DE60133054T2

DE60133054T2 - Batterieladesteuerung für ein implantierbares Gerät

Info

Publication number: DE60133054T2
Application number: DE60133054T
Authority: DE
Inventors: Nathan A. Andover TORGERSON; James E. New Hope Riekels
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: US7167756B1; US20100234921A1; ATE423596T1; US9492675B2; US20110077720A1; US7865245B2; EP1283732B1; DE60137761D1; US20150157869A1; WO2001083029A1; EP1598092A3; EP1598092B1; EP1283732A1; DE60133054D1; EP1598092A2; US8989869B2; JP2003531699A

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf implantierbare medizinische Vorrichtungen, und genauer auf ein Batteriewiederaufladesystem bzw. -aufladesytem für implantierbare medizinische Vorrichtungen.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Die Medizingeräteindustrie produziert eine große Vielfalt elektronischer und mechanischer Vorrichtungen zum Behandeln medizinischer Zustände bzw. Krankheiten bei Patienten. In Abhängigkeit von der Krankheit können medizinische Geräte chirurgisch implantiert oder extern mit dem Patienten, der die Behandlung empfängt, verbunden werden. Ärzte benutzen medizinische Vorrichtungen alleine oder in Kombination mit Medikamententherapien, um Krankheiten bei Patienten zu behandeln. Für einige Krankheiten stellen medizinische Vorrichtungen die beste, und manchmal die einzige Therapie dar, um ein Individuum zu einem gesünderen Zustand und einem erfüllteren Leben zurückzubringen.
Implantierbare medizinische Vorrichtungen werden heutzutage allgemein benutzt, um Patienten, die an unterschiedlichen Krankheiten leiden, zu behandeln. Implantierbare medizinische Vorrichtungen können benutzt werden, um eine beliebige Anzahl von Krankheiten wie Schmerzen, Inkontinenz, Bewegungsstörungen wie Epilepsie und Parkinson sowie Schlafapnoe zu behandeln. Zusätzliche Therapien erscheinen vielversprechend, um eine Vielzahl physiologischer, psychologischer und emotioneller Störungen zu behandeln. Mit einer zunehmenden Anzahl an Therapien mit implantierbaren medizinischen Vorrichtungen zugenommen hat, wurden höhere Anforderungen an die implantierbare medizinische Vorrichtung gestellt.
Eine Art implantierbarer medizinischer Vorrichtung ist ein Implantierbarer Neurostimulator (INS). Der INS liefert über eine elektrische Leitung milde elektrische Impulse an Nervengewebe. Die Neurostimulation richtet sich auf ein gewünschtes Nervengewebe, um das betreffende Leiden zu behandeln. Zum Beispiel können im Falle von Schmerzen elektrische Impulse (die in Form eines Kribbels wahrgenommen werden) so ausgerichtet werden, dass sie die spezifischen Orte, an denen der Patient Schmerzen empfindet, abdecken. Neurostimulation kann Patienten eine effektive Schmerzlinderung liefern und kann die Erforderlichkeit wiederholter chirurgischer Eingriffe und die Erforderlichkeit von Schmerzmittelgaben reduzieren oder eliminieren.
Implantierbare medizinische Vorrichtungen wie Neurostimulationssysteme können teilweise implantierbar sein, wobei eine Batteriequelle außerhalb des Patientenkörpers getragen wird. Dieses System erfordert eine Spule und/oder Antenne, die auf der Haut des Patienten über dem Ort des Empfängers getragen wird, um Energie und/oder Steuerung einer implantierbaren Vorrichtung zur Verfügung zu stellen. Üblicherweise ist das medizinische Gerät vollimplantierbar, wobei die Batterie Teil der implantierba ren Vorrichtung ist. Der Arzt und der Patient können das implantierte System mit einer externen Programmiereinheit steuern. Derartige vollimplantierbare Systeme umfassen beispielsweise den Neurostimulator der Marke Itrel^® 3, wie er von Medtronic, Inc., Minneapolis, Minnesota, verkauft wird.
Im Falle eines INS beinhaltet das System beispielsweise üblicherweise einen implantierbaren Neurostimulator (INS) (auch bekannt als implantierbarer Pulsgenerator (IPG)), externe Programmiereinheit(en) und elektrische Leitung(en). Der INS ist typischerweise in der Nähe des Abdomens des Patienten implantiert. Die Leitung ist ein feiner medizinischer Draht mit einer speziellen Isolierung. Er wurde in Nähe des Rückenmarks durch eine Nadel implantiert und beinhaltet einen Satz Elektroden (feine elektrische Kontakte), durch die eine Elektrostimulation an das Rückenmark abgegeben wird. Die Leitung ist an den INS mittels eines implantierten Verlängerungskabels angeschlossen. Der INS kann durch eine interne Quelle wie eine Batterie oder durch eine externe Quelle wie etwa einen Radiofrequenztransmitter betrieben werden. Der INS beinhaltet eine Elektronik, um genaue elektrische Pulse an das Rückenmark, das Gehirn oder an Nervengewebe zu senden, um so die erwünschte Behandlungstherapie zur Verfügung zu stellen. Die externe Programmiereinheit ist eine Handheld-Vorrichtung, die es dem Arzt oder Patienten erlaubt, die Stimulationstherapie, die durch den INS abgegeben wird, zu optimieren. Die externe Programmiereinheit kommuniziert mit dem INS durch Radiowellen.
Bei vollimplantierbaren Systemen ist es wünschenswert, die implantierbare Batteriequelle effektiv und wirksam wiederaufzuladen. Eine dieser Techniken ist die Benutzung einer regenerierbaren, hochkapazitiven Energiequelle wie z. B. in US-Patent Nr. 5,807,397 offenbart. Derartige kapazitive Energiequellen erfordern eine häufige Regeneration, und zwar auf Tages- oder einer anderen periodischen Basis durch eine externe, HF-gekoppelte Vorrichtung. Diese häufige Regeneration der kapazitiven Energiequelle führt jedoch zu einer Reihe von Nachteilen, wie etwa der häufigen und wiederholten Erforderlichkeit einer externen, HF-verbundenen Vorrichtung, um die kapazitive Energieversorgung zu regenerieren, und der Lästigkeit einer häufigen Regeneration der kapazitiven Energiequelle.
Eine Alternative zu derartigen wiederaufladbaren Energiequellen ist eine wiederaufladbare Batterie, wie etwa eine Lithiumionenbatterie. Die wiederaufladbare Batterie bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber der kapazitiven Energiequelle, unter anderem (1) weniger häufigeres Regenerieren und (2) eine geringere Größe und ein kleineres Gewicht. Jeder dieser Vorteile verbessert die Lebensqualität des Patienten. In diesem Zusammenhang offenbart das US-Patent Nr. 5,991,665 ein Energietransfersystem zum Übertragen von Energie an eine implantierbare medizinische Vorrichtung.
Ein temperaturkontrolliertes Wiederaufladesystem für eine implantierbare Vorrichtung ist aus der EP-A-0 619 123 bekannt. Während die Batterie wiederaufgeladen wird, wird die Temperatur der Batterie oder der Platine überwacht, und eine elektrische Ladung wird entsprechend bereitgestellt.
Obwohl die wiederaufladbare Batterie bestimmte Vorteile gegenüber der kapazitiven Energiequelle bietet, muss während des Wiederaufladungsprozesses Sorgfalt aufgewandt werden, um die Speicherkapazität und die Wirksamkeit der Batterie zu bewahren. Beispielsweise kann eine Beladung der Batterie bei zu hoher Spannung die Batterie beschädigen. In ähnlicher Weise kann ein zu hoher Ladestrom für die Batterie schädlich sein. Schäden können sich auch daraus ergeben, dass die Temperatur des INS während der Wiederaufladung signifikant ansteigt. Schäden an der Batterie führen zu reduzierter Wirksamkeit und erfordern hierdurch häufigeres Wiederaufladen und sogar im Endeffekt einen Austausch der Batterie (durch chirurgisches Explantieren des INS). Auf der einen Seite ist es nicht wünschenswert, die Batterie zu überhitzen und zu beschädigen, wenn sie zu schnell aufgeladen wird. Auf der anderen Seite ist es jedoch wünschenswert, die Batterie effizient zu beladen, um die Beladungszeit zu verkürzen und damit die Lebensqualität des Patienten zu verbessern.
Es ist dementsprechend wünschenswert, ein Wiederauflademanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung bereitzustellen, das die Wirksamkeit der Batterie während der Wiederaufladung bewahrt und gleichzeitig eine effiziente Wiederaufladung der Batterie bereitstellt.
In einer bevorzugten Form weist das Wiederauflademanagementsystem bzw. -verwaltungssystem für eine implantierba re medizinische Vorrichtung eine wiederaufladbare Energie- bzw. Stromquelle wie etwa eine Lithiumionenbatterie, eine Wiederaufladespule, die der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zugeordnet ist, und die in der Lage ist, über Telemetrie magnetische Wiederaufladeenergie von einer externen Vorrichtung zu empfangen, einen Wiederaufladeregulator, der die magnetische Wiederaufladeenergie von der Wiederaufladungsspule empfängt, und die Wiederaufladungsenergie an die wiederaufladbare Energiequelle abgibt, eine Wiederauflademessvorrichtung, die zumindest einen Wiederaufladungsparameter überwacht, und eine Wiederaufladungsregulierungssteuereinheit um die Wiederaufladungsenergie, die an die Energiequelle abgegeben wird in Reaktion auf die Wiederaufladungsmessvorrichtung zu regulieren, auf. Die Wiederaufladungsmessvorrichtung misst Spannungs- und Strompegel, die durch die externe Quelle zur Verfügung gestellt werden, Spannungs- und Strompegel, die an die Energiequelle abgegeben werden, und den Energiepegel der Energiequelle. Diese Messwerte werden an die Wiederaufladeregulierungssteuereinheit abgegeben, um die Energie die an die Energiequelle abgegeben wird zu steuern und somit sicherzustellen, dass die Energiequelle mit sicheren Pegeln wiederaufgeladen wird. Die Temperatur der implantierbaren medizinischen Vorrichtung wird ebenfalls überwacht. Das Wiederauflademanagementsystem kann ferner eine Überspannungsschutzplatine aufweisen, um die Wiederaufladeenergie, die an den Wiederaufladeregulator von der Wiederaufladespule abgegeben wird, zu begrenzen, sowie einen Gleichrichter, um die Wiederaufladeenergie von der Wiederaufladesspule zu konvertieren.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Wiederauflademanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung zur Verfügung die eine äußere Abschirmung beinhaltet, die in Kombination aufweist:
eine wiederaufladbare Stromquelle, die der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zugeordnet ist;
eine Wiederaufladespule, die der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zugeordnet ist und über Telemetrie Wiederaufladeenergie von einer externen Vorrichtung empfangen kann; und
einen Wiederaufladeregulator, der die Wiederaufladeenergie von der Wiederaufladespule empfangen und für die wiederaufladbare Stromquelle bereitstellen kann;
eine Wiederauflade-Messvorrichtung, die wenigstens einen Wiederaufladeparameter überwachen kann, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Temperatur der Wiederaufladespule und einer Temperatur der äußeren Abschirmung besteht; und
eine Wiederaufladeregulierungs-Steuereinheit zum Regulieren der Wiederaufladeenergie, die in Reaktion auf die Wiederauflade-Messvorrichtung an die Stromquelle abgegeben wird.
Die vorliegende Erfindung kann in jeder beliebigen Anzahl implantierbarer medizinischer Vorrichtungen implementiert sein, die eine eigenständige wiederaufladbare Energiequelle beinhalten, darunter, aber nicht ausschließlich, ein implantierbarer Signalgenerator, eine implantierbare Medikamentenpumpe, ein Herzschrittmacher, ein Defibrilla tor, ein Kochlearimplantat und eine implantierbare Diagnosevorrichtung.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht eine implantierbare medizinische Vorrichtung entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie im menschlichen Körper implantiert ist;
2A–2D veranschaulichen Orte, an denen die implantierbare medizinische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusätzlich zum dem Ort, der in 1 gezeigt ist, im menschlichen Körper implantiert sein kann;
3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt ein allgemeines Bedienungsablaufschema des INS 14 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein schematisches Blockdiagramm des Wiederauflademoduls entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Ablaufschema, das die Funktion des Wiederauflademoduls 310 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung ist ein Batteriewiederauflademanagementsystem und ein Verfahren für eine implantierbare medizinische Vorrichtung. Das Wiederauflademanagementsystem reguliert die Wiederaufladeenergie, die an die Batterie während der Wiederaufladung bereitgestellt wird durch Begrenzung des Stromflusses in die Batterie, wodurch gewährleistet wird, dass die Batterie nicht überladen, eine minimale und eine maximale Eingangsspannung während des Beladens sichergestellt, und die implantierbare medizinische Vorrichtung nicht überhitzt wird. In der bevorzugten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung innerhalb eines implantierbaren Neurostimulators implementiert, jedoch werden Fachleute erkennen, dass die vorliegende Erfindung allgemein in jeder implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit einer implantierbaren, wiederaufladbaren Batterie implementiert werden kann, darunter, aber nicht abschließend, eine implantierbare Medikamentenabgabevorrichtung, implantierbare Vorrichtungen, die eine Stimulation und eine Medikamentenabgabe bereitstellen, Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Kochlearimplantate, und implantierbare Diagnosevorrichtungen zum Bestimmen von Körperfunktion bestimmter Organe, wie etwa des Gehirns oder des Herzens.
1 zeigt die allgemeine Umgebung einer medizinischen Vorrichtung 14 vom Typ eines implantierbaren Neurostimulators (INS) entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Neurostimulationssystem weist im allgemeinen einen INS 14, eine Leitung 12, eine Leitungsverlängerung 20, einen externen Neurostimulator (ENS) 25, eine Ärzteprogrammiervorrichtung 30, und eine Patientenprogrammiervorrichtung 35 auf. Der INS 13 ist vorzugsweise ein modifizierter implantierbarer Pulsgenerator, wie er von Medtronic, Inc., erhältlich sein wird, mit Vorkehrungen für mehrere Pulse, die entweder simultan oder zeitverschoben gegeneinander auftreten und die unabhängig variierende Amplituden und Pulsbreiten besitzen. Der INS 14 beinhaltet eine Energiequelle 315 und eine Elektronik zum Senden exakter elektrischer Impulse an das Rückenmark, das Gehirn, oder an Nervengewebe, um die gewünschte Behandlungstherapie bereitzustellen. Es ist bevorzugt, dass der INS 14 eine elektrische Stimulation durch Impulse bereitstellt, wenngleich andere Formen der Stimulation ebenso benutzt werden können, wie etwa eine kontinuierliche elektrische Stimulation.
Leitung 12 ist ein feiner medizinischer Draht mit spezieller Isolierung. Leitung 12 beinhaltet eine oder mehrere isolierte elektrische Leiter mit einem Verbinder am proximalen Ende und elektrischen Kontakten am distalen Ende. Bestimmte Leitungen sind dafür eingerichtet, in einen Patienten perkutan insertiert bzw. eingefügt zu werden, wie beispielsweise das Modell 3487 A Pisces-Quad^®, eine Leitung, wie sie von Medtronic, Inc., Minneapolis, Minnesota verfügbar ist, einige Leitungen sind dafür eingerichtet, chirurgisch implantiert zu werden, wie etwa das Modell 3998 Specify^®, eine Leitung, wie sie ebenfalls von Medtronic erhältlich ist. Leitung 12 kann auch ein Paddel mit einer Mehrzahl von Elektroden sein, darunter beispielsweise ein Medtronic-Paddel mit der Modellnummer 3587 A. In wieder einer anderen Ausführungsform kann die Leitung 12 elektrische Stimulation und auch eine Medikamenteninfusion bereitstellen. Fachleute werden erkennen, dass jede Spielart von Leitungen benutzt werden kann, um die vorliegende Erfindung auszuführen.
Leitung 12 wird zum Stimulieren einer bestimmten Stelle des Rückenmarks oder des Gehirns implantiert und positioniert. Alternativ dazu kann Leitung 12 entlang eines peripheren Nervs oder neben Nervengewebeganglien, wie etwa der Sympathikuskette, positioniert werden, oder es kann zum Stimulieren von Muskelgewebe positioniert werden. Leitung 12 beinhaltet eine oder mehrere Elektroden (kleine elektrische Kontakte), durch die elektrische Stimulation vom INS 12 an das Zielnervengewebe abgegeben wird. Wenn das Rückenmark stimuliert werden soll, kann Leitung 12 Elektroden aufweisen, die epidural, intrathekal, oder im Rückenmark selbst plaziert sind. Eine effektive Rückenmarksstimulation kann durch jede dieser Leitungsanordnungen erreicht werden.
Wenngleich der Leitungsverbinder direkt an den INS 14 angeschlossen sein kann, wird der Leitungsverbinder typischerweise an eine Leitungsverlängerung 20 angeschlossen, die entweder temporär zur Benutzung mit einem ENS 25 oder permanent für Benutzung mit einem INS 14 sein kann. Ein Beispiel für die Leitungsverlängerung 20 ist Modell 7495, wie es von Medtronic erhältlich ist.
Der ENS 25 arbeitet ähnlich dem INS 14, aber ist nicht für die Implantation eingerichtet. Der ENS 25 wird benutzt, um die Wirksamkeit der Stimulationstherapie für den Patienten zu testen, bevor der INS 14 chirurgisch implantiert wird. Ein Beispiel für einen ENS 25 ist ein Screener, Modell 3625, wie er von Medtronic erhältlich ist.
Die Ärzteprogrammiereinrichtung 30, auch bekannt als Konsolenprogrammiereinrichtung, benutzt Telemetrie um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, so dass ein Arzt die Patiententherapie, wie sie im INS 14 gespeichert ist, programmieren und managen kann, sowie um das INS-System des Patienten zu troubleshooten. Ein Beispiel für eine Ärzteprogrammiereinrichtung 30 ist eine Konsolenprogrammiereinrichtung, Modell 7432, wie sie von Medtronic erhältlich ist. Die Patientenprogrammiereinrichtung 35 benutzt ebenfalls Telemetrie, um mit dem INS 14 zu kommunizieren, so dass der Patient bestimmte Aspekte seiner Therapie, wie sie vom Arzt definiert werden, handhaben bzw. managen kann. Ein Beispiel für eine Patientenprogrammiereinrichtung 35 stellt das Modell 7434 Itrel^® 3 EZ dar, eine Patientenprogrammiereinrichtung, wie sie von Medtronic erhältlich ist.
Fachleute werden erkennen, dass eine beliebige Anzahl externer Programmiereinheiten, Leitungen, Leitungsverlängerungen und INSen benutzt werden kann, um die vorliegende Erfindung auszuführen.
Die Implantation eines implantierbaren Neurostimulators (INS) beginnt üblicherweise mit einer Implantation wenigstens einer Stimulationsleitung 12, üblicherweise während der Patient einer Lokalanästhesie ausgesetzt ist. Leitung 12 kann entweder perkutan oder chirurgisch implantiert werden. Sobald die Leitung 12 implantiert und positioniert ist, wird das distale Ende der Leitung üblicherwei se an seiner Position verankert, um die Bewegung der Leitung 12 nach der Implantation zu minimieren. Das proximale Ende der Leitung kann dafür eingerichtet sein, eine Leitungsverlängerung 20 anzuschließen. Wenn eine versuchsweise erfolgende Screeningperiode erwünscht ist, kann die Leitungsverlängerung 20 mit einem proximalen Ende, das sich extern des Körpers befindet, und das dafür eingerichtet ist, mit einem externen Neurostimulator (ENS) 25 verbunden zu werden, an eine perkutane Verlängerung angeschlossen werden. Während der Screeningperiode ist der ENS 25 mit einer Therapie programmiert, und die Therapie wird häufig modifiziert, um die Therapie für den Patienten zu optimieren. Sobald das Screening beendet ist und die Wirksamkeit etabliert wurde, oder wenn eine Screening nicht erwünscht ist, wird das proximale Ende der Leitung oder das proximale Ende der Leitungsverlängerung mit dem INS 14 verbunden. Der INS 14 ist mit einer Therapie programmiert und wird dann üblichweise in einer subkutanen Tasche in den Körper an einem Ort, der unter Berücksichtigung der Vorlieben des Arztes bzw. und des Patienten ausgewählt wurde, implantiert. Die INS 14 wird subkutan im menschlichen Körper implantiert, und ist typischerweise in der Nähe des Abdomens des Patienten implantiert.
Die oben dargestellte bevorzugte Ausführungsform zur Plazierung von INS 14 in der unteren linken Abdominalregion 6 des Patienten wird weiter in 2C veranschaulicht. Andere bevorzugte Ausführungsformen für die Plazierung des Stimulators 1 in einem menschlichen Patienten ist ferner in 2A, 2B und 2D gezeigt. Wie in 2A gezeigt, kann der INS 14 in einer pektoralen Region 4 des Patienten implantiert sein. Wie in 2B gezeigt, kann der INS 14 in einer Region 5 hinter dem Ohr eines Patienten implantiert werden, und noch spezifischer in der Region des Warzenfortsatzes. Wie in 2B gezeigt, kann der INS 14 im unteren Rücken oder in der oberen Gesäßregion 7 des Patienten plaziert werden. Der INS 14 wird im folgenden detailliert diskutiert.
Der Arzt benutzt periodisch die Ärzteprogrammiereinheit 30, um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, um die Therapie für den Patienten zu managen, und um INS-Daten zu sammeln. Der Patient benutzt die Patientenprogrammiereinrichtung 35, um mit dem implantierbaren INS 14 zu kommunizieren, um Therapieanpassungen vorzunehmen, die durch den Arzt programmiert wurden, um die INS Energiequelle 315 wiederaufzuladen, und um Tagebucheinträge über die Effektivität der Therapie aufzuzeichnen. Sowohl die Ärzteprogrammiereinrichtung 30, als auch die Patientenprogrammiereinrichtung 35 besitzen eine Antenne oder eine Spulenortungsvorrichtung, die anzeigt, wenn der Telemetriekopf nahe genug mit dem implantierten INS 14 ausgerichtet ist, um eine adäquate Telemetrie zu bewerkstelligen.
Optional kann das Neurostimulationssystem einen Sensor 25 beinhalten, um eine Regelkreisfeedbackkontrolle des INS 14 bereitzustellen. Beispielsweise kann der INS 14 Feedbackanweisungen von einer externen Komponente empfangen, die ein aufgezeichnetes Signal vom Sensor 25 auswertet und Anweisungen an einen Signalgenerator über eine Antenne sendet.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS 14 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die implantierbare medizinische Vorrichtung weist im allgemeinen einen Prozessor 335 mit einem Oszillator 330, einer Kalenderuhr 325, Speicher 340, und einem Systemreset 345, ein Telemetriemodul 305, ein Wiederauflademodul 310, eine Energiequelle 315, ein Energiemanagementmodul 320, ein Therapiemodul 350, und ein Therapiemessmodul 355 auf. Andere Komponenten des INS 14 können, beispielsweise, ein Diagnosemodul beinhalten (nicht gezeigt). Sämtliche Komponenten, mit Ausnahme der Energiequelle 315, können auf einem oder auf mehreren applikationsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) konfiguriert sein oder können eine oder mehrere diskrete Komponenten aufweisen, oder aus einer Kombination beider bestehen. Ebenso sind sämtliche Komponenten mit Ausnahme des Oszillators 330, der Kalenderuhr 325 und der Energiequelle 315 mit dem bidirektionalen Datenbus 327 gekoppelt, der nicht gemultiplext ist und separate Adress- und Datenleitungen aufweist.
Der Prozessor 35 ist synchron und arbeitet mit niedriger Energie, wie etwa ein Synthesized-Core-Motorola 68HC11, der mit einem kompatiblen Anweisungssatz arbeitet. Oszillator 330 arbeitet auf einer Frequenz, die mit Prozessor 335, mit den zugeordneten Komponenten und mit den Energieanforderungen kompatibel ist, wie beispielsweise im Bereich von 100 KHz bis 1 MHZ. Die Kalenderuhr 325 zählt die Anzahl von Sekunden ab einem fixen Datum zur Erzeugung von Zeitstempeln von Vorkommnissen und zur Therapiekontrolle, wie etwa bei Therapien, die an circadiane Rhythmen gekoppelt sind. Der Speicher 340 weist Speicher auf, der ausreicht, das INS 14 zu betreiben, wie etwa volatilen Random Access Memory (RAM), wie beispielsweise statischen RAM, nichtvolatilen Read Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), wie beispielsweise Flash-EEPROM, und Registerarrays, die auf ASICs konfiguriert sind. Direkter Speicherzugriff (Direct Memory Accss DMA) ist für ausgewählte Module wie das Telemetriemodul 305 verfügbar, so dass das Telemetriemodul 305 eine Kontrolle des Datenbusses 372 anfordern und Daten unter Umgehung des Prozessors 335 direkt in den Speicher 340 schreiben kann. Der Systemreset 345 kontrolliert den Betrieb der ASICs und der Module während des Hochfahrens des INS 14, so dass ASICs und Modulregister geladen und in einen stabilen Onlinezustand gebracht werden können.
Das Telemetriemodul 305 stellt eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem INS 14 und den externen Programmiereinrichtungen 30 oder 35 bereit. Das Telemetriemodul 305 weist im allgemeinen eine Telemetrieantenne, einen Empfänger, einen Transmitter und einen Telemetrieprozessor 335 auf. Telemetriemodule sind allgemein im Stand der Technik bekannt und weiter ausgeführt im US Patent Nr. 5,752,977 , "Efficient High Data Rate Telemetry Format For Implanted Medical Device" an Grevious et al. (19. Mai 1998).
Fachleute werden verstehen, dass das INS 14 in unterschiedlichen Versionen konfiguriert werden kann, wobei Module, die für die einzelne Konfiguration nicht notwendig sind, entfernt werden, und andere, zusätzliche Komponenten oder Module hinzugefügt werden können. Sämtliche Komponenten des INS 14 sind in einem Gehäuse enthalten oder werden darin getragen, das hermetisch versiegelt und aus einem biokompatiblen Material wie Titan hergestellt ist. Durchführungen stellen elektrische Verbindungen durch das Gehäuse bereit, während gleichzeitig eine hermetische Versiegelung aufrecht erhalten wird, und die Durchführungen können gefiltert werden, um einstrahlendes Rauschen von Quellen wie Mobiltelefonen zu reduzieren.
4 zeigt ein allgemeines Betriebsablaufschema des INS 14. Bei Schritt 405 beginnt der Betrieb des INS 14, indem der Prozessor 335 Daten von entweder dem Telemetriemodul 305 oder von einer internen Quelle im INS 14 empfängt. Bei Schritt 410 werden die empfangenen Daten an einen Speicherort gespeichert. Bei Schritt 415 werden die Daten durch den Prozessor 35 verarbeitet, um die Art von Daten zu identifizieren, ein weiteres Verarbeiten wie eine Validierung der Datenintegrität kann erfolgen. Bei Schritt 420 wird, nachdem die Daten verarbeitet wurden, eine Entscheidung getroffen, ob eine Aktion einzuleiten ist. Wenn keine Aktion erforderlich ist, bleibt das INS 14 in Bereitschaft, Daten zu empfangen. Wenn eine Aktion erforderlich ist, wird die Aktion eine oder mehrere der folgenden Module oder Komponenten einbinden: Kalenderuhr 325, Speicher 340, Telemetrie 305, Wiederaufladung 310, Speichermanagement 320, Therapie 350 und Therapiemessung 355. Ein Beispiel einer Aktion wäre die Wiederaufladung der Energiequelle 315. Bei Schritt 425 wird, nachdem die Aktion erfolgt ist, eine Entscheidung getroffen, ob die Aktion an die Ärzte- 35 oder Patientenprogrammiereinrichtung 30 mitgeteilt oder durch das Telemetriemodul 305 "upgelinkt" wird. Wenn die Aktion upgelinkt bzw. hochver bunden wird, wird die Aktion in der Ärzte- oder Patientenprogrammiereinrichtung aufgezeichnet. Wenn die Aktion nicht upgelinkt wird, wird die Aktion intern im INS 14 aufgezeichnet.
5 ist ein schematisches Blockdiagramm des Wiederaufladungsmoduls 310 des INS 14 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Wiederauflademodul 310 stellt eine Form von Rückmeldungskontrolle in einem geschlossenen Kreislauf bereit, um eine ordnungsgemäße und effiziente Beladung der Batterie zu gewährleisten, während gleichzeitig das Risiko eines Schadens für die Batterie verringert wird. Das Wiederauflademodul 310 dient dazu, die Ladungsrate der Energieversorgung 315 entsprechend den Energiequellenparametern zu regulieren. Das Wiederauflademodul 310 dient auch dazu, die Temperatur des INS 14 in akzeptablen Grenzen zu halten, so dass ein beliebiger Temperaturanstieg während der Beladung keinen unsicheren Zustand für den Patienten herbeiführt. Der INS 14 teilt den Beladungszustand an den beladenden Patienten mit, so dass der Patient bei optimaler Effizienz und auf einem Pegel, der den INS 14 vor einer Überhitzung bewahrt, jedoch die Energiequelle 315 effizient belädt, lädt.
Das Wiederauflademodul 310 weist im allgemeinen eine Wiederaufladespule, eine Wechselspannungsüberladungsschutzvorrichtung 505, einen Gleichrichter 510, einen Wiederaufladeregler 515, eine Wiederauflademesseinrichtung 520 und eine Wiederaufladeregulationseinheit 525 auf. Das Wiederauflademodul 310 lädt die Batterie durch Empfangen eines Energietransfersignals mit einer Frequenz von etwa 5 KHz bis 10 KHz und durch Umwandeln des Energietransfersignals in eine regulierte Gleichstromenergie zum Laden der Energiequelle des INS 315. Die Wiederaufladespule kann die gleiche Spule wie die Telemetrieantenne sein, wenn diese gemultiplext ist, oder die Wiederaufladungsspule kann von der Telemetrieantenne getrennt sein. Die Wiederaufladespule kann sich innerhalb des Gehäuses des INS 14 befinden oder kann sich außerhalb des Gehäuses des INS 14 befinden, aber durch ein Kabel verbunden sein. Die Wechselstromüberspannungsschutzvorrichtung 505 kann eine Zenerdiode sein, die Hochspannung auf Erde zieht, und die am Eingang oder am Ausgang des Gleichrichters 510 plaziert sein kann. Der Gleichrichter 510 kann eine Standardstromrichterschaltung oder ein aktiver Stromrichter mit integriertem oder diskretem Komponentendesign sein.
Der Wiederaufladeregulator 515 reguliert die Spannung, die vom Gleichrichter 510 empfangen wird, auf einen Pegel, der geeignet ist, die Energiequelle 315 zu beladen. Die Wiederaufladeregulationseinrichtung 525 stellt den Wiederaufladungsregulator 515 in Reaktion auf die Information, die er von der Wiederauflademessvorrichtung 520 und einem Wiederaufladeprogramm erhält, ein. Das Wiederaufladeprogramm ist im allgemeinen im Speicher des INS 340 präsent und kann je nach Vorrichtungstyp, Typ der Energiequelle 315 und Zustand der Energiequelle 315 verändert werden. Die Wiederauflademessvorrichtung 520 misst unterschiedliche Wiederaufladeparameter des INS 14, darunter, aber nicht ausschließlich, die Eingangs- und Ausgangsspannung am Wiederaufladeregulator 515, den Eingangs- und Ausgangsstrom am Wiederaufladeregulator 515, die Eingangsspannung an der Energiequelle, den Eingangsstrom an der Energiequelle, die Spannung an der Energiequelle und die Ladung der Energiequelle. Die Wiederauflademessvorrichtung 520 misst zudem die Temperatur des INS 14. Beispielsweise kann die Temperatur bestimmter Regionen des INS 14, darunter, aber nicht ausschließlich, die Wiederaufladespule, der Wiederaufladeregulator 515, die Energiequelle 315 und die äußere Abschirmung des INS 14 gemessen werden. Auf Basis der Wiederauflademessung kann die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 die Energie, die die Energiequelle 315 erreicht, steigern oder absenken (wie dort diskutiert).
Vorteilhafterweise stellt das Wiederaufladeverfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine regulierte Spannung und einen regulierten Strom an die wiederaufladbare Energiequelle 315 zur Verfügung. Die regulierte Spannung und der Strom werden kontinuierlich während der Wiederaufladung überwacht. Wenn gewünscht bzw. bevorzugt, kann der Ladungsstrom dahingehend kontrolliert werden, dass er sich im Bereich von 0–100 mA, mit der Möglichkeit, 150–200 mA zu erreichen, befindet. Während der Wiederaufladung unter kontrolliertem Strom wird die Spannung überwacht. Wenn bevorzugt, wird die Ladungsspannung dahingehend kontrolliert, dass sie im Bereich von 50 mV – 5,0 V mit einem Maximum im Bereich von 6,0 V ist. Während der Wiederaufladung unter kontrolliertem Strom wird die Stromversorgung überwacht und sie wird auslaufen gelassen, um ein Risiko eines Schadens an der Energieversorgung 315 zu verhindern. Weiterhin kann die Temperaturmessung darüberhinaus die Ladungsstromgrenze im Falle eines mehr als vorbestimmten Temperaturanstiegs im INS 14 begrenzen. Darüberhinaus schützt das Wiederauflademodul 310 die Energiequelle 315 vor plötzlichen Energieausbrüchen aus einer externen Quelle, ob bekannt oder unbekannt. Noch ferner stellt die vorliegende Erfindung eine effizientere Wiederaufladung bereit, und zwar stellt sie Informationen zur Verfügung, ob die Wiederaufladungsenergie graduell angehoben werden kann, um die Energiequelle 315 effizienter zu beladen. Noch ferner fährt der INS 15 fort, eine Therapie während des Wiederaufladeprozesses zur Verfügung zu stellen, ohne den Stimulationsimpuls zu beeinflussen.
6 ist ein Ablaufschema, das den Betrieb des Wiederauflademoduls 310 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieser Vorgang kann als ein Wiederaufladeprogramm, das vom Prozessor 335 ausgeführt wird, und das im Speicher 340 gespeichert wird, gespeichert werden. Bei Schritt 605 beginnt der Wiederaufladeprozess für den INS 14 mit dem Patienten oder dem Arzt, der eine externe Programmiereinrichtung für einen Patienten 35 oder einen Arzt 30 benutzt, und der einen Telemetriekopf, der die Wiederaufladespule enthält, in Nähe des INS plaziert. Sowohl die Patientenprogrammiereinrichtung 30 als auch die Ärzteprogrammiereinrichtung 35 besitzt eine Ortungsantenne oder – spule, die anzeigt, wenn der Telemetriekopf nahe genug mit dem implantierten INS 14 für eine adäquate Telemetrie- und Ladungskopplung ausgerichtet ist. Eine Spule (nicht gezeigt) der externen Komponente erzeugt ein Magnetfeld, welches eine Spule des INS 14 empfängt. Die externe Komponente sendet ebenso Kommandosignale an die Antenne des INS 14. Diese empfangenen Kommandosignale werden durch die Telemetrieeinheit demoduliert und dem Prozessor 335 mitgeteilt. Der Prozessor 335 aktiviert die geeignete Steuerung für den Induktor zum Empfangen der HF-gekoppelten Energie von Induktor der externen Komponente. Die magnetische Wiederaufladeenergie kann dann von den externen Programmiereinrichtungen 30 oder 35 an den INS 14 abgegeben werden.
Für den Fall, dass die Energie der Energieversorgung 315 nahezu erschöpft ist, kann die Energiequelle 315 gegebenenfalls nicht genügend Energie besitzen, um das Rückmeldungskontrollsignal bereitzustellen. In diesem Fall kann die externe Komponente zu Beginn einen initialen großen Energiestoß liefern, um die Energiequelle 315 und das Wiederauflademodul 310 "aufzuwecken". Sobald das Wiederauflademodul 310 die Energie besitzt, die Rückmeldekontrolle in Form eines geschlossenen Kreislaufs zu implementieren, kann die überschüssige Energie von der Energiequelle 315 weg absorbiert werden.
Bei Schritt 610 wird, nachdem die magnetische Wiederaufladeenergie durch den INS 14 empfangen wurde, diese durch Gleichrichter 510 von Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt. Die Gleichstromenergie wird zudem gefiltert, um das Signal zu glätten und Rauschen zu eliminieren. Die Gleichstromenergie wird dabei an den Wiederaufladeregulator 515 abgegeben.
Bei Schritt 615 wird das Gleichstromsignal durch den Wiederaufladeregulator 515 unter Kontrolle der Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 reguliert.
Bei Schritt 620 empfängt die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 Eingabeinformation von der Wiederauflademessvorrichtung 520 und Programminformation vom Prozessor 335 und Speicher 340 des INS. Die Wiederauflademessvorrichtung 520 stellt Information an die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 mit unterschiedlichen Wiederaufladeparametern bereit. Auf Basis dieser Information stellt die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 die Wiederaufladeenergie, die durch den Wiederaufladeregulator 515 an die Energiequelle 315 abgegeben wird, ein. Die Wiederaufladeenergie wird nur dann zum Regenerieren der Energiequelle 315 abgegeben, wenn die Gleichspannung des Gleichrichters 510 (V_in) ein bestimmtes Minimum erreicht.
Bei Schritt 625 stellt der Wiederaufladeregulator 515 Wiederaufladeenergie an die Energiequelle 315 in Übereinstimmung mit den Parametern, die durch die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 bereitgestellt werden, zur Verfügung. In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die externe Komponente den Ladungsvorgang mit bzw. auf einem sicheren Pegel ein. Der Beladungsstrom oder die Beladungsspannung der Energiequelle wird dann langsam erhöht. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis eines der folgenden drei Kriterien erfüllt ist: (1) eine Untergrenze von V_in wird erreicht; (2) die Energiequelle 315 ist bis zu einer maximalen Spannung regeneriert; (3) der Beladungsstrom an die Energiequelle 315 I_in erreicht eine Maximalgrenze; oder (4) die Temperatur erhöht sich um mehr als einen voreingestellten Umfang.
Die Wiederaufladesteuereinrichtung 525 stellt eine Rückmeldung bereit, ob die Energiequelle 315 die Wiederaufla deenergie erhält, und ob die Wiederaufladeenergie zu hoch oder zu niedrig ist. Wenn die Wiederaufladeenergie zu hoch ist, kann die Energie reduziert werden, um das Risiko von Schäden an der Energiequelle 315 zu reduzieren. Wenn die Wiederaufladeenergie zu niedrig ist, kann sie langsam erhöht werden, um die Effizienz der Wiederaufladung zu verbessern. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Wiederaufladeenergie, die der Wiederaufladeregulator 515 an die Energiequelle 315 abgibt, eingestellt wird, und/oder dadurch, dass die externe Komponente durch Telemetriesignalisierung davon in Kenntnis gesetzt wird, dass die Abgabe von magnetischer Wiederaufladeenergie zu erhöhen oder zu erniedrigen ist. Die Wiederaufladesteuereinheit 525 verständigt sich mit der externen Komponente über die Telemetrieeinheit 305. Fachleute werden erkennen, dass andere Kommunikationstechniken ebenfalls implementiert werden können. Beispielsweise verständigt sich die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 mit der externen Komponente durch Modulation der Ladung auf der Wiederaufladespule. Diese Änderung in der Ladung kann in der Schaltung, die die Quellenspule der externen Komponente antreibt, erfasst werden.
Wenn der Strom oder die Spannung, die an die Energiequelle 315 abgegeben wird, zu hoch ist, wird Wiederaufladeregulationssteuereinheit 515 den Strom nach unten regulieren. Wenn der INS 14 beim nächsten Mal Kontakt mit der externen Ladungseinrichtung aufnimmt, wird er die Beladungseinrichtung davon in Kenntnis setzen, dass die RF-Energie, die gesendet wird, höher ist als notwendig, und die Ladungsvorrichtung wird ihre HF-Übertragung von Energie entsprechend einstellen. Entsprechend wird der INS 14 der Beladungsvorrichtung mitteilen, die zur Verfügung gestellte Energie zu erniedrigen, wenn Komponenten im INS 14 sich über für den Patienten oder die Vorrichtung sichere Grenzen hinweg erhitzen. In ähnlicher Weise wird der INS 14 der Beladungseinrichtung mitteilen, dass die Energie erhöht werden kann, wenn die Temperatur sicher ist, und wenn die Strom- und Spannungspegel unter der Ladungskapazität der Energiequelle 315 liegen.
Bei Schritt 630 misst die Wiederauflademesseinheit 520 die Energiequelle 315 und stellt diese Information der Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 zur Verfügung, um die Ausgabeenergie des Wiederaufladeregulators auf einen geeigneten Energiepegel zu regeln. Sobald die Energiequelle 315 voll geladen ist, weist die Wiederaufladeregulationssteuereinheit 525 den Wiederaufladeregulator an, die Abgabe von Wiederaufladeenergie an die Energiequelle 315 einzustellen. Optional kann zudem ein Signal über die Telemetrieeinheit 305 bereitgestellt erden, das die die externe Vorrichtung davon in Kenntnis setzt, dass die Energiequelle 315 voll wiederaufgeladen ist.
Alternative Prozeduren zum Anhalten des Aufladeprozesses können ebenso benutzt werden. Beispielsweise kann der Prozessor 335 an einen Ladungs-/Entladungsmonitor angeschlossen sein. Der Ladungs-/Entladungsmonitor kann den Prozessor 335 davon in Kenntnis setzten, dass der Zustand "voll geladen" in der wiederaufladbaren Energiequelle 315 erreicht ist. Wenn der Prozessor 335 feststellt, dass der Zustand "voll geladen" in der wiederaufladbaren Energie quelle 315 erreicht ist, kann der Prozessor 335 hieraufhin ein Signal über die Telemetrieeinheit 305 und an die externe Komponente senden. Auf den Empfang dieses Kommandosignals hin kann die externe Komponente dann die Energie, die an den Induktor übertragen wird, abschalten.
In alternativen Ausführungsformen kann das Batteriewiederauflademanagementsystem zusammen mit allen anderen implantierbaren Systemen, die eine eigenständige wiederaufladbare Energiequelle erfordern, benutzt werden, darunter, aber nicht ausschließlich, Herzschrittmacher, Defibrillatoren und Kochlearimplantate. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann das Batteriewiederauflademanagementsystem der vorliegenden Erfindung auch dazu benutzt werden, eine implantierbare diagnostische Vorrichtung zur Feststellung von Körperparametern bestimmter Organe, wie jenen des Gehirns oder des Herzens, wiederaufzuladen. In wieder einer anderen Ausführungsform kann das Batteriewiederauflademanagementsystem der vorliegenden Erfindung dazu benutzt werden, ein Medikamentenabgabesystem mit einer implantierbaren, batteriebetriebenen Pumpe wiederaufzuladen.

Claims

Wiederauflade-Managementsystem bzw. -Verwaltungssystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung mit einer äußeren Abschirmung, mit: einer wiederaufladbaren Stromquelle (315), die der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zugeordnet ist; einer Wiederaufladespule (305), die der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zugeordnet ist und über Telemetrie Wiederaufladeenergie von einer externen Vorrichtung empfangen kann; und einem Wiederaufladeregulator (515), der die Wiederaufladeenergie von der Wiederaufladespule empfangen und für die wiederaufladbare Stromquelle bereitstellen kann; einer Wiederauflade-Messvorrichtung (520), die wenigstens einen Wiederaufladeparameter überwachen kann, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Temperatur der Wiederaufladespule und einer Temperatur der äußeren Abschirmung besteht; und einer Wiederaufladeregulierungs-Steuereinheit (525) zum Regulieren der Wiederaufladeenergie, die in Reaktion auf die Wiederauflade-Messvorrichtung an die Stromquelle abgegeben wird.
Wiederauflade-Managementsystem nach Anspruch 1, das ferner enthält: eine Telemetrieeinheit (305) zum Schaffen einer Kommunikation zwischen der externen Vorrichtung und der Wiederaufladeregulierungs-Steuereinheit (525), um die von der externen Vorrichtung bereitgestellte Wiederaufladeenergie einzustellen.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner enthält: einen Prozessor (335) zum Ausführen eines Wiederaufladeprogramms, der mit der Wiederaufladeregulierungs-Steuereinheit kommuniziert.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner enthält: einen Speicher (340), in dem ein Wiederaufladeprogramm gespeichert ist und der mit der Wiederaufladeregulierungs-Steuereinheit kommuniziert.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Stromquelle (315) eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batterie ist.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die implantierbare medizinische Vorrichtung ein implantierbarer Signalgenerator ist.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die implantierbare medizinische Vorrichtung eine implantierbare Arzneimittelpumpe ist.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die implantierbare medizinische Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Herzschrittmacher, einem Defibrillator, einem Cochlearimplantat und einer implantierbaren Diagnosevorrichtung besteht.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Wiederauflade-Messvorrichtung ferner wenigstens einen Parameter überwacht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus der Eingangsspannung in den Wiederaufladeregulator, der Eingangsspannung in die Stromquelle, der Ausgangsspannung von dem Wiederaufladeregulator, dem Eingangsstrom in den Wiederaufladeregula tor, dem Eingangsstrom in die Stromquelle, dem Ausgangsstrom von dem Wiederaufladeregulator, der Stromquellenspannung, der Stromquellenladung und der Temperatur besteht.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner eine Überspannungs-Schutzschaltung (506) enthält, um die von der Wiederaufladespule an den Wiederaufladeregulator abgegebene Wiederaufladeenergie zu begrenzen.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner einen Gleichrichter (510) enthält, um die Wiederaufladeenergie von der Wiederaufladespule umzurichten.
Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Komponenten in einem einzigen hermetisch dichten Gehäuse enthalten sind.
Wiederauflade-Managementsystem nach Anspruch 11, wobei die Wiederauflade-Messvorrichtung enthält: einen Temperatursensor, der die Temperatur der medizinischen Vorrichtung überwacht; und wobei die Regulierungsmittel die an die Stromquelle abgegebene Wiederaufladeenergie in Reaktion auf den Temperatursensor regulieren, wodurch das Wiederaufladen der medizinischen Vorrichtung überwacht werden kann, um vor einer Überhitzung zu schützen.
Implantierbare medizinische Vorrichtung, die enthält: eine Leitung, die eine Behandlungstherapie für eine vorgegebene Stelle in einem Körper eines Patienten bereitstellt; und ein Wiederauflade-Managementsystem nach einem vorhergehenden Anspruch.
Verfahren zum Wiederaufladen einer Stromquelle in einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit einer äußeren Abschirmung, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Wiederaufladeenergie in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung von einer externen Energiequelle; Wiederaufladen der Stromquelle mit der Wiederaufladeenergie; Erfassen wenigstens eines Parameters der implantierbaren medizinischen Vorrichtung in Reaktion auf den Wiederaufladeschritt, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Temperatur der Wiederaufladespule und/oder der äußeren Abschirmung besteht; und Regulieren des Wiederaufladeschrittes in Reaktion auf den Erfassungsschritt durch Erhöhen oder Erniedrigen der Wiederaufladeenergie, die an die Stromquelle abgegeben wird.
Wiederaufladeverfahren nach Anspruch 15, wobei der Empfangsschritt den Schritt des Umrichtens der Wiederaufladeenergie von Wechselspannung in Gleichspannung umfasst.
Wiederaufladeverfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Regulierungsschritt den Schritt des Erhöhens der Wiederaufladeenergie umfasst, um den Wiederaufladewirkungsgrad zu verbessern.
Wiederaufladeverfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Regulierungsschritt den Schritt des Verringerns der Wiederaufladeenergie umfasst, um die Gefahr einer Beschädigung der Stromquelle zu verringern.
Wiederaufladeverfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei der Regulierungsschritt den Schritt des Verringerns der Wiederaufladeenergie umfasst, um eine Überhitzung der implantierbaren medizinischen Vorrichtung zu verhindern.