-
Die Erfindung betrifft eine Tragevorrichtung zum Tragen einer Sendespule am Körper eines Patienten.
-
Es ist bekannt, Implantate, beispielsweise Kunstherzen oder Herzunterstützungssysteme, durch eine induktive Kopplung unter Verwendung einer implantierten Empfangsspule und einer extrakorporalen Sendespule drahtlos mit Energie zu versorgen. Hierzu wird die Sendespule mit einer Spannungsquelle verbunden, sodass ihr eine elektrische Wechselspannung zugeführt wird, die ein alternierendes Magnetfeld erzeugt. Die Empfangsspule, die im Bereich dieses Magnetfeldes angeordnet ist, erzeugt durch Induktion eine elektrische Spannung, die dem Implantat zugeführt wird.
-
Um eine Energieübertragung mit einem hohen Wirkungsgrad zu erzielen, ist es wichtig, die Sendespule exakt über der implantierten Empfangsspule anzuordnen. Ein Versatz zwischen der Sendespule und der Empfangsspule, sowohl in radialer als auch in axialer Richtung, verschlechtert den Wirkungsgrad der Energieübertragung. Ferner sollte die Tragevorrichtung, durch die die Sendespule am Körper des Patienten gehalten wird, in komfortabler Weise am Körper des Patienten getragen werden können und diesen möglichst wenig in seinem täglichen Aktivitäten beeinträchtigen.
-
US 2009/0270951 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Tragen einer Sendespule am Körper eines Patienten. Diese dient dem induktiven Übertragen von Energie an ein Implantat im Körper des Patienten. Die Sendespule ist als eine in den Stoff eines Kleidungsstücks eingenähte Spule ausgebildet.
-
Auch aus
US 2002/0177884 A1 ist eine Vorrichtung zum induktiven Übertragen von Energie an ein Implantat bekannt.
-
Eine ähnliche Vorrichtung ist aus
DE 10 2007 046 886 A1 bekannt. Hier werden für die Sendespule Metallfäden verwendet, die in ein Gewebe eingewebt sind.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tragevorrichtung zum Tragen einer Sendespule am Körper eines Patienten zu schaffen, mit der die Sendespule in komfortabler Weise am Körper des Patienten getragen werden kann.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
-
Die erfindungsgemäße Tragevorrichtung dient dem Tragen einer Sendespule am Körper eines Patienten und weist eine Sendespule zum induktiven Übertragen von Energie zu einer im Körper des Patienten implantierten Empfangsspule auf. Erfindungsgemäß ist die Sendespule ausgebildet durch elektrisch leitende Elemente, die in die Tragevorrichtung eingewebt und insbesondere spulenförmig gewickelt sind. Beispielsweise können die elektrisch leitenden Elemente in die Fasern der Tragevorrichtung eingewebt sein, Insbesondere ist es bevorzugt, dass die eingewebten elektrisch leitenden Elemente und die Tragevorrichtung zumindest im Bereich der Sendespule flexibel sind, sodass sie in ihrer Form an die Konturen des Körpers des Patienten anpassbar sind. Beispielweise können die eingewebten elektrisch leitenden Elemente flexible Litzen sein, die in die Fasern der Tragevorrichtung eingewebt sind und durch die die Sendespule ausgebildet ist.
-
Durch die genannten Merkmale ermöglicht die erfindungsgemäße Tragevorrichtung ein komfortables dauerhaftes Tragen, wobei der Patient die Sendespule sehr wenig oder gar nicht bemerkt. Üblicherweise sind Sendespulen steif ausgebildet und daher in ihrer Form nicht veränderbar. In verschiedenen Tragesituationen wird ein Patient somit solche Sendespulen als störend empfinden. Die erfindungsgemäße Sendespule dagegen kann derart flexibel ausgebildet sein, dass sie vom Patienten im Idealfall überhaupt nicht bemerkt wird, sodass beim Patienten lediglich der Eindruck entsteht, er würde eine Tragevorrichtung tragen, die beispielsweise in Form eines Kleidungsstücks ausgebildet sein kann.
-
Beispielsweise kann die Tragevorrichtung in Form eines breiten Gürtels einer Weste oder eines Bustiers ausgestaltet sein. Weiterhin kann die Tragevorrichtung einen Verschluss zum lösbaren Befestigen der Tragevorrichtung am Körper des Patienten aufweisen. Da der Patient somit die erfindungsgemäße Sendespule nicht als störend empfinden wird, kann er die erfindungsgemäße Tragevorrichtung, ähnlich wie ein normales Kleidungsstück, beispielsweise einen Gürtel, eine Weste oder einen Bustier, tragen.
-
Die Tragevorrichtung und insbesondere der Verschluss zum Befestigen der Tragevorrichtung am Körper des Patienten sind hierbei bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Tragevorrichtung relativ eng und in definierter Position am Körper des Patienten anliegt. Unter einer definierten Position wird verstanden, dass die Tragevorrichtung nicht oder nur unter großer Krafteinwirkung gegenüber dem Körper des Patienten verschoben werden kann, solange der Verschluss geschlossen ist. Hierzu kann beispielsweise die Tragevorrichtung zumindest teilweise elastisch ausgebildet seine Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die eingewebte Sendespule exakt über der implantierten Empfangsspule angeordnet ist, solange die Tragevorrichtung getragen wird. Bei dem Verschluss kann es sich beispielsweise um einen Reißverschluss, um einen Klettverschluss oder einen oder mehrere Schnappverschlüsse handeln.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Tragevorrichtung eine eingewebte insbesondere flexible elektrische Zuleitung zum Zuführen einer elektrischen Spannung von einer Spannungsquelle zur eingewebten Sendespule auf. Diese Spannungsquelle kann beispielsweise eine Batterie sein, die in oder an der Tragevorrichtung selbst befestigt werden kann. Eine derartige Spannungsquelle weist bevorzugt geringe Abmessungen und ein geringes Gewicht auf, sodass sie vom Patienten ebenfalls nicht oder nur in sehr geringer Weise als störend empfunden wird. Die flexible elektrische Zuleitung kann zum Beispiel ebenfalls durch eingewebte flexible Litzen ausgebildet sein. Sämtliche flexible Litzen weisen vorzugsweise eine elektrische Isolierung auf.
-
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Tragevorrichtung im Bereich der eingewebten Sendespule ein flexibles ferromagnetisches Element, nämlich eine flexible ferromagnetische Folie oder ein ferromagnetisches Element aus eingewebten ferromagnetischen Fasern oder Litzen aufweist. Das ferromagnetische Element kann an der von der Empfangsspule abgewandten Seite der Sendespule angeordnet sein und dient ein Erhöhen der magnetischen Flussdichte, das heißt einer Konzentration des von der Sendespule generierten Magnetfeldes in Richtung der Empfangsspule. Hierdurch kann die induktive Kopplung verbessert werden, sodass der Wirkungsgrad der Energieübertragung erhöht werden kann. Dadurch, dass das ferromagnetische Element, wie die Sendespule und die Tragevorrichtung selbst, flexibel ausgebildet ist, beeinträchtigt es den Tragekomfort nicht, sodass eine sehr gute induktive Kopplung erreicht werden kann, ohne dass der Patient dies als störend empfindet.
-
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es sinnvoll sein, eine Sendespule mit einem besonders großen Durchmesser zu verwenden, die mit einer Empfangsspule kleineren Durchmessers zusammenwirkt. In einer Ausbildung ist die Sendespule derart in oder an der Tragevorrichtung angeordnet, dass sie bei am Körper des Patienten angelegter Tragevorrichtung vollständig um den Körper, insbesondere um den Rumpf oder ein Körperteil des Patienten herum, verläuft, sodass der Körper oder das Körperteil des Patienten in axialer Richtung durch das Innere der Sendespule verläuft. Auf diese Weise können auch Sendespulen mit einem besonders großen Durchmesser verwendet werden, ohne dass die Tragevorrichtung besonders große Abmessungen aufweisen muss. Bei Tragevorrichtungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, verläuft die Ebene der Sendespule parallel zur Oberfläche des Körpers des Patienten, sodass die Tragevorrichtung zur Unterbringung großer Sendespulen entsprechend große Abmessungen aufweisen muss. Es können dagegen sehr große Sendespulen zum Beispiel mit einem Durchmesser von über 20 oder 30 Zentimetern, in Tragevorrichtungen mit sehr kleinen Abmessungen untergebracht werden. Beispielsweise kann eine Tragevorrichtung in Form eines Gürtels den Rumpf des Patienten umfassen, wobei der Gürtel eine sehr geringe Breite von nur wenigen Zentimetern aufweisen muss. Durch die Anordnung der Sendespule um den Rumpf des Patienten kann diese dennoch besonders groß ausgebildet werden. Alternativ kann die Tragevorrichtung auch in Form eines Gürtels Körperteile, beispielweise Extremitäten wie Beine oder Arme des Patienten, umfassen, sodass die Sendespule einen kleineren Durchmesser von beispielsweise 10 bis 20 Zentimetern aufweisen kann. Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Empfangsspule in radialer Richtung innerhalb der Sendespule am Körper des Patienten angeordnet ist und einen geringeren Durchmesser als die Sendespule aufweist.
-
In einer Ausgestaltung ist die Tragevorrichtung derart am Körper des Patienten befestigbar, dass sie seinen Rumpf umgibt. Die Sendespule ist im Frontteil und/oder im Rückenteil der Tragevorrichtung angeordnet und derart ausgebildet, dass sie sich über mehr als zwei Drittel der Breite und insbesondere über die gesamte Breite des Frontteils beziehungsweise des Rückteils erstreckt. Beispielsweise kann angenommen werden, dass die Rückenbreite und die Frontbreite jeweils die Hälfte des Umfangs des Tragevorrichtung in Höhe der Mitte der Sendespule oder in Höhe der Taille des Patienten betragen. Alternativ kann die Sendespule einen Durchmesser von mindestens 15 cm oder 20 cm und insbesondere mindestens 25 cm oder 30 cm aufweisen.
-
Durch die genannten Merkmale ist es ebenfalls möglich, relativ große Sendespulen in der Tragevorrichtung unterzubringen, die mit Empfangsspulen mit einem geringeren Durchmesser zusammenwirken. Hierdurch kann die Versatztoleranz der induktiven Kopplung verbessert werden, so dass eine Energieübertragung auch dann möglich ist, wenn die Sendespule relativ zur Empfangsspule einen größeren Versatz aufweist. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Sendespule absolut exakt über der Empfangsspule anzuordnen, so dass eine weniger eng sitzende Tragevorrichtung verwendet werden kann. Dies erhöht den Tragekomfort.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Übertragen von Energie an ein Implantat mit einer Tragevorrichtung, wie sie bisher beschrieben wurde und einer implantierbaren Empfangsspule, wobei der Durchmesser der Sendespule mindestens doppelt so groß und insbesondere dreimal so groß wie der Durchmesser der Empfangsspule ist.
-
Im folgendem werden bevorzugte Ausführungsformen in der Erfindung anhand von Figuren erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematisierte geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tragevorrichtung
-
2 eine Frontansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragevorrichtung
-
3 Ausführungsformen von Tragevorrichtungen
-
Gemäß 1 umgibt die Tragevorrichtung 10, die beispielsweise als Weste ausgebildet sein kann, einen Teil des Körpers, beispielsweise den Oberkörper 16, des Patienten. Im Brustbereich weist die Tragevorrichtung 10 eingewebte elektrisch leitende Elemente 12 in Form von flexiblen Litzen auf, die spulenförmig gewickelt sind und somit die Sendespule ausbilden. Diese wird über die in 2 dargestellte eingewebte flexible elektrische Zuleitung 20 mit der Batterie 22 verbunden, die ebenfalls an der Tragevorrichtung 10 befestigt ist. Hierdurch wird der Sendespule 12 eine elektrische Wechselspannung zugeführt, wodurch die Sendespule 12 ein alternierendes Magnetfeld erzeugt. Im Bereich dieses Magnetfeldes ist die in 1 dargestellte Empfangsspule 14 am Körper 16 des Patienten angeordnet. Eine Konzentration des Magnetfeldes erfolgt durch die ferromagnetische Folie 24, die die Sendespule 12 vorzugsweise vollständig abdeckt und an der von der Empfangsspule 14 weg weisenden Seite der Sendespule 12 angeordnet ist.
-
In 3 sind Ausführungsformen von Tragevorrichtungen 10 gemäß der zweiten unabhängigen Erfindung dargestellt. Hierbei verlaufen die Sendespulen 12 um den Körper 16, insbesondere um den Rumpf des Patienten oder um Körperteile (16a bis 16d). Selbstverständliche ist es ausreichend, zur Energieübertragung eine einzige Sendespule vorzusehen. Im Bauchbereich des Patienten ist in stark vergrößerter Weise mit dem Bezugszeichen 14 eine implantierte Empfangsspule angedeutet, die einen geringeren Durchmesser als die Sendespule 12 aufweist. Bevorzugt kann als implantierte Spule, eine Spule verwendet werden, die eine Komponente umgibt, die ohnehin in der gewünschten Ausrichtung im Körper des Patienten angeordnet ist. Beispielsweise kann es sich um das Motorgehäuse einer implantierten Pumpe handeln, die im Wesentlichen senkrecht, das heißt entlang der Körperlängsachse des Patienten, implantiert ist, sodass die Empfangsspule 14 um dieses Motorgehäuse herum gewickelt werden kann und somit besonders einfach mit der um den des Patienten verlaufenden Sendespule 12 zusammenwirken kann Die Empfangsspule kann ferner um ein Gehäuse anderer im Körper des Patienten implantierter Vorrichtungen gewickelt sein oder in dieses Integriert sein.
