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DE102023110861A1 - Mobile, person-applicable, electrical charging system for an implant with an electrical energy storage device - Google Patents

Mobile, person-applicable, electrical charging system for an implant with an electrical energy storage device
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Publication number
DE102023110861A1
DE102023110861A1DE102023110861.1ADE102023110861ADE102023110861A1DE 102023110861 A1DE102023110861 A1DE 102023110861A1DE 102023110861 ADE102023110861 ADE 102023110861ADE 102023110861 A1DE102023110861 A1DE 102023110861A1
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DE
Germany
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component
person
charging system
fastening arrangement
mobile charging
Prior art date
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Pending
Application number
DE102023110861.1A
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German (de)
Inventor
Matthias Huegle
Fabian Kimmig
Tim Boretius
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Neuroloop GmbH
Original Assignee
Neuroloop GmbH
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Publication date
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Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles, an eine Person anlegbares, elektrisches Ladesystem, wenigstens zur elektrischen Energieversorgung für ein intrakorporal im Bereich des Oberkörpers der Person verortetes Implantat mit einem elektrischen Energiespeicher, wobei das Ladesystem wenigstens zwei räumlich getrennte Komponenten aufweist, von denen eine erste Komponente als kontaktlose Energieübertragungseinheit und eine zweite Komponente als elektrische Energiequelle und Steuereinheit ausgebildet sind, und die erste Komponente mit einer an den Oberkörper der Person anbringbaren Befestigungsanordnung derart verbunden oder verbindbar ist, dass die erste Komponente in einer relativ zur Person vorgebbaren Lage und Position anordenbar ist, und die zweite Komponente kabelgebunden mit der ersten Komponente verbunden oder verbindbar ist.The invention relates to a mobile electrical charging system that can be applied to a person, at least for supplying electrical energy to an implant located intracorporeally in the region of the person's upper body with an electrical energy storage device, wherein the charging system has at least two spatially separated components, of which a first component is designed as a contactless energy transmission unit and a second component as an electrical energy source and control unit, and the first component is connected or can be connected to a fastening arrangement that can be attached to the person's upper body in such a way that the first component can be arranged in a location and position that can be predetermined relative to the person, and the second component is connected or can be connected to the first component by means of a cable.

Description

Translated fromGerman

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles, an eine Person anlegbares, elektrisches Ladesystem, wenigstens zur elektrischen Energieversorgung für ein intrakorporal im Bereich des Oberkörpers der Person verortetes Implantat mit einem elektrischen Energiespeicher.The invention relates to a mobile electrical charging system that can be attached to a person, at least for supplying electrical energy to an implant located intracorporeally in the region of the upper body of the person, having an electrical energy storage device.

Aktive medizinische Implantate benötigen für ihren Betrieb elektrische Energie, die zumeist von einem mit dem aktiven medizinischen Implantat elektrisch verbundenen implantierten, wiederaufladbaren Energiespeicher zur Verfügung gestellt wird. Je nach Ausbildung des aktiven medizinischen Implantates ist der Energiespeicher unmittelbar am Ort des aktiven medizinischen Implantats oder getrennt von diesem an einem direkt unter der Haut liegenden und chirurgisch unkompliziert zugänglichen Körperbereich untergebracht, beispielsweise in der Körperregion zwischen dem Schlüssel- und Brustbein verortet.Active medical implants require electrical energy to operate, which is usually provided by an implanted, rechargeable energy storage device that is electrically connected to the active medical implant. Depending on the design of the active medical implant, the energy storage device is located directly at the site of the active medical implant or separately from it in a body area that is directly under the skin and easily accessible surgically, for example in the body region between the collarbone and breastbone.

Für einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb eines aktiven medizinischen Implantates ist es erforderlich, dessen elektrischen Energiespeicher von Zeit zu Zeit mit extern zugeführter elektrischer Energie kontaktlos zu laden. Überdies verfügen die meisten aktiven medizinischen Implantate über intelligente, zumeist Sensorgesteuerte, auf mikroelektronischer Schaltungstechnik basierende Überwachungs- und Steuereinheiten, zu denen es ebenso von Zeit zu Zeit gilt Datensignale mit einer externen Informationseinheit auszutauschen.For continuous and reliable operation of an active medical implant, its electrical energy storage device must be charged from time to time with externally supplied electrical energy without contact. In addition, most active medical implants have intelligent, mostly sensor-controlled monitoring and control units based on microelectronic circuit technology, which also need to exchange data signals with an external information unit from time to time.

Für eine zuverlässige und störungsfreie kontaktlose Energie- und Signalübertragung zwischen einer extrakorporalen elektrischen Energie- und Signalquelle und dem implantatseitigen elektrischen Energiespeicher sowie der damit verbundenen Steuereinheit ist eine möglichst räumlich nahe bzw. enge sowie lage- und positionsstabile Anbringung und Lagerung der externen Quelle vorteilhaft. Zudem nehmen typische elektrische Ladevorgänge und/oder Daten- und Informationstransfers, beispielsweise zum Zwecke eines Software-Updates oder für Datenauslese-Routinen, mehrere zehn Minuten bis Stunden in Anspruch, während der die Person möglichst bewegungslos oder zumindest bewegungsarm innehalten sollte. Dies jedoch stellt für die jeweilige Person eine Belastung bzw. erhebliche Einschränkung im Alltag dar, die es wünschenswerterweise zu reduzieren gilt.For reliable and trouble-free contactless energy and signal transmission between an extracorporeal electrical energy and signal source and the implant-side electrical energy storage device and the associated control unit, it is advantageous to attach and store the external source as close as possible and in a positionally stable manner. In addition, typical electrical charging processes and/or data and information transfers, for example for the purpose of a software update or for data reading routines, take several tens of minutes to hours, during which the person should remain as still as possible or at least move as little as possible. However, this represents a burden or significant restriction in everyday life for the person in question, which should ideally be reduced.

Stand der TechnikState of the art

Ein bekanntes, an eine Person anlegbares Ladesystem zur elektrischen Energieversorgung eines aktiven medizinischen Implantats stellt eine von der Anmelderin selbst entworfene diskusartig ausgebildete elektrische Ladeeinheit samt eine darin enthaltene mit einer Sende- und Empfangseinheit verbundene Steuereinheit dar, siehe Gemeinschafts-Geschmacksmuster 008168579-0004, die modulartig in ein an den Oberkörper einer Person eng anlegbares Gurtzeug, siehe Gemeinschafts-Geschmacksmuster 008168850-0003, lösbar fest einsetzbar ist. Gleichwohl die bekannte elektrische, extrakorporal mit Hilfe des Gurtzeuges an eine Person anlegbare Ladeeinheit den elektrischen Ladevorgang der implantatseitigen elektrischen Energiespeichereinheit auch während des Alltags ohne wesentliche Bewegungseinschränkungen für die Person ermöglicht, ruft das Eigengewicht der Ladeeinheit, die in Höhe der menschlichen Brust extrakorporal am Körper anliegt, für die Person mitunter ein unangenehmes Tragegefühl hervor.A known charging system that can be attached to a person for supplying electrical energy to an active medical implant is a disk-shaped electrical charging unit designed by the applicant itself, including a control unit connected to a transmitting and receiving unit, see Community design 008168579-0004, which can be inserted in a modular manner in a harness that can be tightly fastened to the upper body of a person, see Community design 008168850-0003. Although the known electrical charging unit that can be attached to a person extracorporeally using the harness enables the electrical charging process of the implant-side electrical energy storage unit even during everyday life without significant restrictions on the person's movement, the weight of the charging unit, which is attached to the body extracorporeally at the level of the human chest, sometimes causes an unpleasant feeling for the person when wearing it.

Darstellung der Erfindungrepresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles, an eine Person anlegbares Ladesystem, wenigstens zur elektrischen Energieversorgung für ein medizinisches Implantat derart weiterzubilden, dass zum einen gewährleistet ist, dass der Ladevorgang zum Aufladen des implantatseitigen elektrischen Energiespeichers zuverlässig, sicher, vollständig und ohne jegliche Beeinträchtigung der Bewegungsfreiheit der Person erfolgen kann und dies zum anderen mit einem signifikant verbessertem Tragekomfort des Ladesystems für die betreffende Person.The invention is based on the object of developing a mobile charging system that can be attached to a person, at least for the electrical energy supply for a medical implant, in such a way that, on the one hand, it is ensured that the charging process for charging the implant-side electrical energy storage device can be carried out reliably, safely, completely and without any impairment of the person's freedom of movement and, on the other hand, with a significantly improved wearing comfort of the charging system for the person concerned.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf wenigstens ein Ausführungsbeispiel zu entnehmen.The solution to the problem underlying the invention is specified in claim 1. Features that advantageously further develop the inventive concept are the subject of the subclaims and the further description with reference to at least one embodiment.

Das lösungsgemäße mobile, an eine Person anlegbare, elektrische Ladesystem, das wenigstens zur elektrischen Energieversorgung für ein im intrakorporalen Bereich des Oberkörpers der Person verortetes medizinisches Implantat dient, sieht wenigstens zwei räumlich getrennte Komponenten vor, von denen eine erste Komponente als kontaktlose Energieübertragungseinheit und eine zweite Komponente als elektrische Energiequelle und Steuereinheit ausgebildet sind. Die erste Komponente ist mit einer an den Oberkörper der Person anbringbaren Befestigungsanordnung derart verbunden oder verbindbar, dass die erste Komponente in einer relativ zur Person vorgebbaren Lage und Position anordenbar ist. Die zweite Komponente ist mit der ersten Komponente über eine Kabelanordnung, d.h. kabelgebunden, verbunden oder verbindbar.The mobile electrical charging system according to the solution, which can be attached to a person and serves at least to supply electrical energy to a medical implant located in the intracorporeal region of the person's upper body, provides at least two spatially separated components, of which a first component is designed as a contactless energy transmission unit and a second component is designed as an electrical energy source and control unit. The first component is connected or can be connected to a fastening arrangement that can be attached to the person's upper body in such a way that the first component can be arranged in a predetermined location and position relative to the person. The second component is connected or can be connected to the first component via a cable arrangement, i.e. cable-bound.

Das lösungsgemäße Ladesystem vermeidet die Anbringung des Gewichtsbestimmenden elektrischen Energiespeichers am Oberkörper und insbesondere am brustnahen Bereich des Oberkörpers der Person. Vielmehr begrenzt sich die im Bereich des Oberkörpers der Person extrakorporal anzubringende erste Komponente auf eine kontaktlose Energieübertragungseinheit, beispielsweise in Form wenigstens einer induktiven Koppelspule, die über eine Kabelverbindung mit der separat zur ersten Komponente ausgebildeten zweiten Komponente verbunden ist, die die elektrische Energiequelle sowie eine Steuereinheit enthält. Vorzugsweise sind die elektrische Energiequelle sowie auch die Steuereinheit in einem Gehäuse angeordnet, das die Anbringung, beispielsweise im hüftnahen Bereich der Person ermöglicht. Vorzugsweise ist am Gehäuse der zweiten Komponente eine Befestigungsstruktur, beispielsweise in Form eines Clips o.ä. zur lösbar festen Anbringung an einen Gürtel, beispielsweise einen Hosengürtel, angebracht. Selbstverständlich ist es möglich, die zweite Komponente alternativ zur Anbringung an einen Gürtel o.ä. auch in einer Tasche oder einem Rucksack unterzubringen, die bzw. der von der Person mitgeführt wird.The charging system according to the solution avoids attaching the weight-determining electrical energy storage device to the upper body and in particular to the area of the upper body of the person near the chest. Rather, the first component to be attached extracorporeally in the area of the upper body of the person is limited to a contactless energy transmission unit, for example in the form of at least one inductive coupling coil, which is connected via a cable connection to the second component, which is designed separately from the first component and contains the electrical energy source and a control unit. Preferably, the electrical energy source and also the control unit are arranged in a housing that enables attachment, for example in the area near the hips of the person. Preferably, a fastening structure, for example in the form of a clip or similar, for detachably and firmly attaching to a belt, for example a trouser belt, is attached to the housing of the second component. Of course, it is possible to accommodate the second component in a bag or backpack that the person carries with them, as an alternative to attaching it to a belt or similar.

Die über ein geringes Eigengewicht verfügende kontaktlose Energieübertragungseinheit, beispielsweise in Form der wenigstens einen bereits vorstehend genannten induktiven Koppelspule, oder wenigstens eines kapazitiven Koppelkondensators, einer elektromagnetischen Antenneneinheit oder eines elektromechanischen Schallwandlers, lässt sich sowohl im Hinblick auf das Eigengewicht sowie auch ihrer optischen Erscheinungsform unauffällig in bzw. an eine an den Oberkörper der Person anbringbare Befestigungsanordnung integrieren oder an diese lösbar fest zu fügen.The contactless energy transmission unit, which has a low weight, for example in the form of the at least one inductive coupling coil already mentioned above, or at least one capacitive coupling capacitor, an electromagnetic antenna unit or an electromechanical sound transducer, can be integrated inconspicuously in or onto a fastening arrangement that can be attached to the upper body of the person, or can be releasably attached to it, both with regard to its weight and its optical appearance.

Die Wahl von Art, Größe und Form der auf die jeweilige Befestigungsanordnung anzubringenden Energieübertragungseinheit richtet sich nach der Art des implantatseitig vorgesehenen elektrischen Energiespeichers und dessen Koppeltechnik. Im Falle der Verwendung einer auf Induktion beruhenden Energie- und Signalübertragung gilt es, die Anordnung der extrakorporalen induktiven Spulenanordnung möglichst deckungsgleich zur implantatseitigen induktiven Koppelspule anzuordnen und auszurichten, um so eine maximale Koppelstärke zu erzielen, bei der Energie- und Signalverluste minimal sind. Entsprechendes gilt bei Verwendung der übrigen Koppeltechniken, die auf einer kapazitiven, elektromagnetischen oder elektromechanischen Kopplung beruhen.The choice of type, size and shape of the energy transfer unit to be attached to the respective fastening arrangement depends on the type of electrical energy storage device provided on the implant side and its coupling technology. If an energy and signal transmission based on induction is used, the arrangement of the extracorporeal inductive coil arrangement must be arranged and aligned as closely as possible to the inductive coupling coil on the implant side in order to achieve maximum coupling strength with minimal energy and signal losses. The same applies when using the other coupling technologies based on capacitive, electromagnetic or electromechanical coupling.

Neben der Möglichkeit, die Befestigungsanordnung in Art eines Gurtzeuges auszubilden, das form- und größenangepasst möglichst enganliegend an den Oberkörper einer Person zur Anlage gebracht wird, bietet es sich an, die Befestigungsanordnung in Form eines eng am Oberkörper anliegenden Oberbekleidungsstückes auszubilden, beispielsweise in Form eines T-Shirts, einer Weste, Jacke o.ä.. Besonders geeignet sind aus dehnbaren bzw. flexiblen Textilien gefertigte Oberbekleidungsstücke, vorzugsweise aus Stretchmaterial.In addition to the possibility of designing the fastening arrangement in the form of a harness, which is adjusted in shape and size to fit as tightly as possible to the upper body of a person, it is also possible to design the fastening arrangement in the form of an outer garment that fits tightly to the upper body, for example in the form of a T-shirt, a vest, a jacket or similar. Outer garments made of stretchable or flexible textiles, preferably made of stretch material, are particularly suitable.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die kontaktlose Energieübertragungseinheit als integrale Baueinheit in die Befestigungsanordnung eingearbeitet. Im Falle eines aus Textilmaterial gefertigten Oberbekleidungsstückes ist die Energieübertragungseinheit in das Textilmaterial eingewebt oder mit diesem anderweitig innig verbunden. Im Falle einer bereits erwähnten induktiven Koppelspule, die in ihrer einfachsten Ausprägung aus wenigstens einen elektrischen Leiterdrahtschlaufe besteht, lässt sich der elektrische Leiterdraht zusammen mit der Textilfaser unter Ausbildung eines hybriden smarten Textilgewebes in das Oberbekleidungsstück einweben. Alternativ dazu bieten sich Druck- oder Adhäsionstechniken an, um die kontaktlose Energieübertragungseinheit in oder auf das Textilgewebe anzubringen.In a preferred embodiment, the contactless energy transfer unit is incorporated into the fastening arrangement as an integral unit. In the case of an outer garment made of textile material, the energy transfer unit is woven into the textile material or otherwise intimately connected to it. In the case of an inductive coupling coil as already mentioned, which in its simplest form consists of at least one electrical conductor wire loop, the electrical conductor wire can be woven into the outer garment together with the textile fiber to form a hybrid smart textile fabric. Alternatively, pressure or adhesion techniques can be used to attach the contactless energy transfer unit in or onto the textile fabric.

Alternativ zur vorstehend erläuterten integralen Anbringung der ersten Komponente, d.h. der kontaktlosen Energieübertragungseinheit, innerhalb der Befestigungsanordnung ermöglicht eine separate Ausbildungsform der ersten Komponente, beispielsweise in Form eines Flächenelementes, vergleichbar eines Stickers, zur Befestigungsanordnung eine lösbar feste Anbringung an der Oberfläche der Befestigungsanordnung. Eine lösbar feste Fügung zwischen der ersten Komponente und der Befestigungsanordnung ermöglicht eine individuell positionierbare Anordnung der ersten Komponente an der Befestigungsanordnung unter Maßgabe einer maximalen Kopplung sowie einer verlustminimierten Energie- und Signalübertragung zwischen der ersten Komponente und dem Implantat.As an alternative to the above-described integral attachment of the first component, i.e. the contactless energy transfer unit, within the fastening arrangement, a separate design of the first component, for example in the form of a surface element, comparable to a sticker, enables a detachably fixed attachment to the surface of the fastening arrangement. A detachably fixed joint between the first component and the fastening arrangement enables an individually positionable arrangement of the first component on the fastening arrangement, subject to maximum coupling and loss-minimized energy and signal transmission between the first component and the implant.

Zur lösbar festen Fügung eignen sich Clip-, Rast-, Klett- oder Adhäsions-Verbindungen. Vorzugsweise sieht die Befestigungsanordnung einen Oberflächenbereich vor, in dem die erste Komponente relativ zur Befestigungsanordnung unter Ausbildung einer der vorstehenden lösbar festen Fügeverbindungen ortsselektiv frei wählbar anordenbar ist. Beispielsweise im Falle einer Klett-Verbindung ist in dem vorstehend beschriebenen Oberflächenbereich eine Klettbandanordnung mit Schlaufen angebracht, wohingegen die erste Komponente mit einem Klettbandbereich mit Widerhaken versehen ist. Entsprechend abgewandelte Vorkehrungen seitens der Befestigungsanordnung sowie der ersten Komponente sind zur Ausbildung von Clip-, Rast- oder Adhäsions-Verbindungen vorzusehen.Clip, snap, Velcro or adhesive connections are suitable for detachably fixed joining. The fastening arrangement preferably provides a surface area in which the first component can be arranged in a location-selective manner relative to the fastening arrangement to form one of the above detachably fixed joining connections. For example, in the case of a Velcro connection, a Velcro arrangement with loops is attached in the surface area described above, whereas the first component is provided with a Velcro area with barbs. Appropriately modified precautions on the part of the fastening arrangement and the first component are to be provided for the formation of clip, snap or adhesive connections.

Die Kabelverbindung zwischen der ersten und zweiten Komponente ist in einer bevorzugten Ausführungsform untrennbar mit der ersten Komponente und lösbar fest mit der zweiten Komponente, beispielsweise über eine Steckerbuchsen-Verbindung verbunden. Je nach Anordnung und Befestigung der zweiten Komponente an der Person, beispielsweise über eine geeignete Befestigungsstruktur am Gürtel der Person oder per Unterbringung in einem von der Person mitzuführenden Behältnis, bspw. in einer Tasche oder einem Rucksack, ist die Kabelverbindung geeignet lang zu wählen, um keine bzw. weitgehend keine Bewegungseinschränkungen für die Person hervorzurufen.In a preferred embodiment, the cable connection between the first and second components is inseparably connected to the first component and detachably connected to the second component, for example via a plug socket connection. Depending on the arrangement and attachment of the second component to the person, for example via a suitable attachment structure on the person's belt or by storing it in a container that the person carries, for example in a bag or backpack, the cable connection must be chosen to be of a suitable length so as to cause no or largely no restrictions on movement for the person.

Im Falle der Ausbildung der Befestigungsanordnung in Form eines Oberbekleidungsstückes bietet es sich an, die Kabelverbindung gleichsam wie auch die erste Komponente untrennbar mit dem Oberbekleidungsstück auszufertigen. In diesem Fall ist das Vorsehen einer Steckverbindung im Bereich des Taillienabschlusses des Oberbekleidungsstückes seitens der Kabelverbindung vorteilhaft, so dass eine unauffällige elektrische Verbindung zur zweiten Komponente, die vorzugsweise im Hüftbereich der Person anbringbar ist, hergestellt werden kann.If the fastening arrangement is designed in the form of an outer garment, it is advisable to make the cable connection, like the first component, inseparable from the outer garment. In this case, it is advantageous to provide a plug connection in the area of the waist of the outer garment on the cable connection side, so that an unobtrusive electrical connection can be made to the second component, which can preferably be attached in the hip area of the person.

Eine Hüftbereichs-nahe Lagerung und Abstützung der zweiten Komponente, die aufgrund der elektrischen Energiequelle in Form einer Batterie oder Akkumulators sowie der elektrischen Steuereinheit über ein Eigengewicht von typischerweise einigen 100 Gramm bis zu einem Kilo verfügt, stellt für die Person keine nennenswerte und die Bewegungsfreiheit einschränkende Zusatzlast dar, zumal ein hüftnaher Lagerplatz nah am menschlichen Schwerpunkt positioniert ist und aufgrund der räumlichen Nähe zu diesem keine nennenswerten, die Eigenbewegung der Person irritierenden Drehmomente hervorzurufen vermag.A storage and support of the second component close to the hip area, which has a weight of typically several hundred grams to one kilo due to the electrical energy source in the form of a battery or accumulator and the electrical control unit, does not represent a significant additional load for the person that restricts freedom of movement, especially since a storage location close to the hip is positioned close to the human center of gravity and, due to its spatial proximity to this, is not able to cause any significant torques that could irritate the person's own movement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind als erste Komponente wenigstens zwei Energieübertragungseinheiten der gleichen Art räumlich versetzt zueinander an der Befestigungsanordnung angebracht, wobei die Steuereinheit zusätzlich über eine Auswerteeinheit verfügt, mit der es möglich ist, den Koppelgrad bzw. die Koppelintensität zwischen den wenigstens zwei Energieübertragungseinheiten und der implantatseitig vorgesehenen, Energieempfangseinheit festzustellen. Die Steuereinheit beaufschlagt nach erfolgter Messung und Vergleich jene Energieübertragungseinheit mit maximaler Kopplung zum medizinischen Implantat zur Energieübertragung mit elektrischer Energie. Durch Vorsehen von zwei oder mehr Energieübertragungseinheiten der gleichen Art innerhalb der ersten Komponente kann somit die Toleranz für eine exakt räumliche Anordnung der ersten Komponente relativ zum Implantat vergrößert werden, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer Energieübertragung mit maximaler Kopplungsintensität. Bedarfsweise bietet es sich an, die wenigstens zwei Energieübertragungseinheiten gleicher Art mit einer teilweisen gegenseitigen räumlichen Überlappung an der Befestigungsanordnung anzuordnen. Auf diese Weise kann die Maschenweite zwischen zwei benachbart angeordneten Energieübertragungseinheiten reduziert werden.In a further preferred embodiment, at least two energy transmission units of the same type are attached to the fastening arrangement as the first component, spatially offset from one another, wherein the control unit additionally has an evaluation unit with which it is possible to determine the degree of coupling or the coupling intensity between the at least two energy transmission units and the energy reception unit provided on the implant side. After the measurement and comparison have been carried out, the control unit applies electrical energy to the energy transmission unit with maximum coupling to the medical implant for energy transmission. By providing two or more energy transmission units of the same type within the first component, the tolerance for an exact spatial arrangement of the first component relative to the implant can thus be increased, while at the same time ensuring energy transmission with maximum coupling intensity. If necessary, it is advisable to arrange the at least two energy transmission units of the same type with a partial mutual spatial overlap on the fastening arrangement. In this way, the mesh size between two adjacent energy transmission units can be reduced.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigt:

  • 1 lösungsgemäßes Ladesystem mit einer als Gurtzeug ausgebildeten Befestigungsanordnung.
The invention is described below without limiting the general inventive concept using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows:
  • 1 solution-based loading system with a fastening arrangement designed as a harness.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to implement the invention, industrial applicability

1 zeigt eine Person 1, die ein nicht sichtbares aktives medizinisches Implantat trägt, vorzugsweise eine um den Vagus-Nerv applizierte Cuff-Elektrode zur kontrollierten Einflussnahme auf den Blutdruck zur Vermeidung von Hypertonie. Eine derartige Cuff-Elektrodenanordnung ist in der DruckschriftEP 3 204 105 B1 erläutert. Die am Vagus-Nerv angebrachte Cuff-Elektrodenanordnung ist über eine intrakorporale Kabelverbindung mit einem im subkutanen Brustbereich der Person 1 angebrachten implantierbaren Pulsgenerator, kurz IPG, zu deren Aktivierung, Steuerung und Versorgung mit elektrischer Energie verbunden. Das IPG stellt jenes Implantat-Teil dar, das mit Hilfe des extrakorporalen Ladesystems kontaktlos mit elektrischer Energie und gegebenenfalls mit Signaldaten zu versorgen ist.1 shows a person 1 wearing an invisible active medical implant, preferably a cuff electrode applied around the vagus nerve for the controlled influence on blood pressure to prevent hypertension. Such a cuff electrode arrangement is described in the publication EP 3 204 105 B1 explained. The cuff electrode arrangement attached to the vagus nerve is connected via an intracorporeal cable connection to an implantable pulse generator, or IPG for short, attached to the subcutaneous chest area of person 1 for its activation, control and supply with electrical energy. The IPG represents the implant part that is to be supplied with electrical energy and, if necessary, signal data without contact using the extracorporeal charging system.

Das in1 illustrierte Ladesystem verfügt über eine erste Komponente 2, die unmittelbar über dem nicht sichtbar dargestellten und mit elektrischer Energie zu versorgenden Implantat angeordnet ist.The 1 The illustrated charging system has a first component 2, which is arranged directly above the implant (not shown) to be supplied with electrical energy.

Je nach der im IPG bzw. Implantat eingesetzten Koppeltechnik ist die erste Komponente 2 als induktive Koppelspule, als kapazitiver Koppelkondensator, als elektromagnetische Antenneneinheit oder als elektromagnetischer Schallwandler ausgebildet und im dargestellten Ausführungsbeispiel an einer als Gurtzeug ausgebildeten Befestigungsanordnung 3 angebracht. Die Befestigungsanordnung 3 ist form- und größengerecht an die Oberkörper-Ergonomie der Person 1 derart angepasst, so dass die erste Komponente 2 enganliegend am Oberkörper, lagestabil und örtlich möglichst vollständig überlappend mit der Implantat-seitig angebrachten Empfangseinheit anliegt. Die in Form eines Gurtzeuges ausgebildete Befestigungsanordnung 3 ist vorzugsweise aus einem leichten und dünnwandigen, vorzugsweise atmungsaktiven Material gefertigt, so dass ein größtmöglicher Tragekomfort verbunden mit einer geringstmöglichen Bewegungseinschränkung für die Person ermöglicht wird.Depending on the coupling technology used in the IPG or implant, the first component 2 is designed as an inductive coupling coil, a capacitive coupling capacitor, an electromagnetic antenna unit or an electromagnetic sound transducer and, in the embodiment shown, is attached to a fastening arrangement 3 designed as a harness. The fastening arrangement 3 is adapted in terms of shape and size to the upper body ergonomics of the person 1 in such a way that the first component 2 fits snugly against the upper body, is stable in position and is as completely covered as possible. overlapping the receiving unit attached to the implant. The fastening arrangement 3, which is designed in the form of a harness, is preferably made of a light and thin-walled, preferably breathable material, so that the greatest possible wearing comfort combined with the least possible restriction of movement for the person is made possible.

Zur Strom- und Signalversorgung der ersten Komponente 2 ist diese über eine Kabelverbindung 4 mit einer zweiten Komponente 5 verbunden, in der eine Batterie- bzw. Akkumulator-gestützte elektrische Energiequelle sowie eine Steuereinheit integriert ist. Die zweite Komponente 5 ist in einem möglichst klein bauenden Gehäuse untergebracht, das am Hüftbereich der Person 1 lastabstützend angebracht ist. Vorzugsweise ist hierzu am Gehäuse der zweiten Komponente 5 eine Befestigungsstruktur angebracht, mit der eine lösbar feste Verbindung zu einem Gürtel, beispielsweise Hosengürtel, möglich ist.To supply power and signals to the first component 2, it is connected via a cable connection 4 to a second component 5, in which a battery- or accumulator-supported electrical energy source and a control unit are integrated. The second component 5 is housed in a housing that is as small as possible and is attached to the hip area of the person 1 to support the load. For this purpose, a fastening structure is preferably attached to the housing of the second component 5, with which a detachable, fixed connection to a belt, for example a trouser belt, is possible.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11
Personperson
22
erste Komponentefirst component
33
Befestigungsanordnungmounting arrangement
44
Kabelverbindungcable connection
55
zweite Komponentesecond component

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3204105 B1 [0021]EP 3204105 B1 [0021]

Claims (13)

Translated fromGerman
Mobiles, an eine Person (1) anlegbares, elektrisches Ladesystem, wenigstens zur elektrischen Energieversorgung für ein intrakorporal im Bereich des Oberkörpers der Person (1) verortetes Implantat mit einem elektrischen Energiespeicher, mit wenigstens zwei räumlich getrennten Komponenten, von denen eine erste Komponente (2) als kontaktlose Energieübertragungseinheit und eine zweite Komponente (5) als elektrische Energiequelle und Steuereinheit ausgebildet sind, und die erste Komponente (2) mit einer an den Oberkörper der Person (1) anbringbaren Befestigungsanordnung (3) derart verbunden oder verbindbar ist, dass die erste Komponente (2) in einer relativ zur Person (1) vorgebbaren Lage und Position anordenbar ist, und die zweite Komponente (5) kabelgebunden mit der ersten Komponente (2) verbunden oder verbindbar ist.Mobile electrical charging system that can be applied to a person (1), at least for supplying electrical energy to an implant located intracorporeally in the region of the upper body of the person (1) with an electrical energy store, with at least two spatially separated components, of which a first component (2) is designed as a contactless energy transmission unit and a second component (5) is designed as an electrical energy source and control unit, and the first component (2) is or can be connected to a fastening arrangement (3) that can be attached to the upper body of the person (1) in such a way that the first component (2) can be arranged in a location and position that can be predetermined relative to the person (1), and the second component (5) is or can be connected to the first component (2) by a cable.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (2) wenigstens eine Energieübertragungseinheit der nachfolgenden Art vorsieht: induktive Koppelspule, kapazitiver Koppelkondensator, elektromagnetische Antenneneinheit, elektromechanischer Schallwandler.Mobile charging system according to claim 1 ,characterized in that the first component (2) provides at least one energy transmission unit of the following type: inductive coupling coil, capacitive coupling capacitor, electromagnetic antenna unit, electromechanical sound transducer.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (2) mit der Befestigungsanordnung (3) in Form einer integralen Baueinheit fest verbunden ist.Mobile charging system according to claim 1 or 2 ,characterized in that the first component (2) is firmly connected to the fastening arrangement (3) in the form of an integral structural unit.Mobiles Ladesystem nach 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (2) mit der Befestigungsanordnung (3) über eine lösbar feste Fügeverbindung verbunden oder verbindbar ist.Mobile charging system according to 1 or 2,characterized in that the first component (2) is or can be connected to the fastening arrangement (3) via a detachably fixed joining connection.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass die lösbar feste Fügeverbindung in Form einer Klipp-, Rast-, Klett- oder Adhäsions-Verbindung ausgebildet ist.Mobile charging system according to claim 4 ,characterized in that the detachably fixed joining connection is designed in the form of a clip, snap-in, Velcro or adhesive connection.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 4 oder5,dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsanordnung (3) einen Oberflächenbereich vorsieht, in dem die erste Komponente (2) relativ zur Befestigungsanordnung (3) im Wege der lösbar festen Fügeverbindung ortsselektiv wählbar anordenbar ist.Mobile charging system according to claim 4 or 5 ,characterized in that the fastening arrangement (3) provides a surface area in which the first component (2) can be arranged in a location-selective manner relative to the fastening arrangement (3) by means of the releasably fixed joining connection.Mobiles Ladesystem nach einem derAnsprüche 1 bis6,dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsanordnung (3) in Art eines Gurtzeuges oder eines eng am Oberkörper anliegenden Oberbekleidungsstückes ausgebildet ist.Mobile charging system according to one of the Claims 1 until 6 ,characterized in that the fastening arrangement (3) is designed in the manner of a harness or an outer garment that fits tightly to the upper body.Mobiles Ladesystem nach einem derAnsprüche 1 bis7,dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (5) mit oder in einer Befestigungsstruktur versehen bzw. angeordnet ist, und dass die Befestigungsstruktur die Anbringung der zweiten Komponente (5) an der Person (1) getrennt zur Befestigungsanordnung (3) ermöglicht.Mobile charging system according to one of the Claims 1 until 7 ,characterized in that the second component (5) is provided with or arranged in a fastening structure, and that the fastening structure enables the attachment of the second component (5) to the person (1) separately from the fastening arrangement (3).Mobiles Ladesystem nachAnspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstruktur derart ausgebildet ist, dass die zweite Komponente (5) an ein zur Befestigungsanordnung (3) separates Bekleidungsstück der Person anbringbar ist, oder dass die Befestigungsstruktur (3) in Form eines von der Person (1) mitzuführenden Behältnisses ausgebildet ist.Mobile charging system according to claim 8 ,characterized in that the fastening structure is designed such that the second component (5) can be attached to an item of clothing of the person that is separate from the fastening arrangement (3), or that the fastening structure (3) is designed in the form of a container to be carried by the person (1).Mobiles Ladesystem nach einem derAnsprüche 2 bis9,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Energieübertragungseinheiten der gleichen Art räumlich versetzt zueinander an der Befestigungsanordnung (3) angebracht sind, und dass die Steuereinheit zumindest jene Energieübertragungseinheit mit maximaler Kopplung zum medizinischen Implantat zur Energieübertragung mit elektrischer Energie beaufschlagt.Mobile charging system according to one of the Claims 2 until 9 ,characterized in that at least two energy transmission units of the same type are mounted spatially offset from one another on the fastening arrangement (3), and that the control unit supplies electrical energy to at least that energy transmission unit with maximum coupling to the medical implant for energy transmission.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 10,dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Energieübertragungseinheiten mit einer teilweisen gegenseitigen räumlichen Überlappung an der Befestigungsanordnung (3) angeordnet sind.Mobile charging system according to claim 10 ,characterized in that the at least two energy transmission units are arranged with a partial mutual spatial overlap on the fastening arrangement (3).Mobiles Ladesystem nach einem derAnsprüche 1 bis11,dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat Teil eines aktiven medizinischen Implantats ist.Mobile charging system according to one of the Claims 1 until 11 ,characterized in that the implant is part of an active medical implant.Mobiles Ladesystem nachAnspruch 12,dadurch gekennzeichnet, dass das aktive medizinische Implantat eine um den Vagus-Nerv applizierte Cuff-Elektrode aufweist, die intrakorporal über eine Kabelverbindung mit dem elektrischen Energiespeicher des im Bereich des Oberkörpers der Person (1) verorteten Implantats verbunden ist.Mobile charging system according to claim 12 ,characterized in that the active medical implant has a cuff electrode applied around the vagus nerve, which is connected intracorporeally via a cable connection to the electrical energy storage of the implant located in the region of the upper body of the person (1).
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