專利名稱：：調準可植入天線的系統和方法
技術領域：
：本發明涉及如下系統和方法，該系統和方法用于以可預期的并且是可靠的方式使可植入天線與外部讀取器調準，由此方便天線和讀取器之間的功率耦合和/或數據傳輸。
背景技術：
：特別是在美國，隨著肥胖人數持續增加，并且所知道的肥胖對健康的負面影響越來越多，肥胖變得越來越受到關注。人的體重超過理想體重100磅或者更多的病理性肥胖尤其引起嚴重健康問題的極大風險。因此，大量的注意力被聚焦到治療肥胖患者上。治療病理性肥胖的一種方法是圍繞胃的上部設置限制裝置，諸如細長的束帶。胃束帶典型地包括具有固定端點的填充了流體的彈性嚢，該嚢緊鄰食道-胃結合部的下部圍繞胃，以便在束帶上方形成小的胃袋并在胃中形成減小了的人造口。當流體注入嚢中時，束帶抵靠胃膨脹，從而在胃中形成食物攝取限制部分或者人造口。為了減少這種限制，將流體從束帶中去除。束帶的作用是減小可利用的胃的容積，并由此在變得"飽脹"之前減少可被消耗掉的食物量。食物限制裝置還包括類似地圍繞胃上部的以機械方式調節的胃束帶。這些胃束帶包括任意數量的彈性材料或者傳動裝置以及驅動構件，以便調節胃束帶。另外，胃束帶已經被發展為包括液壓和機械驅動元件。還已知的是，通過將可膨脹的彈性嚢植入到胃腔本身中來限制胃腔中可用的食物容積。嚢填充有流體以便抵靠胃壁膨脹，并且由此減少胃內可用的食物容積。使用上述食物限制裝置的每一種進行安全有效的處理都要求所述裝置被有規律地監測并調節以改變施加到胃上的限制程度。傳統地，調節胃束帶要求在皮下注射針和注射器被用于穿刺患者皮膚并流體被從嚢中除去期間按照規定看醫生。最近，已經發展了能夠以非侵入方式調節束帶的可植入泵。外部程序裝置使用遙測技術與植入的泵通信，以便對泵進行控制。在按照規定看醫生期間，醫生將程序裝置的手持部分放置在胃植入物附近并將命令信號傳遞給植入物。植入物又調節束帶并將響應命令傳遞給程序裝置。植入物(諸如上述的那些)包括電子器件，這些電子器件要求足以用于期望功能(諸如對胃束帶進行調節)的功率源。這樣的裝置可通過電池或電容器在內部提供功率，而其他裝置可通過外部連接的功率源或者無源遙測系統提供功率。當從外部連接時，植入物和外部裝置之間的效率隨著它們之間的距離增加而顯著降低。而且，穿過組織會造成顯著功率損失。此外，正確地調準內部天線和外部讀取器以便為植入物提供功率和/或在二者之間傳輸數據是很困難和耗時的。因此，仍需要能夠便于可植入天線和外部裝置之間的功率耦合和/或數據傳輸的系統和方法。
發明內容此處提供了可植入限制系統的各個方面。在一個這樣的方面中，所述系統包括能夠在通路中形成限制的可植入的限制裝置。所述系統還可包括可植入的外殼(例如傳感器外殼)；和可植入的天線，該可植入天線以可運動的方式連接到外殼，使得天線可與外部裝置調準以便與外部裝置通信。天線可有效地與外部裝置通信，以便將向外部裝置供給的能量經皮傳輸到天線。天線還可有效地與外部裝置通信(例如傳送和/或接收)各種類型的數據。如下所述，天線可響應于多種因素而運動。例如，天線可響應于如下的至少一種而運動手動操作、磁力、電磁力、重力、和浮力。為方便進行這種運動，系統可包括連接到天線的至少一個磁元件，其中，所述至少一個磁元件被構造成與外部磁構件調準。而且，所述天線可包含有效地用于通過重力將天線調準在一期望方位的元件(例如重物)。在這種例子中，天線可基本上是環形的并且重物可以被定位在天線的下方并且基本上沿著天線的中心軸線。而且，外殼可以是萬向元件(gimbalelement)的至少一部分，使得天線可以圍繞第一軸線自由旋轉并且還可以圍繞第二軸線自由旋轉，其中第一軸線與第二軸線基本垂直。系統還可包括可植入的傳感器，該傳感器被構造成觀'J量系統參數的工作值和生理參數的值的至少一個。在使用中，天線可有效地將工作值或者生理值與外部裝置通信。例如，可植入傳感器可為壓力傳感器。天線可設置在或連接到各種形式的外殼。例如，天線可被設置在傳感器外殼上，該傳感器外殼以可運動的方式安裝到能夠接合到解剖學位置(例如筋膜)的基底外殼。在這種例子中，天線可以固定方式安裝在傳感器外殼上，而傳感器外殼可以可運動的方式(例如通過球窩接頭)安裝到基底外殼上。在另一方面中，本發明提供了一種可植入的限制系統，該限制系統包括可在患者體內形成限制的可植入的胃限制裝置。系統還可包括可植入的傳感器，該傳感器被構造成測量系統參數的值和生理參數的值的至少一個。此外，系統可包括與可植入傳感器相通信的可植入的天線，其中該可植入天線可被構造成與外部裝置通信并且能夠獲得有效的方位以使天線與外部裝置通信。在此方面中，天線可響應于如下的至少一種來運動到有效的方位手動纟喿作、》茲力、電石茲力、禾口重力。天線可纟皮構造成以各種方式運動到有效的方位。例如，天線可被以可運動的方式連接到外殼。在這種例子中，天線可以固定方式安裝在外殼上，而外殼又以可運動的方式裝配到基底外殼上。可植入天線還可被連接到外殼，其中該外殼是萬向元件的至少一部分，使得天線可以圍繞第一軸線自由旋轉并且還可以圍繞第二軸線自由旋轉，其中第一軸線與第二軸線基本垂直。此外，本發明還提供了多種用于與可植入限制系統經皮通信的方法。在一個這樣的方面中，所述方法包括將限制系統植入患者體內，其中所述系統包括限制裝置，用于有效地在通路中形成限制；和天線，用于有效地與外部裝置進行通信以接收和發送能量和數據的至少一種。該方法還可包括4吏天線相對于外殼的至少一部分運動，從而使天線與外部裝置調準以便進行通信。例如，天線可響應于以下至少一種而以期望的方位與外部裝置調準手動操作、磁力、電》茲力、和重力。更具體地說，本發明涉及如下內容(1)、一種可植入的限制系統，包括能夠在通路中形成限制的可植入的限制裝置；可植入的外殼；和可植入的天線，該可植入的天線以可運動的方式連4妻到所述外殼，使得所述天線能夠與外部裝置調準以便與所述外部裝置通信。(2)、如第(1)項所述的系統，還包括連接到所述天線的至少一個》茲元件。(3)、如第(2)項所述的系統，其中，所述至少一個^茲元件被構造成與外部磁構件調準。(4)、如第(l)項所述的系統，其中，所述天線能夠響應于如下的至少一種而運動手動操作、磁力、電磁力、重力、和浮力。(5)、如第(1)項所述的系統，還包括可植入的傳感器，該傳感器被構造成測量系統參數的工作值和生理參數的值的至少一個，其中所述天線能夠有效地將所述工作值或者生理值與所述外部裝置通信。(6)、如第(5)項所述的系統，其中，所述天線被設置在傳感器外殼上，該傳感器外殼以可運動的方式安裝到能夠接合解剖學位置的基底外殼。(7)、如第(6)項所述的系統，其中，所述天線以固定方式安裝在所述傳感器外殼上。(8)、如第(6)項所述的系統，其中，所述傳感器外殼以可運動的方式通過球窩接頭安裝到所述基底外殼上。(9)、如第(1)項所述的系統，其中，所述外殼是萬向元件的至少一部分，使得所述天線能夠圍繞第一軸線自由旋轉并且還能夠圍繞第二軸線自由旋轉，其中所述第一軸線與所述第二軸線基本垂直。(10)、如第(1)項所述的系統，其中，所述天線被連接到有效地用于通過重力將天線調準在期望方位的重物。(11)、如第(10)項所述的系統，其中，所述天線包含能夠有效地用于通過重力將天線調準在期望方位的元件。(12)、如第(ll)項所述的系統，其中，所述元件包括重物。(13)、如第(1)項所述的系統，其中，所述天線能夠有效地與所述外部裝置通信，以便將向所述外部裝置供給的能量經皮傳輸到所述天線。(14)、一種可植入的限制系統，包括能夠在患者體內形成限制的可植入的胃限制裝置；可植入的傳感器，該傳感器被構造成測量系統參數的值和生理參數的值的至少一個；和與所述可植入的傳感器相通信的可植入的天線，該可植入的天線被構造成與外部裝置通信并且能夠獲得使所述天線與所述外部裝置通信的有效的方位。(15)、如第(14)項所述的系統，其中，所述天線能夠響應于如下的至少一種而運動到所述有效的方位手動纟喿作、f茲力、電》茲力、重力、和浮力。(16)、如第(14)項所述的系統，其中，所述天線-陂以可運動的方式連接到外殼。(17)、如第(14)項所述的系統，其中，所述天線以固定方式安裝在外殼上，而該外殼又以可運動的方式裝配到基底外殼上。(18)、如第(14)項所述的系統，其中，所述可植入的天線元件的至少一部分，使得所述天線能夠圍繞第一軸線自由旋轉并且還能夠圍繞第二軸線自由旋轉，其中所述第一軸線與所述第二軸線基本垂直。(19)、一種用于與可植入的限制系統經皮通信的方法，包括將限制系統植入患者體內，其中所述限制系統包括限制裝置，其用于有效地在通路中形成限制；和天線，其用于有效地與外部裝置進行通信以接收和發送能量和數據的至少一種；和使所述天線相對于外殼的至少一部分運動，從而使所述天線能夠與所述外部裝置調準以便與其進行通信。(20)、如第(19)項所述的方法，其中，所述天線能夠響應于以下至少一種而以期望的方位與所述外部裝置調準手動操作、磁力、電磁力、重力和浮力。通過下結合附圖的詳細描述，本發明將會被更全面的理解，其中圖1A是食物攝入限制系統的一種實施方式的示意圖1B是圖1A的食物攝入限制系統的可植入部分的一種實施方式的透視圖2A是圖1A的食物攝入限制裝置的透視圖2B是圍繞患者的胃食管結合部應用的圖2A的食物攝入限制裝置的示意圖3是圖1A的注射端口外殼的一種實施方式的透視圖4是圖1A的傳感器外殼的一種實施方式的透視圖5示出了圖1A的傳感器外殼的一種實施方式；圖6是用于圖5的傳感器的變阻電路的實施方式的示意圖7是顯示出圖1A的食物攝入限制裝置的內部和外部組成元件的實施方式的框圖8是可植入天線的視圖，其中該可植入天線連接到萬向元件，從而允許天線至少相對于第一和第二軸線自由運動；圖9是可植入天線的視圖，其中該可植入天線連接到重物，從而允許天線響應于已知的重力采耳又已知的方位；圖10A是以可運動方式連接到基體的外殼的一種實施方式的剖視圖10B是以可運動方式連接到基體的外殼的一種替代實施方式的剖視圖IOC是圖IOA的外殼的剖視圖，其中外殼還包括磁元件。具體實施例方式現在將描述一些示例性實施方式以提供對本文中公開的裝置、系統和方法的結構、功能、制造以及用途的原理的全面理解。這些實施方式的一個或多個例子在附圖中示出。本領域技術人員將會理解，在本文中具體描述并在附圖中示出的裝置和方法都是非限制性的示例性實施方式，本發明的范圍僅僅由權利要求書來限定。結合一種示例性實施方式示出或描述的特征可與其他實施方式的特征組合。這種修改和變化也都包含在本發明的范圍內。此處提供了用于與可植入限制系統相通信的系統和方法。總的來說，可植入限制系統包括一些類型的內部天線，所述內部天線可被連接到可植入傳感器或與可植入傳感器相通信，該可植入傳感器被構造成測量一個或多個工作參數(例如壓力)和/或一個或多個生理參數。在使用中，該內部天線可以是能夠與外部天線耦合以便允許可植入系統被供以功率、和/或能夠在內部天線和外部天線之間發送和/或接收數據(例如壓力讀數)的任何類型的天線。為便于這種耦合和/或通信，系統和天線可以被以多種方式構造，以便能夠獲得并保持正確調準。例如，天線可以被連接到外殼或者外殼的一部分，使得天線可以相對于外殼或外殼的該部分進行運動。在一種實施方式中，天線可被連接到萬向元件，以便允許天線可以圍繞至少第一軸線和第二軸線自由地擺動、運動和/或旋轉，其中第一軸線與第二軸線彼此垂直。在其他實施方式中，天線可以被連接到和/或包括重物或加重的部分。在這樣的實施方式中，天線位置的調準是已知的并可以通過使患者采取某一方位(例如站立)而容易地再現。在其他實施方式中，天線可以與至少一個》茲元件相通信(例如耦合)，該磁元件被構造成與外部石茲體調準，從而使該天線與外部天線或讀取器調準。在另一種實施方式中，天線可被設置在可植入外殼上，該可植入外殼又以可運動的方式(例如通過球窩安裝)安裝到基底外殼，使得天線可以相對于基底外殼自由地運動，而基底外殼可被固定到解剖學位置(例如縫合到組織)。由此，目前公開的實施方式提供了用于方便地在可植入系統和外部讀取器之間進行功率耦合和/或數據傳輸的可靠的系統和方法。由于多種原因，提供可運動的天線能夠方便與外部裝置耦合。假定植入物的尺寸相對較小，由于耦合到介質(即身體組織、空氣等)的天線的物理性質，任何這種天線通常都展示出低性能。如果設計正確，更長的天線可比更短的天線耦合得好，并且如果天線不是波長的大小相當的部分(sizablefractionofthewavelength)，該天線的操作會更像探頭而不是天線，展示出低增益并且要求更高功率以用于傳遞和更多的接收器增益以進行補償。本領域技術人員可以理解，天線必須占據波長的至少大約四分之一并且更理想為大約二分之一的空間以便以有效的方式運行。由于c二fX，其中c等于在給定介質中的電磁傳播速率，f為頻率，并且X為波長，可以看出，在除了微波的頻率處，在植入物中設計和波長的大小相當的部分的天線是不能實現的。如果(假定)有助于傳遞通過組織(大約13MHz)的通信頻率處于工業、科學和醫療("ISM")無線頻帶的一個頻帶中，則1/4波長天線元件將是大約3.8米長。因此需要一定的折衷方案以便提供與可實現的植入物尺寸的植入物進行有效的傳輸耦合。因此如上所述，天線可被構造成整個植入裝置(例如限制束帶、連接管、端口等)的一部分，以便增大其相對尺寸并達到理想尺寸。此外，天線系統的極化會影響耦合，如果系統的元件沒有凈皮正確地調準會產生大約20dB的衰減。可以使用圓形極化的天線并且如果天線系統為最優尺寸則可最好地使用。因此，一個優點是在植入物中具有可運動的天線以便優化地耦合天線系統。雖然本發明可被用于本領域已知的各種限制系統，但是圖1A示出了在患者體內使用的食物攝入限制系統10的一種示例性實施方式。如圖所示，系統10—般包括可植入部分10a和外部部分10b。圖1B示出了位于患者體外的可植入部分10a。如圖所示，可植入部分10a包括被構造成圍繞患者的胃40的上部定位的可調節胃束帶20和例如經過導管50與可調節胃束帶20流體連接的注射端口30。注射端口30適于允許流體被引入到胃束帶20中以及從胃束帶20中除去，從而調節胃束帶20的尺寸并由此調節施加到胃40上的壓力。因此，注射端口30可被植入到體內可通過組織接觸的位置中。典型地，注射端口被定位在患者腹部的皮膚和脂肪組織層下的橫向肋下的區域中。醫生還典型地將注射端口植入到患者胸骨上。內部部分10a還可包括與可植入部分10a中的封閉流體流路流體連通的感測或測量裝置。在一種實施方式中，感測裝置為被構造成測量封閉流體流路的流體壓力的壓力感測裝置。雖然壓力感測裝置可具有各種構造并可被定位在沿著內部部分10a的任何地方，包括定位在注射端口30中，如在下面進一步描述的那樣，在圖示的實施方式中壓力測量裝置為壓力傳感器的形式，該壓力傳感器被設置在與注射端口30相鄰定位的傳感器外殼60中。導管50可包括連接在胃束帶20與壓力傳感器外殼60之間的第一部分和連接在壓力傳感器外殼6Q與注射端口30之間的第二部分。雖然能夠理解，感測裝置可被構造成獲得與一個或多個相關參數有關的數據，但是總體上其可在本文中被描述為壓力感測裝置。如同在圖1A中進一步顯示的那樣，外部部分10b—般包括數據讀取裝置70,該數據讀取裝置70被構造成定位在壓力傳感器外殼60(其可植入厚的組織下面，例如超過1Ocm厚)上方的皮膚表面上，以便以非侵入方式與壓力傳感器外殼60通信(如下詳細描述)并由此獲得壓力測量結果。數據讀取裝置70可任選地與控制箱90(以無線方式或者有線方式，如在該實施方式中經過電纜組件80)電耦合，該控制箱90可顯示壓力測量結果、得自數據讀取裝置70的其他數據、和/或數據警報。雖然在該例子中控制箱90顯示為相對于患者處于本地，但控制箱90可相對于患者處于本地或者遠程位置處。圖2A更詳細地顯示了胃束帶20。雖然胃束帶20可具有各種構造，并且本領域目前已知的各種胃束帶都可被用于本發明，但是在圖示的實施方式中胃束帶20具有大致細長的形狀，并帶有具有相對的第一端部20a和第二端部20b的支撐結構22，該支撐結構22可形成為一個環，使端部彼此可靠連接。各種配合技術可被用于將端部20a、20b彼此可靠連接起來。在圖示的實施方式中，端部20a、20b為配合在一起的帶子的形式，并且一個疊置于另一個頂部上。在圖示的另一種實施方式中，例如在圖1B和2B中，在胃束帶20的一端上的支撐結構可包括開口，胃束帶20的另一個端部可穿過該開口，從而將兩個端部彼此可靠連接。胃束帶20還可包括可變容積元件，諸如可膨脹囊24，該可變容積元件設置在支撐結構22—側上或在支撐結構22—側上形成，并被構造成與組織鄰近定位。嚢24可抵靠胃的外壁膨脹或者收縮，從而形成可調節的人造口，以便可控制地限制食物攝入到胃中。本領域技術人員將會理解，胃束帶可具有各種其他構造。此外，在本文中公開的各種方法和裝置都可等同應用于其他類型的可植入束帶。例如，束帶可被用于治療大便失禁，如同在美國專利No.6461292中描述的那樣，該文獻的內容通過引用而包含在本申請中。束帶還可被用于治療小便失禁，如同在美國專利公開No.2003/0105385中描述的那樣，該文獻的內容通過引用而包含在本申請中。束帶還可被用于治療胃灼熱和/或返酸，如同在美國專利No.6470892中公開的那樣，該文獻的內容通過引用而包含在本申請中。束帶還可被用于治療陽痿，如同在美國專利公開No.2003/0114729中描述的那樣，該文獻的內容通過引用而包含在本申請中。圖2B顯示了圍繞患者的胃食管結合部應用的可調節胃束帶20。如圖所示，胃束帶20至少大體上圍繞胃40的靠近與患者食管42的結合部的上部。優選以胃束帶20中含有少量或者不含流體的緊縮構將胃束帶20植入后，胃束帶20可例如使用生理鹽水被膨脹，以縮小人造口開口的尺寸。本領域技術人員將會理解，多種技術，包括機械技術和電技術，都可被用于調節胃束帶20。圖2B還示出了感測裝置41的替代位置，該感測裝置41設置在胃束帶20的帶扣43中。流體注射端口30也可具有各種構造。在圖3中顯示的實施方式中，注射端口30具有大致圓柱形外殼，該圓柱形外殼具有遠側面或底面以及從底面向近側延伸并限定了近側開口32的周壁。近側開口32可包括延伸穿過該開口并提供了在外殼中形成的流體容器(在圖3中不可見)的入口的針穿刺隔膜34。隔膜34優選設置在足夠近側的位置，使容器的深度足以暴露于針(諸如休伯針)的開口尖端，使流體輸送可發生。隔膜34優選被設置成使其在被針穿刺并且針退出后自密封。如圖3中進一步顯示的那樣，注射端口30還可包括導管連接件36,該導管連接件36與容器流體連通并被構造成與導管(例如導管50)聯接。本領域技術人員將會理解，外殼可由任意數目的材料制成，包括不銹鋼、鈦或者聚合物材料，并且隔膜34同樣可由任意數目的材料制成，包括硅樹脂。讀取裝置70還可具有各種構造，一種示例性的壓力讀取裝置在共同擁有的美國專利7/^開No.2006/0189888和No.2006/0199997中更詳細地公開，該文獻的內容通過引用而包含于本申請中。一般說來，讀取裝置70可以非侵入方式測量被植入部分10a中的流體壓力，即便在壓力感測裝置被植入到厚(至少超過10cm)的皮下脂肪組織之下時也是如此。醫生可抵靠傳感器外殼60的位置和/或其他壓力感測裝置的位置附近的患者皮膚保持讀取裝置70,獲取所感測的壓力數據和此處討論的可能的其他信息，并觀察控制箱90上的顯示器上的壓力讀數(和/或其他數據)。數據讀取裝置70還可以使用帶子、粘合劑和其他公知方法可拆卸地連接到患者(將在下面進一步討論)，諸如在延長的檢查過程中。數據讀取裝置70可通過傳統的布質或紙質手術單操作，并且還可以包括對于每個患者可更換的一次性的罩(未顯示)。如上所述，系統10還可包括用于監測胃限制系統10的工作的一個或多個傳感器。所述傳感器可被構造用于測量系統10的多種工作參數，包括但不限于系統中的壓力、系統中的溫度、蠕動脈沖事件或頻率、蠕動脈沖寬度、蠕動脈沖持續時間、和蠕動脈沖幅值。在一種示例性實施方式中，系統可包括壓力測量裝置形式的傳感器，該傳感器與封閉流體流路連通并被構造成測量系統內的流體壓力，該流體壓力對應于由可調節胃束帶施加到患者的胃上的限制大小。在使用中，測量流體壓力或系統的任何其他控制參數使醫生能夠評估限制系統的性能。如圖4中所示，在圖示的實施方式中，壓力測量裝置為設置在傳感器外殼60中的壓力傳感器62的形式。但是，并且各種示例性位置和構造在共同擁有的美國專利公開No.2006/0211913中更詳細地公開，該文獻于2006年3月7日提交、題為"Non-InvasivePressureMeasurementInAFluidAdjustableRestrictiveDevice",該文獻通過引用而包含在本申請中。一般說來，圖示的傳感器外殼60包括與可植入部分10a中的流體流體連通的進口60a和出口60b。已經植入的導管50可被改進用于傳感器外殼60,諸如通過切割導管50并將帶倒刺的連接器(或者任何其他連接器，諸如夾鉗、夾片、粘合劑、焊接等)插入到導管50的被切割的端部。傳感器62可設置在外殼60中并被構造成響應于液壓回路中的流體壓力變化并將壓力變化轉化成數據的可使用形式。本領域已知的各種壓力傳感器均可被用作壓力傳感器62,例如由美國喬治亞州亞特蘭大的CarcHoMEMS公司^是供的無線壓力傳感器，但合適的微機電系統("MEMS")壓力傳感器也可得自任何其他來源，包括但不限于美國密歇根州伊普西蘭蒂的IntegratedSensingSystems公司(ISSYS)和美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆的R固nMedicalTechnologies公司。一種示例性的MEMS壓力傳感器在美國專利No.6855115中描述，該文獻的內容通過引用而包含在本申請中，僅用于說明的目的。本領域技術人員還能理解，合適的壓力傳感器可包括但不限于電容傳感器、壓敏電阻傳感器、硅應變儀傳感器或者超聲(聲學)壓力傳感器，以及能夠測量壓力的各種其他裝置。具有設置在其中的傳感器62的傳感器外殼60的構造的一種實施方式在圖5中顯示。在該實施例中傳感器外殼60包括母板，母板可用作氣密容器以防止流體與設置在傳感器外殼60中除討論的用于傳感器62的那些之外的任何元件接觸。傳感器外殼60可由適于在體內使用的任何生物相容性材料制成，諸如聚合物、生物相容性金屬以及其他相似類型的材料。此外，傳感器外殼60可由任何一種或多種透明(如圖5所示)、不透明、半透明和不透射線的材料制成。除其他元件以外還包括微控制器65(例如處理器)的電路板64還可設置在外殼60中，以幫助處理并傳遞由傳感器62收集的壓力測量結果以及與胃束帶20有關的其他可能數據。如同在下面進一步討論的那樣，電路板64還可包括經皮能量傳遞(TET)/遙測線圏和電容器。任選地，溫度傳感器可被集成到電路板64中。微控制器65、TET/遙測線圈、電容器和/或溫度傳感器可經電路板64或者經任何其他合適的元件通信。如上所述，TET/遙測線圈和電容器可一起形成用于從外部部分10b接收功率并將壓力測量結果傳遞到壓力讀取裝置例如讀取裝置70的調諧振蕩電路。此外，如果沒有一些輔助手段，與壓力傳感器62相關聯的遙測元件不能到達置于患者體外的遙測裝置，所述輔助手段可通過任何合適數目的中繼器(未顯示)或其他裝置來提供。在使用中，流體可通過定位在外殼表面(這里指其底面)上的任何位置的開口66進入傳感器外殼60并與傳感器62的壓力感測表面68接觸。傳感器62典型地相對于母板密封，使進入開口66的流體不能滲透并影響傳感器62在壓力感測表面68之外的操作。當流體流進和流出開口66時，傳感器62可測量與壓力感測表面68接觸的流體的壓力。例如，壓力感測表面68可包括具有可變形表面的隔膜，使得當流體流過開口66時，流體沖擊隔膜的表面，引起所述表面機械位移。隔膜的機械位移可通過包括一對可變電阻、硅應變儀的可變電阻電路轉化成電子信號。一個應變儀可與隔膜的中央部分連接以測量隔膜的位移，而匹配的第二應變儀可連接在隔膜的外邊緣附近。應變儀可使用粘合劑與隔膜連接或者可融合(diffuse)到隔膜結構中。當胃束帶20中的流體壓力波動時，隔膜的表面可上下變形，從而在應變儀的中央部分中產生阻抗變化。用于傳感器62的可變電阻電路的一種實施方式在圖6中顯示。所述電路包括第一應變儀96和第二應變儀98,它們形成半補償惠斯通電橋電^各100的兩個頂部電阻元件。當第一應變4義96反應于傳感器的隔膜的機械位移時，第一應變儀96的變化阻抗改變了通過電橋電路100的頂部的電勢。第二應變儀98與第一應變儀96匹配并使惠斯通電橋電路100隔熱(atherraalize)。第一差分方文大器102和第二差分放大器104與電橋電路100連接以測量由于可變電阻應變儀96、98而引起的電橋電路100中電勢的變化。特別是，第一差分放大器102測量通過整個電橋電路100的電壓，而第二差分放大器104測量通過電橋電路100的應變儀一半的差分電壓。對于通過電橋的固定電壓而言，應變儀電壓之間的差越大，壓差越大。來自差分放大器102、104的輸出信號可被應用于集成到電路板64中的微控制器65,并且微控制器65可將測量的壓力數據傳遞到置于患者體外的裝置。如果需要，也可使用全補償惠斯通電橋電路以增加壓力傳感器62的靈敏性和精確性。在全補償電橋電路中，四個應變儀而不是僅僅兩個應變儀與隔膜的表面連接。圖7示出了包括在內部部分10a和外部部分10b中的組成元件的一種實施方式。如圖7中所示，外部部分10b包括用于將功率信號傳遞到內部部分10a的初級TET線圏130。遙測線圈144也一皮包括:用于將數據信號傳遞到內部部分10a。初級TET線圈130和遙測線圏144組合形成外部天線，例如讀取裝置70。例如設置在控制箱90中的外部部分10b包括用于控制應用到初級TET線圈130的功率的TET驅動電路134。TET驅動電路134由具有相關存儲器138的微處理器136控制。圖形用戶界面140與微處理器136連接以便輸入患者信息、顯示數據和醫生指令、和/或打印數據和醫生指令。通過用戶界面140,用戶諸如患者或者臨床醫生可將調節要求傳遞給醫生并且還傳遞該要求的提出原因。另外，用戶界面140可使患者能夠讀取并響應來自醫生的指令和/或壓力測量結果警報。外部部分10b還包括初級遙測收發器142,用于將詢問指令傳遞到植入的微控制器65并從微控制器65接收響應數據包括感測的壓力數據。初級收發器142與微處理器136電連接以便輸入并接收指令和數據信號。初級收發器142驅動遙測線圏144,從而以選定的RF通信頻率諧振。諧振電路可生成將指令數據傳輸到微控制器65的下行交變磁場146。作為替代，收發器142可接收來自內部部分10a中的次級TET/遙測線圏56("內部天線")傳遞的遙測信號。接收的數據可被存儲在與微處理器136相關聯的存儲器138中。功率源150可為控制箱90提供能量以便為內部部分10a中的元件提供功率。環境壓力傳感器152與微處理器136連接。微處理器136可使用來自環境壓力傳感器152的信號以便對于大氣壓環境下的變化(例如由于氣壓條件或者高度的變化)調節接收的壓力測量結果，以便增加壓力測量結果的精確性。圖7還示出了內部部分10a的元件，在該實施方式中這些元件被包括在傳感器外殼60中(例如在電路板64上)。如圖7中所示，次級TET/遙測線圈156接收來自外部天線的功率/通信信號。次級線圏156形成調諧振蕩電路，其與初級TET線圈130感應耦合，為植入物或者初級遙測線圏144提供功率以接收和傳遞數據。遙測收發器158控制與次級線圈156的數據交換。另外，內部部分10a包括整流器/功率調節器160、微控制器65、與微控制器65相關聯的存儲器162、溫度傳感器112、壓力傳感器62和信號調節電路164。植入的元件可將壓力測量結果(由于溫度等而帶有或不帶有調節部分)從傳感器62經外部天線(初級TET線圈130和遙測線圈144)輸送到控制箱90。壓力測量結果可被存儲在存儲器138中并被相對于環境壓力進行調節、在控制箱90的顯示器上顯示和/或可能實時傳遞到患者的遠程位置處的遠程監測站。如上所述，本發明的系統可以各種方式構造，以便允許通過外部讀取器為該可植入系統提供功率和/或與外部讀取器通信。在示例性的實施方式中，系統可包括可植入天線156，該可植入天線156被構造成響應于某些力而容易地并且可預期地與某些外部參考點(例如外部讀取器70)調準。例如，天線156可被構造成響應于施加到與天線156通信的磁構件上的磁力或電》茲力而與外部讀取器70調準。而且，天線156可一皮構造成響應于施加到天線156的重力而與外部讀取器70調準。例如，天線156可被構造成在患者采取某一姿勢(例如站立)時采取已知的方位。簡言之，本發明的系統可包括用于使可植入天線156與外部讀取器70或某些其他外部參考點容易地并且可靠地調準的任何機構和/或構造。圖8提供了具有可植入天線156的系統的一種示例性實施方式，該可植入天線156能夠容易地并且可預期地與外部裝置或外部參考點調準。如同本領域技術人員將會理解的那樣，可植入天線156可以是能夠與外部初級TET線圈130耦合、和/或將數據發送到外部遙測線圏144和從外部遙測線圏144接收數據的任何類型、形狀和/或尺寸的天線。例如，如圖8所示，天線156為大致環形。如進一步示出的，在該實施方式中，天線156被設置在系統內，使天線156與患者的任何運動無關地自由運動和/或旋轉。盡管可以各種方式提供這種自由運動，但是在示例性實施方式中天線156被連接到萬向元件200,該萬向元件200能夠允許天線156與患者的運動無關地自由運動和/或浮動。更具體地說，萬向元件200可包括具有第一直徑的外環202，其中，外環202的某些部分(例如基底部分B)可被固定到例如傳感器外殼60。外環202用作外殼并可具有以可轉動的方式連接到該外環202的內環204,該內環204具有第二直徑。如圖所示，內環204的直徑可以小于外環202的直徑。因此，內環204在第一接合點202a和第二接合點202b連接到外環202,使內環204可沿著在這些接合點202a和202b之間延伸的軸線旋轉。此外，天線156可類似地在第一接合點204a和第二接合點204b連接在內環204內，使天線156可沿著在這些接合點204a和204b之間延伸的第二軸線旋轉。因此，在這樣一種實施方式中，天線156可圍繞在第一組接合點202a和202b之間延伸的第一軸線自由旋轉，并且可相對于在第二組接合點204a和204b之間延伸的第二軸線自由旋轉，其中第一軸線與第二軸線基本垂直。本領域技術人員可以理解，可使用各種其他萬向元件或類萬向元件，以便提供各種附加或替代的旋轉軸線。在圖8的實施方式中，可以多種方式相對于內環204和外環202操作天線156。例如，天線156可以被成形有、構造有和/或具有一定重物，以便相對于外部裝置或參考點將天線156偏壓到一定位置或方位。例如，天線可以被制造成始終被定向在期望位置(例如水平的或者如圖8中的豎直的位置)，而與患者的運動或姿勢無關。在其他實施方式中，天線156可以被制造成當患者處于某一姿勢(例如站立)時被定向在特定方向(例如水平或者豎直的)。在另外的實施方式中，天線156可與至少一個^茲元件相通信(例如耦合)。由此，當磁力或電磁力被施加到天線156時，天線156可圍繞第一和/或第二軸線旋轉，以便使天線156與期望的外部裝置(例如外部讀取器70)調準。又一種實施方式是將天線組件包圍在流體填充的室內并使天線組件的一個元件的至少一部分比該組件的其他部分包括更具浮力的材料。在這種構造中，天線可圍繞第一和/或第二軸線旋轉，以便使天線與期望的外部裝置調準。本領域技術人員將會理解或意識到用于使天線沿著第一軸線和/或第二軸線旋轉以便使天線相對于期望的外部參考點定向的各種其他方式和/或機構。在其他實施方式中，可植入天線可一皮構造成響應于重力而采取已知的方位。例如，在這樣一種實施方式中，根據患者的定向或者姿態(例如仰臥、豎立等)以可預期的方式操縱天線156的方位。如本領域技術人員將會理解的那樣，天線156可被以各種方式構造以便響應于這樣的重力而與外部參考點以可預期的方式調準。例如，如圖9的示例性實施方式中所顯示的，天線156(再次顯示為環形的天線)可被設置在大致圓形的外殼60內，該外殼60設置在例如導管50(圖1A、圖1B)中，使得天線懸浮在經過系統的流體中。在這樣一種實施方式中，傳感器和/或內部電子器件的各種組成元件可被包圍并且密封在封閉容器67中以防止與流過的流體接觸。此外，天線156(其可巻繞在浮動支撐環69周圍)可被(例如通過任何數量的柱212)連接到重物210。本領域技術人員將會理解，可選擇并優化重物210的形狀、尺寸、特性等以提供期望的調準。在該示例性實施方式中，重物210可以被定位(例如懸掛)在天線156的下方并且基本上沿著延伸穿過天線156的中心的中心線，從而允許重力跨過天線156均勻地分布。因此，在該例子中，當患者處于站立姿勢時，天線156可以被定向在大致面向上的方向(即水平的，如圖9所示)，從而提供可預期的并且容易再現的結果。在其他實施方式中，天線156可被安裝在電路板64的周邊上或沿著該周邊(圖1A、圖1B和圖5),使得電路板64的加重側始終指向向下的方向。如本領域技術人員將會理解的那樣，幾乎任何類型或構造的重物可被以幾乎任何方式連接到幾乎任何類型或構造的天線，以便使天線在經受已知的重力場時自己以預期的方式調準。此外，天線的幾何形狀可以是使天線在一個位置更重，由此用作重物。在另一種實施方式中，天線156可以已知的方位設置在外殼60內或相對于外殼60設置(即固定安裝到外殼60上)，該外殼60可以可樞轉的方式安裝在基底外殼中，該基底外殼被構造成固定在期望的解剖學位置。因此，在植入之后，外殼60(并且因此天線l56)可被相對于基底外殼容易地進行操作，以便使天線156與已知的外部參考點(例如外部讀取器70)調準。本領域技術人員將會理解，外殼60可以各種方式配合到基底外殼，以便提供這種樞轉運動。例如，如圖10A所示，外殼60可包4舌遠側面或底面60D。而且，夕卜殼60可以可樞轉的方式連接到基底外殼220，該基底外殼220具有被構造成連接到外殼60的近側面220p和被構造成置于和/或錨固于期望的解剖學位置(例如筋膜)上的遠側面220。。基底外殼220的遠側面220。可以各種方式錨固到組織。例如，基底外殼220可包括被構造成接收縫線以便將基底外殼220錨固到組織的一個或多個縫線接收構件(未顯示)，和/或基底外殼220可包括被構造成放置到組織中的一個或多個錨固件(未顯示)。本領域技術人員將會理解，任何技術都可被用于將基底外殼220錨固到組織中。為了方便重定向內部天線，外殼60的遠側面60。和基底外殼220的近側面220p可一皮構造成可;f皮此相對運動。在一種示例性實施方式中，外殼60的遠側面60。和基底外殼220的近側面220p可被構造成可例如使用球窩結構彼此相對運動。在一種實施方式中，如圖10A所示，外殼60的遠側面60D可以是凸形的并且被構造成被接收在基底外殼220的相應的凹形近側面220p中。這允許外殼60相對于基底外殼220運動，以便在基底外殼220定位在和/或錨固在組織中時重定向外殼60。在另一種實施方式中，如圖IOB所示，外殼60，的遠側面60，d可包括凹腔并且被構造成接收基底外殼220，的在近側面220，P上形成的相應凸面。本領域技術人員將會理解，只要外殼60和基底外殼220可彼此相對運動以便允許重定向天線，可使用外殼60和基底外殼220的任何構型。在另一種實施方式中，如圖10C所示，內部天線156和/或外殼60可包括與之相連接的》茲元件230,以方便天線156的重定向。f茲元件230可具有各種構造并且可使用多個磁元件。在一個例子中，磁元件230為帶有通孔的圓柱形磁體的形式。本領域技術人員將會理解，磁體230可以本領域已知的任何方式與外殼60—起設置和/或連接到外殼60。例如，磁體230(或多個磁元件)可被連接到外殼60的外部、連接到外殼60的內部、形成于外殼60內等。在使用中，如圖10C所示，磁體230可與外部f茲體或外部電磁體232結合使用，外部^"茲體或外部電^茲體232放置在皮膚表面231上。該外部磁體232可用于將力施加到連接到外殼60的磁元件230,以便將外部磁體232與磁元件230調準。這可使外殼60相對于基底外殼220樞轉，由此重定向外殼60，使得內部天線朝著皮膚表面231定向。此外，本發明提供了用于與可植入限制系統經皮通信的方法的多種實施方式。總體而言，本發明的實施方式允許用戶以容易并且可預期的方式使可植入天線與外部裝置(例如外部天線或讀取器)調準。一旦正確調準，可植入天線可容易地與外部天線通信，由此允許可植入系統被供以功率，和/或將各種系統和/或生理參數(例如壓力讀數)從可植入天線發送到/接收于一些外部天線或讀取器。更具體地說，在一種示例性實施方式中，所述方法包括將限制系統植入患者體內，其中所述系統包括限制裝置，用于有效地在通路中形成限制；和天線，用于有效地與外部裝置進行通信以接收和發送能量和數據的至少一種。該方法還可包括使天線相對于外殼的至少一部分運動，從而使天線與外部裝置調準以便進行通信。如上所述，可以使用各種方式或機構以運動和/或才喿縱可植入天線。例如，天線可響應于以下至少一種而以期望的方位與外部裝置調準手動纟喿作、一磁力、電磁力、和重力。這里所公開的裝置可以是一次性使用的，也可以設計成多次使用。然而，在任何一種情況下，在至少一次使用之后，該裝置可被修復以重新使用。修復可包括裝置的拆卸、接著清洗或更換特定部件和隨后的重新組裝這些步驟的任意組合。特別地，該裝置可以被拆卸，任何數量的特定部件或零件可以有選擇地以任意組合被更換或除去。在清洗和/或替換特定部件之后，該裝置可在修復設備中或在即將進行手術程序之前由手術隊進行重新組裝以^更以后4吏用。本領域技術人員將會理解對該裝置的修復可利用用于拆卸、清洗/替換、和重新組裝的各種技術。這些技術的使用以及產生的修復好的裝置也全都在本申請的保護范圍內。在上述實施方式的基礎上本領域技術人員將會理解本發明的進一步的特征和優選。因此，除非由權利要求書特別指明，本發明不由特別顯示和描述的那些內容來限定。在本文中引證的所有出版物和參考文獻通過全文引用而明確包含在本申請中。權利要求1、一種可植入的限制系統，包括能夠在通路中形成限制的可植入的限制裝置；可植入的外殼；和可植入的天線，該可植入的天線以可運動的方式連接到所述外殼，使得所述天線能夠與外部裝置調準以便與所述外部裝置通信。2、如權利要求l所述的系統，還包括連接到所述天線的至少一個磁元件。3、如權利要求2所述的系統，其中，所述至少一個磁元件-故構造成與外部》茲構件調準。4、如權利要求l所述的系統，其中，所述天線能夠響應于如下的至少一種而運動手動操作、磁力、電磁力、重力、和浮力。5、如權利要求l所述的系統，還包括可植入的傳感器，該傳感器被構造成觀'J量系統參數的工作值和生理參數的值的至少一個，其信。、'P';^一；6、如權利要求5所述的系統，其中，所述天線被設置在傳感器外殼上，該傳感器外殼以可運動的方式安裝到能夠接合解剖學位置的基底外殼。7、如權利要求6所述的系統，其中，所述天線以固定方式安裝在所述傳感器外殼上。8、如權利要求6所述的系統，其中，所述傳感器外殼以可運動的方式通過球窩接頭安裝到所述基底外殼上。9、如權利要求l所述的系統，其中，所述外殼是萬向元件的至少一部分，使得所述天線能夠圍繞第一軸線自由旋轉并且還能夠圍繞第二軸線自由旋轉，其中所述第一軸線與所述第二軸線基本垂直。10、如權利要求1所述的系統，其中，所述天線被連接到有效地用于通過重力將天線調準在期望方位的重物。全文摘要本發明提供了調準可植入天線的系統和方法。更具體地說，本發明提供的可植入限制系統具有天線，該天線能夠以容易的和可預期的方式運動，以獲得有效地與外部裝置通信的期望方位。天線可以可運動的方式連接到外殼，使天線能夠相對于外殼浮動和/或自由運動。外殼可以是萬向元件的一部分或者系統的其他組成元件。天線可包括輔助天線獲得期望方位的重物或磁元件。本發明還提供了用于與可植入限制裝置經皮通信的方法。文檔編號A61F5/00GK101524299SQ20091012664公開日2009年9月9日申請日期2009年3月5日優先權日2008年3月6日發明者C·H·Y·陳,D·C·耶茨,D·N·普萊西亞,E·W·湯普森,J·A·科,J·S·埃茲奧里諾,K·D·費爾德,M·J·斯托克斯,M·S·奧爾蒂斯申請人:伊西康內外科公司