(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  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。【選択図】  図２５
2018122107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、前記デバイスは、前記心臓の前記ポンプ機能を助けるよう適合されたポンプ機能を有する少なくとも１つのポンプ・デバイスを備え、前記ポンプ・デバイスは、
−心臓接触器官を備え、往復運動するように適合させるピストン、
−ピストンを動作させる動作デバイス、
−前記ピストンの動作は、前記心臓の前記ポンプ機能を助けるために前記心臓接触器官に直接又は間接的に輸送され、
−前記動作デバイスを非侵襲的に制御する無線遠隔制御
を備える、
ことを特徴とする埋込み可能なデバイス。
【請求項２】
前記ピストンは、２つの相互方向で加圧流体によって動作されるよう適合される、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項３】
前記動作デバイスは、前記ピストンに影響を及ぼすよう適合された偏心回転部材を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項４】
前記ピストンは、スリーブ内に置かれる、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項５】
前記スリーブと前記ピストンは封止されたチャンバを閉じ込める、ことを特徴とする請求項４に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項６】
前記埋込み可能なデバイスは動作デバイスを更に備え、前記封止されたチャンバの内側に少なくとも部分的に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項７】
前記ピストンはセラミック材料を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項８】
前記スリーブはセラミック材料を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項９】
前記埋込み可能なデバイスは第２のポンプ・デバイスを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１０】
第１と第２のプンプ・デバイスは、それぞれヒト患者の心臓の腹側および背側で動作するよう適合される、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１１】
前記心臓接触器官は、前記心臓接触器官がピストンに接続されるよう適合されるアームを供える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１２】
前記ポンプ・デバイスは、１方向で加圧流体によって、２方向で真空によって作動されるよう適合される、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１３】
前記動作デバイスは、磁気モータを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１４】
前記磁気モータは、磁石に接続して連続付勢コイルによって作動される、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１５】
前記埋込み可能なデバイスは、前記患者の胸骨に前記デバイスを固定するための胸骨固定部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１６】
前記埋込み可能なデバイスは、前記患者の少なくとも１つの肋骨に前記デバイスを固定するための肋骨固定部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１７】
前記埋込み可能なデバイスは、前記患者の脊髄骨に前記デバイスを固定するための脊髄骨固定部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【請求項１８】
無線エネルギーを有するデバイスの埋込み可能なエネルギーを消費している構成要素に非侵襲的にエネルギーを与るための無線エネルギー伝動装置を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の埋込み可能なデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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
。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】動作デバイスを示す詳細図である。
【図８】動作デバイスを示す詳細図である。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図１５】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図１６】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】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。
【図２５】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。
【図２６】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図２７】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図２８】動作デバイスおよび固定部材を示す概略図である。
【図２９】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３０】ＬＶＡＤとともにヒト患者を示す前面図である。
【図３１】埋込まれた人工心臓デバイスを示す側面図である。
【図３２】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３３】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３４】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。
【図３５】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３６】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３７】力を伝達するシステムを示す概略図である。
【図３８】心臓接触器官を第１の位置で示す図である。
【図３９】心臓接触器官を第２の位置で示す図である。
【図４０】心臓接触器官を示す詳細図である。
【図４１】心臓接触器官を示す詳細図である。
【図４２】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。
【図４３】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。
【図４４】ヒト患者の心臓を示す前面図である。
【図４５】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。
【図４６】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。
【図４７】固定システムを示す図である。
【図４８】固定システムを示す図である。
【図４９】固定システムを示す図である。
【図５０】固定システムを示す図である。
【図５１】固定システムを示す図である。
【図５２】固定システムを示す図である。
【図５３】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。
【図５４】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。
【図５５】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。
【図５６】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。
【図５７】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。
【図５８】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。
【図５９】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。
【図６０】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。
【図６１】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。
【図６２】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６３】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６４】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６５】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６６】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６７】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６８】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６９】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７０】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７１】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７２】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７３】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７４】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７５】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７６】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７７】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７８】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。
【図７９】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８０】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。
【図８１】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。
【図８２】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。
【図８３】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。
【図８４】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。
【図８５】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。
【図８６】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。
【図８７】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。
【図８８】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。
【図８９ａ】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。
【図８９ｂ】液圧用の封止されたチャンバを示す図である。
【図９０】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。
【図９１】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。
【図９２】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。
【図９３ａ】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。
【図９３ｂ】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。
【図９４】隔膜接触部が配置されたときの患者の側面図である。
【図９５】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。
【図９６】横隔膜内に開口を維持する隔膜接触部の拡大図である。
【図９７ａ】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。
【図９７ｂ】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。
【図９７ｃ】呼吸運動補償器の代替実施形態を示す図である。
【図９７ｄ】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。
【図９８】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。
【図９９ａ】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。
【図９９ｂ】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。
【図９９ｃ】液圧／空気圧式の２チャンバ・システムを示す図である。
【図９９ｄ】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。
【図９９ｅ】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。
【図１００】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。
【図１０１ａ】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。
【図１０１ｂ】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。
【図１０１ｃ】開放できない隔膜接触部の一実施形態を示す図である。
【図１０１ｄ】隔膜接触部の一実施形態を示す断面図である。
【図１０２】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。
【図１０３】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。
【図１０４】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。
【図１０５】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。
【図１０６】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。
【図１０７】横隔膜を通して力を伝達する力伝達部を示す図である。
【図１０８ａ】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。
【図１０８ｂ】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。
【図１０９】磁気動作デバイスを示す断面図である。
【図１１０】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。
【図１１１】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。
【図１１２ａ】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。
【図１１２ｂ】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。
【図１１３】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。
【発明を実施するための形態】
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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２
ｂ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。
【０１０９】
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２
４２ａ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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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２
４２ａ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。
【０１１３】
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５
７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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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２４
２ａ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。
【０１１６】
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２
４１ｂ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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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２４２
ａ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。
【０１２０】
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５
５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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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９
１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。
【０１２８】
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９
１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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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５
７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。
【０１３１】
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５
７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２４
１は人体構成骨２４０の構造に固定される。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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１
０１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。
【０１３４】
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２
４１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２４
０の構造に固定させるように適合される。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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１４
８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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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２
４４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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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４０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。
【０１４９】
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４１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１７
２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。
【０１５０】
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１
７２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。
【０１５１】
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２
４４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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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１８
６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１
８５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。
【０１５４】
図４６は、図４５に記載の調整可能システムを第２の位置で示す。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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２４
３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２
４０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。
【０１５９】
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２４
２ｂ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。
【０１６０】
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２４
３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２
４１ａは、人体構成骨２４０の構造の腹側Ａに配置される。
【０１６１】
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２４
０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２４
１ａ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。
【０１６２】
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２４
０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２４
４は心臓のポンプ・デバイスと接触することができる。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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１００
４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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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１０
０２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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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１
０によって実行される機能を反転させる。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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１０
０２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。
【０１９３】
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１
００４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１０
０４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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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１
０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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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１００
２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。
【０１９９】
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１０
１５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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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、ＡＳ
ＩＣ、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。
【０２０２】
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１０
２４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。
【０２０３】
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１０２
３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。
【０２０４】
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１０
１５は、装置の様々な埋込まれた構成要素を制御する。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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１００
０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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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１
００４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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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１０２
７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。
【０２１９】
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１
０１５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１
００４ｂ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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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１００
４ａ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。
【０２２２】
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１０
２６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、ＡＳＩ
Ｃ、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。
【０２２３】
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１００
４ｃ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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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１
００４ａ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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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８
１、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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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６
７〜７３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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
さらに、システムは、以下のいずれかを含むことができる。
【０２５４】
−  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。
【０２５５】
−  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。
【０２５６】
−  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。
【０２５７】
−  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。
【０２５８】
−  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。
【０２５９】
−  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。
【０２６０】
−  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。
【０２６１】
−  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。
【０２６２】
−  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。
【０２６３】
−  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。
【０２６４】
−  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。
【０２６５】
−  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。
【０２６６】
−  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
。
【０２６７】
−  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。
【０２６８】
−  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
。
【０２６９】
−  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。
【０２７０】
−  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。
【０２７１】
−  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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
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１０５
０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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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。
【０２８３】
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１
０５０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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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８
９１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。
【０２８６】
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８
０２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８９
１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。
【０２８７】
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８
０７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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
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。
【０２９０】
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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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。
【０２９３】
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２５
１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５０
１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２５
１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。
【０２９４】
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
。
【０２９５】
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２
４２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。
【０２９６】
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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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。
【０３０１】
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。
【０３０２】
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５
６４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５０
１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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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５６
５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。
【０３０６】
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５
０１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（ｔｒｏｍｂｏ
ｃｙｔｅｓ）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。
【０３０７】
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５２４
ａ〜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。
【０３０８】
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１７１
ａ〜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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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９
１１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。
【０３１４】
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９
３０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。
【０３１５】
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５０
１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５１
５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。
【０３１６】
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５
０７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。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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６
０６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６
１６ａ、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。
【０３２６】
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１
５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。
【０３２７】
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６４
０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。
【０３２８】
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７０
２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７１
０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。
【０３２９】
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５
０１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。
【０３３０】
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。
【０３３１】
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。
【０３３２】
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。
【符号の説明】
【０３３３】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
2018122107.tif 000060
【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
2018122107.tif 000067
【図６６】
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【図６７】
2018122107.tif 000069
【図６８】
2018122107.tif 000070
【図６９】
2018122107.tif 000071
【図７０】
2018122107.tif 000072
【図７１】
2018122107.tif 000073
【図７２】
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【図７３】
2018122107.tif 000075
【図７４】
2018122107.tif 000076
【図７５】
2018122107.tif 000077
【図７６】
2018122107.tif 000078
【図７７】
2018122107.tif 000079
【図７８】
2018122107.tif 000080
【図７９】
2018122107.tif 000081
【図８０】
2018122107.tif 000082
【図８１】
2018122107.tif 000083
【図８２】
2018122107.tif 000084
【図８３】
2018122107.tif 000085
【図８４】
2018122107.tif 000086
【図８５】
2018122107.tif 000087
【図８６】
2018122107.tif 000088
【図８７】
2018122107.tif 000089
【図８８】
2018122107.tif 000090
【図８９ａ】
2018122107.tif 000091
【図８９ｂ】
2018122107.tif 000092
【図９０】
2018122107.tif 000093
【図９１】
2018122107.tif 000094
【図９２】
2018122107.tif 000095
【図９３ａ】
2018122107.tif 000096
【図９３ｂ】
2018122107.tif 000097
【図９４】
2018122107.tif 000098
【図９５】
2018122107.tif 000099
【図９６】
2018122107.tif 000100
【図９７ａ】
2018122107.tif 000101
【図９７ｂ】
2018122107.tif 000102
【図９７ｃ】
2018122107.tif 000103
【図９７ｄ】
2018122107.tif 000104
【図９８】
2018122107.tif 000105
【図９９ａ】
2018122107.tif 000106
【図９９ｂ】
2018122107.tif 000107
【図９９ｃ】
2018122107.tif 000108
【図９９ｄ】
2018122107.tif 000109
【図９９ｅ】
2018122107.tif 000110
【図１００】
2018122107.tif 000111
【図１０１ａ】
2018122107.tif 000112
【図１０１ｂ】
2018122107.tif 000113
【図１０１ｃ】
2018122107.tif 000114
【図１０１ｄ】
2018122107.tif 000115
【図１０２】
2018122107.tif 000116
【図１０３】
2018122107.tif 000117
【図１０４】
2018122107.tif 000118
【図１０５】
2018122107.tif 000119
【図１０６】
2018122107.tif 000120
【図１０７】
2018122107.tif 000121
【図１０８ａ】
2018122107.tif 000122
【図１０８ｂ】
2018122107.tif 000123
【図１０９】
2018122107.tif 000124
【図１１０】
2018122107.tif 000125
【図１１１】
2018122107.tif 000126
【図１１２ａ】
2018122107.tif 000127
【図１１２ｂ】
2018122107.tif 000128
【図１１３】
2018122107.tif 000129