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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemein auf implantierbare
medizinische Vorrichtungen, wie implantierbare Herzschrittmacher
und implantierbare Kardioverter/Defibrillatoren, und insbesondere
auf Schutzschaltungen zum Schützen
der elektronischen Schaltungen und Telemetrieschaltungen einer solchen
Vorrichtung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Implantierbare
medizinische Vorrichtungen, die Herzrhythmus-Behandlungsvorrichtungen,
wie Schrittmacher und implantierbare Kardioverter/Defibrillatoren
enthalten, haben normalerweise die Fähigkeit über eine Radiofrequenz/Telemetrieverbindung Daten
mit einem externen Programmiergerät auszutauschen. Ein Kliniker
kann ein solches externes Programmiergerät dazu verwenden, die Betriebsparameter
einer implantierten medizinischen Vorrichtung zu programmieren.
Zum Beispiel werden die Stimulation und andere Betriebseigenschaften
eines Schrittmachers nach der Implantation typisch auf diese Weise
modifiziert. Moderne implantierbare Vorrichtungen weisen auch die
Fähigkeit
für eine
bidirektionale Kommunikation auf, so dass von der implantierten
Vorrichtung Informationen zum Programmiergerät übertragen werden können. Unter
den Daten, die normalerweise von einer implantierbaren Vorrichtung per
Telemetrie übertragen
werden, sind verschiedene Betriebsparameter und physiologische Daten.
Die implantierbare Vorrichtung erzeugt und empfängt die Radiosignale mittels
einer Antenne. Heutzutage sind Antennen, die in der Lage sind, Fernfeldkommunikationen
durchzuführen,
bei implantierbaren medizinischen Vorrichtungen von steigendem Interesse,
weil diese eine Kommunikation über
viel größere Distanzen
als induktiv gekoppelte Antennen erlauben.
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Die
Technologie von Herzschrittmachern hat sich hinsichtlich technischer
Vollkommenheit und Funktionalität über die
Jahre entwickelt. Im Allgemeinen werden Herzschrittmacher so ausgebildet,
dass sie das Herz durch Korrigieren oder Kompensieren verschiedener
Herzabnormalitäten
steuern, die bei menschlichen Patienten anzutreffen sind. Beispielsweise
können
Herzschrittmacher eine therapeutische Stimulation für das Herz
vorsehen, indem therapeutische Impulse, wie Schrittmacherimpulse,
Kardioversions- oder Defibrillationsimpulse geliefert werden. Mit
dieser zunehmenden technischen Verfeinerung ist jedoch als Begleiterscheinung
eine Zunahme in der Sensitivität
der implantierbaren Vorrichtungen gegenüber Fehlsteuerun gen in Folge
externer Einflüsse,
wie Defibrillation, Elektrokauterisation, und dergleichen, verbunden.
Derartige Interferenz oder Spannungsimpulse können durch die Antenne empfangen
werden, beispielsweise bei galvanischer Einwirkung auf das Gewebe
und in elektronische Schaltungen und RF-Telemetrieschaltungen der
medizinischen Vorrichtung oder in andere Schaltungskreise geleitet
werden, was unerwünscht
ist. Dies kann dazu führen,
dass die medizinische Vorrichtung die Interferenz fälschlicherweise
als vom Herz stammend identifiziert und z. B. eine fehlerhafte Ausgangsfrequenz
auslöst
oder im schlimmsten Fall, den Zustand von Schaltungskomponenten
verändert oder
zerstört,
was wiederum einen schwerwiegenden Schaden in den Funktionen der
medizinischen Vorrichtung zur Folge hat.
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Das
Dokument
WO-A-97/12645 beschreibt eine
implantierbare medizinische Vorrichtung mit wenigstens einer elektronischen
Schaltung, bei der jeder Teil der implantierbaren Vorrichtung in
der Lage ist, als Antenne zu funktionieren und über wenigstens einen Kondensator
in Gewebekontakt steht, wobei der genannte wenigstens eine Kondensator
so ausgebildet ist, dass er der Spannungsamplitude eines Impulses
standhält,
der in der Lage ist, den Zustand wenigstens einer Komponente der
genannten elektronischen Schaltung zu modifizieren oder zu zerstören.
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Somit
besteht ein Bedarf an einer Schaltung, die in effizienter Weise
die innere Schaltung einer implantierten medizinischen Vorrichtung
vor unerwünschten
Spannungsimpulsen schützt,
die durch Exposition beispielsweise einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation veranlasst werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Schutzschaltungen
vorzusehen, die effektiv die inneren Schaltungen einer implantierten
medizinischen Vorrichtung vor unerwünschten Spannungsimpulsen schützen, welche
durch Ausgesetztsein einer Defibrillation und/oder Elektrokauterisation
verursacht, durch die Antenne empfangen und beispielsweise bei einer
galvanischen Exposition gegenüber dem
Gewebe in die elektronischen Schaltungen und RF-Telemetrieschaltungen der medizinischen
Vorrichtung weitergeleitet werden.
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Dieses
Ziel und weitere Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch erreicht, dass eine implantierbare Stimulationsvorrichtung
mit den Merkmalen vorgesehen wird, die im un abhängigen Anspruch definiert sind.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind durch die abhängigen
Ansprüche
gekennzeichnet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine implantierbare medizinische
Vorrichtung vorgesehen, enthaltend wenigstens eine elektronische
Schaltung, die mit einer gemeinsamen Masse verbunden ist; wenigstens
eine RF-Telemetrieschaltung, die mit der genannten gemeinsamen Masse
verbunden ist; wenigstens eine RF-Telemetrieantenne, die in Gewebekontakt
steht; und wobei jeder Teil der implantierbaren Vorrichtung, der
fähig ist,
als Antenne zu funktionieren, die in Gewebekontakt steht und mit
der RF-Telemetrieschaltung über wenigstens
einen Kondensator verbunden ist, der wenigstens eine Kondensator
so ausgebildet ist, dass er der Spannungsamplitude eines Impulses standhält, welcher
in der Lage ist, den Status wenigstens einer Komponente der genannten
RF-Telemetrieschaltung oder der genannten elektronischen Schaltung
zu modifizieren oder zu zerstören.
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Somit
beruht die Erfindung auf der Idee, eine Kapazität als Filterschaltung vorzusehen,
um Störgrößen bzw.
Impulse, die als Folge einer Defibrillation und/oder Elektrokauterisation
wegen des galvanischen Kontaktes zwischen den RF-Schaltungen der Vorrichtung
und dem Gewebe über
einen Teil der als Antenne funktionierenden Vorrichtung, z. B. über ein Gehäuse der
Vorrichtung oder über
eine zu dem Gehäuse
externe Antenne, die in Gewebekontakt steht, in die Vorrichtung
geleitet werden und die in der Lage sind, den Zustand wenigstens
einer Komponente der RF-Telemetrieschaltung oder der elektronischen Schaltung
zu modifizieren oder zu zerstören,
daran zu hindern, die Komponenten zu erreichen. Der Kondensator
ist so dimensioniert, dass er dem Spannungsimpuls widersteht.
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Diese
Lösung
verhilft zu mehreren Vorteilen. Ein Vorteil besteht darin, dass
die Kondensatoren klein sind, was bei implantierten medizinischen
Vorrichtungen von großer
Bedeutung ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Kondensator
einen einfachen Aufbau aufweist, der leicht in die Schaltungen der
medizinischen Vorrichtung inkorporiert werden kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
die medizinische Vorrichtung wenigstens einen Kondensator, der in
Reihe zu der Antenne geschaltet ist, wobei der Kondensator ausgebildet
ist, der Spannungsamplitude einer Spannungsstörgröße zu widerstehen, die durch
die Antenne oder das Gehäuse
aufgenommen worden ist und in der Lage ist den Zustand wenigstens
einer Komponente der RF-Telemetrieschaltung oder der elektronischen
Schaltung zu modifizieren oder zu zerstören.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist wenigstens ein Kondensator mit einem Gehäuse der medizinischen Vorrichtung
und mit der gemeinsamen Masse verbunden, wobei der Kondensator so
ausgebildet ist, dass er der Spannungsamplitude einer Spannungsstörgröße widersteht,
die von dem Gehäuse
aufgenommen worden ist und in der Lage ist, den Zustand wenigstens
einer Komponente der RF-Telemetrieschaltung oder der elektronischen Schaltung
zu modifizieren oder diese Komponente zu zerstören.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform enthält die medizinische
Vorrichtung wenigstens ein Antennenanpassungsnetzwerk, wobei der
erste Kondensator in dem Antennenanpassungsnetzwerk angeordnet ist.
Durch Dimensionieren des Kondensators, derart, dass er einen Teil
des Antennenanpassungsnetzwerkes bildet, können Signalverluste in den
Schaltungen reduziert werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der erste Kondensator in einer Durchführung für die Antenne
im Gehäuse
der medizinischen Vorrichtung angeordnet. Dies hat zur Folge, dass
die Schaltung im Hinblick auf den Platzbedarf noch effizienter ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Antenne der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung für
eine Kommunikation in wenigstens zwei festgelegten Frequenzbändern ausgebildet
und das Antennenanpassungsnetzwerk ausgebildet, bei den speziellen
Frequenzbändern
an die Antennenimpedanz zur RF-Telemetrieschaltung angepasst zu
sein.
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Gemäß einer
speziellen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält
die medizinische Vorrichtung ein erstes Antennenanpassungsnetzwerk,
das auf ein erstes spezielles Frequenzband abgestimmt ist; sowie
ein zweites Antennenanpassungsnetzwerk, das auf ein zweites spezielles
Frequenzband abgestimmt ist, wobei der Kondensator zum ersten Antennenanpassungsnetzwerk
und zum zweiten Antennenanpassungsnetzwerk in Reihe geschaltet und
so ausgebildet ist, dass er sowohl mit dem ersten als auch mit dem
zweiten Antennenanpassungsnetzwerk so zusammenwirkt, dass die Antennenimpedanz
an die RF-Telemetrieschaltung bei den spe ziellen Frequenzbändern abgestimmt
ist. Demgemäß ist der
Kondensator so dimensioniert, dass er wie eine Komponente in einem
Duplexfilter wirkt, in dem Signale mit einer Frequenz des ersten Frequenzbandes
eine niedrige Impedanz, in dem das erste Antennenanpassungsnetzwerk
enthaltenden Zweig und eine hohe Impedanz im anderen Zweig sehen,
während
bei der zweiten Frequenz die entgegengesetzten Bedingungen gelten.
Damit ist zum Trennen der beiden Frequenzen für die erste RF-Telemetrieschaltung
und die zweite RF-Telemetrieschaltung
kein zusätzliches
RF-Filter erforderlich. Dies ist von Vorteil, da die Impedanzanpassung
signifikant vereinfacht wird.
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Vorzugsweise
ist ein erstes Frequenzband für
eine Telemetriekommunikation und ein zweites Frequenzband für Alarmsignale
vorgesehen. Dies hat zur Folge, dass ein Energiesteuerungsprogramm eingesetzt
werden kann, bei dem die RF-Telemetrieschaltung auf der Grundlage
von Warnungen eingeschaltet werden kann. Normalerweise befindet sich
die RF-Telemetrieschaltung
in einem niedrigen Energiezustand, bis sie durch ein Warn- bzw.
Wecksignal hochgefahren wird, um eine Nachricht zu senden oder zu
empfangen. Damit kann die Lebensdauer der Batterie der medizinischen
Vorrichtung verlängert
werden. Die
US
2003/0236077 A1 beschreibt das Konzept, ein zweites Frequenzband
für Wecksignale
zu benutzen.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend
mittels beispielhafter Ausführungsformen
diskutiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, von denen:
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1a schematisch
eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, die eine Schutzschaltung zum Schützen der
elektronischen Schaltung der Vorrichtung vor unerwünschten,
durch Einwirkung einer Defibrillation und/oder Elektrokauterisation
veranlassten Spannungsimpulsen enthält, die in die Vorrichtung
wegen des galvanischen Kontakts zwischen den RF-Schaltungen der
Vorrichtung und dem Gewebe, über
einen Teil der medizinischen Vorrichtung geleitet werden, die fähig ist
als Antenne zu funktionieren, welche in Gewebekontakt steht und mit
der elektronischen Schaltung der Vorrichtung verbunden ist;
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1b schematisch
eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, mit einer eingekapselten Monopolantenne
und mit Schutzschaltungen zum Schützen der elektronischen Schaltung
der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsimpulsen, die, veranlasst durch Einwirkung einer Defibrillation
und/oder Elektrokauterisation, in Folge des galvanischen Kontakts
zwischen den RF-Schaltungen der Vorrichtung und dem Gewebe über das
Gehäuse
in die Vorrichtung geleitet werden;
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2 schematisch
eine dritte Ausführungsform
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit Schutzschaltungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 schematisch
eine vierte Ausführungsform
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit Schutzschaltungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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4 schematisch
eine fünfte
Ausführungsform
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit Schutzschaltungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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5a schematisch
eine implantierbare medizinische Vorrichtung mit einer Dipolantenne
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, die Schutzschaltungen zum Schützen der
elektronischen Schaltung der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsimpulsen enthält,
die, veranlasst durch Einwirkung einer Defibrillation und/oder Elektrokauterisation,
wegen des galvanischen Kontakts zwischen den RF-Schaltungen der Vorrichtung
und dem Gewebe über
die Antenne in die Vorrichtung geleitet werden; und
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5b schematisch
eine implantierbare medizinische Vorrichtung mit einer Schleifenantenne und
mit Schutzschaltungen gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, zum Schützen der elektronischen Schaltung
der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsimpulsen, die, ausgelöst
durch Einwirkung einer Defibrillation und/oder Elektrokauterisation,
wegen des galvanischen Kontakts zwischen den RF-Schaltungen der Vorrichtung
und dem Gewebe über
die Antenne in die Vorrichtung geleitet werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1a zeigt
schematisch eine implantierbare medizinische Vorrichtung (IMD) gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die Schutzschaltungen zum Schützen der
elektronischen Schaltung der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsstörsignalen
enthält,
welche, veranlasst durch Einwirkung einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation, in die Vorrichtung über einen Teil der medizinischen
Vorrichtung geleitet werden, der fähig ist als eine in Gewebekontakt
befindliche Antenne zu wirken und mit der elektronischen Schaltung
der Vorrichtung verbunden ist.
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Die
IMD 100 ist mit einer Antenne 102 zur Kommunikation
mit externen Vorrichtungen, wie einem externen Programmiergerät, ausgestattet.
Vorzugsweise ist die Antenne 102 für ein Abstrahlen und Empfangen
einer elektromagnetischen Fernfeldstrahlung geeignet. Die Antenne 102 befindet
sich in direktem Gewebekontakt. Es soll bemerkt werden, dass das
Gehäuse
einen Teil der Antenne bildet und die Strahlungseigenschaften der
Antenne 102 beeinflusst. Das Gehäuse steht ferner mit dem Gewebe
in Verbindung. Die IMD 100 enthält ein hermetisch abgedichtetes
Gehäuse 103,
das mit einer Antennendurchführung 104 versehen
ist, durch die die Antenne 102 festgelegt ist und enthält Durchführungen
für medizinische
Leitungen, wobei das Gehäuse 103 normalerweise
aus einem biologisch verträglichen Metall,
beispielsweise Titan gebildet ist. Das Gehäuse 103 enthält eine
Therapieschaltung 105 zum Bereitstellen einer besonderen
Funktionalität
für die Vorrichtung,
wie eine Herzrhythmussteuerung oder eine neuromuskuläre Stimulation,
sowie eine RF-Telemetrieschaltung 106 für eine RF-Kommunikation. Eine (nicht dargestellte)
Batterie liefert an die elektrische Schaltung innerhalb des Gehäuses 103 Energie.
Eine oder mehrere Leitungen 107 sind mit der Therapieschaltung 105 verbunden,
wobei die Leitung bzw. die Leitungen 107 unipolar oder
bipolar ausgebildet sein können
und so ausgebildet sein können, dass
sie mit einer großen
Vielfalt von implantierbaren medizinischen Vorrichtungen zusammen
arbeiten können.
Darüber
hinaus können
die Leitung bzw. die Leitungen 107 irgendeinen passiven
oder aktiven, bekannten Befestigungsmechanismus zum Befestigen der
Leitung 107 am Herzgewebe enthalten, wenn die endgültige Position
gefunden worden ist. Als Beispiel kann die distale Leitungsspitze
(nicht dargestellt) eine mit Haken versehen Spitze oder eine Befestigungswendel
enthalten. Die Leitungen 107 enthalten auch eine oder mehrere
Elektroden, wie eine Spitzenelektrode oder eine Ringelektrode. Die
Elektrode fühlt
elektrische Signale ab, die mit einer Depolarisation und einer Repolari sation
des Herzens verbunden sind. Außerdem
kann die Elektrode auch Stimulationsimpulse zum Veranlassen einer Depolarisation
des Herzgewebes benachbart zur Elektrode aussenden. Ferner können die
Leitungen 107 auch eine Abfühlvorrichtung enthalten, die
ausgebildet ist Signale abzufühlen,
die sich auf die Herzaktivität
beziehen.
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Ein
Mikroprozessorsteuergerät 110 steuert die
Arbeitsweise der Therapieschaltung 105, die eine Abfühl- und
Stimuluserzeugungschaltung enthält, welche
mit den Elektroden der Leitung bzw. der Leitungen 107 zur
Steuerung des Herzrhythmus verbunden ist sowie die RF-Telemetrieschaltung
zum Senden und Empfangen eines mit Telemetriedaten modulierten Trägersignals
einer speziellen Frequenz.
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Das
Steuergerät 110 gibt
auch die Daten aus und empfängt
sie, die im modulierten Träger
erzeugt oder durch die RF-Telemetrieschaltung 106 empfangen
werden. Die RF-Telemetrieschaltung 106 enthält einen
RF-Sender und -Empfänger,
die mit der Antenne 102 verbunden sind.
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Ein
Kondensator 112 ist mit der Antenne 102 in Reihe
geschaltet und so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude
eines Impulses widersteht, der von der Antenne 102 empfangen
worden ist und in der Lage ist den Zustand der Komponenten der RF-Telemetrieschaltung 106,
des Steuergeräts 110 bzw.
der Therapieschaltung 105 zu verändern oder zu zerstören. Vorzugsweise
ist der Kondensator 112 so dimensioniert, dass er einer
Spannung, die 100 V überschreitet
und vorzugsweise einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V widersteht.
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Ferner
ist mit der Antenne 102 und der RF-Telemetrieschaltung 106 ein
Antennenanpassungsnetzwerk 114 verbunden, das Anpassungskreise 116 enthält, die
ausgebildet sind, die Impedanz der Antenne 102 auf die
Impedanz der RF-Telemetrieschaltung 106 einzustellen. Das
Antennenanpassungsnetzwerk 114 belastet die Antenne 102 mit
einem Betrag einer Induktivität
oder Kapazität,
um hierdurch die effektive elektrische Länge der Antenne und damit die
Resonanzfrequenz der Antenne einzustellen. Durch Anpassen der Antennenimpedanz
an die Impedanz der RF-Telemetrieschaltung bei einer speziellen
Trägerfrequenz
kann die Recktanz der Antenne auf diese Frequenz abgestimmt werden,
so dass die Antenne eine Resonanzschaltung bildet und Fernfeldstrahlungen
effizient aussendet/empfängt.
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Darüber hinaus
sind die RF-Telemetrieschaltung 106 und das Steuergerät 110 mit
einer gemeinsamen Masse 122 verbunden, die wiederum mit
dem Gehäuse 103 in
Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen die
gemeinsame Masse 122 und das Gehäuse 103 ein zweiter
Kondensator 118 geschaltet. Der zweite Kondensator ist
so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude eines Impulses
widersteht, der über
das Gehäuse 103 und
die gemeinsame Masse 122 geleitet wird und in der Lage ist
den Status von Komponenten der RF-Telemetrieschaltung 106, des
Steuergerätes 110 oder
der Therapieschaltung 105 zu modifizieren oder zu zerstören. Vorzugsweise
ist der zweite Kondensator 118 so dimensioniert, dass er
einer Spannung, die 100 V überschreitet
und vorzugsweise einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V standhält.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
der Kondensator 112 in das Anpassungsnetzwerk 114 so
eingegliedert, dass er mit der Anpassungsschaltung 116 in
Reihe geschaltet und so dimensioniert, ist dass er einen Teil der
Antennenanpassung bildet. Es soll jedoch bemerkt werden, dass der
Kondensator 112 auch in IMDs einsetzbar ist die nicht mit einem
Antennenanpassungsnetzwerk ausgestattet sind.
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Es
wird nun anhand von 1b eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1b zeigt
schematisch eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, mit einer eingekapselten Monopolantenne
und Schutzschaltungen zum Schützen
der elektronischen Schaltung der Vorrichtung gegenüber unerwünschten Spannungsimpulsen,
die, veranlasst durch die Einwirkung einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation wegen des galvanischen Kontakts zwischen den
RF-Schaltungen der
Vorrichtung und dem Gewebe über
das Gehäuse
in die Vorrichtung geleitet werden. Zu 1a beschriebene
Teile und Elemente, die ähnlich
oder gleich wie bei dieser Ausführungsform
sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es wird auf
deren Beschreibung verzichtet. Die IMD 100' ist mit einer Antenne 102' zur Kommunikation
mit externen Vorrichtungen, wie einem externen Programmiergerät verbunden.
Die Antenne 102' ist
eine Monopolantenne und ist eingekapselt und damit nicht in direktem
Gewebekontakt. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist zwischen die
gemeinsame Masse 122 und das Gehäuse 103 ein Kondensator 118 gefügt. Der
Kondensator ist ausgebildet, einer Spannungsamplitude eines Impulses
zu widerstehen, der über
das Gehäuse 103 in
die Schaltung geleitet wird und in der Lage ist den Zustand von Komponenten
der RF-Telemetrieschaltung 106, des Steuergerätes 110 oder
der Therapieschaltung 105 zu modifizieren oder zu zerstören. Vorzugsweise
ist der zweite Kondensator 118 so dimensioniert, dass er
einer Spannung, die 100 V überschreitet
und vorzugsweise einer Spannung im Bereich 75 bis 1000 V widersteht.
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Vorzugsweise
ist der Kondensator 118 so dimensioniert, dass er eine
Eigenresonanzfrequenz in dem Frequenzband aufweist, das durch die
RF-Telemetrieschaltung 106 benutzt wird, z. B. im 400 MHz-Band.
Die Auswirkung bei 400 MHz ist die, dass die Impedanz niedrig bzw.
gleich dem äquivalenten Reihenwiderstand
ist.
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Im
Folgenden wird eine Anzahl alternativer Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung anhand der 2 bis 5 beschrieben.
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2 zeigt
schematisch eine implantierbare medizinische Vorrichtung (IMD) gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die Schutzschaltungen zum Schützen der
elektronischen Schaltung der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsimpulsen enthält,
die, veranlasst durch Ausgesetztsein einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation über
ein Gehäuse
oder über
eine zum Gehäuse
externe Antenne in die Vorrichtung geleitet werden. Die IMD 200 ist
mit einer Antenne 202 zur Kommunikation mit externen Vorrichtungen,
wie einem externen Programmiergerät ausgestattet. Vorzugsweise
ist die Antenne 202 in der Lage eine elektromagnetische
Fernfeldstrahlung auszustrahlen und zu empfangen. Die Antenne 202 ist
für eine
Kommunikation in zwei Frequenzbändern
ausgebildet. Gemäß einem
Beispiel ist die Antenne 202 für eine RF-Telemetriekommunikation
in einem ersten Frequenzband bei 400 MHz und in einem zweiten Frequenzband
bei 2,45 GHz ausgebildet, wobei das erste Band zur Kommunikation
von Daten, wie verschiedenen Betriebsparametern und physiologischen
Daten und das zweite Band für
Warnsignale benutzt wird. Die Antenne 202 ist über eine
Antennendurchführung 204 positioniert,
die im Gehäuse 203 der
IMD 200 vorgesehen ist. Es soll bemerkt werden, dass das Gehäuse gewissermaßen einen
Teil der Antenne bildet und die Strahlungseigenschaften der Antenne 202 beeinflusst.
Das Gehäuse
ist ferner in Kontakt mit dem Gewebe.
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Ferner
sind in dem Gehäuse 203 hermetisch dicht
eine Therapieschaltung 205 zum Vorsehen der speziellen
Funktionen für
die Vorrichtung, wie einer Herzrhythmussteuerung oder neuromuskulären Stimulation,
eine erste RF-Telemetrieschaltung 206a zum Vorsehen einer
RF- Kommunikation
im ersten Frequenzband und eine zweite RF-Telemetrieschaltung 206b zum
Vorsehen einer RF-Kommunikation in dem zweiten Frequenzband, angeordnet.
Die erste RF-Telemetrieschaltung 206a enthält einen
RF-Sender und -Empfänger,
die mit der Antenne 202 verbunden sind und die zweite Telemetrieschaltung 206b enthält einen
RF-Sender und -Empfänger,
die mit der Antenne 202 verbunden sind. Eine (nicht gezeigte) Batterie
liefert für
die elektronische Schaltung innerhalb des Gehäuses 203 Energie.
Bei dieser Ausführungsform
verwendet die IMD 200 ein Energiebehandlungsprogramm, in
dem die RF-Telemetrieschaltung 206a, 206b auf
der Grundlage von Warnungen aktiv geschaltet werden. Normalerweise
befinden sich bei dieser Ausführungsform
die RF-Telemetrieschaltungen 206a, 206b in einem
Zustand niedriger Energie, bis durch ein Warnsignal der Energiezustand
hochgefahren wird, um eine Nachricht auszusenden oder zu empfangen.
Ferner ist bzw. sind mit der Therapieschaltung 205 eine
bzw. mehrere Leitungen 207 verbunden, welche bereits oben
beschrieben wurden und die deshalb hier nicht mehr diskutiert werden.
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Ein
Mikroprozessorsteuergerät 210 steuert den
Arbeitsablauf der Therapieschaltung 205, welche zur Steuerung
des Herzrhythmus eine mit den Elektroden der Leitung bzw. der Leitungen 207 verbundene
Schaltung zum Abfühlen
und Stimulieren enthält,
und ferner die RF-Telemetrieschaltung
zum Senden und Empfangen eines Trägersignals bei einer speziellen
Frequenz, das mit Telemetriedaten moduliert ist. Das Steuergerät 210 gibt
auch Daten aus und empfangt Daten, die im modulierten Träger enthalten
sind, welcher durch die erste RF-Telemetrieschaltung 206a erzeugt
oder empfangen wird.
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Ein
Kondensator 212 ist zur Antenne 202 in Reihe geschaltet
und ausgebildet, um der Spannungsamplitude eines Impulses standzuhalten,
der durch die Antenne 202 empfangen worden ist und in der
Lage ist, den Zustand von Komponenten der ersten RF-Telemetrieschaltung 206a,
der zweiten Telemetrieschaltung 206b, des Steuergerätes 210 oder der
Therapieschaltung 205 zu modifizieren oder zu zerstören. Gemäß einer
Ausführungsform
ist der Kondensator 212 für eine Spannung dimensioniert, die
100 V überschreitet
und vorzugsweise, um einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V
zu widerstehen.
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Ferner
ist mit der Antenne 202 und der ersten RF-Telemetrieschaltung 206a ein
erstes Antennenanpassungsnetzwerk 214a verbunden, das eine Anpassungsschaltung 216a enthält und ausgebildet ist,
im ersten Frequenzband bei 400 MHz die Impedanz der Antenne 202 auf
die Im pedanz der ersten RF-Telemetrieschaltung 206a einzustellen.
Durch Anpassen der Antennenimpedanz an die Impedanz der ersten RF-Telemetrieschaltung
im ersten Frequenzband kann die Recktanz der Antenne 202 auf diese
Frequenz abgestimmt werden, so dass die Antenne 202 eine
Resonanzstruktur bildet und effizient Fernfeldstrahlung aussendet/empfängt. Darüber hinaus
ist ein zweites Antennenanpassungsnetzwerk 214b, welches
eine Anpassungsschaltung 216b enthält, mit vier zweiten RF-Telemetrieschaltung 206b verbunden
und so ausgebildet, dass es die Impedanz der Antenne 202 auf
die Impedanz der zweiten RF-Telemetrieschaltung 206b im
zweiten Frequenzband bei 2,45 GHz einstellt. Durch Anpassen der
Antennenimpedanz an die Impedanz der zweiten RF-Telemetrieschaltung 206b im
zweiten Frequenzband kann die Recktanz der Antenne 202 auf
diese Frequenz abgestimmt werden, so dass die Antenne 202 einen
Resonanzaufbau bildet und effizient Fernfeldstrahlung aussendet/empfängt.
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Vorzugsweise
ist der Kondensator 212 in das erste und in das zweite
Antennenanpassungsnetzwerk 214a bzw. 214b inkorporiert
und zu den Anpassungsschaltungen 216a bzw. 216b in
Reihe geschaltet. Der Kondensator 212 ist so dimensioniert,
dass er einen Teil der Antennenanpassung im ersten Frequenzband
bzw. im zweiten Frequenzband bildet. Vorzugsweise ist der Kondensator 212 so
dimensioniert, dass er, während
er im zweiten Frequenzband bei 2,45 GHz eine niedrige Induktanz
bzw. Recktanz aufweist, im ersten Frequenzband bei 400 MHz seine Eigenresonanz
aufweist oder wenigstens eine niedrige Induktanz bzw. Recktanz.
Demgemäß ist die
Wirkung so, dass die Impedanz bei 400 MHz niedrig oder gleich dem äquivalenten
Reihenwiderstand ist. Damit funktioniert der Kondensator 212 wie
eine Komponente in einem Duplexfilter.
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Darüber hinaus
sind die RF-Telemetrieschaltungen 206a, 206b und
das Steuergerät 210 mit
einer gemeinsamen Masse 222 verbunden, die wiederum mit
dem Gehäuse 203 in
Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen die
gemeinsame Masse 222 und das Gehäuse 203 ein zweiter
Kondensator 218 geschaltet. Der zweite Kondensator ist
so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude eines Impulses
widersteht, der in die Schaltungen über das Gehäuse 203 und die gemeinsame
Masse 222 geleitet wird und in der Lage ist, den Zustand
von Komponenten der RF-Telemetrieschaltung 206a, 206b,
des Steuergeräts 210,
oder der Therapieschaltung 205 zu modifizieren oder zu
zerstören.
Vorzugsweise ist der zweite Kondensator 118 so dimensioniert,
dass er einer Spannung die 100 V überschreitet, widersteht und
vorzugsweise einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V.
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Vorzugsweise
ist der zweite Kondensator 218 so dimensioniert, dass er
seine Eigenresonanzfrequenz im Frequenzband hat, das durch die erste RF-Telemetrieschaltung 206a benutzt
wird, beispielsweise im 400 MHz-Band. Die Wirkung bei 400 MHz ist
die, dass die Impedanz niedrig oder gleich dem äquivalenten Reihenwiderstand
ist.
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3 zeigt
schematisch eine implantierbare medizinische Vorrichtung (IMD),
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die Schutzschaltungen zum Schützen der
elektronischen Schaltung der Vorrichtung vor unerwünschten
Spannungsimpulsen enthält,
die, veranlasst durch Ausgesetztsein einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation über
ein Gehäuse
oder über
eine zum Gehäuse
externe Antenne in die Vorrichtung geleitet werden. Die IMD 300 ist
mit einer Antenne 302 ausgestattet, die ausgelegt ist zum
Aussenden und Empfangen von elektromagnetischer Fernfeldstrahlung. Die
Antenne 302 ist ausgebildet, um in zwei Frequenzbändern zu
kommunizieren. Gemäß einem Beispiel
ist die Antenne 302 für
eine RF-Telemetrieverbindung
in einem ersten Frequenzband bei 400 MHz und einem zweiten Frequenzband
bei 2,45 GHz ausgebildet, wobei das erste Frequenzband zur Kommunikation
von Daten, wie verschiedenen Betriebsparametern und physiologischen
Daten benutzt wird, und das zweite Band für Warnsignale benutzt wird.
Die Antenne 302 ist durch eine erste Antennendurchführung 304,
welche im Gehäuse 303 der
IMD 300 vorhanden ist, positioniert. Es soll bemerkt werden,
dass das Gehäuse
einen Teil der Antenne bildet und die Strahlungseigenschaften der
Antenne 302 beeinflusst. Ferner befindet sich das Gehäuse in Kontakt
mit dem Gewebe.
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Außerdem ist
eine Therapieschaltung 305, die eine spezielle Funktionalität, wie eine
Herzrhythmusbehandlung, oder eine neuromuskuläre Stimulation verfügbar macht,
eine erste RF-Telemetrieschaltung 306a zum
Vorsehen einer RF-Kommunikation im ersten Frequenzband sowie eine
zweite RF-Telemetrieschaltung 306b zum Vorsehen einer RF-Kommunikation
im zweiten Frequenzband im hermetisch abgedichteten Gehäuse 303 angeordnet.
Die erste RF-Telemetrieschaltung 306a enthält einen
mit der Antenne 302 verbundenen RF-Sender und -Empfänger. Ferner
enthält
die zweite Telemetrieschaltung 306b ebenfalls einen RF-Sender
und -Empfänger, die
mit der Antenne 302 verbunden sind. Eine (nicht dargestellte)
Batterie führt
der elektronischen Schaltung im Gehäuses 303 Energie zu.
Bei dieser Ausführungsform
verwendet die IMD 300 ein Energiemanagementprogramm, bei
dem die RF- Telemetrieschaltungen 306a, 306b bei
Warnungen aktiviert werden. Normalerweise befinden sich bei dieser
Ausführungsform
die RF-Telemetrieschaltungen 306a, 306b in einem
niedrigen Energiezustand, bis sie durch ein Warnsignal zum Aussenden
oder Empfangen einer Nachricht in einen höheren Energiezustand versetzt
werden. Ferner sind mit der Therapieschaltung 305 eine
oder mehrere Leitungen 307 verbunden, die bereits oben
beschrieben worden sind und die deshalb hier nicht weiter diskutiert
werden.
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Ein
Mikroprozessorsteuergerät 310 steuert den
Betrieb der, eine Abfühl-
und Impulserzeugungsschaltung enthaltenden Therapieschaltung 305,
die mit den Elektroden der Leitung bzw. der Leitungen 307 zur
Steuerung des Herzrhythmus verbunden ist, sowie der RF-Telemetrieschaltung
zum Aussenden und Empfangen eines Trägersignals bei einer speziellen
Frequenz, das mit Telemetriedaten moduliert ist. Das Steuergerät 310 gibt
auch Daten aus und empfangt solche, welche im modulierten Träger enthalten
sind, der durch die erste RF-Telemetrieschaltung 306a erzeugt
oder empfangen wird.
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Ein
erster Kondensator 312a ist zur Antenne 302 in
Reihe geschaltet und so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude
eines Impulses standhält, die
durch die Antenne 302 empfangen wird und in der Lage ist,
den Zustand von Komponenten der ersten RF-Telemetrieschaltung 306a,
des Steuergeräts 310 oder
der Therapieschaltung 305 zu modifizieren oder zu zerstören. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist der erste Kondensator 312a für eine Spannung dimensioniert,
die 100 V überschreitet
und vorzugsweise einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V standhält. Ferner
ist in Reihe mit der Antenne ein zweiter Kondensator 312b geschaltet
und so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude eines Impulses standhält, der
durch die Antenne 302 empfangen wird und in der Lage ist,
den Zustand von Komponenten der zweiten RF-Telemetrieschaltung 306b, des Steuergeräts 310 oder
der Therapieschaltung 305 zu modifizieren oder zu zerstören. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist der zweite Kondensator 312b für eine Spannung, die 100 V überschreitet,
dimensioniert und vorzugsweise so, dass er einer Spannung im Bereich
von 75 bis 1000 V standhält.
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Ferner
ist ein erstes Antennenanpassungsnetzwerk 314a, das Anpassungsschaltungen 316a enthält, mit
der Antenne 302 und der ersten RF-Telemetrieschaltung 306a verbunden
und so ausgebildet, dass es die Impedanz der Antenne 302 an
die Impedanz der ersten RF-Telemetrieschaltung 306a im
ersten Frequenzband bei 400 MHz anpasst. Durch Anpassen der Antennenimpedanz
an die Impedanz der ersten RF-Telemetrieschaltung 306a beim
ersten Frequenzband kann die Recktanz der Antenne 302 bei
der Frequenz so abgestimmt werden, dass die Antenne 302 einen
Resonanzaufbau bildet und effizient Fernfeldstrahlung aussendet/empfängt. Vorzugsweise
wird der erste Kondensator 312a in das erste Antennenanpassungsnetzwerk 314a inkorporiert
und mit den Anpassungsschaltungen 316a in Reihe geschaltet.
Der erste Kondensator 312a ist so dimensioniert, dass er
in dem ersten Frequenzband einen Teil der Antennenanpassung bildet.
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Ferner
ist mit der Antenne 302 und der zweiten RF-Telemetrieschaltung 306b ein
zweites Antennenanpassungsnetzwerk 314b, das Anpassungsschaltungen 316b enthält, verbunden
und so ausgebildet, dass es die Impedanz der Antenne 302 auf
die Impedanz der zweiten RF-Telemetrieschaltung 306b im
zweiten Frequenzband bei 2,45 GHz einstellt. Durch Anpassen der
Antennenimpedanz an die Impedanz der zweiten RF-Telemetrieschaltung 306b im zweiten
Frequenzband, kann die Recktanz der Antenne 302 auf die
Frequenz abgestimmt werden, so dass die Antenne 302 eine
Resonanzanordnung bildet und Fernfeldstrahlung effizient aussendet/empfängt. Vorzugsweise
wird der zweite Kondensator 312b in das zweite Antennenanpassungsnetzwerk 314b inkorporiert
und mit der Anpassungsschaltung 316b in Reihe geschaltet.
Der zweite Kondensator 312b ist so dimensioniert, dass
er einen Teil der Antennenanpassung im zweiten Frequenzband bildet.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist der erste Kondensator 312a so dimensioniert, dass er
eine Eigenresonanzfrequenz im 400 MHz-Frequenzband aufweist und
der zweite Kondensator 312b ist so dimensioniert, dass
er eine Eigenresonanzfrequenz bei 2,45 GHz aufweist. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der zweite Kondensator 312b so dimensioniert, dass
er seine Eigenresonanzfrequenz bei 2,45 GHz erhält, während der erste Kondensator 312a so
dimensioniert ist, dass er eine Kapazität im Bereich 20 bis 70 pF oder
vorzugsweise im Bereich 30 bis 50 pF aufweist. Die Wirkung bei 400
MHz ist die, dass die Impedanz im Zweig, der die erste RF-Telemetrieschaltung 306a enthält, niedrig
oder sogar gleich dem äquivalenten
Reihenwiderstand ist. Die Recktanz im Zweig, der die zweite RF-Telemetrieschaltung 306b enthält, liegt
normalerweise zwischen 50 bis 100 Ohm. Die Wirkung bei 2,45 GHz
ist die, dass die Impedanz in dem Zweig, der die zweite RF-Telemetrieschaltung 306b enthält, gleich
dem äquivalenten
Reihenwiderstand ist, während
die Impedanz im Zweig, der die erste RF-Telemetrieschaltung 306a enthält, eine
große
Induktanz darstellt. Somit funktionieren die Kon densatoren 312a und 312b als
Komponenten in einem Duplexfilter, das die erste und die zweite
Frequenz trennt.
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Darüber hinaus
sind die RF-Telemetrieschaltungen 306a, 306b und
das Steuergerät 310 mit
der gemeinsamen Masse 322 verbunden, die wiederum mit dem
Gehäuse 303 in
Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen die
gemeinsame Masse 322 und das Gehäuse 203 ein dritter
Kondensator 318 geschaltet. Der dritte Kondensator 318 ist
so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude eines Impulses
widersteht, der über
das Gehäuse 303 und
die gemeinsame Masse 322 in die Schaltungen geleitet wird
und in der Lage ist, den Zustand von Komponenten der RF-Telemetrieschaltung 306a, 306b,
des Steuergeräts 310 oder
der Therapieschaltung 305 zu modifizieren oder zu zerstören. Vorzugsweise
ist der dritte Kondensator 318 so dimensioniert, dass er
einer Spannung, die 100 V überschreitet
widersteht und vorzugsweise einer Spannung im Bereich von 75 bis
1000 V standhält.
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Vorzugsweise
ist der dritte Kondensator 318 so dimensioniert, dass er
seine Eigenresonanzfrequenz in dem durch die erste RF-Telemetrieschaltung 306a benutzten
Frequenzband aufweist, z. B. im 400 MHz-Band. Die Auswirkung bei
400 MHz ist die, dass die Impedanz niedrig oder gleich dem äquivalenten
Reihenwiderstand ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Kondensator bzw. sind die Kondensatoren
in der hermetisch abgedichteten Durchführung für die Antenne angeordnet.
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Nun
zu 4 anhand der eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben wird. Es werden die gleichen Bezugszeichen
für die Teile,
Schaltungen und Komponenten benutzt, die in den, in den 1 und 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen
enthalten sind und die Beschreibung dieser Teile wird weggelassen.
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Wie
in 4 gezeigt, ist gemäß dieser Ausführungsform
zwischen dem ersten Kondensator 112 und dem zweiten Kondensator 118 eine
Spannungsschutzschaltung 125 angeordnet. Die Schaltung 125 enthält Dioden 126a, 126b, 127a, 127b.
Hierdurch wird der Schutz der Schaltungsanordnung der medizinischen
Vorrichtung gegenüber
Spannungsübergängen weiter
ver bessert, die beispielsweise durch eine Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation verursacht und über das Gehäuse 103 und die gemeinsame
Masse 122 in die Schaltungen geleitet werden.
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Wie
der Fachmann erkennt, kann die in 4 gezeigte
Schaltung 125 auch in irgendeiner der Ausführungsformen
angeordnet werden, die in den 1 bis 3 bzw. 5 gezeigt sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von 5a eine
implantierbare medizinische Vorrichtung beschrieben, die eine Dipolantenne
aufweist und Schutzschaltungen für
den Schutz der elektronischen Schaltung der Vorrichtung gegenüber unerwünschten
Spannungsimpulsen enthält,
die, veranlasst durch Ausgesetztsein einer Defibrillation und/oder
Elektrokauterisation wegen des galvanischen Kontakts zwischen den
RF-Schaltungen der Vorrichtung
und dem Gewebe über
die Antenne in die Vorrichtung geleitet werden.
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Die
IMD 500 ist mit einer Dipolantenne 502a, 502b zum
Kommunizieren mit externen Vorrichtungen, wie einem externen Programmiergerät versehen.
Vorzugsweise ist die Antenne 502 zum Ausstrahlen und Empfangen
einer elektromagnetischen Fernfeldstrahlung geeignet. Die Antenne 502 befindet
sich in direktem Gewebekontakt. Die IMD 500 enthält ein hermetisch
abgedichtetes Gehäuse 503, das
mit Antennendurchführungen 504a, 504b,
durch welche die Antennenelemente 502a, 502b positioniert
werden und mit Durchführungen
für medizinische
Leitungen versehen ist, wobei das Gehäuse 503 normalerweise
aus einem biologisch verträglichen
Metall, beispielsweise Titan gebildet ist. Das Gehäuse 503 enthält eine
Therapieschaltung 505, um der Vorrichtung die spezielle
Funktionalität,
wie eine Herzrhythmusbehandlung oder eine neuromuskuläre Stimulation
zur Verfügung
zu stellen, sowie eine RF-Telemetrieschaltung 506 zum Vorsehen
von RF-Kommunikationen. Eine (nicht gezeigte) Batterie liefert der
elektronischen Schaltung innerhalb des Gehäuses 503 Energie.
Eine oder mehrere Leitungen 507 sind mit der Therapieschaltung 505 verbunden,
wobei die Leitung bzw. die Leitungen 507 unipolar oder
bipolar ausgebildet sein können,
und in der Lage sein können,
mit einer Vielfalt implantierbarer medizinischer Vorrichtungen zusammen
zu arbeiten. Darüber
hinaus kann die Leitung bzw. können
die Leitungen 507 irgendwelche passiven oder aktiven Befestigungsmechanismen
enthalten, wie sie in der einschlägigen Technik zum Befestigen
der Leitungen 507 am Herzgewebe bekannt sind, wenn die
endgültige
Position gefunden worden ist. Als Beispiel kann die (nicht gezeigte)
distale Leitungsspitze eine gezackte Spitze oder eine Befestigungshe lix
enthalten. Die Leitungen 507 können auch eine oder mehrere Elektroden,
wie eine Spitzenelektrode oder eine Ringelektrode enthalten. Die
Elektrode fühlt
elektrische Signale ab, die mit einer Depolarisation oder Repolarisation
des Herzens verbunden sind. Ferner kann die Elektrode auch Stimulationsimpulse
zum Veranlassen einer Depolarisation des Herzgewebes benachbart
zur Elektrode aussenden. Ferner können die Leitungen 507 auch
eine Abfühlvorrichtung
enthalten, die ausgebildet ist, Signale abzufühlen, welche sich auf die Herzaktivität beziehen.
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Ein
Mikroprozessorsteuergerät 510 steuert den
Arbeitsablauf der Therapieschaltung 505, welche eine Abfühl- und
Impulserzeugungsschaltung enthält,
die mit den Elektroden der Leitung bzw. der Leitungen 507 zur
Steuerung des Herzrhythmus verbunden sind, und steuert die RF-Telemetrieschaltung zum
Senden und Empfangen eines Trägersignals
einer speziellen Frequenz, die mit Telemetriedaten moduliert ist.
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Das
Steuergerät 510 gibt
auch Daten aus und empfangt solche, die durch die RF-Telemetrieschaltung 506 im
modulierten Träger
erzeugt oder empfangen werden. Die RF-Telemetrieschaltung 506 enthält einen
RF-Sender und -Empfänger,
die mit der Antenne 503 in Verbindung stehen.
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Ein
Kondensator 512a, 512b ist mit dem jeweiligen
Antennenelement 502a bzw. 502b in Reihe geschaltet
und so ausgebildet, dass er einer Spannungsamplitude eines Impulses
widersteht, der von der Antenne 502a, 502b aufgenommen
wird und in der Lage ist den Zustand von Komponenten der RF-Telemetrieschaltung 506,
des Steuergeräts 510 oder
der Therapieschaltung 505 zu modifizieren oder zu zerstören. Vorzugsweise
sind die Kondensatoren 512a, 512b so dimensioniert,
dass sie einer Spannung widerstehen, die 100 V überschreitet und vorzugsweise
einer Spannung im Bereich von 75 bis 1000 V widerstehen.
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Ferner
ist mit der Antenne 502a, 502b und der RF-Telemetrieschaltung 506 ein
Antennenanpassungsnetzwerk 514, das Anpassungskreise 516 enthält, verbunden,
welches so ausgebildet ist, dass es die Impedanz der Antenne 502a, 502b auf
die Impedanz der RF-Telemetrieschaltung 506 einstellt.
Das Antennenanpassungsnetzwerk 514 belastet die Antenne 502a, 502b mit
der Größe einer
Induktivität bzw.
Kapazität,
um hierdurch die effektive elektrische Länge der Antenne und damit die
Resonanzfrequenz der Antenne einzustellen. Durch Anpassen der Antennenimpedanz
an die Impedanz der RF-Telemetrieschaltung bei einer spe ziellen
Trägerfrequenz, kann
die Recktanz der Antenne bei dieser Frequenz so abgestimmt werden,
dass die Antenne einen Resonanzaufbau bildet und Fernfeldstrahlung
wirksam aussendet/empfängt.
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Nun
zu 5b, in der die implantierbare medizinische Vorrichtung 500' stattdessen
mit einer Schleifenantenne 502 ausgestattet ist. Die übrigen Teile
und Elemente, die in 5b gezeigt sind, sind ähnlich oder
gleich denen der Ausführungsform
nach 5a und werden deshalb nicht mehr beschrieben.
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Obgleich
eine exemplarische Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, ist
es für
den Fachmann ersichtlich, dass eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen oder
Abwandlungen der hier beschriebenen Erfindung durchgeführt werden
kann. Die Beschreibung der Erfindung und die beigefügten Zeichnungen sollen
als ein nicht begrenzendes Beispiel angesehen werden und der Umfang
des Schutzes wird durch die beigefügten Patentansprüche definiert.