｂは、図９７ａに示す実施形態の要素を備える埋込み可能な心臓支援デバイスの一実施形態を示す。図９７ｂの実施形態は線維性組織運動構造５６０をさらに備え、線維性組織運動構造５６０は、埋込み可能なデバイスが患者内に埋込まれたしばらく後に線維性組織運動構造５６０上で線維性組織が成長し始めた後でも力伝達部材の運動を可能にするために、凸部５６１および凹部５６２をもつベローズ状の弾性部材である。線維性組織運動構造５６０は、患者の腹部内に配置された動作デバイス封止容器５１８に固定され、横隔膜Ｄ内で開口を維持するのを補助する隔膜接触部に固定される。心臓支援デバイスと腹部内に配置された動作デバイス容器５１８との間に配置された力伝達部５０２は、動作デバイス５７と接続された第１の部分５６３と、心臓支援デバイスと接続された第２の部分５６４とを備える。第１の部分５６３および第２の部分５６４は、患者の呼吸によって生じる体内の運動を補償する呼吸運動補償器を構成する。呼吸運動補償器は、伸縮機能によって伸縮可能である。第１の部分５６３には案内ピン５６５が固定され、第２の部分５６４内の溝内に配置され、それによって呼吸運動補償器は、患者の呼吸によって生じる体内の運動を補償するように伸縮する能力を維持しながら、トルク／回転力の伝達を可能にする。図９７ｂは、接続アーム２４４および固定プレート２４２を備える固定部材をさらに示す。固定部材は、胸骨の外側または少なくとも１本の肋骨に埋込み可能なデバイスを固定させるように適合されるが、固定部材が胸骨の外側または少なくとも１本の肋骨に埋込み可能な心臓支援デバイスを固定できるように適合される実施形態も同様に考えられる。呼吸運動の補償が機能できるようにするために、アーム５１６ａ、ｂは隔膜接触部５０１に対して枢転可能に構成され、動作デバイス容器５１８に対して動くことができる。

図９７ｂは、患者の心膜Ｐから流体を排出する心膜ドレナージ・デバイスをさらに示す。ドレナージ・デバイスは、第１の区間９８０および第２の区間９８１を含む導管を備える。第１の区間９８０の一部分は、心膜Ｐの内側で流体を受け取るように適合される。導管の第２の区間９８１は、患者の心膜Ｐの外側に位置決めされて、心膜Ｐから受け取った流体を第２の区間９８１の少なくとも一部分を通して排出できるように適合される。

図９７ｂの実施形態の心膜ドレナージは、患者の心膜Ｐから患者の腹部へ流体を動かすように適合されるが、他の実施形態では、ドレナージ・デバイスが心膜Ｐから体内の任意の他の位置へ流体を動かすように適合されることも同様に考えられる。第２の区間９８１は、排出された流体を収集する埋込み可能な容器９８３、または流体を患者の腹部内へ排出する排出部材に接続することができる。

図９７ｃは、図９７ｂを参照して開示した呼吸運動補償器の代替実施形態を示す。この代替実施形態は、第１の部分５６３の球状の接続部の周りで運動を可能にする。この接続部は、複数の方向に動く能力を維持しながらトルクの伝達を可能にするために、第２の部分５６４内の対応するスプライン５６６内に配置されるように適合されたスプライン５６５を備える。図９７ｄは、第１の部分５６３が第２の部分５６４内で傾斜したときの呼吸運動補償器を示す。

図９８は、図９７ａを参照して開示した心臓支援デバイスの要素を備える埋込み可能な心臓支援部を示す。図９８の心臓接触器官５０２ａ、ｂは、心臓Ｈに力を作用させるように適合された液圧または空気圧クッション１７１をさらに備える。液圧または空気圧クッション１７１は、心臓Ｈのうち力が作用される領域を変えるように変更することができる。これらのクッションは、ある容積を有するチャンバを備え、その容積の寸法は、埋込み可能な心臓支援デバイスが患者内に埋込まれた後、各クッションが心臓Ｈに作用する力に影響を及ぼすように個々に変更できるように適合される。液圧または空気圧クッションは、患者の腹部内に配置されるように適合されたこの実施形態によれば、埋込み可能な液圧または空気圧システム５１９を使用して変化されるように適合された容積を有する。液圧または空気圧システムは複数の導管５１４を備え、この実施形態によれば導管５１４は、第１の心臓接触器官５０２ａおよび第２の心臓接触器官５０２ｂのクッション１７１の運動を可能にするために２つの区間５１４ａ、ｂに分離する。この実施形態によれば、液圧または空気圧導管５１４は、隔膜接触部５０１によって維持されるように適合された横隔膜Ｄ内の開口を通して力を伝達するように適合される。したがって図９８の実施形態では、隔膜接触部は、機械的力伝達部材５０２と液圧空気圧力伝達部材の両方が隔膜接触部５０１を通過できるように適合される。他の実施形態（図示せず）では、埋込み可能な心臓支援デバイスは、患者の腹部内に配置されるように少なくとも部分的に適合された電気システムと、埋込み可能な心臓支援デバイスのうち患者の胸部内に配置された部分との間で電気エネルギー、電気制御信号、またはセンサ入力を伝達するように適合された電気リードとを備える。本明細書の実施形態のいずれかによる心臓支援デバイスは、入力を提供する１つまたは複数のセンサ５９８をさらに含むことができる。これは、本明細書の実施形態のいずれかでは、例えば心臓の鼓動、血圧、血流、心臓の電気活動、温度、時間、または飽和、ナトリウム、赤血球、白血球、および／もしくはトロンボサイツ（ｔｒｏｍｂｏｃｙｔｅｓ）などの血液の内容に関する変量に関する信号とすることができる。本明細書の実施形態のいずれかによる心臓支援デバイスは、ペース・メーカ信号など、心臓の鼓動を制御する電気信号を供給する少なくとも１つの電極をさらに装備することができる。センサ信号を取り扱う付勢システムまたは制御ユニットは、患者の腹部内に配置されるように適合することができる。

図９９ａは、心臓支援デバイスが複数の液圧クッション１７１ａ〜ｅを制御する液圧システムを備える一実施形態における埋込み可能な心臓支援デバイスを示す。液圧システムは、埋込み可能な注入ポート・ユニット５２７を備える。注入ポート・ユニット５２７は複数のチャンバ５２４ａ〜ｅを備え、チャンバ５２４ａ〜ｅはそれぞれ、チャンバ５２４ａ〜ｅ内へ流体を注入する注入部材５３０に取り付けられた針５２９によって貫通されるように適合された貫通可能な自己封止膜５２８ａ〜ｄである壁区間を備える。針は、例えば皮下埋込みによって人間の組織５２５に固定された挿入ガイド５２６を通して挿入される。次いで針は、壁区間５２８ａ〜ｄの１つまたは複数を通して挿入され、特有のチャンバ５２４ａ〜ｅ内へ流体を注入し、それによって、導管５１４ａ〜ｅを通して接続されることにより特有のクッション１７１ａ〜ｅに影響を及ぼす。図９９ａに示す実施形態では、複数の導管を束ねて導管束５３１にする。

針５２９上の位置、すなわちどのチャンバ５２４ａ〜ｅ内に流体が注入されるかは、例えば誘導によって特有のチャンバ５２４ａ〜ｅ内で針５２９の存在を感じるセンサのシステムによって制御することができる。センサのシステムは、流体をシステム内へ注入する医師へ信号を無線で伝送するように適合することができる。このシステムは、特有のチャンバ５２４ａ〜ｅへ注入される液圧流体の量を感知し、それによって各クッション１７１ａ〜ｅがどれだけ影響を受けたかを感知するセンサを備えることがさらに考えられる。

図９９ｂは、図９９ａを参照して説明した注入ポート・ユニットの代替設計を示す。ここでは注入ポート・ユニットは、互いに隣接して配置された複数のチャンバ５２４ａ〜ｅを有し、それによって針は、特有のチャンバ５２４ａ〜ｅに到達するのにいくつかの壁部分を貫通する必要がない。

図９９ｃは、埋込み可能な心臓支援デバイスへ力を供給する液圧システムの一実施形態を示す。この液圧システムはシリンダ９０４を備え、シリンダ９０４内にピストン９０５が配置され、したがってピストン９０５の２つの側面に、第１のチャンバ９０６ａおよび第２のチャンバ９０６ｂが存在する。ピストン９０５は、液圧または空気圧流体Ｆを使用してチャンバ９０６ａ、ｂが加圧されるのに応答して、前記シリンダ９０４内を動くように適合される。このシステムは、２つのチャンバ９０６ａ、ｂへ液圧または空気圧流体Ｆを伝達する第１の導管９０７ａおよび第２の導管９０７ｂをさらに備える。

２つのチャンバ９０９および９１０が液圧または空気圧流体Ｆを含む。第１のチャンバ９０９は、高圧チャンバであるように適合され、高い圧力を有する流体Ｆを保持するように適合される。この圧力は、チャンバ膜の後ろに閉じ込められている加圧気体９１１によって維持され、それによってチャンバ９０９内の流体に圧力を作用させる。流体は、２つの状態を有するバルブ９０８へ輸送される。バルブの第１の状態では、バルブは、第１の高圧チャンバから第２のシリンダ・チャンバ９０６ｂへ流体を案内して、シリンダ９０５を図で上方へ押す。この状態では、バルブはまた、第１のシリンダ・チャンバ９０６ａからの流体を導管９０７ａ内へ押し入れ、バルブを通して低圧チャンバ９１０内へ押し入れることができる。次いでこの流体は、導管の第１の部分９１３と第２の部分９１２の間に配置されたポンプ９１５を使用して、高圧チャンバ９０９へ汲み上げられる。導管上には、ポンプ９１５の電源を切ったときでも高圧チャンバ９０９内の圧力を高いまま維持できるチェック・バルブ９１４がさらに配置される。バルブ９０８の第２の状態では、流体は、高圧チャンバ９０９から導管９０７ａを通して第１のシリンダ・チャンバ９０６ａ内へ案内され、それによってシリンダを図で下方へ押す。それによって第２のシリンダ・チャンバは、第１のシリンダ・チャンバ９０６ａに対して記載したものと類似の手順で空になり、流体は低圧チャンバ９１０へ進む。シリンダ９０５は、図９９ｃに開示のように心臓接触器官９０２へ直接、または中間部分を介して、力を伝達する棒９０３に接続される。このシステムは、システムを補充または較正する注入ポート９１７をさらに備える。注入ポート９１７は、皮下に埋込まれ、身体９１８の組織に固定され、導管９１６によって低圧チャンバ９１０に接続される。

図９９ｃを参照して開示したシステムの機能によって、システムは、加圧流体Ｆを２方向に使用してシリンダ９０５を動かし、それによって心臓接触器官９０２を動かすことができ、それによって真空による動作がシステムにもたらす力の制限をなくす。

図９９ｄは、図９９ａのシステムと類似の機能をもつ液圧システムを示す。気体圧力９１１を含む高圧チャンバ９０９が、導管９２１を通してバルブと接触している流体Ｆを押す。バルブ９２０は、心臓のうち力が作用する領域を変更するために、心臓接触器官と接続された複数のピストン９２２と接続された複数の導管９１９へ流体を誘導するように適合される。これらのピストンは、プレート９２３上に配置される。

９９ｅは、図９９ｄのシステムと類似の機能をもつ閉鎖システムを示す。第１のシリンダ９３２および第１のピストン９３１をもつ第１のシリンダ・システム９３０は、第１の導管９３３を通してバルブ９３４へ流体を押すように適合される。バルブは、導管を選択して第１のシリンダ・システム９３０によって加圧流体からくる力を誘導するように動作できるように適合される。これらの導管は、第１のシリンダ・システム９３０からの力を受け取り、かつ／または力を再び第１のシリンダ・システム９３０へ伝送するように適合されたいくつかのシリンダ・システム９３６に接続される。第１のシリンダ・システム９３０は、図３７を参照して開示したようにシステムに動力供給するための動作デバイスに接続されるように適合することができる。図９９ｅを参照して説明した機能によって、選択バルブ９３４を使用して１つの位置からいくつかの他の位置へ力を伝達する完全に埋込み可能なシステムが開示される。

図１００は、図９７を参照して開示した実施形態に類似の埋込み可能な心臓支援デバイスを開示する。大きな違いは、心臓支援デバイスが液圧システム５１９ｂによって完全に液圧で動作されることである。液圧システム５１９ｂは、腹部内に配置され、横隔膜内の開口を通り、横隔膜Ｄ内で開口を維持するのを補助するように適合された隔膜接触部５０１を通して力を伝達するように適合された導管５１４に接続される。導管は、結合部５１５で心臓接触器官５０２ａ、ｂに枢転可能に接続されたアーム５１６によって心臓Ｈに力を作用させるために、液圧力を機械的力へ変換させるように適合された力導入区間５１７へ力を伝達する。液圧または空気圧システム５１９ｂは、力を生じさせる液圧または空気圧ポンプを備えることができる。このシステムは、体外から非侵襲的に動力供給または制御することができる。

図１０１ａ〜ｄは、本出願全体にわたっていくつかの実施形態で開示した隔膜接触部の一実施形態を示す。図１０１ａの隔膜接触部は、力伝達部材または隔膜通過部の挿入を可能にするために開放されるように適合された隔膜接触部である。隔膜接触部は、横隔膜内に生じる開口の縁部に係合するように適合される外側区間５０９を含む。横隔膜の縁部５０７は、横隔膜を締め付けることができ、それによって隔膜接触部を横隔膜および／または心膜に固定するのを補助することができる。隔膜接触部は、開口の一方の部分内の凸部５１０および開口の他方の部分内の凹部５１１を用いて閉鎖することができる。凸部および凹部は整合し、それによって隔膜接触部の機械的な固定を供給する。図１０１ｂは、閉鎖状態で開放することが可能な隔膜接触部を示す。隔膜接触部の内側表面５０８は、いかなる力伝達部材または隔膜通過部も損傷しないように滑らかである。内側表面５０８は、力伝達部との直接接触が生じさせる摩耗により良好に耐えるセラミック材料などの耐久性の高い材料から作ることができる。

図１０１ｃは、隔膜接触部が固体リングであり、開放できる機能をもたない隔膜接触部の一実施形態を示す。この隔膜接触部はグロメットに類似しており、基本的に同じ機能を有する。図１０１ｄは、固体リングを断面で示す。

図１０２は、力伝達部材５０２が横隔膜の腹部側から横隔膜の胸部側へ力の伝達を可能にするように隔膜接触部内に配置されたときの一実施形態における隔膜接触部を示す。

図１０３は、横隔膜の腹部側から横隔膜の胸部側へ機械的力を伝達するように隔膜接触部内に２つの力伝達部材５０２ａ、ｂが配置される一実施形態における隔膜接触部を示す。図１０３に示す実施形態によれば、力伝達部材５０２ｂは平行移動または往復運動力を伝達するように適合され、力伝達部材５０２ａは回転力を伝達するように適合される。

図１０４は、力伝達部材５０２が隔膜接触部５０１に対して封止され、それによって胸腔から腹腔を封止するように適合された一実施形態における隔膜接触部内に配置された力伝達部材５０２を示す。これは、腹腔と胸腔には圧力の差が存在しうるため有益である。封止は、接触点５１３で生じる。接触点５１３の表面は、隔膜接触部５０１と力伝達部材５０２の間の一定の接触によって生じる摩耗に耐えるために、セラミック材料などの摩耗に耐える耐久性の高い材料から作ることができる。

図１０５は、横隔膜の腹部側から横隔膜の胸部側へ液圧力の伝達を可能にするために隔膜接触部内に導管５１４が配置される一実施形態における隔膜接触部を示す。

図１０６は、機械的力を伝達する１つの力伝達部材５０２および液圧力を伝達する１つの力伝達部材５１４が隔膜接触部内に配置される一実施形態における隔膜接触部を示す。

図１０７は、力伝達部５０２が横隔膜Ｄ内に配置され、隔膜接触部５０１を使用しない一実施形態を示す。したがって力伝達部は、横隔膜Ｄ内で開口を維持するのを補助するように適合される。力伝達部材５０２は、横隔膜Ｄ内の開口内に配置されたときに横隔膜Ｄと接触するように適合することができ、それによって横隔膜Ｄに対して摺動しながら腹腔から胸腔へ力を伝達する。

図１０８ａは、心臓に力を作用させるように適合された心臓支援デバイスの一実施形態を示す。心臓支援デバイスは固定プレート２４２を備え、固定プレート２４２は、プレート２４２内の固定孔６１０内に配置されたねじによって人体構成骨の一部にデバイスを固定することを可能にする。プレート上には、心臓に力を作用させるように適合された心臓接触器官６０２ａ、ｂを動作させるために、磁気動作デバイス６００が取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、心臓接触器官６０２ａ、ｂは液圧または空気圧クッションであり、これらの機能については、本明細書の他の図を参照して説明している。第１のアーム６１６ａが、動作デバイス６００を備える部分をヒンジ６０４で留めた第２のアーム６１６ｂへ接続し、それによって第１のアーム６１６ａに対する第２のアーム６１６ｂの運動を可能にする。第１の心臓接触器官６０２ａは、心臓に作用する力の位置を変更するために第１の心臓接触器官６０２ａの運動を可能にするように適合されたプレート６１５に動作可能に取り付けられる。このプレートは、プレート６１５とプレート６１５を動作させるように適合されたモータ６１２との間のギア接続６１４、６１３によって動作可能である。心臓に力を作用させることは、動作デバイス６００が駆動部材と接続され、駆動ワイア６２１が固定された固定点６０９の偏心回転運動を実行し、それによって第２のヒンジで留めたアーム６１６を引くことによって実行され、それによって心臓に力を作用させる運動を生じさせる。心臓支援デバイスは、この構造によって、心臓収縮に続いて心臓の筋肉に力を周期的に作用させて心臓の筋肉に力をかける。

図１０８ｂは、埋込み可能な心臓支援デバイスを第２の図で示し、心臓支援デバイスおよび心臓接触器官の位置を変え、それによって心臓に作用する力の位置を心臓の第１の領域から心臓の第２の領域へ変えるように適合された運動機能を開示する。動作デバイスは、固定プレート２４２に対して心臓ポンプ・デバイスの平行移動運動を生じさせるギア機能６０８に影響を及ぼすように適合された第１のモータ６０５を備える。埋込み可能なデバイスは、固定プレート２４２に対して心臓ポンプ・デバイスの回転運動を可能にするように適合されたユニット６０７をさらに備える。位置を固定するために、動作デバイスは、心臓に力を作用させるための特有の位置に心臓支援デバイスをロックするロック部材６０６をさらに備える。ユニット６０７は、動作ワイア６２１を引いて心臓に作用する力を生じさせる偏心回転固定点６０９を回転させるように適合された動作デバイスをさらに備える。この実施形態によれば、アームには、ばね６０３によって外方方向に負荷がかけられ、ばね６０３は、動作ワイア６２１がアーム６１６ａ、ｂをともに引いた後、アーム６１６ａ、ｂを引き離す。システム全体は、例えば遠隔制御装置を用いて、体外から非侵襲的に制御されるように適合することができる。このときシステムは、例えば無線伝達を用いて、デバイスの位置および動作に関するフィードバックを体外へ送るセンサ機能を有することができる。放射線的に高密度の材料から目盛り６１１を作り、したがって放射線的画像上で目盛りを読み取れるようにすることも考えられる。

図１０９は、動作デバイスをさらに詳細に示す。動作デバイスは、第１の表面を有する第１の部分６４０と、第２の表面を有する第２の部分６４１と、第３の表面を有する第３の部分６４２とを含む。第２の部分は、第２および第３の部分に対して移動可能である。第１、第２、および第３の表面は、少なくとも部分的に互いに当接するように適合される。第１の部分は、駆動ワイア６２１との接続によって、心臓の外側の部分に力を間接的に作用させる。第１、第２、および第３の表面は、実質上平行である。第２の部分は磁石１５を備え、第１および第３の部分はコイル１４を備え、コイル１４に連続して付勢することによって、第２の部分の移動が生じる。この移動からの力は、駆動ワイア６２１が固定された偏心回転固定部材６０９を備える偏心駆動部材と接続されたギア・システム６４３、６４４を通して、ダイブ（ｄｉｖｅ）・ワイアへ伝達される。

図１１０は、第２のプレートが取り外されたときのコイル１４を備える第１の部分６４０を示すが、この図はまた、第２のプレートが取り外されているが、第２のプレートからの磁石１５を示す。

図１１１は、それぞれ心臓Ｈの腹側および背側に力を作用させるように適合される２つの心臓接触器官７０２を備える心臓支援デバイスの一実施形態を示す。心臓接触器官７０２は、結合部７１２で枢転可能に構成される。心臓接触器官７０２の１つの表面は、第１のギア・システム７１８との接続によって、動作デバイス７１０によって動作される偏心回転駆動部材７１１と接触しており、第１のギア・システム７１８は、動作デバイス７１０から力伝達部材７２０へ、そして偏心回転部材７１１に密接に接続された第２のギア・システム７１４へ力を伝達する。偏心回転部材および／または偏心回転駆動部材に接触する心臓接触器官の表面は、偏心回転部材７１１と心臓接触器官の一定の接続によって生じる摩耗に耐えるように、セラミック材料などの耐久性のある材料から作ることができる。埋込み可能な心臓支援デバイスのポンプ・デバイスは、デバイス７０６に接続されたアーム７０５にヒンジで留められ、それによって、固定プレート７０８に沿って心臓ポンプ・デバイスの運動を可能にする。固定プレート７０８は、固定プレート７０８を人体構成骨の一部に固定させる２つの固定部材７０４を備える。システム全体は、例えば遠隔制御装置を用いて、体外から非侵襲的に制御されるように適合することができる。このときシステムは、例えば無線伝達を用いて、デバイスの位置および動作に関するフィードバックを体外へ送るセンサ機能を有することができる。

図１１２ａは、図１１１を参照して示すデバイスに類似の心臓支援デバイスの一実施形態を示す。しかし、図１１ａによるデバイスは、横隔膜Ｄのうち心膜Ｐが位置して固定される領域内で腹部から心膜Ｐに入るように適合される。この配置方法により、患者の胸部に入らずにデバイスの配置を可能にし、手順を容易にする。このデバイスは、固定アーム７４２を通して人体構成骨の一部に固定され、固定アーム７４２は、患者の腹部内に配置された動作デバイス７４１を支持する。動作デバイス７４１は、リンク部分７１０に接続された力伝達部材７４０を通して力を伝達し、リンク部分７１０には、２つの力伝達部材７２０が取り付けられる。デバイスは、横隔膜Ｄおよび心膜Ｐに固定された隔膜接触部５０１によって維持されている横隔膜Ｄ内の開口を通して進むように適合される。

図１１２ｂは、図１１２ｂのデバイスを折り畳まない状態で示す。動作デバイス７４１は、接続アーム７４２を用いて固定プレート７０８に固定され、この実施形態によれば、接続アーム７４２は、固定プレート７０８に対して心臓支援デバイスの位置を変えるように、位置動作デバイス７０６を用いて動作可能である。図９７ｂを参照して開示した呼吸運動補償器、心膜ドレーン、および線維性組織運動構造など、他の実施形態の特徴も同様に重要であり、図１１２ａ、ｂの実施形態に含むことができる。

図１１３は、１）人体構成骨の一部を切開するステップと、２）骨に固定部材を固定させるステップであって、固定部材が接続アームと接触して配置される、ステップとを含むことができる手術方法の流れ図を示す。この外科的手順の一実施形態では、方法は、３）横隔膜内に開口を生じさせるステップと、４）横隔膜内の開口を通して接続アームを胸部内へ挿入するステップとをさらに含む。この隔膜の手法により、外科医は、胸部を開かずに胸部の心膜内に心臓支援デバイスを配置することができる。この方法は、胸部内に配置された心臓支援デバイスを動作させるために、患者の腹部内に動作デバイスを配置して、横隔膜内の開口を通して胸部内へ力を伝達するステップをさらに含むことができる。

上記の詳細な説明では、任意の実施形態または一実施形態の特徴、ならびに任意の方法または方法ステップは、そのような組合せが明らかに矛盾するわけではない場合、任意の形で組み合わせることができることに留意されたい。説明は一般に、方法を実行するように適合された装置／デバイス、ならびにこの方法自体の両方について説明すると見なすべきであることにも留意されたい。

２ａ，２ｂ 心臓接触器官： ３ ポンプ・デバイス； Ｈ 心臓；
９１ 駆動部材； ５７ 動作デバイス； ２４４ 接続アーム；
２４１ 固定部材； ２４０ 人体構成骨。

Claims (123)

1. 心臓の筋肉に外力をかけることによってヒト患者の心臓のポンプ機能を改善する埋込み可能なデバイスであって、
   心臓収縮に続いて周期的に心臓の筋肉に力を作用させて心臓の筋肉に力をかける少なくとも１つの心臓接触器官を備え、
   埋込み可能なデバイスは、前記接触器官によって心臓に作用する力の位置を変更できるように適合され、患者に埋込まれた後においては力の作用する領域を心臓の第１の領域から心臓の第２の領域へと変更することが可能となる、
   ことを特徴とする埋込み可能なデバイス。
2. 心臓接触器官は、少なくとも１つの液圧クッションまたは少なくとも１つの空気圧クッションを備える、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
3. プレートを含み、そのプレート上に少なくとも１つの液圧のまたは空気圧のクッションが配置され、そのプレートは、液圧のまたは空気圧のクッションの位置を変更できるように適合され、それにより、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力の位置を変更し得る、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
4. プレートを含み、そのプレート上に少なくとも１つの液圧のまたは空気圧のクッションが配置され、そのプレートは、プレートに対するクッションの位置を変更して液圧のまたは空気圧のクッションの位置を変更できるように適合され、それにより、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力の位置を変更し得る、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
5. 少なくとも第１および第２のクッションを含み、第１のクッションは第１の容積の第１のチャンバを含み、第２のクッションは第２の容積の第２のチャンバを含み、第１および第２の容積は、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力に影響を及ぼすように個々に変化できるように適合されている、請求項２、３、または４に記載の埋込み可能なデバイス。
6. 心臓に作用する力の位置は、所定数の心拍の後で変更される、請求項１〜４の何れか１項に記載の埋込み可能なデバイス。
7. 心臓に作用する力の位置は、所定時間後に変更される、請求項１〜４の何れか１項に記載の埋込み可能なデバイス。
8. 心臓に作用する力の位置は、センサからの信号受信の後に変更される、請求項１〜４の何れか１項に記載の埋込み可能なデバイス。
9. 少なくとも第１および第２のピストンを備え、第１のピストンは第２のピストンと関連して動き得るようにされ、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、前記ヒト患者の前記心臓に作用する前記力に影響を及ぼすよう変化できるように適合されている、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
10. 少なくとも１つの動作する結合部を含み、その結合部の動作によって、心臓接触器官から心臓に作用する力の位置が、変更される、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
11. 少なくとも第１および第２の動作する結合部を含み、それらの第１および第２の結合部の動作によって、心臓接触器官から心臓に作用する力の位置が、変更される、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
12. 少なくとも第１、第２および第３の動作する結合部を含み、それらの第１、第２および第３の結合部の動作によって、心臓接触器官から心臓に作用する力の位置が、変更される、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
13. 前記結合部は、動作する並進ジョイントまたは枢動ジョイントである、請求項１０、１１、または１２に記載の埋込み可能なデバイス。
14. 心臓の組織壁の少なくとも一部分を、心臓接触器官によって圧迫するように適合され、心臓の前記組織壁の少なくとも一部分を刺激して前記組織壁をさらに圧迫するようにさらに適合されている、請求項１〜１３の何れか１項に記載の埋込み可能なデバイス。
15. 心臓の組織壁の刺激は、電気的刺激を使用して実行することができる、請求項１４に記載の埋込み可能なデバイス。
16. 少なくとも１つ心臓接触器官は、機械的に作動させられる心臓接触器官である、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
17. 前記プレートは、動く動作デバイスを含む、請求項３または４に記載の埋込み可能なデバイス。
18. 前記動作デバイスは、電気的に付勢されている、請求項１７に記載の埋込み可能なデバイス。
19. 前記動作デバイスは、液圧で付勢されている、請求項１７に記載の埋込み可能なデバイス。
20. 前記動作デバイスは、空気圧で付勢されている、請求項１７に記載の埋込み可能なデバイス。
21. 少なくとも１つの液圧または空気圧のクッションは、容積を持つチャンバを含み、その容積は、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力に及ぼす影響を変化させる、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
22. 前記容積は、液圧システムに流体接続されている、請求項２１に記載の埋込み可能なデバイス。
23. 液圧システムに流体接続されているチャンバの容積を変化させる注入ポートが含まれている、請求項２２に記載の埋込み可能なデバイス。
24. 容積をそれぞれ有する複数のクッションを備え、それら複数の容積は、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力に影響を及ぼすように個々に変化できるように適合されている、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
25. 複数の容積に流体接続された液圧システムを備える、請求項２４に記載の埋込み可能なデバイス。
26. 液圧システムは、チャンバの容積を個々に変化させる複数の注入ポートを備える、請求項２５に記載の埋込み可能なデバイス。
27. 液圧システムは、注入ポート・ユニットを備え、その注入ポート・ユニットにはチャンバの容積を個々に変化させる複数の注入ポートが含まれている、請求項２６に記載の埋込み可能なデバイス。
28. 液圧システムを備える、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
29. 少なくとも１つのクッションの容積は、液圧システムを用いて液圧流体をクッションへまたはクッションから移動させることによって変化させられる、請求項２８に記載の埋込み可能なデバイス。
30. 空気圧システムを備える、請求項２に記載の埋込み可能なデバイス。
31. 少なくとも１つのクッションの容積は、空気圧システムを用いてガス流体をクッションへまたはクッションから移動させることによって変化させられる、請求項３０に記載の埋込み可能なデバイス。
32. 少なくとも１つの心臓接触器官は、心臓の筋肉に接触し得る少なくとも１つのピストンを含む、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
33. 少なくとも１つのピストンには、それを動かすための少なくとも１つの液圧駆動ユニットが備えられる、請求項３２に記載の埋込み可能なデバイス。
34. 少なくとも１つのピストンには、それを動かすための少なくとも１つの機械的駆動ユニットが備えられる、請求項３２に記載の埋込み可能なデバイス。
35. 少なくとも１つのピストンには、それを動かすための少なくとも１つの空気圧駆動ユニットが備えられる、請求項３２に記載の埋込み可能なデバイス。
36. 少なくとも１つのピストンは、少なくとも部分的にスリーブ内に置かれている、請求項３２、３３，３４，まはた、３５に記載の埋込み可能なデバイス。
37. 前記少なくとも１つのピストンはプレートに配置され、そのプレートは、埋込み可能なデバイスがヒト患者内に埋込まれた後においては、ヒト患者の心臓に作用する力の位置を変更し得る、請求項３２、３３、３４、または３５に記載の埋込み可能なデバイス。
38. 前記プレートは、作動デバイスを用いて動かされる、請求項３７に記載の埋込み可能なデバイス。
39. 前記プレートは心拍ごとに動かされ、心筋の収縮に続いて、少なくとも１つの動く前記ピストンに短い行程が可能とされて心筋の運動に影響を及ぼす、請求項３８に記載の埋込み可能なデバイス。
40. 前記作動デバイスは、電気的、液圧的または空気圧的に動作するデバイスである、請求項３８に記載の埋込み可能なデバイス。
41. ３つ以上のピストンを含み、すべてのピストンが個々に動いて心筋に作用する力に影響を及ぼすよう適合され、前記力の位置が変更される、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
42. 心臓に作用する力の位置の変更を、非侵襲的に患者の外側から、行えるよう適合されている、請求項４１に記載の埋込み可能なデバイス。
43. 流体のレベルの較正用の注入ポートを備える、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
44. 並進ジョイントは電気的に動作するジョイントである、請求項１２に記載の埋込み可能なデバイス。
45. 電気的に動作する並進ジョイントは、電気的に動作するリニアモータを用いるものである、請求項４４に記載の埋込み可能なデバイス。
46. 枢動ジョイントは電気的に動作するジョイントである、請求項１２に記載の埋込み可能なデバイス。
47. 電気的に動作する枢動ジョイントは、電気的に動作するモータを用いるものである、請求項４６に記載の埋込み可能なデバイス。
48. 前記結合部は、液圧的または空気圧的に動作する、請求項１２に記載の埋込み可能なデバイス。
49. 身体の骨を含む領域への埋込み可能なデバイスの固定を助ける固定要素をさらに含む、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
50. 身体の骨を含む前記領域は、胸骨、少なくとも１本の肋骨、および、少なくとも１つの脊椎骨から選択される、請求項４９に記載の埋込み可能なデバイス。
51. セラミック材料、チタン、ステンレス鋼、シリコーンを主成分とする材料、フッ素重合体から選択される材料から成る、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
52. 心臓接触器官が左室に外力を作用させる、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
53. 心臓接触器官が左心室の2つの異なる側面に外力を作用させる、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
54. 心臓接触器官が右心室に外力を作用させる、請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
55. 心臓接触器官が右心室の2つの異なる側面の外力を作用させる、請求項１に記載の埋込み可能デバイス。
56. 心筋に外力を作用させることによって患者の心臓のポンプ機能を高める方法であって、
    心臓接触器官を、患者に埋込まれた後において、力を作用させる心臓の領域を非侵襲的に変えるように動かし、
    埋込み可能デバイスを、それの心臓接触器官からヒト患者の心臓に力が作用するように、用いる、
    ポンプ機能を高める方法。
57. 心筋に外力を作用させることによって患者の心臓のポンプ機能を高めるため、埋込み可能なデバイスの外科的な配置を、腹腔鏡による胸部へのアプローチを介して実行する方法であって、前記埋込み可能なデバイスには少なくとも１つの心臓接触器官が含まれ、その心臓接触器官は、当該埋込み可能なデバイスが患者に埋込まれた後においては、力を作用させる心臓の領域を変えられるように適合されており、
    − 患者の胸部への針または管のような器具を挿入し、
    − その針または管のような器具を用いて、胸腔を拡大してガスで満たし、
    − 少なくとも２つの腹腔鏡トラカールを患者の身体内に配置し、
    − 腹腔鏡トラカールの１つを介して胸腔へカメラを挿入し、
    − 腹腔鏡トラカールの別の１つを介して切開器具を挿入し、患者の心臓おける意図した配置領域を切開し、
    − 患者の心臓に心臓接触器官を配置し、
    − 動作デバイスを、患者の胸骨，肋骨または脊椎骨に結合させて配置し、その動作デバイスは、心臓接触器官を作動させて心臓に外側から力が周期的に作用さられ得るようになし、
    − 心臓のポンプ機能を高めるため前記埋込み可能デバイスを駆動するエネルギー源に接続し、
    − 心臓接触器官の位置の調整をする、
    ことを特徴とする方法。
58. 調整が非侵襲的に身体の外側から実行される、請求項５７に記載の方法。
59. 心筋に外力を作用させることによって患者の心臓のポンプ機能を高めるため、埋込み可能なデバイスの外科的な配置を、腹腔鏡による胸部へのアプローチを介して実行する方法であって、前記埋込み可能なデバイスには少なくとも１つの心臓接触器官が含まれ、その心臓接触器官は、当該埋込み可能なデバイスが患者に埋込まれた後においては、力を作用させる心臓の領域を変えられるように適合されており、
    − 皮膚を切り、胸部を切開し、
    − 患者の心臓おける意図した配置領域を切開し、
    − 患者の心臓に心臓接触器官を配置し、
    − 胸骨または肋骨または脊椎に結合させて動作デバイスを、心臓接触器官を作動させて心臓に外側から力が周期的に作用させられ得るように配置し、
    − 心臓のポンプ機能を高めるため前記埋込み可能デバイスを駆動するエネルギー源に接続し、
    − 心臓接触器官の位置の調整をする、
    ことを特徴とする方法。
60. 調整が非侵襲的に身体の外側から実行される、請求項５９に記載の方法。
61. 請求項１に記載の埋込み可能デバイスを備えて成る、システム。
62. 手動で、非侵襲的にデバイスを制御する、埋込み可能な少なくとも一つのスイッチを備えて成る、請求項６１に記載のシステム。
63. デバイスが手動で流体リザーバを押圧することによって非侵襲的に調整されるのに適している、液圧接続されている、埋込み可能な流体リザーバを有する液圧デバイスを含む、請求項６１に記載のシステム。
64. 非侵襲的に装置を制御するため、電波式遠隔操作から成る請求項６１に記載のシステム。
65. 電波式遠隔操作は、少なくとも一つの外部信号送信機および／またはレシーバから成り、外部信号送信機によって送られる信号を受信するかまたは外部信号受信器に信号を送るための患者において埋込み可能な内部信号受信器および／または送信器から成る、請求項６４に記載のシステム。
66. 電波式遠隔操作が装置を制御するため、少なくとも一つの無線制御信号を送信する、請求項６４に記載のシステム。
67. 無線制御信号は、周波数の振幅または位相変調信号またはそれらの組み合わせから成る、請求項６６に記載のシステム。
68. 電波式遠隔操作が制御信号を担持するための電磁石の搬送波信号を送る、請求項６６に記載のシステム。
69. 無線エネルギーを有するデバイスの非侵襲的にエネルギーを与えている埋込み可能なエネルギーを消費している構成要素のための無線エネルギー伝動装置から成っている、請求項６４に記載のシステム。
70. 無線エネルギーが音波信号、超音波信号、電磁波信号、赤外線の光情報、可視光情報、紫外線光情報、レーザー光情報、マイクロ波信号、電波信号、Ｘ線放射信号およびγ線のような波信号から成る、請求項６９に記載のシステム。
71. 無線エネルギーが、電界、磁場、複合起電物体および磁場のうちの一つから成る請求項６９に記載のシステム。
72. 制御信号が、電界、磁場、複合起電物体および磁場のうちの一つから成る請求項６６に記載のシステム。
73. 信号がアナログ信号または類似体およびデジタル信号の組合せから成る、請求項６６または７０に記載のシステム。
74. 装置の埋込み可能なエネルギーを消費しているコンポーネントを駆動するための埋込み可能な内部エネルギー源から成っている請求項６１に記載のシステム。
75. 内部エネルギー源が無線モードで移される外部のエネルギー源を含んでいる、請求項７４に記載のシステム。
76. 内部エネルギー源に託すためのエネルギー伝達およびその外側に内部からフィードバック情報に患者のボディを送信するためのフィードバック・デバイスに相関し、フィードバックの情報がセンサによって検出され、測定器で測定される関数パラメタに関する、関数パラメタを検出しているかまたは測定しているセンサまたは測定器から成る請求項７５に記載のシステム。
77. 外側、患者の物理パラメータのうちの少なくとも一つに関しているフィードバック情報およびデバイスに関連した関数パラメタに内部からフィードバックし、患者のボディを送信するためのフィードバック・デバイスから成っている、請求項７４に記載のシステム。
78. センサによって検出される患者の物理パラメータのうちの少なくとも一つに関している情報に応答してデバイスを制御するためのセンサおよび／または測定器および埋込み可能な内部制御装置から更に成っているかまたはセンサによって検出されるかまたは測定器で測定されるデバイスに関連した測定器および関数パラメタで測定される請求項７４に記載のシステム。
79. 物理パラメータが圧力または運動性運動である、請求項７８に記載のシステム。
80. 外部データ伝達者 内部伝達者が外部データ伝達者にデバイスまたは患者に関連したデータを供給し／または外部データ伝達者が内部データ伝達者にデータを供給し、通信している外部データ・コミュニケータおよび埋込み可能な内部データ伝達者から成っている請求項７４に記載のシステム。
81. モーターまたは装置を作動するためのポンプから成る請求項７４に記載のシステム。
82. 装置を作動するための油圧早巻き装置から成っている請求項７４に記載のシステム。
83. 装置を作動するための早巻き装置から成っていて、早巻き装置がその代わりに装置を作動するために必要とされる力を減少させるように設計されたサーボから成る決定された動きのための時間を増加させている請求項７４に記載のシステム。
84. 無線エネルギーがデバイスの動作のための運動のエネルギーを作成するために直接早巻き装置に電力を供給するためにその無線状態において使われる、エネルギー-伝動装置によって送信されている請求項６９に記載のシステム。
85. エネルギーに表版からエネルギー伝達装置によって伝動される無線エネルギーを変換するためのエネルギーを変換させている装置から成っている請求項６９に記載のシステム。
86. 第２の形エネルギーにエネルギー伝達装置によって伝動されるエネルギーを変換する、エネルギー変換デバイスが直接第２の形エネルギーを有する装置の埋込み可能なエネルギーを消費しているコンポーネントを駆動するの請求項８５に記載のシステム。
87. 第２の形エネルギーが直流、拍動性の直流および交流のうちの少なくとも１つから成る、請求項８５に記載のシステム。
88. 第２の形エネルギーが蓄電池に充電するために少なくとも部分的にも使われる、請求項８５に記載のシステム。
89. 第２の形に、以下の内少なくとも一つの磁気エネルギー、運動のエネルギー、音響エネルギー、化学エネルギー、放射エネルギー、電磁エネルギー、写真エネルギー、核エネルギー熱エネルギー、非磁性エネルギー、非運動のエネルギー、非化学エネルギー、非音のエネルギー、非核エネルギーおよび非熱エネルギーから成る、請求項８５に記載のシステム。
90. 少なくとも一つの電圧レベル・ガードおよび／または少なくとも一つの定電流ガードを含む埋込み可能な電気部品から成る請求項７４に記載のシステム。
91. 固有エネルギー・レシーバによって受け取られるエネルギーおよび判定デバイスで測定されるエネルギー収支に基づく、制御装置が外部エネルギー-伝動装置から無線エネルギーの伝達を制御するデバイスの構成要素を消費している埋込み可能なエネルギーのために使用するエネルギーとの間にエネルギー収支を決定するのに適している判定デバイスから成り、エネルギー伝動装置から無線エネルギーの伝達を制御するための制御装置およびそれに対して送信された無線エネルギー、直接デバイスの消費する構成要素を埋込み可能なエネルギーに接続している固有エネルギー・レシーバまたは間接的に調達受信エネルギを受信するための埋込み可能な固有エネルギー・レシーバから成っている請求項６９に記載のシステム。
92. 判定装置がエネルギー収支の変化を検出するのに適していて、制御装置によるシステムは、検出エネルギー収支変化に基づいて無線エネルギーの伝達を制御する、請求項９１に記載のシステム。
93. 判定デバイスが固有エネルギー・レシーバによって受け取られるエネルギーおよびデバイスの構成要素を消費している埋込み可能なエネルギーのために使用するエネルギーの違いを検出するのに適していて、制御装置によるシステムは、検出エネルギー差に基づいて無線エネルギーの伝達を制御する、請求項９１に記載のシステム。
94. エネルギー伝動装置が人体に外部的に配置されるコイルから成り、電気回路は送信された無線エネルギーの電源を変化させるために電気パルスの連続したトレーリングおよび前縁との間に連続してリードすることおよび後縁間の第１の時間的間隔および／または第２の時間的間隔を変化させるために適応した、エネルギー・レシーバが様々な電源を有し、送信された無線エネルギーを受信する、内部的に、無線エネルギー、リードを有する電気パルスおよび後縁を送信するために電気パルスを有する外部コイルを駆動するために接続される人体および電気回路に置かれるために埋込み可能なエネルギー・レシーバから成る、請求項６９に記載のシステム。
95. 電気回路が第１のまたは第２の時間的間隔を変化させることを除いて不変のままであるために、電気パルスを分配するのに適している、請求項９４に記載のシステム。
96. 電気回路は時定数を有して、第１の時定数だけの範囲の第１および第２の時間的間隔を変化させるのに適していて、第１のまたは第２の時間的間隔の長さが多様なときに、コイルの上の送信パワーは多様である、請求項９４に記載のシステム。
97. 無線エネルギーを受信するための埋込み可能な固有エネルギー・レシーバを備え、
    内部第１のコイルを備えるエネルギー・レシーバおよび第１のコイルに接続している第１の電子回路であって、
    無線エネルギーを伝導するための外部エネルギー送信器、外部第２のコイルを備えているエネルギー送信器および第２のコイルに接続している第２の電子回路、エネルギー送信器の外部第２のコイルは、エネルギー・レシーバの第１のコイルによって受け取られる無線エネルギーを伝動する、さらにオン／オフに内部第１のコイルの接続を第１の電子回路に移すための電源スイッチから更に成っているシステムであって、第１のコイルの荷電に関連したフィードバック情報が外部第２のコイルの積荷のインピーダンス変化の形で外部エネルギー送信器によって受け取られるように、電源スイッチがオン／オフに内部第１のコイルの接続を第１の電子回路に移す請求項７７に記載のシステム。
98. 無線エネルギーを受信するための埋込み可能な固有エネルギー・レシーバを備え、
    内部第１のコイルを備えているエネルギー・レシーバおよび第１のコイルに接続している第１の電子回路、そして、無線エネルギーを伝導するための外部エネルギー送信器、
    外部第２のコイルを備えているエネルギー送信器および第２のコイルに接続している第２の電子回路、エネルギー送信器の外部第２のコイルは、エネルギー・レシーバの第１のコイルによって受け取られる無線エネルギーを伝動する、フィードバック・デバイスから成っている請求項７７に記載のシステム
99. エネルギー送信器が得られた共役因子に応答して送信されたエネルギーを制御する、請求項９８に記載のシステム。
100. 外部第２のコイルは第２のコイルの最適設置を確立するために内部第１のコイルに関して移動するのに適していて、共役因子は最大にされる、請求項９８に記載のシステム。
101. 外部第２のコイルがフィードバック情報を判定デバイスにおいて成し遂げるために転送されたエネルギーの量を調整するのに適している、請求項１００に記載のシステム。
102. チャンバに流体を注入するための針によって透過されるのに適している自己気密膜から成る、複数のチャンバから成る単一の、埋込み可能な注入ポート装置。
103. チャンバの量、チャンバのうちの少なくとも2つを定めている各々の前記チャンバ構成壁セクションが共用壁セクションの2つの側にあって共用壁セクションを有する、請求項１０２に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
104. 共用壁セクションは、自己気密膜であることを特徴とする請求項１０３に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
105. 複数のチャンバのうちの2つが第一および第二のチャンバである、第一チャンバによる埋込み可能な注入ポート装置は最低2つの壁セクションで自己気密膜であることから成り少なくとも2つの壁セクションのうちの1つは前記共用壁セクションであって、針が前記第一チャンバの第１の穿通性の前記2つの自己気密メンブレンウォール区画によって前記第２の室に入ることができるように、前記第１および第２のチャンバは整列配置される、請求項１０４に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
106. 複数のチャンバのうちの3つが第一および1秒および第三小室であって、前記第１および第２のチャンバは、自己気密膜であって少なくとも2つの壁セクションを有し、前記第一、を備えている、請求項１０５に記載の針が前記第一チャンバの第１の穿通性の前記2つの自己気密メンブレンウォール区画および前記第２の室の穿通性の前記2つの自己気密メンブレンウォール区画によって前記第三小室に入ることができるように、第２および第三小室は整列配置される、請求項１０５に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
107. ３つのチャンバであることを特徴とする、請求項１０２に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
108. ４つのチャンバであることを特徴とする、請求項１０２記載の埋込み可能な注入ポート装置。
109. チャンバは、少なくとも5つのチャンバであることを特徴とする請求項１０２に記載の埋込み可能な注入ポート装置。
110. 前記注入ポート装置が複数の導管を各々の前記複数のチャンバを有する流体接続に含む、請求項１０２から１０８のいずれかに記載の埋込み可能注入ポート装置。
111. 導管を備える成るドレナージ装置であって、その導管は第１および第２の部分を含み、少なくとも第１の部分の一部が心膜内部の流体を受けるのに適し、第２の部分は、その一部から、心膜の外側に置かれて心膜から流体を排出するのに適している、心膜ドレナージ。
112. 第２の部分が前記患者の心膜から前記患者の腹部まで流体を移動するための前記患者の腹部に置かれるのに適している、請求項１１１に記載の心膜ドレナージ装置。
113. 前記排水デバイスは埋込み可能な容器から成っていて、導管の第２の部分は容器を有する流体接続に適している、請求項１１１に記載の心膜ドレナージ装置。
114. 心臓周囲の排水デバイスが請求項111に一致して。少なくとも、一部の前記第一区分は、複数のホールから成って、移植されるときに心嚢の内部から流体を受け取るのに適している、請求項１１１に記載の心嚢ドレナージ装置。
115. 心筋に外力を作用させることによって患者の心臓のポンプ機能を高めるため、埋込み可能なデバイスの外科的な配置を、腹部を介して実行する方法であって、前記埋込み可能なデバイスには少なくとも１つの心臓接触器官が含まれ、その心臓接触器官は、当該埋込み可能なデバイスが患者に埋込まれた後においては、力を作用させる心臓の領域を変えられるように適合されており、
     − 患者の腹部への針または管のような器具を挿入し、
     − その針または管のような器具を用いて、腹腔を拡大して腹部をガスで満たし、
     − 少なくとも２つの腹腔鏡トラカールを患者の身体内に配置し、
     − 腹腔鏡トラカールの１つを介して腹部へカメラを挿入し、
     − 腹腔鏡トラカールの別の１つを介して切開器具を挿入し、
     − 隔膜に開口部をつくること、
     − 患者の心臓おける意図した配置領域を切開し、
     − 患者の心臓に心臓接触器官を配置し、
     − 動作デバイスを、患者の胸骨，肋骨または脊椎骨に結合させて配置し、その動作デバイスは、心臓接触器官を作動させて心臓に外側から力が周期的に作用させられ得るようになし、
     − 心臓のポンプ機能を高めるため前記埋込み可能デバイスを駆動するエネルギー源に接続し、
     − 心臓接触器官の位置の調整をする、
     ことを特徴とする方法。
116. 調整が非侵襲的に身体の外側から実行される、請求項１１５に記載の方法。
117. 心筋に外力を作用させることによって患者の心臓のポンプ機能を高めるため、埋込み可能なデバイスの外科的な配置を、腹部を介して実行する方法であって、前記埋込み可能なデバイスには少なくとも１つの心臓接触器官が含まれ、その心臓接触器官は、当該埋込み可能なデバイスが患者に埋込まれた後においては、力を作用させる心臓の領域を変えられるように適合されており、
     − 皮膚を切り、腹部を切開し、
     − 隔膜に開口部を作り、
     − 前記開口部を通して、患者の心臓に意図された配置領域を作り、
     − 患者の心臓に心臓接触器官を配置し、
     − 胸骨または肋骨または脊椎に結合させて動作デバイスを、心臓接触器官を作動させて心臓に外側から力が周期的に作用させられ得るように配置し、
     − 心臓のポンプ機能を高めるため前記埋込み可能デバイスを駆動するエネルギー源に接続し、
     − 心臓接触器官の位置の調整をする、
     ことを特徴とする方法。
118. 調整が非侵襲的に身体の外側から実行される、請求項１１７に記載の方法。
119. 胸の隔膜の前記開口部が心膜が胸の隔膜に接続している胸の隔膜の部分において実行される、請求項１１５−１１８のいずれかに記載の方法。
120. 作動させ得るジョイントは人体の外側でから作動させ得る、請求項１０ー１３のいずれかに記載の埋込み可能デバイス。
121. 作動させ得るジョイントが電波式遠隔操作を使用している人体の外側でから手術可能である、請求項１２０に記載の埋込み可能デバイス。
122. 請求項120 手術可能なジョイントが観血的に、接点に着くために患者の皮膚を貫通するのに適していて、ツールを使用している人体の外側でから手術可能である、請求項１２０に記載の埋込み可能デバイス。
123. 埋込み可能な注入ポート装置および液圧弁を含み、液圧系統は、複数の体積に接続している前記弁につながっって、複数の体積は一度に注入ポートと1つの体積を接続している弁の位置を変えることによって作動油を使用して個別に調整されるのに適していて注入ポートは流体を注入するための針によって透過されるのに適している自己気密膜から成る、そして、前記弁は個別に注入ポートと体積のいずれかを接続するのに適している、請求項２２−２９のいずれか１項に記載の医療装置。

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