DE10119393B4

DE10119393B4 - Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung

Info

Publication number: DE10119393B4
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: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2021-04-21
Also published as: US6453198B1; DE10119393A1

Abstract

Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung, 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) eine Rechnereinheit, die auf die Messvorrichtung reagiert und, wenn die Energie der Energiequelle unter einen ersten vorgegebenen Pegel fällt, zum Beschränken der Energie für ein erstes Bauteil geeignet ist, während Energie zu einem vorrichtungskritischen Bauteil zugelassen wird, und, wenn die Energie der Energiequelle unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt, zum Stilllegen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung geeignet ist, wobei das vorrichtungskritische Bauteil ein Lademodul ist.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen medizinische Vorrichtungen und insbesondere Techniken für ein Energiemanagement für implantierbare medizinische 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 Behandlung erhaltenden Patienten verbunden sein. Physiker verwenden medizinische Vorrichtungen allein oder in Kombination mit Medikamententherapien zur Behandlung von medizinischen Indikationen eines Patienten. Für einige medizinische 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 leiden. Implantierbare medizinische Vorrichtungen können zur Behandlung einer Vielzahl von Zuständen wie Schmerz, Inkontinenz, Bewegungsstörungen wie Epilepsy, der Parkinsonschen Krankheit und Schlafapnoe verwendet werden. Zusätzliche Therapien erscheinen, die eine Behandlung von einer Vielzahl von physiologischen, psychologischen und emotionalen Zuständen versprechen. Mit dem Erweitern der Vielzahl der Therapien von implantierbaren medizinischen Vorrichtungen 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 Patientenkörpers getragen wird. Dieses System erfordert eine auf der Haut des Patienten angeordnete Antenne über der Stelle des Empfängers zum Liefern der Energie und zum Steuern der implantierten Vorrichtung. Typisch ist die medizinische Vorrichtung komplett implantiert, wo die Energiequelle ein Teil der implantierten Vorrichtung ist. Der Physiker und der Patient können das implantierte System durch Verwendung eines externen Programmierers steuern. Solche vollständig implantierbaren Systeme bestehen aus zum Beispiel dem Itrel^® 3 brand Neurostimulator verkauft 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)), einem oder mehreren externen Programmierern und einer oder mehreren elektrischen Leitungen. Der INS ist typisch in der Nähe des Unterleibs des Patienten implantiert. Der Leiter ist ein kleiner medizinischer Draht mit einer speziellen Isolation. 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 Rückenmark, das Gehirn oder neurales Gewebe, um die gewünschte Behandlungstherapie 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 Signalgenerator zum Liefern der Behandlungstherapie an den Patienten, dem Echtzeittakt, der Telemetrieeinheit und dem Speicher. Der Signalgenerator ist die wesentliche Energieentnahme der Energiequelle. Für solche Batterien, die nicht wiederaufladbare Batterien aufweisen, halten die Batterien länger, jedoch muß die Vorrichtung chirurgisch ersetzt werden, wenn die Energiequelle vollständig entleert ist. bei solchen Vorrichtungegn, die wiederaufladbare Batterien aufweisen, ist ein chirurgischer 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 Signalgenerators während einer Niedrig-Energieperiode unnotwendigerweise die Energiequelle, 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 Behandlungswirksamkeit wie auch ihren Speicherinhalt, ihre Zeit und ihre Kommunikationsverbindung zu externen Bauteilen verlieren. Wenn die Energiequelle im wesentlichen entladen ist, muß der INS ferner reprogrammiert und gemäß der vorherigen Einstellungen, die verloren wurden, als die Energiequelle vollständig entleert 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, beschädigt zu werden, wenn sie mit einem Strom von 4 Milliampere durch die implantierte Vorrichtung belastet wird. Mit der Zeit würden wiederholte Belastungen der Batterie an diesen kritischen Punkten die Wirksamkeit der Batterie wesentlich reduzieren und letztendlich einen chirurgischen Ersatz der implantierten Vorrichtung erfordern.
Bekannte implantierbare medizinische Vorrichtungen versuchen das vorhergehende Problem dadurch zu umgehen, dass der Patient eine Entladen- oder Defekt-Meldung erhält. Zum Beispiel offenbart US 5 344 341 A ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Betriebsendes einer Batterie für implantierbare medizinische Vorrichtungen. Bei solchen Systemen wird jedoch die Entleerung bis zur vollständigen Entleerung ohne Rücksicht auf Erhalten des Betriebs vorrichtungskritischer Bauteile fortgesetzt.
US 5 869 970 A offenbart ein Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung, welche in Kombination enthält eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest ein erstes Bauteil innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert, wobei das erste Bauteil ein Therapiemodul ist; eine Meßvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und eine Rechnereinheit, die auf die Meßvorrichtung reagiert.
US 5 807 397 A offenbart eine implantierbare medizinische Vorrichtung, welche enthält eine implantierbare Energiequelle, die Energie an zumindest ein erstes Bauteil innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert, wobei das erste Bauteil ein Therapiemodul ist; eine Messvorrichtung zum Messen der Energie der Energiequelle; und eine Rechnereinheit.
Demgemäss bleibt ein Bedarf bei diesem Stand der Technik, ein Energiemanagementsystem und Techniken für eine implantierbare medizinische Vorrichtung zu schaffen, welche den Betrieb der vorrichtungskritischen Bauteile während der Perioden geringer Energie aufrecht erhält. Ferner bleibt eine Notwendigkeit bei diesem Bekannten, ein Energiemanagementsystem und Techniken zu schaffen, welche die Energie der Energiequelle während Perioden geringer Energie zuweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Energiemanagementsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Technik zum Managen und Zuweisen der an verschiedene Bauteile einer implantierten Vorrichtung gelieferten Energie während Perioden geringer Energie. Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht das Energiemanagementsystem aus einer implantierbaren Energiequelle, die Energie an verschiedene Bauteile der implantierbaren medizinischen 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 Energiepegel 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 abgeschaltet werden. Gegebenenfalls muss die Rechnereinheit die gesamte implantierbare medizinische Vorrichtung zum Abschalten vorbereiten. Während der Aufladens, wenn der Energiepegel der Energiequelle einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Energieversorgung aller Bauteile wieder aufgenommen.
Vorteilhaft minimieren dieses Energiemanagementsystem und die Technik das Risiko einer Beschädigung der Energiequelle wegen hoher Energieentnahme während Zeitabschnitten geringer Energie.
Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung für eine beliebige Anzahl von implantierbaren Systemen, die eine Energiequelle selbst enthalten, verwendet werden, einschliesslich aber nicht beschränkt auf Herzschrittmacher, Defibrillatoren und Cochlearimplantate. In einer 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 Medikamenten-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 beliebige Quelle sein. Die vorliegende Erfindung dient zum Managen der Energie irgendeiner dieser Energiequellen und zum wirkungsvollen Zuweisen der Energie während Zeiträumen geringer Energie.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wie sie in einem menschlichen Körper implantiert ist;
2A–D zeigen andere Stellen, als die in 1 gezeigte, an denen die implantierbare medizinische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung im menschlichen Körper implantiert werden kann;
3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt ein grundsätzliches Betriebsablaufdiagramm des INS gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein schematisches Blockdiagramm des Power-Management-Modules gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb des Power-Management-Modules gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Diagramm, das eine Änderung der Energie der Energieversorgung einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung über der Zeit darstellt;
8 ist ein Diagramm, welches die Energie einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung über der Zeit zeigt, wenn die Energiequelle aus einem entleerten Zustand aufgeladen wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen
Die vorliegende Erfindung ist ein Energie-Management-System und eine implantierbare medizinische Vorrichtung mit einem derartigen System. Das Energie-Management-System liefert eine Zuweisung von Energie während Zeiten mit beschränkter Energie. In der bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung in einem implantierbaren Neurostimulator implementiert, jedoch wird der Fachmann würdigen, daß die vorliegende Erfindung grundsätzlich in irgendeiner medizinischen Vorrichtung implementiert sein kann, die eine implantierbare Energiequelle aufweist.
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 Medtronic, 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, obwohl 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 Verbinder 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 Erfindung auszuführen.
Die Leitung 12 ist implantiert und angeordnet, um eine spezifische Stelle im Rückenmark 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 Muskelgewebe zu stimulieren. Die Leitung 12 enthält eine oder mehrere Elektroden (kleine elektrische Kontakte), über welche eine elektrische Stimulation vom INS 14 zum anvisierten neuralen Gewebe erfolgt. Wenn das Rückenmark stimuliert werden 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 typischerweise der Leitungsverbinder mit einer Zuleitung 20 verbunden, welche zeitweise 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, vorwendet Telemetrie, um mit dem implantierten INS 14 zu kommunizieren, so daß ein Physiker eine im INS 14 gespeicherte Patiententherapie managen und programmieren und das INS-System des Patienten in Ordnung bringen kann. Ein Beispiel 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 Patientenprogrammierer von Medtronic.
Der Fachmann wird würdigen, daß jede Anzahl externer Programmierer, Leitungen, Zuleitungen und INS's zum Anwenden der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Die Implantation eines implantierbaren Neurostimulators (INS) beginnt typischerweise mit der Implantation von zumindest einer Stimulationsleitung 12, während der Patient gewöhnlich unter lokaler Anästesie 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 Stellung verankert, um die Bewegung der Leitung 12 nach der Implantation zu minimieren. Das nahe Ende der Leitung kann vorgesehen werden, um mit einer Zuleitung 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 Anzeigen 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 programmiert 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 2C dargestellt. Andere bevorzugte Ausgestaltungen für die Anordnung des Stimulators 1 innerhalb eines menschlichen Patienten sind ferner in den 2A, 2B und 2D gezeigt. Wie in 2A gezeigt, kann der INS 14 in einer pektoralen Region 4 des Patienten implantiert sein. Wie in 2B gezeigt, kann der INS 14 in einer Region 5 hinter dem Ohr eines Patienten und insbesondere in der mastoidalen Region implantiert sein. Wie in 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 Patietentherapie 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 Telemetriekopf 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.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines INS 14 gemäß einer bevorzugten 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 Energiequelle 315 können als eines oder mehrere Application Specific Integrated Circuits (ASIC's) ausgebildet sein, können Teil von einem oder mehreren diskreten Bauteilen 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 Vielzahl 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 zugehörigen 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 Therapiesteuerung wie kardial rhythmusgekoppelte Therapien. Der Speicher 340 schließt einen ausreichenden Speicher zum Betrieb des INS 14 wie einen flüchtigen Random 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 vorgesehene 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 online 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.
4 zeigt ein grundsätzliches Ablaufdiagramm des INS 14. Bei Schritt 405 beginnt der Betrieb des INS 14 mit der Rechnereinheit 335, der entweder Daten vom 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 Integrität 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 Therapiemessung 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 Programmierer 30 oder 35 des Physikers oder des Patienten kommuniziert oder hinzugeladen wird. Wenn die Aktion hinzugefügt wurde, ist die Aktion im Programmierer des Patienten oder des Physikers gespeichert. Wenn die Aktion nicht übertragen wird, wird die Aktion innerhalb des INS 14 gespeichert.
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Energiemanagementmoduls 320 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Das Energiemanagementmodul 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 Energiequellen-Meßeinheit 515 ein. Ein oder mehrere DC zu DC Wandler können zum Energiemanagementmoduls 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 gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt, daß die Energiequelle 315 für den normalen Betrieb nicht ausreicht, kann die Rechnereinheit 335 das Energiemanagementmodul 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 Energiemanagementmodul 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 eine 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.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb des Energiemanagementmoduls 320 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorlegenden 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 verschiedene 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 hierauf das Wie der Zuweisung von Energie der Energiequelle 315 gemäß dem hierin besprochenen Verfahren als Funktion der Batteriespannung.
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 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 hinreichend 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 Übergangspunkt T1 wird der Betrieb des Therapiemoduls 350 zur Therapiebehandlung des Patienten eingestellt, um ein Schonen der Energie zu bewirken. Ferner speichert der INS 14 ungesicherte Daten im Speicher 340 und Zeit/Datum des Kalenderblocks 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. Registerwerte 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, vorweggenommen, daß der Patient bemerken wird, daß die Energiequelle 315 gering ist und wird die Energiequelle 315 aufladen oder ersetzen, um die Behandlungstherapie wieder fortzuführen. Als Alternative können Schwellwerte bestimmt werden, 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 abgefrägt 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 Lademodul 310 ist selbst bei extrem geringem Energiepegel notwendig, um den Ladevorgang der Energiequelle 315 zu steuern, so daß die Energiequelle 315 nicht beschädigt wird.
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 Kalenderblocks 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 Milliampères. 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 Betriebs: (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:

Energiequelle	Normaler Zustand	Niedrig-Energie	Aus Zustand
Primärelement (CSVO, Hybrid)	3,4 V – 2,05 V	2,00 V – 1,85 V	1,80 V und niedriger
Alkaline	3,0 V (1,5 × 2) – 2,0 V	2,00 V – 1,85 V	1,80 V und niedriger
Lithium Ion	4,05 V – 3,85 (bis 3,25 V)	3,80 V – 3,2 V (bis 1,85 V)	1,80 V und niedriger

Tabelle A

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

Betriebszustand	Eingeschaltete Bauteile	Abgeschaltete Bauteile
Normaler Betriebszustand	Alle	Keine
Niedrig-Energie	Energiemanagement 320 Aufladen 310 Telemetrie 305 Oszillator 330 Kalendertakt 325 Flüchtiger Speicher Hochfreuqenzschutzschaltung Hochenergieschutzschaltung Systemabschaltung/POR 345	Therapie 350 Messung 355 Permanentspeicher Nicht flüchtiger Speicher EEPROM Speichermanagement System BUS 327 Rechnereinheit 335
Energie-Aus	Aufladen 310 Hochfreuqenzschutzschaltung Hochenergieschutzschaltung	Therapie 350 Messung 355 Permanentspeicher Nicht flüchtiger Speicher EEPROM Speichermanagement System BUS 327 Rechnereinheit 335 Energiemanagement 320 Telemetrie 305 Oszillator 330 Kalendertakt 325 Flüchtiger Speicher Systemabschaltung/POR 345

Während des Aufladens kann ein abweichendes Energiezuweisungsschema implementiert sein. In dieser Hinsicht ist 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 erreicht. 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 abgeschattete Bauteil des INS 14 wieder eingeschaltet. Nach dem Übergangspunkt T3 lädt die Rechnereinheit 335 die Kontigurationsdaten, die im nichtflüchtigen 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 Energiewirkungsgrad zu maximieren.
An einem vierten Übergangspunkt T4 beträgt der Energiepegel 3,6 V. Nach diesem Punkt startet die Rechnereinheit den Betrieb des INS 14, um Therapiebehandlung 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 aufwachen, um die Energiequelle 315 zu prüfen. Wenn die Energie über 3,6 V ist, arbeitet 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 Mal aufgeladen wird, weist die Energiequelle 315 eine Initial- oder „Transportmodus”-Einstellung auf. Im Transportmodus ist die Energiequelle 315 vorzugsweise fast voll geladen, wird aber mit einem geringen Strom aufgrund der vorrichtungskritischen Bauteile belastet. Wie bevorzugt, wird die Energiequelle 315 im Transportmodus 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 implementiert werden können. Zum Beispiel können die Übergangspunkte dynamische Punkte sein, die auf einer Anzahl von Faktoren basieren, einschließlich zum Beispiel der Änderungsgeschwindigkeit der Energie der Energiequelle 315, nämlich der Neigung der Kurven der 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 Energieanforderung aufweist, kann der erste Übergangspunkt zeitlich zu einem späteren Zeitpunkt erscheinen. Ferner können zusätzliche Übergangspunkte aufgenommen werden. Zum Beispiel kann ein Punkt vor T1 (7) eingerichtet werden, durch den ein Warnsignal am dem Patienten geliefert wird, bevor die Therapiebehandlung abgeschaltet wird.
Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung mit irgendeiner Anzahl implantierbarer Systeme verwendet werden, die eine Energiequelle selbst enthalten, einschließlich aber nicht begrenzt auf Herzschrittmacher Defibrillatoren und Cochlearimplantate. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das Energiemanagementsystem der vorliegenden Erfindung 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 Medikamentenverabreichungssystems verwendet werden, das eine implantierbare batteriebetriebene 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 Energiequellen und zum zweckmäßigen Zuweisen der Energie während Zeiten geringer Energie.

Claims

Energiemanagementsystem für eine implantierbare medizinische Vorrichtung, 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) eine Rechnereinheit, die auf die Messvorrichtung reagiert und, wenn die Energie der Energiequelle unter einen ersten vorgegebenen Pegel fällt, zum Beschränken der Energie für ein erstes Bauteil geeignet ist, während Energie zu einem vorrichtungskritischen Bauteil zugelassen wird, und, wenn die Energie der Energiequelle unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt, zum Stilllegen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung geeignet ist, wobei das vorrichtungskritische Bauteil ein Lademodul ist.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere vorrichtungskritische Bauteile ausgewählt sind, aus einer Gruppe bestehend aus einem Taktgenerator, einem Speicher und einem Telemetriemodul.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein Therapiemodul ist.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner zumindest einen Wandler, der Energie von der Energiequelle an zumindest das erste Bauteil liefert, aufweist.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einer aufladbaren Batterie und einer kapazitiven Energiequelle.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lithium-Ionen-Energiequelle als Energiequelle.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung ein implantierbarer Signalgenerator ist.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung eine implantierbare Medikamentenpumpe ist.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Herzschrittmacher, einem Defibrillator, einem Cochlearimplantat und einer implantierbaren Diagnostikvorrichtung.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung und die Rechnereinheit zumindest ein Teil einer integrierten Schaltung sind.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung und die Rechnereinheit zumindest ein Teil eines diskreten Bauteils sind.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle, die Messvorrichtung und die Rechnereinheit in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse enthalten sind.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorgegebene Pegel auf der Spannung der Energiequelle basiert.
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.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare Energiequelle Energie an zumindest ein vorrichtungskritisches Bauteil und an zumindest ein Therapiebauteil innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare Energiequelle Energie an zumindest zwei Bauteile innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung liefert.
Implantierbare medizinische Vorrichtung mit einem Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Leiter, der eine Therapiebehandlung an einer vorgegebenen Stelle innerhalb eines Körpers eines Patienten schafft.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass weitere vorrichtungskritische Bauteile ausgewählt sind, aus einer Gruppe bestehend aus einem Taktgenerator, einem Speicher und einem Telemetriemodul.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein Therapiemodul ist.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ferner zumindest einen Wandler, der Energie von der Energiequelle an zumindest das erste Bauteil liefert.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit ferner zum Stilllegen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung geeignet ist, wenn die Energie der Energiequelle unter einen zweiten vorgegebenen Pegel fällt.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einer aufladbaren Batterie und einer kapazitiven Energiequelle.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Lithium-Ionen-Energiequelle.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung ein implantierbarer Signalgenerator ist.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung eine implantierbare Medikamentenpumpe ist.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbare medizinische Vorrichtung ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Herzschrittmacher, einem Defibrillator, einem Cochlearimplantat und einer implantierbaren Diagnostikvorrichtung.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorgegebene Pegel auf der Spannung der Energiequelle basiert.
Implantierbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorgegebene Pegel auf zumindest einem Faktor basiert ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus der Spannung der Energiequelle, denn Alter der Energiequelle und der Energieanforderung für eine Behandlungstherapie.