(57)【要約】埋め込み可能デバイス（１０４）は、ステッピングモータと、ステッピングモータによって可動な可動部材（１５）と、発振器（１４）とを備え、発振器は、ステッピングモータから得られるかまたはステッピングモータに供給される信号による影響を受けて、可動部材に関する情報がパッシブテレメトリにより外部コントローラ（１００）にフィードバックされることを可能にする。
2005518914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み可能デバイスであって、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータによって可動な可動部材と、
発振器と
を備え、
前記発振器は、前記ステッピングモータから得られるかまたは前記ステッピングモータに供給される信号による影響を受けて、前記可動部材に関する情報がパッシブテレメトリにより外部コントローラにフィードバックされることを可能にする、埋め込み可能デバイス。
【請求項２】
前記信号は、前記ステッピングモータの１つのコイルに印加される電気信号である、請求項１に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項３】
前記信号は、前記ステッピングモータのコイルに巻かれた二次コイルに誘導される電圧である、請求項１に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項４】
前記発振器は、ＦＭ・ＡＭ変調を用いたパッシブテレメトリによる前記情報のフィードバックに用いられる吸収変調器を駆動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項５】
前記信号は、前記発振器の周波数を修正する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項６】
前記信号は、
前記発振器に連結する抵抗・コンデンサネットワークの少なくとも１つのパラメータと、
前記発振器を含む水晶発振器の少なくとも１つのパラメータと
の一方を修正するために用いられる、請求項５に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項７】
前記ステッピングモータを駆動するマイクロコントローラをさらに備え、
前記発振器は、クロック信号を前記マイクロコントローラに供給する外部発振器も備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項８】
前記発振器に影響を与えるために用いられる検出器によって、前記可動部材の基準位置が検出される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項９】
前記検出器は、前記基準位置が検出されると前記発振器の周波数の偏移を引き起こす、請求項８に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項１０】
前記検出器は、電気接点スイッチ、ホール効果スイッチ、感圧抵抗体素子、可変インダクタ、およびピエゾ抵抗素子から成る群から選択される、請求項８または９に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項１１】
生体適合性の非金属パッケージに封入される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイスと、
パッシブテレメトリによりフィードバックされた前記信号のパルスを計数して、ステッピングモータの動きおよび可動部材の位置を確定する手段を備える外部コントローラと
を備えるシステム。
【請求項１３】
前記外部コントローラは、前記信号の形状を解析して前記ステッピングモータの阻害を検出する手段をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記可動部材により調整可能な、自生の血管または人工移植片の血流量を調節するための流量コントローラと、
前記可動部材により調整可能な、肥満の処置のための胃バンディングと、
前記可動部材により調整可能な、胃腸逆流症の処置のための食道バンディングと、
前記可動部材により調整可能な、尿失禁の処置のための人工括約筋と、
前記可動部材により調整可能な、便失禁の処置のための人工括約筋と、
前記可動部材により調整可能な、結腸造瘻後に用いる人工括約筋と、
前記可動部材により調整可能な、回腸造瘻後に用いる人工括約筋と、
前記可動部材により調整可能な薬剤注入システムと
から成る群から選択される１つをさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の埋め込み可能デバイスまたは請求項１２もしくは１３に記載のシステム。
【請求項１５】
自生の血管または人工移植片の血流量の調節と、
肥満の処置のための胃バンディングと、
胃腸逆流症の処置のための食道バンディングと、
尿失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
便失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
結腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
回腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
薬剤注入システムの制御と
の群から選択される少なくとも１つで用いる医療デバイスの製造における、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のデバイスまたはシステムの使用方法。
【請求項１６】
自生の血管または人工移植片の血流量の調節と、
肥満の処置のための胃バンディングと、
胃腸逆流症の処置のための食道バンディングと、
尿失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
便失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
結腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
回腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
薬剤注入システムの制御と
の群から選択される用途での請求項１〜１４のいずれか一項に記載のデバイスまたはシステムの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療制御および／または調節で用いる可動部材を備える埋め込み可能デバイス(implantable device)に関する。
【０００２】
尿失禁の肥満（obesity of urinary incontinence）の処置のための薬剤送出ポンプまたは調節デバイス等、アクチュエータを用いる様々なタイプの長期医療埋め込み可能デバイスが長年にわたって開発されてきた。このようなデバイスは、特定の動作を行うために必要とされており、例えば、送出システムは身体の正確な場所に薬剤を拡散させる必要があり、調節デバイスは器官または血管の収縮の程度を増減する必要がある。アクチュエータは通常、原動力を供給する駆動ユニットと、駆動ユニットにより駆動されて動作を行う可動部材とを備える。このようなアクチュエータでは、動作のタイプに応じて、例えば以下のようないくつかの異なる物理的原理が用いられてきた。
・電磁力―蠕動ポンプまたは弁で用いられるあらゆるタイプの電気モータによって用いられる
・空気力―薬剤送出システムにおいて、加圧ガスが圧縮可能な薬物槽（medication reservoir）を押圧して特定の流動抵抗を通って薬剤を放出させる
・流体力(hydraulic force)―調節デバイスにおいて、生理学的に許容可能な溶液で満たされた環状バルーンにより収縮が行われる。
【０００３】
動作が厳密に制御されることも必要であり、動作が正確に行われることをユーザが確信できる必要がある。様々なタイプの動作の制御が知られている。
【０００４】
まず、制御はデバイス自体によって自律的に行われることができ、これは能動的でも受動的でもよい。能動制御の例は、制御が電子制御であり、マイクロプロセッサにより行われる場合である。プログラム可能注入デバイス(infusion device)では、ポンプに送出される電気パルスの数を制御するマイクロプロセッサによって、蠕動ポンプが駆動される。ポンプの活動は全てメモリに記録され、患者はデータにアクセスして、外部制御ユニットを用いた無線周波数（ＲＦ）通信によってポンプのパラメータを変更することができる。受動制御の例は、加圧ガスを用いて薬物槽（medicament reservoir）を圧縮するいくつかの薬剤送出デバイスにあり、出力流動抵抗の構造によって流れの安定性が決まる。デバイスは、製造プロセス中に種々のタイプの薬剤に関して試験および較正される。
【０００５】
第２に、制御は、流量測定のためのエコードップラーまたは胃バンディング（gastric banding）の制限サイズを調べるための血管造影等、外部診断システムにより行われてもよい。
【０００６】
上記の既存の埋め込み式アクチュエータ技術には、いくつかの問題および欠点がある。
・プログラム可能注入ポンプでは、バッテリでモータを駆動する。バッテリの寿命は限られており、これは交換が必要であることを意味し、さらなる手術を伴う。有害な漏れおよび拡散を避けるために、バッテリの封入が完全である必要もある。電子回路（electronics）に故障がある場合、デバイス内で電力が利用可能であるため、ポンプは単独で始動することがある。
・受動的な流体調節を行う注入ポンプでは、流量が高度および／または温度の変化の影響を受ける。注入溶液の粘度および血管用途でのカテーテル先端の場所の動脈圧もまた、流量に影響を与える可能性がある。
・胃調節デバイスでは、流体回路内の液体の量を調節するためのアクセスポートが皮下に位置付けられる。この調節は、シリコーン膜の穿刺によってのみ行うことができる。これは、感染および漏れの危険があることを意味する。
・通常、アクチュエータが行うべき機能が果たされたか否かに関する直接的なフィードバックはない。この情報を得る唯一の方法は、例えば外部診断システムを用いた、例えば効果の測定値による間接的なものである。
【０００７】
これらの問題のいくつかを解消するために、ＲＦ波を用いて埋め込み式デバイスにエネルギーを伝達する提案がなされている。１９８０年代後期にP. A. Neukomm博士により考案された、「吸収変調(absorption modulation)によるパッシブテレメトリ（passive telemetry）」として知られる埋め込み式デバイスからデータを取り戻す方法も提案されている。例えば、ＣＨ６７６１６４、ＷＯ８９／１１７０１、ＥＰ０３７７６９５、および「Passive Wireless Actuator Control and Sensor Signal Transmission, Sensors and Actuators」（A21-A23 (1990), 258-262）という論文を参照されたい。この方法によると、埋め込み式デバイスにＲＦエミッタは必要なく、これは埋込物（implant）にバッテリが用いられないことを意味する。
【０００８】
しかしながら、複雑であること、およびアクチュエータのステータスを検出し、これをフィードバック用の信号に変換し、所望の変調を行うのにさらなる構成要素が必要であること等、いくつかの問題が依然として存在する。
【０００９】
上述の問題の一部または全部を少なくとも部分的に解消することが、本発明の目的である。
【００１０】
したがって、本発明は、埋め込み可能デバイスであって、
ステッピングモータと、
ステッピングモータによって可動な可動部材と、
発振器と
を備え、発振器は、ステッピングモータから得られるかまたはステッピングモータに供給される信号による影響を受けて、可動部材に関する情報がパッシブテレメトリにより外部コントローラにフィードバックされることを可能にする、埋め込み可能デバイスを提供する。
【００１１】
ステッピングモータから得られるかまたはステッピングモータに供給される信号を用いて発振器に影響を与えることは、埋込物内のマイクロプロセッサによる処理を必要とせずに、情報のフィードバックを直接行うことができることを意味する。ステッピングモータの使用が特に有利である理由は、供給回路部が簡素化され、かつそのコイルに印加される信号が、モータコイルに与えられるパルスの数に比例する可動部材の変位に直接関連付けられるからである。したがって、アクチュエータのステータスを判定するシャフトエンコーダまたはセンサを追加する必要がない。
【００１２】
好ましくは、信号は、ステッピングモータの１つのコイルに印加される電気信号であるか、または、ステッピングモータのコイルに巻かれた二次コイルに誘導される電圧である。
【００１３】
好ましくは、信号は、発振器の周波数を修正する。例えば、発振器が電圧制御発振器（ＶＣＯ）である場合、これを直接行うことができるため、さらなる構成要素および変調手段の必要性がなくなる。
【００１４】
好ましくは、デバイスは、ステッピングモータを駆動するマイクロコントローラをさらに備え、発振器は、マイクロコントローラにクロック信号を供給する外部発振器も備える。フィードバック信号の変調を行う発振器の一部としてマイクロコントローラの外部発振器を用いることにより、さらなる構成要素は必要なく、特に２つの専用発振器を設ける必要がない。
【００１５】
好ましくは、可動部材の基準位置を検出し、それに応じて好ましくは発振器の周波数偏移(shift)を引き起こすことにより発振器に影響を与える検出器が設けられる。このようにして、可動部材の計算された位置のずれ（offset）等のわずかな不正確さを補正することができる。
【００１６】
本発明は、上記の埋め込み可能デバイスと、パッシブテレメトリによりフィードバックされた上記信号のパルスを計数して、ステッピングモータの動きおよび可動部材の位置を確定する手段を備える外部コントローラとを備えるシステムも提供する。信号のパルスの数は、ロータにより行われるステップ数に関する情報を含み、これにより、可動部材の位置を確定するための簡単かつ正確な方法を提供する。
【００１７】
好ましくは、外部コントローラは、フィードバック信号の形状を解析してステッピングモータの阻害（blockage）を検出する手段をさらに備える。パルスがステッピングモータのコイルに印加されたとしても、阻害、例えば可動部材を妨害する何かによってステッピングモータが動くことができない場合、ステッピングモータのロータは回転せず、磁気回路に支障をきたす。その結果、フィードバック信号の形状が誘導による影響を受け、外部コントローラによって信号形状のこのような摂動（perturbations）を検出することができる。
【００１８】
好ましくは、上述のデバイスまたはシステムはさらに、
上記可動部材により調整可能な、自生の血管（native vessels）または人工移植片の血流量を調節するための流量コントローラと、
上記可動部材により調整可能な、肥満の処置のための胃バンディングと、
上記可動部材により調整可能な、胃腸逆流症（Gastro Enteral Reflux Disease）の処置のための食道バンディング（oseophageal banding）と、
上記可動部材により調整可能な、尿失禁の処置のための人工括約筋と、
上記可動部材により調整可能な、便失禁の処置のための人工括約筋と、
上記可動部材により調整可能な、結腸造瘻（colostomy）後に用いる人工括約筋と、
上記可動部材により調整可能な、回腸造瘻（ileostomy）後に用いる人工括約筋と、
上記可動部材により調整可能な薬剤注入システムと
から成る群から選択される１つを備える。
【００１９】
本発明は、
自生の血管または人工移植片の血流量の調節と、
肥満の処置のための胃バンディングと、
胃腸逆流症の処置のための食道バンディングと、
尿失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
便失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
結腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
回腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
薬剤注入システムの制御と
の群から選択される少なくとも１つで用いる医療デバイスの製造における、上記のデバイスまたはシステムの使用方法も提供する。
【００２０】
本発明は、
自生の血管または人工移植片の血流量の調節と、
肥満の処置のための胃バンディングと、
胃腸逆流症の処置のための食道バンディングと、
尿失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
便失禁の処置のための人工括約筋の制御と、
結腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
回腸造瘻後の人口括約筋の制御と、
薬剤注入システムの制御と
からなる群から選択される用途での上記のデバイスまたはシステムの使用方法も提供する。
【００２１】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照してほんの一例として説明する。
【００２２】
図中、同様の参照符号は同様の部分を示すために用いられる。
【００２３】
まず、本発明の理解を促すために、パッシブテレメトリの原理の一部を説明する。
【００２４】
図１は、外部アンテナループ１０２に接続された外部コントローラ１００と、患者の皮膚１０６の下に埋め込まれる埋め込み可能デバイス１０４とを備える、本発明により用いられる基本システムを示す。デバイス１０４は、受信アンテナ、制御電子回路、およびアクチュエータを含む。外部コントローラ１００は、外部アンテナループ１０２にＲＦエネルギーを送出し、ＲＦエネルギーは埋め込み式デバイスに送信されて、その電子回路およびアクチュエータに電源を供給する。外部コントローラ１００はまた、埋め込み可能デバイス１０４からのフィードバック情報を復調する。
【００２５】
図２および図３を参照すると、外部コントローラでは、ＲＦ発生器１が、搬送周波数ｆｃ、例えば２７ＭＨｚで、前進波（forward-flowing wave）を生成する。外部ループアンテナ３は、埋め込み式ループアンテナ４に結合される磁界を主に放射する。アンテナ３、４は、インダクタンスＬｐｐおよびＬｐｓを有し、ＲＦ電力伝送の効率を高めるために、コンデンサＣｓｐ、Ｃｐｐ、およびＣｐｓ、Ｃｓｓで整調される(tune with)。この効率は、アンテナの共振周波数と、放射器および受信器間のインピーダンス整合に依存する。次に、ＲＦエネルギーは、ＲＦ・ＤＣ変換器５によって直流電気エネルギーに変換され、直流エネルギーは、図２では負荷ＲＬ６で表される埋め込み式デバイス１０４の電子回路、アクチュエータ等に供給するために用いられる。振幅変調（ＡＭ）によって、ＲＦ信号に動作命令（working instructions）を重ねることができる。
【００２６】
アンテナ３と４との間の最大伝送距離はそれらの直径によって決まり、例えば、外部ループアンテナ３の直径が６ｃｍであり、埋め込み式ループアンテナ４の直径が２ｃｍである場合、最大伝送距離は約４ｃｍであろう。
【００２７】
埋め込み式デバイス１０４から外部コントローラへ情報をフィードバックするためのパッシブテレメトリは、埋め込み式デバイス内の吸収率の変調（modulation of the absorption rate）によって、埋め込み式デバイスにエネルギーを伝達するＲＦ場と同じＲＦ場で実行される。その原理は、結合されたアンテナ３、４の離調に基づく。返送される信号Ｓを用いて、ＲＦ・ＤＣ変換器５により供給される埋め込み式デバイス１０４内の負荷が変えられ、それによりＲＦエネルギーの変化量が吸収される。アンテナ３、４の整合が同時に変化するため、反射波の振幅が外部コントローラで変化する。反射波をデコードすることにより、信号Ｓに比例する信号Ｓ’を外部コントローラに抽出し戻すことができる。以下の２つの異なる信号Ｓの符号化方法がある。
【００２８】
１．反射波の振幅変調（ＡＭ）。図２に示すように、信号Ｓは負荷ＲＬ６に直接影響を与え、エネルギー吸収率がＳに比例し、反射波の振幅が信号Ｓの情報を含むようにする。外部コントローラでは、方向性結合器２が反射波を分離して、所望の信号Ｓに比例する信号Ｓ’を得る。この方法は簡単だが、アンテナ３と４との間の結合の質のいかなる変化にも敏感である。
【００２９】
２．振幅変調の周波数の変調（ＦＭ・ＡＭ）。図３に示すように、信号Ｓが電圧制御発振器（ＶＣＯ）８に印加されて、信号Ｓが周波数Ｆｓ（この場合Ｆｓ＝ｋ×Ｓ）で振動信号に線形に変換されるようになる。信号Ｆｓはスイッチ７を駆動し、スイッチ７がＯＮ状態である間はＲＦ・ＤＣ変換器６からのエネルギー吸収が増加する。したがって、吸収率は周波数Ｆｓで変調され、これにより、反射波の振幅変調の周波数は信号Ｓの情報を含む。外部コントローラでは、方向性結合器２が反射波を分離し、それが復調器９でＦＭ復調によってデコードされて、信号Ｓ’を得ることができる。この方法は、異なる周波数で搬送される異なる信号の伝送を可能にする。また、平均消費の増加を誘発せずにスイッチのＯＮ状態を非常に短く、吸収を非常に強くできるため、フィードバック伝送がアンテナ３と４との間の結合の質の変化の影響を受けにくいという利点がある。
【００３０】
本発明の現在好ましい実施形態は、図４に概略的に示されており、ＦＭ・ＡＭ吸収変調によるパッシブテレメトリの原理を用いる。図４の左側部分の外部コントローラは、キーボード１０ａおよびディスプレイ１０ｂを含むユーザインタフェースを有するマイクロプロセッサ１０を含み、マイクロプロセッサ１０は、埋め込み可能デバイス１０４に送信される１つまたは複数のデータバイトを含む信号を生成する。図４は、アンテナ３が放射するＲＦ発生器１からのＲＦ波を振幅変調する変調器１１を明示する。放射された波は、埋め込み可能デバイス１０４のアンテナ４により受信され、ＡＭ復調器１２がＲＦ信号の包絡線からデータバイトを抽出し、データバイトはデコードされてマイクロコントローラ１３のＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。マイクロコントローラによって容易にデコードすることができる特殊コードが用いられるが、これは通信障害に対する最大のセキュリティも提供する。マイクロコントローラ１３には、クロック信号をマイクロコントローラ１３に供給する外部発振器１４が設けられる。外部コントローラ１４には、例えば以下のような様々な異なる実施形態がある。
マイクロコントローラにすでに実装されている放電ロジック回路部に接続された外部抵抗・コンデンサネットワークから成る弛張発振器。２つの付加的な構成要素のみを用いるこの簡単な解決策は、周波数の安定性がさほど重要ではない場合に適している。別の利点は電流消費が少ないことである。
水晶、コンデンサ、および論理回路を有する共振回路から成る水晶発振器。この解決策は、安定した周波数が必要である場合に好ましいが、外部の付加的な構成要素の数および電流消費は多い。
【００３１】
本発明では、簡素であることから外部ＲＣネットワークを有する発振器の実施形態が好ましい。
【００３２】
マイクロコントローラ１３は、アクチュエータ１５を駆動するための出力を生成する命令、例えば、特定の方向に特定の量だけ動かす受信した命令を解釈する。アクチュエータ１５は、双方向性のステッピングモータと、ステッピングモータによって可動な可動部材とを備える。ステッピングモータは、その薄さ（通常は２ｍｍ）、低電力消費（通常は２５ｍＷ）、および減速歯車後の出力トルク（通常は３ｍＮｍ）から、埋め込み可能デバイス１０４で用いられるのに非常に適している。ステッピングモータは、可動部材を非常に正確に動かすことができ、特定の用途に応じて、これは回転運動であっても軸方向運動であってもよく、これによりアクチュエータの機械的出力が回転トルクまたは軸方向力となる。
【００３３】
アクチュエータ１５のステッピングモータは、複雑な供給回路部を必要としない。その２つのコイルは、マイクロコントローラ１３に直接接続され、マイクロコントローラ１３は復調器１２から動作命令を受け取り、それを解釈してコイルに電圧シーケンスを供給する。ステッピングモータへの電圧パルスの供給が停止すると、逆トルクすなわち逆方向の力がアクチュエータ１５の可動部材に加えられたとしても、全ての歯車がその位置に留まる。
【００３４】
アクチュエータ１５のステッピングモータを用いると、センサまたはエンコーダを追加せずに可動部材に関する情報を得ることが可能となる。これは、変位がステッピングモータのコイルに加えられるパルスの数に比例するからである。以下の２つの信号によって、厳密な制御が確実となる。
【００３５】
１．アクチュエータ信号ＳＡ。一実施形態によると、この信号ＳＡは、モータコイルに接続されたマイクロコントローラ１３の出力の一方で得られる電圧信号である。別の実施形態によると、この信号ＳＡは、アクチュエータ１５の１つのモータコイルに巻かれた二次コイルにおける誘導電圧である。いずれの場合も、この脈動信号は、ロータが行うステップの数の情報と、機構の阻害の指示とを含む。ステッピングモータのロータが回転しない場合、磁気回路は支障をきたし、誘導により例えば信号ＳＡの形状を変化させるというように信号ＳＡに影響を及ぼす。これは、後述するように、外部コントローラにおいて検出することができる。信号ＳＡは、電圧の代わりにモータコイルに印加される電流から同様に得ることもできる。
【００３６】
２．基準位置信号ＳＲＰ。アクチュエータ１５は、電気接点スイッチ等の検出器、ホール効果スイッチ、感圧抵抗体素子（force-sensing resistor）、可変インダクタ、またはアクチュエータの可動部材が基準位置に達すると作動されるピエゾ抵抗素子を含む。以下で説明するように、この情報は外部コントローラによっても用いることができる。
【００３７】
信号ＳＡおよびＳＲＰは、圧力制御発振器（ＶＣＯ）である外部発振器１４によって各種周波数に変換される。信号ＳＡの電圧レベルは、外部発振器１４に印加されて、その周波数Ｆｏｓｃが信号ＳＡに比例して変化する。したがって、ＦｏｓｃはＳＡの情報全てを含む。可動部材が基準位置に達すると、上述の検出器が作動されて、周波数Ｆｏｓｃの一定の偏移を誘導するために用いられる基準位置信号ＳＲＰを生成し、この偏移は、信号ＳＡによる変化とは容易に区別可能である。弛張発振器が発振器１４として用いられる場合、信号ＳＡおよびＳＲＰは、外部抵抗コンデンサネットワークの充電電流を修正する。好ましくは、弛張発振器は、トランジスタに接続された外部抵抗コンデンサネットワークと、マイクロコントローラ回路部で実装される論理回路とから成る。ＳＡおよびＳＲＰを用いる場合、目的は、弛張発振器の周波数を変えるためにＲＣネットワークのコンデンサの充電電流を修正することである。充電電流が少ない場合、コンデンサの電圧がゆっくりと上昇し、トランジスタの閾値に達すると、コンデンサはトランジスタを通して放電する。充電・放電シーケンスの周波数は充電電流によって決まる。水晶発振器が発振器１４として用いられる場合、ＳＡおよびＳＲＰは、共振回路のコンデンサを修正する。好ましくは、水晶発振器回路は、コンデンサと並列の水晶から成る。水晶およびコンデンサは、固定周波数で発振する共振回路を形成する。この周波数は、コンデンサを変更することにより調整することができる。これらコンデンサの１つがバリキャップ（ダイオードの一種）である場合、印加される逆電圧を修正することによりその容量値を変えることが可能である。ＳＡおよびＳＲＰを用いて、この電圧を修正することができる。
【００３８】
このように、信号ＳＡおよびＳＲＰは、発振器１４に関連する抵抗・コンデンサ（ＲＣ）ネットワークの少なくとも１つのパラメータ、または発振器１４を含む水晶発振器の少なくとも１つのパラメータを修正するために用いられる。
【００３９】
図４において見られるように、信号ＳＡおよびＳＲＰは、ステッピングモータから、またはマイクロコントローラ１３の出力から得られ、マイクロコントローラ１３による符号化も介入もなしで、ＶＣＯ１４による周波数変調のために直接用いることができる。フィードバック信号のためにマイクロコントローラ１３の外部発振器１４をＶＣＯの一部として用いることにより、さらなる構成要素を加える必要がなく、マイクロコントローラ１３の動作は発振器周波数Ｆｏｓｃの変化による悪影響を受けない。発振信号Ｆｏｓｃは吸収変調のために電圧駆動スイッチ７を駆動して、前述のように、フィードバック伝送がＦＭ・ＡＭ吸収変調によるパッシブテレメトリで行われるようにする。
【００４０】
外部コントローラでは、フィードバック信号Ｆｏｓｃはピックアップ１６により検出されて、ＦＭ復調器９に供給され、ＦＭ復調器９は、Ｆｏｓｃに比例する電圧出力ＶＯＵＴを生成する。ＶＯＵＴはフィルタ１７およびレベル検出器１８に供給され、ステッピングモータコイルに印加されるパルスに対応するアクチュエータ信号ＳＡに対応する情報が得られる。マイクロプロセッサ１０は、これらのパルスを計数し、パルスの数に比例するアクチュエータ１５の可動部材の対応する変位を計算する。信号ＶＯＵＴは、アナログ・デジタル変換器１９も通過し、デジタル出力がマイクロプロセッサ１０に供給され、ここで信号処理が行われて、例えば可動部材の妨害を示すステッピングモータのロータの阻害を示すフィードバック信号の形状の摂動が検出される。マイクロプロセッサ１０は、アクチュエータが妨害されたことを検出すると検出されたモータパルスの計数を停止し、このステータスの指示を出力する。レベル検出器２０は、基準位置検出器が作動されて基準位置信号ＳＲＰが存在することを復調された信号ＶＯＵＴが示していることを検出すると、出力を生成する。この出力は、外部コントローラのマイクロプロセッサ１０により計算された可動部材の位置のリセットを誘導する。このようにして、わずかな不正確さ、例えばずれを補正することができる。
【００４１】
図１に示し、また図２、図３、および図４の破線で示すように、埋め込み可能デバイス１０４は、小型の生体適合性プラスチックパッケージに封入された電子回路およびアクチュエータを全て含み、これにより内部アンテナループ４への良好なＲＦ伝送が可能となる。しかしながら、本発明の代替の実施形態によると、アンテナループ４および／またはアクチュエータ１５は、デバイスの残りの部分から遠隔に設けてもよく、例えば、アンテナコイル４が伝送を良好にするために患者の皮膚のより近くにあることを可能にするか、またはアクチュエータ１５が深い場所に埋め込まれることを可能にしてもよい。
【００４２】
上述の本発明を具現するデバイスは、身体の血管または管（自生または人工）の内腔を調整しなければならない任意の適当な用途、例えば、自生の血管または人工移植片の血流量の調節、肥満の処置のための胃バンディング、ＧＥＲＤ（Gastro Enteral Reflux Disease 胃腸逆流症）の処置のための食道バンディング、尿失禁の処置のための人工括約筋の制御、便失禁の処置のための人工括約筋の制御、結腸造瘻後の人口括約筋の制御、回腸造瘻後の人口括約筋の制御に用いることができる。この技術は、薬剤注入システムで用いるのにも適している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】無線駆動式（wireless powered）の埋め込み式デバイスおよび外部コントローラを備えるパッシブテレメトリシステムの概略図である。
【図２】吸収変調の原理を用いるパッシブテレメトリシステムのブロック図である。
【図３】ＦＭ−ＡＭ吸収変調の原理を用いるパッシブテレメトリシステムのブロック図である。
【図４】本発明を用いるパッシブテレメトリシステムのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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