DE102008033805A1 - System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus und Verfahren zum Herstellen einer Komponente dieses Systems - Google Patents

System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus und Verfahren zum Herstellen einer Komponente dieses Systems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus mit mindestens einer an dem Organismus anbringbaren oder in den Organismus implantierbaren Sekundäreinrichtung (12), deren Impedanz von einem Zustand der Umgebung der implantierbaren Sekundäreinrichtung abhängt, einer organismusextern platzierbaren, als Primäreinrichtung wirkenden Spulenanordnung (14, 16) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Wechselfeldes im Bereich der Sekundäreinrichtung in einem implantierten Zustand und einer organismusextern platzierbaren Auswerteeinrichtung (20) zum Erfassen und Auswerten von Messwerten, die von der Impedanz der Sekundäreinrichtung abhängen, wobei die Sekundäreinrichtung elektrisch leitende Mittel (22) aufweist, die unter Verwendung von Dünnschichttechnologie aufgebracht sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Systemkomponente.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines solchen Systems.
  • Erkrankungen der Herzkranzgefäße sind die Haupttodesursache in der industrialisierten Welt. Weltweit werden jährlich über 1,5 Millionen Interventionen zur Erweiterung von verengten oder verschlossenen Gefäßen durchgeführt. Zu derartigen Interventionen gehört beispielsweise die Perkutane Transluminale Coronare Angioplastie (PTCA). Bei einem Teil dieser Interventionen werden gleichzeitig Gefäßstützen, so genannte Stents, implantiert. Der Erfolg dieser Maßnahmen wird jedoch häufig durch die hohe Wahrscheinlichkeit einer Restenose infrage gestellt. Bei circa 30 bis 50% der Patienten, bei denen einen Ballon-Dilatation durchgeführt wird und bei etwa 22 bis 30% der Patienten mit Stents erfolgt innerhalb von sechs Monaten nach der Intervention eine Restenose, das heißt eine erneute Verengung der Gefäße. Allein in Deutschland musste im Jahr 2000 bei 25000 Patienten eine Re-Operation erfolgen, wodurch Kosten von circa 500 Millionen Euro erzeugt wurden.
  • Um eine Restenose frühzeitig zu erkennen, das heißt insbesondere vor einem schädigenden oder vollkommenen Verschluss eines Gefäßes, ist es nützlich, den Zustand des Gefäßes im erkrankten Bereich nach einer Operation zu diagnostizieren. Allerdings beruhen die derzeit verwendeten Diagnoseverfahren zur Erkennung von Gefäßveränderungen auf der Detektion eines verringerten Blutflusses oder grober Arterienwandveränderungen durch bildgebende Verfahren. Diese Diagnoseverfahren können prinzipbedingt nur späte Stadien der Veränderungen aufzeigen. Die mit den bildgebenden Verfahren oftmals einhergehende invasive Verabreichung von Kontrastmitteln kann ferner zu Komplikationen führen, die sich in Schmerzen, einer Perforation der Arterien, Arrhytmien und, im schlimmsten Fall, Herz- und Hirninfarkten äußern können.
  • Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der Implantation einer Gefäßstütze oder auch einer Gefäßprothese stellen Infektionen dar. Ein hoher Prozentsatz dieser Infektionen führt zu ernsthaften und lebensbedrohlichen Situationen. Auch die Gabe von hohen Antibiotikadosen über einen länge ren Zeitraum führt oft nicht zum Erfolg der Therapie. Es bleibt letztlich nur der Austausch der Gefäßprothese mit erneutem Operationsrisiko.
  • Das vorgenannte Infektionsproblem besteht nicht nur im Zusammenhang mit Gefäßstützen oder Gefäßprothesen, sondern auch bei sonstigen Implantaten, beispielsweise Osteosynthesemitteln oder Endoprothesen von Gelenken oder sonstigen Skelettbestandteilen. Hier werden Infektionen häufig durch die Entstehung von Biofilmen auf den Implantaten hervorgerufen, die beispielsweise den schwer zu bekämpfenden multiresistenten Staphylococcus Aureus (MRSA) beherbergen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine drohende oder beginnende Veränderung im Bereich von Implantaten frühzeitig durch nicht-invasive Maßnahmen zu erkennen und die hierfür benötigten technischen Einrichtungen zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung besteht in einem System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus, mit mindestens einer an dem Organismus anbringbaren oder in den Organismus implantierbaren Sekundäreinrichtung, deren Impedanz von einem Zustand der Umgebung der implantierbaren Sekundäreinrichtung abhängt, einer organismusextern platzierbaren als Primäreinrichtung wirkende Spulenanordnung zum Erzeugen eines elektromagnetischen Wechselfeldes im Bereich der Sekundäreinrichtung in einem implantierten Zustand und einer organismusextern platzierbaren Auswerteeinrichtung zum Erfassen und Auswerten von Messwerten, die von der Impedanz der Sekundäreinrichtung abhängen, wobei die Sekundäreinrichtung elektrisch leitende Mittel aufweist, die unter Verwendung von Dünnschichttechnologie aufgebracht sind. Durch die Dünnschichttechnologie können quasi beliebige Implantate so mit elektrischen Eigenschaften ausgestattet werden, dass sie mit einem durch eine organismusexterne Spulenanordnung erzeugten elektromagnetischen Wechselfeld Wechselwirken. Diese Wechselwirkung ist auf verschiedene Art und Weise organismusextern erfassbar, so dass auf nicht-invasiver Basis Änderungen im Bereich der Sekundäreinrichtung, insbesondere eines Implantates, erkannt werden können. Beispielsweise können so Hyperplasien, das heißt ein überschießendes Zellwachstum, im Inneren von Stents erkannt werden, ebenfalls die beginnende Ausbildung eines Biofilms auf einem Implantat.
  • Nützlicherweise ist vorgesehen, dass die Sekundäreinrichtung einen elektrischen Schwingkreis aufweist, dessen Impedanz und Resonanzfrequenz von dem Zustand der Umgebung der Sekundäreinrichtung abhängt. Trifft das extern erzeugte elektromagnetische Wechselfeld die Resonanzfrequenz, so kann dies von der Auswerteeinrichtung erfasst und ausgewertet werden. Ändert sich nun die Umgebung der Sekundäreinrichtung, sei es durch Zellwachstum, Querschnittsveränderung im Gefäß oder Biofilmbildung, so hat dies einen Einfluss auf die Impedanz des Schwingkreises, wodurch sich seine Resonanzfrequenz ändert. Folglich kann die organismusexterne Auswerteeinrichtung eine Änderung im Bereich des Implantates erfassen und somit eine drohende Komplikation anzeigen.
  • Das erfindungsgemäße System ist in besonders nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass die elektrisch leitenden Mittel erste elektrisch leitende auf die implantierbare Sekundäreinrichtung aufgebrachte Mittel umfassen, welche einen Bestandteil eines Schwingkreises bilden, dass auf die ersten elektrisch leitenden Mittel eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht ist, dass auf die elektrisch isolierende Schicht zweite elektrisch leitende Mittel aufgebracht sind, welche einen weiteren Bestandteil des Schwingkreises bilden, und dass die ersten elektrisch leitenden Mittel mit den zweiten elektrisch leitenden Mitteln kontaktiert sind, so dass der Schwingkreis gebildet wird. Somit können durch Anwendung der Dünnschichttechnologie die erforderlichen Komponenten eines Schwingkreises präzise an dem Implantat angebracht werden. Je nach Formgebung der elektrisch leitenden Mittel können Induktivität und Kapazität des Schwingkreises variiert werden.
  • Insbesondere ist es nützlich, dass die ersten elektrisch leitenden Mittel einen Außenbereich mit Windungen und einen Innenbereich mit kapazitiven Eigenschaften aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Sekundäreinrichtung eine Messeinrichtung aufweist, die von dem Zustand des die Sekundäreinrichtung umgebenden Gewebes abhängige Messwerte erfasst, dass die Sekundäreinrichtung eine Sendeeinrichtung aufweist, welche von den Messwerten abhängige Signale aussendet, und dass eine organismusextern platzierbare Empfangseinrichtung vorgesehen ist, die von der Sendeinrichtung ausgesendete Signale empfängt und an die Auswerteeinrichtung liefert. Während die bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung auf der Variation der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises beruhen, kann auch vorgesehen sein, die Sekundäreinrichtung mit einer Messeinrichtung auszustatten, die durch Sensoren verschiedenartige Eigenschaften im Bereich der Einrichtung erfasst. Hierzu gehört beispielsweise der pH-Wert im Bereich der implantierten Einrichtung, der Aufschluss über Veränderungen gibt, etwa im Fall einer Biofilmbildung. Ein Beispiel für einen derartigen Sensor ist der ionensensitive MOS-FET (ISFET). Bei diesem Transistor wird das übliche Polysilizium-Gate durch eine sensorspezifische Metallisierung ersetzt. Die Verwendung unterschiedlicher Materialien ermöglicht die Realisierung von Sensoren, die empfindlich auf Gase oder auf Ionenkonzentrationen in flüssigen Lösungen reagieren. Diese Bauelemente dienen als Basisstrukturen für Biosensoren. Signale, die den von der Messeinrichtung erfassten Werten entsprechen, können dann von einer Sendeeinrichtung ausgesandt werden und organismusextern ausgewertet werden. Im vorliegenden Fall dient die Anwendung des organismusexternen Wechselfeldes also in erster Linie dazu, die für den Betrieb der Messeinrichtung erforderliche Energie in den Organismus zu transportieren.
  • Nützlicherweise ist vorgesehen, dass die Sendeeinrichtung mindestens einen RFID-Transponder aufweist. Bei einem RFID- Transponder handelt es sich um eine Einrichtung, die nur ihr Zusammenspiel mit einer Auswerteeinrichtung bzw. einem durch die Empfangseinrichtung realisierten Lesegerät Informationen ”aussenden” kann. Letztlich empfängt der RFID-Transponder zu diesem Zweck ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld, das von der Auswerteeinrichtung bzw. dem Lesegerät erzeugt wird, um dieses dann in Abhängigkeit von in dem RFID-Transponder gespeicherten Informationen zu verändern. Diese Veränderung wird von der Auswerteeinrichtung bzw. dem Lesegerät erfasst. Aufgrund dieser im Vergleich zu herkömmlichen aktiven Sendern eingeschränkten Funktionalität eines RFID-Transponders, ist dieser kostengünstig und platzsparend.
  • Die Informationsübertragung von dem RFID-Transponder zu dem Auswerteeinrichtung kann auf der Grundlage stattfinden, dass ein auslesbarer Informationsgehalt des RFID-Transponders in Abhängigkeit von Messwerten, die von der Messeinrichtung geliefert werden, veränderbar ist. Im einfachsten Fall werden von der Messeinrichtung verschiedene Spannungen an den Speicher des RFID-Transponders angelegt, wobei diese Spannungen die durch die Messeinrichtung erfassten Eigenschaften widerspiegeln. Verschiedene Spannungen können nun bewirken, dass der Speicherinhalt des RFID-Transponders verändert wird, so dass letztlich auch die von dem RFID-Transponder an die Auswerteeinrichtung übertragene Kennung geändert wird. Damit die Möglichkeit besteht, den Speicherinhalt des RFID-Transponders zu verändern, ist es erforderlich, beschreibbare RFID-Transponder zu verwenden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, dass mehrere RFID-Transponder vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von Messwerten, die von der Messeinrichtung geliefert werden, aktivierbar oder deaktivierbar sind. In diesem Fall sind nicht beschreibbare Transponder ausreichend. Eine oder mehrere Schwellenwertschaltungen, in die die Messeinrichtung und die RFID-Transponder eingebunden sind, sorgen dafür, dass in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung gelieferten Spannung unterschiedliche RFID-Transponder aktiv oder inaktiv sind. Auf diese Weise kann die Auswerteeinrichtung also unterschiedliche Kennungen je nach der von der Messeinrichtung gelieferten Spannung empfangen, also auch auf dieser Grundlage dafür sorgen, dass die entsprechenden Informationen an die organismusextern angeordnete Auswerteeinrichtung übertragen werden.
  • Die Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren zum Herstellen einer Sekundäreinrichtung, in welcher mittels einer Primäreinrichtung eine elektrische Spannung induzierbar ist, mit den Schritten Bereitstellen eines Implantats, Aufbringen erster elektrisch leitender Mittel auf das Implantat, welche einen Bestandteil eines Schwingkreises bilden sollen, Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf die elektrisch leitenden Mittel, Aufbringen zweiter elektrisch leitender Mittel auf die elektrisch isolierende Schicht, welche einen weiteren Bestandteil des Schwingkreises bilden sollen, und Kontaktieren der ersten elektrisch leitenden Mittel mit den zweiten elektrisch leitenden Mittel, so dass der Schwingkreis gebildet wird. Auf diese Weise wird durch wenige Verfahrensschritte ein Aufbau zur Ver fügung gestellt, der die für die Resonanzfrequenzauswertung erforderliche Funktionalität zur Verfügung stellt.
  • Nützlicherweise ist vorgesehen, dass die ersten elektrisch leitenden Mittel einen Außenbereich mit Windungen und einen Innenbereich mit kapazitiven Eigenschaften aufweisen.
  • Weiterhin ist das Herstellungsverfahren in besonders nützlicher und einfacher Weise dadurch weitergebildet, dass das Aufbringen der ersten elektrisch leitenden Mittel und/oder der elektrisch isolierenden Schicht und/oder der zweiten elektrisch leitenden Mittel unter Verwendung von Dünnschichttechnologie erfolgt.
  • Mit der vorliegenden Erfindung werden also insbesondere zwei verschiedene Konzepte zur Messung einer Eigenschaft um die implantierte Sekundäreinrichtung genutzt. Beim ersten Messprinzip wird in einfacher Weise eine Veränderung der Impedanz beziehungsweise der Resonanzfrequenz eines implantierten Schwingkreises ausgewertet. Dieses Verfahren benötigt keine aktiven Komponenten im Organismus, so dass die Problematik der Biokompatibilität reduziert wird. Das externe Feld arbeitet dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen einem kHz bis zu einem GHz, bevorzugt im Bereich zwischen 4 kHz und 120 kHz. Das zweite Messprinzip beruht auf der Einkopplung von elektromagnetischer Energie in die Sekundäreinrichtung, wobei dann die eigentliche Erfassung des Umgebungszustandes durch aktive Komponenten unterstützt wird. Hier kommt es also weniger darauf an, den vorstehend genannten optimalen Frequenzbereich zur Detektion von Impedanzveränderungen zu verwenden; vielmehr kann die Frequenz beispielsweise so gewählt werden, dass in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Energie übertragen wird, oder aber der verwendete Frequenzbereich wird auf der Grundlage gänzlich anderer Kriterien festgelegt. Hierbei ist vor allem daran zu denken, dass gemäß der Technik nach Kraus und Lechner elektromagnetische Wechselfelder ihren Einsatz im Zusammenhang mit Stützmetall-Osteosyntheseeinrichtungen oder Gelenkendoprothesen finden. Zu diesem Zweck werden Spulenanordnungen, die als Aufnehmer- oder Übertragerspulen bezeichnet werden, in diese Implantate integriert, und deren Pole werden mit als Elektroden wirkenden Implantatabschnitten elektrisch verbunden. Ein Beispiel für eine Osteosyntheseeinrichtug, die von der geschilderten Technik Gebrauch macht, ist in der DE 10 2006 018 191 A1 offenbart. Die in der 10 2004 024 473 A1 beschriebenen Hüftkopfkappenimplantate sind Beispiele für den Einsatz der Technik in der Gelenkendoprothetik. Stimmt man also die organismusexternen Spulen auf den für die bei der Technik nach Kraus und Lechner erforderlichen Frequenzbereich von 1 bis 30 Hz, vorzugsweise 10 bis 20 Hz, ab, so kann einerseits eben diese Technik angewendet werden und andererseits auch die zum Betrieb der Messeinrichtung erforderliche Energie in das erfindungsgemäße System übertragen werden.
  • Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet ist das nicht-invasive Monitoring des Knochenwachstums bei Frakturen, die mit Osteosynhtesematerial versorgt werden (z. B. Osteosyntheseplatte, Marknagel). Hier kann die Veränderung der Impedanz, die ebenfalls mit auf einer isolierenden Zwischenschicht aufgebrachten Elektroden erfasst wird, über den Fortschritt der knöchernen Konsolidierung der Fraktur Auf schluss geben. Wiederholtes Röntgen kann somit vermieden werden. Das Aufbringen der isolierenden Zwischenschicht und der Elektroden kann ebenfalls mittels Dünnschichttechnologie erfolgen.
  • Ein anderes Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung nützlich aufgrund einer Doppelfunktion des organismusexternen Magnetfeldes eingesetzt werden kann, ist der Bereich des Drug-Targeting. Dabei werden Implantate mit magnetisch leitenden Eigenschaften ausgestattet, so dass durch externe Magnetfelder eine Konzentration des Magnetfeldes im Bereich der implantierbaren Einrichtung erfolgt. Befindet sich die implantierbare Einrichtung im Bereich strömender Körperflüssigkeiten, beispielsweise in einem Blutgefäß, so kann durch Verabreichung paramagnetischer Nanopartikel mit daran gekoppelten Wirkstoffen oder Zellen eine Konzentration derselben im Bereich der implantierbaren Einrichtung erfolgen. Sowohl die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit bloßem elektrischem Schwingkreis als auch die zweite Ausführungsform mit aktiven Komponenten kann mit der Drug-Targeting-Technologie kombiniert werden, indem das organismusextern erzeugte elektromagnetische Feld nämlich einerseits im Bereich des Implantats zum Zwecke der Konzentration von Wirkstoffen oder Zellen konzentriert wird und andererseits entweder resonanzfrequenztechnisch überwacht wird oder Energie für aktive Komponenten im Bereich des Implantates zur Verfügung stellt.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begeleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems;
  • 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems und
  • 3 eine Sekundäreinrichtung zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen System.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems. In einen Organismus 10, das heißt insbesondere einen lebenden menschlichen Körper, ist eine Sekundäreinrichtung 12 implantiert. Organismusextern ist eine Spulenanordnung 14, 16 vorgesehen, die als Primäreinrichtung wirkt und dazu geeignet ist, im Bereich der Sekundäreinrichtung 12 ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Die Spulenanordnung kann beispielsweise, wie dargestellt, durch Helmholtzspulen 14, 16 realisiert sein, aber auch auf andere Weise. Wesentlich ist, dass im Bereich der Sekundäreinrichtung 12 ein elektromagnetisches Feld vorliegt. Die organismusexternen Spulen 14, 16 werden von einem Funktionsstromgenerator 18 mit Energie versorgt.
  • Die Sekundäreinrichtung 12 ist nun mit elektrisch leitenden Mitteln 22 ausgestattet, die einen elektrischen Schwingkreis bilden. Die Impedanz und die Resonanzfrequenz dies elektrischen Schwingkreises hängt vom Zustand von dessen Umgebung ab, insbesondere also vom Gewebezustand, der Anbeziehungsweise Abwesenheit von Biofilmen oder auch von beliebigen anderen Parametern, die die Verhältnisse im Organismus 10 widerspiegeln. Wird nun die Frequenz des Funktionsstromgenerators 18 beispielsweise so eingestellt, dass diese der Resonanzfrequenz des durch die elektrisch leitenden Mittel 22 gebildeten Schwingkreises entspricht, so ist dieser Resonanzzustand durch die Auswerteeinrichtung 20 überwachbar. Verschiebt sich nun die Resonanzfrequenz des organismusinternen Schwingkreises, liegen also Veränderungen im Bereich der Sekundäreinrichtung 12 vor, so wird auch dies durch die Auswerteeinrichtung 20 erfasst. Dies kann beispielsweise in dem Fall, dass es sich bei der Sekundäreinrichtung 12 um einen Stent handelt, auf ein übermäßiges Zellwachstum hindeuten. Ebenfalls kann so die Bildung von Biofilmen auf Implantaten, die die Sekundäreinrichtung 12 bilden, frühzeitig erkannt werden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, das äußere Wechselfeld mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises zu betreiben; auch andere Spektralkomponenten werden durch die sich ändernden Verhältnisse im Bereich der Sekundäreinrichtung beeinflusst.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 beruht die Zustandserfassung der Sekundäreinrichtung 12 hier nicht notwendigerweise auf der Überwachung eines Resonanzzustandes. Vielmehr ist die Sekundäreinrich tung 12 mit einer Messeinrichtung 34 und einer Sendeeinrichtung 36 ausgestattet. Die Messeinrichtung 34 und die Sendeeinrichtung 36 werden über die elektrisch leitenden Mittel 22 mit Energie versorgt, die die elektrisch leitenden Mittel 22 aus dem von der organismusexternen Spulenanordnung 14, 16 erzeugten elektromagnetischen Feld beziehen. Die Messeinrichtung 34 kann eine beliebige Sensorik umfassen, um Zustandsparameter im Bereich der Sekundäreinrichtung 12 zu erfassen. Beispielsweise können wiederum Impedanzen erfasst werden oder auch andere Parameter, zum Beispiel der pH-Wert, wobei im letzteren Fall die Messeinrichtung 34 nützlicherweise einen ionensensitiven Feldeffekttransistor aufweist. Die von der Sendeeinrichtung 36 ausgesendeten Signale werden von einer Empfangseinrichtung 38 empfangen, die diese an eine Auswerteeinrichtung 20 weitergibt.
  • Die im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 beschriebenen Einrichtungen, insbesondere die elektrischen Mittel 22, die Messeinrichtung 34, die Sendeeinrichtung 36, die Empfangseinrichtung 38, die Auswerteeinrichtung 20 und der Funktionsstromgenerator 18 können einzeln wie auch in integrierter Form realisiert werden. Beispielsweise ist es bei der Ausführungsform gemäß 2 möglich, dass die elektrischen Mittel 22, die Messeinrichtung 34 und die Sendeeinrichtung 36 teilweise oder vollständig integriert realisiert sind. Ebenfalls können die Empfangseinrichtung 38 und/oder die Auswerteeinrichtung 20 mit dem Funktionsstromgenerator 18 ganz oder teilweise integriert sein.
  • 3 zeigt eine Sekundäreinrichtung zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen System. Die Sekundäreinrichtung 12 trägt elektrisch leitende Mittel 22, die einen elektrischen Schwingkreis 24 bilden. Ein Außenbereich 30 der elektrisch leitenden Mittel 22 hat Windungen, das heißt induktive Eigenschaften, während ein Innenbereich 32 kapazitive Eigenschaften aufweist. Um den Schwingkreis zu realisieren, wird beispielsweise zunächst die mit durchgezogenen Linien realisierte Leiterstruktur auf die elektrisch isolierende Sekundäreinrichtung 12 aufgebracht. Diese Leiterstruktur wird als erste elektrisch leitende Mittel 26 bezeichnet. Ist die Sekundäreinrichtung 12 nicht ohnehin isoliert, so wird vor dem Aufbringen der ersten elektrisch leitenden Mittel 26 eine Isolationsschicht auf die Sekundäreinrichtung 12 aufgebracht. Nach dem Aufbringen der ersten elektrisch leitenden Mittel 26 wird eine Isolationsschicht auf die ersten elektrisch leitenden Mittel 26 aufgebracht. Nachfolgend werden zweite elektrisch leitende Mittel 28 auf die hier nicht erkennbare Isolationsschicht aufgebracht. Um die elektrisch leitenden Mittel 26, 28 so zu kontaktieren, dass ein elektrischer Schwingkreis 24 entsteht, werden zwei Kontakte zwischen den ersten elektrisch leitenden Mitteln 26 und den zweiten elektrisch leitenden Mitteln 28 hergestellt, nämlich einmal an einem Pol der parallel geschalteten Kondenstoren im Innenbereich 32 der Anordnung und zum anderen am äußeren Pol des induktiven Außenbereichs 30. Zur Realisierung des beschriebenen Schichtaufbaus sind verschiedene Dünnschichttechnologien einsetzbar, die auch kombiniert verwendet werden können, nämlich beispielsweise physikalische (PVD) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Auch Sputtertechniken können zum Einsatz kommen.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
  • 10
    Organismus
    12
    Sekundäreinrichtung
    14
    Spulenanordnung
    16
    Spulenanordnung
    18
    Funktionsstromgenerator
    20
    Auswerteeinrichtung
    22
    elektrisch leitende Mittel
    24
    elektrischer Schwingkreis
    26
    elektrisch leitende Mittel
    28
    elektrisch leitende Mittel
    30
    Außenbereich
    32
    Innenbereich
    34
    Messeinrichtung
    36
    Sendeeinrichtung
    38
    Empfangseinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006018191 A1 [0021]
    • - DE 102004024473 A1 [0021]

Claims (11)

  1. System zum Erfassen von Messwerten in oder an einem Organismus (10), mit – mindestens einer an dem Organismus anbringbaren oder in den Organismus implantierbaren Sekundäreinrichtung (12), deren Impedanz von einem Zustand der Umgebung der implantierbaren Sekundäreinrichtung abhängt, – einer organismusextern platzierbaren als Primäreinrichtung wirkende Spulenanordnung (14, 16) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Wechselfeldes im Bereich der Sekundäreinrichtung in einem implantierten Zustand und – einer organismusextern platzierbaren Auswerteeinrichtung (20) zum Erfassen und Auswerten von Messwerten, die von der Impedanz der Sekundäreinrichtung abhängen, – wobei die Sekundäreinrichtung elektrisch leitende Mittel (22) aufweist, die unter Verwendung von Dünnschichttechnologie aufgebracht sind.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäreinrichtung einen elektrischen Schwingkreis (24) aufweist, dessen Impedanz und Resonanzfrequenz von dem Zustand der Umgebung der Sekundäreinrichtung abhängt.
  3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die elektrisch leitenden Mittel erste elektrisch leitende auf die implantierbare Sekundäreinrichtung (12) aufgebrachte Mittel (26) umfassen, welche einen Bestandteil eines Schwingkreises bilden, – dass auf die ersten elektrisch leitenden Mittel eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht ist, – dass auf die elektrisch isolierende Schicht zweite elektrisch leitende Mittel (28) aufgebracht sind, welche einen weiteren Bestandteil des Schwingkreises bilden, und – dass die ersten elektrisch leitenden Mittel mit den zweiten elektrisch leitenden Mitteln kontaktiert sind, so dass der Schwingkreis gebildet wird.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrisch leitenden Mittel einen Außenbereich (30) mit Windungen und einen Innenbereich (32) mit kapazitiven Eigenschaften aufweisen.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Sekundäreinrichtung (12) eine Messeinrichtung (34) aufweist, die von dem Zustand des die Sekundäreinrichtung umgebenden Gewebes abhängige Messwerte erfasst, – dass die Sekundäreinrichtung eine Sendeeinrichtung (36) aufweist, welche von den Messwerten abhängige Signale aussendet, und – dass eine organismusextern platzierbare Empfangseinrichtung (38) vorgesehen ist, die von der Sendeinrichtung (36) ausgesendete Signale empfängt und an die Auswerteeinrichtung liefert.
  6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (36) mindestens einen RFID-Transponder aufweist.
  7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein auslesbarer Informationsgehalt des RFID-Transponders in Abhängigkeit von Messwerten, die von der Messeinrichtung (34) geliefert werden, veränderbar ist.
  8. System nach Anspruch 6 oder 7, System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere RFID-Transponder vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von Messwerten, die von der Messeinrichtung (34) geliefert werden, aktivierbar oder deaktivierbar sind.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Sekundäreinrichtung (12), in welcher mittels einer Primäreinrichtung eine elektrische Spannung induzierbar ist, mit den Schritten – Bereitstellen eines Implantats, – Aufbringen erster elektrisch leitender Mittel (26) auf das Implantat, welche einen Bestandteil eines Schwingkreises (24) bilden sollen, – Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf die elektrisch leitenden Mittel, – Aufbringen zweiter elektrisch leitender Mittel (28) auf die elektrisch isolierende Schicht, welche einen weiteren Bestandteil des Schwingkreises (24) bilden sollen, und – Kontaktieren der ersten elektrisch leitenden Mittel mit den zweiten elektrisch leitenden Mittel, so dass der Schwingkreis (24) gebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrisch leitenden Mittel einen Außenbereich (30) mit Windungen und einen Innenbereich (32) mit kapazitiven Eigenschaften aufweisen.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der ersten elektrisch leitenden Mittel (26) und/oder der elekt risch isolierenden Schicht und/oder der zweiten elektrisch leitenden Mittel (28) unter Verwendung von Dünnschichttechnologie erfolgt.
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