DE10119393A1

DE10119393A1 - Energiemanagement für eine implantierbare medizinische Vorrichtung

Info

Publication number: DE10119393A1
Application number: DE10119393A
Authority: DE
Inventors: Nathan A Torgerson; James E Riekels
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2021-04-21
Also published as: DE10119393B4; US6453198B1

Abstract

Ein Energiemanagementsystem und eine Technik zum Managen und Zuweisen der an verschiedene Bauteile einer implantierten medizinischen Vorrichtung gelieferten Energie während Perioden geringer Energie. Das Energiemanagementsystem umfaßt eine implantierbare Energiequelle, die Energie an verschiedene Bauteile in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert, eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle und eine Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert. Die Rechnereinheit überwacht den Energiepegel der Energiequelle. Während Perioden geringer Energie beschränkt die Rechnereinheit die Energie auf bestimmte vorrichtungskritische Bauteile der implantierbaren medizinischen Vorrichtung. Dies minimiert die Gefahr einer Beschädigung der Energiequelle, hervorgerufen durch eine große Energieentnahme während Perioden geringer Energie. Ferner schützt dies den Betrieb der vorrichtungskritischen Bauteile der implantierbaren Vorrichtung während Perioden geringer Energie.

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen medizinische Vorrichtungen und insbesondere Techniken für ein Energiemanagement für implantierbare medizini sche Vorrichtungen.

Stand der Technik

Der Industriezweig für medizinische Vorrichtungen stellt eine große Vielzahl von elektronischen und mechanischen Vorrichtungen zur Behandlung medizinischer Indikationen eines Patienten her. Abhängig von der medizinischen Indikation kann die medizinische Vorrichtung chirurgisch implantiert oder extern mit dem die Be handlung erhaltenden Patienten verbunden sein. Physiker verwenden medizini sche Vorrichtungen allein oder in Kombination mit Medikamententherapien zur Behandlung von medizinischen Indikationen eines Patienten. Für einige medizini sche Indikationen liefert die medizinische Vorrichtung die beste und manchmal die einzigste Therapie zum Wiederherstellen eines gesünderen Zustands und eines besseren Lebens eines Individuums.

Implantierbare medizinische Vorrichtungen werden heutzutage gewöhnlich zur Behandlung von Patienten verwendet, die an unterschiedlichen Erkrankungen lei den. Implantierbare medizinische Vorrichtungen können zur Behandlung einer Vielzahl von Zuständen wie Schmerz, Inkontinenz, Bewegungsstörungen wie Epi lepsie, der Parkinsonschen Krankheit und Schlafapnoe verwendet werden. Zusätz liche Therapien erscheinen, die eine Behandlung von einer Vielzahl von physiolo gischen, psychologischen und emotionalen Zuständen versprechen. Mit dem Er weitern der Vielzahl der Therapien von implantierbaren medizinischen Vorrichtun gen wurde auch die Nachfrage nach implantierbaren medizinischen Vorrichtungen größer.

Ein Typ einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung ist ein implantierbarer Neuro-Stimulator (INS). Der INS liefert leichte elektrische Impulse an neurales Gewebe unter Verwendung eines elektrischen Leiters. Die Neurostimulation zielt auf neurales Gewebe, um die betreffende Erkrankung zu behandeln. Zum Beispiel im Falle von Schmerz können elektrische Impulse (die als Kribbeln empfunden werden) ausgerichtet werden, um spezifische Stellen abzudecken, an denen der Patient Schmerz empfindet. Neurostimulation kann den Patienten eine effektive Schmerzerleichterung verschaffen und kann die Notwendigkeit zum Wiederholen chirurgischer Eingriffe und die Notwendigkeit von Schmerzmitteln vermindern oder beseitigen.

Implantierbare medizinische Vorrichtungen wie Neurostimulationssysteme können teilweise implantierbar sein, wo eine Energiequelle außerhalb des Patientenkör pers getragen wird. Dieses System erfordert eine auf der Haut des Patienten an geordnete Antenne über der Stelle des Empfängers zum Liefern der Energie und zum Steuern der implantierten Vorrichtung. Typisch ist die medizinische Vorrich tung komplett implantiert, wo die Energiequelle ein Teil der implantierten Vorrich tung ist. Der Physiker und der Patient können das implantierte System durch Ver wendung eines externen Programmierers steuern. Solche vollständig implantierba ren Systeme bestehen aus zum Beispiel dem Itrel® 3 brand Neurostimulator ver kauft durch Medtronic, Inc. of Minneapolis, Minnesota.

Im Falle eines INS zu Beispiel besteht das System aus einem implantierbaren Neurostimulator (INS) (auch bekannt als implantierbarer Pulsgenerator (IPG)), ei nem oder mehreren externen Programmierern und einer oder mehreren elektri schen Leitungen. Der INS ist typisch in der Nähe des Unterleibs des Patienten im plantiert. Der Leiter ist ein kleiner medizinischer Draht mit einer speziellen Isolati on. Er ist in der Nähe des Rückenmarks durch eine Nadel implantiert und schließt einen Elektrodensatz (kleine elektrische Kontakte) ein, durch die das Rückenmark elektrisch stimuliert wird. Der Leiter ist über ein implantiertes Verlängerungskabel an den INS gekoppelt. Der INS kann durch eine interne Quelle wie eine Batterie oder durch eine externe Quelle wie einen Funkübertrager versorgt werden. Der INS umfaßt Elektronik zum Senden genauer elektrischer Impulse an das Rücken mark, das Gehirn oder neurales Gewebe, um die gewünschte Behandlungsthera pie zu erreichen. Der externe Programmierer ist ein Handgerät, das dem Physiker oder Patienten erlaubt, die vom INS gelieferte Stimulationstherapie zu optimieren. Der externe Programmierer kommuniziert mit dem INS über Funkwellen.

Vollständig implantierbare medizinische Vorrichtungen verlassen sich jedoch voll auf die implantierte Energiequelle. Verschiedene INS-Bauteile verlassen sich auf die Energiequelle hinsichtlich der Energie, einschließlich zum Beispiel der Signal generator zum Liefern der Behandlungstherapie an den Patienten, dem Echtzeit takt, der Telemetrieeinheit und dem Speicher. Der Signalgenerator ist die wesent liche Energieentnahme der Energiequelle. Für solche Batterien, die nicht wieder aufladbare Batterien aufweisen, halten die Batterien länger, jedoch muß die Vor richtung chirurgisch ersetzt werden, wenn die Energiequelle vollständig entleert ist. Bei solchen Vorrichtungen, die wiederaufladbare Batterien aufweisen, ist ein chir urgischer Eingriff nicht erforderlich, jedoch muß die Energiequelle häufiger geladen werden, da sie nicht soviel Energie speichern kann.

Bei bekannten Systemen entlädt jedoch der kontinuierliche Betrieb des Signalge nerators während einer Niedrig-Energieperiode unnötigerweise die Energie quelle, durch potentielles Entleeren der Energie an vorrichtungskritische Bauteile wie Echtzeittakt, Telemetrieeinheit und Speicher. Im Falle daß die Energiequelle in einen Zustand geringer Energie kommt, kann die implantierte Vorrichtung ihre Be handlungswirksamkeit wie auch ihren Speicherinhalt, ihre Zeit und ihre Kommuni kationsverbindung zu externen Bauteilen verlieren. Wenn die Energiequelle im wesentlichen entladen ist, muß der INS ferner reprogrammiert und gemäß der vor herigen Einstellungen, die verloren wurden, als die Energiequelle vollständig ent leert war, wieder in Betrieb genommen werden. Die Notwendigkeit für Energie, um die verschiedenen Funktionen der implantierten Vorrichtung auszuführen, wird nur erhöht.

Ein weiterer Nachteil bekannter Systeme ist, daß die Energiequelle beschädigt werden kann, wenn sie mit einer großen Geschwindigkeit während Zeitabschnitte mit geringer Spannung entleert wird. Dies kann zum Beispiel auftreten, wenn die implantierbare Vorrichtung zum Liefern einer Behandlungstherapie mit dem INS Bauteile mit einer hohen Energieanforderung betreibt. Zum Beispiel ist eine 4,0 V-Batterie, deren Spannung unter 2,75 V abgesunken ist, in der Gefahr, beschä digt zu werden, wenn sie mit einem Strom von 4 Milliampere durch die implantierte Vorrichtung belastet wird. Mit der Zeit würden wiederholte Belastungen der Batte rie an diesen kritischen Punkten die Wirksamkeit der Batterie wesentlich reduzie ren und letztendlich einen chirurgischen Ersatz der implantierten Vorrichtung er fordern.

Bekannte implantierbare medizinische Vorrichtungen versuchen das vorhergehen de Problem dadurch zu umgehen, daß der Patient eine Entladen- oder Defekt- Meldung erhält. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 5,344,341 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Betriebsendes einer Batterie für implan tierbare medizinische Vorrichtungen. Diese Druckschrift ist hierin in seiner Ge samtheit aufgenommen. Bei solchen Systemen wird jedoch die Entleerung bis zur vollständigen Entleerung ohne Rücksicht auf Erhalten des Betriebs vorrichtungs kritischer Bauteile fortgesetzt.

Demgemäß bleibt ein Bedarf bei diesem Stand der Technik, ein Energiemanage mentsystem und Techniken für eine implantierbare medizinische Vorrichtung zu schaffen, welche den Betrieb der vorrichtungskritischen Bauteile während der Pe rioden geringer Energie aufrecht erhält. Ferner bleibt eine Notwendigkeit bei die sem Bekannten, ein Energiemanagementsystem und Techniken zu schaffen, wel che die Energie der Energiequelle während Perioden geringer Energie zuweisen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Technik zum Managen und Zuweisen der an verschiedene Bauteile einer implantierten Vorrichtung gelieferten Energie wäh rend Perioden geringer Energie. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung besteht das Energiemanagementsystem aus einer implantier baren Energiequelle, die Energie an verschiedene Bauteile der implantierbaren me dizinischen Vorrichtung liefert, einer Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle und eine auf die Meßvorrichtung reagierende Rechnereinheit. Die Rechnereinheit überwacht den Energiepegel der Energiequelle. Wenn der Ener giepegel einen ersten Grenzwert unterschreitet, schaltet die Rechnereinheit die Energie für das Behandlungsmodul der implantierbaren medizinischen Vorrichtung aus, während weiterhin Energie an die anderen vorrichtungskritischen Bauteile zugelassen wird. Wenn der Energiepegel der Energiequelle dann einen zweiten Grenzwert unterschreitet, müssen selbst die vorrichtungskritischen Bauteile abge schaltet werden. Gegebenenfalls muß die Rechnereinheit die gesamte implantier bare medizinische Vorrichtung zum Abschalten vorbereiten. Während der Aufla dens, wenn der Energiepegel der Energiequelle einen bestimmten Wert über schreitet, wird die Energieversorgung aller Bauteile wieder aufgenommen.

Vorteilhaft minimiert dieses Energiemanagementsystem und die Technik das Risi ko einer Beschädigung der Energiequelle wegen hoher Energieentnahme während Zeitabschnitten geringer Energie.

Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Energiemanagementsystem der vorlie genden Erfindung für eine beliebige Anzahl von implantierbaren Systemen, die eine Energiequelle selbst enthalten, verwendet werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf Herzschrittmacher, Defibrillatoren und Cochlearimplantaten. In ei ner anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung mit implantierbaren diagnostischen Vorrichtungen zum Detektieren von körperlichen Zuständen einzelner Organe wie dem Gehirn oder dem Herzen verwendet werden. In noch einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung mit einem Medi kamenten-Verabreichungssystem verwendet werden, welches eine implantierbare, von einer Batterie versorgte Pumpe aufweist. Die Energiequelle in jeder dieser Ausgestaltungen kann wiederaufladbar oder nicht wiederaufladbar sein. Im Falle einer wiederaufladbaren kann die Energiequelle eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Die Energiequelle kann auch eine kapazitive Energiequelle oder irgendeine belie bige Quelle sein. Die vorliegende Erfindung dient zum Managen der Energie ir gendeiner dieser Energiequellen und zum wirkungsvollen Zuweisen der Energie während Zeiträumen geringer Energie.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß einer be vorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wie sie in einem menschli chen Körper implantiert ist;

Fig. 2A-D zeigen andere Stellen, als die in Fig. 1 gezeigte, an denen die implantierbare medizinische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung im menschlichen Körper implantiert werden kann;

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS gemäß einer be vorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 zeigt ein grundsätzliches Betriebsablaufdiagramm des INS gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm des Power-Management- Modules gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb des Power- Management-Modules gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das eine Änderung der Energie der Energiever sorgung einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung der vorliegenden Erfin dung über der Zeit darstellt;

Fig. 8 ist ein Diagramm, welches die Energie einer implantierbaren medizi nischen Vorrichtung über der Zeit zeigt, wenn die Energiequelle aus einement leerten Zustand aufgeladen wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen

Die vorliegende Erfindung ist ein Energie-Management-System und ein Verfahren für eine implantierbare medizinische Vorrichtung. Das Energie-Management- System liefert eine Zuweisung von Energie während Zeiten mit beschränkter Energie. In der bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung in einem implantier baren Neurostimulator implementiert, jedoch wird der Fachmann Würdigen, daß die vorliegende Erfindung grundsätzlich in irgendeiner medizinischen Vorrichtung im plementiert sein kann, die eine implantierbare Energiequelle aufweist.

Fig. 1 zeigt die wesentliche Umgebung eines implantierbaren Neurostimulators (INS) 14 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Das Neurostimulationssystem schließt im wesentlichen einen INS 14, eine Leitung 12, eine Zuleitung 20, einen externen Neurostimulator (ENS) 25, einen Programmierer 30 für den Physiker und einen Programmierer 35 für den Patienten ein. Der INS 14 ist vorzugsweise ein modifizierter implantierbarer Impulsgenerator, der bei Medtro nic, Inc. verfügbar ist, mit der Bereitstellung von Mehrfach-Impulsen, die entweder gleichzeitig oder zeitlich versetzt zueinander erscheinen und die unterschiedliche Amplituden und Pulsbreiten aufweisen. Der INS 14 enthält eine Energiequelle 315 und eine Elektronik, um genaue elektrische Impulse an das Rückenmark, Gehirn oder neurale Gewebe zu senden, um die gewünschte Behandlungstherapie zu schaffen. Die Energiequelle 315 wird hier im folgenden im Einzelnen beschrieben. Wie bevorzugt, liefert der INS 14 eine elektrische Stimulation durch Impulse, ob wohl andere Arten der Stimulation verwendet werden können, wie kontinuierliche elektrische Stimulation.

Die Leitung 12 ist ein kleiner medizinischer Draht mit einer speziellen Isolation. Die Leitung 12 schließt eine oder mehrere isolierte elektrische Leiter mit einem Ver binder am nahen Ende und einem elektrischen Kontakt am entfernten Ende ein. Einige Leitungen sind für einen perkutanen Einsatz beim Patienten vorgesehen, wie das von Medtronic, Inc. of Minneapolis Minnesota verfügbare Modell 3487A Pisces-Quad®-Leitung, und einige Leitungen, wie das ebenfalls von Medtronic verfügbare Modell 3998 Specify®-Leitung sind vorgesehen, chirurgisch implantiert zu werden. Die Leitung 12 kann auch eine Schaufel sein, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist, wie zum Beispiel eine Medtronic Schaufel mit der Modell- Nummer 3587A. In noch einer anderen Ausgestaltung kann die Leitung 12 eine elektrische Stimulation liefern, wie auch eine Medikamentenverabreichung. Der Fachmann wird würdigen, daß eine Vielzahl von Leitungen verwendet werden kann, um die vorliegende Endung auszuführen.

Die Leitung 12 ist implantiert und angeordnet, um eine spezifische Stelle im Rüc kenmark oder Gehirn zu stimulieren. Als Alternative kann die Leitung 12 entlang eines peripheren Nervs oder angrenzend zu neuralem Gangliengewebe wie der sympatischen Kette angeordnet sein, oder sie kann angeordnet sein, um Muskel gewebe zu stimulieren. Die Leitung 12 enthält eine oder mehrere Elektroden (klei ne elektrische Kontakte), über welche eine elektrische Stimulation vom INS 14 zum anvisierten neuralen Gewebe erfolgt. Wenn das Rückenmark stimuliert wer den soll, kann die Leitung 12 Elektroden aufweisen, die epidural, intrathekal oder im Rückenmark selbst sind. Eine effektive Rückenmarkstimulation kann bei jeder dieser Leitungsanordnungen erreicht werden.

Obwohl der Leitungsverbinder direkt mit dem INS 14 verbunden sein kann, ist typi scherweise der Leitungsverbinder mit einer Zuleitung 20 verbunden, welche zeit weise mit dem ENS 25 verwendet werden kann oder permanent mit dem INS 14 verwendet werden kann. Ein Beispiel für eine Zuleitung 20 ist das Modell 7495 von Medtronic.

Der ENS 25 funktioniert ähnlich wie der INS 14, wobei der ENS 25 aber nicht für eine Implantation bestimmt ist. Der ENS 25 wird verwendet, um die Wirksamkeit einer Stimulationstherapie am Patienten zu testen, bevor der INS 14 chirurgisch implantiert wird. Ein Beispiel eines ENS 25 ist das Modell 3625 Screener von Medtronic.

Der Programmierer 30 des Physikers, auch als Programmierkonsole bekannt, ver wendet Telemetrie, um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, so daß ein Physiker eine im INS 14 gespeicherte Patiententherapie managen und pro grammieren und das INS-System des Patienten in Ordnung bringen kann. Ein Bei spiel eines Programmierers 30 für einen Physiker ist das Modell 7432 Console Programmer von Medtronic. Der Programmierer 35 des Patienten verwendet ebenfalls Telemetrie, um mit dem INS 14 zu kommunizieren, so daß der Patient einige Aspekte seiner durch den Physiker definierten Therapie managen kann. Ein Beispiel für einen Programmierer 35 ist das Modell 7434 Itrel® 3 EZ Patientenpro grammierer von Medtronic.

Der Fachmann wird würdigen, daß jede Anzahl externer Programmierer, Leitun gen, Zuleitungen und INS's zum Anwenden der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.

Die Implantation eines implantierbaren Neurostimulators (INS) beginnt typischer weise mit der Implantation von zumindest einer Stimulationsleitung 12, während der Patient gewöhnlich unter lokaler Anästhesie ist. Die Leitung 12 kann entweder perkutan oder chirurgisch implantiert werden. Wenn die Leitung 12 implantiert und angeordnet ist, wird das entfernte Ende der Leitung typischerweise in einer Stel lung verankert, um die Bewegung der Leitung 12 nach der Implantation zu mini mieren. Das nahe Ende der Leitung kann vorgesehen werden, um mit einer Zulei tung 20 verbunden zu werden. Wenn Anzeigen einer Versuchsperiode gewünscht ist, kann die Zuleitung 20 zeitweise mit ihrem nahen Ende mit einer perkutanen Zuleitung verbunden sein, die extern aus dem Körper reicht und vorgesehen ist, um mit einem externen Neutrostimulator 25 verbunden zu werden. Während der Anzeigeperiode wird der ENS 25 für eine Therapie programmiert und die Therapie wird oft modifiziert, um die Therapie für den Patienten zu optimieren. Wenn die Therapie vervollständigt ist und die Wirksamkeit erreicht wurde, oder wenn Anzei gen nicht gewünscht ist, wird das nahe Ende der Leitung oder das nahe Ende der Zuleitung mit dem INS 14 verbunden. Der INS 14 ist mit einer Therapie program miert und danach typischerweise im Körper in einer subkutanen Tasche an einer ausgewählten Stelle nach Berücksichtigung der Bevorzugungen des Physikers und des Patienten implantiert. Der INS 14 wird subkutan in einem menschlichen Körper implantiert und ist typischerweise in der Nähe des Unterleibs implantiert.

Die obige bevorzugte Ausgestaltung für die Anordnung des INS 14 innerhalb der unteren linken Unterleibsregion 6 des Patienten ist ferner in Fig. 2C dargestellt. Andere bevorzugte Ausgestaltungen für die Anordnung des Stimulators 1 inner halb eines menschlichen Patienten sind ferner in den Fig. 2A, 2B und 2D ge zeigt. Wie in Fig. 2A gezeigt, kann der INS 14 in einer pektoralen Region 4 des Patienten implantiert sein. Wie in Fig. 2B gezeigt, kann der INS 14 in einer Regi on 5 hinter dem Ohr eines Patienten und insbesondere in der mastoidalen Region implantiert sein. Wie in Fig. 2D gezeigt, kann der INS 14 in der hinteren unteren oder dem oberen Gesäßbackenbereich 7 des Patienten angeordnet sein. Der INS 14 wird in weiteren Einzelheiten hierin besprochen.

Der Physiker verwendet periodisch den Programmierer 30 des Physikers, um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, die Patiententherapie zu managen und INS-Daten zu sammeln. Der Patient verwendet den Programmierer 35, um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, um Einstellungen an der Therapie vorzunehmen, die durch den Physiker programmiert wurden, die Energiequelle 315 des INS aufzuladen und Logbucheinträge über die Wirksamkeit der Therapie zu speichern. Beide, der Programmierer des Physikers und der des Patienten, weisen einen Antennen- oder Spulenlokalisator auf, der anzeigt, wenn der Tele metriekopf für eine ausreichende Telemetrie nahe genug zum INS 14 ausgerichtet ist.

Optional kann das Neurostimulationssystem einen Sensor 25 einschließen, um eine geschlossene Rückkopplungsschleifensteuerung mit dem INS 14 zu schaffen. Zum Beispiel kann der INS 14 Rückkopplungsinstruktionen von einem externen Bauteil erhalten, welche ein gespeichertes Signal vom Sensor 25 besitzen und Instruktionen über die Antenne oder Spule an den Signalgenerator senden.

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS 14 gemäß einer bevor zugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Die implantierbare medizinische Vorrichtung umfaßt im wesentlichen eine Rechnereinheit 335 mit einem Oszillator 330, einem Kalenderblock 325, einem Speicher 340 und einem Systemreset 345, einem Telemetriemodul 305, einem Auflademodul 310, einer Energiequelle 315, einem Leistungsmanagementmodul 320, einem Therapiemodul 350 und einem Therapiemeßmodul 355. Andere Bauteile des INS 14 können zum Beispiel ein Diagnostikmodul (nicht dargestellt) umfassen. Alle Bauteile außer der Energie quelle 315 können als eines oder mehrere Application Specific Integrated Circuits (ASIC's) ausgebildet sein, können Teil von einem oder mehreren diskreten Bau teilen oder einer Kombination von beidem sein. Auch können alle Bauteile außer dem Oszillator 330, dem Kalenderblock 325 und der Energiequelle 315 mit einem bidirektionalen BUS 327 verbunden sein, der nicht gemultiplext mit separaten Adressen und Datenleitungen ist. Der INS 14 schließt im wesentlichen eine Viel zahl von vorrichtungskritischen Bauteilen ein, einschließlich dem Kalenderblock 324, dem Telemetriemodul 305 und dem Speicher 340 (siehe Tabelle B, unten). Während Perioden mit geringer Energie haben diese Bauteile grundsätzlich eine höhere Priorität hinsichtlich der Energie als die anderen Bauteile wie zum Beispiel das Therapiemodul 350. Diese Bauteile sind im wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannt und werden im folgenden hierin im Einzelnen beschrieben.

Die Rechnereinheit 335 ist synchron und benötigt wenig Energie, wie ein Motorola 68HC11 mit synchronisiertem Kern betreibbar mit einem kompatiblen Befehlssatz. Der Oszillator 330 läuft mit einer Frequenz kompatibel zur Rechnereinheit 335 zu gehörigen Bauteilen, wobei die Energie diese in einen Bereich von 100 kHz bis 1,0 MHz zwingt. Der Kalenderblock 325 zählt die Zahl der Sekunden von einem festen Datum für eine Datum/Zeitfeststellung von Ereignissen und für eine Therapie steuerung wie kardial rhythmusgekoppelte Therapien. Der Speicher 340 schließt einen ausreichenden Speicher zum Betrieb des INS 14 wie einen flüchtigen Ran dom Access Memory (RAM), zum Beispiel ein statisches RAM, ein nicht-flüchtigen Read Only Memory (ROM), einen Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), zum Beispiel ein Flash EEPROM und auf ASIC's vorgesehe ne Registerzellen ein. Ein direkter Speicherzugriff (DMA) auf ausgewählte Module wie das Telemetriemodul ist verfügbar, so daß das Telemetriemodul 305 die Steuerung des Datenbusses 327 übernehmen und Daten direkt unter Umgehung des Prozessors 335 in den Speicher 340 schreiben kann. Der Systemreset 345 steuert den Betrieb des ASIC's und der Module während des Hochfahrens des INS 14, so daß Register des ASIC's und der Module geladen werden können und on line in eine stabile Bedingung gesetzt werden können.

Der Fachmann wird würdigen, daß der INS 14 in einer Vielzahl von Versionen durch Entfernen von Modulen, die für die besondere Konfiguration nicht notwendig sind, und durch Hinzufügen von zusätzlichen Bauteilen oder Modulen ausgeführt sein kann. Alle Bauteile des INS 14 sind enthalten in oder getragen von einem Gehäuse, daß hermetisch abgedichtet ist und aus einem biokompatiblen Werkstoff wie Titan hergestellt ist. Durchführungen schaffen eine elektrische Verbindung durch das Gehäuse unter Aufrechterhaltung der hermetischen Dichtung, und die Durchführungen können gefiltert sein, um ankommende Störungen von Quellen wie Mobiltelefonen zu reduzieren.

Fig. 4 zeigt ein grundsätzliches Ablaufdiagramm des INS 14. Bei Schritt 405 be ginnt der Betrieb des INS 14 mit der Rechnereinheit 335, der entweder Daten vöm Telemetriemodul 305 oder von einer internen Quelle im INS 14 erhält. Bei Schritt 410 werden die erhaltenen Daten an einer Speicherstelle gespeichert. Bei Schritt 415 werden die Daten durch die Rechnereinheit 335 verarbeitet, um den Datentyp zu identifizieren, und können eine weitere Verarbeitung wie Gültigmachen der In tegrität der Daten einschließen. Bei Schritt 420, nachdem die Daten verarbeitet wurden, wird eine Entscheidung getroffen, ob eine Aktion auszuführen ist. Wenn keine Aktion erforderlich ist, geht der INS 14 in einen Wartezustand, um Daten zu erhalten. Wenn eine Aktion erforderlich ist, wird die Aktion eines oder mehrere der folgenden Module einbeziehen: Kalenderblock 325, Speicher 340, Telemetrie 305, Auflademodul 320, Energiemanagement 320, Therapiemodul 350 und Therapie messung 355. Ein Beispiel für eine vorgenommene Aktion wäre, die Energiequelle 315 aufzuladen. Bei Schritt 425, nachdem die Aktion ausgeführt wurde, wird eine Entscheidung getroffen, ob die Aktion über das Telemetriemodul 305 an den Pro grammierer 30 oder 35 des Physikers oder des Patienten kommuniziert oder hin zugeladen wird. Wenn die Aktion hinzugefügt wurde, ist die Aktion im Programrriie rer des Patienten oder des Physikers gespeichert. Wenn die Aktion nicht übertra gen wird, wird die Aktion innerhalb des INS 14 gespeichert.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Energiemanagementmoduls 320 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Das Energiemana gementmodul 320 schafft eine stabile DC-Energieversorgung des INS 14 mit Spannungen, die für einen Betrieb des INS 14 geeignet sind, wie zwischen 1,5 VDC und 2,0 VDC. Das Energiemanagementmodul 320 schließt einen ersten DC zu DC Wandler 505, einen zweiten DC zu DC Wandler 510 und eine Energiequel len-Meßeinheit 515 ein. Ein oder mehrere DC zu DC Wandler können zum Ener giemanagementmoduls 320 hinzugefügt werden, um zusätzliche Spannungswerte für den INS 14 zu schaffen: Der erste DC zu DC Wandler 505 und der zweite DC zu DC Wandler 510 können mit für die gewünschten Spannungen notwendigen Ausgängen versehene Operationsverstärker sein. Die Energiequellen-Meßeinheit 515 mißt die Energiequelle 315 und berichtet die Messung an die Rechnereinheit 335, so daß die Rechnereinheit 335 bestimmen kann, wie die Energiequelle 315 am Besten zugewiesen wird, wenn notwendig. Wenn die Rechnereinheit 335 ge mäß der vorliegenden Erfindung bestimmt, daß die Energiequelle 315 für den normalen Betrieb nicht ausreicht, kann die Rechnereinheit 335 das Energiemana gementmodul 320 anweisen, die Energie auf vorrichtungskritische Bauteile des INS 14 zu beschränken oder selbst ein kontrolliertes Herunterfahren des INS 14 initiieren. Dieses Verfahren wird im Einzelnen hierin im folgenden beschrieben.

Die INS-Energiequelle 315 liefert typisch eine Spannung, die für das Energiema nagementmodul 320 ausreichend ist, um den INS 14 mit Energie von mehr als 2,0 VDC zu versorgen, wobei ein maximaler Strom im Bereich von ungefähr 5,0 bis 30,0 mA für eine für die beabsichtigte Therapie ausreichende Zeitperiode geliefert wird. Die INS-Energiequelle 315 kann eine physikalische Speicherquelle wie ein Kondensator oder eine Superkapazität sein, oder die Energiequelle kann eihe chemische Speicherquelle wie eine Batterie sein. Die INS-Energiequelle 315 kann eine hermetisch abgedichtete, aufladbare Batterie wie eine Lithium-Ionen (Li+) Batterie oder eine nicht aufladbare Batterie wie eine Lithium-Thionylchlorid- Batterie sein. Die ENS-Batterie kann eine nicht hermetisch abgedichtete Batterie wie eine Nickel-Cadmium oder eine nicht aufladbare Batterie wie Alkaline sein.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb des Energiemanagementmo duls 320 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei Schritt 605 erhält das Energiemanagementmodul 320 Eingangsenergie aus der Energiequelle. Bei Schritt 610 und 615 wird die Energie an die DC zu CD Wandler 505 und 510 geliefert, bevor sie bei den Schritten 625 und 630 an ver schiedene Bauteile innerhalb des INS 14 geliefert wird. Bei Schritt 615 mißt die Energiequellen-Meßeinheit 515 die Energiequelle 315 und liefert diese Information bei Schritt 635 an die Rechnereinheit 335. Die Rechnereinheit 335 bestimmt hier auf das Wie der Zuweisung von Energie der Energiequelle 315 gemäß dem hierin besprochenen Verfahren als Funktion der Batteriespannung.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Änderung der Energie in der Energiequelle für eine implantierte medizinische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung über der Zeit darstellt. Das Diagramm zeigt die Energiequelle 315 von einem voll geladenen Zustand bis zu einem entleerten Zustand. Wie in dem Beispiel in Fig. 7 gezeigt, ist die Energiequelle 315 bei einem Zeitpunkt t = 0 mit 4,05 V (für eine Lithium-Ionen-Energiequelle) voll geladen. Die Spannung nimmt mit der Zeit ab, zunächst allmählich aber nach einem bestimmten Zeitpunkt ziemlich steil. Die Rechnereinheit 335 überwacht periodisch die Energiequelle 315 und reagiert wie hierin beschrieben. An einem ersten Übergangspunkt T1 ist die Spannung hinrei chend gering, so daß es notwendig wird, das Verfahren zur Beschränkung der Ressourcen auf die vorrichtungskritischen Bauteile des INS 14 zu beginnen. Für eine Lithium-Ionen-Batterie wie der Energiequelle 335 ist dieser Übergangspunkt vorzugsweise bei ungefähr 3,6 V und kann in einem Bereich von 3,85 V bis 3,25 V sein. Bei einer Spannung von ungefähr 3,6 V geht der INS 14 in einen Niedrig- Energie-Modus über, indem die an die INS-Bauteile gelieferte Energie beschränkt wird. Insbesondere wird die Energie auf die vorrichtungskritischen Bauteile wie Kalendertakt 325, die Telemetrieeinheit 305 und den Speicher 340 beschränkt, während die Energie an das Therapiemodul 350 und andere Bauteile eingestellt wird (siehe Tabelle B, unten). Insbesondere wird die Energie an alle unwichtigen Energiesenken wie nicht notwendige Pegelumsetzer eingestellt. Am ersten Über gangspunkt T1 wird der Betrieb des Therapiemoduls 350 zur Therapiebehandlung des Patienten eingestellt, um ein Schonen der Energie zu bewirken. Ferner spei chert der INS 14 ungesicherte Daten im Speicher 340 und Zeit/Datum des Kalen derblocks 325 im nicht-flüchtigen Speicher (wie ein elektrisch programmierbaren Read Only Memeory (EEPROM)) im Falle, daß die Energiequelle 315 vollständig entladen ist. Daten, die im EEPROM gespeichert werden, können zum Beispiel neue Parameterdaten, Meßdaten und Patienteninformationen einschließen. Regi sterwerte des Therapiemoduls 350 können auch im EEPROM gespeichert werden. Die Rechnereinheit 335 wird auch in einen Sleep-Modus gefahren.

Während dieser Zeitperiode wird, da die Behandlungstherapie eingestellt ist, vor weggenommen, daß der Patient bemerken wird, daß die Energiequelle 315 gering ist und wird die Energiequelle 315 aufladen oder ersetzen, um die Behandlungs therapie wieder fortzuführen. Als Alternative können Schwellwerte bestimmt wer den, um dem Patienten Warnungen über die Entleerung der Energiequelle 315 zu geben, wenn die Energiequelle 315 sich dem ersten Übergangspunkt T1 annähert. Zum Beispiel können die Warnungen durch den Programmierer 35 des Patienten oder einen INS-Summer geliefert werden.

Während dieser Periode, wenn der INS 14 durch ein externes Bauteil abgefragt wird, liefert der INS 14 ein Informationssignal an das externe Bauteil, daß die Energiequelle 315 in der Nähe der Entleerung ist, oder daß sie eine Aufladung erfordert.

Wenn der Energiequelle 315 Energie bis zu einem zweiten Übergangspunkt T2 entnommen wird, muß der INS 14 zum Abschalten vorbereiten. Nach diesem zweiten Übergangspunkt T2 ist nur das Lademodul 310 betriebsbereit. Das Lade modul 310 ist selbst bei extrem geringem Energiepegel notwendig, um den Lade vorgang der Energiequelle 315 zu steuern, so daß die Energiequelle 315 nicht be schädigt wird. Weitere Einzelheiten des Lademoduls 310 sind offenbart im US- Patent Nr. . . . . . . . ., bezeichnet mit "Battery Recharge Management Method and Apparatus for an Implantable Medical Device", welches die gleiche erfin dungsgemäße Gesamtheit und das gleiche Anmeldedatum wie die vorliegende Patentanmeldung aufweist und ferner durch das Bezugszeichen Nr. 11738.86902 identifiziert ist. Diese parallele Patentanmeldung ist mit Bezug auf ihre Gesamtheit hierin aufgenommen.

Wie bevorzugt, ist dieser zweite Übergangspunkt T2 ungefähr bei 1,85 V und kann in einem Bereich von 3,20 V bis 1,85 V sein. An dieser Stelle speichert der INS 14 vorzugsweise für eine zweite Zeit den Speicher 340 und den Kalenderblock 325 in einem nicht-flüchtigen Speicher. Vorteilhaft liefert das Speichen des Kalen derblocks 325 während des ersten und des zweiten Übergangspunktes T1 und T2 Informationen über die Entladezeit der Energiequelle.

Die Zeitperiode zwischen dem ersten und des zweiten Übergangspunkt T1 und T2 kann in einem Bereich von einer Stunde bis zu einem Jahr sein, vorzugsweise zwischen 3-6 Monaten. Während dieser Zeitperiode weist die Energiequelle 315 eine erwartete Stromentnahme von ungefähr 6 Mikroampères auf. Im Gegensatz zu der Zeitperiode vor dem ersten Übergangszeitpunkt liegt die erwartete Stromentnahme der Energiequelle 315 bei ungefähr 20 Mikroampères bis 4 Mil liampères. Die Stromentnahme in dieser Zeitperiode ist viel größer wegen der zum Betrieb des Therapiemoduls 350 sowie eines Signalgenerators erforderlichen Energie. Die erwartete Stromentnahme nach dem zweiten Übergangspunkt T2 ist ungefähr 1 Mikroampère oder weniger, da fast jedes INS-Bauteil abgeschaltet worden ist. Vorteilhaft schützt diese Niedrig-Strom-Entnahme vor der Gefahr einer Beschädigung der Energiequelle 315.

Die Übergangspunkte T1 und T2 liefern Grenzen für die drei Zustände des Be triebs: (1) normaler Betriebszustand; (2) Niedrig-Energie-Zustand; und (3) Energie- Aus-Zustand. Diese Übergangspunkte T1 und T2 können in Abhängigkeit vom Typ der Energiequelle variieren. Die folgende Tabelle A liefert die Betriebszustände in Abhängigkeit von der Energiequelle:

Tabelle A

Tabelle B unten listet die Bauteile des INS 14, die jeweils während der drei Betriebszustände aktiv und inaktiv sind:

Tabelle B

Während des Aufladens kann ein abweichendes Energiezuweisungsschema im plementiert sein. In dieser Hinsicht ist Fig. 8 ein Diagramm, welches Energie für eine implantierte medizinische Vorrichtung wie der Energiequelle 315 über der Zeit zeigt, welche aus einem entleerten Zustand geladen wird. Der Aufladevorgang wird durch vom externen Bauteil 24 erhaltene, magnetische Aufladeenergie er reicht. An einem dritten Übergangspunkt T3 erreicht die Energie ungefähr 2,0 V. Vor diesem Punkt funktioniert nur das Auflademodul 310. Nach diesem Punkt wird jedes abgeschaltete Bauteil des INS 14 wieder eingeschaltet. Nach dem Über gangspunkt T3 lädt die Rechnereinheit 335 die Konfigurationsdaten, die im nicht flüchtigen Speicher wie dem EEPROM gespeichert sind. Die Rechnereinheit 335 wird auch eine Batteriemessung von der Energiequellen-Meßeinheit 515 laden. Die Rechnereinheit 335 wird während des Ladevorgangs im Sleep-Modus bleiben, bis eine Telemetrie-Kommunikation mit einer externen Ladevorrichtung notwendig ist, um ein Laden in geschlossener Schleife zu schaffen, um Zeit- und Energiewir kungsgrad zu maximieren.

An einem vierten Übergangspunkt T4 beträgt der Energiepegel 3,6 V. Nach die sem Punkt startet die Rechnereinheit den Betrieb des INS 14, um Therapiebe handlung zu liefern. Wenn ein Systemreset notwendig ist, werden die im EEPROM gespeicherten Behandlungsparameter in den RAM und in die richtigen Register im INS 14 geladen, um das Liefern der Therapie vorzubereiten.

Wenn der Aufladevorgang angehalten wird, wird die Rechnereinheit 335 aufwa chen, um die Energiequelle 315 zu prüfen. Wenn die Energie über 3,6 V ist, ar beitet der INS 14 im normalen Betrieb. Wenn die Energie unter 3,6 V ist, geht der INS in den Niedrig-Energie-Betriebszustand über (oben beschrieben).

Anfänglich bevor der INS 14 zunächst in den Patienten implantiert und zum ersten Malaufgeladen wird, weist die Energiequelle 315 eine Initial- oder "Transportmo dus"-Einstellung auf. Im Transportmodus ist die Energiequelle 315 vorzugsweise fast voll geladen, wird aber mit einem geringen Strom aufgrund der vorrichtungs kritischen Bauteile belastet. Wie bevorzugt, wird die Energiequelle 315 im Trans portmodus auf ungefähr 3,8 V geladen. Vorteilhaft kann der INS 14 bei normalen Spannungspegeln transportiert werden, so daß sofort eine Therapiebehandlung durch Implantieren ohne das Erfordernis einer Aufladung geliefert werden kann. Ferner erlaubt dies dem Physiker, die implantierte Vorrichtung sofort während des chirurgischen Eingriffs zu prüfen.

Der Fachmann wird würdigen, daß Energie-Zu- und -Abschalt-Techniken implemen tiert werden können. Zum Beispiel können die Übergangspunkte dynamische Punkte sein, die auf einer Anzahl von Faktoren basieren, einschließlich zum Bei spiel der Änderungsgeschwindigkeit der Energie der Energiequelle 315, nämlich der Neigung der Kurven der Fig. 7 und 8. Vorteilhaft stellt dieser Faktor sicher, daß die Stromentnahme die Batterie nicht beschädigt werden. Ein anderer Faktor, der berücksichtigt werden kann, ist das Alter der Batterie. Mit einer älteren Batterie kann es notwendig sein, die Übergangspunkte zu verändern. Ein anderer Faktor ist die Energieanforderung der Therapie. Wenn die Therapie eine begrenzte Ener gieanforderung aufweist, kann der erste Übergangspunkt zeitlich zu einem späte ren Zeitpunkt erscheinen. Ferner können zusätzliche Übergangspunkte aufge nommen werden. Zum Beispiel kann ein Punkt vor T1 (Fig. 7) eingerichtet wer den, durch den ein Warnsignal am dem Patienten geliefert wird, bevor die Thera piebehandlung abgeschaltet wird.

Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Energiemanagementsystem der vorlie genden Erfindung mit irgendeiner Anzahl implantierbarer Systeme verwendet wer den, die eine Energiequelle selbst enthalten, einschließlich aber nicht begrenzt auf Herzschrittmacher Defibrillatoren und Cochlearimplantate. In einer weiteren alter nativen Ausgestaltung kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Er findung mit implantierbaren diagnostischen Vorrichtungen zum Detektieren von Zuständen verschiedener Organe des Körpers wie dem Gehirn oder dem Herzen verwendet werden. Bei noch einer anderen alternativen Ausgestaltung kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Medika mentenverabreichungssystems verwendet werden, das eine implantierbare batte riebetriebene Pumpe aufweist. Die Energiequelle bei jeder dieser Ausgestaltungen kann wiederaufladbar oder nicht wiederaufladbar sein. Wenn sie wieder aufladbar ist, kann die Energiequelle eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Die Energiequelle kann auch eine kapazitive Energiequelle oder irgendeine andere Quelle sein. Die vorliegende Erfindung dient zum Managen der Energie irgendeiner dieser Ener giequellen und zum zweckmäßigen Zuweisen der Energie während Zeiten gerin ger Energie.

Der Fachmann wird bemerken, daß die bevorzugten Ausgestaltungen geändert oder modifiziert werden können, ohne den wahren Geist und den Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die zugehörigen Ansprüche definiert ist, zu verlassen. Daher ist, während verschiedene Änderungen und Permutationen der Erfindung möglich sind, die Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und Äqulivalente beschränkt.

Claims

1. Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrich tung, welche in Kombination enthält:

1. eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest zwei Bauteile innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert;
2. eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und
3. einer Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert und zum Beschränken der Energie für zumindest ein erstes Bauteil geeignet ist, während Energie an zumindest ein weiteres Bauteil zugelassen wird, wenn die Energie der Energiequelle unter einen vorgegebenen Pegel fällt.

2. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Bauteil ein vorrichtungskritisches Bauteil ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Taktgenerator, einem Speicher, einem Aufla demodul und einem Telemetriemodul.

3. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil ein Therapiemodul ist.

4. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner zumindest einen Wandler, der Energie von der Energiequelle an zumindest das erste Bauteil liefert, aufweist.

5. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit ferner zum Stillegen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung geeignet ist, wenn die Energie der Energiequelle unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt.

6. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einer auf ladbaren Batterie, einer nicht aufladbaren Batterie und einer kapazitiven Energiequelle.

7. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lithium-Ionen-Energiequelle als Energiequelle.

8. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung ein implantierbarer Signalgene rator ist.

9. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung eine implantierbare Medika mentenpumpe ist.

10. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Herzschrittmacher, einem Defibrillator, einem Cochlea rimplantat und einer implantierbaren Diagnostikvorrichtung.

11. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (2) und (3) ein Teil zumindest einer integrierten Schaltung sind.

12. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (2) und (3) ein Teil zumindest eines diskreten Bauteils sind.

13. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (1)-(3) in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse enthalten sind.

14. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorgegebene Pegel auf der Spannung der Energiequelle basiert.

15. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorgegebene Pegel auf zumindest einem Faktor basiert ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus der Spannung der Energiequelle, dem Alter der Energiequelle und der Energieanforderung für eine Behandlungstherapie.

16. Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrich tung, welche in Kombination einhält:

1. eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest ein Bauteil innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert;
2. eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und
3. eine Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert und zum Be schränken der Energie für zumindest ein vorrichtungskritisches Bauteil geeignet ist, wenn die Energie der Energiequelle unter einen vorgegebe nen Pegel fällt.

17. Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrich tung, welche in Kombination enthält:

1. eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest ein vorrich tungskritisches Bauteil und an zumindest ein Therapiebauteil innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert;
2. eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und
3. eine Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert und zum Be schränken der Energie für das Therapiebauteil geeignet ist, wenn die Energie der Energiequelle unter einen vorgegebenen Pegel fällt.

18. Verfahren zum Managen einer Energiequelle in einer implantierbaren medizi nischen Vorrichtung mit folgenden Schritten:

1. Messen eines Energiepegels einer Energiequelle; und
2. Beschränken der Energie für ein Therapiebauteil, wenn der Energiepegel der Energiequelle unter einen ersten vorgegebenen Pegel fällt, während noch Energie an zumindest ein vorrichtungskritisches Bauteil zugelassen wird.

19. Verfahren zum Managen einer Energiequelle nach Anspruch 18, welches ferner folgenden Schritt aufweist:

1. Beschränken der Energie für alle anderen Bauteile außer einem Auflade bauteil, wenn der Energiepegel unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt.

20. Verfahren zum Managen einer Energiequelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beschränkens der Energie für alle ande ren Bauteile ferner den Schritt des Vorbereitens der implantierbaren medizi nischen Vorrichtung zum Abschalten einschließt.

21. Verfahren zum Managen einer Energiequelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beschränkens der Energie für ein The rapiemodul ferner den Schritt des Speicherns einer Zeit in einem Speicher einschließt, zu der der Energiepegel unter den ersten vorgegebenen Ener giepegel fällt.

22. Verfahren zum Managen einer Energiequelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beschränkens der Energie für alle ande ren Bauteile ferner den Schritt des Speicherns einer Zeit in einem Speicher einschließt, zu der der Energiepegel unter den zweiten vorgegebenen Ener giepegel fällt.

23. Verfahren zum Managen einer Energiequelle nach Anspruch 18, welches ferner folgenden Schritt aufweist:

1. Warnen eines Patienten bei einem Zustand mit geringer Energie, wenn der Energiepegel unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt.

24. Implantierbare medizinische Vorrichtung, welche in Kombination aufweist:

1. einen Leiter, der eine Therapiebehandlung an einer vorgegebenen Stelle innerhalb eines Körpers eines Patienten schafft;
2. eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest zwei Bau teile innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert; und
3. eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und
4. eine Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert und zum Be schränken der Energie für zumindest ein Bauteil geeignet ist, während Energie an zumindest ein weiteres Bauteil zugelassen wird, wenn die Energie der Energiequelle unter einen vorgegebenen Pegel fällt.

25. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß das weitere Bauteil ein vorrichtungskritisches Bauteil ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Taktgenerator, einem Speicher, einem Auflademodul und einem Telemetriemodul.

26. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß das erste Bauteil ein Therapiemodul ist.

27. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ferner zumindest einen Wandler, der Energie von der Energiequelle an das zumindest eine Bauteil liefert.

28. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rechnereinheit ferner zum Stillegen der implantierba ren medizinischen Vorrichtung geeignet ist, wenn die Energie der Energie quelle unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt.

29. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die Energiequelle ausgewählt ist aus einer Gruppe beste hend aus einer aufladbaren Batterie, einer nicht aufladbaren Batterie und ei ner kapazitiven Energiequelle.

30. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Lithium-Ionen-Energiequelle.

31. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung ein implan tierbarer Signalgenerator ist.

32. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung eine implan tierbare Medikamentenpumpe ist.

33. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die implantierbare medizinische Vorrichtung ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Herzschrittmacher, einem Defi brillator, einem Cochlearimplantat und einer implantierbaren Diagnostikvor richtung.

34. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste vorgegebene Pegel auf der Spannung der Ener giequelle basiert.

35. Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste vorgegebene Pegel auf zumindest einem Faktor basiert ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus der Spannung der Energiequelle, dem Alter der Energiequelle und der Energieanforderung für eine Behandlungstherapie.

36. Verfahren zum Managen einer Energiequelle in einer implantierbaren medizi nischen Vorrichtung, welches mit folgenden Schritten:

1. Laden der Energiequelle;
2. Messen eines Energiepegels der Energiequelle, wobei die Energiequelle einen Energiepegel unterhalb eines vorgegebenen Pegels aufweist; und
3. Wiederaufnehmen der Energieversorgung für alle Bauteile der implantier baren medizinischen Vorrichtung, wenn der Energiepegel der Energie quelle über einen vorgegebenen Pegel reicht.

37. Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrich tung, welche in Kombination aufweist:

1. eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest zwei Bau teile innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert;
2. eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und
3. Mittel zum Beschränken der Energie für zumindest ein Bauteil, während Energie an zumindest ein weiteres Bauteil zugelassen wird, wenn die Energie der Energiequelle unter einen vorgegebenen Pegel fällt.