外部可编程磁阀组件和控制器制造技术

一种外部可编程的分流阀组件，其包括具有转子的电机，该转子是可操作的以响应外部施加的磁场并且配置为增大或减小分流阀组件的工作压力。电机还可以包括定位感测机构，其允许使用外部磁传感器确定转子的位置以及阀的相关压力设置。在某些示例中，电机还包括机械制动器，该机械制动器可在锁定位置和解锁位置之间磁性地操作，并且其在锁定位置中防止转子的旋转。旋转。旋转。

【技术实现步骤摘要】
外部可编程磁阀组件和控制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2017年8月11日提交的且标题为“EXTERNALLYPROGRAMMABLE MAGNETIC VALVE ASSEMBLY AND CONTROLLER”的美国专 利申请号15/675,497的部分继续申请，该申请要求2016年8月12日提交的 且标题为“EXTERNALLY PROGRAMMABLE MAGNETIC VALVE ASSEMBLY ANDCONTROLLER”的美国临时申请号62/374,046(已过期)在35 U.S.C.
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119(e) 下和PCT第8条下的权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术介绍

[0003]脑积水是与由大脑的脑室内液体的净积聚引起的脑室扩大相关的病症。 非交通性脑积水是与脑室系统阻塞相关的脑积水，且通常由增大的脑脊液 (CSF)压力表征。相反，交通性脑积水是与蛛网膜下腔内的阻塞性病变相 关的脑积水。常压脑积水(NPH)，交通性脑积水的一种形式，主要发生在 60岁以上的人群中并由在标称正常压力下的CSF表征。NPH的典型症状包 括步态障碍、尿失禁和痴呆。总之，NPH表现为具有几乎正常的CSF压力 的脑室扩大。
[0004]治疗脑积水的目标是降低脑室压力，使得脑室尺寸回到正常水平。脑积 水通常通过向大脑中植入分流器来治疗，该分流器从脑室或从腰椎鞘间隙 (在交通性脑积水中)排出过量的CSF。这样的分流器在它们将液体从脑室 转移到心房时被称为脑室
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心房(VA)分流器，或者当液体是从脑室转移到 腹膜时被称为脑室
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腹腔(VP)分流器，或者当CSF是从腰椎区域转移到腹 腔时被称为腰椎
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腹腔(LP)分流器。这些分流器通常包括通过大脑插入脑 室中的脑导管(用于脑室分流)或通过针插入腰椎鞘间隙中的腰导管(用于 腰椎分流器)以及将液体从脑室排出到身体的储存器(如颈静脉(脑室分流) 或腹膜腔(脑室或腰椎分流))的单向阀系统。
[0005]美国专利号4,595,390描述了一种分流器，该分流器具有由不锈钢弹簧 偏压抵靠锥形阀座的球形蓝宝石球。CSF的压力在倾向于将球从座上抬起的 方向上推动蓝宝石球和弹簧。当阀两端的压力差超过所谓的“爆裂”或打开压 力时，球从座上抬起以允许CSF流过阀并从而排出CSF。美国专利号 4,595,390还描述了一种外部可编程的分流阀，该分流阀允许通过在植入式分 流器的位置上方应用发送器来改变阀的压力设置，所述发送器在患者头部上 方发射磁信号。使用带有磁发送器的外部编程器允许阀的压力设置根据脑室 的尺寸、CSF压力和治疗目标而被无创地调节。
[0006]美国专利号4,615,691描述了可以与例如美国专利号4,595,390的分流阀 一起使用的磁步进电机的示例。
[0007]虽然磁可调节分流器允许外部调节植入式分流器的压力，但是这些现有 的分流器具有一些局限性。例如，当带有植入式磁可调节分流阀的患者在强 磁体或强磁场附近时，诸如磁共振成像(MRI)设备，阀的压力设置会改变。 此外，现有磁阀的压力设置的验证可能需要在阀上使用不透射线标记，该不 透射线标记是使用在阀植入的位置拍摄X射线来检测的。另外，一些用于调 节植入阀的压力设置的编程器相对较大且较重并且需要连接到
壁装插座。
[0008]因此，希望设计改进的脑室和腰椎分流器，以及改进的编程器来调节分 流器。

技术实现思路

[0009]各方面和各实施例涉及一种外部可编程阀组件，其包括磁电机，该磁电 机配置为连续地或以有限的增量来增大或减小阀的压力设置。阀组件可以适 于植入患者体内以从患者的器官或体腔排出流体。在这些实施例中，阀组件 包括入口端口，该入口端口适于流体连接(在制造期间或由外科医生在手术 期间)到导管的一端。将导管的第二端插入器官或体腔中以引出流体。阀组 件还包括出口端口，其适于流体连接到引流导管的一端。引流导管的另一端 可以插入合适的体腔(诸如，静脉或腹膜腔)或插入身体外部的引流容器(诸 如，袋子)。可以使用本专利技术的阀组件引流的器官和体腔的示例包括但不限 于眼、脑室、腹膜腔、心包囊、子宫(妊娠期)和胸膜腔。特别地，阀组件 可以适于植入患有脑积水的患者体内。在这样的实施例中，入口端口适于流 体连接到流入导管(即，脑内导管或鞘内导管)的第一端，并且出口端口适 于流体连接到引流导管的第一端。当植入患者体内时，将脑内导管的第二端 插入患者的脑室或腰椎鞘内间隙，并将引流导管的第二端插入患者的合适的 身体储器，例如颈静脉或腹膜腔。因此，当植入患者体内时，该装置提供患 者的脑室或腰椎区域与受试者的身体储器之间的流体连通，当脑室内或CSF 压力超过阀组件的打开压力时，允许脑脊液从脑室或腰椎区域通过阀壳流到 身体储器。患者可能患有脑积水，颅内压增高，或可能患有正常的压力性脑 积水。从脑室或腰椎间隙移除CSF降低了脑室内压力。
[0010]其它方面和实施例涉及一种确定植入阀组件的压力设置以及在植入患 者体内后调节阀组件的压力设置的方法。如下更详细讨论的，根据某些实施 例，阀的压力设置的调节可以经由阀组件中的磁致动转子的位移来实现，从 而导致提供抵靠阀元件的偏压力的弹簧的张力的变化。转子将响应于施加的 外部磁场而在转子壳内旋转。
[0011]如下更详细讨论的，某些方面和实施例涉及一种适用于结合到可植入阀 组件中的可磁操作的电机。磁电机组件包括：具有多个定子凸角(lobe)的 定子，以及包括多个磁极且配置为围绕定子旋转的转子。外部施加的磁场(来 自其中植入了阀组件的身体外部)被用来磁化定子以便引起转子的旋转，如 下进一步讨论的。可磁操作的电机具有以下优点：允许在可植入阀组件内的 机械运动来改变阀的压力设置，从而避免需要从身体外部物理连接到阀组件 或使用植入的电池。另外，如下进一步讨论的，磁电机组件的实施例配置为 高度抵抗来自与期望的电机控制没有特别相关联的外部强磁场(诸如，由 MRI或核磁共振(NMR)装置产生的场)的任何影响。此外，磁电机的某 些实施例包括一种机构，通过该机构，人员(例如，医生)可以查看其中使 用了磁电机的阀的当前压力设置，而不需要使用X射线或其他成像技术。
[0012]某些方面还包括一种在患者需要时减小患者脑室尺寸的方法，该方法包 括将阀组件手术植入到患者体内，并且在阀植入之前，将阀的打开压力设置 为小于脑室压力的压力。替代地，植入阀组件的打开压力可以设置为高于脑 室压力的压力，使得在患者需要时可以增大患者脑室尺寸。
[0013]根据一个实施例，可手术植入的分流阀组件包括：壳体、由生理相容材 料形成的壳体的外部、以及设置在壳体内的可磁操作的电机，该可磁操作的 电机包括定子和转子，
该转子配置为响应于由外部磁场引起的定子的磁极性 变化而相对于定子旋转，转子包括转子壳和多个转子永磁体元件，这些转子 永磁体元件设置在转子壳内的环中并且布置有交替的磁极性，转子相对于定 子的旋转产生分流阀组件的选定的压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在可手术植入的分流阀中设置压力的套件，所述套件包括：可手术植入的分流阀组件，具有可磁操作的电机，所述可磁操作的电机配置为提供阀组件的选定的压力设置；监测器装置，配置为检测所述可手术植入的阀组件的压力设置；以及具有至少一个编程器磁体的编程器装置，所述至少一个编程器磁体可选择性地移动，并且配置为致动可磁操作的电机以允许用户调节所述阀组件的压力设置以匹配所述编程器的压力设置点，其中，所述阀组件包括可磁操作的机械制动器组件，所述可磁操作的机械制动器组件包括：指示器，具有指示器壳体和设置在所述指示器壳体内的磁体，以及制动器，联接到所述指示器，且响应于所述指示器的运动而可在锁定位置和解锁位置之间移动，在所述锁定位置中，所述制动器定位在多个电机齿的齿之间以防止所述电机的转子的旋转，在所述解锁位置中，所述制动器脱离所述多个电机齿的齿，所述指示器响应于暴露于由所述编程器装置施加的外部磁场而可移动。2.根据权利要求1所述的套件，其中，所述编程器装置还包括：用户界面和至少一个按钮中的至少一个，以打开和关闭所述编程器装置。3.根据权利要求2所述的套件，其中，所述编程器装置的用户界面包括：用于增大所述压力设置点的第一按钮和用于减小所述压力设置点的第二按钮。4.根据权利要求2所述的套件，其中，所述编程器装置包括至少一个开始按钮以启动编程序列。5.根据权利要求1所述的套件，其中，所述编程器装置包括：壳体，联接到所述壳体的电机，以及联接到所述电机且配置为相对于所述壳体旋转的磁体组件，所述磁体组件包括至少一个永磁体以在所述阀组件上施加所述外部磁场。6.根据权利要求5所述的套件，其中，所述电机包括：具有驱动齿轮的轴，其中所述磁体组件还包括具有轴承的磁体支撑件、联接到所述驱动齿轮的从动齿轮、联接到所述磁体支撑件的磁性桥接板、以及联接到所述磁性桥接板的所述至少一个永磁体。7.根据权利要求1所述的套件，其中，所述编程器装置包括软件来控制所述至少一个永磁体的运动以实现合适的编程序列。8.根据权利要求1所述的套件，其中，所述编程器装置配置为，将所述阀装置的转子在第一方向上旋转到最低压力设置，之后开始将所述转子在第二相反的方向上旋转到所述选定的压力设置。9.根据权利要求1所述的套件，其中，所述监测器装置包括用户界面和按钮中的至少一个以用于打开和关闭所述监测器装置。10.根据权利要求1所述的套件，其中，所述监测器装置包括：壳体，以及由所述壳体支撑的监测器组件，所述检测器组件包括监测器传感器，所述监测器传感器配置为将所述监测器组件居中并且检测所述阀组件的可磁操作的电机的位置。11.根据权利要求10所述的套件，其中，所述监测器传感器包括：用于将所述监测器组
件居中的第一传感器，以及用于检测所述可手术植入的分流阀组件的可磁操作的电机的位置的第二传感器。12.根据权利要求1所述的套件，其中，所述阀组件还包括：壳体，由生理相容材料形成的所述壳体的外部，以及设置在所述壳体内的所述可磁操作的电机，所述可磁操作的电机包括定子和转子，所述转子配置为响应于由所述外部磁场引起的所述定子的磁极性变化而相对于所述定子旋转。13.根据权利要求12所述的套件，其中，所述转子包括转子壳以及多个转子永磁体元件，所述转子永磁体元件设置在所述转子壳内的环中且布置有交替的磁极性，所述转子相对于所述定子的旋转产生所述阀组件的选定的压力设置，所述转子壳具有所述多个电机齿。14.根据权利要求13所述的套件，其中，所述阀组件还包括：入口端口，定位在所述转子壳和所述壳体的外部之间，所述入口端口在其转子壳端部终止于阀座中，弹簧，由所述弹簧偏压抵靠所述阀座的阀元件，所述阀元件和所述阀座一起形成孔，以及出口端口，定位在所述转子壳和所述壳体的外部之间，所述阀组件配置为使得所述孔在所述入口端...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯A哈金，贾米尔M哈金，
申请(专利权)人：贾米尔M哈金，
类型：发明
国别省市：