DE102017208069A1 - Device for supplying energy to an implant - Google Patents

Device for supplying energy to an implant Download PDF

Info

Publication number
DE102017208069A1
DE102017208069A1 DE102017208069.8A DE102017208069A DE102017208069A1 DE 102017208069 A1 DE102017208069 A1 DE 102017208069A1 DE 102017208069 A DE102017208069 A DE 102017208069A DE 102017208069 A1 DE102017208069 A1 DE 102017208069A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
implant
magnetic
worn
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102017208069.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Husar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Technische Universitaet Ilmenau
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Technische Universitaet Ilmenau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Technische Universitaet Ilmenau filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102017208069.8A priority Critical patent/DE102017208069A1/en
Priority to PCT/EP2018/062075 priority patent/WO2018206679A1/en
Publication of DE102017208069A1 publication Critical patent/DE102017208069A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/378Electrical supply
    • A61N1/3785Electrical supply generated by biological activity or substance, e.g. body movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/378Electrical supply
    • A61N1/3787Electrical supply from an external energy source
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H04B5/26
    • H04B5/79
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0204Operational features of power management
    • A61B2560/0214Operational features of power management of power generation or supply
    • A61B2560/0219Operational features of power management of power generation or supply of externally powered implanted units
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6868Brain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6869Heart
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/20The network being internal to a load
    • H02J2310/23The load being a medical device, a medical implant, or a life supporting device
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

Abstract

Eine Vorrichtung zur Energieversorgung eines Implantats umfasst ein am Körper getragenes Element sowie Energieübertragungsmittel. Das am Körper getragene Element ist ausgebildet, um bei Expansion und/oder Bewegung elektrische, elektromagnetische und/oder magnetische Energie bereitzustellen. Die Energieübertragungsmittel sind ausgebildet, um auf Basis der elektrischen, elektromagnetischen und/oder magnetischen Energie ein Energiefeld zur Energieversorgung des Implantats zu emittieren.

Figure DE102017208069A1_0000
A device for supplying energy to an implant comprises a body-worn element and energy transfer means. The body-worn member is configured to provide electrical, electromagnetic and / or magnetic energy upon expansion and / or movement. The energy transfer means are designed to emit an energy field for supplying energy to the implant based on the electrical, electromagnetic and / or magnetic energy.
Figure DE102017208069A1_0000

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Energieversorgung eines Implantats oder einer Prothese sowie auf ein entsprechendes Implantat. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Anordnung und Verfahren zur drahtlosen energetischen Versorgung von Implantaten durch Umformung der Atmungsenergie.Embodiments of the present invention relate to a device for supplying energy to an implant or a prosthesis and to a corresponding implant. Preferred embodiments relate to an arrangement and method for the wireless energetic supply of implants by transformation of the respiratory energy.

Die Energieversorgung von Implantaten bzw. Prothesen ist ein stark umforschter Themenbereich. Bisher werden Implantate und Prothesen zum Funktionsersatz in lebenden Organismen durch elektrochemische Energiequellen (Batterien, Akkumulatoren) und/oder Wandler der Energie aus der Umwelt (Licht, Wärme, Bewegung, Strahlung) versorgt.The energy supply of implants or prostheses is a heavily researched topic. So far, implants and prostheses for functional replacement in living organisms by electrochemical energy sources (batteries, accumulators) and / or converters of energy from the environment (light, heat, movement, radiation) supplied.

Batterien werden beispielsweise zur Energieversorgung der Cochlea- oder Retina-Implantate eingesetzt, wobei sowohl die Energieversorgung als auch die Signalübertragung auf einem sehr kurzen Weg induktiv realisiert werden.Batteries are used, for example, for supplying energy to the cochlear or retinal implants, wherein both the power supply and the signal transmission are implemented inductively in a very short way.

In ist ein Stand-der-Technik-Ansatz gezeigt, entsprechend welchem eine Signalübertragung induktiv zwischen einer externen Einheit, hier der Brille 10 zu einem Implantat 12 erfolgt. Die Brille 10 umfasst beispielsweise eine Kamera, während das Implantat 12 beispielsweise ein Intraokularimplantat ist, wobei zur Signalübertragung in dem Ohr eine Empfängereinheit 12e derart angeordnet ist, dass sie im Bereich des Brillenbügels liegt, der als Sender 10s fungiert. Neben dem reinen Signal kann hier auch eine Energieversorgung stattfinden.In a state-of-the-art approach is shown, according to which a signal transmission inductively between an external unit, here the glasses 10 to an implant 12 he follows. The glasses 10 includes, for example, a camera while the implant 12 For example, an intraocular implant, wherein for signal transmission in the ear, a receiver unit 12e is arranged so that it lies in the region of the eyeglass temple, which serves as a transmitter 10s acts. In addition to the pure signal can also take place here a power supply.

Wie aus 2b hervorgeht, ist die Positionierung von dem Sender- und Empfängerpaar hinter dem Ohr nicht nur im Bereich von Intraokularimplantaten, sondern auch für Cochlea-Implantate eine prädestinierte Variante. 2b zeigt ein Cochlea-Implantat 12' mit einer Empfängereinheit 12e', gegenüber welcher ein entsprechender Sender 10s vorgesehen ist. Der Sender 10s gehört zur Außeneinheit 10, die dann auch über den Sender 10s nicht nur die Signalübertragung, sondern auch die Energieversorgung realisiert. Hierzu ist beispielsweise an der Außeneinheit 10 eine Batterie vorgesehen.How out 2 B As can be seen, the positioning of the transmitter and receiver pair behind the ear is a predestined variant not only in the area of intraocular implants, but also for cochlear implants. 2 B shows a cochlear implant 12 'with a receiver unit 12e ', opposite which a corresponding transmitter 10s is provided. The transmitter 10s belongs to the outdoor unit 10 which then also via the transmitter 10s realized not only the signal transmission, but also the power supply. This is for example on the outdoor unit 10 a battery is provided.

Die elektrochemischen Energiequellen sind nur zeitlich begrenzt einsatzfähig. Sie müssen nach dem Verbrauch ihrer Energie entweder ausgetauscht (Batterien in Hörgeräten, CI-Implantaten, Herzschrittmachern) oder nachgeladen werden. Die Wechselhäufigkeit der Batterien/Akkumulatoren ist sehr unterschiedlich. Während sie bei Hörgeräten und Cochlea-Implantaten im Schnitt einen Tageszyklus beträgt, so erreicht sie z. B. bei Herzschrittmachern und implantierbaren Defibrillatoren mehrere Jahre. Vor allem bei den kurzfristig notwendigen Wechseln ist sie für die Betroffenen belastend.The electrochemical energy sources are only temporarily usable. They must either be replaced after the consumption of their energy (batteries in hearing aids, CI implants, cardiac pacemakers) or recharged. The changing frequency of the batteries / accumulators varies greatly. While it is an average of one day cycle for hearing aids and cochlear implants, it reaches z. For example, in cardiac pacemakers and implantable defibrillators several years. Especially with the short-term necessary changes, it is onerous for those affected.

Im Stand der Technik gibt es für Batterien alternative Lösungen: EEM (Energie-Erntemaschine, energy harvester), die nach diversen Umwandlungsprinzipien die aus ihrer Umgebung geerntete Energie in Elektrizität/Magnetismus umwandeln. Für Anwendungen am/im Menschen werden sowohl die vom Menschen selbst produzierten Energien (mechanische, thermische) als auch ihn umgebende Energiequellen (Licht, HF-Felder, Wärme) genutzt. So wird beispielsweise die mechanische Energie vorwiegend durch Verwendung piezoelektrischer Elemente zur Stromversorgung diverser tragbarer Systeme verwendet. Licht und Wärme werden durch Wandler an der Körperoberfläche in Elektrizität umgesetzt, um tragbare Systeme mit Strom zu versorgen, z. B. mobiles EEG-Messsystem (2c).In the prior art there are alternative solutions for batteries: EEM (energy harvester), which convert, according to various conversion principles, the energy harvested from their environment into electricity / magnetism. For applications on / in humans, both the energy produced by humans (mechanical, thermal) and surrounding energy sources (light, RF fields, heat) are used. For example, mechanical energy is primarily used by using piezoelectric elements to power various portable systems. Light and heat are converted into electricity by transducers on the body surface to provide power to portable systems, e.g. B. Mobile EEG Measurement System ( 2c ).

2c zeigt einen weiteren Stand-der-Technik-Ansatz, allerdings nicht im Zusammenhang mit Implantaten, sondern im Zusammenhang mit EEG-Messsystemen. Dieses hier dargestellte EEG-Messsystem 14 wird als Stirnband getragen und umfasst einen thermoelektrischen Wandler zur Stromversorgung des tragbaren EEG-Messsystems. 2c shows another state of the art approach, but not in the context of implants, but in the context of EEG measurement systems. This EEG measuring system shown here 14 is worn as a headband and includes a thermoelectric converter for powering the portable EEG measurement system.

Solche EEM sind mit dem tragbaren sensorischen und/oder motorischen System mit einer stromdurchführenden Leitung verbunden. Auch deswegen ist es nicht immer möglich, ein ansonsten effektiv arbeitendes EEM mit dem zu versorgenden System zu verbinden. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.Such EEMs are connected to the portable sensory and / or motor system with a current carrying lead. This is another reason why it is not always possible to connect an otherwise effective EEM to the system to be supplied. Therefore, there is a need for an improved approach.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, für Implantate am menschlichen Körper verbesserte Energieversorgungswege zu finden.The object of the present invention is to find improved energy supply routes for implants on the human body.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the independent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Vorrichtung zur Energieversorgung eines Implantats mit einem am Körper getragenen Element sowie über Energieübertragungsmitteln. Das am Körper getragene Element kann beispielsweise ein Brustgurt sein und ist dazu ausgebildet, um bei Expansion oder allgemein bei Bewegung elektrische, elektromagnetische oder magnetische Energie bereitzustellen. Die Energieübertragungsmittel sind ausgebildet, um auf Basis der elektrischen, elektromagnetischen oder magnetischen Energie ein Energiefeld, z. B. in Form eines Magnetfelds zur Energieversorgung des Implantats abzustrahlen.Embodiments of the present invention provide a device for powering an implant with a body-worn element and energy transfer means. For example, the body worn member may be a chest strap and is configured to provide electrical, electromagnetic, or magnetic energy upon expansion or generally during movement. The energy transfer means are designed to be based on the electrical, electromagnetic or magnetic energy, an energy field, for. B. in the form of a magnetic field to the energy supply of the implant.

Hierbei sein angemerkt, dass die Energiewandelmittel und die Energieübertragungsmittel auch durch ein und dasselbe Element, wie z. B. ein mechano-magnetisches Element oder einen mechano-magnetischen Faden geformt sein können, der ausgebildet ist, als Reaktion auf eine mechanische Verformung ein Magnetfeld als Energiefeld zu emittieren, aus welchem dann das Implantat mit Energie versorgt wird. Insofern umfasst entsprechend Ausführungsbeispielen das am Körper getragene Element sowohl die Energieerzeugungsmittel als auch die Energieübertragungsmittel.It should be noted that the energy conversion means and the energy transfer means by one and the same element, such as. B. a mechanical-magnetic element or a mechano-magnetic thread, which is designed to emit a magnetic field as an energy field in response to a mechanical deformation, from which then the implant is supplied with energy. In this respect, according to embodiments, the body-worn member includes both the power generating means and the power transmitting means.

Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem am Körper getragenen Element um ein um die Brust getragenes Element, wie z. B. einen Brustgurt, das ausgebildet ist, um die Energie der Atmung in elektrische und/oder magnetische Energie zu wandeln.According to preferred embodiments, the element carried on the body is an element worn around the breast, such as a breast. As a chest belt, which is designed to convert the energy of breathing into electrical and / or magnetic energy.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass erkannt wurde, dass Implantate, wie z. B. Cochlea-Implantate, aber auch Prothesen über am Körper getragene Energie-Harvester versorgt werden können, wenn die insbesondere der Körperbewegung entnommene Energie drahtlose an das Implantate oder die Prothesen übertragen wird. Durch diesen Ansatz entfällt die Notwendigkeit einer zeitlich begrenzt funktionierenden (elektrochemischen) Energiequelle, die ausgetauscht und nachgeladen werden muss. Dadurch entfallen die lästigen und benutzerunfreundlichen periodischen Austausche der Batterie bzw. Nachladevorgänge. Dies ist auch sozialmedizinisch ein wesentlicher Beitrag zur Lebensqualität. Aus wirtschaftlicher Sicht entfallen sämtliche Kosten für relativ teure Energiequellen sowie Personalkosten des oft notwendigen medizinischen bzw. medizintechnischen Personals. Externe Teile eines Implantats (Cochlea-Implantat, Retina-Implantat, Neuronalstimulator) werden überflüssig, so dass das Implantat komplett intrakorporal untergebracht werden kann. Dies stellt technologisch, medizinisch und psychologisch eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar.The core of the present invention is therefore that it has been recognized that implants, such. As cochlear implants, but also prostheses can be powered by worn on the body energy harvester, if the particular body movement extracted energy wirelessly transmitted to the implants or prostheses. This approach eliminates the need for a temporary (electrochemical) energy source that needs to be replaced and recharged. This eliminates the annoying and user-friendly periodic replacement of the battery or recharging. This is also a socio-medical contribution to the quality of life. From an economic point of view, all costs for relatively expensive energy sources as well as personnel costs of the often necessary medical or medical-technical personnel are eliminated. External parts of an implant (cochlear implant, retina implant, neuronal stimulator) become superfluous, so that the implant can be accommodated completely intracorporeally. This represents technologically, medically and psychologically a significant improvement over the prior art.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Variante, bei der in erster Linie elektrische Energie, z. B. durch ein Piezoelement oder ein tribulogisches Element auf Basis der Bewegung bzw. der Expansion bereitgestellt wird. Hierbei kann entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel dann auch noch aufseiten der Energieübertragungsmittel ein Energiewandler vorgesehen sein, der diese elektrische Energie dann in ein Energiefeld, wie z. B. ein elektrisches Feld oder Magnetfeld wandelt. Hierbei werden beispielsweise Induktionsspulen denkbar.Further embodiments relate to a variant in which primarily electrical energy, for. B. is provided by a piezoelectric element or a tribulogical element based on the movement or the expansion. In this case, in accordance with a further embodiment, an energy converter can then also be provided on the side of the energy transmission means, which then converts this electrical energy into an energy field, such as, for example, an energy field. B. converts an electric field or magnetic field. Here, for example, induction coils are conceivable.

Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Energieübertragungsmittel ausgebildet, das Energiefeld fokussiert zu dem Implantat, d. h. bei vorgesehener Trageform des am Körper getragenen Elements zu dem Implantat, z. B. in Richtung des Kopfes, wenn es sich um ein Cochlea- oder ein Retina-Implantat handelt, abzustrahlen. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein Magnetfeld abgestrahlt. Bei diesem Magnetfeld kann entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel die Abstrahlung derart erfolgen, dass sich die Feldlinien durch das Implantat bzw. um das Implantat herum erstrecken.According to a further embodiment, the energy transfer means are formed, the energy field focused to the implant, d. H. when provided support form of the body worn element to the implant, z. B. in the direction of the head, if it is a cochlear or a retina implant to radiate. According to preferred embodiments, a magnetic field is radiated. In accordance with a further exemplary embodiment, the radiation can take place in this magnetic field in such a way that the field lines extend through the implant or around the implant.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Oberbekleidungsstück, wie z. B. ein Hemd oder ein Unterhemd, das die oben erläuterte Vorrichtung integriert hat. Dieses Unterhemd kann beispielsweise aus den oben erläuterten mechano-magnetischen Fäden geformt sein.Another embodiment relates to an outer garment, such. As a shirt or undershirt, which has integrated the above-mentioned device. This undershirt may be formed, for example, from the above-described mechano-magnetic threads.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Implantat, wie z. B. ein Cochlea-Implantat, das Energieempfangsmittel aufweist, wobei die Energieempfangsmittel bei vorgesehener Implantation des Implantats zu dem Brustkorb des menschlichen Körpers ausgerichtet sind. Hier bezieht sich die vorgesehene Implantation auf die entsprechende Orientierung gegenüber dem menschlichen Körper, wie z. B. gegenüber dem Knochen.Another embodiment relates to an implant, such. B. a cochlear implant having energy receiving means, wherein the energy receiving means are aligned with intended implantation of the implant to the ribcage of the human body. Here, the proposed implantation refers to the appropriate orientation with respect to the human body, such. B. against the bone.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein System mit einer entsprechenden Harvester-Vorrichtung sowie dem Implantat. Bei diesem System kann die Harvester-Vorrichtung selbstverständlich in ein Oberbekleidungsstück integriert sein.Another embodiment relates to a system with a corresponding harvester device and the implant. Of course, in this system, the harvester device may be integrated into an outer garment.

Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche definiert. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:

  • 1a eine schematische Darstellung eines am Körper getragenen Energie-Harvesters zur Versorgung eines Implantats gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
  • 1b eine schematische Darstellung eines weiteren am Körper getragenen Energie-Harvesters in einer anderen Implementierung gemäß einem weiteren Basisausführungsbeispiel;
  • 1c eine schematische Darstellung eines am Körper getragenen Energie-Harvesters in Form eines Oberbekleidungsstücks gemäß einem erweiterten Ausführungsbeispiel;
  • 2a-c schematische Darstellungen von Implantaten bzw. allgemein am Körper getragenen Elementen zur Erläuterung von Stand-der-Technik-Ansätzen zur Energieversorgung dieser Elemente.
Further developments are defined by the subclaims. Embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1a a schematic representation of a body-worn energy harvester for supplying an implant according to a basic embodiment;
  • 1b a schematic representation of another body-worn energy harvester in another implementation according to another basic embodiment;
  • 1c a schematic representation of a body-worn energy harvester in the form of an outer garment according to an extended embodiment;
  • 2a-c schematic representations of implants or generally worn on the body elements for explaining state-of-the-art approaches to power these elements.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.Before embodiments of the present invention are explained in detail below, it should be pointed out that elements and structures having the same function have the same reference numerals are provided so that the description of which is mutually applicable or interchangeable.

1a zeigt einen menschlichen Körper 1 eines Patienten, der ein Implantat 12, wie z. B. ein Cochlea-Implantat in seinem Kopf implantiert hat. Der Körper 1 trägt die Vorrichtung 5 zur Energieversorgung des Implantats 12. Die Vorrichtung 5 ist ausgebildet, um mechanische Energie, wie z. B. in Form einer Explosion oder einer Bewegung in elektrische und/oder elektrische Energie zu wandeln und diese drahtlos dem Implantat 12 zur Verfügung zu stellen. 1a shows a human body 1 a patient who has an implant 12 , such as B. implanted a cochlear implant in his head. The body 1 carries the device 5 for the energy supply of the implant 12 , The device 5 is designed to mechanical energy, such. B. in the form of an explosion or a movement in electrical and / or electrical energy and this wireless the implant 12 to provide.

Hierbei werden also sozusagen zwei Funktionen, nämlich das eigentliche Energie-Harvesting sowie die Drahtlosenergieübertragung vereint, wobei die zwei Funktionen entweder durch kombinierte oder separate Mittel realisiert sein können. Das Ausführungsbeispiel aus 1a zeigt den separierten Ansatz.Here, so to speak, two functions, namely the actual energy harvesting and the wireless energy transmission unites, wherein the two functions can be realized either by combined or separate means. The embodiment of 1a shows the separated approach.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus 1a ist die Vorrichtung 5 als Bandage bzw. allgemein als ein am Körper getragenes Element ausgeführt, das hier in den Brustkorb gespannt ist. Die energieerzeugenden Elemente, wie z. B. piezoelektrische Fäden sind mit dem Bezugszeichen 6 versehen, wobei diese mit einer entsprechende Elektronik 8 zur drahtlosen Energieübertragung verbunden sind. Diese Elektronik 8 kann beispielsweise auf der dem Implantat 12 zugewandten Seite angeordnet sein.In the present embodiment 1a is the device 5 designed as a bandage or generally as a body-worn element, which is stretched here in the rib cage. The energy-generating elements, such as. B. piezoelectric filaments are denoted by the reference numeral 6 provided with these with an appropriate electronics 8th connected to the wireless power transmission. This electronics 8th For example, on the implant 12 be arranged facing side.

Wie erläutert, handelt es sich bei der Vorrichtung 5 um ein an der Brust getragenes Element. Insofern ist das Harvesting auf die Atmungstätigkeit, die bei jedem lebenden Organismus sowieso vorhanden ist, ausgelegt. Die Atmungstätigkeit führt zu einer Expansion der Bandage 5, die dann diese Expansionsenergie in elektrische (piezoelektrische, tribologische) oder magnetische Energie wandelt. Mit Hilfe der (elektronischen) Schaltung 8 wird die gewonnene Energie beispielsweise in ein magnetisches Feld bzw. allgemein in ein Energiefeld 7 umgewandelt. Die Feldlinien des spezifisch erzeugten Felds (Magnetfelds) verlaufen so, dass die Implantate 12 oder Prothesen es zur Gewinnung von elektrischen Strom nutzen können, um ihre Funktionalität aufrecht zu erhalten.As explained, the device is 5 around an element worn on the chest. In this respect, harvesting is designed for the respiratory activity that is present in any living organism anyway. The breathing activity leads to an expansion of the bandage 5 , which then converts this expansion energy into electrical (piezoelectric, tribological) or magnetic energy. With the help of the (electronic) circuit 8th For example, the energy gained is converted into a magnetic field or, more generally, into an energy field 7 transformed. The field lines of the specifically generated field (magnetic field) run in such a way that the implants 12 or prostheses can use it to generate electricity to maintain their functionality.

Nachfolgend wird eine mögliche Realisierung entsprechend einem erweiterten Ausführungsbeispiel erläutert. Ein CI (Cochlea-Implantat) 12 soll mit Elektrizität versorgt werden. Bisher geschieht dies über eine Induktionsschleife durch ein extrakorporales System (Sprachprozessor inklusive Batterie an der Ohrmuschel). Man kann stattdessen im Schädel, vorzugsweise im Mittel- oder im Innenohr Induktionsschleifen anbringen, die das vom Energiewandler 5 erzeugte magnetische Feld 7 intern in elektrischen Strom umwandeln und zur Stromversorgung der eigenen Elektronik nutzen. Der Energiewandler selbst kann beispielsweise ein Gurt mit piezoelektrischem Material oder ein Hemd mit eingewebten piezoelektrischen Fäden sein, die die Mechanik des Brustkorbs zur Energieerzeugung nutzen. Im Gurt/Hemd befindet sich eine elektronische Schaltung, die die gewonnene Energie so umwandelt, dass sie über ein magnetisches Feld (Induktion) zum Implantat oder zur Prothese drahtlos übertragen werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer befristet funktionierenden Energiequelle (Batterie) sowie einer Kabelverbindung zwischen Energiewandler und Implantat/Prothese.Hereinafter, a possible implementation according to an extended embodiment will be explained. A CI (cochlear implant) 12 should be supplied with electricity. So far, this is done via an induction loop through an extracorporeal system (speech processor including battery on the auricle). One can instead attach induction loops in the skull, preferably in the middle or inner ear, that of the energy converter 5 generated magnetic field 7 Convert internally into electricity and use it to power your own electronics. The energy converter itself may be, for example, a belt with piezoelectric material or a shirt with woven piezoelectric filaments, which use the mechanics of the chest to generate energy. In the belt / shirt is an electronic circuit that converts the energy gained so that it can be transmitted wirelessly via a magnetic field (induction) to the implant or prosthesis. This eliminates the need for a temporary functioning energy source (battery) and a cable connection between energy converter and implant / prosthesis.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass, auch wenn in den Ausführungsbeispielen aus 1a und piezoelektrischen Feldern ausgegangen worden ist, selbstverständlich auch andere Wandlerelemente eingesetzt werden können. Mehrere Technologien (piezoelektrisch, tribologisch, bewegte Magnete, usw.) können dazu genutzt werden, tragbare Energiewandler zu konstruieren. Diese können die Form eines Gurtes um den Brustkorb haben, sie können aber auch direkt in die sonst standardmäßig getragenen Textilien (Unterhemd, Hemd, Jacke) eingewoben werden. Die zur induktiven Energieübertragung notwendige Elektronik kann mit der heutigen Technologie (CMOS/ASIC, FPGA, Ultra-Low-Power-DSP, etc.) direkt in den Gurt bzw. in die Textilie integriert werden.It should be noted at this point that, even if in the embodiments of 1a and piezoelectric fields has been assumed, of course, other transducer elements can be used. Several technologies (piezoelectric, tribological, moving magnets, etc.) can be used to construct portable energy converters. These may have the shape of a strap around the ribcage, but they can also be woven directly into the otherwise standard worn textiles (undershirt, shirt, jacket). The electronics required for inductive power transmission can be integrated directly into the belt or into the textile with today's technology (CMOS / ASIC, FPGA, ultra low power DSP, etc.).

Bezug nehmend auf 1b wird der integrierte Ansatz der Vorrichtung 5' erläutert. Die Vorrichtung 5' umfasst hier sogenannte „mechano-magnetische Fäden“ 6' bzw. allgemein mechano-magnetische Elemente 6' zur Energiegewinnung. Diese sind ausgebildet, um z. B. bei Expansion oder allgemein bei Bewegung, direkt die mechanische Energie geharvest, um ein Energiefeld, wie z. B. ein Magnetfeld zu erzeugen, um das Implantat 12 des Patienten 1 mit Energie zu versorgen.Referring to 1b becomes the integrated approach of the device 5 ' explained. The device 5 ' here comprises so-called "mechano-magnetic threads" 6 'or generally mechano-magnetic elements 6 ' for energy production. These are designed to z. B. during expansion or generally during movement, geharvest directly the mechanical energy to an energy field such. B. to generate a magnetic field to the implant 12 of the patient 1 to provide energy.

Dadurch würden die sonst für die Elektrizität notwendige Elektronik und daher auch der aufzubringende Energiebedarf überflüssig werden. Die mechano-magnetischen Fäden würden das benötigte Magnetfeld selbst erzeugen, wären daher aus Sicht des energetischen und technologischen Wirkungsgrads die optimale Variante.This would make the otherwise necessary for the electricity electronics and therefore also the applied energy needs become redundant. The mechano-magnetic filaments would generate the required magnetic field itself, therefore, from the viewpoint of energy and technological efficiency would be the optimal variant.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die geharveste Energie induktiv zu dem Implantat 12 übertragbar. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist es nicht zwingend erforderlich, dass ein Implantat 12 mit der Energie versorgt wird, sondern allgemein auch ein tragbares System, wie z. B. ein EEG-System mit dieser Energie betrieben werden kann.In this embodiment, the most hardened energy becomes inductive to the implant 12 transferable. According to further embodiments, it is not absolutely necessary that an implant 12 is supplied with energy, but also generally a portable system, such. B. an EEG system can be operated with this energy.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf das Implantat 12, bei diesem ist das Energieempfangselement, wie z. B. die Induktionsspule derart angeordnet, dass sie das Energiefeld 7 optimal empfangen kann. Hierzu ist dieses zu den Mitteln zur Energieübertragung 8 bzw. im Falle des Ausführungsbeispiels aus 1b zu der Vorrichtung 5' ausgerichtet. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Vorrichtung 5 bzw. 5' entsprechend getragen wird, d. h. also bei obigen Ausführungsbeispielen um die Brust. Weiter wird davon ausgegangen, dass das Implantat entsprechend bestimmten Vorgaben in den menschlichen Körper 1 implantiert wird, z. B. immer mit der einen Seite am Knochen anliegt, so dass die Ausrichtung im Körper 1 bekannt ist. Von einer anderen Seite betrachtet, heißt das also, dass die Energieempfangsmittel des Implantats 12 so in Bezug auf eine Referenzfläche des Implantats 12 angeordnet sind, dass wenn die Referenzfläche korrekt gegenüber dem Körper 1 angeordnet wird, die Energieempfangsmittel auf Energieübertragungsmittel 8 oder 8' ausgerichtet sind. Another embodiment relates to the implant 12 , in this is the energy receiving element, such. B. the induction coil arranged such that it is the energy field 7 can receive optimal. For this purpose, this is the means for energy transfer 8th or in the case of the embodiment 1b to the device 5 ' aligned. It is assumed that the device 5 respectively. 5 ' is worn accordingly, ie in the above embodiments around the chest. Next it is assumed that the implant according to certain specifications in the human body 1 is implanted, for. B. always rests with one side of the bone, so that the alignment in the body 1 is known. Seen from another side, that means that the energy receiving means of the implant 12 so in relation to a reference surface of the implant 12 are arranged so that when the reference surface is correct to the body 1 is arranged, the energy receiving means to energy transfer means 8th or 8th' are aligned.

1c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung, nämlich die Vorrichtung 5". Hierbei handelt es sich um ein Oberbekleidungselement, das aus entsprechenden piezoelektrischen oder mechano-magnetischen Fäden geformt ist, so dass das Oberbekleidungsstück die Aufgabe des Energie-Harvestings ausgehend von einer Bewegung des Körpers 1 sowie die Energieübertragung vornehmen kann. Hierbei kann optionaler Weise auch eine mit der Elektronik 8 vergleichbare Elektronik vorgesehen sein (nicht dargestellt). 1c shows a further embodiment of the device, namely the device 5 ' , This is an outerwear element formed from respective piezoelectric or mechano-magnetic filaments, so that the outer garment performs the task of energy harvesting from movement of the body 1 as well as the energy transfer can make. Optionally, this can also be one with the electronics 8th be provided comparable electronics (not shown).

Zu der oben dargestellten Oberbekleidung (T-Shirt, Unterhemd) sei angemerkt, dass auch andere Bekleidungsstücke oder auch allgemein ein Gurt, der z. B. an dem Oberarm getragen wird, möglich wäre. Das Oberbekleidungsstück ist nur deshalb prädestiniert, da es im Regelfall, z. B. durch die Atmung stetig bewegt wird und so nicht Energie zwischengepuffert werden muss. Des Weiteren ist das Oberbekleidungselement im Hinblick auf die Entfernung im Regelfall von den zu versorgenden Implantaten (Cochlea-Implantat oder Retina-Implantat im Kopf oder Herzschrittmacher im Brustbereich) nicht so weit entfernt, dass dennoch eine effiziente Energieübertragung des Energiefelds möglich sein sollte.For the outerwear (T-shirt, undershirt) shown above, it should be noted that other clothing or also generally a belt, the z. B. is worn on the upper arm, would be possible. The outerwear piece is predestined only because it is usually, for. B. is constantly moved by breathing and so energy does not need to be buffered. Furthermore, in terms of removal, the outerwear element is generally not so far away from the implants to be treated (cochlear implant or retina implant in the head or pacemaker in the chest region) that efficient energy transmission of the energy field should still be possible.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich darauf, dass das Implantat oder die Energie-Harvesting-Vorrichtung Mittel zur Energiezwischenspeicherung aufweist, für den Fall, dass hier kurzzeitig keine Energie vorhanden ist oder dass das entsprechende Kleidungsstück ausgezogen werden soll. Dies ist insbesondere wichtig bei Implantaten zur Lebenserhaltung (Herzschrittmacher).Further exemplary embodiments relate to the fact that the implant or the energy harvesting device has means for energy buffering in the event that there is no energy for a short time or that the corresponding item of clothing is to be pulled out. This is especially important for implants for life support (pacemaker).

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein System umfassend ein zu versorgendes Element, wie z. B. ein Implantat oder eine Prothese in Kombination mit einer energieerzeugenden Vorrichtung, wie sie in den Ausführungsbeispielen der 1a-c dargestellt ist.Another embodiment relates to a system comprising an element to be supplied, such. As an implant or a prosthesis in combination with an energy-generating device, as in the embodiments of the 1a-c is shown.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieversorgung eines Implantats oder einer Prothese. Das Verfahren umfasst die Schritte: Energiewandlung einer mechanischen Energie bzw. einer Expansion oder Bewegung sowie der drahtlosen Energieübertragung, z. B. mittels eines Magnetfelds. Dieses Verfahren weist auch die Zwischenschritte der zwischengelagerten Energiewandlungen (mechanisch in elektrisch und elektrisch in magnetisch) auf.Another embodiment relates to a method for supplying energy to an implant or a prosthesis. The method comprises the steps: energy conversion of a mechanical energy or an expansion or movement and the wireless energy transfer, z. B. by means of a magnetic field. This method also includes the intermediate steps of the intermediate energy transformations (mechanical in electrical and electrical in magnetic).

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be done for example electronically or optically. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. For example, the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

Claims (15)

Vorrichtung (5, 5') zur Energieversorgung eines Implantats (12) oder einer Prothese, mit folgenden Merkmalen: einem am Körper getragenen Element (5, 5'), das ausgebildet ist, um bei Expansion und/oder Bewegung elektrische, elektromagnetische und/oder magnetische Energie bereitzustellen; Energieübertragungsmitteln (5', 8), die ausgebildet sind, um auf Basis der elektrischen, elektromagnetischen und/oder magnetischen Energie ein Energiefeld (7) zur Energieversorgung des Implantats (12) zu emittieren.Device (5, 5 ') for supplying energy to an implant (12) or a prosthesis, having the following features: a body-worn member (5, 5 ') configured to provide electrical, electromagnetic and / or magnetic energy upon expansion and / or movement; Energy transmission means (5 ', 8), which are designed to emit an energy field (7) for supplying energy to the implant (12) on the basis of the electrical, electromagnetic and / or magnetic energy. Vorrichtung (5, 5') gemäß Anspruch 1, wobei das am Körper getragene Element (5, 5') einen Brustgurt umfasst und/oder ausgebildet ist, um an der Brust eines menschlichen Körpers getragen zu werden.Device (5, 5 ') according to Claim 1 wherein the body-worn member (5, 5 ') comprises a chest strap and / or is adapted to be worn on the chest of a human body. Vorrichtung (5, 5') gemäß Anspruch 2, wobei das am Körper getragene Element (5, 5') ausgebildet ist, um ausgehend von einer Atembewegung die Expansion zu erfahren. Device (5, 5 ') according to Claim 2 wherein the body-worn member (5, 5 ') is adapted to experience expansion from a respiratory motion. Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das am Körper getragene Element (5, 5') zumindest ein mechano-magnetisches Element umfasst.Device (5, 5 ') according to one of the preceding claims, wherein the body-worn element (5, 5') comprises at least one mechano-magnetic element. Vorrichtung (5, 5') gemäß Anspruch 4, wobei das zumindest eine mechanoelektrische Element ein mechano-magnetischer Faden (6, 6') ist.Device (5, 5 ') according to Claim 4 wherein the at least one mechanoelectric element is a mechano-magnetic thread (6, 6 '). Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Energieübertragungsmittel (5', 8) einen Energiewandler umfassen, der ausgebildet ist, um auf Basis der elektrischen Energie das Energiefeld (7) bereitzustellen.Device (5, 5 ') according to one of Claims 1 to 3 wherein the energy transfer means (5 ', 8) comprise an energy converter configured to provide the energy field (7) based on the electrical energy. Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6, wobei das am Körper getragene Element (5, 5') ein Piezoelement oder tribologisches Element umfasst.Device (5, 5 ') according to one of Claims 1 to 3 and 6 wherein the body-worn member (5, 5 ') comprises a piezo element or tribological element. Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Energieübertragungsmittel (5', 8) ausgebildet sind, das Energiefeld (7) fokussiert zu dem Implantat (12) abzustrahlen.Device (5, 5 ') according to one of the preceding claims, wherein the energy transmission means (5', 8) are designed to radiate the energy field (7) focused to the implant (12). Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Energie durch ein Magnetfeld als Energiefeld (7) übertragbar ist.Device (5, 5 ') according to one of the preceding claims, wherein the energy can be transmitted by a magnetic field as an energy field (7). Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Energie derart abgestrahlt wird, dass die Feldlinien durch das Implantat (12) oder um das Implantat (12) herum verlaufen.Device (5, 5 ') according to one of the preceding claims, wherein the energy is radiated such that the field lines extend through the implant (12) or around the implant (12). Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (5, 5') die Form eines Brustgurts hat.Device (5, 5 ') according to one of the preceding claims, wherein the device (5, 5') has the shape of a chest belt. Oberbekleidung mit einer Vorrichtung (5, 5') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.Outer clothing with a device (5, 5 ') according to one of Claims 1 to 10 , Implantat (12) für einen menschlichen Körper mit einem Energieempfangselement, das ausgebildet ist, magnetische Energie zu empfangen, wobei das Energieempfangselement bei vorgesehener Implantation in Richtung zu dem Brustkorb des menschlichen Körpers ausgerichtet ist.A human body implant (12) having a energy receiving element configured to receive magnetic energy, wherein the energy receiving element is oriented toward the thorax of the human body when implanted. Implantat (12) gemäß Anspruch 13, wobei die vorgesehene Implantation durch eine Orientierung des Implantats (12) gegenüber dem menschlichen Körper definiert ist.Implant (12) according to Claim 13 wherein the intended implantation is defined by an orientation of the implant (12) relative to the human body. System mit einer Vorrichtung (5, 5') nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder einer Oberbekleidung nach Anspruch 12 sowie einem Implantat (12) gemäß Anspruch 13 oder 14.System with a device (5, 5 ') according to one of Claims 1 to 11 or an outerwear Claim 12 and an implant (12) according to Claim 13 or 14 ,
DE102017208069.8A 2017-05-12 2017-05-12 Device for supplying energy to an implant Ceased DE102017208069A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017208069.8A DE102017208069A1 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Device for supplying energy to an implant
PCT/EP2018/062075 WO2018206679A1 (en) 2017-05-12 2018-05-09 Device for the energy supply of an implant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017208069.8A DE102017208069A1 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Device for supplying energy to an implant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017208069A1 true DE102017208069A1 (en) 2018-11-15

Family

ID=62186420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017208069.8A Ceased DE102017208069A1 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Device for supplying energy to an implant

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017208069A1 (en)
WO (1) WO2018206679A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009001042A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Biotronik Crm Patent Ag Active medical implant
US20120277520A1 (en) * 2009-10-16 2012-11-01 University Of Rochester Transcutaneous magnetic energy transfer device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4245640A (en) * 1977-10-07 1981-01-20 Hunt Robert J Chest motion electricity generating device
DE102004047650B3 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 W.L. Gore & Associates Gmbh Garment with inductive coupler and inductive garment interface
US7424325B2 (en) * 2005-04-04 2008-09-09 Levente Lajos Koller Piezoelectrically stimulated article
DE102012200912B4 (en) * 2012-01-23 2015-05-07 Dualis Medtech Gmbh Carrying device for carrying a transmitting coil
US10263494B2 (en) * 2015-08-27 2019-04-16 Spencer Composites Corporation Device for converting kinetic energy to electrical energy
CN105186656A (en) * 2015-08-31 2015-12-23 京东方科技集团股份有限公司 Wearable power generation device, wearable clothes capable of power generation and power generation method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009001042A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Biotronik Crm Patent Ag Active medical implant
US20120277520A1 (en) * 2009-10-16 2012-11-01 University Of Rochester Transcutaneous magnetic energy transfer device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018206679A1 (en) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10018334C1 (en) At least partially implantable system for the rehabilitation of a hearing impairment
EP1915115B2 (en) Extraocular epiretinal implant
EP1843814B1 (en) Device for the transdermal stimulation of a nerve of the human body
DE102006023824B4 (en) Device for the transcutaneous application of a stimulus or for transcutaneous detection of a parameter
WO2010057998A1 (en) Mobile device for transcranial auto-stimulation and method for controlling and regulating the device
EP1181952A2 (en) Implantable medical device having a sealed housing
DE3617118A1 (en) IMPLANTABLE ELECTROMAGNETIC EARRING AID
DE19837913A1 (en) Implantable device with a charging current feed arrangement having a receiving coil
WO2019229587A1 (en) Stimulation device and prosthesis device comprising at least one stimulation device for stimulating nerve cell ends and use of a vibration generator for stimulating nerve cell ends in a vibration-decoupled manner
DE102012200912B4 (en) Carrying device for carrying a transmitting coil
EP3824950A1 (en) Electronic pacemaker
EP2962726B1 (en) System for excitation of phantom sensations
DE112013001957B4 (en) Eye implant device and updating system for the same
DE102017208069A1 (en) Device for supplying energy to an implant
CN103561812B (en) There is the vestibular implant system of low battery alert
CN106362284B (en) A kind of full implantation hybrid power supply artificial cochlea system
DE19617102A1 (en) Electronic energy supply method e.g. for pacemaker
DE102011009528B4 (en) Device for transcutaneous stimulation of a nerve of the human body
DD246031A1 (en) HEADBAND FOR SYNCHRONIZING THE ENDOGENOUS PACEMAKER STRUCTURES OF THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM
CN202637246U (en) Eye implanting device and updating system of same
DE202019100590U1 (en) Implantable brain-machine interface
CN109731219A (en) A kind of implanted scs device and method of adjustment
CN108434598A (en) Head-hoop artificial cochlea
DE102015103446B3 (en) Implantable device for electrical data and energy transmission
DE102018117204A1 (en) Long-range wireless charge optimization structure for implantable medical devices

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final