本发明涉及一种用于肥胖病人的食物摄入节流装置，包括一可植 入病人体内用于连接胃部或食管的节流装置，该节流装置可操作来改 变人造开口的限制。名词病人包含动物或人类。

胃绑扎设备形式的食物摄入节流装置一直用于外科上的病态性肥 胖的治疗，在该装置中，有一带子缠绕在病人的胃部以限制病人的进 食，其使该带子以上形成一小胃囊并在胃部形成一缩小的人造开口。 尽管在外科手术期间这种带子被缠绕在胃部以获得最理想的人造开 口，但在一些现有胃捆扎设备中仍设置有可对该人造开口的尺寸进行 小的术后调节的调节装置。在例如US4592339，EP0611561和WO9427504 中所公开的所有这类现有技术设备中，调节装置一般包括设在带子中 的一可膨胀腔和一个注射口，该注射口与该可膨胀腔液体连通以将液 体加入后者或从后者中抽出液体。在实用中，该带子由硅橡胶制成， 这是一种适于植入的材料，该液体是一种象等渗盐溶液这样的液体。

也已发现该带子上面的胃囊体积大小在手术后增大到10倍。因此 在手术期间该胃囊的体积必须非常小，近似为7毫升。鉴于这样的一 个小胃囊，为使病人在手术后可立刻供给胃部充足的营养，一开始的 人造开口必须相当大，随后随着胃囊体积的增大，需要大大地缩小。 为了能使带子具有相当大的调节范围，带子中的腔室必须相当大，一 般由硅树脂材料制成的薄柔性壁来决定。而且，在手术后第一年，人 造开口的尺寸必须随胃囊的增大而逐渐地缩小。如上所述，现有技术 设备中的人造开口的缩小是通过将液体经注射口注入到带子的腔室来 径向向内地膨胀该带子而实现的。

由注射口反复注射液体的很大的缺点是增加了病人注射口周围的 区域被感染的危险。如果出现这样的感染，那么就必需将该注射口用 手术从病人身体上移走。而且这种感染可能会沿着连接注射口、带子 至胃部的管路而扩散，甚至引起更严重的并发症。这样，与带子相接 触的胃部就可能被感染，这可能引起带子沿胃壁移动。还有，对于病 人来说，必须经常多次地用注射针刺穿病人的皮肤进入注射口来进行 人造开口的术后调节，是不舒服的。

也许会发生病人吞进的食物太大以致不能通过人造节流开口的情 况。如果出现了这种情况，病人就不得不去看医生以取走这些食物块， 如果该带子设计成这样，其允许通过从带子中抽出一些液体而增大该 人造开口，使这些食物块可以通过这个开口，那么随后医生必需向带 子中加入液体以便恢复该人造节流开口，采用这些措施要求用注射针 来刺穿病人的皮肤，这使得病人不舒服。

本发明的目的是提供一种用于在病人的胃部或食管处形成一个人 造开口的食物摄入节流装置，其允许进行对病人舒服些的术后调节。

本发明的另一个目的提供一种新型的食物摄入节流装置，其可用 于在病人的胃部或食管处形成一个人造开口，其容易调节且不需要用 注射针来完成人造开口的术后调节。

该目的是通过前述的这类装置获得的，其特征在于：当节流装置 被植入时，能量发射装置提供一从病人体外向体内的无线能量发射， 以用于有关节流装置的操作，该操作包括可扩大或限制人造节流开口。

结果，本发明的食物摄入节流装置具有可提供简单和有效的能量 发射的优点，也许在病人的余生，至少是许多年，可保证该装置长期 和可靠的功能性。

该节流装置优选地可控制胃部或食管中该人造开口的大小，这提 供了病人能够在需要时对人造开口进行调节的优点。这一优点不容低 估，因为万一食物块卡在人造开口处，如果不能扩大人造开口，那么 对于病人来说要移走被卡住的食物块是非常困难的。

一般地，该装置包括一植入病人体内的能量转换装置，用于将能 量发射装置无线发射的能量从第一形式转换为最好与第一形式不同的 第二形式。

能量转换装置可以包括至少一个半导体型部件或这种半导体部件 的电路。该半导体部件可以包括一三极管或微芯片或类似电子部件。 然而，该半导体部件不可包括整流二极管。

根据本发明的一主要实施例，能量转换装置包括至少一个具有正 区和负区的元件，当该元件暴露于由能量发射装置所发射的第一形式 能量时，可在正区和负区之间产生一能量场，该能量场提供第二形式 的能量。

根据本发明的一优选实施例，按该元件包括一电结点元件，当该 电结点元件暴露于由能量发射装置所发射的第一形式能量时，其能够 在正区和负区之间产生一电场，因此第二形式的能量包含电能。

因此，该节流装置适宜是电控制的，该电结点元件的正、负区为 该节流装置的操作供应电能。该装置适宜于包括与该电结点元件的正、 负区相连的电导体，从而使该电结点元件能够通过该导体提供电流， 例如直流电流、脉动直流电流、直流电流和脉动直流电流的组合，交 流电流或直流和交流的组合电流。而且该电结点元件能够提供一频率、 幅度、或调频和调幅、模拟、数字或模拟和数字信号，其可用于有关 节流装置的控制。

优选地以半导体电结点元件形式的该元件应当设计为当其暴露于 由能量发射装置所发射的第一形式能量时，可产生一超过1μA的输 出电流。合适的电结点元件构成一平的和薄的板，具有不超过2000cm3 的体积，适合于皮下植入，因此电结点元件可恰好放在病人皮肤之下。 可替换地，可以将该元件植入到病人的胸部或头部区域、或者病人身 体中的一个管口内和黏膜下或管口黏膜外的内腔中。当然，包含与病 人身体相接触的电结点元件的能量转换装置中的所有部件应当是生物 相容性的材料。

在体外应用中，已普遍使用一种特殊类型的电子半导体结点元件， 即所谓的P-N(正/负)结元件，特别是太阳能电池的形式的该元件。 太阳能电池将可见光形式的太阳能转换为直流电形式的电能。例如， 一P-N结元件可以包括两层半导体，一层为P(正的)型，另一层为N 型(负的)，夹在一起形成“P-N结”。当吸收光量子时，该“P-N结” 穿过该元件产生一电场。

为了更加精确，光量子将它们的能量转换为一些半导体的电子， 然后这些电子能够穿过该材料移动。对每一个这种负电荷电子，形成 对应的正电荷-一个“空穴”。在一普通半导体中，这些电子和空穴在 一短时间后重新结合，其能量以热的形式被消耗掉。但是，当这些电 子和空穴沿与电场相反的方向掠过P-N结时，电荷的分离在P-N结元 件上产生一电压。通过将该P-N结元件连接到一外部电路，这些电子 就能够流动从而产生一电流。

令人惊讶地，已经证明，尽管皮肤和皮下组织二者都从外部光束 中吸收能量，该光束直接对着其下放有适当设计的P-N结元件的皮肤 部分，但是射入皮肤的光能可以由P-N结元件产生一足够强的电流(最 低为1微安)使得该电操作节流装置能够操作。由此，这种P-N结元 件现在可首次应用于体内。

该装置可以包括一用于由第二形式能量来产生电脉冲的可植入脉 冲发生器，该第二形式的能量由能量场来产生。

一般地，能量转换装置适宜于将第一形式能量直接地或间接地转 换成第二形式能量。

按照本发明的一优选实施例，第二形式能量包括电能，能量转换 装置包括一电容器

其适于从所转换电能产生电脉冲。优选地，该电容器适于当能量 转换装置将能量发射装置发射的第一形式能量转换成第二形式电能 时，产生该脉冲。电容器应当小到使其易于植入，即其容量不大于 0.1μF。

该装置包括一用于稳定第二形式能量的可植入稳定器。第二形式 能量包括电流，稳定器可以包括上述的电容器中的至少一种。

在本发明的大多数实施例中，该装置包括一可植入电元件。该元 件包括上述所述类型中的一种电容器或一蓄电器，至少一种，优选地 为单个的，电压标准保护器可被方便地提供，其中该电容器或蓄电器 的充电和放电是通过使用该电压标准保护器来控制的。

这样，就不需要任何用于电容器控制的电流检测器和/或充电标准 检测器，这使得该装置简单、可靠。

在本发明的一个特殊实施例中，第一形式无线能量包括声波，第 二形式的能量包括电能，其中能量转换装置适宜于直接地将该声波转 换为电能。

该装置可以包括一用于控制节流装置的可植入发动机或泵，其中 发动机或泵由所转换的能量供电。

按照本发明的一个主要方面，当无线能量被发射时，该能量发射 装置适宜于发射无线能量以直接用于有关节流装置的操作。当能量被 发射时，直接使用该能量的优点是该装置可以设计得非常简单而且所 包括的一些部件使得该装置相当可靠。例如，该能量发射装置适宜于 直接用无线能量为该发动机或泵供电。该无线能源可以包括磁场或电 磁波，适宜于以一个信号的形式，直接为发动机或泵供电。说明书中 所述的发动机和有关部件的各种功能都可以在应用时使用。

作为本发明上述主要方面的一个替换，当第一形式能量被转换成 第二形式能量时，能量转换装置适宜于提供第二形式的能量以直接用 于有关节流装置的操作。因此，该能量转换装置适宜于直接用第二形 式能量为该发动机或泵供电。

一般地能量转换装置直接用非磁、非热或非机械方式的第二形式 能量来操作该节流装置。

当该装置包括一发动机时，其适宜于直接或间断操作节流装置， 该能量转换装置用第二形式能量为该发动机供电。该节流装置适宜于 可控制来执行换向功能，该发动机能够转换所述功能。

按照本发明的另一个实施例，该节流装置包括一液压节流装置， 该装置包括一用于操作该液压节流装置的可植入泵，其中该能量转换 装置提供第二形式能量以驱动该泵。优选地该泵不是活塞型泵，但可 以包括一蠕动泵或隔膜泵。

当对能量发射装置所发射的第一形式能量进行转换时，该能量转 换装置能够产生一超过1μA的电流作为第二形式能量。

该装置可包括一用于调整节流装置以改变食物通道的限制的调整 装置。按照第一替换实施例的调整装置适宜于机械调节该节流装置。 按照第二替换实施例的调整装置适宜于通过采用所植入的液压装置来 液压调节该节流装置。这种液压装置不能采用当暴露于热或一磁场时 其粘性大大增加的这种液压液。

本发明的装置并不限于用可见光进行无线能量发射。由此，按照 本发明的一个更广的方面，该能量发射装置适合于通过至少一无线信 号、最好优选地包括辐射能来发射能量。

该无线信号可以包括一波信号，例如电磁波信号，如红外光信号、 可见光信号、紫外光信号、激光信号、微波信号、无线电波信号、X 光照射信号和伽马射线信号。在应用时，可以结合一个或多个上述信 号。可替换地，该波信号可以包括一声波信号，例如超声信号。通常， 该无线信号可以包括一数字、模拟或数字和模拟信号。

由能量发射装置所发射的第一形式的能量包括以脉冲，例如数字 脉冲形式发射的一电场或磁场。进一步地，能量转换装置可以将第一 形式的能量，包括极化能量，转换成直流电、脉动直流电、直流电和 脉动直流电的组合、交流电或者直流电和交流电的组合。另外该第一 形式的能量可以包括动能。

第二形式的能量可以包括一频率、幅度、或者频率和幅度调制的 模拟、数字、或模拟和数字组合的信号。

该节流装置可以是非膨胀的，即没有用于节流装置调节的液压液 体。这排除了液体从该节流装置中漏出的问题。

该装置适宜于包括与能量转换装置相连的电导体，由此能量转换 装置能够通过该电导体提供一电流，如直流电、脉动直流电、直流电 和脉动直流电的组合、交流电或者直流电和交流电的组合。而且能量 转换装置能够提供一频率、幅度、或者频率和幅度调制的模拟、数字、 或模拟和数字信号的组合，其可用于有关节流装置的操作。

按照本发明的一个主要实施例，该装置包括用于操作节流装置的 可植入操作装置和一控制该操作装置的控制装置，其中该能量转换装 置用第二形式能量为该操作装置供电。该操作装置最好优选地包括一 个发动机，例如一直线电机或电回转马达，其可由控制装置控制以旋 转一预定转数。任选地，该可植入传动装置可连接到发动机上。该电 动机可以具有塑料支撑制成的导电部分。可替换地，该发动机可以包 括一液压或气动液体马达，其中该控制装置控制着流过该液体马达的 液体。目前市场上可用的发动机变得越来越小。进一步地，有多种控 制方法和可利用的小型化控制设备。例如，可以通过一仅几毫米大小 的霍尔元件来分析回转马达的旋转数目。

按照本发明的另一个实施例，该节流装置包括液压装置，该操作 装置适宜于控制液压装置中的液压液。该操作装置包括一连接到节流 装置的液压装置上的液体导管，和一储液器，其中该储液器构成该管 道的一部分。该储液器构成一体积可变的液体腔，该操作装置可适宜 于通过该液体腔的体积的减小，将液体从该液体腔分配到节流装置的 液压装置，通过该液体腔的体积的增大，将液体从液压装置抽回到该 液体腔。该操作装置适宜于包括一个用于减小或扩大该腔体体积的可 植入发动机。该操作装置还包括一用于抽出节流装置的液压装置中抽 出液体的泵。所有用到的液压部件最好优选地没有止回阀。这具有很 大的优点，因为设有阀总是存在由于阀的不正常工作而引起故障的危 险，尤其是长时间进行阀间操作后。

该控制装置可适宜于通过对第二形式能量的极性进行转换以使该 操作装置转向。该操作装置包括一电动机，该第二形式能量包括电能。

按照本发明的另一个实施例，该节流装置可操作来执行一转向操 作。例如扩大和限制该食物通道，有一用于将节流装置执行的操作转 向的可植入转向装置。这种转向功能最好包括适合于以无极方式由该 节流装置扩大或限制该食物通道。在这种连接中，控制装置适合于控 制该转向装置以将节流装置执行的操作进行转向，该转向装置可包括 一开关。该转向装置可包括带有阀的液压装置，该阀用于将液压装置 中的液体流动方向进行转换。可替换地，该转向装置可包括一机械转 向装置，例如开关或齿轮箱。

在此，转向装置包括一可以由第二形式能量操作的开关。在这种 情况下，该控制装置适合于通过对加到开关上的第二形式能量的极性 进行转换来控制开关的动作。该开关可包括一电子开关，该能源可为 该开关的操作提供电能。

按照本发明的一个优选实施例，该装置进一步包括一个可植入病 人体内的能量存储装置，用于存储第二形式的能源并提供有关节流装 置的操作的能量。该能量存储装置最好包括一电能源，例如一蓄电器、 一个可充电电池或者蓄电器和可充电电池的组合。

该装置进一步包括一个用于切换节流装置的操作的可植入病人体 内的开关和一个可植入病人体内的能源。该实施例特别适合于该装置 能量发射功效不足之处，即在节流装置要执行更高级的操作之处。这 种能源最好是电池。可替换地，该能源是也可以储存第二形式能源的 一种蓄电器。

按照第一个替换方式，由能量存储装置所提供的第二形式的能量 来控制该开关从一断开方式到一接通方式，在断开方式，该能源不能 使用，在接通方式，该能源可为节流装置的操作供应能量。在这种情 况下，该能源可以包括最好具有10年寿命的一电池组或蓄电器。然而 也可以用其它能源，例如象核能源或化学能源(燃料电池)。

按照第二个替换方式，该装置包括一用于控制可植入能源的能量 供应的遥控器，其中由能量存储装置所提供的第二形式的能量来控制 该开关从一断开方式到一待用方式，在断开方式，阻止遥控器控制能 源，能源不能使用，在待用方式，允许遥控器控制能源以向节流装置 的操作提供能量。

按照第三个替换方式，省略了能源存储装置，其中由能量转换装 置所提供的第二形式的能量来控制该开关从一断开方式到一待用方 式，在断开方式，阻止遥控器控制能源，能源不能使用，在待用方式， 允许遥控器控制能源以向节流装置的操作提供能量。

按照第四个替换方式，还省略了遥控器，其中由能量转换装置所 提供的第二形式的能量来控制该开关从一断开方式到一接通方式，在 断开方式，能源不能使用，在接通方式，能源向节流装置的操作提供 能量。在应用中，当能量发射装置发射无线能量时，所述实施例中的 开关可以切换，最好同时所发射的第二形式的能源被一植入电容器稳 定住，这样可以临时(几秒钟)存储第二形式的能量。

在上述的第三和第四替换方式中，能量发射装置可以代替能量转 换装置，由此开关可由第一形式能量控制。

在应用中，以上所提到的开关可以包括一电子开关或一机械开关。

采用上面所有开关的优点是提高了控制的安全性，即病人周围的 干扰信号不会影响该植入节流装置。而且，所植入能源的寿命将显著 延长，因为该装置的能量损耗将减为最小。在上述所说的待用方式期 间，遥控器使用来自所植入能源中的能量。借助于该能量发射装置， 只有当要求将能量连接到节流装置的操作时，才可以发射能量以起动 开关使其连接到该植入能源。

所有上述实施例可以至少结合一种用于检测病人的至少一种物理 参数的可植入传感器，其中控制装置可响应来自传感器的信号以控制 该节流装置。例如该传感器可包括一压力传感器，其用于直接或间接 地检测节流装置、或食物通道所受压力。可替换地，该传感器可包括 一用于检测病人的躺卧的定位传感器。该控制装置可包括一个可植入 病人体内的内部控制单元，最好响应传感器的信号来直接控制该节流 装置。为了响应来自传感器的信号，例如压力、病人的位置或一些其 它的重要物理参数，内部控制单元可以将上面的信息发送到病人体外。 该控制单元也可以响应于来自传感器的信号来自动地控制该节流装 置。例如，该控制单元可以响应于检测躺卧的该传感器，控制节流装 置以扩大食物通道，或者响应于检测该节流装置的异常高压力的该传 感器，以扩大该食物通道。

可替换地，该控制装置可包括一位于病人体外的外部控制单元， 其适合于响应来自传感器的信号以直接控制该节流装置。该外部控制 单元可以存储由传感器所检测到的有关物理参数的信息，可手动操作 以控制基于所存储信息的节流装置。另外，可以有至少一种可植入发 射机，其用于发射由传感器所检测到的有关物理参数的信息。

在病人体外可设置一外部数据通信器和一植入病人体内可与外部 数据通信器通讯的内部数据通信器。当植入后，内部数据通信器可以 将与病人或该节流装置有关的数据输送回该外部通信器。可替换地或 结合在一起，该外部通信器可以将数据输送到内部数据通信器。内部 数据通信器可适合于输送病人的至少一种物理信号。

该装置还进一步地包括一用于控制该节流装置的可编程控制单 元，最好优选地按照活动时序程序表随时间控制该节流装置。这将推 进该装置并使该装置能够适应于个别病人的使用成为可能。

上述的所有实施例最好是遥控控制的。这样该装置方便地包括一 用于发射至少一种无线控制信号以控制节流装置的无线遥控器。采用 这种遥控器，将有可能使医生很容易地调整该装置的功能以适应病人 的日常需要，这对于病人的治疗是很有利的。该控制信号可以包括一 频率、幅度或者调频或调幅信号。进一步，该控制信号可以包括一模 拟、数字信号或模拟和数字信号的组合。

该无线遥控器能够获取有关该植入节流装置状态的信息并响应于 该信息来控制该节流装置。该遥控器还能够从病人体内向体外发送有 关节流装置的信息。

在本发明的特殊实施例中，该无线遥控器包括至少一种外部信号 发射机或收发机和至少一种可植入内部信号接收机或收发机。在本发 明的另一种特殊实施例中，该无线遥控器包括至少一种外部信号接收 机或收发机和至少一种可植入内部信号发射机或收发机。

该遥控器可以发射一种载有该控制信号的载波信号，其中该载波 信号是频率、幅度或者是调频和调幅的。该载波信号还可以包括数字、 模拟，或者数字和模拟信号的组合。这种信号可以包括波信号。以载 波信号方式使用的控制信号也可以是频率、幅度，或者调频和调幅的， 以及数字、模拟，或者数字和模拟信号的组合。

该控制信号可以包括一波信号，例如一声波信号，比如超声波信 号，电磁波信号，比如红外光信号，可见光信号、紫外光信号、激光 信号、微波信号、无线电波信号、X光照射信号和伽马射线信号。在 实用中，可以将二个或更多的上述信号结合起来。

该控制信号可以是数字或模拟的，可以包括一电场或磁场。该无 线遥控器可适合于发射一携带该数字或模拟控制信号的电磁载波信 号。例如，载有数字控制信号的模拟载波信号的使用将提供安全的通 信。该控制信号可以通过无线遥控器以脉冲形式发射。

能量发射装置可以与能量转换装置功能相同或不同。例如，当能 量发射装置包括一用于发射第一形式能量的线圈而且能量转换装置包 括一用于将所发射能量转换成第二形式能量的电结点元件时，能量发 射装置与能量转换装置功能不同。当能量发射装置包括一用于发射第 一形式能量的线圈而且能量转换装置也包括将所发射能量转换成第二 形式能量的线圈时，能量发射装置与能量转换装置功能相同。

按照本发明的另一实施例，该装置包括一植入在病人体内的可激 励能源，其中能源通过能量发射装置所发射的无线能量激励以供应能 量，该能量用于有关节流装置的操作。

该可植入节流装置适宜于被埋入一柔软的或凝胶状材料中。例如 具有小于20(肖氏硬度)的硅材料中。

上述的各种元件，例如发动机、泵和电容器，可以用于不同的实 施例中。有关本发明上述实施例所述各种的功能在应用中，可以用于 不同的应用中。

本说明书中给出的传送、转换和控制能量的各种方式可以采用所 述各种部件和手段来实现。

本发明还提供了一种植入上述食物摄入节流装置的外科腹腔镜方 法，

进一步地，本发明提供一种植入一食物摄入节流装置的外科腹腔 镜的方法，包括下列步骤：a)将至少两个腹腔镜套管针放入病人体内， b)采用至少一种被插入到腹腔镜套管针中的解剖器具，解剖开食管或 胃部区域，c)将节流装置通过该套管针引入，d)将该装置的节流装置 与食管或胃部连接以形成一节流口。e)将该装置的能量转换装置植入 到病人体内，该装置用于将无线能量转换成适合于操作该节流装置的 一种形式的能量。

步骤a)-f)所列的方法可以进一步包括以非侵入方式调节该节流 开口。

本发明还提供了一种植入上述食物摄入节流装置的方法，包括下 列步骤：在病人的管口内的黏膜中切开一开口，将能量转换装置通过 该开口植入病人体内。可替换地，该切开步骤可以包括在病人的皮肤 上切一开口，该植入步骤可以包括将该能量转换装置通过该开口植入 到病人体内。

本发明还提供了一种按照第一替换方式的开腹植入方法，包括下 列步骤：提供如上所述的食物节流装置，将至少两个腹腔镜套管针放 入病人体内，通过使用至少两个腹腔镜套管针将该装置的能量转换装 置植入到病人体内。

本发明还提供了一种治疗人体或动物的病态肥胖的方法，包括： (a)将该节流装置手术植入人体或动物体体内将其与食管或胃部连接 以在胃部或食管中形成上胃囊和一节流开口，(b)将一可响应所供能 源来调整该节流开口的操作装置手术植入人体或动物体体内，以及(c) 以非侵入术后方式提供能源以驱动该操作装置来调节该节流开口。

下面结合附图对本发明进行更详细的描述。

图1-图12分别是说明本发明食物摄入节流装置的12个实施例的 示意性方块图，其中从病人体外将无线电能量发射到植入在病人体内 的该装置的能量损耗部件；

图13是为了完成各种通信选择对所植入部件进行多个可能组合的 示意性方框图；

图14示出了用于本发明装置的电结点元件；

图15示出了按照本发明的植入在病人体内的装置。

图16是说明本发明一个实施例的遥控部件的方框图，其中通过使 用电磁信号发射无线电能量；和

图17是用于图16方框图中部件的范例电路示意图。

参见附图，这些附图中同样的附图标记表示相同或相应的部件。

图1示意性示出了本发明食物摄入节流装置的一个非常简单的实 施例，该装置中一些部件被植入到病人体内，另一些部件位于病人体 外。因此，在图1中位于病人皮肤2右侧的所有部件被植入病人体内， 位于皮肤2左侧的所有部件放在病人体外。

图1中的装置包括一个植入式可操作节流装置4，其连接到病人 贲门附近的胃部(或连接到食管)以在胃部形成一人造节流开口，该 植入式可操作节流装置被连接到病人的胃部(或食管)形成了一个上 胃囊。该节流装置4能够执行换向操作，即扩大和缩小人造开口。一 个植入式能量转换装置6适合于经由一个电源线12向节流装置4的能 量损耗部件供给能量。一个外部能量发射装置10包括一个发射无线信 号的无线遥控器，该无线信号通过一个装在植入式能量转换装置6中 的信号接收机来接收。该植入式能量转换装置6将来自该信号的能量 转换成电能通过电源线12供给节流装置4，这种能量造成该节流装置 4部分的移动，从而调整了人造开口。

图2示出了本发明的一个实施例，除了还有一个电开关14形式的 转向装置被植入到病人体内以对节流装置4进行换向之外，其余部分 与图1中的装置相同。外部能量发射装置10的无线遥控器发射出载有 能量的无线信号，植入式能量转换装置6将该无线能量转换成电流来 控制开关14。当电流的极性被能量转换装置6改变时，开关14逆转 了节流装置4所执行的功能。

图3示出了本发明的一个实施例，除了还有一个发动机15形式的 操作装置被植入病人体内以控制节流装置4之外，其余部分与图1中 的装置相同。当外部能量发射装置10的无线遥控器将无线信号发射到 能量转换装置6的接收机时，发动机15由能量转换装置6的能量来供 电。

图4示出了本发明的一个实施例，除了还有一个包括发动机/泵单 元18和储液器20的组件16被植入到病人体内之外，其余部分与图1 中的装置相同。在这种情况下，节流装置4是液压式操作，即液压液 是通过发动机/泵单元18从储液器20中抽出通过管道22到达节流装 置4以缩小人造开口的尺寸，以及通过发动机/泵单元18从节流装置 4抽回到储液器20中以增大人造开口的尺寸的。植入式能量转换装置 6将无线能量转换成电流通过电源线24向发动机/泵单元18供电。

图5示出了本发明的一个实施例，包括带有无线遥控器的外部能 量发射装置10、在该情况下液压式操作的节流装置4，和植入式能量 转换装置6，还包括一个植入式液压储液器30，一个植入式发动机/泵 单元32和液压阀转换装置34形式的植入式转向装置。发动机/泵单元 32中的发动机是电动机。为响应来自外部能量发射装置10的无线遥 控器的控制信号，植入式能量转换装置6用来自控制信号所携带能量 中的能量启动发动机/泵单元32，由此该发动机/泵单元32将液压液 分送到储液器30和节流装置4之中。能量发射装置10的遥控器控制 转换装置34在一个方向和另一个相反方向之间转换液压液的流动方 向，在一个方向上，通过发动机/泵单元32将该液体从储液器30中抽 到节流装置4中以减小人造开口的尺寸，在另一相反方向上，通过发 动机/泵单元32将该液体从节流装置4抽回到储液器30中以增大人造 开口的尺寸。

图6示出了本发明的一个实施例，除了还有一个由外部能量发射 装置10中无线遥控器控制的控制单元36、一个蓄电池38和一个电容 器40被植入到病人体内之外，其余与图1中的装置相同。该控制单元 36将从能量转换装置6接收的电能储存到蓄电池38中，该蓄电池38 可向节流装置4提供能源。为响应来自能量发射装置10的无线遥控器 的控制信号，该控制单元36可以从蓄电池38中释放出电能并通过电 源线42和44转换所释放出的能量，或者通过电源线46、稳定该电流 的电容器40、电源线48和电源线44直接转换来自能量转换装置6的 电能以控制节流装置4。

按照一替换实施例，图6实施例中的电容器40可以省去。按照另 一替换实施例，该实施例中的蓄电池38可以省去。

图7示出了本发明的一个实施例，除了还有一个为节流装置4的 操作提供能源的一个电池组50和一个转换节流装置4的操作的电子开 关52被植入到病人体内之外，其余与图1中的装置相同。通过能量转 换装置6提供的能源将开关52控制为从一断开方式到一接通方式，在 断开方式时电池组50不能使用，在接通方式时电池组50为节流装置 4的操作提供能源。

图8示出了本发明的一个实施例，除了还有一个由外部能量发射 装置10中无线遥控器控制的控制单元36被植入到病人体内之外，其 余与图7中的装置相同。在这种情况下，通过能量转换装置6提供的 能源将开关52控制为从一断开方式切换到一待用方式，在断开方式 时，阻止无线遥控器控制该控制单元36且电池组不能使用，在待用方 式时，允许遥控器控制该控制单元36从电池组50释放出电能以控制 节流装置4。

图9示出了本发明的一个实施例，除了用蓄电池38代替电池组50 以及被植入部件的连接方式不同之外，其余与图8中的装置相同。在 这种情况下，蓄电池38储存来自能量转换装置6的能量。为响应来自 外部能量发射装置10中无线遥控器的控制信号，所植入的控制单元36 控制开关52从一断开方式切换到一接通方式，在断开方式时蓄电池38 不能使用，在接通方式时蓄电池38为节流装置4的操作提供能源。

图10示出了本发明的一个实施例，除了还有一电池组50被植入 病人体内以及所植入部件的连接方式不同之外，其余与图9中的装置 相同。为响应来自外部能量发射装置10中无线遥控器的控制信号，所 植入的控制器单元36控制蓄电池38输送能量以将开关52操作为从一 断开方式切换到一接通方式，在断开方式时电池组50不能使用，在接 通方式时电池组50为节流装置4的操作提供电能。

可替换地，开关52可以控制病人的食物摄入，它已被用于外科中 病态肥胖以在该带上面形成一小胃囊和在胃部形成一缩小的人造开 口。尽管这种带子可在外科期间缠绕在胃的周围以获得一理想的人造 开口，但是一些现有的胃捆绑装置还设有一能够对人造开口大小进行 小的术后调节的调整装置。在如美国专利号4592339所公开的所有这 类现有技术设备中，一种齿轮箱54形式的European Paevice和用于 控制齿轮箱54的控制单元36还被植入病人体内。所植入的控制单元 36控制着齿轮箱54来逆转节流装置4所执行的功能(机械操作)。

图12示出了本发明的一个实施例，除了所植入部件的连接方式不 同之外，其余与图10中的装置相同。这样，在该情况下当蓄电池38 在术后估计达到10倍大小时，电池组50启动控制单元36。因此在手 术期间胃囊的体积必须非常小，近似为7毫升。鉴于这样的一个小胃 囊，为使病人在手术后可立刻供给胃部充足的营养，一开始的人造开 口必须相当大，随后随着胃囊体积的增大，需要大大地缩小。为了能 使带子具有相当大的调节范围，带子中的腔室必须相当大，而且该外 部能量发射装置10包括该外部无线遥控器。如上所述，该无线遥控器 发射一由植入式控制单元36所接收的控制信号，其依次控制该装置的 各植入部件。

可以在病人体内植入一传感器56检测病人的物理参数，例如胃中 的压力。该植入的控制单元36，或者可替换的能量发射装置10的外 部无线遥控器可以响应传感器56的信号来控制节流装置4。可以将一 收发机与传感器56结合以根据所检测的物理参数向外部无线遥控器发 送信息。该无线遥控器可以包括一信号发射机或收发机，所植入控制 单元36可包括一信号接收机或收发机。可替换地，无线遥控器可以包 括一信号接收机或收发机，所植入控制单元36可包括一信号发射机或 收发机。上述的收发机、发射机和接收机可用于从病人体内向体外发 送有关节流装置4的信息或数据。

在此，发动机/泵单元18和给发动机/泵单元18供电的电池组50 被植入体内，在该电池组50上可装有一用于发射有关电池组状态信息 的发射机。

本领域技术人员将认识到，按照图1-13的上述各实施例可以组合 成多种不同的实施方式。例如，可将能量控制开关14结合到图3、6- 12中的任一实施例中，将液压转换装置34结合到图4的实施例中， 将齿轮箱54结合到图3的实施例中。

图14示出了一种电结点元件58形式的能量转换装置，其可用于 上述按照图1-13的实施例中任一个。该元件58是一平面p-n结元件 由一p型半导体层60和一n型半导体层62夹在一起构成。一个电灯 泡64与元件58的对侧电连接以说明是怎样获得所产生的电流的。从 这种P-N结元件58中输出的电流与温度有关。见下式：

I＝I0(exp(qv/KT)-1)

式中

I是外部电流，

I0是反向饱和电流，

q是1.602*10-19库仑的基本电荷

V是外加电压

K是波兹曼常数，和

T是绝对温度

在高的外加负电压(反偏压)下，指数项可略为1.0，I近似为- I0。I0主要取决于该结点的温度，从而取决于本征载流子浓度。能带 隙小的材料比能带隙大些的材料的I0要大些。在这个特殊实施例中二 极管的再分区，即对一个方向电流的限制，是P-N结元件58的操作的 关键。

另一种P-N结元件58的设计方式是将一半导体薄层堆积到一支撑 材料上，其不吸收在各个实施例中所使用的这种能量。为了利用光波 形式的无线发射能量，玻璃是一种合适的材料。在半导体层中可以使 用象碲化镉、铜-铟-联锡化物和硅但不限于此的各种材料。也可以使 用带有几层P型和N型材料的多层结构以提高功效。

P-N结元件58所产生的电能可以与太阳能电池所产生的类型相 同，其中负区和正区场形成一直流电。可替换地，负和正半导体层可 以随着发射波来改变极性，从而产生交流电。

P-N结元件58被设计为适宜于植入体内。因此与人体相接触的该 元件58的所有外表面都由生物相容性材料制成。由于电流的输出，应 大于1毫安，主要取决于如上所述的温度，因此P-N结半导体最好设 计成在体温37℃下工作。由于皮肤和皮下组织二者都吸收能量，因此 要考虑元件58的灵敏度或工作区域和无线能量发射的密度或强度之间 的关系。P-N结元件58最好设计为平面的和小型的。可替换地，如果 元件58做成较大的尺寸，那么为了适应病人身体的运动，它应该是柔 软的。该元件58的体积应该保持在小于2000cm3。

图15总体上示出了上面所述本发明食物摄入节流装置的任一实施 例可如何植入到病人体内。由此，植入病人体内的节流装置4与胃部 66相连以形成一小的上胃囊67和一个人造节流开口。一植入的操作 装置68，也可以认为是一种调节装置，如一个电机或发电机/泵的组 合件，其通过一传输部件70，例如机械传输线或液体管，来操作节流 装置4。具有一正区和负区的部件6形式的能量转换装置，如上详述 的，被装在病人皮肤的下面。

由外部能量发射装置10中无线遥控器所发射的信号携带的无线能 量至少部分地穿过病人的皮肤和到达元件6。由此到达该元件6的该 能量被转换成适合于启动操作装置68的一种不同形式的能量。例如， 当操作装置68是一电动机时，元件6包括一电子P-N结元件，其可将 无线电能量转换成一电流以启动电动机。当操作装置68包括一泵时， 元件6可将无线电能量转换成动能以启动泵。

这种被转换的能量可直接用于操作节流装置4或者，在节流装置 为电操作时，可存储到电容器和/或蓄电池以备以后或类似使用。最好 优选地(但不必需)该元件6由微处理器控制。该外部能量发射装置 10的无线遥控器被用作控制被传输能量的应用以及来自/发送到植入 式节流装置4的一些功能或命令。

图16示出了本发明装置的无线遥控器的基本部件，包括一用于操 作节流部件的电动机128，例如图15所示的类型。在这种情况下，遥 控器是基于穿过病人皮肤130，常常按照100kHz-1gHz的电磁波信号 的发射。在图15中，放在皮肤130左侧的所有部件位于病人体外，放 在皮肤130右侧的所有部件被植入病人体内。可以使用任何合适的遥 控器。

一个外部信号发射天线132定位于一植入在靠近皮肤130处的信 号接收天线134的附近。作为一替换方式，接收天线134可以放在例 如病人的腹部内。该接收天线134包括一线圈，直径近似为1-100毫 米，优选地为25毫米，用很细的线缠绕，用一电容器调谐到一特别 的高频。如果要植入到病人的皮肤下，可选择一小线圈，如果要植入 到病人的腹部就选择一大线圈。发射天线132包括一与接收天线134 的线圈大小相同的线圈，但该线圈用粗线缠绕，可以处理所需的较大 电流。发射天线132的线圈被调谐到一与接收天线134的线圈相同的 特定高频上。

一个外部控制单元136包括一微处理器，一高频电磁波信号发生 器和一功率放大器。控制单元136的微处理器适合于切换该发生器的 通/断和调制该发生器所产生的信号以便通过功率放大器和天线132， 134向所植入控制单元138发送数字信息。为了避免偶然的随机高频 场触发控制命令，可使用数字信号编码。设在外部控制单元136上的 常规键区被连接到微处理器上。该键区用于指令该微处理器发出数字 信号以缩小或扩大节流装置。该微处理器通过在天线132上施加一高 频信号来发出一个指令。短时间后，当控制系统的植入部件已被信号 激励时，指令被发送到节流装置以缩小或扩大预定步骤中的人造开口。 该指令作为数字信息包以如下所示方式被发送。   开始模式   8位   指令   8位   计数   8位   求校验和   8位

在相当长的期间内指令被连续发送(例如大约30秒或更长)。当 需要新的缩小或扩大步骤时，可增加一个计数字节以允许植入控制单 元138进行解码并了理解外部控制单元136所要求的另一步骤。如果 数字信息包的任一部分出错，那么它的内容就被简单地忽略了。

通过导线140，所植入激励单元126从接收天线134所接收的高 频电磁波信号中吸取能量。该激励单元126将能量存储在能量存储装 置中，例如一大电容器，启动控制单元138并通过导线142启动电动 机128。

控制单元138包括一解调器和微处理器。该解调器对外部控制单 元136所发送的数字信号进行解调。控制单元138的微处理器接收该 数字信息包，对其进行解码，如果激励单元126的电源具有足够存储 能量，就可根据所接收的指令编码通过一信号线144将信号发送到电 机128以便缩小或扩大节流装置。

可替换地，存储在激励单元的能量存储装置中的能量只可用于启 动开关，启动发动机128的能量可以从相对高容量的另一植入能源获 得，如电池组。在该情况下，当开关由能量存储装置通电时，适宜于 将电池组与处于接通模式的控制单元138相连，当开关断电时，电池 与处于待用模式的控制单元不相连。

参见图17，现在将按照更详细的实施例来描述上述遥控器。外部 控制单元136包括一微处理器146，一信号发生器148和与其相连的 一功率放大器150。微处理器146适宜于控制信号发生器148接通/断 开，用发送到该装置植入部件的数字指令对信号发生器148所产生的 信号进行调制。功率放大器150放大该信号并将其发送到外部信号发 射天线132上。天线132与电容器152并联以形成一谐振电路，其调 谐到由信号发生器148所生成的频率上。

所植入信号接收天线线圈134与电容器154一起构成一谐振电路， 其调谐到与发射天线132相同的频率上。信号接收天线线圈134从所 接收的高频电磁波中感应出一电流，整流二级管160对感应电流进行 调整，其给储能电容器158充电。连接在天线线圈134和二极管160 之间的线圈156防止电容器158和电极管160将信号接收天线电路加 载到较高频率。由此，线圈156使得给容器158充电和使用调幅来传 输数字信息成为可能。

并联连接的电容器162和电阻器64、二极管166构成一用于检测 调幅数字信息的检测器。通过一与电阻器170串联的电阻器168来构 成一滤波电路，电阻器170与电容器172串联，电容器172与电阻器 168通过地线串联，电容器174的一端连接到电阻器168，170之间， 另一端连接到二极管166和由电容器162、电阻器164构成的电路之 间。滤波电路用于滤掉不想要的低频和高频。所检出和被滤波的信号 送到植入式微处理器176中，该植入式微处理器176对数字信息进行 解码并通过H-桥路178控制发动机128，H-桥路包括三极管180，182， 184和186。发动机128可以通过H-桥路178从两个相反方向驱动。

微处理器176也监测储能电容器158所存储的能量。在发送信号 来启动发动机128之前，微处理器176检查储能电容器158所存储的 能量是否足够。如果存储能量不足以进行所要求的操作，在启动128 之前微处理器176等待所接收信号给储能电容器158充电。