Sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia alimentado de manera inductiva.

Un sistema de gestión de energía para un sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia con una unidad de bomba implantable,

comprendiendo el sistema de gestión de energía:

un componente de energía externo (217), en el que el componente de energía externo (217) comprende:

un transmisor de energía inductivo (250);

un primer microcontrolador (256) acoplado a un primer circuito de comunicación (258), estando configurado el primer microcontrolador (256) para dirigir el funcionamiento del componente de energía externo (217); y

una primera antena de comunicación (260) acoplada al primer circuito de comunicación (258);

un componente de gestión de energía (213), en el que el componente de gestión de energía (213) comprende:

un receptor de energía inductivo (270) sintonizable para recibir energía de una señal de energía electromagnética (219);

un acondicionador de tensión (274); y

un segundo circuito de comunicación (282) acoplado a una segunda antena de comunicación (284);

caracterizado porque el componente de energía externo (217) comprende además:

un circuito de sintonización conmutable (252) acoplado al transmisor de energía inductivo (250); y

un circuito de excitación (254) acoplado al circuito de sintonización conmutable (252); en el que el primer microcontrolador (256) está acoplado al circuito de excitación (254);

y porque el componente de gestión de energía (213) comprende además:

un rectificador de tensión (272) acoplado al receptor de energía inductivo (270), en el que el receptor de energía inductivo (270) es sintonizable, el rectificador de tensión (272) emite una tensión de corriente continua (CC) en respuesta a una tensión de corriente alterna (CA) recibida desde el receptor de energía inductivo (270), y en el que el acondicionador de tensión (274) está acoplado al rectificador de tensión (272);

un circuito de muestreo (276) acoplado al rectificador de tensión (272) para valorar una cantidad de energía recibida en el receptor de energía inductivo (270);

un regulador de tensión (278) acoplado al acondicionador de tensión (274) para suministrar al menos una tensión de CC fija;

un segundo microcontrolador (280) acoplado a los circuitos de muestreo (276), en el que el segundo microcontrolador (280) está acoplado al segundo circuito de comunicación (282), y en el que el segundo microcontrolador (280) está configurado para notificar una cantidad de energía recibida en el receptor de energía inductivo (270) al dispositivo de control remoto externo a través de una señal de comunicación electromagnética (221);

un generador de alta tensión positiva (286) acoplado al regulador de tensión (278) y al segundo microcontrolador (280), en el que el generador de alta tensión positiva (286) está configurado para generar una tensión de salida positiva de al menos 60 voltios en respuesta a una orden del segundo microcontrolador (280); y

un generador de alta tensión negativa (288) acoplado al regulador de tensión (278) y al segundo microcontrolador (280); en el que el generador de alta tensión negativa (288) está configurado para generar una tensión de salida negativa de al menos 60 voltios en respuesta a una orden del segundo microcontrolador (280), y en el que la tensión de salida positiva y la tensión de salida negativa se utilizan para hacer funcionar la unidad de bomba implantable.

Sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia alimentado de manera inductiva Campo La presente invención se refiere a un sistema de gestión de energía para un sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia.

Antecedentes Los aparatos de cerclaje gástrico ajustables han proporcionado una alternativa eficaz y sustancialmente menos invasiva a la cirugía de derivación gástrica y otras intervenciones quirúrgicas para la pérdida de peso convencionales. A pesar de los resultados positivos de las intervenciones invasivas para la pérdida de peso, tales como la cirugía de derivación gástrica, se ha reconocido que puede conseguirse una pérdida de peso mantenida a través de una banda gástrica colocada por vía laparoscópica, por ejemplo, la banda gástrica LAP-BAND® (Allergan, Inc., Irvine, CA) o la banda gástrica LAP-BAND AP® (Allergan, Inc., Irvine, CA) . Generalmente, las bandas gástricas se colocan alrededor del cardias, o parte superior, del estómago de un paciente formando un estoma que restringe el paso de la comida al interior de una parte inferior del estómago. Cuando el estoma es de un tamaño apropiado que se restringe mediante una banda gástrica, la comida que permanece en la parte superior del estómago proporciona una sensación de saciedad o de estar lleno que disuade de comer demasiado. A diferencia de las intervenciones de derivación gástrica, los aparatos de banda gástrica son reversibles y no requieren una modificación permanente del tracto gastrointestinal.

Con el tiempo, un estoma creado por una banda gástrica puede requerir un ajuste para mantener un tamaño apropiado, que no sea ni demasiado restrictivo ni demasiado pasivo. Por consiguiente, los sistemas de banda gástrica de la técnica anterior proporcionan un orificio de acceso de fluido subcutáneo conectado a una parte expandible o inflable de la banda gástrica. Añadiendo fluido a o retirando fluido de la parte inflable, por ejemplo, por medio de una bomba implantable, puede ajustarse el tamaño eficaz de la banda gástrica para proporcionar una constricción más apretada o más floja. El nivel de constricción está relacionado con la cantidad de fluido en el sistema de banda gástrica. El nivel de constricción también está relacionado con la presión dentro del sistema de banda gástrica.

Sería deseable transferir energía de manera inductiva para hacer funcionar una bomba, un sensor de presión u otros componentes implantables de un sistema de cerclaje gástrico, por ejemplo, para eliminar las baterías implantadas u otras fuentes de alimentación implantadas.

Se han abordado previamente diversos enfoques para la alimentación inductiva. En la patente de EE. UU. n.º

6.940.467 de Fischer et ál. se da a conocer una disposición de circuito y un procedimiento para obtener energía a partir de un campo electromagnético. En la patente de EE.UU. n.º 6.940.467 de Wang et ál. se dan a conocer diversas disposiciones de antena para comunicación móvil. En la patente de EE.UU. n.º 5.562.714 de Grevious et ál. se da a conocer un regulador de la intensidad de campo magnético para un dispositivo implantable. En la patente de EE.UU. n.º 6.940.467 de Grevious et ál. se da a conocer un procedimiento y un aparato para alterar el factor de calidad de una antena implantable.

Otros dispositivos implantables se han basado al menos parcialmente en alimentación por baterías implantadas. En la patente de EE.UU. n.º 6.871.090 de He et ál. se da a conocer un sistema de estimulación implantable de médula espinal. Sin embargo, el sistema de He requiere una batería implantada. En la patente de EE.UU. n.º 6.754.527 de Stroebel et ál. se da a conocer un sistema de monitorización cardiaca. El diseño de Stroebel utiliza una batería implantada para producir tensión suficiente para el funcionamiento del sistema y está destinado a reducir el ruido en el dispositivo implantable.

En el documento US 2009/0270904 A1, que forma la base para la forma en dos partes de la reivindicación independiente 1, se dan a conocer otros sistemas de cerclaje gástrico ajustables a distancia. Los sistemas descritos para facilitar el control de la obesidad comprenden: un dispositivo de cerclaje gástrico que incluye al menos un elemento inflable para contener fluido, un depósito de fluido, una unidad de bomba implantable en comunicación con un depósito de fluido para controlar la presión dentro del elemento inflable, en el que la unidad de bomba implantable incluye una bomba de diafragma piezoeléctrica y un dispositivo de control remoto que puede comunicarse con la bomba. En el documento EP 1 719 480 A2 se da a conocer aún otro dispositivo implantable, que es un sistema de esfínter artificial implantable que proporciona un ajuste a largo plazo para una transferencia de energía transcutánea y pretende minimizar el ajuste invasivo para añadir o retirar fluido a través de una jeringa.

Sigue siendo deseable alimentar los componentes implantables de un sistema de cerclaje gástrico a través de acoplamiento inductivo a una fuente de alimentación externa. Por tanto, en el presente documento se describe la gestión de energía para sistemas de cerclaje gástrico implantables.

Sumario La presente invención se ocupa del objetivo mencionado anteriormente y proporciona un sistema de gestión de energía para un sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia definido en la reivindicación independiente 1. En las reivindicaciones dependientes se definen aspectos y realizaciones adicionales.

En el presente documento se describe en general la alimentación inductiva para componentes implantables de sistemas de cerclaje gástrico ajustables a distancia, y procedimientos de uso de los mismos. Los aparatos, sistemas y procedimientos descritos en el presente documento ayudan a facilitar el control de la obesidad y/o a tratar enfermedades relacionadas con la obesidad, y pueden ser no invasivos una vez implantados.

En una realización a modo de ejemplo, un dispositivo implantable usa acoplamiento inductivo para ajustar una circunferencia de una banda gástrica. El dispositivo implantable comprende una antena para recibir energía de un dispositivo remoto, un convertidor para convertir la energía en una corriente continua de baja tensión y una bomba de carga para convertir la corriente continua de baja tensión en una señal de tensión. La bomba de carga puede apagarse usando una señal telemétrica recibida desde el dispositivo remoto. El dispositivo implantable comprende además un dispositivo electromecánico, acoplado a la banda gástrica, para aumentar y disminuir la circunferencia de la banda gástrica usando la señal de tensión recibida desde la bomba de carga.

En otra realización a modo de ejemplo, un sistema facilita el control de la obesidad. El sistema comprende un dispositivo de cerclaje gástrico implantable que incluye un elemento inflable para contener fluido y restringir el cardias de un paciente, un depósito de fluido implantable y una unidad de bomba implantable para controlar la presión dentro del elemento inflable. La unidad de bomba implantable está en comunicación con el depósito de fluido y el dispositivo de cerclaje gástrico a través de un tubo.

El sistema comprende además un orificio de acceso implantable acoplado a la unidad de bomba implantable. La unidad de bomba implantable está en comunicación con el depósito de fluido y el dispositivo de cerclaje gástrico a través de un tubo.

El sistema comprende además un sensor de presión dispuesto al menos parcialmente dentro del tubo y un sistema de gestión de energía para proporcionar energía a la unidad de bomba implantable y al sensor de presión. El sistema de gestión de energía comprende un dispositivo de control remoto externo que puede comunicarse con y alimentar un componente de gestión de energía implantable y un sensor de presión a través de acoplamiento inductivo. El sistema de gestión de energía comprende además el componente de gestión de energía implantable. El componente de gestión de energía implantable suministra energía recibida desde el dispositivo de control remoto externo a la unidad de bomba implantable.

En otra realización a modo de ejemplo, un sistema de gestión de energía para un sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia comprende un componente de energía externo. El componente de energía externo comprende un transmisor de energía inductivo, un circuito de sintonización conmutable acoplado al transmisor de energía inductivo, un circuito de excitación acoplado al circuito de sintonización conmutable y un primer microcontrolador acoplado al circuito de excitación y a un primer circuito de comunicación. El primer microcontrolador está configurado para dirigir el... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de gestión de energía para un sistema de cerclaje gástrico ajustable a distancia con una unidad

de bomba implantable, comprendiendo el sistema de gestión de energía:

un componente de energía externo (217) , en el que el componente de energía externo (217) comprende:

un transmisor de energía inductivo (250) ;

un primer microcontrolador (256) acoplado a un primer circuito de comunicación (258) , estando

configurado el primer microcontrolador (256) para dirigir el funcionamiento del componente de

energía externo (217) ; y

una primera antena de comunicación (260) acoplada al primer circuito de comunicación (258) ;

un componente de gestión de energía (213) , en el que el componente de gestión de energía (213)

comprende:

un receptor de energía inductivo (270) sintonizable para recibir energía de una señal de energía

electromagnética (219) ;

un acondicionador de tensión (274) ; y

un segundo circuito de comunicación (282) acoplado a una segunda antena de comunicación (284) ;

caracterizado porque el componente de energía externo (217) comprende además:

un circuito de sintonización conmutable (252) acoplado al transmisor de energía inductivo (250) ; y

un circuito de excitación (254) acoplado al circuito de sintonización conmutable (252) ; en el que el

primer microcontrolador (256) está acoplado al circuito de excitación (254) ;

y porque el componente de gestión de energía (213) comprende además:

un rectificador de tensión (272) acoplado al receptor de energía inductivo (270) , en el que el receptor

de energía inductivo (270) es sintonizable, el rectificador de tensión (272) emite una tensión de

corriente continua (CC) en respuesta a una tensión de corriente alterna (CA) recibida desde el

receptor de energía inductivo (270) , y en el que el acondicionador de tensión (274) está acoplado al

rectificador de tensión (272) ;

un circuito de muestreo (276) acoplado al rectificador de tensión (272) para valorar una cantidad de

energía recibida en el receptor de energía inductivo (270) ;

un regulador de tensión (278) acoplado al acondicionador de tensión (274) para suministrar al menos

una tensión de CC fija;

un segundo microcontrolador (280) acoplado a los circuitos de muestreo (276) , en el que el segundo

microcontrolador (280) está acoplado al segundo circuito de comunicación (282) , y en el que el

segundo microcontrolador (280) está configurado para notificar una cantidad de energía recibida en

el receptor de energía inductivo (270) al dispositivo de control remoto externo a través de una señal

de comunicación electromagnética (221) ;

un generador de alta tensión positiva (286) acoplado al regulador de tensión (278) y al segundo

microcontrolador (280) , en el que el generador de alta tensión positiva (286) está configurado para

generar una tensión de salida positiva de al menos 60 voltios en respuesta a una orden del segundo

microcontrolador (280) ; y

un generador de alta tensión negativa (288) acoplado al regulador de tensión (278) y al segundo

microcontrolador (280) ; en el que el generador de alta tensión negativa (288) está configurado para

generar una tensión de salida negativa de al menos 60 voltios en respuesta a una orden del segundo

microcontrolador (280) , y en el que la tensión de salida positiva y la tensión de salida negativa se

utilizan para hacer funcionar la unidad de bomba implantable.

2. El sistema de gestión de energía de la reivindicación 1, en el que el sistema de cerclaje gástrico ajustable a

distancia no comprende una batería implantable.

3. El sistema de gestión de energía de la reivindicación 1 o 2, en el que el generador de alta tensión positiva (286) comprende al menos uno de un multiplicador en serie de media onda, un multiplicador de tensión de múltiples etapas, una cascada de Villard, un multiplicador de Cockroft-Walton, y combinaciones de los mismos.