機械的循環補助システムのための携帯用コントローラ及び電源
機械的循環補助システム用の携帯用外部装置が、第一電源及び第二電源例えばバッテリと、埋込み血液ポンプの冗長的無中断作動のための制御電子部品とを備える。制御・電源モジュールは、患者の利便性及び快適性のための装着できる様々な構成に対応するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的循環補助システムのための一体型電源を持つ携帯用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
概して、心不全は、多数の人々に影響を及ぼす主要な公共的健康問題である。心臓移植は、これまで心不全を治療するための最も効果的な治療の１つであった。しかし、移植は、長期的免疫抑制治療による合併症、同種移植冠状動脈疾患並びに限られた数のドナー器官によって限定される可能性がある。
機械的循環補助（ＭＣＳ）システムは、完全人工心臓（ＴＡＨ）も補助人工心臓（ＶＡＤ）も、心不全患者のための心臓移植の役割を増大する又はこれに取って代わるために、研究されてきた。ＶＡＤとしては、左心室補助装置（ＬＶＡＤ）、右心室補助装置（ＲＶＡＤ）又は両室補助装置（ｂｉ−ＶＡＤ）が考えられる。概して、ＶＡＤは、心不全患者に心臓移植までのつなぎとして又は心臓移植からの回復のため並びに心臓移植の長期的代替治療を含めて治療を与えるために採用される。
【０００３】
ＴＡＨ及びＶＡＤは、供給源から血液を受け取って血液を患者体内の１つ又はそれ以上の目的部位へ送り出すために患者に接続された血液ポンプ装置である。例えば、ＬＶＡＤは、患者の心房又は心室から血液を受け取って、血液を大動脈へ送り込む。一方、ＲＶＡＤは、心房又は心室から血液を受け取って、これを肺動脈へ送り込む。概して、ＭＣＳは、例えば、１本又はそれ以上の経皮ケーブルによって例えば血液ポンプを含む内部要素に接続された制御電子部品及び電源など外部要素を含む。ＭＣＳを受け入れた後に患者が通常の活動を再開する時、患者が装着するＭＣＳ装置の設計及び形態は、患者の安全性及び快適さの重要な側面となる。
【発明の概要】
【０００４】
概して、本明細書において説明する技法は、第一電源及び第二電源例えばバッテリと、埋込み血液ポンプの冗長的無中断作動のための制御電子部品とを含む、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置に関する。
【０００５】
１つの実施例において、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置は、第一電源と、第二電源と、蝶番式ハウジングと、制御電子部品とを含む。蝶番式ハウジングは、第一電源と第二電源との間に配置され、これらを受け入れるように構成される。制御電子部品は、蝶番式ハウジング内に配置される。
【０００６】
別の実施例において、機械的循環補助システムは、埋込みポンプと、携帯用外部装置とを含む。携帯用外部装置は、第一電源と、第二電源と、蝶番式ハウジングと制御電子部品とを含む。蝶番式ハウジングは、第一電源と第二電源との間に配置され、これらを受け入れるように構成される。制御電子部品は蝶番式ハウジング内に配置される。第一電源及び第二電源の少なくとも一方は、埋込みポンプへ電力供給するように構成される。
【０００７】
１つ又はそれ以上の実施例の詳細を、添付図面及び下の説明に示す。本開示による実施例のその他の特徴、目的及び利点は、説明及び図面及び請求項から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】携帯用外部制御・電源モジュールを含む左心室補助装置（ＬＶＡＤ）の実施例を図解する概念図である。
【図２】図１の制御・電源モジュールの実施例を図解する機能ブロック図である。
【図３】図１の制御・電源モジュールの形態例の分解図である。
【図４Ａ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図４Ｂ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図４Ｃ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図５】制御・電源モジュールの蝶番式ハウジングの実施例の分解図である。
【図６Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第一バッテリロックプレートの斜視図である。
【図６Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第一バッテリロックプレートの詳細図である。
【図７Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第二バッテリロックプレートの斜視図である。
【図７Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第二バッテリロックプレートの詳細図である。
【図８Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す立面図である。
【図８Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す断面図である。
【図８Ｃ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す詳細図である。
【図９Ａ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する斜視図である。
【図９Ｂ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する詳細図である。
【図９Ｃ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する断面図である。
【図１０Ａ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する斜視図である。
【図１０Ｂ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する詳細図である。
【図１０Ｃ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する断面図である。
【図１１】柔軟性ハウジングを含む携帯用外部制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図１２Ａ】着脱式外部バッテリ及び非着脱式内蔵予備バッテリを含む外部制御・電源モジュールの実施例の要素を図解する機能ブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの外部制御・電源モジュールに採用できる充電器回路の実施例である。
【図１２Ｃ】非蝶番式ハウジングを含む図１２Ａの外部制御・電源モジュールの実施例である。
【図１３】経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）として機能する制御・電源モジュールを含む補助人工心臓（ＶＡＤ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、切開部１６を介してケーブル１８によって埋込みポンプ１４に経皮的に接続された携帯用制御・電源モジュール１２を含む左心室補助装置（ＬＶＡＤ）１０の実施例を図解する概念図である。制御・電源モジュール１２は、患者２０が装着できる様々な形態に対応する可変的な形状因子を持つように構成された携帯用外部装置である。制御・電源モジュール１２は、概して、２つのバッテリパック２２（図１においては１つのみ図示する）と、蝶番式ハウジング２４と、コネクタ２６と、状態指示器２８とを含む。バッテリパック２２は、各々、蝶番式ハウジング２４に接続されて二枚貝形組立体を形成するバッテリを含む。二枚貝形組立体は、図１に示すように相互にほぼ平行の積重ね関係になるように２つのバッテリを折り畳み、また、積重ね関係から相互にほぼ同平面の関係（第一及び第二バッテリの各々が蝶番式ハウジングから反対方向へ延びる）になるように２つのバッテリを回転させるように（図３及び４Ａ〜４Ｃ）構成される。ケーブル１８は、コネクタ２６を介して制御・電源モジュール１２とインターフェイス接続されて、外部モジュールと埋め込みポンプ１４との間の電力及びその他の信号を通信する。図２を参照してさらに詳細に説明するように、制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４、バッテリパック２２のバッテリ及び状態指示器２８を含めてＬＶＡＤ１０の様々な要素の作動を制御するように構成された制御電子部品（図１には図示せず）も含む。状態指示器２８は、概して、例えばバッテリパックの各バッテリに残っている残留充電量を含めた情報を患者２０へ提供するために２つのバッテリパック２２の各々に組み込まれた視覚的指示器である。
【００１０】
ＬＶＡＤ１０のポンプ１４は、図１の実施例に示すように、患者の腹腔を含めて患者２０の体内に外科的に埋め込める。他の例においては、ポンプ１４は、患者２０体内の他の部位に埋め込める。ポンプ１４は、引入れカニューレ（inlet cannula）３２及び送出カニューレ（outlet cannula）３４によって患者２０の心臓３０に接続される。図１のＬＶＡＤの実施例において、引入れカニューレ３２は、心臓３０の左心室３６（ＬＶ）からポンプ１４へ血液を送る。送出カニューレ３４は、ポンプ１４から患者２０の大動脈３８へ血液を送る。ポンプ１４は、生体適合性材料から又は生体適合性材料で形成された剛性ハウジング又は体液による腐食及び劣化に耐えるコーティングを含む。適切な生体適合性材料の例は、チタン及び生物学的不活性ポリマーを含む。ポンプ１４は、ポンプの中へ血液を引き込みかつポンプから血液を放出できる様々なタイプの容積式機構を含むことができる。例えば、ポンプ１４は、遠心インペラ、蠕動ポンプ、電磁気ピストン、軸流タービンポンプ、磁気軸受けロータリーポンプ、空圧排水ポンプ又はＲＶＡＤ１０など埋込み装置に使用するのに適するその他の容積式機構の１つを含むことができる。
【００１１】
図１の実施例において、補助人工心臓１０は、患者２０の心臓３０の左心室３６（ＬＶ）を補助するものとして図示される。しかし、他の例において、開示する技法は、例えば、右心室補助装置（ＲＶＡＤ）において右心室４０を補助し、また両室補助装置（ＢｉＶＡＤ）において両心室を補助するように構成できる他のタイプの機械的循環補助（ＭＣＳ）システムに採用できる。従って、概略的に、血液の供給源例えばＬＶを補助対象心室として説明し、制御・電源モジュールによって送られる与圧血液の目的地点を動脈として指定できる。
【００１２】
再び図１を参照すると、引入れカニューレ３２及び送出カニューレ３４の各々は、それぞれ左心室３６及び大動脈３８まで延びる可撓性チューブから形成できる。引入れカニューレ３２及び送出カニューレ３４は、血流を確立し維持するように、例えば縫合によってそれぞれ左心室３６及び大動脈３８の組織に付着できる。カニューレは、例えば縫合リング４２、４４を含めてこの付着技法に適する構造体を含むことができる。上記のＬＶＡＤ、ＲＶＡＤ又はＢｉＶＡＤ形態のいずれにおいても、引入れカニューレ３２は、補助対象心室（１つ又は２つ）に吻合されるのに対して、送出カニューレ３４は対応する補助対象の動脈に吻合される。補助対象動脈は、左心室補助の場合には典型的には大動脈３８であり、右心室補助の場合には、典型的には肺動脈４６である。
【００１３】
図２は、制御・電源モジュール１２の実施例の要素を図解する機能ブロック図であり、制御・電源モジュールは、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと、コネクタ２６と様々な制御電子部品とを含む。制御・電源モジュール１２の電子部品は、プロセッサと、メモリ６２と、遠隔計測モジュール６４と、スイッチ付きマルチプレクサ６６と、電力管理モジュール６８とを含む。いくつかの実施例において、制御・電源モジュール１２は、患者２０又は臨床医など介護従事者へ可聴メッセージを発するためにドライバ７２によって駆動されるスピーカ７０も含む。
【００１４】
第一バッテリパック２２ａは、第一バッテリ７４と状態指示器２８ａとを含む。同様に第二バッテリパック２２ｂは、第二バッテリ７６と状態指示器２８ｂとを含む。第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６は、各々、例えば充電式リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を含むことができる。電力が中断なくポンプへ送られるように、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６は、概して、ポンプ１４の一次電源及び予備電源として機能する。従って、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々は、制御・電源モジュール１２に取外し可能に接続されて、必要に応じて各バッテリを充電できるようにする。ただし、ポンプ１４への電力供給の中断から保護するために、制御・電源モジュール１２は、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６が同時に装置から取り外されるのを防止するバッテリロック機構を含む。
【００１５】
いくつかの実施例において、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の一方又は両方は、例えば交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）電源を含めて外部電源と交換できる。この実施例において、制御・電源モジュール１２及び特に第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの一方又は両方は、外部電源を接続できるアダプタを含むことができる。さらに、この制御・電源モジュール１２の実施例において、バッテリロック機構は、ＡＣ又はＤＣ電源など外部電源を含めて装置の一次電源及び予備電源が同時に取り外されたりプラグが抜かれたりすることがないように構成できる。
【００１６】
再び図２を参照すると、それぞれバッテリパック２２ａ、２２ｂの状態指示器２８ａ、２８ｂは、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の状態及び作動について患者２０及びその他の使用者に警告を与えるための多数の視覚的指示器を含むことができる。例えば、図１に示す実施例において、状態指示器２８ａ、２８ｂは、各々正常作動については緑色を示しポンプ１４の作動に不調又は異常があれば赤色を示す２つのＬＥＤを含むポンプ状態指示器を含む（図１）。さらに、状態指示器２８ａ、２８ｂは、各々、多数のＬＥＤを含むバッテリ充電形を含み、その点灯は、それぞれ第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々に残留する充電レベルを示す。
【００１７】
制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の制御は、概してプロセッサ６０によって管理される。プロセッサ６０は、メモリ６２、遠隔計測モジュール６４、電力管理モジュール６８、スピーカドライバ７２、及び第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂに通信上接続される。プロセッサ６０は、ポンプ１４並びに例えばスピーカ７０の作動に関するデータをメモリ６２に記憶し、このデータをメモリ６２から検索する。特に、プロセッサ６０は、例えば、患者２０の心臓３０を通過する血液をポンピングするポンプ１４を制御するためのパラメータに関してメモリ６２に記憶された情報を検索できる。いくつかの例において、ポンプ１４は、左心室３６から血液を引き出して大動脈３８へ血液を送るためにポンプを駆動する電動モーターを含むことができる。例えば、ポンプ１４は、メモリ６２から検索したモーター速度（ＲＰＭ）及び出力範囲（ワットで表される公称出力、高出力、最高出力）を含めたパラメータに基づいて、プロセッサ６０によって制御される任意の数のタイプの三相直流（ＤＣ）又は交流（ＡＣ）モーターを含むことができる。
【００１８】
また、プロセッサ６０は、ポンプ１４又は例えば第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６を含めて他の装置からフィードバックを受け取って、装置の作動に関するデータをメモリ６２に記憶できる。１つの実施例において、プロセッサ６０は、ポンプ１４のモーターの位相へ進む電圧レベル及びこの位相において戻る電流を測定する。プロセッサ６０は、ポンプ１４からのこの電圧及び電流情報並びに巻線抵抗及びインダクタンスなどポンプの特性を用いて、ポンプの速度及びトルクを推定できる。プロセッサ６０は、その後、ポンプ１４の速度（これはポンプのトルクを設定する）を設定する制御ループを実行できる。トルク設定は、どの程度の電流をプロセッサ６０がポンプ１４へ送るかを決定する。別の実施例において、プロセッサ６０は、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々の充電レベルを監視し、各バッテリにどの程度の充電が残っているかを患者２０へ表示するようにそれぞれ状態指示器２８ａ、２８ｂを制御する。
【００１９】
いくつかの実施例において、制御・電源モジュール１２は、複数のタイプのモーターを含む複数のタイプのポンプを制御できるジェネリックコントローラとして構成される。概して、ＶＡＤの埋込みポンプに採用される多くのモーターは、制御・電源モジュール１２に組み込まれた三相ブリッジを用いて駆動できる。制御・電源モジュール１２の電子部品は、ほぼどのような永久磁石モーターでも駆動して、速度又はトルクのセンサレス制御を与えるように設計できる。制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４のモーターを制御するために多様な制御アルゴリズムを使用できる。しかし、このようなアルゴリズムのためには、極数、コイル抵抗、コイルインダクタンス並びにトルク及び速度定数など、モーターパラメータに関するいくつかの情報が有効でなければならない。ＶＡＤコントローラは、通常、特定のタイプ又は製造者のモーターに関して作用する１組のモーターパラメータを選択することによって構成される。しかし、本開示において説明する制御・電源モジュール１２のいくつかの実施例においては、モジュール特にプロセッサ６０は、単一のモーターについてパラメータを最適化するのではなく、モーター全てについて許容できる性能を与える１組のパラメータを選択することによって多様なタイプのモーターを制御するように構成できる。
【００２０】
別の実施例において、制御・電源モジュール１２のプロセッサ６０は、ポンプ１４を駆動するモーターの種類を見つけて、プラグアンドプレイ式の（plug-and-play type）インターフェイスを与える。これによって、制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４の制御パラメータを、ポンプを駆動するモーターの特定のタイプに合わせることができる。いくつかの例において、各モータータイプに固有の識別子を割り当てて、プロセッサ６０は、この識別子をポンプ１４に問合せできる。プロセッサ６０は、その後、識別子に関連付けられた１組のモーターパラメータをメモリ６２から検索できる。別の実施例において、プロセッサ６０は、ケーブル１８によって制御・電源モジュール１２が特定のモーターに接続されたら、メモリに記憶された適応アルゴリズムを実行できる。適応アルゴリズムは、ポンプ１４を駆動するモーターの作動パラメータを測定する。前記の適応アルゴリズムは、モータードライバ及びセンス回路を用いて、直接又は間接的に必要なモーターパラメータを測定できる。
【００２１】
制御・電源モジュール１２のメモリ６２は、コンピュータ読込み可能な記憶媒体であり、これを使用して、患者２０の心臓３０を補助するポンプ１４の作動に関するデータなど（ただし、これに限定されない）プロセッサ６０又は別の装置のプロセッサによる実行のための命令を含むデータを記憶できる。いくつかの実施例において、メモリ６２は、例えばポンプ１４を駆動するためにプロセッサ６０によって制御される特定のポンプモーターに固有のポンププログラムを記憶できる。メモリ６２は、命令、患者情報、ポンプ又はポンプモーターパラメータ（例えばモーター速度及び出力範囲）、患者及びポンプ作動の履歴、及び別個の物理的メモリモジュールが有利なその他のデータなど他のカテゴリの情報を記憶するために別個のメモリを含むことができる。いくつかの実施例において、メモリ６２に記憶されるデータがプロセッサ６０によって実行されると、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４は、本開示においてモジュール及びポンプに帰属するとされる機能を果たす。
【００２２】
制御・電源モジュール１２内のプロセッサとして説明される要素、例えばプロセッサ６０又は本開示において説明するその他の装置は、各々、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサなど１つ又はそれ以上のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲート配列（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理回路又はその類似品を、単独で又は任意の適切な組合せで含むことができる。さらに、メモリ６２及び本開示において説明するその他のコンピュータ読込み可能記憶媒体は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、磁気媒体、光学媒体又はその他のコンピュータ読込み可能媒体を含めて、様々なタイプの揮発性及び非揮発性メモリを含むことができる。
【００２３】
プロセッサ６０及びメモリ６２に加えて、制御・電源モジュール１２は、遠隔計測モジュール６４を含む。概して、遠隔計測モジュール６４は、制御・電源モジュール１２及び患者２０又は臨床医など他の使用者にユーザーインターフェイスを提示するための別個のディスプレイ装置を含めて他の装置からの及びこれらの装置への無線通信を容易にする。従って、プロセッサ６０は、制御・電源モジュール１２と例えば別個のインターフェイス装置を含めて他の装置との間で無線通信するために、遠隔計測モジュール６４を制御する。制御・電源モジュール１２の遠隔計測モジュール６４並びに本開示において説明する他の装置の遠隔計測モジュールは、他の装置へ無線で情報を送り他の装置から無線で情報を受け取るためにＲＦ通信技術を使用するように構成できる。遠隔計測モジュール６４は、例えば、８０２．１１、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＭＩＣＳ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ規格、ＩＲＤＡ規格による赤外線（ＩＲ）通信又はその他の規格又は所有権のある遠隔計測プロトコルの１つによるＲＦ通信を採用できる。遠隔計測モジュール６４は、連続的に、周期的に、又はユーザーインターフェイスを介して例えば患者２０など使用者からの要請に応じて、制御・電源モジュール１２へ情報を送り、制御・電源モジュールから情報を受け取ることができる。１つの実施例において、遠隔計測モジュール６４は、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の作動状態並びに制御・電源モジュールの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の明確な状態を患者２０又は他の使用者に表示するために、例えば液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）などディスプレイを含む別個のユーザーインターフェイス装置と通信する。
【００２４】
図２に図解するように、電力は、概して第一バッテリ７４又は第二バッテリ７６からスイッチ６６を介してドライバ７２及びスピーカ７０へ未調整で送られる。しかし、電力管理モジュール６８は、第一バッテリ７４又は第二バッテリ７６からスイッチ６６を介してコネクタ２６及びケーブル１８を通過してポンプ１４へ送られる電力を管理する。電力管理モジュール６８は、例えば出力測定、出力調整、ブリッジング（波形形成）、熱的及び電気的過負荷の検出及び保護を含めてポンプ１４のモーターを駆動するための電力を適切かつ安全に送るための回路網、及びポンプ１４から送り返される信号を受け取りプロセッサ１３０へこれを送るためのフィードバック回路網を含むことができる。いくつかの実施例において、電力管理モジュール６８は、経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）電気誘導リンクを介して通信信号を送りかつこれを受け取るための回路網を含むこともできる。
【００２５】
図３は、制御・電源モジュール１２の形態例の部分分解図であり、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと、蝶番式ハウジング２４と、第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２と、第一バッテリ接続板１０４及び第二バッテリ接続板１０６とを含む。蝶番式ハウジング２４は、第一半体１０８及び第二半体１１０と、蝶番１１２と、バッテリロック機構１１３とを含む。蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０は、それぞれ、第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａを含む。バッテリロック機構１１３は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６を含む。第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａに接続されて、これから突出する。第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２は、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ内において、それぞれ第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂに隣接して配置される。第一バッテリ接続板１０４及び第二バッテリ接続板１０６は、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂとの間に配置されて、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂをそれぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ及びそれぞれ第一制御回路基板及び第二制御回路基板に接続する。
【００２６】
第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、各々溝２３を含む。溝は、それぞれバッテリロックプレート１１４、１１６から突出するポスト１１４ａ、１１６ｂ（図６Ａ、７Ａ及び８Ｂにも図示）を受け入れるように構成される。ポスト１１４ａ、１１６ａ及び溝２３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの各々が、例えば第一バッテリロックプレート１１４又は第二バッテリロックプレート１１６を側方へ移動することによってバッテリロック機構１１３を作動することなく制御・電源モジュール１２から取り外されることを防止するように構成される。バッテリロック機構１１３の作動については、図５〜１０を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図３に図解するように、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと蝶番式ハウジング２４とを含む制御・電源モジュール１２の形態は、制御・電源モジュールが、患者２０が装着できる様々な形態に対処して多様な形状因子を取れるようにする。特に、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、蝶番式ハウジング２４に接続されて、二枚貝形組立体を形成する。二枚貝形組立体は、制御・電源モジュール１２のそれぞれ概略前面図及び側面図である図４Ａ及び４Ｂに示すように、第一バッテリパックと第二バッテリパックをほぼ平行の積重ね関係に折り畳むように構成される。図４Ｃは、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂが相互にほぼ同平面の関係になり、それぞれ蝶番式ハウジングの第一チェンバ１０８ａ及び１１０ａから反対方向へ突出するように、蝶番式ハウジング２４を回転軸１２０の周りで回転させた時の制御・電源モジュール１２の概略側面図である。このように、患者は、様々な形態で快適に制御・電源モジュール１２を装着できる。例えば、モジュール１２は、図４Ａのバッテリ積重ね形態かあるいは図４Ｃのほぼ平行の形態で、患者２０の衣類のポケットに入れて装着できる。
【００２８】
制御・電源モジュールの全体サイズは、図４Ａ及び４Ｂに示すように、装置の幅Ｗ、長さＬ及び厚みＤによって定義できる（厚みは、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂが相互にほぼ平行の積み重ね関係に配置された時の装置の厚みに相当する）。１つの実施例において、制御・電源モジュール１２は、装置が約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅Ｗ、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つようにサイズを定めることができる。
【００２９】
図４Ａにおいて、コネクタから延びるケーブル１８と一緒にコネクタ２６を示す。コネクタ２６は、概して、ケーブルが蝶番式ハウジング２４のコネクタから蝶番式ハウジングの回転軸１２０に対して実質的に直角を成す経路に沿って延びるように細長いケーブル１８を受け入れるように構成される。いくつかの例において、コネクタ２６は、コネクタが蝶番式ハウジングに対して回転できるように蝶番式ハウジング２４に回転式に結合される。別の実施例において、コネクタ２６は、コネクタが第一バッテリパック２２ａ又は第二バッテリパック２２ｂの一方と一緒に回転するように蝶番式ハウジング２４に結合される。さらに、いくつかの例において、コネクタは、コネクタが、蝶番式ハウジングの回転軸１２０の周りを二次元的に回転できるように、蝶番式ハウジング２４に回転式に結合でき、別の実施例において、コネクタ２６は、蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できるように、蝶番式ハウジング２４に回転式に結合できる。
【００３０】
図５は、第一半体１０８及び第二半体１１０と、蝶番１１２と、バッテリロック機構１１３とを含む蝶番式ハウジング２４の形態例の分解図である。図５の実施例は、第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２も含み、それぞれ、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ内に配置されるように構成される。蝶番１１２は、蝶番式ハウジング２４の第一バレル１３０及び第二バレル１３２と、ヒンジピン１３４と、第一ヒンジシール１３６と、第二ヒンジシール１３８と、ワッシャ１４０と、レセプタクル１４２とを含む。
【００３１】
図５において、第一バレル１３０及び第二バレル１３２は、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０に接続される。第一バレル１３０は、第一部分１３０ａと、ギャップ１３０ｃによって第一部分からオフセットされた第二部分１３０ｂとを含む。第一部分１３０ａは、概して、ヒンジピン１３４と協働するように構成できる。第一バレル１３０の第二部分１３０ｂは、下にさらに詳細に説明するように、バッテリロック機構１１３の要素と協働するように構成できる。第二バレル１３２は、第一バレル１３０の第一部分１３０ａと第二部分１３０ｂとの間のギャップ１３０ｃに受け入れられるように構成される。第一バレル１３０の第一部分１３０ａ及び第二バレル１３２は、各々、孔１３０ｄ，１３２ａを含み、２つの孔は、ヒンジピン１３４を受け入れるサイズに作られる。
【００３２】
図５の実施例において、ヒンジピン１３４は、概して、細長い管状ピンとして形成され、その内部に、装置用の制御電子部品又は制御電子部品及び／又は第一バッテリパック２２ａ及び／又は第二バッテリパック２２ｂに接続される電線管を含めて制御・電源モジュール１２の様々な要素を配置できる。しかし、他の実施例において、蝶番式ハウジング２４のヒンジピンは、中空の中央部を持たない中実の細長いポストとして形成できる。いくつかの実施例において、ヒンジピン１３４は、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８又は第二半体１１０の少なくとも一方に対して回転するように構成できる。また、ヒンジピン１３４は、開口部１３４ａを含み、この中で、例えばワイヤなど電気コネクタを、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８の第一チェンバ１０８ａから蝶番式ハウジングの第二半体１１０の第二チェンバ１１０ａへ通過させることができる。
【００３３】
また、蝶番１１２は、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８を含む。第一ヒンジシール１３６は、ヒンジピン、第一バレル１３０及びレセプタクル１４２の間の境界面においてヒンジピン１３０の外面の一部を取り囲みこれをシールするように構成される。第二ヒンジシール１３６は、第一バレル１３０と第二バレル１３２との間の境界面においてヒンジピン１３０の外面の一部を取り囲みこれをシールするように構成される。図５の実施例において、第一バレル１３０は、それぞれ第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８を受け入れるように構成された第一座ぐり（counterbore）１４４及び第二座ぐり１４６を含む。
【００３４】
概して、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８は、蝶番式ハウジングの第一チェンバ１０８ａ又は第二チェンバ１１０ａのいずれへの物質の進入を実質的に阻止しながら、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８と第二半体１１０の相対的回転を可能にするように構成される。１つの実施例において、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８の一方又は両方は、ヒンジピン１３０の外面に巻き付いてこれをシールするように構成されたガータばねシール（garter spring seal）を含む。いくつかの例において、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８の一方又は両方は、傾角コイルばね（canted coil spring）を含むガータばねシールを含む。傾角コイルばねは、ばねのある範囲の変位に対して実質的に一定の荷重を与えて、ばね力の変動なしに機械的組立体におけるより大きな寸法変動（dimensional variance）を可能にする。
【００３５】
図５の蝶番式ハウジング２４の実施例は、バッテリロック機構１１３も含む。ロック機構は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と、フランジ１５０と、ピン１５２と、スリーブ１５４と、ボール１５６と、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０とを含む。フランジ１５０は、第一バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するフランジの移動を生じるように、第一バッテリロックプレート１１４に接続される。同様に、ピン１５２は、第二バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するピンの移動を生じるように、第二バッテリロックプレート１１６に接続される。特に、第二ロックプレート１１６のフランジ１１６ｂは、ピン１５２のスロット１５２ａの中に受け入れられるように構成される。スロット１５２ａの中でフランジ１１６ｂを固定するために、第二のピンが第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１１６ｂの貫通孔１１６ｂを通過するように、第二のピンをピン１５２の孔１５２ｂの中に受け入れることができる。下にさらに詳細に説明するように、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０は、それぞれ第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と協働して、ロックプレートが作動された時に第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを射出する。
【００３６】
バッテリロック機構１１３の機能については、図６〜１１を参照して詳細に説明する。しかし、概して、ロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを、別個に、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０にロックするように構成される。ＬＶＡＤ１０による患者２０の心臓３０（図１）の循環補助の中断を防止するために、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止するように作用する。このようにして、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６（図２）は、中断なくポンプに電力が送られるように、それぞれ、ＬＶＡＤ１０のポンプ１４（図１）の一次電源及び予備電源として機能する。
【００３７】
図６〜１０は、制御・電源モジュール１２の蝶番式ハウジング２４に含まれるバッテリロック機構１１３の実施例の作動を図解する。図６〜１１の図解を単純化するために、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは蝶番式ハウジング２４に接続して示されていない。図６Ａ及び６Ｂは、ロック位置の時の第一バッテリロックプレート１１４の斜視図及び詳細図であり、ロックプレートは、バッテリパック２２ａに接続されるように構成される。ロック位置の時、第一バッテリパックは、蝶番ハウジング２４から取り外せない。図７Ａ及び７Ｂは、ロック位置の時の第二バッテリロックプレート１１６の斜視図及び詳細図であり、ロックプレートは第二バッテリパック２２ｂに接続されるように構成される。ロック位置の時、第二バッテリパックは蝶番式ハウジング２４から取り外せない。図８Ａ〜８Ｃは、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の両方がロック位置の時の、フランジ１５０、ピン１５２、スリーブ１５４及びボール１５６の位置を詳細に示す。図９Ａ〜９Ｃは、第一バッテリパック２２ａを解除しかつ第二バッテリパック２２ｂが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第二バッテリロックプレート１１６をロックするための第一バッテリロックプレート１１４の作動を図解する。図１０〜１０Ｃは、第二バッテリパック２２ｂを解除しかつ第一バッテリパック２２ａが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第一バッテリロックプレート１１４をロックするための第二バッテリロックプレート１１６の作動を図解する。
【００３８】
図６Ａ〜８Ｃは、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が蝶番式ハウジング２４に接続された位置にあるバッテリロック機構１１３を図解する。このバッテリロック機構１１３の位置において、第一バッテリパック２２ａあるいは第二バッテリパック２２ｂは、それぞれ第一バッテリロックプレート１１４あるいは第二バッテリロックプレート１１６を作動することによって蝶番式ハウジングから取り外せる。図６Ａ及び６Ｂは、ロック位置にある第一バッテリロックプレート１１４を示し、特に、後退状態にある第一イジェクトピン１５８の詳細を示す。後退状態において、第一バッテリパック２２ａは、ハウジングから射出されず、第一ロックプレートは、ロックプレートを側方へスライドすることによって作動できる。図６Ａ及び６Ｂにおいて、第一イジェクトピン１５８は、第一バッテリロックプレート１１４のフランジ１７２のスロット１７０に係合する。図６Ａ及び６Ｂの位置において、イジェクトピン１５８は、第一バッテリロックプレート１１４を側方へ移動できるようにスロット１７０に係合する。
【００３９】
図７Ａ及び７Ｂは、ロック位置にある第二バッテリロックプレート１１６を示し、特に、後退状態にある第二イジェクトピン１６０の詳細を示す。後退状態において、第二バッテリパック２２ｂは、ハウジング２４から射出されず、第二バッテリロックプレート１１６は、プレートを側方へスライドすることによって作動できる。図７Ａに及び７Ｂにおいて、第二イジェクトピン１６０は、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１７６のスロット１７４に係合する。図７Ａ及び７Ｂの位置において、第二イジェクトピン１６０は、第二バッテリロックプレート１１６を側方へ移動できるようにスロット１７４に係合する。
【００４０】
いくつかの実施例において、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の一方又は両方は、図６Ａ〜７Ｂに示されるロック位置へ付勢される。例えば、プレートを側方へ移動してそれによって第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを解除するよう作動するためには、プレートをロック位置へ付勢するばねに打ち勝ちこれを圧縮する必要があるように、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６にばね荷重を加えることができる。
【００４１】
図８Ａ〜８Ｃは、図６Ａ〜７Ｂに示すように第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の両方がロック位置にある時の、フランジ１５０、ピン１５２、スリーブ１５４及びボール１５６の位置を示す。図８Ａは、蝶番式ハウジング２４の側面図である。図８Ｂは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た蝶番式ハウジング２４の断面図である。図８Ｃは、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたロック機構１１３の要素の詳細図である。図８Ａ〜８Ｃにおいて、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と、フランジ１５０と、ピン１５２と、スリーブ１５４と、ボール１５６と、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０とを含む。フランジ１５０は、第一バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するフランジの移動を生じるように、第一バッテリロックプレート１１４に接続される。同様に、ピン１５２は、第二バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するピンの移動を生じるように、第二バッテリロックプレート１１６に接続される。特に、第二ロックプレート１１６のフランジ１１６ｂａは、ピン１５２のスロット１５２ａの中に受け入れられるように構成される。スロット１５２ａの中でフランジ１１６ｂａを固定するために、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１１６ａの貫通孔１１６ｂを通過するように、第二のピンをピン１５２の孔１５２ｂの中に受け入れることができる。
【００４２】
フランジ１５０は、溝１５０ａを含む。ピン１５２は、溝１５２ｃを含む。最後に、スリーブ１５４は、スロット１５４ａを含む。溝１５０ａ及び１５２ｃ及びスリーブ１５４ａは、空洞１８０を形成し、その内部にボール１５６が配置される。図６Ａ〜８Ｃの位置において、溝１５０ａ及び１５２ｃ及びスロット１５４ａによって形成された空洞１８０は、空洞内でボール１５６が移動するためにある程度の空隙を持つのに充分な大きさである。
【００４３】
図９Ａ〜９Ｃは、第一バッテリパック２２ａを解除しかつ第二バッテリパック２２ｂが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第二バッテリロックプレート１１６をロックするための第一バッテリロックプレート１１４の作動を図解する。図９Ａ及び９Ｂは、それぞれ、第一バッテリロックプレート１１４が第一バッテリパック２２ａを解除するために作動された状態の蝶番式ハウジング２４の斜視図及び詳細図である。図９Ｃは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た部分断面図であり、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたバッテリロック機構１１３の要素を示す。図９Ａ〜９Ｃにおいて、第一バッテリロックプレート１１４は、ロックプレートを側方に移動することによって作動される。第一イジェクトピン１５８は、ばね荷重を受けたピンが解除されて第一バッテリパック２２ａを押圧しかつ第一バッテリロックプレートを作動位置にロックするまで、第一バッテリロックプレート１１４のフランジ１７２のスロット１７０に沿ってスライドする。図９Ｂに詳細に示す第一イジェクトピン１５８の解除位置において、第一バッテリロックプレート１１４は、イジェクトピンが押し下げられてスロット１７０内部でスライドできるようになるまで、側方に移動できない。
【００４４】
第一バッテリロックプレート１１４を側方に移動すると、フランジ１５０（第一ロックプレートに接続される）は、図９Ｃに示すように移動する。フランジ１５０が移動する時、ボール１５６はスリーブ１５４のスロット１５４ａ及びピン１５２の溝１５２ｃの中へ押し下げられる。フランジ１５０及びボール１５６の移動は、ボール１５６が内部に配置される空洞１８０のサイズを効果的に減少して、ボール１５６はピン１５２を所定の位置にロックする。ピン１５２を所定の位置にロックすることによって、第二バッテリロックプレート１１６（スロット１５２ａにおいてフランジ１１６ｂを介してピンに接続される）は所定の位置にロックされる。第二バッテリロックプレート１１６を所定の位置にロックすることによって、第二バッテリパック２２ｂが第一バッテリパック２２ａと同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止する。
【００４５】
図１０Ａ〜１０Ｃは、第二バッテリパック２２ｂを解除し、かつ第一バッテリパック２２ａが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第一バッテリロックプレート１１４をロックするための第二バッテリロックプレート１１６の作動を図解する。図１０Ａは及び１０Ｂは、それぞれ、第二バッテリロックプレート１１６が第二バッテリパック２２ｂを解除するために作動された状態の蝶番式ハウジング２４の斜視図及び詳細図である。図１０Ｃは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た部分断面図であり、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたバッテリロック機構１１３の要素の詳細を示す。図１０Ａ〜１０Ｃにおいて、第二バッテリロックプレート１１６は、ロックプレートを側方に移動することによって作動される。第二イジェクトピン１６０は、ばね荷重を受けたピンが解除されて第二バッテリパック２２ｂを押圧しかつ第二バッテリロックプレートを作動位置にロックするまで、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１７６のスロット１７４に沿ってスライドする。図１０Ｂに詳細に示す第二イジェクトピン１６０の解除位置において、第二バッテリロックプレート１１６は、イジェクトピンが押し下げられてスロット１７４内部でスライドできるようになるまで、側方に移動できない。
【００４６】
第二バッテリロックプレート１１６を側方に移動すると、ピン１５２（第二ロックプレートに接続される）は、図１０Ｃに示すように移動する。ピン１５２が移動する時、ボール１５６はスリーブ１５４のスロット１５４ａ及びフランジ１５０の溝１５０ａの中へ押し上げられる。ピン１５２及びボール１５６の移動は、ボール１５６が内部に配置される空洞１８０のサイズを効果的に減少して、ボール１５６はフランジ１５０を所定の位置にロックする。フランジ１５０を所定の位置にロックすることによって、第一バッテリロックプレート１１４（フランジに接続される）は所定の位置にロックされる。第一バッテリロックプレート１１４を所定の位置にロックすることによって、第一バッテリパック２２ａがピン１５２及び第二バッテリパック２２ｂと同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止する。
【００４７】
図６〜１０に図解するロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂをそれぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０に別個にロックするように構成される。ＬＶＡＤ１０による患者１０の心臓３０（図１）の循環補助の中断を防止するために、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止するように作用する。このように、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６（図２）は、電力が中断なくポンプに送られるように、概して、それぞれＬＶＡＤ１０のポンプ１４（図１）のための一次電源及び予備電源として機能する。さらに、フランジ１５０とピン１５２とスリーブ１５４とボール１５６とを含むロック機構１１３のロック形態を蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込むことによって、バッテリロック機構は、蝶番式ハウジングの第一半体１０８及び第二半体１１０の回転位置に関係なく機能できる。
【００４８】
図１１は、患者が例えばベルトとして装着するように構成された携帯用制御・電源モジュール２００の概略図である。制御・電源モジュール２００は、患者が装着するように構成された柔軟性のハウジングを含む携帯用外部装置である。また、制御・電源モジュール２００は、２つのバッテリ２０４、２０６と、状態指示器２０８と、ベルト２１０を含む。バッテリ２０４、２０６は、例えばハウジングに形成されたポケットを介して、柔軟性ハウジング２０２に接続される。ケーブルは、制御・電源モジュール２００とインターフェイス接続して、外部モジュールとＶＡＤの埋込みポンプ例えば図１のＬＶＡＤ１０のポンプ１４との間で電力信号及びその他の信号を通信できる。また、制御・電源モジュール２００は、ポンプ、バッテリ２０４、２０６及び状態指示器２０８を含めてＶＡＤの様々な要素の作動を制御するように構成された制御電子部品（図１１には図示せず）を含む。状態指示器２０８は、概して、例えばバッテリ２０４、２０６の各々に残る残留充電量を含めた情報を患者に与えるために制御・電源モジュール２００に組み込まれた視覚的指示器である。制御・電源モジュール２００の柔軟性ハウジング２０２は、例えば患者の腰にベルト２１０を巻きつけることによって、患者がモジュールを快適に装着できるようにする。別の実施例において、制御・電源モジュール２００は、患者の脚又は腕の一方にベルト２１０を巻きつけることによって、患者が装着できる。
【００４９】
柔軟性ハウジング２０２は、例えば様々な天然及び合成繊維並びに時にスマートマテリアルと呼ばれる材料を含めて、多数の材料から製作できる。概して、スマートマテリアルは、例えば応力、温度、湿度、ｐＨ又は電場又は磁場を含めた外的刺激によって制御できる特性を有する材料である。ハウジングの製作に利用できるスマートマテリアルの例は、ニチノールなど形状記憶合金を含む。ニチノールは、患者が例えば脚又は腕にベルト２１０を巻くことによって制御・電源モジュール２００を装着した後、患者２０の体温に反応するように構成できる。
【００５０】
図１２Ａは、外部制御・電源モジュール３００の実施例の要素を図解する機能ブロック図である。モジュールは、着脱式外部バッテリ３０２及び非着脱式内蔵予備バッテリ３０４を含む。図２の制御・電源モジュール１２の実施例と同様、外部バッテリ３０２は、バッテリパック３０６に組み込める。バッテリパックは状態指示器３０８も含む。制御・電源モジュール３００は、また、ケーブル３１２に接続されたコネクタ３１０を含む。ケーブル３１２は、図１の実施例のケーブル１８と同様にＶＡＤの埋込みポンプに経皮的に接続できる。制御・電源モジュール３００は、例えばプロセッサ３１４、メモリ３１６、遠隔計測モジュール３１６、スイッチ３２０付きマルチプレクサ３２０、電力管理モジュール３２２及び充電器３２４など様々な電子部品を含む。いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、患者又は臨床医など介護従事者へ可聴メッセージを発するためにドライバ３２６によって駆動されるスピーカ３２４も含む。制御・電源モジュール３００の電子部品は、図２を参照して説明した制御・電源モジュール１２の電子部品と同様に機能できる。しかし、制御・電源モジュール３００は、機械的に第一及び第二の外部バッテリが同時に取り外されるのを防止するのではなく、１つの着脱式外部バッテリ３０２を一次電源として採用し、非着脱式内蔵バッテリ３０４を着脱式バッテリ３０２の充電時にＶＡＤ要素の作動を継続するための予備として採用することによって、ＶＡＤの要素に中断なく電力を供給する。内蔵バッテリ３０４は、装置の正常な作動時に使用者が取り外して交換するように構成されないという意味で、非着脱式に制御・電源モジュール３００に接続される。当然、バッテリ３０４は、例えば装置を分解して装置の内部回路網から内蔵バッテリ３０４を切断することによって、制御・電源モジュール３００から取り外せる。
【００５１】
概して、制御・電源モジュール３００は、冗長的かつ連続的作動のために２つの電源を採用する。一次電源は外部バッテリ３０２であり、バッテリの再充電のために取り外せる。制御・電源モジュール３００は、着脱式一次電源としてバッテリ３０２を含むものとして説明するが、別の実施例において、モジュールはＤＣ又はＡＣ電源用のアダプタを含むことができる。さらに、いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、装置の第三電源としてＤＣ又はＡＣ外部電源用のアダプタを含むことができる。いくつかの実施例において、外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４の両方に優先して第三電源を使用できる。ただし、図１２Ａの実施例において、制御・電源モジュール３００において採用される予備電源は内蔵バッテリ３０４である。内蔵バッテリは、モジュールから取り外せない。ＶＡＤに使用するために採用される場合、電力は、主に外部バッテリ３０２からＶＡＤのポンプへ送られる。バッテリ３０２が枯渇して、取り外して再充電する必要がある場合又は外部バッテリ３０２が故障した場合、制御・電源モジュール３００のプロセッサ３１４は、スイッチ３２０を介して自動的に内蔵バッテリ３０４へ切り替える。外部バッテリ３０２が使用されている時、予備内蔵バッテリ３０４をプロセッサ３１４によって周期的にテストして、内蔵バッテリに残っている充電レベルを測定できる。内蔵バッテリ３０４が枯渇した場合、プロセッサ３１４は、外部バッテリ３０２（又は接続された外部電源）を制御して、充電器３２４を用いて内臓バッテリを補給できる。第三外部電源例えばＤＣ又はＡＣ外部電源を含む実施例において、第三電源が制御・電源モジュール３００に接続された時に、第三電源を用いて外部バッテリ３０２を充電できる。電力結合体（power union）における消費電力を最小限に抑えながら、例えば外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４と一緒に電源を多重化するために、制御・電源モジュール３００において理想ダイオードＯＲを採用できる。
【００５２】
いくつかの実施例において、外部バッテリ３０２及び予備内蔵バッテリ３０４は、同じ又は異なる使用寿命を持つように構成できる。１つの実施例において、外部バッテリ３０２は、約４時間〜約８時間の間再充電なしで作動するように構成される。別の実施例において、外部バッテリ３０２は、約６時間に等しい時間再充電なしで作動するように構成される。１つの実施例において、内蔵バッテリ３０４は、約３０分〜約２時間の間再充電なしで作動するように構成される。１つの実施例において、内蔵バッテリ３０４は、約１時間に等しい時間再充電なしで作動するように構成される。制御・電源モジュール３００においてより小型の非着脱式バッテリ３０４を採用することは、２つの普通サイズの外部バッテリ及び機械的バッテリロック機構の必要をなくすことによって、装置の複雑性及びコストを減少するよう作用する。
【００５３】
上述のように、いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、装置用の第三の電源として外部電源用のアダプタを含むことができる。第三の電源が制御・電源モジュール３００の電力に採用される実施例において、装置は、融通性のあるオンボード式充電技術を採用して、装置に接続されたまま外部バッテリ３０２及び／又は内蔵バッテリ３０４を充電する能力を使用者に与えることができる。第三電源は、付加的な外部バッテリあるいは例えばＤＣ又はＡＣ外部電源など別の外部電源である。一連の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又はその他のスイッチは、例えば制御・電源モジュール３００のメモリ３１６に記憶されプロセッサ３１４によって実行される１つ又はそれ以上のアルゴリズムが、外部バッテリ３０２が充電されるか内蔵バッテリ３０４が充電されるかを制御できるようにし、ハードウェアは、装置の他の電源を充電するために採用するために外部バッテリ３０２又は好ましくは第三電源を選択できる。さらに、どの電源を充電するかを制御するためにプロセッサ３１４によって実行される同じ又は異なるアルゴリズムは、外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４及び第三電源の状態に基づいてバッテリ充電プロフィルも制御できる。
【００５４】
図１２Ｂは、融通性のあるオンボード充電を与えるために制御・電源モジュール３００において採用できる回路図の例である。図１２Ｂにおいて、３つの電源、すなわち外部バッテリ３０２、内蔵バッテリ３０４及び第三外部ＡＣ電源３２８は、充電器回路に接続される。ダイオードＯＲは、充電器への２つの電力入力Ｖ＿ＥＢＡＴＴ及びＶ＿ＡＣにおいて実行される。この２つは、例えば外部バッテリ３０２及び第三外部ＡＣ電源３２８に該当する。充電器は、充電される制御・電源モジュール３００のバッテリへの経路を定めるためにＦＥＴへ出力ＶＣＨＧＯＵＴを送る。ＦＥＴは、プロセッサ３１４によって制御できる。
【００５５】
図１２Ｃは、非蝶番式ハウジング３３０における制御・電源モジュール３００の実施例である。図１２Ｃにおいて、制御・電源モジュール３００の外部バッテリ３０２及び非着脱式内蔵予備バッテリ３０４（隠れ線で図示）は非蝶番式ハウジング３３０内に配置される。しかし、外部バッテリ３０２は、例えばハウジングの片面のベイ（図示せず）を介して外部バッテリを取り外せるように、制御・電源モジュール３００に取外し可能に接続される。使用者は、取外し可能なカバー（図示せず）を介してベイにアクセスできる。図１〜１０Ｃに図解し図１〜１０Ｃの実施例を参照して説明した蝶番式設計と同様、制御・電源モジュール３００の蝶番式ハウジング３３０は、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つようなサイズに作ることができる。
【００５６】
いくつかの実施例において、本開示に従った外部制御・電源モジュールは、ＶＡＤの埋込みポンプに電力供給しこれを制御する代わりに、経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）として採用できる。図１３は、ＴＥＴＳとして機能する制御・電源モジュール４０２を含むＶＡＤ４００の概略図である。ＶＡＤ４００は、制御・電源モジュール４０２と、コネクタ４０４と、ＴＥＴＳ一次コイル４０６を含むＴＥＴＳケーブル４０５と、ＴＥＴＳ二次コイル４０８と、ポンプ４１０とを含む。図１３において、ＴＥＴＳ一次コイル４０６を含むＴＥＴＳケーブル４０５は、制御・電源モジュールから分離され、コネクタ４０４を介してモジュールに接続される。しかし、他の実施例において、ＴＥＴＳ一次コイル４０６は、制御・電源モジュール４０２に組み込める。制御・電源モジュール４０２は、経皮ケーブル４１２を介して埋込みポンプ４１０に接続される。経皮ケーブル４１２は、患者の身体の切開部を通過できる。また、患者体内にはＴＥＴＳ二次コイル４０８も埋め込まれる。図１３にはポンプとは別個の要素としてＴＥＴＳ二次コイル４０８を持つＶＡＤ４００を図解するが、別の実施例においては、ＴＥＴＳ二次コイルはポンプ４１０に組み込める。
【００５７】
いくつかの実施例において、制御・電源モジュール４０２は、埋込みポンプ４１０を駆動する電動モーターを制御するために３相ブリッジを採用できる。モジュール４０２に採用されるこれらのハーフブリッジの２つ又は３つは、ＴＥＴＳケーブル４０５に含まれるＴＥＴＳ一次コイル４０６へ電力を送ることができる。制御・電源モジュール４０２のいくつかの例において、３相ブリッジは、ポンプ４１０のモーターの電流振幅及び位相を感知するように構成できる。ＴＥＴＳケーブル４０５を従って一次コイル４０６を患者の皮膚表面に配置することによって、一次コイルを皮膚の下のＴＥＴＳ内部二次コイル４０８に誘導結合する。一次コイル４０６から二次コイル４０８へ伝達された電力は、二次コイル、ポンプ４１０又はその他の装置に含まれる回路網によって条件付けることができる。ＴＥＴＳ一次コイル４０６と二次コイル４０８との間でＲＦリンクあるいは誘導結合を利用する制御フィードバックループを採用して、例えば一次コイルの電流と二次コイルの電圧との間の関係を利用することによって、一次コイルの回路網を調整できる。
【００５８】
本開示において説明する実施例によるＶＡＤは、上記の特徴の他に、無線エネルギー伝達要素及び技法を採用できる。例えば、充電パッドからバッテリへ、バッテリから外部ＶＡＤコントローラへ及びバッテリから患者体内に埋め込まれたＶＡＤコントローラへのエネルギー伝達を含めて、ＶＡＤシステムにおける無線エネルギー伝達の形態はいくつもある。しかし、概して、本開示によるＶＡＤにおける無線エネルギー伝達は、一次すなわちエネルギーソースにおいてドライバ及び／又はタンク回路を、二次すなわちエネルギーシンクにおいてタンク回路及び整流器を、及び誘導結合あるいはＲＦリンクを介して二次から一次への制御フィードバック信号を採用することによって得られる。このような無線エネルギー伝達技術は、使用者の便宜の向上、主要な感染源の排除、防水性及び信頼性を含めて利点を与えることができる。
【００５９】
上記の実施例は、ＶＡＤに採用される制御・電源モジュールに関する多数の概念を開示する。開示する実施例は、場合によって制御・電源モジュール又は他のＶＡＤ要素の特定の物理的及び／又は論理的実施形態に関して説明されるが、これらの明白に説明されるもの以外の組合せが可能である。例えば、図１〜１０Ｃにおいて図解し図１〜１０Ｃの２つの外部バッテリを持つ制御・電源モジュールに関連して説明する蝶番式ハウジング設計は、図１２Ａ及び１２Ｂの実施例のように、１つの外部バッテリ及び１つの内蔵バッテリを持つ制御・電源モジュールにおいて実現できる。同様に、図１２Ｃの非蝶番式ハウジング設計は、図１２Ａ及び１２Ｂの外部バッテリ及び内蔵バッテリ設計に関連して説明されるが、図１〜１０Ｃに図解し図１〜１０Ｃの実施例を参照して説明するように、２つの外部バッテリを持つ制御・電源モジュールにおいて実現できる。
【００６０】
ＶＡＤの制御電子部品によって実行される機能に関して本開示において説明する技法は、少なくとも部分的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその任意の組合せ体において実現できる。例えば、説明される技法の様々な形態は、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサを含めて１つ又はそれ以上のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲート配列（ＦＰＧＡ）又は他の同等の集積又は離散的論理回路並びに前記の要素の任意の組合せ内部で実現できる。「プロセッサ」又は「プロセッサ回路網」と言う用語は、概して、上記の論理回路網のいずれかを、単独で又は他の論理回路網と組み合わせて、又は他の同等の回路網を意味することができる。ハードウェアを備える制御ユニットも、本開示の技法の１つ又はそれ以上を実施できる。
【００６１】
前記のハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアは、本開示において説明する様々な作動及び機能を支援するために同一の装置内又は別個の装置内で実現できる。さらに、説明するユニット、モジュール又は要素のいずれも、一緒に、又は離散的であるが相互作動可能な論理デバイスとして別個に、実現できる。異なる機構をモジュール又はユニットとして説明するのは、異なる機能面を強調するためであり、必ずしも前記のモジュール又はユニットを別個のハードウェア又はソフトウェア要素によって実現しなければならないことを意味しない。１つ又はそれ以上のモジュール又はユニットと関連付けられる機能性は、別個のハードウェア又はソフトウェア要素によって実施されるか、又は共通の又は別個のハードウェア又はソフトウェア要素の中に組み込める。
【００６２】
本開示において説明するいくつかの技法は、コンピュータ読込み可能な記憶媒体など命令を含むコンピュータ読込み可能な媒体において組み込み又はコード化できる。コンピュータ読込み可能な媒体に組み込まれた又はコード化された命令は、例えば命令が実行される時、プログラマブルプロセッサ又は他のプロセッサに方法を実施させることができる。コンピュータ読込み可能記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、磁気媒体、光学媒体又はその他のコンピュータ読込み可能媒体を含むことができる。
【００６３】
以上、様々な実施例について説明した。これらの及びその他の実施例は、以下の特許請求の範囲内にある。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的循環補助システムのための一体型電源を持つ携帯用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
概して、心不全は、多数の人々に影響を及ぼす主要な公共的健康問題である。心臓移植は、これまで心不全を治療するための最も効果的な治療の１つであった。しかし、移植は、長期的免疫抑制治療による合併症、同種移植冠状動脈疾患並びに限られた数のドナー器官によって限定される可能性がある。
機械的循環補助（ＭＣＳ）システムは、完全人工心臓（ＴＡＨ）も補助人工心臓（ＶＡＤ）も、心不全患者のための心臓移植の役割を増大する又はこれに取って代わるために、研究されてきた。ＶＡＤとしては、左心室補助装置（ＬＶＡＤ）、右心室補助装置（ＲＶＡＤ）又は両室補助装置（ｂｉ−ＶＡＤ）が考えられる。概して、ＶＡＤは、心不全患者に心臓移植までのつなぎとして又は心臓移植からの回復のため並びに心臓移植の長期的代替治療を含めて治療を与えるために採用される。
【０００３】
ＴＡＨ及びＶＡＤは、供給源から血液を受け取って血液を患者体内の１つ又はそれ以上の目的部位へ送り出すために患者に接続された血液ポンプ装置である。例えば、ＬＶＡＤは、患者の心房又は心室から血液を受け取って、血液を大動脈へ送り込む。一方、ＲＶＡＤは、心房又は心室から血液を受け取って、これを肺動脈へ送り込む。概して、ＭＣＳは、例えば、１本又はそれ以上の経皮ケーブルによって例えば血液ポンプを含む内部要素に接続された制御電子部品及び電源など外部要素を含む。ＭＣＳを受け入れた後に患者が通常の活動を再開する時、患者が装着するＭＣＳ装置の設計及び形態は、患者の安全性及び快適さの重要な側面となる。
【発明の概要】
【０００４】
概して、本明細書において説明する技法は、第一電源及び第二電源例えばバッテリと、埋込み血液ポンプの冗長的無中断作動のための制御電子部品とを含む、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置に関する。
【０００５】
１つの実施例において、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置は、第一電源と、第二電源と、蝶番式ハウジングと、制御電子部品とを含む。蝶番式ハウジングは、第一電源と第二電源との間に配置され、これらを受け入れるように構成される。制御電子部品は、蝶番式ハウジング内に配置される。
【０００６】
別の実施例において、機械的循環補助システムは、埋込みポンプと、携帯用外部装置とを含む。携帯用外部装置は、第一電源と、第二電源と、蝶番式ハウジングと制御電子部品とを含む。蝶番式ハウジングは、第一電源と第二電源との間に配置され、これらを受け入れるように構成される。制御電子部品は蝶番式ハウジング内に配置される。第一電源及び第二電源の少なくとも一方は、埋込みポンプへ電力供給するように構成される。
【０００７】
１つ又はそれ以上の実施例の詳細を、添付図面及び下の説明に示す。本開示による実施例のその他の特徴、目的及び利点は、説明及び図面及び請求項から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】携帯用外部制御・電源モジュールを含む左心室補助装置（ＬＶＡＤ）の実施例を図解する概念図である。
【図２】図１の制御・電源モジュールの実施例を図解する機能ブロック図である。
【図３】図１の制御・電源モジュールの形態例の分解図である。
【図４Ａ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図４Ｂ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図４Ｃ】ある位置における制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図５】制御・電源モジュールの蝶番式ハウジングの実施例の分解図である。
【図６Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第一バッテリロックプレートの斜視図である。
【図６Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第一バッテリロックプレートの詳細図である。
【図７Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第二バッテリロックプレートの斜視図である。
【図７Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の第二バッテリロックプレートの詳細図である。
【図８Ａ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す立面図である。
【図８Ｂ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す断面図である。
【図８Ｃ】ロック位置にあるバッテリロック機構の実施例の多数の要素の位置を示す詳細図である。
【図９Ａ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する斜視図である。
【図９Ｂ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する詳細図である。
【図９Ｃ】第一バッテリロックプレートの作動を図解する断面図である。
【図１０Ａ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する斜視図である。
【図１０Ｂ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する詳細図である。
【図１０Ｃ】第二バッテリロックプレートの作動を図解する断面図である。
【図１１】柔軟性ハウジングを含む携帯用外部制御・電源モジュールの実施例を図解する概念図である。
【図１２Ａ】着脱式外部バッテリ及び非着脱式内蔵予備バッテリを含む外部制御・電源モジュールの実施例の要素を図解する機能ブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの外部制御・電源モジュールに採用できる充電器回路の実施例である。
【図１２Ｃ】非蝶番式ハウジングを含む図１２Ａの外部制御・電源モジュールの実施例である。
【図１３】経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）として機能する制御・電源モジュールを含む補助人工心臓（ＶＡＤ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、切開部１６を介してケーブル１８によって埋込みポンプ１４に経皮的に接続された携帯用制御・電源モジュール１２を含む左心室補助装置（ＬＶＡＤ）１０の実施例を図解する概念図である。制御・電源モジュール１２は、患者２０が装着できる様々な形態に対応する可変的な形状因子を持つように構成された携帯用外部装置である。制御・電源モジュール１２は、概して、２つのバッテリパック２２（図１においては１つのみ図示する）と、蝶番式ハウジング２４と、コネクタ２６と、状態指示器２８とを含む。バッテリパック２２は、各々、蝶番式ハウジング２４に接続されて二枚貝形組立体を形成するバッテリを含む。二枚貝形組立体は、図１に示すように相互にほぼ平行の積重ね関係になるように２つのバッテリを折り畳み、また、積重ね関係から相互にほぼ同平面の関係（第一及び第二バッテリの各々が蝶番式ハウジングから反対方向へ延びる）になるように２つのバッテリを回転させるように（図３及び４Ａ〜４Ｃ）構成される。ケーブル１８は、コネクタ２６を介して制御・電源モジュール１２とインターフェイス接続されて、外部モジュールと埋め込みポンプ１４との間の電力及びその他の信号を通信する。図２を参照してさらに詳細に説明するように、制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４、バッテリパック２２のバッテリ及び状態指示器２８を含めてＬＶＡＤ１０の様々な要素の作動を制御するように構成された制御電子部品（図１には図示せず）も含む。状態指示器２８は、概して、例えばバッテリパックの各バッテリに残っている残留充電量を含めた情報を患者２０へ提供するために２つのバッテリパック２２の各々に組み込まれた視覚的指示器である。
【００１０】
ＬＶＡＤ１０のポンプ１４は、図１の実施例に示すように、患者の腹腔を含めて患者２０の体内に外科的に埋め込める。他の例においては、ポンプ１４は、患者２０体内の他の部位に埋め込める。ポンプ１４は、引入れカニューレ（inlet cannula）３２及び送出カニューレ（outlet cannula）３４によって患者２０の心臓３０に接続される。図１のＬＶＡＤの実施例において、引入れカニューレ３２は、心臓３０の左心室３６（ＬＶ）からポンプ１４へ血液を送る。送出カニューレ３４は、ポンプ１４から患者２０の大動脈３８へ血液を送る。ポンプ１４は、生体適合性材料から又は生体適合性材料で形成された剛性ハウジング又は体液による腐食及び劣化に耐えるコーティングを含む。適切な生体適合性材料の例は、チタン及び生物学的不活性ポリマーを含む。ポンプ１４は、ポンプの中へ血液を引き込みかつポンプから血液を放出できる様々なタイプの容積式機構を含むことができる。例えば、ポンプ１４は、遠心インペラ、蠕動ポンプ、電磁気ピストン、軸流タービンポンプ、磁気軸受けロータリーポンプ、空圧排水ポンプ又はＲＶＡＤ１０など埋込み装置に使用するのに適するその他の容積式機構の１つを含むことができる。
【００１１】
図１の実施例において、補助人工心臓１０は、患者２０の心臓３０の左心室３６（ＬＶ）を補助するものとして図示される。しかし、他の例において、開示する技法は、例えば、右心室補助装置（ＲＶＡＤ）において右心室４０を補助し、また両室補助装置（ＢｉＶＡＤ）において両心室を補助するように構成できる他のタイプの機械的循環補助（ＭＣＳ）システムに採用できる。従って、概略的に、血液の供給源例えばＬＶを補助対象心室として説明し、制御・電源モジュールによって送られる与圧血液の目的地点を動脈として指定できる。
【００１２】
再び図１を参照すると、引入れカニューレ３２及び送出カニューレ３４の各々は、それぞれ左心室３６及び大動脈３８まで延びる可撓性チューブから形成できる。引入れカニューレ３２及び送出カニューレ３４は、血流を確立し維持するように、例えば縫合によってそれぞれ左心室３６及び大動脈３８の組織に付着できる。カニューレは、例えば縫合リング４２、４４を含めてこの付着技法に適する構造体を含むことができる。上記のＬＶＡＤ、ＲＶＡＤ又はＢｉＶＡＤ形態のいずれにおいても、引入れカニューレ３２は、補助対象心室（１つ又は２つ）に吻合されるのに対して、送出カニューレ３４は対応する補助対象の動脈に吻合される。補助対象動脈は、左心室補助の場合には典型的には大動脈３８であり、右心室補助の場合には、典型的には肺動脈４６である。
【００１３】
図２は、制御・電源モジュール１２の実施例の要素を図解する機能ブロック図であり、制御・電源モジュールは、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと、コネクタ２６と様々な制御電子部品とを含む。制御・電源モジュール１２の電子部品は、プロセッサと、メモリ６２と、遠隔計測モジュール６４と、スイッチ付きマルチプレクサ６６と、電力管理モジュール６８とを含む。いくつかの実施例において、制御・電源モジュール１２は、患者２０又は臨床医など介護従事者へ可聴メッセージを発するためにドライバ７２によって駆動されるスピーカ７０も含む。
【００１４】
第一バッテリパック２２ａは、第一バッテリ７４と状態指示器２８ａとを含む。同様に第二バッテリパック２２ｂは、第二バッテリ７６と状態指示器２８ｂとを含む。第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６は、各々、例えば充電式リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を含むことができる。電力が中断なくポンプへ送られるように、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６は、概して、ポンプ１４の一次電源及び予備電源として機能する。従って、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々は、制御・電源モジュール１２に取外し可能に接続されて、必要に応じて各バッテリを充電できるようにする。ただし、ポンプ１４への電力供給の中断から保護するために、制御・電源モジュール１２は、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６が同時に装置から取り外されるのを防止するバッテリロック機構を含む。
【００１５】
いくつかの実施例において、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の一方又は両方は、例えば交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）電源を含めて外部電源と交換できる。この実施例において、制御・電源モジュール１２及び特に第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの一方又は両方は、外部電源を接続できるアダプタを含むことができる。さらに、この制御・電源モジュール１２の実施例において、バッテリロック機構は、ＡＣ又はＤＣ電源など外部電源を含めて装置の一次電源及び予備電源が同時に取り外されたりプラグが抜かれたりすることがないように構成できる。
【００１６】
再び図２を参照すると、それぞれバッテリパック２２ａ、２２ｂの状態指示器２８ａ、２８ｂは、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の状態及び作動について患者２０及びその他の使用者に警告を与えるための多数の視覚的指示器を含むことができる。例えば、図１に示す実施例において、状態指示器２８ａ、２８ｂは、各々正常作動については緑色を示しポンプ１４の作動に不調又は異常があれば赤色を示す２つのＬＥＤを含むポンプ状態指示器を含む（図１）。さらに、状態指示器２８ａ、２８ｂは、各々、多数のＬＥＤを含むバッテリ充電形を含み、その点灯は、それぞれ第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々に残留する充電レベルを示す。
【００１７】
制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の制御は、概してプロセッサ６０によって管理される。プロセッサ６０は、メモリ６２、遠隔計測モジュール６４、電力管理モジュール６８、スピーカドライバ７２、及び第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂに通信上接続される。プロセッサ６０は、ポンプ１４並びに例えばスピーカ７０の作動に関するデータをメモリ６２に記憶し、このデータをメモリ６２から検索する。特に、プロセッサ６０は、例えば、患者２０の心臓３０を通過する血液をポンピングするポンプ１４を制御するためのパラメータに関してメモリ６２に記憶された情報を検索できる。いくつかの例において、ポンプ１４は、左心室３６から血液を引き出して大動脈３８へ血液を送るためにポンプを駆動する電動モーターを含むことができる。例えば、ポンプ１４は、メモリ６２から検索したモーター速度（ＲＰＭ）及び出力範囲（ワットで表される公称出力、高出力、最高出力）を含めたパラメータに基づいて、プロセッサ６０によって制御される任意の数のタイプの三相直流（ＤＣ）又は交流（ＡＣ）モーターを含むことができる。
【００１８】
また、プロセッサ６０は、ポンプ１４又は例えば第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６を含めて他の装置からフィードバックを受け取って、装置の作動に関するデータをメモリ６２に記憶できる。１つの実施例において、プロセッサ６０は、ポンプ１４のモーターの位相へ進む電圧レベル及びこの位相において戻る電流を測定する。プロセッサ６０は、ポンプ１４からのこの電圧及び電流情報並びに巻線抵抗及びインダクタンスなどポンプの特性を用いて、ポンプの速度及びトルクを推定できる。プロセッサ６０は、その後、ポンプ１４の速度（これはポンプのトルクを設定する）を設定する制御ループを実行できる。トルク設定は、どの程度の電流をプロセッサ６０がポンプ１４へ送るかを決定する。別の実施例において、プロセッサ６０は、第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の各々の充電レベルを監視し、各バッテリにどの程度の充電が残っているかを患者２０へ表示するようにそれぞれ状態指示器２８ａ、２８ｂを制御する。
【００１９】
いくつかの実施例において、制御・電源モジュール１２は、複数のタイプのモーターを含む複数のタイプのポンプを制御できるジェネリックコントローラとして構成される。概して、ＶＡＤの埋込みポンプに採用される多くのモーターは、制御・電源モジュール１２に組み込まれた三相ブリッジを用いて駆動できる。制御・電源モジュール１２の電子部品は、ほぼどのような永久磁石モーターでも駆動して、速度又はトルクのセンサレス制御を与えるように設計できる。制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４のモーターを制御するために多様な制御アルゴリズムを使用できる。しかし、このようなアルゴリズムのためには、極数、コイル抵抗、コイルインダクタンス並びにトルク及び速度定数など、モーターパラメータに関するいくつかの情報が有効でなければならない。ＶＡＤコントローラは、通常、特定のタイプ又は製造者のモーターに関して作用する１組のモーターパラメータを選択することによって構成される。しかし、本開示において説明する制御・電源モジュール１２のいくつかの実施例においては、モジュール特にプロセッサ６０は、単一のモーターについてパラメータを最適化するのではなく、モーター全てについて許容できる性能を与える１組のパラメータを選択することによって多様なタイプのモーターを制御するように構成できる。
【００２０】
別の実施例において、制御・電源モジュール１２のプロセッサ６０は、ポンプ１４を駆動するモーターの種類を見つけて、プラグアンドプレイ式の（plug-and-play type）インターフェイスを与える。これによって、制御・電源モジュール１２は、ポンプ１４の制御パラメータを、ポンプを駆動するモーターの特定のタイプに合わせることができる。いくつかの例において、各モータータイプに固有の識別子を割り当てて、プロセッサ６０は、この識別子をポンプ１４に問合せできる。プロセッサ６０は、その後、識別子に関連付けられた１組のモーターパラメータをメモリ６２から検索できる。別の実施例において、プロセッサ６０は、ケーブル１８によって制御・電源モジュール１２が特定のモーターに接続されたら、メモリに記憶された適応アルゴリズムを実行できる。適応アルゴリズムは、ポンプ１４を駆動するモーターの作動パラメータを測定する。前記の適応アルゴリズムは、モータードライバ及びセンス回路を用いて、直接又は間接的に必要なモーターパラメータを測定できる。
【００２１】
制御・電源モジュール１２のメモリ６２は、コンピュータ読込み可能な記憶媒体であり、これを使用して、患者２０の心臓３０を補助するポンプ１４の作動に関するデータなど（ただし、これに限定されない）プロセッサ６０又は別の装置のプロセッサによる実行のための命令を含むデータを記憶できる。いくつかの実施例において、メモリ６２は、例えばポンプ１４を駆動するためにプロセッサ６０によって制御される特定のポンプモーターに固有のポンププログラムを記憶できる。メモリ６２は、命令、患者情報、ポンプ又はポンプモーターパラメータ（例えばモーター速度及び出力範囲）、患者及びポンプ作動の履歴、及び別個の物理的メモリモジュールが有利なその他のデータなど他のカテゴリの情報を記憶するために別個のメモリを含むことができる。いくつかの実施例において、メモリ６２に記憶されるデータがプロセッサ６０によって実行されると、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４は、本開示においてモジュール及びポンプに帰属するとされる機能を果たす。
【００２２】
制御・電源モジュール１２内のプロセッサとして説明される要素、例えばプロセッサ６０又は本開示において説明するその他の装置は、各々、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサなど１つ又はそれ以上のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲート配列（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理回路又はその類似品を、単独で又は任意の適切な組合せで含むことができる。さらに、メモリ６２及び本開示において説明するその他のコンピュータ読込み可能記憶媒体は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、磁気媒体、光学媒体又はその他のコンピュータ読込み可能媒体を含めて、様々なタイプの揮発性及び非揮発性メモリを含むことができる。
【００２３】
プロセッサ６０及びメモリ６２に加えて、制御・電源モジュール１２は、遠隔計測モジュール６４を含む。概して、遠隔計測モジュール６４は、制御・電源モジュール１２及び患者２０又は臨床医など他の使用者にユーザーインターフェイスを提示するための別個のディスプレイ装置を含めて他の装置からの及びこれらの装置への無線通信を容易にする。従って、プロセッサ６０は、制御・電源モジュール１２と例えば別個のインターフェイス装置を含めて他の装置との間で無線通信するために、遠隔計測モジュール６４を制御する。制御・電源モジュール１２の遠隔計測モジュール６４並びに本開示において説明する他の装置の遠隔計測モジュールは、他の装置へ無線で情報を送り他の装置から無線で情報を受け取るためにＲＦ通信技術を使用するように構成できる。遠隔計測モジュール６４は、例えば、８０２．１１、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＭＩＣＳ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ規格、ＩＲＤＡ規格による赤外線（ＩＲ）通信又はその他の規格又は所有権のある遠隔計測プロトコルの１つによるＲＦ通信を採用できる。遠隔計測モジュール６４は、連続的に、周期的に、又はユーザーインターフェイスを介して例えば患者２０など使用者からの要請に応じて、制御・電源モジュール１２へ情報を送り、制御・電源モジュールから情報を受け取ることができる。１つの実施例において、遠隔計測モジュール６４は、制御・電源モジュール１２及びポンプ１４の作動状態並びに制御・電源モジュールの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６の明確な状態を患者２０又は他の使用者に表示するために、例えば液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）などディスプレイを含む別個のユーザーインターフェイス装置と通信する。
【００２４】
図２に図解するように、電力は、概して第一バッテリ７４又は第二バッテリ７６からスイッチ６６を介してドライバ７２及びスピーカ７０へ未調整で送られる。しかし、電力管理モジュール６８は、第一バッテリ７４又は第二バッテリ７６からスイッチ６６を介してコネクタ２６及びケーブル１８を通過してポンプ１４へ送られる電力を管理する。電力管理モジュール６８は、例えば出力測定、出力調整、ブリッジング（波形形成）、熱的及び電気的過負荷の検出及び保護を含めてポンプ１４のモーターを駆動するための電力を適切かつ安全に送るための回路網、及びポンプ１４から送り返される信号を受け取りプロセッサ１３０へこれを送るためのフィードバック回路網を含むことができる。いくつかの実施例において、電力管理モジュール６８は、経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）電気誘導リンクを介して通信信号を送りかつこれを受け取るための回路網を含むこともできる。
【００２５】
図３は、制御・電源モジュール１２の形態例の部分分解図であり、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと、蝶番式ハウジング２４と、第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２と、第一バッテリ接続板１０４及び第二バッテリ接続板１０６とを含む。蝶番式ハウジング２４は、第一半体１０８及び第二半体１１０と、蝶番１１２と、バッテリロック機構１１３とを含む。蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０は、それぞれ、第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａを含む。バッテリロック機構１１３は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６を含む。第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａに接続されて、これから突出する。第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２は、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ内において、それぞれ第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂに隣接して配置される。第一バッテリ接続板１０４及び第二バッテリ接続板１０６は、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂとの間に配置されて、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂをそれぞれ蝶番式ハウジング２４の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ及びそれぞれ第一制御回路基板及び第二制御回路基板に接続する。
【００２６】
第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、各々溝２３を含む。溝は、それぞれバッテリロックプレート１１４、１１６から突出するポスト１１４ａ、１１６ｂ（図６Ａ、７Ａ及び８Ｂにも図示）を受け入れるように構成される。ポスト１１４ａ、１１６ａ及び溝２３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの各々が、例えば第一バッテリロックプレート１１４又は第二バッテリロックプレート１１６を側方へ移動することによってバッテリロック機構１１３を作動することなく制御・電源モジュール１２から取り外されることを防止するように構成される。バッテリロック機構１１３の作動については、図５〜１０を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図３に図解するように、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂと蝶番式ハウジング２４とを含む制御・電源モジュール１２の形態は、制御・電源モジュールが、患者２０が装着できる様々な形態に対処して多様な形状因子を取れるようにする。特に、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは、蝶番式ハウジング２４に接続されて、二枚貝形組立体を形成する。二枚貝形組立体は、制御・電源モジュール１２のそれぞれ概略前面図及び側面図である図４Ａ及び４Ｂに示すように、第一バッテリパックと第二バッテリパックをほぼ平行の積重ね関係に折り畳むように構成される。図４Ｃは、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂが相互にほぼ同平面の関係になり、それぞれ蝶番式ハウジングの第一チェンバ１０８ａ及び１１０ａから反対方向へ突出するように、蝶番式ハウジング２４を回転軸１２０の周りで回転させた時の制御・電源モジュール１２の概略側面図である。このように、患者は、様々な形態で快適に制御・電源モジュール１２を装着できる。例えば、モジュール１２は、図４Ａのバッテリ積重ね形態かあるいは図４Ｃのほぼ平行の形態で、患者２０の衣類のポケットに入れて装着できる。
【００２８】
制御・電源モジュールの全体サイズは、図４Ａ及び４Ｂに示すように、装置の幅Ｗ、長さＬ及び厚みＤによって定義できる（厚みは、第一バッテリパック２２ａと第二バッテリパック２２ｂが相互にほぼ平行の積み重ね関係に配置された時の装置の厚みに相当する）。１つの実施例において、制御・電源モジュール１２は、装置が約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅Ｗ、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つようにサイズを定めることができる。
【００２９】
図４Ａにおいて、コネクタから延びるケーブル１８と一緒にコネクタ２６を示す。コネクタ２６は、概して、ケーブルが蝶番式ハウジング２４のコネクタから蝶番式ハウジングの回転軸１２０に対して実質的に直角を成す経路に沿って延びるように細長いケーブル１８を受け入れるように構成される。いくつかの例において、コネクタ２６は、コネクタが蝶番式ハウジングに対して回転できるように蝶番式ハウジング２４に回転式に結合される。別の実施例において、コネクタ２６は、コネクタが第一バッテリパック２２ａ又は第二バッテリパック２２ｂの一方と一緒に回転するように蝶番式ハウジング２４に結合される。さらに、いくつかの例において、コネクタは、コネクタが、蝶番式ハウジングの回転軸１２０の周りを二次元的に回転できるように、蝶番式ハウジング２４に回転式に結合でき、別の実施例において、コネクタ２６は、蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できるように、蝶番式ハウジング２４に回転式に結合できる。
【００３０】
図５は、第一半体１０８及び第二半体１１０と、蝶番１１２と、バッテリロック機構１１３とを含む蝶番式ハウジング２４の形態例の分解図である。図５の実施例は、第一制御回路基板１００及び第二制御回路基板１０２も含み、それぞれ、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０の第一チェンバ１０８ａ及び第二チェンバ１１０ａ内に配置されるように構成される。蝶番１１２は、蝶番式ハウジング２４の第一バレル１３０及び第二バレル１３２と、ヒンジピン１３４と、第一ヒンジシール１３６と、第二ヒンジシール１３８と、ワッシャ１４０と、レセプタクル１４２とを含む。
【００３１】
図５において、第一バレル１３０及び第二バレル１３２は、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０に接続される。第一バレル１３０は、第一部分１３０ａと、ギャップ１３０ｃによって第一部分からオフセットされた第二部分１３０ｂとを含む。第一部分１３０ａは、概して、ヒンジピン１３４と協働するように構成できる。第一バレル１３０の第二部分１３０ｂは、下にさらに詳細に説明するように、バッテリロック機構１１３の要素と協働するように構成できる。第二バレル１３２は、第一バレル１３０の第一部分１３０ａと第二部分１３０ｂとの間のギャップ１３０ｃに受け入れられるように構成される。第一バレル１３０の第一部分１３０ａ及び第二バレル１３２は、各々、孔１３０ｄ，１３２ａを含み、２つの孔は、ヒンジピン１３４を受け入れるサイズに作られる。
【００３２】
図５の実施例において、ヒンジピン１３４は、概して、細長い管状ピンとして形成され、その内部に、装置用の制御電子部品又は制御電子部品及び／又は第一バッテリパック２２ａ及び／又は第二バッテリパック２２ｂに接続される電線管を含めて制御・電源モジュール１２の様々な要素を配置できる。しかし、他の実施例において、蝶番式ハウジング２４のヒンジピンは、中空の中央部を持たない中実の細長いポストとして形成できる。いくつかの実施例において、ヒンジピン１３４は、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８又は第二半体１１０の少なくとも一方に対して回転するように構成できる。また、ヒンジピン１３４は、開口部１３４ａを含み、この中で、例えばワイヤなど電気コネクタを、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８の第一チェンバ１０８ａから蝶番式ハウジングの第二半体１１０の第二チェンバ１１０ａへ通過させることができる。
【００３３】
また、蝶番１１２は、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８を含む。第一ヒンジシール１３６は、ヒンジピン、第一バレル１３０及びレセプタクル１４２の間の境界面においてヒンジピン１３０の外面の一部を取り囲みこれをシールするように構成される。第二ヒンジシール１３６は、第一バレル１３０と第二バレル１３２との間の境界面においてヒンジピン１３０の外面の一部を取り囲みこれをシールするように構成される。図５の実施例において、第一バレル１３０は、それぞれ第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８を受け入れるように構成された第一座ぐり（counterbore）１４４及び第二座ぐり１４６を含む。
【００３４】
概して、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８は、蝶番式ハウジングの第一チェンバ１０８ａ又は第二チェンバ１１０ａのいずれへの物質の進入を実質的に阻止しながら、蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８と第二半体１１０の相対的回転を可能にするように構成される。１つの実施例において、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８の一方又は両方は、ヒンジピン１３０の外面に巻き付いてこれをシールするように構成されたガータばねシール（garter spring seal）を含む。いくつかの例において、第一ヒンジシール１３６及び第二ヒンジシール１３８の一方又は両方は、傾角コイルばね（canted coil spring）を含むガータばねシールを含む。傾角コイルばねは、ばねのある範囲の変位に対して実質的に一定の荷重を与えて、ばね力の変動なしに機械的組立体におけるより大きな寸法変動（dimensional variance）を可能にする。
【００３５】
図５の蝶番式ハウジング２４の実施例は、バッテリロック機構１１３も含む。ロック機構は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と、フランジ１５０と、ピン１５２と、スリーブ１５４と、ボール１５６と、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０とを含む。フランジ１５０は、第一バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するフランジの移動を生じるように、第一バッテリロックプレート１１４に接続される。同様に、ピン１５２は、第二バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するピンの移動を生じるように、第二バッテリロックプレート１１６に接続される。特に、第二ロックプレート１１６のフランジ１１６ｂは、ピン１５２のスロット１５２ａの中に受け入れられるように構成される。スロット１５２ａの中でフランジ１１６ｂを固定するために、第二のピンが第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１１６ｂの貫通孔１１６ｂを通過するように、第二のピンをピン１５２の孔１５２ｂの中に受け入れることができる。下にさらに詳細に説明するように、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０は、それぞれ第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と協働して、ロックプレートが作動された時に第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを射出する。
【００３６】
バッテリロック機構１１３の機能については、図６〜１１を参照して詳細に説明する。しかし、概して、ロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを、別個に、それぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０にロックするように構成される。ＬＶＡＤ１０による患者２０の心臓３０（図１）の循環補助の中断を防止するために、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止するように作用する。このようにして、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６（図２）は、中断なくポンプに電力が送られるように、それぞれ、ＬＶＡＤ１０のポンプ１４（図１）の一次電源及び予備電源として機能する。
【００３７】
図６〜１０は、制御・電源モジュール１２の蝶番式ハウジング２４に含まれるバッテリロック機構１１３の実施例の作動を図解する。図６〜１１の図解を単純化するために、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂは蝶番式ハウジング２４に接続して示されていない。図６Ａ及び６Ｂは、ロック位置の時の第一バッテリロックプレート１１４の斜視図及び詳細図であり、ロックプレートは、バッテリパック２２ａに接続されるように構成される。ロック位置の時、第一バッテリパックは、蝶番ハウジング２４から取り外せない。図７Ａ及び７Ｂは、ロック位置の時の第二バッテリロックプレート１１６の斜視図及び詳細図であり、ロックプレートは第二バッテリパック２２ｂに接続されるように構成される。ロック位置の時、第二バッテリパックは蝶番式ハウジング２４から取り外せない。図８Ａ〜８Ｃは、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の両方がロック位置の時の、フランジ１５０、ピン１５２、スリーブ１５４及びボール１５６の位置を詳細に示す。図９Ａ〜９Ｃは、第一バッテリパック２２ａを解除しかつ第二バッテリパック２２ｂが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第二バッテリロックプレート１１６をロックするための第一バッテリロックプレート１１４の作動を図解する。図１０〜１０Ｃは、第二バッテリパック２２ｂを解除しかつ第一バッテリパック２２ａが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第一バッテリロックプレート１１４をロックするための第二バッテリロックプレート１１６の作動を図解する。
【００３８】
図６Ａ〜８Ｃは、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が蝶番式ハウジング２４に接続された位置にあるバッテリロック機構１１３を図解する。このバッテリロック機構１１３の位置において、第一バッテリパック２２ａあるいは第二バッテリパック２２ｂは、それぞれ第一バッテリロックプレート１１４あるいは第二バッテリロックプレート１１６を作動することによって蝶番式ハウジングから取り外せる。図６Ａ及び６Ｂは、ロック位置にある第一バッテリロックプレート１１４を示し、特に、後退状態にある第一イジェクトピン１５８の詳細を示す。後退状態において、第一バッテリパック２２ａは、ハウジングから射出されず、第一ロックプレートは、ロックプレートを側方へスライドすることによって作動できる。図６Ａ及び６Ｂにおいて、第一イジェクトピン１５８は、第一バッテリロックプレート１１４のフランジ１７２のスロット１７０に係合する。図６Ａ及び６Ｂの位置において、イジェクトピン１５８は、第一バッテリロックプレート１１４を側方へ移動できるようにスロット１７０に係合する。
【００３９】
図７Ａ及び７Ｂは、ロック位置にある第二バッテリロックプレート１１６を示し、特に、後退状態にある第二イジェクトピン１６０の詳細を示す。後退状態において、第二バッテリパック２２ｂは、ハウジング２４から射出されず、第二バッテリロックプレート１１６は、プレートを側方へスライドすることによって作動できる。図７Ａに及び７Ｂにおいて、第二イジェクトピン１６０は、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１７６のスロット１７４に係合する。図７Ａ及び７Ｂの位置において、第二イジェクトピン１６０は、第二バッテリロックプレート１１６を側方へ移動できるようにスロット１７４に係合する。
【００４０】
いくつかの実施例において、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の一方又は両方は、図６Ａ〜７Ｂに示されるロック位置へ付勢される。例えば、プレートを側方へ移動してそれによって第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂを解除するよう作動するためには、プレートをロック位置へ付勢するばねに打ち勝ちこれを圧縮する必要があるように、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６にばね荷重を加えることができる。
【００４１】
図８Ａ〜８Ｃは、図６Ａ〜７Ｂに示すように第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６の両方がロック位置にある時の、フランジ１５０、ピン１５２、スリーブ１５４及びボール１５６の位置を示す。図８Ａは、蝶番式ハウジング２４の側面図である。図８Ｂは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た蝶番式ハウジング２４の断面図である。図８Ｃは、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたロック機構１１３の要素の詳細図である。図８Ａ〜８Ｃにおいて、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリロックプレート１１４及び第二バッテリロックプレート１１６と、フランジ１５０と、ピン１５２と、スリーブ１５４と、ボール１５６と、第一イジェクトピン１５８及び第二イジェクトピン１６０とを含む。フランジ１５０は、第一バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するフランジの移動を生じるように、第一バッテリロックプレート１１４に接続される。同様に、ピン１５２は、第二バッテリロックプレートの移動例えば概して蝶番式ハウジング２４の回転軸１２０に平行の方向の側方移動が対応するピンの移動を生じるように、第二バッテリロックプレート１１６に接続される。特に、第二ロックプレート１１６のフランジ１１６ｂａは、ピン１５２のスロット１５２ａの中に受け入れられるように構成される。スロット１５２ａの中でフランジ１１６ｂａを固定するために、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１１６ａの貫通孔１１６ｂを通過するように、第二のピンをピン１５２の孔１５２ｂの中に受け入れることができる。
【００４２】
フランジ１５０は、溝１５０ａを含む。ピン１５２は、溝１５２ｃを含む。最後に、スリーブ１５４は、スロット１５４ａを含む。溝１５０ａ及び１５２ｃ及びスリーブ１５４ａは、空洞１８０を形成し、その内部にボール１５６が配置される。図６Ａ〜８Ｃの位置において、溝１５０ａ及び１５２ｃ及びスロット１５４ａによって形成された空洞１８０は、空洞内でボール１５６が移動するためにある程度の空隙を持つのに充分な大きさである。
【００４３】
図９Ａ〜９Ｃは、第一バッテリパック２２ａを解除しかつ第二バッテリパック２２ｂが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第二バッテリロックプレート１１６をロックするための第一バッテリロックプレート１１４の作動を図解する。図９Ａ及び９Ｂは、それぞれ、第一バッテリロックプレート１１４が第一バッテリパック２２ａを解除するために作動された状態の蝶番式ハウジング２４の斜視図及び詳細図である。図９Ｃは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た部分断面図であり、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたバッテリロック機構１１３の要素を示す。図９Ａ〜９Ｃにおいて、第一バッテリロックプレート１１４は、ロックプレートを側方に移動することによって作動される。第一イジェクトピン１５８は、ばね荷重を受けたピンが解除されて第一バッテリパック２２ａを押圧しかつ第一バッテリロックプレートを作動位置にロックするまで、第一バッテリロックプレート１１４のフランジ１７２のスロット１７０に沿ってスライドする。図９Ｂに詳細に示す第一イジェクトピン１５８の解除位置において、第一バッテリロックプレート１１４は、イジェクトピンが押し下げられてスロット１７０内部でスライドできるようになるまで、側方に移動できない。
【００４４】
第一バッテリロックプレート１１４を側方に移動すると、フランジ１５０（第一ロックプレートに接続される）は、図９Ｃに示すように移動する。フランジ１５０が移動する時、ボール１５６はスリーブ１５４のスロット１５４ａ及びピン１５２の溝１５２ｃの中へ押し下げられる。フランジ１５０及びボール１５６の移動は、ボール１５６が内部に配置される空洞１８０のサイズを効果的に減少して、ボール１５６はピン１５２を所定の位置にロックする。ピン１５２を所定の位置にロックすることによって、第二バッテリロックプレート１１６（スロット１５２ａにおいてフランジ１１６ｂを介してピンに接続される）は所定の位置にロックされる。第二バッテリロックプレート１１６を所定の位置にロックすることによって、第二バッテリパック２２ｂが第一バッテリパック２２ａと同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止する。
【００４５】
図１０Ａ〜１０Ｃは、第二バッテリパック２２ｂを解除し、かつ第一バッテリパック２２ａが同時に取り外されるのを防止するために作動に対抗して第一バッテリロックプレート１１４をロックするための第二バッテリロックプレート１１６の作動を図解する。図１０Ａは及び１０Ｂは、それぞれ、第二バッテリロックプレート１１６が第二バッテリパック２２ｂを解除するために作動された状態の蝶番式ハウジング２４の斜視図及び詳細図である。図１０Ｃは、図８Ａの線Ｄ−Ｄに沿って見た部分断面図であり、蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込まれたバッテリロック機構１１３の要素の詳細を示す。図１０Ａ〜１０Ｃにおいて、第二バッテリロックプレート１１６は、ロックプレートを側方に移動することによって作動される。第二イジェクトピン１６０は、ばね荷重を受けたピンが解除されて第二バッテリパック２２ｂを押圧しかつ第二バッテリロックプレートを作動位置にロックするまで、第二バッテリロックプレート１１６のフランジ１７６のスロット１７４に沿ってスライドする。図１０Ｂに詳細に示す第二イジェクトピン１６０の解除位置において、第二バッテリロックプレート１１６は、イジェクトピンが押し下げられてスロット１７４内部でスライドできるようになるまで、側方に移動できない。
【００４６】
第二バッテリロックプレート１１６を側方に移動すると、ピン１５２（第二ロックプレートに接続される）は、図１０Ｃに示すように移動する。ピン１５２が移動する時、ボール１５６はスリーブ１５４のスロット１５４ａ及びフランジ１５０の溝１５０ａの中へ押し上げられる。ピン１５２及びボール１５６の移動は、ボール１５６が内部に配置される空洞１８０のサイズを効果的に減少して、ボール１５６はフランジ１５０を所定の位置にロックする。フランジ１５０を所定の位置にロックすることによって、第一バッテリロックプレート１１４（フランジに接続される）は所定の位置にロックされる。第一バッテリロックプレート１１４を所定の位置にロックすることによって、第一バッテリパック２２ａがピン１５２及び第二バッテリパック２２ｂと同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止する。
【００４７】
図６〜１０に図解するロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂをそれぞれ蝶番式ハウジング２４の第一半体１０８及び第二半体１１０に別個にロックするように構成される。ＬＶＡＤ１０による患者１０の心臓３０（図１）の循環補助の中断を防止するために、バッテリロック機構１１３は、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの両方が同時に蝶番式ハウジング２４から切断されるのを防止するように作用する。このように、第一バッテリパック２２ａ及び第二バッテリパック２２ｂの第一バッテリ７４及び第二バッテリ７６（図２）は、電力が中断なくポンプに送られるように、概して、それぞれＬＶＡＤ１０のポンプ１４（図１）のための一次電源及び予備電源として機能する。さらに、フランジ１５０とピン１５２とスリーブ１５４とボール１５６とを含むロック機構１１３のロック形態を蝶番式ハウジング２４の蝶番１１２に組み込むことによって、バッテリロック機構は、蝶番式ハウジングの第一半体１０８及び第二半体１１０の回転位置に関係なく機能できる。
【００４８】
図１１は、患者が例えばベルトとして装着するように構成された携帯用制御・電源モジュール２００の概略図である。制御・電源モジュール２００は、患者が装着するように構成された柔軟性のハウジングを含む携帯用外部装置である。また、制御・電源モジュール２００は、２つのバッテリ２０４、２０６と、状態指示器２０８と、ベルト２１０を含む。バッテリ２０４、２０６は、例えばハウジングに形成されたポケットを介して、柔軟性ハウジング２０２に接続される。ケーブルは、制御・電源モジュール２００とインターフェイス接続して、外部モジュールとＶＡＤの埋込みポンプ例えば図１のＬＶＡＤ１０のポンプ１４との間で電力信号及びその他の信号を通信できる。また、制御・電源モジュール２００は、ポンプ、バッテリ２０４、２０６及び状態指示器２０８を含めてＶＡＤの様々な要素の作動を制御するように構成された制御電子部品（図１１には図示せず）を含む。状態指示器２０８は、概して、例えばバッテリ２０４、２０６の各々に残る残留充電量を含めた情報を患者に与えるために制御・電源モジュール２００に組み込まれた視覚的指示器である。制御・電源モジュール２００の柔軟性ハウジング２０２は、例えば患者の腰にベルト２１０を巻きつけることによって、患者がモジュールを快適に装着できるようにする。別の実施例において、制御・電源モジュール２００は、患者の脚又は腕の一方にベルト２１０を巻きつけることによって、患者が装着できる。
【００４９】
柔軟性ハウジング２０２は、例えば様々な天然及び合成繊維並びに時にスマートマテリアルと呼ばれる材料を含めて、多数の材料から製作できる。概して、スマートマテリアルは、例えば応力、温度、湿度、ｐＨ又は電場又は磁場を含めた外的刺激によって制御できる特性を有する材料である。ハウジングの製作に利用できるスマートマテリアルの例は、ニチノールなど形状記憶合金を含む。ニチノールは、患者が例えば脚又は腕にベルト２１０を巻くことによって制御・電源モジュール２００を装着した後、患者２０の体温に反応するように構成できる。
【００５０】
図１２Ａは、外部制御・電源モジュール３００の実施例の要素を図解する機能ブロック図である。モジュールは、着脱式外部バッテリ３０２及び非着脱式内蔵予備バッテリ３０４を含む。図２の制御・電源モジュール１２の実施例と同様、外部バッテリ３０２は、バッテリパック３０６に組み込める。バッテリパックは状態指示器３０８も含む。制御・電源モジュール３００は、また、ケーブル３１２に接続されたコネクタ３１０を含む。ケーブル３１２は、図１の実施例のケーブル１８と同様にＶＡＤの埋込みポンプに経皮的に接続できる。制御・電源モジュール３００は、例えばプロセッサ３１４、メモリ３１６、遠隔計測モジュール３１６、スイッチ３２０付きマルチプレクサ３２０、電力管理モジュール３２２及び充電器３２４など様々な電子部品を含む。いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、患者又は臨床医など介護従事者へ可聴メッセージを発するためにドライバ３２６によって駆動されるスピーカ３２４も含む。制御・電源モジュール３００の電子部品は、図２を参照して説明した制御・電源モジュール１２の電子部品と同様に機能できる。しかし、制御・電源モジュール３００は、機械的に第一及び第二の外部バッテリが同時に取り外されるのを防止するのではなく、１つの着脱式外部バッテリ３０２を一次電源として採用し、非着脱式内蔵バッテリ３０４を着脱式バッテリ３０２の充電時にＶＡＤ要素の作動を継続するための予備として採用することによって、ＶＡＤの要素に中断なく電力を供給する。内蔵バッテリ３０４は、装置の正常な作動時に使用者が取り外して交換するように構成されないという意味で、非着脱式に制御・電源モジュール３００に接続される。当然、バッテリ３０４は、例えば装置を分解して装置の内部回路網から内蔵バッテリ３０４を切断することによって、制御・電源モジュール３００から取り外せる。
【００５１】
概して、制御・電源モジュール３００は、冗長的かつ連続的作動のために２つの電源を採用する。一次電源は外部バッテリ３０２であり、バッテリの再充電のために取り外せる。制御・電源モジュール３００は、着脱式一次電源としてバッテリ３０２を含むものとして説明するが、別の実施例において、モジュールはＤＣ又はＡＣ電源用のアダプタを含むことができる。さらに、いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、装置の第三電源としてＤＣ又はＡＣ外部電源用のアダプタを含むことができる。いくつかの実施例において、外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４の両方に優先して第三電源を使用できる。ただし、図１２Ａの実施例において、制御・電源モジュール３００において採用される予備電源は内蔵バッテリ３０４である。内蔵バッテリは、モジュールから取り外せない。ＶＡＤに使用するために採用される場合、電力は、主に外部バッテリ３０２からＶＡＤのポンプへ送られる。バッテリ３０２が枯渇して、取り外して再充電する必要がある場合又は外部バッテリ３０２が故障した場合、制御・電源モジュール３００のプロセッサ３１４は、スイッチ３２０を介して自動的に内蔵バッテリ３０４へ切り替える。外部バッテリ３０２が使用されている時、予備内蔵バッテリ３０４をプロセッサ３１４によって周期的にテストして、内蔵バッテリに残っている充電レベルを測定できる。内蔵バッテリ３０４が枯渇した場合、プロセッサ３１４は、外部バッテリ３０２（又は接続された外部電源）を制御して、充電器３２４を用いて内臓バッテリを補給できる。第三外部電源例えばＤＣ又はＡＣ外部電源を含む実施例において、第三電源が制御・電源モジュール３００に接続された時に、第三電源を用いて外部バッテリ３０２を充電できる。電力結合体（power union）における消費電力を最小限に抑えながら、例えば外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４と一緒に電源を多重化するために、制御・電源モジュール３００において理想ダイオードＯＲを採用できる。
【００５２】
いくつかの実施例において、外部バッテリ３０２及び予備内蔵バッテリ３０４は、同じ又は異なる使用寿命を持つように構成できる。１つの実施例において、外部バッテリ３０２は、約４時間〜約８時間の間再充電なしで作動するように構成される。別の実施例において、外部バッテリ３０２は、約６時間に等しい時間再充電なしで作動するように構成される。１つの実施例において、内蔵バッテリ３０４は、約３０分〜約２時間の間再充電なしで作動するように構成される。１つの実施例において、内蔵バッテリ３０４は、約１時間に等しい時間再充電なしで作動するように構成される。制御・電源モジュール３００においてより小型の非着脱式バッテリ３０４を採用することは、２つの普通サイズの外部バッテリ及び機械的バッテリロック機構の必要をなくすことによって、装置の複雑性及びコストを減少するよう作用する。
【００５３】
上述のように、いくつかの実施例において、制御・電源モジュール３００は、装置用の第三の電源として外部電源用のアダプタを含むことができる。第三の電源が制御・電源モジュール３００の電力に採用される実施例において、装置は、融通性のあるオンボード式充電技術を採用して、装置に接続されたまま外部バッテリ３０２及び／又は内蔵バッテリ３０４を充電する能力を使用者に与えることができる。第三電源は、付加的な外部バッテリあるいは例えばＤＣ又はＡＣ外部電源など別の外部電源である。一連の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又はその他のスイッチは、例えば制御・電源モジュール３００のメモリ３１６に記憶されプロセッサ３１４によって実行される１つ又はそれ以上のアルゴリズムが、外部バッテリ３０２が充電されるか内蔵バッテリ３０４が充電されるかを制御できるようにし、ハードウェアは、装置の他の電源を充電するために採用するために外部バッテリ３０２又は好ましくは第三電源を選択できる。さらに、どの電源を充電するかを制御するためにプロセッサ３１４によって実行される同じ又は異なるアルゴリズムは、外部バッテリ３０２及び内蔵バッテリ３０４及び第三電源の状態に基づいてバッテリ充電プロフィルも制御できる。
【００５４】
図１２Ｂは、融通性のあるオンボード充電を与えるために制御・電源モジュール３００において採用できる回路図の例である。図１２Ｂにおいて、３つの電源、すなわち外部バッテリ３０２、内蔵バッテリ３０４及び第三外部ＡＣ電源３２８は、充電器回路に接続される。ダイオードＯＲは、充電器への２つの電力入力Ｖ＿ＥＢＡＴＴ及びＶ＿ＡＣにおいて実行される。この２つは、例えば外部バッテリ３０２及び第三外部ＡＣ電源３２８に該当する。充電器は、充電される制御・電源モジュール３００のバッテリへの経路を定めるためにＦＥＴへ出力ＶＣＨＧＯＵＴを送る。ＦＥＴは、プロセッサ３１４によって制御できる。
【００５５】
図１２Ｃは、非蝶番式ハウジング３３０における制御・電源モジュール３００の実施例である。図１２Ｃにおいて、制御・電源モジュール３００の外部バッテリ３０２及び非着脱式内蔵予備バッテリ３０４（隠れ線で図示）は非蝶番式ハウジング３３０内に配置される。しかし、外部バッテリ３０２は、例えばハウジングの片面のベイ（図示せず）を介して外部バッテリを取り外せるように、制御・電源モジュール３００に取外し可能に接続される。使用者は、取外し可能なカバー（図示せず）を介してベイにアクセスできる。図１〜１０Ｃに図解し図１〜１０Ｃの実施例を参照して説明した蝶番式設計と同様、制御・電源モジュール３００の蝶番式ハウジング３３０は、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つようなサイズに作ることができる。
【００５６】
いくつかの実施例において、本開示に従った外部制御・電源モジュールは、ＶＡＤの埋込みポンプに電力供給しこれを制御する代わりに、経皮エネルギー伝達システム（ＴＥＴＳ）として採用できる。図１３は、ＴＥＴＳとして機能する制御・電源モジュール４０２を含むＶＡＤ４００の概略図である。ＶＡＤ４００は、制御・電源モジュール４０２と、コネクタ４０４と、ＴＥＴＳ一次コイル４０６を含むＴＥＴＳケーブル４０５と、ＴＥＴＳ二次コイル４０８と、ポンプ４１０とを含む。図１３において、ＴＥＴＳ一次コイル４０６を含むＴＥＴＳケーブル４０５は、制御・電源モジュールから分離され、コネクタ４０４を介してモジュールに接続される。しかし、他の実施例において、ＴＥＴＳ一次コイル４０６は、制御・電源モジュール４０２に組み込める。制御・電源モジュール４０２は、経皮ケーブル４１２を介して埋込みポンプ４１０に接続される。経皮ケーブル４１２は、患者の身体の切開部を通過できる。また、患者体内にはＴＥＴＳ二次コイル４０８も埋め込まれる。図１３にはポンプとは別個の要素としてＴＥＴＳ二次コイル４０８を持つＶＡＤ４００を図解するが、別の実施例においては、ＴＥＴＳ二次コイルはポンプ４１０に組み込める。
【００５７】
いくつかの実施例において、制御・電源モジュール４０２は、埋込みポンプ４１０を駆動する電動モーターを制御するために３相ブリッジを採用できる。モジュール４０２に採用されるこれらのハーフブリッジの２つ又は３つは、ＴＥＴＳケーブル４０５に含まれるＴＥＴＳ一次コイル４０６へ電力を送ることができる。制御・電源モジュール４０２のいくつかの例において、３相ブリッジは、ポンプ４１０のモーターの電流振幅及び位相を感知するように構成できる。ＴＥＴＳケーブル４０５を従って一次コイル４０６を患者の皮膚表面に配置することによって、一次コイルを皮膚の下のＴＥＴＳ内部二次コイル４０８に誘導結合する。一次コイル４０６から二次コイル４０８へ伝達された電力は、二次コイル、ポンプ４１０又はその他の装置に含まれる回路網によって条件付けることができる。ＴＥＴＳ一次コイル４０６と二次コイル４０８との間でＲＦリンクあるいは誘導結合を利用する制御フィードバックループを採用して、例えば一次コイルの電流と二次コイルの電圧との間の関係を利用することによって、一次コイルの回路網を調整できる。
【００５８】
本開示において説明する実施例によるＶＡＤは、上記の特徴の他に、無線エネルギー伝達要素及び技法を採用できる。例えば、充電パッドからバッテリへ、バッテリから外部ＶＡＤコントローラへ及びバッテリから患者体内に埋め込まれたＶＡＤコントローラへのエネルギー伝達を含めて、ＶＡＤシステムにおける無線エネルギー伝達の形態はいくつもある。しかし、概して、本開示によるＶＡＤにおける無線エネルギー伝達は、一次すなわちエネルギーソースにおいてドライバ及び／又はタンク回路を、二次すなわちエネルギーシンクにおいてタンク回路及び整流器を、及び誘導結合あるいはＲＦリンクを介して二次から一次への制御フィードバック信号を採用することによって得られる。このような無線エネルギー伝達技術は、使用者の便宜の向上、主要な感染源の排除、防水性及び信頼性を含めて利点を与えることができる。
【００５９】
上記の実施例は、ＶＡＤに採用される制御・電源モジュールに関する多数の概念を開示する。開示する実施例は、場合によって制御・電源モジュール又は他のＶＡＤ要素の特定の物理的及び／又は論理的実施形態に関して説明されるが、これらの明白に説明されるもの以外の組合せが可能である。例えば、図１〜１０Ｃにおいて図解し図１〜１０Ｃの２つの外部バッテリを持つ制御・電源モジュールに関連して説明する蝶番式ハウジング設計は、図１２Ａ及び１２Ｂの実施例のように、１つの外部バッテリ及び１つの内蔵バッテリを持つ制御・電源モジュールにおいて実現できる。同様に、図１２Ｃの非蝶番式ハウジング設計は、図１２Ａ及び１２Ｂの外部バッテリ及び内蔵バッテリ設計に関連して説明されるが、図１〜１０Ｃに図解し図１〜１０Ｃの実施例を参照して説明するように、２つの外部バッテリを持つ制御・電源モジュールにおいて実現できる。
【００６０】
ＶＡＤの制御電子部品によって実行される機能に関して本開示において説明する技法は、少なくとも部分的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその任意の組合せ体において実現できる。例えば、説明される技法の様々な形態は、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサを含めて１つ又はそれ以上のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲート配列（ＦＰＧＡ）又は他の同等の集積又は離散的論理回路並びに前記の要素の任意の組合せ内部で実現できる。「プロセッサ」又は「プロセッサ回路網」と言う用語は、概して、上記の論理回路網のいずれかを、単独で又は他の論理回路網と組み合わせて、又は他の同等の回路網を意味することができる。ハードウェアを備える制御ユニットも、本開示の技法の１つ又はそれ以上を実施できる。
【００６１】
前記のハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアは、本開示において説明する様々な作動及び機能を支援するために同一の装置内又は別個の装置内で実現できる。さらに、説明するユニット、モジュール又は要素のいずれも、一緒に、又は離散的であるが相互作動可能な論理デバイスとして別個に、実現できる。異なる機構をモジュール又はユニットとして説明するのは、異なる機能面を強調するためであり、必ずしも前記のモジュール又はユニットを別個のハードウェア又はソフトウェア要素によって実現しなければならないことを意味しない。１つ又はそれ以上のモジュール又はユニットと関連付けられる機能性は、別個のハードウェア又はソフトウェア要素によって実施されるか、又は共通の又は別個のハードウェア又はソフトウェア要素の中に組み込める。
【００６２】
本開示において説明するいくつかの技法は、コンピュータ読込み可能な記憶媒体など命令を含むコンピュータ読込み可能な媒体において組み込み又はコード化できる。コンピュータ読込み可能な媒体に組み込まれた又はコード化された命令は、例えば命令が実行される時、プログラマブルプロセッサ又は他のプロセッサに方法を実施させることができる。コンピュータ読込み可能記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、磁気媒体、光学媒体又はその他のコンピュータ読込み可能媒体を含むことができる。
【００６３】
以上、様々な実施例について説明した。これらの及びその他の実施例は、以下の特許請求の範囲内にある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電源と、
第二電源と、
前記第一電源と前記第二電源との間に配置されかつ前記第一電源及び前記第二電源を受け入れるように構成された蝶番式ハウジングと、
前記蝶番式ハウジング内に配置された制御電子部品と、を備える、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置。
【請求項２】
さらに前記制御電子部品に電気的に接続されかつ前記蝶番式ハウジングに結合されたコネクタを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コネクタが少なくとも１本の細長い電気ケーブルを受け入れるように構成されて、前記少なくとも１本の細長い電気ケーブルが前記蝶番式ハウジングにおいて前記コネクタから前記蝶番式ハウジングの回転軸に実質的に直角を成す経路に沿って延びることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記コネクタが、前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して回転できるように、前記蝶番式ハウジングに回転可能に結合されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングの回転軸の周りを二次元的に回転できることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記コネクタが、前記コネクタが前記第一電源又は前記第二電源の一方と一緒に回転するように、前記蝶番式ハウジングに結合されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記制御電子部品が、前記第一電源又は前記第二電源の一方に近接して前記蝶番式ハウジング内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記制御電子部品が、前記第一電源及び前記第二電源からほぼ等距離に前記蝶番式ハウジングの蝶番内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記ヒンジピンが細長い管状ピンを備え、その内部に、前記制御電子部品の少なくとも一部、又は前記制御電子部品、前記第一電源又は前記第二電源の少なくとも１つに接続された少なくとも１本の電線管、の少なくとも１つが受け入れられることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ヒンジピンが、前記第一半体又は前記第二半体の少なくとも一方に対して回転するように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
さらに、前記携帯用外部装置から遠隔に配置されたディスプレイ装置と無線で通信するように構成された遠隔計測モジュールを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記遠隔計測モジュールが、ディスプレイ装置と無線周波数で通信するように構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記遠隔計測モジュールが、８０２.１１、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＭＩＣＳ又はＩＲＤＡ規格の少なくとも１つによるＲＦを介してディスプレイ装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記蝶番式ハウジングが、前記第一電源と前記第二電源の相対的回転を許容しかつ前記蝶番式ハウジングへの物質の進入を実質的に阻止するように構成された少なくとも１つのヒンジシールを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ヒンジシールがガータばねシールを備えることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ガータばねシールが傾角コイルばねを備えることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、
を備え、
前記ガータばねシールが前記ヒンジピンと前記第一半体及び第二半体との間の境界面において前記ヒンジピンの外面を取り囲むことを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記蝶番式ハウジングが前記第一電源及び前記第二電源の各々を別個に前記蝶番式ハウジングにロックするように構成されたロック機構を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記ロック機構が、前記第一電源及び前記第二電源の両方が同時に前記蝶番式ハウジングから切断されるのを防止することを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方がバッテリを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第一電源が第一バッテリを備え、かつ前記第二電源が第二バッテリを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記第一バッテリ及び前記第二バッテリが前記蝶番式ハウジングに接続されて、二枚貝形組立体を形成し、前記二枚貝形組立体が、相互にほぼ平行の積重ね関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを折り畳み、かつ前記積重ね関係から前記第一バッテリ及び前記第二バッテリの各々が前記蝶番式ハウジングから反対方向に延びる相互にほぼ同平面の関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを回転させるように構成されることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第一バッテリ又は前記第二バッテリの少なくとも一方がリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を備えることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記携帯用外部装置が、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つように、前記第一バッテリと前記第二バッテリが、前記ほぼ平行の積重ね関係に配置されることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
埋込みポンプと、
携帯用外部装置であって、
第一電源と、
第二電源と、
前記第一電源と前記第二電源との間に配置されかつ前記第一電源及び前記第二電源を受け入れるように構成された蝶番式ハウジングと、
前記蝶番式ハウジング内に配置された制御電子部品と、を備える携帯用外部装置と、を備え、
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方が前記埋込みポンプへ電力供給するように構成される、機械的循環補助システム。
【請求項２８】
さらに前記制御電子部品に電気的に接続されかつ前記蝶番式ハウジングに結合されたコネクタを備える、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記コネクタが少なくとも１本の細長い電気ケーブルを受け入れるように構成されて、前記少なくとも１本の細長い電気ケーブルが前記蝶番式ハウジングにおいて前記コネクタから前記蝶番式ハウジングの回転軸に実質的に直角を成す経路に沿って延びることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記コネクタが、前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して回転できるように、前記蝶番式ハウジングに回転可能に結合されることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングの回転軸の周りを二次元的に回転できることを特徴とする、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できることを特徴とする、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記コネクタが、前記コネクタが前記第一電源又は前記第二電源の一方と一緒に回転するように、前記蝶番式ハウジングに結合されることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記制御電子部品が、前記第一電源又は前記第二電源の一方に近接して前記蝶番式ハウジング内に配置されることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３５】
前記制御電子部品が、前記第一電源及び前記第二電源からほぼ等距離に前記蝶番式ハウジングの蝶番内に配置されることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３６】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、を備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ヒンジピンが細長い管状ピンを備え、その内部に、前記制御電子部品の少なくとも一部、又は前記制御電子部品、前記第一電源又は前記第二電源の少なくとも１つに接続された少なくとも１本の電線管、の少なくとも１つが受け入れられることを特徴とする、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ヒンジピンが、前記第一半体又は前記第二半体の少なくとも一方に対して回転するように構成されることを特徴とする、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
さらに、前記携帯用外部装置から遠隔に配置されたディスプレイ装置と無線で通信するように構成された遠隔計測モジュールを備える、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４０】
前記遠隔計測モジュールが、ディスプレイ装置と無線周波数で通信するように構成されることを特徴とする、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記遠隔計測モジュールが、８０２.１１、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＭＩＣＳ又はＩＲＤＡ規格の少なくとも１つによるＲＦを介してディスプレイ装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記蝶番式ハウジングが、前記第一電源と前記第二電源の相対的回転を許容しかつ前記蝶番式ハウジングへの物質の進入を実質的に阻止するように構成された少なくとも１つのヒンジシールを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ヒンジシールがガータばねシールを備えることを特徴とする、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記ガータばねシールが傾角コイルばねを備えることを特徴とする、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、
を備え、
前記ガータばねシールが前記ヒンジピンと前記第一半体及び第二半体との間の境界面において前記ヒンジピンの外面を取り囲むことを特徴とする、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記蝶番式ハウジングが前記第一電源及び前記第二電源の各々を別個に前記蝶番式ハウジングにロックするように構成されたロック機構を備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４７】
前記ロック機構が、前記第一電源及び前記第二電源の両方が同時に前記蝶番式ハウジングから切断されるのを防止することを特徴とする、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方がバッテリを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第一電源が第一バッテリを備え、かつ前記第二電源が第二バッテリを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項５０】
前記第一バッテリ及び前記第二バッテリが前記蝶番式ハウジングに接続されて、二枚貝形組立体を形成し、前記二枚貝形組立体が、相互にほぼ平行の積重ね関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを折り畳み、かつ前記積重ね関係から前記第一バッテリ及び前記第二バッテリの各々が前記蝶番式ハウジングから反対方向に延びる相互にほぼ同平面の関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを回転させるように構成されることを特徴とする、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第一バッテリ又は前記第二バッテリの少なくとも一方がリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を備えることを特徴とする、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記携帯用外部装置が、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つように、前記第一バッテリと前記第二バッテリが、前記ほぼ平行の積重ね関係に配置されることを特徴とする、請求項５０に記載のシステム。
【請求項１】
第一電源と、
第二電源と、
前記第一電源と前記第二電源との間に配置されかつ前記第一電源及び前記第二電源を受け入れるように構成された蝶番式ハウジングと、
前記蝶番式ハウジング内に配置された制御電子部品と、を備える、機械的循環補助システムのための携帯用外部装置。
【請求項２】
さらに前記制御電子部品に電気的に接続されかつ前記蝶番式ハウジングに結合されたコネクタを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コネクタが少なくとも１本の細長い電気ケーブルを受け入れるように構成されて、前記少なくとも１本の細長い電気ケーブルが前記蝶番式ハウジングにおいて前記コネクタから前記蝶番式ハウジングの回転軸に実質的に直角を成す経路に沿って延びることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記コネクタが、前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して回転できるように、前記蝶番式ハウジングに回転可能に結合されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングの回転軸の周りを二次元的に回転できることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記コネクタが、前記コネクタが前記第一電源又は前記第二電源の一方と一緒に回転するように、前記蝶番式ハウジングに結合されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記制御電子部品が、前記第一電源又は前記第二電源の一方に近接して前記蝶番式ハウジング内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記制御電子部品が、前記第一電源及び前記第二電源からほぼ等距離に前記蝶番式ハウジングの蝶番内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記ヒンジピンが細長い管状ピンを備え、その内部に、前記制御電子部品の少なくとも一部、又は前記制御電子部品、前記第一電源又は前記第二電源の少なくとも１つに接続された少なくとも１本の電線管、の少なくとも１つが受け入れられることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ヒンジピンが、前記第一半体又は前記第二半体の少なくとも一方に対して回転するように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
さらに、前記携帯用外部装置から遠隔に配置されたディスプレイ装置と無線で通信するように構成された遠隔計測モジュールを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記遠隔計測モジュールが、ディスプレイ装置と無線周波数で通信するように構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記遠隔計測モジュールが、８０２.１１、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＭＩＣＳ又はＩＲＤＡ規格の少なくとも１つによるＲＦを介してディスプレイ装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記蝶番式ハウジングが、前記第一電源と前記第二電源の相対的回転を許容しかつ前記蝶番式ハウジングへの物質の進入を実質的に阻止するように構成された少なくとも１つのヒンジシールを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ヒンジシールがガータばねシールを備えることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ガータばねシールが傾角コイルばねを備えることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、
を備え、
前記ガータばねシールが前記ヒンジピンと前記第一半体及び第二半体との間の境界面において前記ヒンジピンの外面を取り囲むことを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記蝶番式ハウジングが前記第一電源及び前記第二電源の各々を別個に前記蝶番式ハウジングにロックするように構成されたロック機構を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記ロック機構が、前記第一電源及び前記第二電源の両方が同時に前記蝶番式ハウジングから切断されるのを防止することを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方がバッテリを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第一電源が第一バッテリを備え、かつ前記第二電源が第二バッテリを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記第一バッテリ及び前記第二バッテリが前記蝶番式ハウジングに接続されて、二枚貝形組立体を形成し、前記二枚貝形組立体が、相互にほぼ平行の積重ね関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを折り畳み、かつ前記積重ね関係から前記第一バッテリ及び前記第二バッテリの各々が前記蝶番式ハウジングから反対方向に延びる相互にほぼ同平面の関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを回転させるように構成されることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第一バッテリ又は前記第二バッテリの少なくとも一方がリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を備えることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記携帯用外部装置が、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つように、前記第一バッテリと前記第二バッテリが、前記ほぼ平行の積重ね関係に配置されることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
埋込みポンプと、
携帯用外部装置であって、
第一電源と、
第二電源と、
前記第一電源と前記第二電源との間に配置されかつ前記第一電源及び前記第二電源を受け入れるように構成された蝶番式ハウジングと、
前記蝶番式ハウジング内に配置された制御電子部品と、を備える携帯用外部装置と、を備え、
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方が前記埋込みポンプへ電力供給するように構成される、機械的循環補助システム。
【請求項２８】
さらに前記制御電子部品に電気的に接続されかつ前記蝶番式ハウジングに結合されたコネクタを備える、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記コネクタが少なくとも１本の細長い電気ケーブルを受け入れるように構成されて、前記少なくとも１本の細長い電気ケーブルが前記蝶番式ハウジングにおいて前記コネクタから前記蝶番式ハウジングの回転軸に実質的に直角を成す経路に沿って延びることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記コネクタが、前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して回転できるように、前記蝶番式ハウジングに回転可能に結合されることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングの回転軸の周りを二次元的に回転できることを特徴とする、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記コネクタが前記蝶番式ハウジングに対して三次元的に回転できることを特徴とする、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記コネクタが、前記コネクタが前記第一電源又は前記第二電源の一方と一緒に回転するように、前記蝶番式ハウジングに結合されることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記制御電子部品が、前記第一電源又は前記第二電源の一方に近接して前記蝶番式ハウジング内に配置されることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３５】
前記制御電子部品が、前記第一電源及び前記第二電源からほぼ等距離に前記蝶番式ハウジングの蝶番内に配置されることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３６】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、を備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ヒンジピンが細長い管状ピンを備え、その内部に、前記制御電子部品の少なくとも一部、又は前記制御電子部品、前記第一電源又は前記第二電源の少なくとも１つに接続された少なくとも１本の電線管、の少なくとも１つが受け入れられることを特徴とする、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ヒンジピンが、前記第一半体又は前記第二半体の少なくとも一方に対して回転するように構成されることを特徴とする、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
さらに、前記携帯用外部装置から遠隔に配置されたディスプレイ装置と無線で通信するように構成された遠隔計測モジュールを備える、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４０】
前記遠隔計測モジュールが、ディスプレイ装置と無線周波数で通信するように構成されることを特徴とする、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記遠隔計測モジュールが、８０２.１１、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＭＩＣＳ又はＩＲＤＡ規格の少なくとも１つによるＲＦを介してディスプレイ装置と無線で通信するように構成されることを特徴とする、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記蝶番式ハウジングが、前記第一電源と前記第二電源の相対的回転を許容しかつ前記蝶番式ハウジングへの物質の進入を実質的に阻止するように構成された少なくとも１つのヒンジシールを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ヒンジシールがガータばねシールを備えることを特徴とする、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記ガータばねシールが傾角コイルばねを備えることを特徴とする、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記蝶番式ハウジングが、
前記第一電源又は前記第二電源の一方を受け入れるように構成された第一半体と、
前記第一電源又は前記第二電源の他方を受け入れるように構成された第二半体と、
前記第一半体及び前記第二半体によって受け入れられたヒンジピンと、
を備え、
前記ガータばねシールが前記ヒンジピンと前記第一半体及び第二半体との間の境界面において前記ヒンジピンの外面を取り囲むことを特徴とする、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記蝶番式ハウジングが前記第一電源及び前記第二電源の各々を別個に前記蝶番式ハウジングにロックするように構成されたロック機構を備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４７】
前記ロック機構が、前記第一電源及び前記第二電源の両方が同時に前記蝶番式ハウジングから切断されるのを防止することを特徴とする、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記第一電源及び前記第二電源の少なくとも一方がバッテリを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第一電源が第一バッテリを備え、かつ前記第二電源が第二バッテリを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項５０】
前記第一バッテリ及び前記第二バッテリが前記蝶番式ハウジングに接続されて、二枚貝形組立体を形成し、前記二枚貝形組立体が、相互にほぼ平行の積重ね関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを折り畳み、かつ前記積重ね関係から前記第一バッテリ及び前記第二バッテリの各々が前記蝶番式ハウジングから反対方向に延びる相互にほぼ同平面の関係になるように前記第一バッテリと前記第二バッテリを回転させるように構成されることを特徴とする、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第一バッテリ又は前記第二バッテリの少なくとも一方がリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムポリマー（Ｌｉｐｏｌｙ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）又はニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池を備えることを特徴とする、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記携帯用外部装置が、約５０ミリ〜約９０ミリメートルの幅、約８０ミリ〜約１８０ミリメートルの長さ及び約１２ミリ〜約２５ミリメートルの厚みを持つように、前記第一バッテリと前記第二バッテリが、前記ほぼ平行の積重ね関係に配置されることを特徴とする、請求項５０に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【公表番号】特表２０１３−５２１０６６（Ｐ２０１３−５２１０６６Ａ）
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５６２６８（Ｐ２０１２−５５６２６８）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２７２５８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１０９７４７
【国際公開日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
【出願人】（５１２２２９８９４）ミネトロニクス インコーポレイティド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２７２５８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１０９７４７
【国際公開日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
【出願人】（５１２２２９８９４）ミネトロニクス インコーポレイティド (3)
【Ｆターム（参考）】
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