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包括用于可膨胀植入件的液压加压的电子动力泵和阀系统的可植入装置

摘要

一种可植入装置(100)包括构造为在第一位置植入患者体内的流体储存器(102)、构造为在第二位置植入患者体内的可膨胀构件(104)、以及构造为在第三位置植入患者体内的泵组件(106)。该泵组件构造为响应于可植入装置处于膨胀模式而将流体从流体储存器输送到可膨胀构件,并且该泵组件构造为响应于可植入装置处于收缩模式而将流体从可膨胀构件输送到流体储存器。该泵组件包括电子控制模块(113)、电子动力泵(108)、第一阀(112)和第二阀(114)。电子控制模块构造为启用或停用电子动力泵。在一些示例中,可植入装置是可膨胀阴茎假体。在一些其它示例中,其是人造泌尿括约肌装置。

著录项

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2020年1月9日提交的题为“用于植入件的液压加压的泵和阀系统”的美国非临时专利申请No.16/738,667的延续,并要求其优先权,该申请要求2019年1月14日提交的题为“用于植入件的液压加压的泵和阀系统”的美国临时专利申请No.62/792,223的优先权,其公开内容通过引用整体结合于本文。

本申请还要求2019年1月14日提交的美国临时专利申请No.62/792,223的优先权,其公开内容通过引用整体结合于本文。

技术领域

本公开总体上涉及具有一个或多个电子动力泵和阀以在装置部件之间移动流体的可植入装置。

背景技术

例如阴茎假体或人造泌尿括约肌装置的可植入装置使液压流体在可植入装置的不同部分之间移动。在一些示例中,可植入装置包括手动泵,例如流体填充球和引导流体流动的一组阀。为了使用泵,患者挤压球以产生沿期望的方向驱动流体的压力。患者可能还需要按压泵上的其它按钮来切换阀路径,以改变用于不同功能的泵阀路径。

发明内容

根据一方面,一种可植入装置包括:构造为保持流体的流体储存器,其中该流体储存器构造为在第一位置植入患者体内;可膨胀构件,该可膨胀构件构造为在第二位置植入患者体内;以及泵组件,该泵组件构造为在第三位置植入患者体内。该泵组件构造为响应于处于膨胀模式的可植入装置而将流体从流体储存器输送到可膨胀构件,并且该泵组件构造为响应于处于收缩模式的可植入装置而将流体从可膨胀构件输送到流体储存器。该泵组件包括电子控制模块、电子动力泵、第一阀和第二阀。电子控制模块构造为启用或停用电子动力泵。

根据一些方面,可植入装置包括以下特征中的一个或多个(或其任意组合)。可植入装置包括压力传感器,该压力传感器构造为监测可膨胀构件的压力。压力传感器通信联接到电子控制模块。电子控制模块构造为响应于可膨胀构件的超过阈值水平的压力而停用电子动力泵。第一阀可以是构造为电子控制的主动阀。第一阀可以是被动单向阀。第二阀可以是构造为电子控制的主动阀。第二阀可以是被动单向阀。电子动力泵可以是第一电子动力泵,并且泵组件可以包括第二电子动力泵,其中第一阀与第一电子动力泵串联布置,第二阀与第二电子动力泵串联布置,并且第二电子动力泵与第一电子动力泵并联布置。在一些示例中,响应处于膨胀模式的可植入装置,第一电子动力泵被启用,第二电子动力泵被停用,并且响应处于收缩模式的可植入装置,第一电子动力泵被停用,第二电子动力泵被启用。第一阀可以包括三通阀,第二阀可以包括三通阀,并且电子动力泵设置在第一阀和第二阀之间。电子动力泵可以是第一电子动力泵,并且泵组件包括第二电子动力泵和第三阀。第一电子动力泵构造为响应于可膨胀构件和流体储存器之间小于阈值量的压差而将流体从流体储存器输送到可膨胀构件,并且第一电子动力泵和第二电子动力泵构造为响应于大于阈值量的压差而将流体从流体储存器输送到可膨胀构件。可膨胀构件可以是一对构造为植入患者的阴茎海绵体中的可膨胀柱体。可膨胀构件可以是构造为放置在患者的尿道周围的可膨胀套囊。

根据一方面,一种可植入装置包括构造为保持流体的流体储存器,其中该流体储存器构造为在第一位置植入患者体内;可膨胀构件,该可膨胀构件构造为在第二位置植入患者体内;以及泵组件,该泵组件构造为在第三位置植入患者体内。该泵组件构造为响应于可植入装置处于膨胀模式而将流体从流体储存器输送到可膨胀构件,并且该泵组件构造为响应于可植入装置处于收缩模式而将流体从可膨胀构件输送到流体储存器。泵组件包括电子控制模块、电子动力泵、第一阀、第二阀和接口元件。电子控制模块构造为响应于患者对接口元件的启用而启用电子动力泵。

根据一些方面,可植入装置可以包括以上/以下特征中的一个或多个(或其任意组合)。该可植入装置可以包括压力传感器,该压力传感器构造为监测可膨胀构件的压力,其中该压力传感器通信联接到电子控制模块,并且该电子控制模块构造为响应于可膨胀构件的超过阈值水平的压力而停用电子动力泵。电子动力泵可以是第一电子动力泵,并且泵组件可以包括第二电子动力泵。第一电子动力泵可以设置为与第二电子动力泵并联。第一电子动力泵可以设置为与第二电子动力泵串联。

根据一方面,一种用于在可植入装置中输送流体的方法包括将可植入装置置于膨胀模式,其中该可植入装置包括流体储存器、可膨胀构件和泵组件,并且该泵组件包括电子动力泵、第一阀和第二阀。该方法包括响应于可植入装置处于膨胀模式,通过电子控制模块启用电子动力泵,以将流体从流体储存器输送到可膨胀构件,以及响应于可膨胀构件的超过阈值水平的压力,通过电子控制模块停用电子动力泵。在一些示例中,该方法包括通过电子控制模块控制第一阀和第二阀。

附图说明

图1示出了根据一方面的可植入装置;

图2示出了根据另一方面的可植入装置;

图3示出了根据另一方面的可植入装置;

图4示出了根据另一方面的可植入装置;

图5示出了描述根据一方面的在可植入装置中输送流体的方法的示例操作的流程图;

图6示出了根据一方面的可膨胀阴茎假体;

图7示出了根据一方面的泌尿控制装置。

具体实施方式

本文公开详细的实施例。然而,应当理解的是,所公开的实施例仅仅是示例性的,其可以以各种形式体现。因此,本文公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅仅是作为权利要求的基础,以及作为教导本领域技术人员在实际上任何适当的详细结构中以各种方式应用实施例的代表性基础。此外,本文使用的术语和短语不用于限制性的,而是提供对本公开的可理解的描述。

本文使用的术语“一个”或“一种”被定义为一个或多于一个。本文使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。本文使用的术语“包含”和/或“具有”被定义为包括(即,开放式过渡)。本文使用的术语“联接”或“可移动地联接”被定义为连接的,尽管不一定是直接地和机械地连接。

总的来说,实施例针对身体植入件。术语患者或使用者在下文中可以用于受益于本公开所公开的医疗装置或方法的人。例如,患者可以是其身体植入有医疗装置或本公开所公开的用于操作医疗装置的方法的人。

出于多种原因,手动操纵这些装置的泵对于患者来说可能是一项挑战。例如,可能难以通过皮肤识别泵的不同区域(例如收缩/锁定按钮、球等),特别是对于患有糖尿病性神经疾病的患者或由于多种原因灵活性差的患者。此外,可能难以学习如何使用该装置,并且为了使患者能够成功地操纵该泵,通常需要进行若干培训课程。这可能由于泵不能提供其被正确使用的即时正反馈而加剧,并且可能耗费很大的力来适当地施压可膨胀的阴茎假体,这对于老年或关节炎患者来说可能是难以实现的。通过皮肤在泵上施加这么大的力可能也会导致挫伤。此外,如果装置能够在没有患者与泵交互的情况下起作用,则与泵的手动交互提醒患者他们正在使用植入件并且感觉不像可能的那样自然。

根据一方面,可植入装置包括电子动力泵和流体回路,该流体回路具有代替手动动力泵来使流体移动的一组阀。该流体回路允许流体在植入件内被适当地引导,以实现不同流体填充植入件部件的膨胀、收缩、加压、减压和停用,而不需要使用者手动操纵泵或流体回路。在一些示例中,压力传感器或其它传感器可以结合到流体回路中,以允许对流体回路中的压力和体积传送进行更细致的控制。

图1示出了根据一方面的可植入装置100。在一些示例中,可植入装置100是可膨胀阴茎假体。在一些示例中,可植入装置100是人造泌尿括约肌装置。然而,可植入装置100可以包括在可植入装置100的部件之间输送流体的任何类型的医疗装置。

可植入装置100包括流体储存器102、可膨胀构件104以及构造为在流体储存器102和可膨胀构件104之间输送流体的泵组件106。流体储存器102构造为在第一位置处植入患者体内。在一些示例中,第一位置是患者的腹部。在一些示例中,第一位置是患者的盆腔。可膨胀构件104构造为在第二位置处植入患者体内。在一些示例中,第二位置是患者的阴茎海绵体。在一些示例中,第二位置在患者的尿道周围。泵组件106构造为在第三位置处植入患者体内。在一些示例中,第三个位置是患者的阴囊。

流体储存器102可以包括具有内室的容器,该内室构造为保持或容纳用于使可膨胀构件104膨胀的流体。在一些示例中,流体储存器102是加压球囊。流体储存器102的体积容量可以根据可植入装置100的尺寸而变化。在一些示例中,流体储存器102的体积容量可以是3至150立方厘米。在一些示例中,流体储存器102由与可膨胀构件104相同的材料构成。在其它示例中,流体储存器102由与可膨胀构件104不同的材料构成。在一些示例中,流体储存器102容纳比可膨胀构件104更大体积的流体。

在一些示例中,可膨胀构件104是植入到患者的阴茎海绵体中的一对可膨胀柱体,并且泵组件106构造为移动流体以使可膨胀柱体增压来实现勃起。在不使用时,柱体收缩,并且系统压力恢复到低环境压力。在一些示例中,可膨胀构件104包括第一柱体构件和第二柱体构件。可膨胀构件104的体积容量可以取决于可膨胀柱体的尺寸。在一些示例中,每个柱体中的流体的体积可以从较小柱体中的大约10毫升变化到较大尺寸的柱体中的大约50毫升。在一些示例中,第一柱体构件可以大于第二柱体构件。在其它示例中,第一柱体构件可以具有与第二柱体构件相同的尺寸。

在一些示例中,可膨胀构件104是植入在尿道周围的可膨胀套囊,并且泵组件106构造为移动流体以使可膨胀套囊增压,这会使尿道收缩,从而限制了尿液的流动。为了排尿,患者可以操作泵组件106,以通过将流体从可膨胀套囊输送到流体储存器102来使可膨胀套囊减压。

泵组件106经由第一导管连接器103联接到流体储存器102,并且泵组件106经由第二导管连接器105联接到可膨胀构件104。第一导管连接器103和第二导管连接器105中的每一个可以限定管腔,该管腔构造为向泵组件106输送流体和从泵组件106输送流体。例如,第一导管连接器103可以限定第一管腔,该第一管腔构造为在泵组件106和流体储存器102之间输送流体。第一导管连接器103可以包括用于在泵组件106和流体储存器102之间输送流体的单个或多个管构件。第二导管连接器105可以限定第二管腔,该第二管腔构造为在泵组件106和可膨胀构件104之间输送流体。第二导管连接器105可以包括用于在泵组件106和可膨胀构件104之间输送流体的单个或多个管构件。在一些示例中,第一导管连接器103和第二导管连接器105可以包括硅橡胶材料。在一些示例中,泵组件106可以直接连接到流体储存器102。

泵组件106可以包括阀体122,该阀体限定了穿过阀体122的流体通路。在一些示例中,阀体122包括限定流体通路并包围阀/泵部件的材料块。在一些示例中,阀体122包括硅树脂材料。在一些示例中,阀体122可以由具有中等硬度值的硅树脂材料模制而成。在一些示例中,泵组件106包括设置在阀体122上的外部保护壳体。在一些示例中,外部保护壳体具有不同于阀体122的材料(例如,聚合物材料)。在一些示例中,外部保护壳体包括一个或多个触觉特征,其帮助使用者定位阀体122。在一些示例中,触觉特征包括突出部分、脊、凹槽、凸起和/或凹陷。

泵组件106包括设置在阀体122的流体通路内的电子动力泵108、第一阀112和第二阀114。泵组件106包括电子控制模块113和电池130。电池130构造为给电子动力泵108、第一阀112、第二阀114、电子控制模块113和/或泵组件106的其它部件供电。在一些示例中,电子动力泵108是单向泵。在一些示例中,泵组件106包括第三阀。在一些示例中,泵组件106包括第四阀。泵组件106的阀可以包括电子控制的被动单向阀和/或主动阀。在一些示例中,泵组件106包括设置在阀体122的流体通路中的辅助电子动力泵110。

电子控制模块113构造为电子地启用和停用电子动力泵108和/或辅助电子动力泵110。(多个)电子动力泵构造为当可植入装置100处于膨胀模式时将流体从流体储存器102输送到可膨胀构件104,并且当可植入装置100处于收缩模式时将流体从可膨胀构件104输送到流体储存器102。阀构造为在膨胀模式和收缩模式中控制流体通过阀体122的流动。在一些示例中,电子控制模块113通信地联接到接口元件111。在一些示例中,接口元件111是由患者操作以膨胀和/或收缩可膨胀构件104的部件。在一些示例中,接口元件111包括按钮、开关或推杆、或者控制可植入装置100的(多个)操作的(多个)其它患者接口元件。

在一些示例中,第一阀112包括被动单向阀。在一些示例中,被动单向阀包括鸭嘴阀。在一些示例中,被动单向阀包括可移动阀部件(例如,球、提升阀等)和偏置构件(例如,弹簧)。在一些示例中,第一阀112包括由电子控制模块113电子启用的主动阀。在一些示例中,第一阀112包括电子控制的主动三通阀。在一些示例中,第一阀112包括一组两个并联的主动阀。在一些示例中,第二阀114包括被动单向阀。在一些示例中,第二阀114包括由电子控制模块113电子启用的主动阀。在一些示例中,第二阀114包括电子控制的主动三通阀。在一些示例中,第二阀114包括一组两个并联的主动阀。

在一些示例中,泵组件106(或可植入装置100)包括构造为监测(或感测)可膨胀构件104的压力的压力传感器118。压力传感器118通信地联接到电子控制模块113。电子控制模块113构造为响应于可膨胀构件104的超过阈值水平的压力而停用电子动力泵108和/或辅助电子动力泵110。在一些示例中,压力传感器118(或单独的压力传感器)构造为监测(或感测)流体储存器102的压力,并且电子控制模块113构造为基于感测到的流体储存器102的压力和感测到的可膨胀构件104的压力来确定泵组件106两端的压差。

在一些示例中,第一阀112与电子动力泵108串联布置,并且第二阀114与辅助电子动力泵110串联布置,其中,辅助电子动力泵110与电子动力泵108并联布置。第一阀112和第二阀114可以是被电子打开和关闭的被动单向阀或主动阀。在该示例中,响应于可植入装置100处于膨胀模式,来启用电子动力泵108,并停用辅助电子动力泵110。例如,在膨胀模式中,电子动力泵108可以将流体从流体储存器102通过泵组件106(经由第一阀112,如果是电子控制的则该第一阀是打开的)输送到可膨胀构件104。在一些示例中,响应于可植入装置100处于收缩模式,来停用电子动力泵108,并启用辅助电子动力泵110。例如,在收缩模式中,辅助电子动力泵110可以将流体从可膨胀构件104通过泵组件106(经由第二阀114,如果被电子控制则该第二阀是打开的)输送到流体储存器102。

在一些示例中,泵组件106包括电子动力泵108,但不包括辅助电子动力泵110。例如,电子动力泵108可以设置在第一阀112和第二阀114之间,其中第一阀112和第二阀114都是主动三通阀(或者每个包括一组两个并联的主动阀)。在一些示例中,第一阀112可以具有流体联接到流体储存器102的第一端口、流体联接到电子动力泵108的输入的第二端口以及流体联接到可膨胀构件104的第三端口。第二阀114可以具有流体联接到流体储存器102的第一端口、流体联接到电子动力泵108的输出的第二端口以及流体联接到可膨胀构件104的第三端口。在一些示例中,第一阀112可以仅具有两个在特定时间打开的端口,并且电子控制模块113可以控制端口中的哪些打开以及哪个端口关闭。类似地,第二阀114可以仅具有两个在特定时间打开的端口,并且电子控制模块113可以控制端口中的哪些打开以及哪个端口关闭。

在一些示例中,在膨胀模式中,第一阀112的第三端口关闭(并且其另外两个端口打开),并且第二阀114的第一端口关闭(并且其另外两个端口打开)。在一些示例中,在收缩模式中,第一阀112的第一端口关闭(并且其另外两个端口打开),并且第二阀114的第三端口关闭(并且其另外两个端口打开)。为了保持可膨胀构件104中的设定压力,电子动力泵108被停用,并且第一阀112和第二阀114设定为打开相同两个部件之间的通道。

图2示出了根据一方面的可植入装置200。在一些示例中,可植入装置200是可膨胀阴茎假体。在一些示例中,可植入装置200是人造泌尿括约肌装置。然而,可植入装置200可以包括在可植入装置200的部件之间输送流体的任何类型的医疗装置。

根据一方面,可植入装置200包括流体储存器202、可膨胀构件204以及构造为在流体储存器202和可膨胀构件204之间输送流体的泵组件206。在一些示例中,流体储存器202可以被植入到使用者的腹部或盆腔中(例如,流体储存器202可以被植入到使用者的腹腔的下部部分或使用者的盆腔的上部部分中),并且泵组件206可以被植入到使用者的阴囊中。

在一些示例中,可膨胀构件204是一对植入到患者的阴茎海绵体中的可膨胀柱体,并且泵组件206构造为移动流体以对可膨胀柱体增压来实现勃起。不使用时,柱体收缩,并且系统压力恢复到低环境压力。在一些示例中,可膨胀构件204是植入在尿道周围的可膨胀套囊,并且泵组件206构造为移动流体以对可膨胀套囊增压,这会使尿道收缩,从而限制了尿液的流动。为了排尿,患者操作泵组件206以通过移除流体来对可膨胀套囊减压。

泵组件206包括第一电子动力泵208、第二电子动力泵210、第一阀212、第二阀214和电子控制模块213。泵组件206可以包括电池230,该电池构造为向第一电子动力泵208、第二电子动力泵210、第一阀212、第二阀214和/或电子控制模块213供电。

第一电子动力泵208和第二电子动力泵210彼此并联设置。第一阀212与第一电子动力泵208串联联接。第二阀214与第二电子动力泵210串联联接。例如,第一电子动力泵208流体连接到流体储存器202和第一阀212。第一阀212流体联接到第一电子动力泵208和可膨胀构件204。在一些示例中,第一电子动力泵208是构造为在膨胀模式期间将流体从流体储存器202输送到可膨胀构件204的单向泵。第二电子动力泵210流体连接到流体储存器202和第二阀214。第二阀214流体连接到第二电子动力泵210和可膨胀构件204。第二电子动力泵210是构造为在收缩模式期间将流体从可膨胀构件204输送到流体储存器202的单向泵。

在一些示例中,第一阀212是电子地关闭和打开的主动阀,并且第二阀214是电子地关闭和打开的主动阀。主动阀可以是处于打开状态(从而允许流体通过)或关闭状态(从而阻止流体通过)的机电阀。在一些示例中,主动阀可以基于信号在打开状态和关闭状态之间转换。在一些示例中,主动阀是主动闩锁阀,其可以电子地打开或关闭,并且即使在没有施加电力时,在切换之后也保持在打开/关闭状态。

在一些示例中,第一阀212是被动单向阀,并且第二阀214是被动单向阀。在一些示例中,被动单向阀包括鸭嘴阀。在一些示例中,被动单向阀包括可移动阀部件(例如,球、提升阀等)和偏置构件(例如,弹簧)。当第一阀212是被动单向阀时,第一阀212可以允许流体在以串联方式布线的第一电子动力泵208的流体方向上输送。当第二阀214是被动单向阀时,第二阀214可以允许流体在以串联方式布线的第二电子动力泵210的流体方向上输送。

电子控制模块213构造为控制第一电子动力泵208、第二电子动力泵210、第一阀212和/或第二阀214。电子控制模块213可以包括(例如,联接到基板的)一个或多个处理器和存储可由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读介质。在一些示例中,电子控制模块213通信地联接到接口元件211。在一些示例中,接口元件211是由患者操作以膨胀和/或收缩可膨胀构件204的部件。在一些示例中,接口元件211包括按钮、开关或推杆、或者构造为控制可植入装置100的(多个)操作的(多个)其它患者接口元件。

为了使可膨胀构件204膨胀,第一电子动力泵208被启用(例如,被开启)以将流体从流体储存器202移动到可膨胀构件204。例如,患者可以启用接口元件211以将泵组件206置于膨胀模式,这使得电子控制模块213(例如,通过向第一电子动力泵208发送信号)启动第一电子动力泵208。在一些示例中,如果第一阀212是主动阀,则电子控制模块213构造为(例如,通过向第一阀212发送信号)打开第一阀212。

为了使可膨胀构件204收缩,第二电子动力泵210被启用以将流体从可膨胀构件204移动到流体储存器202。例如,患者可以启用接口元件211以将泵组件206置于收缩模式,这使得电子控制模块213(例如,通过向第二电子动力泵210发送信号)启用第二电子动力泵210。在一些示例中,如果第二阀214是主动阀,则电子控制模块213构造为(例如,通过向第二阀214发送信号)打开第二阀214。为了保持可膨胀构件204中的设定压力,第一电子动力泵208和第二电子动力泵210被停用(例如,被关掉),并且如果它们是主动控制阀,则第一阀212和第二阀214被关闭。

流体储存器202可以包括具有内室的容器,其被构造为保持或容纳用于使可膨胀构件204膨胀的流体。在一些示例中,流体储存器202是未加压的储存器。在一些示例中,流体储存器202是压力储存器,例如压力调节球囊。

在一些示例中,可植入装置200或泵组件206包括构造为监测可膨胀构件204的压力的第一压力传感器216。在一些示例中,第一压力传感器216通信地联接到电子控制模块213。第一压力传感器216可以构造为将压力数据(例如,周期性地或连续地)传送到电子控制模块213,其中压力数据表示可膨胀构件204的当前压力。电子控制模块213构造为响应于可膨胀构件204的达到或超过设定压力目标的压力而停用第一电子动力泵208。在一些示例中,当泵组件206处于收缩模式时,电子控制模块213构造为响应于可膨胀构件204的等于或低于压力阈值的压力而停用第二电子动力泵210。

在一些示例中,可植入装置200或泵组件206包括第二压力传感器218,该第二压力传感器构造为监测流体储存器202的压力,并将压力数据传送到电子控制模块213,其中压力数据表示流体储存器202的当前压力。在一些示例中,电子控制模块213接收来自第一压力传感器216的压力数据和来自第二压力传感器218的压力数据,并确定泵组件206两端的压差。电子控制模块213可以构造为基于压差(例如,压差大于或小于阈值水平)停用第一电子动力泵208和/或第二电子动力泵210。

图3示出了根据一方面的可植入装置300。在一些示例中,可植入装置300是可膨胀阴茎假体。在一些示例中,可植入装置300是人造泌尿括约肌装置。然而,可植入装置300可以包括在可植入装置300的部件之间输送流体的任何类型的医疗装置。

可植入装置300包括流体储存器302、可膨胀构件304以及构造为在流体储存器302和可膨胀构件304之间输送流体的泵组件306。在一些示例中,流体储存器302可以被植入到使用者的腹部或盆腔中(例如,流体储存器302可以被植入到使用者的腹腔的下部部分或使用者的盆腔的上部部分中),并且泵组件306可以被植入到使用者的阴囊中。

在一些示例中,可膨胀构件304是一对植入到患者的阴茎海绵体中的可膨胀柱体,并且泵组件306构造为移动流体以对可膨胀柱体增压来实现勃起。不使用时,柱体收缩,并且系统压力恢复到低环境压力。在一些示例中,可膨胀构件304是植入在尿道周围的可膨胀套囊,并且泵组件306构造为移动流体以对可膨胀套囊增压,这会使尿道收缩,从而限制了尿液的流动。为了排尿,患者操作泵组件306以通过移除流体来对可膨胀套囊减压。

泵组件306包括电子动力泵308、第一阀312、第二阀314和电子控制模块313。泵组件306可以包括电池330,该电池构造为给电子动力泵308、第一阀312、第二阀314和/或电子控制模块313供电。电子动力泵308设置在第一阀312和第二阀314之间。在一些示例中,第一阀312和第二阀314中的每一个都是电子控制的三通阀(例如,一次只能关闭三个端口中的一个)。在一些示例中,第一阀312和第二阀314中的每一个可以是主动三通阀,该主动三通阀在三个端口中的一个被关闭的第一状态与三个端口中的另一个被关闭的第二状态之间进行电子切换。在一些示例中,第一阀312不是三通主动阀,而是一组两个并联的主动简单阀(例如,第一主动阀与第二主动阀并联)。在一些示例中,第二阀314不是三通主动阀,而是一组两个并联的主动简单阀(例如,第一主动阀与第二主动阀并联)。

第一阀312包括流体连接到流体储存器302的第一端口、流体连接到电子动力泵308的输入的第二端口和流体连接到可膨胀构件304的第三端口。第一阀312的第一端口、第二端口和第三端口中的一个在特定时间关闭。第一阀312构造为在第一状态和第二状态之间被启用,在第一状态中,其第一、第二和第三端口中仅一个被关闭(另外两个打开),在第二状态中,其第一、第二和第三端口中的另一个被关闭(另外两个打开)。第二阀314包括流体连接到流体储存器302的第一端口、流体连接到电子动力泵308的输出的第二端口和流体连接到可膨胀构件304的第三端口。第二阀314的第一端口、第二端口和第三端口中的一个在特定时间关闭。第二阀314构造为在第一状态和第二状态之间被启用,在第一状态中,其第一、第二和第三端口中仅一个被关闭(另外两个打开),在第二状态中,其第一、第二和第三端口中的另一个被关闭(另外两个打开)。

电子控制模块313构造为控制电子动力泵308、第一阀312和/或第二阀314。电子控制模块313可以包括(例如,联接到基板的)一个或多个处理器和存储可由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读介质。在一些示例中,电子控制模块313通信地联接到接口元件311。在一些示例中,接口元件311是由患者操作以膨胀和/或收缩可膨胀构件304的部件。在一些示例中,接口元件311包括按钮、开关或推杆、或者控制可植入装置300的(多个)操作的(多个)其它患者接口元件。

为了使可膨胀构件304膨胀,第一阀312被启用至第一状态,在第一状态中,第一端口和第二端口打开并且第三端口关闭,从而打开通向流体储存器302和电子动力泵308的输入的通道,并且第二阀314被启用至第一状态,在其中,第二端口和第三端口打开并且第一端口关闭,从而打开通向可膨胀构件304和电子动力泵308的输出的通道。电子动力泵308被启用以将流体从流体储存器302移动到可膨胀构件304。例如,患者可以启用接口元件311以将泵组件306置于膨胀模式,这使得电子控制模块313将第一阀312启动至第一状态,将第二阀314启动至第一状态,并启动电子动力泵308。

为了使可膨胀构件304收缩,第一阀312被启用至第二状态,在第二状态中,第二端口和第三端口打开并且第一端口关闭,从而打开通向可膨胀构件304和电子动力泵308的输入的通道,并且第二阀314被启用至第二状态,在其中,第一端口和第二端口打开并且第三端口关闭,从而打开通向流体储存器302和电子动力泵308的输出的通道。电子动力泵308被启用以将流体从可膨胀构件304移动到流体储存器302。例如,患者可以启用接口元件311以将泵组件306置于收缩模式,这使得电子控制模块313将第一阀312启用至第二状态,将第二阀314启用至第二状态,并启用电子动力泵308。

为了保持可膨胀构件304中的设定压力,电子动力泵308被停用,并且第一阀312和第二阀314设定为打开相同两个部件之间的通道。例如,第一阀312的第一和第二端口设置为打开(第三端口设置为关闭)并且第二阀314的第一和第二端口设置为打开(第三端口设置为关闭),或者第一阀312的第二和第三端口设置为打开(第一端口设置为关闭)并且第二阀314的第二和第三端口设置为打开(第一端口设置为关闭)。

流体储存器302可以包括具有内室的容器,其构造为保持或容纳用于使可膨胀构件304膨胀的流体。在一些示例中,流体储存器302是未加压的储存器。在一些示例中,流体储存器302是加压储存器,例如压力调节球囊。

在一些示例中,可植入装置300或泵组件306包括构造为监测可膨胀构件304的压力的第一压力传感器316。在一些示例中,第一压力传感器316通信地联接到电子控制模块313。第一压力传感器316可以构造为将压力数据传送到电子控制模块313,其中压力数据表示可膨胀构件304的当前压力。电子控制模块313构造为响应于可膨胀构件304的达到或超过设定压力目标的压力而停用电子动力泵308。在一些示例中,当泵组件306处于收缩模式时,电子控制模块313构造为响应于可膨胀构件304的等于或低于压力阈值的压力而停用电子动力泵308。

在一些示例中,可植入装置300或泵组件306包括第二压力传感器318,该第二压力传感器构造为监测流体储存器302的压力,并将压力数据传送到电子控制模块313,其中压力数据表示流体储存器302的当前压力。在一些示例中,电子控制模块313接收来自第一压力传感器316的压力数据和来自第二压力传感器318的压力数据,并确定泵组件306两端的压差。电子控制模块313可以构造为基于压差停用电子动力泵308。

图4示出了根据一方面的可植入装置400。在一些示例中,可植入装置400是可膨胀阴茎假体。在一些示例中,可植入装置400是人造泌尿括约肌装置。然而,可植入装置400可以包括在可植入装置400的部件之间输送流体的任何类型的医疗装置。

可植入装置400包括流体储存器402、可膨胀构件404以及构造为在流体储存器402和可膨胀构件404之间输送流体的泵组件406。在一些示例中,流体储存器402可以被植入到使用者的腹部或盆腔中(例如,流体储存器402可以被植入到使用者的腹腔的下部部分或使用者的盆腔的上部部分中),并且泵组件406可以被植入到使用者的阴囊中。

在一些示例中,可膨胀构件404是一对植入到患者的海绵体中的可膨胀柱体,并且泵组件406构造为移动流体以对可膨胀柱体增压来实现勃起。不使用时,柱体收缩,并且系统压力恢复到低环境压力。在一些示例中,可膨胀构件404是植入在尿道周围的可膨胀套囊,并且泵组件406构造为移动流体以对可膨胀套囊增压,这使得尿道收缩,从而限制了尿液的流动。为了排尿,患者操作泵组件406以通过移除流体来对可膨胀套囊减压。

泵组件406包括第一阀412、第二阀414、电子控制模块413以及具有第一电子动力泵408、第二电子动力泵410和第三阀415的两级泵组420。泵组件406可以包括电池430,该电池构造为向第一阀412、第二阀414、电子控制模块413和/或两级泵组420供电。两级泵组420设置在第一阀412和第二阀414之间。在一些示例中,泵组件406包括与图3的泵组件306相同的流体回路,以便膨胀和收缩可膨胀构件404,除了单个泵被两级泵组420代替以实现更高的压力。

在一些示例中,第一阀412和第二阀414中的每一个可以是主动三通阀,该主动三通阀在三个端口中的一个被关闭的第一状态和三个端口中的另一个被关闭的第二状态之间被电子地控制。例如,在第一状态或第二状态中,三个端口中的仅一个是关闭的(另外两个是打开的)。在一些示例中,第一阀412不是三通主动阀,而是一组两个并联的主动简单阀(例如,第一主动阀与第二主动阀并联)。在一些示例中,第二阀414不是三通主动阀,而是一组两个并联的主动简单阀(例如,第一主动阀与第二主动阀并联)。

第一阀412包括流体连接到流体储存器402的第一端口、流体连接到两级泵组420的输入的第二端口以及流体连接到可膨胀构件404的第三端口。第二阀414包括流体连接到流体储存器402的第一端口、流体连接到两级泵组420的输出的第二端口和流体连接到可膨胀构件404的第三端口。第一阀412构造为在第一状态和第二状态之间被启用,在第一状态中,第一、第二和第三端口中的仅一个被关闭(另外两个打开),在第二状态中,第一、第二和第三端口中的另一个被关闭(另外两个打开),并且第二阀414构造为在第一状态和第二状态之间被启用,在第一状态中,第一、第二和第三端口中的仅一个被关闭(另外两个打开),在第二状态中,第一、第二和第三端口中的另一个被关闭(另外两个打开)。

两级泵组420包括两个串联的泵,例如,第一电子动力泵408和第二电子动力泵410串联设置。在一些示例中,第一电子动力泵408和第二电子动力泵410设置为彼此并联,以允许彼此独立操作(例如,一旦输出压力对于第一电子动力泵408来说太高,则第二电子动力泵410接管)。第三阀415设置在第一电子动力泵408和第二电子动力泵410之间。第三阀415设置在第一电子动力泵408和第二电子动力泵410之间。在一些示例中,第三阀415是主动三通阀,该主动三通阀在三个端口中的一个被关闭的第一状态和三个端口中的另一个被关闭的第二状态之间进行电子切换。在一些示例中,第三阀415不是三通阀,而是一组两个并联的主动阀。第三阀415包括流体连接到第一电子动力泵408的输出的第一端口、流体连接到与第二阀414流体连接的旁路通道417的第二端口(例如,旁路通道417绕过第二电子动力泵410),以及流体连接到第二电子动力泵410的输入的第三端口。

第一电子动力泵408是单向泵。在一些示例中,第一电子动力泵408构造为根据第一压力和第一流动速率泵送流体。第二电子动力泵410是单向泵。在一些示例中,第二电子动力泵410构造为根据第二压力和第二流动速率泵送流体。在一些示例中,第一压力小于第二压力,并且第一流动速率高于第二流动速率。在一些示例中,第一电子动力泵408是低压高流动速率泵,第二电子动力泵410是高压低流动速率泵。

电子控制模块413构造为控制第一电子动力泵408、第二电子动力泵410、第一阀412、第二阀414和第三阀415。电子控制模块413可以包括(例如,联接到基底的)一个或多个处理器和存储可由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读介质。在一些示例中,电子控制模块413通信地联接到接口元件411。在一些示例中,接口元件411是由患者操作以膨胀和/或收缩可膨胀构件404的部件。在一些示例中,接口元件411包括按钮、开关或推杆,或者控制可植入装置400的(多个)操作的(多个)其它患者接口元件。

为了使可膨胀构件404膨胀,第一阀412被启用至第一状态,在其中,第一端口和第二端口打开并且第三端口关闭,从而打开通向流体储存器402和两级泵组420的输入的通道,并且第二阀414被启用至第一状态,在其中,第二端口和第三端口打开并且第一端口关闭,从而打开通向可膨胀构件404和两级泵组420的输出的通道。在一些示例中,两级泵组420初始在第一状态下被启用,以将流体从流体储存器402移动到可膨胀构件404。例如,患者可以启用接口元件411以将泵组件406置于膨胀模式,这使得电子控制模块413将第一阀412启用至第一状态,将第二阀414启用至第一状态,并将两级泵组420启用至第一状态。

当两级泵组420处于第一状态时,第一电子动力泵408被启用,并且第二电子动力泵410被停用。例如,第三阀415被启用至第一状态,在第一状态中,其第一端口和第二端口打开(并且第三端口关闭),从而打开通向第一电子动力泵408的输出和旁路通道417的通道。使用第一电子动力泵408使可膨胀构件404膨胀,直到可膨胀构件404和流体储存器402之间的压差变得对于第一电子动力泵408太高而无法克服。此时,两级泵组420被启用至第二状态,在其中,第一电子动力泵408和第二电子动力泵410都被启用。在第二状态下,第三阀415被启用至第二状态,在第二状态中,第一端口和第三端口打开(并且第二端口关闭),从而打开通向第一电子动力泵408的输出和第二电子动力泵410的输入的通道。

为了使可膨胀构件404收缩,第一阀412被启用至第二状态,在第二状态中,第二端口和第三端口打开并且第一端口关闭,从而打开通向可膨胀构件404和两级泵组420的输入的通道,并且第二阀414被启用至第二状态,在第二状态中,第一端口和第二端口打开并且第三端口关闭,从而打开通向流体储存器402和两级泵组420的输出的通道。在收缩模式中,两级泵组420可以被启用至第一状态(在其中第一电子动力泵408被启用并且第二电子动力泵410被停用)或第二状态(在其中第一电子动力泵408和第二电子动力泵410都被启用),以便将流体从可膨胀构件404移动到流体储存器402。例如,患者可以启用接口元件411以将泵组件406置于收缩模式,这使得电子控制模块413将第一阀412启用至第二状态,将第二阀414启用至第二状态,并将两级泵组420启用至第一状态或第二状态。

为了保持可膨胀构件404中的设定压力,两级泵组420被停用(例如,第一电子动力泵408和第二电子动力泵410都被停用),并且第一阀412和第二阀414被设定为打开相同两个部件之间的通道。例如,第一阀412的第一和第二端口设置为打开(第三端口设置为关闭)并且第二阀414的第一和第二端口设置为打开(第三端口设置为关闭),或者第一阀412的第二和第三端口设置为打开(第一端口设置为关闭)并且第二阀414的第二和第三端口设置为打开(第一端口设置为关闭)。

流体储存器402可以包括具有内室的容器,其构造为保持或容纳用于使可膨胀构件404膨胀的流体。在一些示例中,流体储存器402是未加压的储存器。在一些示例中,流体储存器402是加压的储存器,例如压力调节球囊。

在一些示例中,泵组件406包括构造为监测可膨胀构件404的压力的第一压力传感器416。在一些示例中,第一压力传感器416通信地联接到电子控制模块413。第一压力传感器416可以构造为将压力数据传送到电子控制模块413,其中压力数据表示可膨胀构件404的当前压力。电子控制模块413构造为响应于可膨胀构件404的达到或超过设定压力目标的压力而停用第一电子动力泵408和/或第二电子动力泵410。在一些示例中,当泵组件406处于收缩模式时,电子控制模块413构造为响应于可膨胀构件404的等于或低于压力阈值的压力而停用第一电子动力泵408和/或第二电子动力泵410。

在一些示例中,泵组件406包括第二压力传感器418,该第二压力传感器构造为监测流体储存器402的压力,并将压力数据传送到电子控制模块413,其中压力数据表示流体储存器402的当前压力。在一些示例中,电子控制模块413接收来自第一压力传感器416的压力数据和来自第二压力传感器418的压力数据,并确定泵组件406两端的压差。在一些示例中,电子控制模块413可以构造为基于压差将两级泵组420置于第二状态(例如,第一电子动力泵408和第二电子动力泵410都被启用)。在一些示例中,电子控制模块413可以构造为基于压差停用第一电子动力泵408和第二电子动力泵410。

图5示出了描述根据一方面的在可植入装置中输送流体的方法的示例操作的流程图500。尽管参照图1的可植入装置100解释流程图500,但是流程图500的示例性操作可以通过本文讨论的任何装置来执行。

操作502包括将可植入装置100置于膨胀模式,其中可植入装置100包括流体储存器102、可膨胀构件104和泵组件106,并且泵组件106包括电子动力泵108、第一阀112和第二阀114。

操作504包括响应于可植入装置处于膨胀模式,通过电子控制模块113启用电子动力泵108,以将流体从流体储存器102输送到可膨胀构件104。

操作506包括响应于可膨胀构件104的超过阈值水平的压力,通过电子控制模块113停用电子动力泵108。在一些示例中,该操作包括通过电子控制模块113控制第一阀112和第二阀114。

图6示出了根据一方面的可膨胀阴茎假体600。可膨胀阴茎假体600可以是本文讨论的任何可植入装置的示例,并且可以包括参考前面的附图讨论的任何特征。可膨胀阴茎假体600包括泵组件606。泵组件606可以是图1的泵组件106、图2的泵组件206、图3的泵组件306或图4的泵组件406。

阴茎假体600可以包括一对柱体608,并且该对柱体或可膨胀构件608构造为被植入阴茎中。例如,柱体608中的一个可以设置在阴茎的一侧上,而该对柱体的另一柱体608可以设置在阴茎的另一侧上。柱体608可以包括第一端部部分624、空腔或膨胀室622以及具有后末端632的第二端部部分628。

泵组件606可以植入患者的阴囊中。一对导管连接器605可以将泵组件606附接到所述对可膨胀构件或柱体608,使得泵组件606与该对可膨胀构件或柱体608流体连通。此外,泵组件606可以经由导管连接器603与流体储存器602流体连通。流体储存器602可以植入使用者的腹部中。柱体608的膨胀室或部分622可以设置在阴茎内。柱体608的第一端部部分624可以至少部分地设置在阴茎的冠部部分内。第二端部部分628可以通过耻骨PB附近的后末端632被植入到患者的耻骨区域PR中。

为了植入可膨胀构件或柱体608,外科医生首先准备好患者。外科医生通常在阴茎阴囊区域,例如,阴茎的基部与阴囊顶部相遇的地方制作一切口。从阴茎阴囊切口,外科医生可以扩张患者的阴茎海绵体,以使患者准备好接收该对可膨胀构件或柱体608。阴茎海绵体是形成阴茎的主体的背部的两个平行的勃起组织的柱之一,例如,两个基本上延伸阴茎的长度的细长柱。外科医生还将扩张耻骨区域的两个区域,以使患者准备好接收第二端部部分628。外科医生可以从切口和耻骨区域的扩张区域测量阴茎海绵体的长度,以确定要植入的可膨胀构件或柱体608的合适尺寸。

在患者准备好之后,阴茎假体600被植入患者体内。每个柱体608的第一端部部分624的末端可以附接到缝合线。缝合线的另一端可以附接到针构件(例如,基斯针(Keithneedle))。针构件被插入切口中并且进入到扩张的阴茎海绵体中。然后,针构件被推动穿过阴茎的冠部。外科医生拉拽缝合线以将柱体608拉入阴茎海绵体。该对柱体608的每个柱体都这样做。一旦膨胀室622就位,外科医生就可以从末端移除缝合线。然后,外科医生插入第二端部部分628。外科医生将柱体608的后端插入切口中,并将第二端部部分628推向耻骨PB,直到每个柱体608就位。

患者可以操作泵组件606以开始膨胀模式,其中泵组件606的电子动力泵中的一个或多个构造为促进流体从流体储存器602输送到柱体608。在一些示例中,当使用者切换到收缩模式时,至少一些流体可以自动地输送回流体储存器602(由于从柱体608到流体储存器602的压差引起)。在一些示例中,泵组件606的电子动力泵中的一个或多个可以促进流体从柱体608输送到流体储存器602。

图7示出了根据一方面的泌尿控制装置700。泌尿控制装置700可以是本文讨论的任何可植入装置的示例,并且可以包括参考图1至5讨论的任何特征。泌尿控制装置700包括泵组件706、流体储存器702和套囊708。泵组件706可以是图1的泵组件106、图2的泵组件206、图3的泵组件306或图4的泵组件406。

流体储存器702可以是压力调节膨胀囊或元件。流体储存器702经由一个或多个管构件703、室、阀或类似结构与套囊708可操作地流体连通。流体储存器702由能够弹性变形的聚合物材料构成以减少流体储存器702内的流体体积并将流体推出流体储存器702并进入套囊708。然而,流体储存器702的材料可以被偏转或者包括形状记忆构造,该形状记忆构造适于以相对恒定的流体体积和压力大体上将流体储存器702保持在其膨胀状态。在一些示例中,当在流体储存器702和套囊708之间提供打开的流体连通时,从流体储存器702施加到套囊708的恒定的压力水平将保持套囊708处于期望的膨胀状态。这很大程度上是由于膨胀或收缩套囊708仅需要很小水平的流体移动的事实。在一些示例中,流体储存器702被植入到腹部空间中。

虽然所描述的实施方式的某些特征已经如本文所述进行了说明,但是本领域技术人员现在将会想到许多修改、替换、变化和等同物。因此,应当理解的是,所附权利要求旨在覆盖落入实施例的范围内的所有这些修改和变化。

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