EP3810263A1

EP3810263A1 - Medizinisches implantat, bedienungsvorrichtung für ein medizinisches implantat, medizinprodukt und verfahren zur elektrischen versorgung eines medizinischen implantats

Info

Publication number: EP3810263A1
Application number: EP19729270.9A
Authority: EP
Inventors: Sebastian REITELSHÖFER; Ralf RIEKER; In Seong Yoo; Thomas Ebert
Original assignee: Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
Current assignee: Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2021-04-28
Also published as: DE102018114829B3; WO2019243070A1

Abstract

Medizinisches Implantat (2), aufweisend eine elektrische betreibbare Funktionseinheit (4), eine dynamoelektrische Generatoreinheit (5) und eine Magneteinheit (6), die durch ein auf sie wirkendes äußeres Magnetfeld relativ zur Generatoreinheit (5) bewegbar ist, wobei die Generatoreinheit (5) derart mit der Magneteinheit (6) gekoppelt ist, dass sie die Bewegung der Magneteinheit (6) in elektrische Energie zum Betreiben der Funktionseinheit (4) wandelt.

Description

Medizinisches Implantat, Bedienungsvorrichtung für ein medizinisches Implantat, Medizinprodukt und Verfahren zur elektrischen Versorgung eines medizinischen Implantats

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Implantat, aufweisend eine elektrische betreibbare Funktionseinheit. Daneben betrifft die Erfindung eine Be- dienungsvorrichtung für ein medizinisches Implantat, ein Medizinprodukt und ein Verfahren zur elektrischen Versorgung eines medizinischen Implantats.

Medizinische Implantate weisen eine Funktionseinheit auf, welche insbesondere dem Ersatz oder der Unterstützung einer Körperfunktion des Patienten dient.

Diese Funktionseinheit kann elektrisch betreibbar sein, wobei derartige Implantate auch als aktive Implantate bezeichnet werden. Wenn das medizinische Implantat nicht in der Lage ist, autark elektrische Energie zum Betreiben der Funktionsein- heit zu erzeugen, muss eine Energieversorgung von außerhalb des Körpers, also über eine Gewebegrenze hinweg, zum Betreiben der Funktionseinheit ermöglicht werden.

Das Dokument US 2014/0266022 A1 offenbart beispielsweise eine implantierbare Vorrichtung, die eine elektromechanische Pumpe umfasst. Die implantierbare Vor- richtung ist dazu eingerichtet, mittels eines externen Ladesystems induktiv gela- den oder betrieben zu werden.

Eine induktive Versorgung des medizinischen Implantats hat jedoch häufig einen unbefriedigenden Wirkungsgrad und führt gegebenenfalls zu einer unkontrollierten Gewebeerhitzung während der induktiven Energieübertragung. Des Weiteren be- steht das Risiko einer schlechten elektromagnetischen Verträglichkeit und einer unzureichenden Biokompatibilität.

Daneben ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das medizinische Implantat mittels eines perkutanen Kabels elektrisch zu versorgen. Dies erfordert jedoch neben der eigentlichen Implantation einen zusätzlichen chirurgischen Eingriff zur Herstellung einer Durchführung des Kabels durch die Gewebegrenze. Nach dem chirurgischen Eingriff und während der Benutzung des Implantats können jedoch Komplikationen, wie Keimbildung und Entzündungen im Bereich der Durchfüh- rung, auftreten.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Verbesse- rung der elektrischen Versorgung eines medizinischen Implantats anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein medizinisches Implantat der ein- gangs genannten Art gelöst, ferner aufweisend eine dynamoelektrische Genera- toreinheit und eine Magneteinheit, die durch ein auf sie wirkendes äußeres Mag- netfelds relativ zur Generatoreinheit bewegbar ist, wobei die Generatoreinheit der- art mit der Magneteinheit gekoppelt ist, dass sie die Bewegung der Magneteinheit in elektrische Energie zum Betreiben der Funktionseinheit wandelt.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, eine indirekte Energieumwandlung zur Versorgung des medizinischen Implantats vorzunehmen, indem die Bewegung des äußeren Magnetfelds auf die Magneteinheit übertragen und die Bewegungs- energie der Magneteinheit durch die Generatoreinheit in die elektrische Energie gewandelt wird. Im Gegensatz zu einer induktiven Energieübertragung, bei der ty- pischerweise durch ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld eine Spannung in eine implantatseitige Empfängerspule induziert wird, ist bei dem erfindungsge- mäßen Implantat lediglich eine Kraftkopplung durch das äußere Magnetfeld über eine Gewebegrenze hinweg mit der Magneteinheit erforderlich.

Vorteilhafterweise reduziert dies den Energie- und damit auch den Wärmeeintrag in das Gewebe eines das Implantat tragenden Patienten. Damit kann sowohl ein höherer Wirkungsgrad als auch eine bessere Biokompatibilität erzielt werden. Da auf das bei der induktiven Energieübertragung erforderliche hochfrequente mag- netische Wechselfeld verzichtet werden kann, weist das erfindungsgemäße Im- plantat darüber hinaus eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit auf. Im Vergleich zur Versorgung eines Implantats mittels eines perkutanen Kabels entfal- len ferner Risiken für Komplikationen infolge einer chirurgischen hergestellten Durchführung des Kabels.

Die Magneteinheit kann lediglich aus einem ferromagnetischen, nicht notwendiger- weise magnetisierten, Material bestehen, welches mit dem äußeren Magnetfeld koppelbar ist. Bevorzugt weist die Magneteinheit jedoch einen Permanentmagne- ten zur Wechselwirkung mit dem äußeren Magnetfeld auf. Es ist allerdings auch denkbar, dass eine magnetische Wirkung der Magneteinheit nur temporär, insbe- sondere durch einen Elektromagneten, erzeugbar ist. Der Elektromagnet kann da- bei von einer elektrischen Energiequelle des Implantats zur Erzeugung seines Magnetfelds bestromt werden, insbesondere wenn das Implantat auch eine au- tarke Energieversorgung ermöglicht und/oder eine Energiespeichereinheit auf- weist.

Die Magneteinheit ist ferner bevorzugt rotierend bewegbar angeordnet. Insbeson- dere ist die Magneteinheit als Schwungrad ausgebildet oder an einem Schwung- rad angeordnet. Dabei sind unterschiedliche Ausgestaltungen des Schwungrads zur Herstellung der Kraftkopplung mit dem äußeren Magnetfeld denkbar: das Schwungrad kann über seine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche verteilt unterschiedlich magnetisierte Segmente aufweisen. Es ist dann möglich, das Schwungrad mit einem kolinear angeordneten Schwungrad, welches das äußere Magnetfeld erzeugt, zu koppeln. Das Schwungrad kann jedoch auch derart ange- ordnet sein, dass es über seine Mantelfläche mit einem achsparallel angeordneten äußeren Schwungrad, welches das äußere Magnetfeld erzeugt, koppelbar ist.

Alternativ ist die Magneteinheit translatorisch vor- und zurückbewegbar angeord- net. Dann ist die Magneteinheit typischerweise stabartig ausgebildet.

Die Generatoreinheit weist typischerweise einen Ständer und ein mit der Magnet- einheit bewegungsgekoppeltes bewegbares Element auf, wobei durch eine Bewegung des bewegbaren Elements eine Spannung in den Ständer induzierbar sein kann. Das bewegbare Element kann rotierend oder translatorisch bezüglich des Ständers angeordnet sein.

Das rotierend bezüglich des Ständers angeordnete bewegbare Element kann mit der rotierend bewegbar angeordneten Magneteinheit gekoppelt sein. Das Implan- tat kann dazu eine Welle aufweisen, die eine Antriebswelle der Generatoreinheit bildet. Mit anderen Worten weist das Implantat eine gemeinsame Welle für das Schwungrad und die Generatoreinheit auf. Alternativ kann die Welle mit einer An- triebswelle der Generatoreinheit gekoppelt sein, beispielsweise über ein Getriebe. Die Wellen können auch exzentrisch zueinander angeordnet sein.

Das translatorisch bezüglich des Ständers angeordnete bewegbare Element kann über eine starre Verbindung mit der translatorisch vor- und zurückbewegbar ange- ordneten Magneteinheit gekoppelt sein. Das translatorisch bezüglich des Ständers angeordnete bewegbare Element und die rotierend bewegbar angeordnete Mag- neteinheit bzw. das rotierend bezüglich des Ständers angeordnete bewegbare Element und die translatorisch vor- und zurückbewegbar angeordnete Magnetein- heit können über Kurbel- oder Kurvengetriebe gekoppelt sein.

Es ist bei dem erfindungsgemäßen medizinischen Implantat grundsätzlich mög- lich, dass die Funktionseinheit unmittelbar durch die von der Generatoreinheit ge- wandelte elektrische Energie betreibbar ist. Dies ist insbesondere bei einer Funkti- onseinheit denkbar, die lediglich temporär betrieben werden muss. Alternativ oder zusätzlich kann das Implantat eine Energiespeichereinheit aufweisen, welche zum Speichern der von der Generatoreinheit gewandelten Energie und zum Bereitstel- len der gespeicherten Energie an die Funktionseinheit ausgebildet ist. Die Ener- giespeichereinheit weist beispielsweise ein elektrochemisches Energiespeicher- element, wie einen Akkumulator, und/oder ein elektrostatisches Energiespeicher- element, wie einen Superkondensator, auf. Das Versorgen des Implantats mittels des äußeren Magnetfelds kann somit auch als Aufladen des Implantats aufgefasst werden. Zur Anpassung der durch die Generatoreinheit erzeugten Strom- und/oder Span- nungslage ist es ferner vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Implantat eine Leistungselektronikeinheit aufweist, mittels welcher die von der Generatoreinheit gewandelte Energie zum Betreiben der Funktionseinheit und/oder zum Speichern in der Energiespeichereinheit umformbar ist.

Grundsätzlich kann die Funktionseinheit dazu eingerichtet sein, eine Körperfunk- tion eines Patienten zu ersetzen oder zu unterstützen. Die Körperfunktion kann insbesondere das Öffnen und/oder Offenhalten und/oder Schließen eines Hohl- raums (Lumens) umfassen. Besonders bevorzugt ist die Funktionseinheit zum Durchführen einer urologischen Funktion ausgebildet ist. Die Funktionseinheit kann beispielsweise als künstlicher Schließmuskel ausgebildet sein. Der künstli che Schließmuskel kann zum Ersatz eines insuffizienten Blasenschließmuskels und damit zur Wiederherstellung der Harnkontinenz dienen. Ein Beispiel für einen künstlichen Schließmuskel ist in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan- meldung DE 10 2017 115 288 A1 beschrieben. Hier kann mittels der Genera- toreinheit beispielsweise eine zusätzliche Energieversorgung bereitgestellt wer- den, welche eine autarke Energieversorgung der Funktionseinheit ergänzt. Es ist auch möglich, dass die in der Patentanmeldung beschriebene Generatoreinheit, die zum Umwandeln von kinetischer Energie des Harnflusses in elektrische Ener- gie eingerichtet ist, als die Generatoreinheit des erfindungsgemäßen Implantats verwendet wird.

Daneben betrifft die vorliegende Erfindung eine Bedienungsvorrichtung, insbeson- dere für ein erfindungsgemäßes medizinisches Implantat, aufweisend eine Motor- einheit und eine Magneteinheit, die derart mit der Motoreinheit gekoppelt ist, dass sie ein äußeres Magnetfeld zum Bewegen einer implantatseitigen Magneteinheit erzeugt.

Zweckmäßigerweise weist die bedienungsvorrichtungsseitige Magneteinheit ei- nem Permanentmagneten oder einen Elektromagneten auf. Die bedienungsvorrichtungsseitige Magneteinheit ist ferner bevorzugt rotierend bewegbar angeordnet. Insbesondere ist die Magneteinheit als Schwungrad ausge- bildet oder an einem Schwungrad angeordnet. Dabei sind unterschiedliche Ausge- staltungen des Schwungrads zur Herstellung der Kraftkopplung mit dem äußeren Magnetfeld denkbar: das Schwungrad kann über seine im Wesentlichen kreisför- mige Grundfläche verteilt unterschiedlich magnetisierte Segmente aufweisen. Es ist dann möglich, das Schwungrad mit einem kollinear angeordneten implantatseit- gen Schwungrad zu koppeln. Das Schwungrad kann jedoch auch derart angeord- net sein, dass es über seine Mantelfläche mit einem achsparallel angeordneten implantatseitigen Schwungrad koppelbar ist.

Die Motoreinheit weist typischerweise einen Ständer und ein mit der Magnetein- heit bewegungsgekoppeltes bewegbares Element auf, wobei eine Bestromung des Ständers eine Bewegung des bewegbaren Elements bewirken kann. Das be- wegbare Element kann rotierend bezüglich des Ständers angeordnet sein. Alter- nativ weist die Motoreinheit ein translatorisch bezüglich des Ständers angeordne- tes bewegbares Element auf.

Das rotierend bezüglich des Ständers angeordnete bewegbare Element kann mit der rotierend bewegbar angeordneten Magneteinheit gekoppelt sein. Das Implan- tat kann dazu eine Welle aufweisen, die eine Abtriebswelle der Motoreinheit bildet. Mit anderen Worten weist die Bedienungsvorrichtung eine gemeinsame Welle für das Schwungrad und die Generatoreinheit auf. Alternativ kann die Welle mit einer Abtriebswelle der Motoreinheit gekoppelt sein, beispielsweise über ein Getriebe.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung ferner eine Versor- gungseinheit auf, mittels welcher die Motoreinheit elektrisch antreibbar ist. Die Versorgungseinheit kann eine Anschlusseinheit zum Verbinden mit einer externen Spannungsquelle aufweisen. Die Anschlusseinheit kann einen Stromanschluss, insbesondere einen Netzanschluss, aufweisen. Ferner kann die Anschlusseinheit mit einem Netzteil oder ohne ein Netzteil ausgebildet sein. Alternativ oder zusätz- lich zu der Anschlusseinheit kann die Versorgungseinheit eine elektrische Energie- speichereinheit aufweisen. Die Energiespeichereinheit kann eine Batterie oder ei- nen Akkumulator aufweisen.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung eine Patienten- aufnahme aufweisen, bezüglich der die bedienungsvorrichtungsseitige Magnetein- heit derart angeordnet ist, dass die Magneteinheit des Implantats, das in einem sich auf der Patientenaufnahme befindenden Patienten implantiert ist, durch die Magneteinheit bewegbar ist. Eine Patientenaufnahme ist besonders in solchen An- wendungsfällen vorteilhaft, in denen das Implantat über eine längere Zeit versorgt, insbesondere aufgeladen, wird und sich der Patient entsprechend lang in der Nähe der bedienungsvorrichtungsseitigen Magneteinheit aufhält. Die Patientenauf- nahme ist beispielsweise eine Liegefläche oder eine Sitzfläche.

Die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung kann alternativ als tragbares Gerät, insbesondere als Handgerät, ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist die Bedie- nungsvorrichtung derart am Körper eines Patienten anbringbar, dass die Magnet- einheit des Implantats, das in den Körper des Patienten implantiert ist, durch die Magneteinheit der Bedienungsvorrichtung bewegbar ist. Die Bedienungsvorrich- tung umfasst beispielsweise einen, insbesondere elastischen, Gürtel oder, insbe- sondere textile, Bänder. Die Bedienungsvorrichtung kann auch ein Kleidungsstück umfassen, in welches zumindest die Magneteinheit eingesetzt und/oder eingenäht sind, oder in ein Kleidungsstück einsetzbar oder einnhähbar ausgebildet sein.

Daneben betrifft die vorliegende Erfindung ein Medizinprodukt, das ein erfindungs- gemäßes medizinisches Implantat und eine erfindungsgemäße Bedienungsvor- richtung für das medizinische Implantat aufweist.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur elektrischen Versor- gung eines medizinischen Implantats, aufweisend eine elektrisch betreibbare Funktionseinheit, eine dynamoelektrische Generatoreinheit und eine Magnetein- heit, die durch ein auf sie wirkendes äußeres Magnetfeld relativ zur Generatorein- heit bewegt wird, wobei die Generatoreinheit die Bewegung der Magneteinheit in elektrische Energie zum Betreiben der Funktionseinheit wandelt. Dabei kann die Generatoreinheit kinetische Energie der durch das äußere Magnetfeld angetriebe- nen Motoreinheit in die elektrische Energie umwandeln.

Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Implantat und zur erfindungs- gemäßen Bedienvorrichtung lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Medi- zinprodukt und das erfindungsgemäße Verfahren übertragen, sodass die vorge- nannten Vorteile auch mit diesen erzielt werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen und anhand der Zeich- nungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig.1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemä- ßen Medizinprodukts, umfassend ein Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen medizinischen Implantats und ein Ausführungsbei- spiel der erfindungsgemäßen Bedienungsvorrichtung; und

Fig. 2 bis 5 jeweils eine Prinzipskizze von Komponenten weiterer Ausführungs- beispiele des erfindungsgemäßen Medizinprodukts. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Medizinprodukts 1 , umfassend ein Ausführungsbeispiel eines medizinisches Implantats 2 und ein Ausführungsbeispiel einer Bedienungsvorrichtung 3 für das Implantat 2.

Das Implantat 2 weist eine elektrisch betreibbare Funktionseinheit 4, eine dynamo- elektrische Generatoreinheit 5 und eine Magneteinheit 6 auf, die durch ein auf sie wirkendes äußeres Magnetfeld relativ zur Generatoreinheit 5 bewegbar ist. Diese ist derart mit der Magneteinheit 5 gekoppelt, dass sie die Bewegung der Magnet- einheit 6 in elektrische Energie zum Betreiben der Funktionseinheit 4 wandelt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Funktionseinheit 4 als künstlicher Schließmuskel ausgebildet und führt dementsprechend eine urologische Funktion aus.

Die Magneteinheit 6 umfasst einen Permanentmagneten 7 und ist als Schwungrad 8 ausgebildet. Auf diese Weise vollzieht die Magneteinheit 6 eine Bewegung des äußeren Magnetfelds nach und überträgt diese auf eine Welle 9. Die Welle 9 bildet dabei gleichzeitig eine Antriebswelle der Generatoreinheit 5, welche die Rotations- energie der Magneteinheit 6 in elektrische Energie wandelt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Welle 9 mit einer separaten Antriebswelle der Genera- toreinheit 5 über ein Getriebe gekoppelt.

Das Implantat 2 weist ferner eine Energiespeichereinheit 10 und eine Leistungs- elektronikeinheit 11 auf. Die gewandelte elektrische Energie wird der Funktions- einheit 4 zum einen unmittelbar über die Leistungselektronikeinheit 11 , welche die Energie in eine zum Betrieb geeignete Spannungs- und Stromlage umformt, be- reitgestellt. Zum anderen wird die gewandelte Energie nach ihrer Umformung durch die Leistungselektronikeinheit 11 in der Energiespeichereinheit 10 gespei- chert und der Funktionseinheit 4 mittelbar zu ihrem Betrieb bereitgestellt. Die Energiespeichereinheit 10 umfasst dazu ein elektrochemisches Energiespeicher- element 12 in Form eines Akkumulators und/oder ein elektrostatisches Energie- speicherelement 13 in Form eines Superkondensators. Die Bedienungsvorrichtung 3 weist eine Motoreinheit 14 und eine Magneteinheit 15 auf, die derart mit der Motoreinheit 14 gekoppelt ist, dass sie das äußere Mag- netfeld zum Bewegen der implantatseitigen Magneteinheit 6 erzeugt. Das äußere Magnetfeld durchdringt mithin eine Gewebegrenze 16 zwischen der Bedienungs- Vorrichtung 3 und dem Implantat 2.

Die Motoreinheit 14 und die Magneteinheit 15 sind mittels einer Welle 17 gekop- pelt, die analog zum Implantat 2 als gemeinsame Welle 17 ausgebildet ist. In ei- nem alternativen Ausführungsbeispiel weisen die Motoreinheit 14 und die Magnet- einheit 15 jeweils eine Welle auf, die über ein Getriebe miteinander gekoppelt sind. Die Magneteinheit 15 weist einen Permanentmagneten 18 oder einen Elekt- romagneten auf und ist ebenfalls als Schwungrad 19 ausgebildet. Werden die Schwungräder 8, 19 mithin kolinear zueinander angeordnet, entsteht durch das äußere magnetische Feld eine Kraftkopplung, wodurch das implantatseitige Schwungrad 8 eine durch die Motoreinheit 14 verursachte Rotation des bedie- nungsvorrichtungsseitige Schwungrad 19 nachverfolgt.

Daneben weist die Bedienungsvorrichtung 3 eine Versorgungseinheit 20 auf, mit- tels der die Motoreinheit 14 elektrisch antreibbar ist. Dazu sind eine Anschlussein- heit 21 zum Verbinden der Bedienungsvorrichtung 3 mit einer externen Span- nungsquelle und eine elektrische Energiespeichereinheit 22 in Form einer Batterie oder eines Akkumulators vorgesehen.

Die durch die Versorgungseinheit 20 bereitgestellte elektrische Energie wird folg- lich mittels der Motoreinheit 14 in mechanische Energie, also Bewegungs- bzw. Rotationsenergie, gewandelt und durch die Kraftkopplung der Magneteinheiten 6, 15 auf die Generatoreinheit 5 des Implantats 2 übertragen, welche die mechani- sche Energie wiederum in die elektrische Energie zum Betreiben der Funktions- einheit 4 wandelt. Sofern die gewandelte elektrische Energie in der Energiespei- chereinheit 10 gespeichert wird, wirkt die Bedienungsvorrichtung 3 daher auch als Ladevorrichtung. Die Bedienungsvorrichtung 3 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zudem eine Patientenaufnahme in Form einer Liegefläche oder eine Sitzfläche auf. Die Patientenaufnahme ist so angeordnet, dass die Magneteinheit 6 des Implantats 2 durch die Magneteinheit 15 der Bedienungsvorrichtung 3 bewegbar ist, wenn ein Patient, dem des Implantat 2 implantiert wurde, auf der Patientenaufnahme liegt bzw. sitzt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Bedienungsvorrich- tung 3 als tragbares Gerät, beispielsweise als Handgerät, ausgebildet. Gemäß ei- nem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Bedienungsvorrichtung 3 als Kleidungs- stück ausgebildet oder umfasst ein solches.

Die Fig. 2 bis 5 sind jeweils Prinzipskizzen von Komponenten eines Implantats und einer Bedienungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, die im Übrigen einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechen. Dabei sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit identischen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.

Fig. 2 ist eine Prinzipskizze einer Generatoreinheit 5 und einer Magneteinheit 6 ei- nes weiteren Ausführungsbeispiels eines Implantats und einer Magneteinheit 15 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bedienungsvorrichtung. Die Genera- toreinheit weist einen Ständer 20 und ein magnetisches bewegliches Element 21 auf. Die Magneteinheit 6 weist einen als Stabmagneten ausgebildeten Permanent- magneten 7 auf und ist über eine Linearführung 22 translatorisch bewegbar mit dem beweglichen Element 21 gekoppelt ist. Die bedienungsvorrichtungsseitige Magneteinheit 15 umfasst ein Schwungrad 19, an dem Permanentmagnete 18 an- geordnet sind. Dreht sich die Magneteinheit 15 bzw. das Schwungrad 19, so be- wegt sich das durch die Permanentmagnete 18 erzeugte äußere Magnetfeld und bewegt die implantatseitige Magneteinheit 6 entlang der Linearführung 22 vor und zurück. Dadurch bewegt sich das bewegliche Element 21 innerhalb des Ständers 20 vor und zurück, so dass eine Spannung induziert und die Bewegung der Mag- neteinheit 6 in elektrische Energie gewandelt wird. Fig. 3 ist eine Prinzipskizze einer Generatoreinheit 5 und einer Magneteinheit 6 ei- nes weiteren Ausführungsbeispiels eines Implantats und einer Motoreinheit 14 und einer Magneteinheit 15 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bedienungsvor- richtung. Die Generatoreinheit 5 und die Magneteinheit 6 entsprechen hier dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Bedienungsvorrichtungsseitig weist die Magneteinheit 15 einen Permanentmagneten 18 in Form eines Stabmagneten auf, der über eine Linearführung 23 mit der Motoreinheit 14 gekoppelt ist. Die Magnet- einheit 15 ist hier translatorisch bewegbar angeordnet. Bewegt sich der die Mag- neteinheit 15 bzw. der Permanentmagnet 18 vor und zurück, so bewegt sich das durch den Permanentmagnet 18 erzeugte äußere Magnet und bewegt die implan- tatseitige Magneteinheit 6 wie in Fig. 2 translatorisch vor und zurück.

Fig. 4 ist eine Prinzipskizze einer Generatoreinheit 5 und einer Magneteinheit 6 ei- nes weiteren Ausführungsbeispiels eines Implantats sowie einer Motoreinheit 14 und einer Magneteinheit 15 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bedie- nungsvorrichtung. Die Generatoreinheit 5 weist hier einen Ständer 20 und ein ro- tierend angeordnetes bewegbares Element 21 in Form eines Rotors auf. Die Mag- neteinheit 6 ist über eine Welle 9 mit dem bewegbaren Element 21 gekoppelt und weist ein Schwungrad 8 mit an seiner Mantelfläche angeordneten Permanentmag- neten 7 auf. Die Magneteinheit 15 der Bedienungsvorrichtung ist achsparallel zur Magneteinheit 6 bzw. zum Schwungrad 8 angeordnet und weist ebenfalls ein Schwungrad 19 mit an seiner Mantelfläche angeordneten Permanentmagneten 18 auf. Über eine Welle 17 ist die Magneteinheit 15 mit der Motoreinheit 14 gekop- pelt. Dreht sich die Magneteinheit 15, dreht sich das durch die Permanentmagne- ten 18 erzeugte äußere Magnetfeld und dreht die implantatseitige Magneteinheit 6, so dass sich das bewegbare Element 21 dreht. Dadurch wird im Ständer 20 eine Spannung induziert.

Fig. 5 zeigt eine Motoreinheit 14 und eine Magneteinheit 15 eines weiteren Aus- führungsbeispiels einer Bedienungsvorrichtung. Die Motoreinheit 14 weist ein ro- tierend angeordnetes bewegbares Element 24 auf, wobei ein zugehöriger Ständer nicht gezeigt ist. Das bewegbare Element 24 ist über ein Kurbelgetriebe 25 mit einem Stabmagneten 18 einer Magneteinheit 15, die der in Fig. 3 Gezeigten ent- spricht, verbunden. Dreht sich das bewegbare Element 24, so bewegt sich die Magneteinheit 15 vor und zurück, so dass ein sich entsprechend bewegendes äu- ßeres Magnetfeld erzeugt wird, welches wie in Fig. 3 die Magneteinheit 6 eines Implantats bewegt.

Die Kopplung mittels des Kurbelgetriebes 25 lässt im Rahmen eines weiteren Aus- führungsbeispiels sich analog auf die Kopplung zwischen dem bewegbaren Ele- ment 21 und der Magneteinheit 6 des Implantats übertragen. Im Übrigen sind die in den Fig. 2 bis 5 gezeigten dargestellten Anordnungen der Generatoreinheit 4, der Magneteinheiten 6, 15 und der Motoreinheit 14 exemplarisch, wobei die ge- zeigten Bewegungsformen und Kopplungen auch untereinander kombiniert wer- den können. Selbstverständlich können in allen Ausführungsbeispielen auch Elekt- romagnete anstatt der Permanentmagnete 7, 18 zum Einsatz kommen.

Claims

Patentansprüche

1. Medizinisches Implantat (2), aufweisend eine elektrische betreibbare Funk- tionseinheit (4),

gekennzeichnet durch

eine dynamoelektrische Generatoreinheit (5) und eine Magneteinheit (6), die durch ein auf sie wirkendes äußeres Magnetfeld relativ zur Generatoreinheit (5) beweg- bar ist, wobei die Generatoreinheit (5) derart mit der Magneteinheit (6) gekoppelt ist, dass sie die Bewegung der Magneteinheit (6) in elektrische Energie zum Be- treiben der Funktionseinheit (4) wandelt.

2. Implantat nach Anspruch 1 , wobei die Magneteinheit (6) einen Permanent- magneten (7) oder einen Elektromagneten zur Wechselwirkung mit dem äußeren Magnetfeld aufweist.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Magneteinheit (6) rotierend bewegbar angeordnet, insbesondere als Schwungrad (8) ausgebildet oder an ei- nem Schwungrad (8) angeordnet, ist oder translatorisch vor- und zurückbewegbar angeordnet ist.

4. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Energie- speichereinheit (10) aufweist, welche zum Speichern der von der Generatoreinheit (5) gewandelten Energie und zum Bereitstellen der gespeicherten Energie an die Funktionseinheit (4) ausgebildet ist.

5. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Leistungs- elektronikeinheit (11 ) aufweist, mittels welcher die von der Generatoreinheit (5) ge- wandelte Energie zum Betreiben der Funktionseinheit (4) und/oder zum Speichern in der Energiespeichereinheit (10) umformbar ist.

6. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Funktions- einheit (4) zum Durchführen einer urologischen Funktion, insbesondere als künstli- cher Schließmuskel, ausgebildet ist.

7. Bedienungsvorrichtung (3) für ein medizinisches Implantat (2), insbeson- dere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Motoreinheit

(14) und eine Magneteinheit (15), die derart mit der Motoreinheit (14) gekoppelt ist, ein sie ein äußeres Magnetfeld zum Bewegen einer implantatseitigen Magnet- einheit (6) erzeugt.

8. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die bedienungsvorrich- tungsseitige Magneteinheit einen Permanentmagneten (18) oder einen Elektro- magneten aufweist.

9. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Magneteinheit

(15) rotierend bewegbar angeordnet, insbesondere als Schwungrad (19) ausgebil- det oder an einem Schwungrad (19) angeordnet, ist oder translatorisch vor- und zurückbewegbar angeordnet ist.

10. Bedienungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, die eine Versor- gungseinheit (20), insbesondere aufweisend eine Anschlusseinheit (21 ) zum Ver- binden mit einer externen Spannungsquelle und/oder eine elektrische Energie- speichereinheit (22), aufweist, mittels welcher die Motoreinheit (14) elektrisch an- treibbar ist.

11. Bedienungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, die eine Pati entenaufnahme aufweist, bezüglich der die bedienungsvorrichtungsseitige Mag- neteinheit (15) derart angeordnet ist, dass die Magneteinheit (6) des Implantats (2), das in einem sich auf der Patientenaufnahme befindenden Patienten implan- tiert ist, durch die Magneteinheit (15) bewegbar ist.

12. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 11 , wobei die Patientenaufnahme eine Liegefläche oder eine Sitzfläche ist.

13. Bedienungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, die als tragba- res Gerät oder Kleidungsstück ausgebildet ist.

14. Medizinprodukt (1 ), das ein medizinisches Implantat (2) nach einem der An- sprüche 1 bis 6 und eine Bedienungsvorrichtung (3) für das medizinische Implan- tat (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 13 aufweist.

15. Verfahren zur elektrischen Versorgung eines medizinischen Implantats (2), aufweisend eine elektrisch betreibbare Funktionseinheit (4), eine dynamoelektri- sche Generatoreinheit (5) und eine Magneteinheit (6), die durch ein auf sie wirken- des äußeres Magnetfelds relativ zur Generatoreinheit (5) bewegt wird, wobei die Generatoreinheit (5) die Bewegung der Magneteinheit (6) in elektrische Energie zum Betreiben der Funktionseinheit (4) wandelt.