(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)【授权公告号】CN101678194B
(45)【授权公告日】20120725

(21)【申请号】200880016373.0
(22)【申请日】20080512
(30)【优先权数据】0709537.5_20070517_GB
(73)【专利权人】 森特拉克斯有限公司 ; 【地址】 英国德文郡 ;
(72)【发明人】 理查德·H·H·巴尔 ;
(74)【专利代理机构】广州华进联合专利商标代理有限公司 44224【代理人】曾旻辉 ; 黎艳 ;
(51)【Int.CI.】 A61M 27/00 (2006.01) ;
(56)【对比文件】CN_1907510_A_20070207 ; US_4537680_A_19850827 ; US_5637083_A_19970610 ; EP_0369712_A2_19900523 ; US_4917687_A_19900417 ; 【审查员】伍新中

(54)【发明名称】液体流速控制装置
(57)【摘要】一种从人或动物的身体部位将液体转移的装置(1),该装置包括:入口(2),出口(4)和连接到所述入口(2)和所述出口(4)的阻力元件(6),该阻力元件(6)包括:第一平板(8),该平板的一个表面包括形成阻力流动通道的凹槽,该流动通道的入口和装置的所述入口(2)相通,且所述流动通道的出口和装置的所述出口(4)相通;第二平板(12),该第二平板与所述第一平板(8)的凹槽面邻接,以构成阻力管道(14)。

【权利要求书】


1.一种用于植入皮下的装置,该装置用于以控制的方式从人或动物的身体部位将液体转移,该装置包括:入口,出口和连接到所述入口和所述出口的阻力元件,该阻力元件包括:第一平板,该平板的一个表面包括有凹槽;第二平板,该第二平板与所述第一平板的凹槽面邻接,以构成第一阻力流动通道,该流动通道的入口和装置的所述入口相通,所述第一阻力流动通道在长度方向上包括至少两个出口,每个出口通过选择元件与装置的出口相通以改变第一阻力流动通道的有效长度,每个出口包括在所述第一平板或第二平板上的孔,所述孔由选择元件覆盖或者不被覆盖,所述选择元件包括安装在邻近所述阻力元件并具有通道的转子,所述转子安装在装置上以相对所述阻力元件转动,且所述转子可以由磁场激发,从而可以通过装置附近的磁体来使转子转动,且从而所述第一阻力流动通道的任何一个所述出口可以通过所述通道与该装置的出口相通。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述装置将人或动物脑室的液体转移。

3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述装置将液体转移至人或动物身体上的另一部分。

4.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述装置构成为可植入人的头皮或胸腔下。

5.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述第一阻力流动通道的有效水力平均直径在0.3至0.8毫米之间。

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于:所述第一阻力流动通道的有效水力平均直径在0.4至0.5毫米之间。

7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于:所述第一阻力流动通道的有效水力平均直径是0.45毫米。

8.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述第一阻力流动通道形成迂回液体流动路径。

9.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述第一阻力流动通道包括多个部分,每个部分具有可由所述选择元件选择的相关出口。

10.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:偏置构件,弹性地推动所述选择元件与所述阻力元件的接合。

11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于:所述偏置构件包括弹簧。

12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于:所述偏置构件包括贝氏垫圈。

13.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:偏置棘齿或闸,使选择元件保持处于选定的旋转方位上。

14.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述选择元件还包括磁道钉,从而选择元件的方位可通过使用该装置附近的指南针或磁性指示器来确定。

15.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:在所述装置入口的过滤器。

16.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:在所述装置出口的抗回流机构。

17.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述凹槽用铣削、激光切割、电火花加工、电化学加工、化学蚀刻或模具成型。

18.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述装置由生物兼容性材料制成,该生物兼容性材料选自钛、不锈钢合金或复合材料。

19.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:用于维持所述第一平板和所述第二平板相连的固定元件,该固定元件为螺丝钉,焊缝,胶粘合、铜焊结合或盖子。

20.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述装置的入口和出口分别在一条轴线上,而且入口轴线和出口轴线不平行。

21.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:至少一个附加平板,与第一平板和第二平板之一邻接。

22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于:与所述凹槽表面相对的第一平板的表面包括第二凹槽,所述附加平板与所述第一平板上的所述第二凹槽表面邻接形成第二阻力流动通道。

23.根据权利要求21所述的装置,其特征在于:所述附加平板与所述第二平板邻接,该附加平板的表面带有凹槽,从而该附加平板上的凹槽与所述第二平板一起形成了第三阻力流动通道,其中所述第二平板与所述附加平板上的凹槽表面邻接。

24.根据权利要求22或23所述的装置,其特征在于:所述第二阻力流动通道或第三阻力流动通道与所述第一阻力流动通道相通。

25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于:所述第二阻力流动通道或第三阻力流动通道与所述装置的入口相通,从而所述第一阻力流动通道通过所述第二阻力流动通道或第三阻力流动通道与所述装置入口相通。

26.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述阻力元件的表面设置有抗生素层。

27.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括:外壳,该外壳容纳所述第一平板、第二平板和设置在第一平板和第二平板之一上的轮缘,从而另一个所述第一平板或第二平板被容纳在所述轮缘内,且所述第一、第二平板包括独立于所述外壳的独立模块。

28.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,还包括:外壳,该外壳容纳所述第一平板、第二平板、附加平板和设置在第一平板和第二平板之一或所述附加平板上的轮缘,从而另一个所述第一平板或第二平板或附加平板被容纳在所述轮缘内,且所述第一、第二平板和所述附加平板包括独立于所述外壳的独立模块。

【说明书】


液体流速控制装置

【0001】技术领域

【0002】本发明涉及一种液体流速控制装置,例如可以用于将液体从脑室转移到身体的其他部分。

【0003】背景技术

【0004】脑积水是一种由脑内脑髓液的产生量和常压下大脑对这类液体的重新吸收容量不平衡而导致的一种大脑缺陷。脑积水可能是先天性或者是由后天性的,而且可能导致生理功能和心理功能的大范围丢失。一般的治疗方法是将导致损害的不能吸收的多余液体转移到身体的其他部分,如右心房或腹腔,这样,这些液体可以重新进入血液循环中。这种治疗方法的主要技术挑战是寻找一种可以严格控制脑内压力和流量的容器,这样,方可恢复已丢失的功能。这个挑战由于患者的不同受损程度而加剧。

【0005】现有多种用于控制脑内压力和流量使其处于期望状态的装置。这些装置通常是阀门。如果上述的压力不平衡的位置没确定,脑内的压力会上升到异常水平。这样的压力上升会导致脑室扩张、产生压力异常以及脑组织的损坏。因此,很多阀门装置着眼于直接控制脑室内的压力技术,控制压力使其处于期望的状态并允许流量的变化以满足目标压力状态。这些的装置被称为压力控制阀门,一般包括一个孔,该孔可以由脑内的液体压力迫使其打开,该孔与一定形式的阻力机构配合,例如所述阻力机构可以是球和弹簧或管状构件的切口。目前,多数使用的阀门为压力控制阀门。此外,这类阀门的难点在于准确控制弹簧的压力。此外,这类阀门容易因为脑内压力波动而发生故障,阀门对由于身体姿势而产生的压力改变十分敏感。

【0006】另一种阀门装置直接控制转移的液体量。控制的实现方式是,脑内的所需压力状态作为次生效应而达到。这些装置通常是流量控制阀。目前的阀门通过限制性孔实现流量控制,在有些情况下,可以产生不同的流速。但是,在脑内存在的压力下(正常仰卧人体中约12cm H2O)和在很低的转移流速下(约0.35ml/min),孔的尺寸是微小的,这样难以预先确定精确的流量。

【0007】发明内容

【0008】本发明提供了一种从人或动物的身体部分例如脑室将液体转移的装置,该装置包括:入口,出口和连接到所述入口和所述出口的阻力元件,该阻力元件包括第一平板,该平板的一个表面包括形成阻力流动通道的凹槽,流动通道的入口和装置的所述入口相通,且流动通道的出口和装置的所述出口相通;第二平板,该第二平板与所述第一平板的凹槽面邻接,以构成阻力管道。

【0009】本装置可以将液体转移至人或动物身体上的其他部分。

【0010】根据本发明的阻力管道通过管壁摩擦阻力来限制整个管道上的液体流动。本发明所述的装置对病人脑内压力和流量的控制效果十分稳定且可以事先准确预测。由于装置的特性,可以避免被转移液体内的压力波的影响,并且它对身体姿势的敏感程度也远小于压力控制阀。

【0011】该装置可以通过植入皮肤底下,如人的头皮或胸腔。该装置的优点是结构紧凑,适应各种小表面积阻力管道的所需长度。因此,该装置可以足够小和紧凑以植入病人的皮肤底下。

【0012】有效的水力平均直径是所述通道中液流横截面积除以湿周的4倍(例如,圆形截面的水力平均直径是该圆的直径)。阻力管道的有效水力平均直径在0.3至0.8毫米之间。可选地,阻力管道的有效水力平均直径在0.4至0.5毫米之间。比如,阻力管道的有效水力平均直径可以是0.45毫米。所述有效水力平均直径可以确保维持大小合适进入皮肤的装置内的所需流速。

【0013】阻力管道形成为迂回的流动路径。比如,流体可以至少折回一次。该迂回流动路径确保装置可以适应高的长度与直径比,在满足功能要求的同时保持紧凑并占据相对小的表面积。

【0014】阻力管道的出口可以通过一个选择元件与该装置的所述出口相通。该选择元件作为该装置的选择和弹性构件。

【0015】阻力管道至少包括沿长度方向的两个出口,每个出口通过选择元件与装置的所述出口相通,这样可以改变阻力管道的有效长度。通过改变阻力管道的有效长度,可以剪裁装置以治疗不同的损伤程度的病人。

【0016】所述出口可以包括在第一平板或第二平板上的孔,所述孔可以被选择元件覆盖或者不被覆盖。

【0017】所述选择元件可以包括安装在邻近阻力元件并具有通道的转子。所述转子安装在装置上,以相对阻力元件转动,从而使阻力管道的出口可以通过所述通道与该装置的出口相通。

【0018】所述选择元件可以由磁场激发,这样就可以通过装置附近的磁体来操纵该装置。因此,该装置可以通过皮肤操作。一旦植入,该装置可以就地调整以适应病人需求的改变,无须更进一步的外科手术干预。

【0019】阻力管道可以形成包括多个部分的液体流动路径,每个部分带有可由选择元件选择的相关出口。

【0020】选择元件可以与阻力元件滑动配合。作为选择或者在此基础上,该装置可以包括一个偏置构件,弹性地推动选择元件与阻力元件的接合。

【0021】所述偏置构件可以包括弹簧、板簧或者螺旋弹簧,贝氏垫圈(Belleville washer)或者弹性元件。

【0022】所述装置可以进一步包括偏置棘齿或闸,使选择元件保持处于选定的旋转方向上。从而,当无须调整时,所述选择元件可以安全地固定在期望的位置上。

【0023】所述选择元件可以进一步包括位于该选择元件上的磁道钉,这样,选择元件的方向可以通过该装置附近的指南针或磁性指示器来确定。这样的磁道钉有助于监控装置的运行并且在需要时可以调整装置。

【0024】所述装置进一步包括在装置入口的过滤器。该过滤器减少了阻力管道的阻塞几率。

【0025】所述装置进一步包括在装置出口处的抗回流机构。

【0026】该机构确保在任何情况下都不会发生液体向液体源头回流的状况。

【0027】第一平板上的凹槽可以形成任何适当的方式。比如,该凹槽可以用铣、激光切割、电火花加工、电化学加工、化学蚀刻或模具成型。这些技术使得阻力通道以及阻力管道可以加工至极高公差,以满足流动控制的精度要求。

【0028】所述装置可以由生物兼容性材料制成,如钛、不锈钢合金或复合材料。

【0029】该装置可以进一步包括用于维持第一元件和第二元件相连的固定元件。比如,该固定元件可以包括螺丝钉,焊缝,胶粘合、铜焊结合或盖子。

【0030】该装置的入口和出口分别在一条轴线上,而且入口轴线和出口轴线可以不平行。这样的布置方便安排管子到达液体排出的某个身体部位。

【0031】该装置进一步包括至少一个附加的平板,与第一平板和第二平板之一邻接。

【0032】与凹槽表面相对的第一平板的表面可以也包括一个凹槽,构成阻力流动通道,且可以另外设置一个平板与第一平板上的该第二凹槽表面相连形成另一个阻力管道。

【0033】该另外的平板可以与第二平板相连,该另外的平板的表面可以带有凹槽,形成阻力流动通道,这样,该另外的平板上的凹槽与第二平板一起形成了一个另外的阻力管道,其中第二平板与所述另外的平板上的凹槽面相连。所述另外的阻力管道在不明显增加装置体积的情况下,增加了阻力长度和装置的灵活性。

【0034】所述另外的阻力管道可以与第一阻力管道相通。阻力管道和所述另外的阻力管道从而串联形成一个复合的阻力管道,具有更长的长度和更大的流动阻力。

【0035】所述另外的阻力管道可以与装置的入口相通,这样,阻力管道通过所述另外的阻力管道与装置入口相通。

【0036】优选地,该装置将液体从人或动物的脑内转移至人或动物身体的其他部分,如腹腔或右心房。

【0037】第一、第二或是附加的平板在外边缘设置有轮缘,从而该轮缘可以用来容纳一个或多个其他平板。例如,该轮缘可以形成在第一、第二或附加平板的一侧,从而其余板可以配合在轮缘内部。作为选择,轮缘可以在第一平板的两侧延伸,这样第二和附件平板可以配合在第一平板的任一侧的轮缘内。该轮缘也可以在第二平板的两侧延伸,这样第一和附件平板可以配合在第二平板的任一侧的轮缘内。因此,第一、第二或附加平板可以形成一个独立于主壳体的模块,该模块可以在装配在主壳体前,独立地测试流动压力。

【0038】阻力元件的表面可以设置有抗生素涂层。特别是第一、第二、附加平板的表面可以涂上抗生素涂层,这样,阻力管道和/或另外的阻力管道的表面就被涂上所述的抗生素涂层,防止任何不期望的细菌沉淀生长。装置的入口、出口、抗回流机构和/或过滤器同样可以涂上抗生素涂层。

【0039】本发明另一个方面提供了一种治疗脑积水的方法,即通过一个阻力管道将流体从脑室转移到身体的其他部分。第一平板的凹槽表面和第二平板的平坦表面相连构成该阻力管道。

【0040】根据本发明的另一个方面,提供一个流量控制装置,包括入口、出口和连接到所述入口和所述出口的阻力元件,该阻力元件包括第一平板,该平板的包括一个凹槽,构成阻力流动通道,该阻力流动通道的入口与装置的入口相通,该阻力流动通道的出口与装置的出口相通;第二平板,与第一平板的凹槽面邻接构成阻力管道,其中阻力管道的出口与装置的出口通过选择元件相通,所述阻力管道在长度方向上包括至少两个出口,每个出口通过选择元件与装置的出口相通以改变阻力管道的有效长度。

【0041】附图说明

【0042】为了更好地理解本发明,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述:

【0043】图1是本发明的液体转移装置的剖面图;

【0044】图2是图1所示装置的部分剖面图,沿图1的90°方向;

【0045】图3是液体转移装置的另一实施例的剖面图;

【0046】图4a是图3所示装置沿XX线的剖面图;

【0047】图4b是图3所示装置沿YY线的剖面图;

【0048】图5是液体转移装置的另一实施例的剖面图;

【0049】图6是图5所示装置沿XX线的剖面图。

【0050】具体实施方式

【0051】如图1、图2所示,将液体从脑室转移的装置1包括入口2、出口4、和连接在入口2和出口4之间的阻力元件6。阻力元件6包括上部8,下部10和夹在上部8和下部10中间的圆形平板12。上部8和下部10分别具有与平板12接触的圆形、平坦表面。上部8和下部10的平坦表面分别设有凹槽或流道,当凹槽面与平板12邻接时构成连续封闭的阻力管道14、16。由下部10构成的下阻力管道16沿迂回流动路径从在下部10平坦表面的外部径向位置流体入口点18至在下部10平坦表面的内部径向位置流体出口点20。下阻力管道16的流体入口点18与装置1的入口2相通。上阻力管道14由上部8沿着迂回流动路径从上部8的平坦表面上内部径向位置的上的流体入口点22到上部8平坦表面上外部径向位置上的流体出口点24。上阻力管道14的流体出口点24与装置1的出口4相通。下阻力管道16的流体出口点20与上阻力管道14的流体入口点22相对应并对齐。出口点20或入口点22包括在平板12上的孔26,使得阻力管道14和阻力管道16相通,组成一个两层的复合阻力管道。阻力管道14和16的迂回流动路径包括一系列的弧形,每个流动路径在每个弧形的顶端折回,从一个外部径向位置到一个内部径向位置蜿蜒,反之亦然。阻力管道14和16的入口点和出口点之间的迂回流动路径可以有不同的形状和/或方向。

【0052】装置1可以包括阻力元件6内的附加元件(未图示),每个附加元件具有与平坦表面邻接的凹槽表面,形成另一长度的阻力管道。这样,可以在不增加装置1的表面积的条件下形成一个多层的复合阻力管道。

【0053】阻力元件6的平板12和上部8、下部10通过单个中心螺丝28彼此保持邻接。作为选择,阻力元件的各部件可以通过激光焊接、铜焊、胶粘合或其他任何的固定方法连接在一起。阻力元件6的下部10与入口2和出口4一体形成。轮缘30沿阻力元件6的周围延伸,与整个下部10、入口2和出口4,形成装置1的外壳,其余元件都安装在外壳里面。

【0054】过滤器32被安装在装置1的入口2,位于从入口2通往下阻力管道16入口18的流动通道上。抗回流机构34安装在装置1出口4上,位于从阻力管道14的入口24到出口4的流动通道上。抗回流机构可以是单向球阀且可以弹簧加载。或者,机构34可以使其他任何合适的抗回流机构。

【0055】在所述的实施例中,入口2和出口4的轴线相互平行。

【0056】尽管如此,为了方便管从出口4到选择用于排放液体的身体部位的路线安排,入口2和出口4两轴线可以形成一定角度。

【0057】在一个有利的应用中,装置1可以被安装在病人皮肤下,为了实验或者其他目的,装置可以在安装在皮肤外,如皮肤上或甚至是身体外,如衣服上。脑脊髓液通过入口2并经过过滤器32进入装置1。过滤器32防止阻力管道14和16的阻塞,过滤脑脊髓液中的任何可能堵塞阻力管道的颗粒碎片。这些碎片可以特别是手术后产生的。从过滤器32,脑脊髓液通过入口点18流入下阻力管道16。脑脊髓液从下阻力管道16流入出口点20。在出口点20,脑脊髓液经过板12的孔26和入口点22,进入上阻力管道14。随后,脑脊髓液从上阻力管道14进入出口点24。从出口点24,脑脊髓液流经抗回流机构34,并从出口4流出装置1。抗回流机构防止脑脊髓液由于身体姿势或其他任何原因导致压力改变而回流到脑部。出口4可以连接适当的管路(未图示),以从装置1运送脑脊髓液到希望的区域。

【0058】阻力管道14、16的摩擦阻力将流经装置的脑脊髓液限制到希望的流速。为了达到在给定长度的阻力管道和管中的压力下降的流动一致性,形成阻力管道14、16的上下部件8、10上的槽的公差必须非常接近。根据泊肃叶公式(Poiseuille′s equation),对于给定的长度、压力下降和流体粘滞性,流速随通道直径的四次方而变化。因此,如果要达到所需的流量控制,有效直径约0.5mm的小通道必须制成为具有极接近的公差。形成阻力管道的槽的一个优选制作方法是,利用小立铣刀,采用数控铣削在槽的整个长度上形成轮廓。这种制造方法灵活,允许制造各种所需形状和横截面。如果选择适当的材料,也可以采用其他可能的方法来形成槽,例如激光切削、电火花或电化学加工、化学蚀刻或通过模具成型。可以用于装置的生物相容性材料包括钛、不锈钢。作为选择,生物相容性的复合材料可能需要模制,例如高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE),超高分子量聚乙烯(UltraHigh Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE),或聚醚醚酮(PolyetheretherKetone,PEEK)。

【0059】根据上和下阻力管道14、16的长度和有效直径,图1和图2所示的装置具有固定的压力和流动特性。在脑积水的正常情况下,这种固定的特性是可接受的。但是,在一些比较复杂的案例中,可能不能很精确地预测大脑损伤所需补偿的流量情况。因此,需要手术后非侵入式地改变设备的压力和流动特性。从而,装置的特性可以根据病人的手术后观察报告进行调整。这可以利用图3、4a和4b所示的装置101来达到。

【0060】参见图3、4a和4b,另一个可以选择的用于从脑室转移液体的装置1包括:入口102、出口104和连接在入口102和出口104之间的阻力元件106。该阻力元件106包括上部件108、下部件110和夹在上下部件108、110之间的圆形平板112。下部件110与入口102和出口104一体形成。轮缘130沿阻力元件106的周围延伸,与整个下部110、入口102和出口104,形成装置101的外壳104,其余元件都安装在外壳里。

【0061】上下部件108、110分别具有圆形、平坦表面,与平板112接触。上下部件108、110的平坦表面分别包括多个槽或通道,当带槽表面与平板112邻接时,每个槽形成连续的封闭的阻力管道。在上部件108的平坦表面上的每个槽形成上阻力管道,该上阻力管道沿着迂回流动路线,占据平板112的邻近表面的平面圆形区域的一个区。类似地,下部件110的平坦表面上的每个槽形成下阻力管道,该下阻力管道沿着迂回流动路线,占据平板112的相对表面的平面圆形区域的相应区。

【0062】参见图4b,下部件110形成的每个下阻力管道沿着迂回的流动路径,下阻力管道110沿着迂回流动路径从下部件110的径向外部位置的入口点118到下部部件110上内部径向位置上的流体出口点120。下阻力管道之一的入口点118a与装置101的入口102连通。参见图4a,上部件108形成的每个上阻力管道沿着迂回流动路径,从上部件108的径向内部位置的入口点122到上部件108的径向外部位置的连接点123。从连接点123,由上部件108形成的每个上阻力管道沿着直接流动路径到上部件108径向内部位置的出口点124。每个下阻力管道的出口点120相应于对应上阻力管道的入口点122。每对相应的入口点和出口点通过平板12的孔连通,其中平板12夹在上下部件108、110之间。类似地,每个阻力管道的入口点118与另一个相应的上阻力管道的连接点123对应。每对相应的入口和连接点通过平板112的孔连通。这样,形成两层的复合阻力管道,其中流体流动通道按顺序首先占用装置101每个区的下阻力管道,然后上阻力管道。

【0063】装置101在阻力元件106内可以包含附加部件(未图示),每个部件具有与平坦表面邻接的带槽表面,以形成阻力管道。这样,可以形成很多层的复合阻力管道,而不增加装置101占据的表面积。

【0064】上下阻力管道的图示迂回流动路径包括一系列的弧形,每个流动路径在每个弧的顶端折回,从一个外部径向位置到一个内部径向位置蜿蜒,反之亦然。下阻力管道的入口点和出口点之间的迂回流动路径,以及上阻力管道的入口和连接点之间迂回流动路径,可以有不同的形状和/或方向。

【0065】每个上阻力管道的出口点124可以设置为与装置101的出口104通过选择转子140连通。选择转子140安装为可以绕阻力管道部分的中心点转动,并包括平坦表面,该平坦表面被弹簧加载与上部件108的与带槽表面相对的表面邻接。转子140包括单个通道142,该通道与出口104通过室105连通,转子140安装在所述室中。转子140的平坦表面上的通道142的开口与上阻力管道的出口点124处于相同的径向位置。通道142的开口可以因此与任何一个上阻力管道的出口124对齐,只要通过移动转子140到适当的转动位置。其余的上阻力管道的出口点124由转子140的平坦面封闭。上下阻力管道形成的复合阻力管道因此具有固定的入口点118a和一系列可能的出口点124,其中入口点118a与装置101的入口102连通,每个出口点124可以设置为与装置101的出口104连通。复合阻力管道的有效长度,以及装置的压力和流动特性,可以因此通过使不同出口点124与出口104连通而改变。

【0066】转子140可以通过磁场激发,从而可以通过将磁体放在靠近转子140的正确方位被移动到不同的转动位置。此外,通过使用指南针靠近转子,转子140的位置可以被确定,即使是当转子看不见时(例如,当装置被植入皮肤下)。转子的转动位置可以通过弹簧加载的棘齿(未图示)使其稳定,该棘齿运作在转子和周围的外壳之间,从而需要对转子140施加扭转磁力才能将其移动到特定转动位置。作为选择,可以仅仅由弹簧加载产生的磨擦力来定位。

【0067】过滤器132安装在装置101的入口102中,处于入口102到与入口102连接的下阻力管道的流体通道中。抗回流机构134安装在装置的出口104中,处于从转子140的通道142到出口104的流体通道中。该机构可以为单向球阀且可以具有轻弹簧加载。或者,机构134可以使其他任何合适的抗回流机构。

【0068】在图示实施例中,入口102和出口104的轴线平行。尽管如此,为了方便管从出口104到选择用于排放液体的身体部位的路线安排,入口102和出口104两轴线可以形成一定角度。

【0069】在一个优选的应用中,装置101安装在患者的皮肤下。大脑的脑脊髓液通过入口102进入装置101,并通过过滤器132。过滤器132通过将可能阻塞阻力管道的脑脊髓液任何碎片颗粒滤除,防止阻力管道的阻塞。从过滤器132,脑脊髓液流经第一入口点118a,进入复合阻力管道的第一部分。脑脊髓液最初进入第一下阻力管道150。脑脊髓液流过第一下阻力管道150到第一下阻力管道150的出口点120。随后,脑脊髓液流过平板112的邻近孔,通过相关入口点122进入第一上阻力管道152。脑脊髓液随后流过第一上阻力管道152到第一上阻力管道152的连接点123。如果转子140已经放置在与出口104连通的第一上阻力管道的出口点124,那么脑脊髓液从连接点123流入出口点124,并通过通道142到抗回流机构132,通过出口104流出装置101。但是,如果转子140已经封闭了第一上阻力管道152的出口点124,那么脑脊髓液从连接点123通过平板112的邻近孔流入复合阻力管道的第二部分。脑脊髓液首先通过第二下阻力管道154的入口点118进入第二下阻力管道154。脑脊髓液随后顺序地流过复合阻力管道的各部分(通过下阻力管道进入每个新的部分,并通过上阻力管道离开每个部分),直到复合阻力管道与出口连接的部分。

【0070】在植入之前,评估特定患者所需的复合阻力管道的有效长度,转子140被放置在与出口104连通的适当的出口点124。如果在植入装置101后,确定复合阻力管道的长度需要调整以提供不同的压力/流动特性,那么将指南针靠近覆盖装置101的皮肤,以确定转子140的转动方位。然后将磁体靠近装置,用来移动转子140到所需的新转动位置。

【0071】在图3和4所示的实施例的变体中,装置的部件尤其是阻力元件106的上下部件和转子140,可以设置为滑动配合,从而无需偏置元件。

【0072】在上述和图1至4b所示实施例中,上下阻力管道或阻力关的各部分,可以由阻力元件6、106的上下部件8、10、108、110的带凹槽表面形成,该凹槽表面与中心板12、112的平坦表面邻接。在可选实施例中,形成阻力管道的凹槽可以形成在平板12、112的相对表面。上下阻力管道或阻力管道的各部分,可以通过通过使板12、112的相对凹槽表面与阻力元件6、106的上下元件8、108、10、110的平坦表面邻接形成。按此方式加工的装置1、101的运作基本如上所述。但是,在凹槽出现损坏的情况下,或者如果需要不同的凹槽直径,平板12、112可以仅由新的平板12、112替换,而无需更换装置1、100的其他元件。这样的实施例如图5和6所示。

【0073】参见图5和6,可选择的装置201与装置101的结构和运作基本类似。装置201包括入口202、出口204和连接在入口202和出口204之间的阻力元件206。阻力元件包括上部件208、下部件210和夹在上部件208和下部件210之间的圆形平板212。下部件210与入口202和出口204形成整体结构,且设置有沿阻力元件206的圆周延伸。整体结构包括外壳,装置201的其余元件安装在外壳内。

【0074】平板212具有基本圆形的上表面和下表面。平板212的上表面与上部件208的平坦表面接触,平板212的下表面与下部件210的平坦表面接触。平板212的上表面和下表面分别包括多个凹槽或通道,当凹槽表面与各自的上或下部件208、210的平坦表面接触时每个凹槽形成连续的封闭的阻力管道。平板212的上表面的每个槽形成上阻力管道,每个上阻力管道沿着迂回流动路径,占据平板212的上表面的平面圆形区域的一部分。类似地,平板212的下表面上每个凹槽形成下阻力管道,沿着迂回流动路径,占据平板212的下表面的平面圆形区域的相应部分。

【0075】如图6所示,上阻力管道和下阻力管道的设置,与上述装置101的上下阻力管道结构相同,带有相应的入口和出口点218、220、222和224。通过装置212的流体从而流过相同的迂回流动路径,如前所述。上阻力管道的每个出口点224与上部件208的相应通道209对齐。

【0076】装置212还包括选择转子240,该选择转子240安装以绕阻力管道各部分的中心旋转,并包括平坦表面,该平坦表面与对应平板212的上部件208表面邻接,并可以由弹簧加载。转子240包括单个通道242,该通道通过室205与出口204连通,其中转子240安装在室205中。转子240的平坦表面的通道242的开口,与上阻力管道的出口点224处于相同的径向位置,并相应于上部件208中的通道209。仅通过移动转子240到适当的转动位置,就可使转子240中通道242的开口与任何一个上阻力管道连通。其余的上阻力管道的出口点224由转子240的平坦表面封闭,封闭上部件208中的相应通道。选择转子240的其余功能基本与上述转子140的功能相同。

【0077】装置201的元件,包括转子240,通过盖子260保持在外壳内。盖子260为圆形平坦元件,并具有圆周边262。该圆周边具有外部螺纹,与边缘230上的相应内螺纹形成螺纹连接264。

【0078】如果平板212上的槽形成的阻力管道阻塞或损坏,或者如果需要不同直径的管,那么可以更换平板212,保留装置201的其他部分。一旦盖子260打开,转子240和上部件208可以容易地拿出装置,以允许移开和更换平板212。转子240和上部件208随后放回其位置,通过将盖子260旋到位使装置固定在一起。

【0079】装置212可以提供一系列平板212,每个具有不同直径或结构的凹槽。这使得医生可以针对特定患者选择适当的平板。

【0080】图中装置201包括各阻力管道部分和选择转子,如图2所示的具有阻力管道结构的装置,也可以实施为凹槽平板12与上下部件的平坦表面接触。

【0081】为了避免重复,仅描述本发明各实施例或方面相关的某些特征。尽管如此,当技术可能时,本发明任何方面或实施例相关的特征也可以采用本发明的任何其他方面或实施例。

【说明书附图】


【0001】


图1

【0002】


图2

【0003】


 

【0004】


图5

【0005】


图6