(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み型医療デバイスであって、
再充電可能なエネルギーストレージと、
外部エネルギーを受信し、前記エネルギーストレージに斯かるエネルギーを移すことができる充電状態を設定することができる充電モジュールと、
ワーキング状態で動作可能な処理モジュールであって、前記ワーキング状態は、前記埋め込み型医療デバイスが動作可能である間、前記充電モジュールにより前記充電状態が設定される場合にだけイネーブルにされる、処理モジュールとを有し、
前記処理モジュールが、前記ワーキング状態において無線で信号を受信し、前記ワーキング状態にない場合スイッチをオフにされるように構成される通信モジュールである、又は当該通信モジュールを有する、埋め込み型医療デバイス。
【請求項２】
前記処理モジュールが、前記ワーキング状態において、前記ワーキング状態以外の時間の間よりも多くの電力を消費する、請求項１に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項３】
外部エネルギーを受信可能であるとき、前記充電モジュールが自動的に充電状態を設定する、請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項４】
前記充電モジュールが、エネルギー転送の開始及び終了を確認する外部充電デバイスとのハンドシェーキング手順に基づき、前記充電状態に入る及び／又は出るよう構成される、請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項５】
前記充電モジュールが、ワーキング状態イネーブルコードを検出するよう構成され、前記埋め込み型医療デバイスが動作可能である間、斯かるコードが検出された場合にだけ、前記ワーキング状態がイネーブルにされる、請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項６】
前記埋め込み型医療デバイスが、前記充電状態に関係なく前記ワーキング状態が継続的又は間欠的にイネーブルにされる自律的な動作モードをさらに有する、請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項７】
前記充電モジュールが、モードスイッチング・コードを検出することに基づき、前記自律的な動作モードへ前記埋め込み型医療デバイスを切り替えるよう構成される、請求項６に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項８】
前記埋め込み型医療デバイスが、所定の時間ウィンドウの間、前記充電状態に関係なく前記ワーキング状態がイネーブルにされる時間―ウィンドウ動作モードをさらに有する、請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイス。
【請求項９】
再充電可能なエネルギーストレージ、充電モジュール及び処理モジュールを持つ埋め込み型医療デバイスを作動させる方法であって、前記埋め込み型医療デバイスが動作可能である間に、
外部のエネルギーを受信し、前記エネルギーストレージに斯かるエネルギーを移すことができる充電状態を前記充電モジュールに一時的に設定させるステップと、
前記充電状態が設定される場合にのみ前記処理モジュールのワーキング状態をイネーブルにするステップとを有し、
前記処理モジュールが、前記ワーキング状態において信号を受信し、前記ワーキング状態にない場合スイッチをオフにされるように構成される通信モジュールである、又は当該通信モジュールを有する、方法。
【請求項１０】
前記処理モジュールが、前記ワーキング状態において、前記ワーキング状態以外の時間の間よりも多くの電力を消費する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電子システムであって、
エネルギーストレージ、充電モジュール及び通信モジュールを備える請求項１又は請求項２に記載の埋め込み型医療デバイスと、
前記充電モジュールへのエネルギー転送のための充電デバイスと、
前記通信モジュールとの無線通信のための通信デバイスとを有する、電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再充電可能なエネルギーストレージと例えば無線通信モジュールといった処理モジュールとを有する電子装置に関し、特に脳深部刺激（ＤＢＳ）デバイスのような埋め込み型能動医療バイスに関する。本発明は更に、斯かる電子装置を作動させる方法、及び斯かる電子装置を有するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
再充電可能なエネルギーストレージと無線通信のための手段とを備える電子デバイスは、広範な種類のデザインにおいて、及び多くの用途に対して知られている。例えば、携帯型のコンピュータデバイス、携帯電話、ゲーム端末、リモコン等が挙げられる。斯かるデバイスの重要な例は、医療用途においても見られる。例えば米国特許第６８９４４５６Ｂ２号に記載されるような埋め込み型デバイスである。このデバイスは、バッテリーの誘導的な充電のための手段を備える埋め込み型パワーモジュールに関する。更に、上記パワーモジュールは、例えば高周波（ＲＦ）を介した遠隔通信のための手段を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これ及び類似するデバイスにおいて、無線通信手段は常にアクティブであるか、少なくともスタンバイモードにある。このことは、連続的な電力消費に関連付けられる。スタンバイ状態にあるＲＦユニットによる連続的な電力消費は、充電可能な埋め込み型医療デバイスにおいて問題となる。なぜなら、利用可能なエネルギーが限定され、バッテリーが、限られた回数しか再充電されることができないからである。
【０００４】
この背景に基づき、本発明の目的は、埋め込み型能動医療デバイスのような電子装置の改良された動作を実現する手段を提供することである。この場合、電力消費が減らされ、及び／又は、システムの安全性が増加されることが特に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の電子装置、請求項１３に記載の方法及び請求項１４に記載の電子システムにより実現される。好ましい実施形態は、従属項に開示される。
【０００６】
第１の側面によれば、本発明は、電子装置に関する。これは、特に（しかし排他的にではなく）、脳深部刺激（ＤＢＳ）デバイスのような埋め込み型デバイスとすることができる。この装置は、「標準的な動作モード」で動作可能である。このモードは、以下に規定され、簡単な実施形態においては、この装置の唯一の可能な動作モードとすることができる。この電子装置は、以下の要素を有する。
【０００７】
−  通常バッテリー又はアキュムレータにより実現される再充電可能なエネルギーストレージ。しかし、（スーパー）コンデンサといった他の可能性も可能でありえる。
【０００８】
−  「充電状態」を設定することができる充電モジュール。この状態において、このモジュールは、「充電信号」を介して装置の外からのエネルギー（「外部エネルギー」と呼ばれる）を受信し、このエネルギーの全て又はいくらかを前述のエネルギーストレージに転送することができる。ほとんどの場合、ストレージに対する前述のエネルギー転送は、実際に行われることになる。しかしながら、いくつかの場合には、充電信号の受信後引き続いて起こるエネルギー転送なしに充電状態に入る場合もあり、これも本発明に含まれる。
【０００９】
充電モジュールは通常、アナログ及び／又はデジタル電子ハードウェアを有することになり、ストレージに対するエネルギー転送は通常、電流により実現されることになる。外部エネルギーは、例えば誘導結合、容量結合、光学結合又はＲＦ結合を用いて、充電モジュールに移されることができる。
【００１０】
−  この装置におけるいくつかの所定の作業を実行するよう構成される「処理モジュール」。例えば通信を管理する、物理的な量を計量する、データ／信号を処理する、又は、電気刺激を供給する等を行う。この処理モジュールは、「ワーキング状態」で作動されることができる。この状態は、装置の標準的な動作モードの間、充電状態が充電モジュールにより設定される場合にのみ可能にされる。「ワーキング状態」は通常、処理モジュールの特別な及び／又は増加された活動又は警戒の状態である。ワーキング状態にないとき、処理モジュールは多くの実施形態において完全に非活動状態にされることになる（スイッチオフにされる）。他の実施形態では、処理モジュールは、ワーキング状態でなくなった後でもある程度アクティブのままでありえる（例えばＤＢＳにおけるパルス刺激モジュールの場合）。
【００１１】
この装置のいくつかの実施形態において、処理モジュールがワーキング状態に実際に入る前に満たされなければならない（充電状態の存在の他の）追加的な要件が存在することができる点に留意されたい（即ち、ワーキング状態を「可能にする」ことは、実際にその状態に入ることと同じではない）。
【００１２】
更に、この電子装置は、もちろん、異なるワーキング状態を持つことができる複数の処理モジュールを有することができる。
【００１３】
第２の側面によれば、本発明は、エネルギーストレージ、充電モジュール及び処理モジュールを有する電子装置を作動させる方法に関する。ここで、上記装置は特に上述した種類の装置とすることができる。この方法は、上記装置が「標準的な動作モード」である間に実行される以下のステップを有する。
−  外部のエネルギーを受信し、上記エネルギーストレージに斯かるエネルギーを移すことができる「充電状態」を上記充電モジュールに一時的（過渡的）に設定させるステップ。
−  上記充電状態が設定される場合にのみ上記処理モジュールの「ワーキング状態」をイネーブルにするステップ。
【００１４】
この方法は、一般的な形式において、上述した種類の電子装置で実行されることができるステップを有する。従って、この方法の詳細に関する情報については、電子装置に関する記載を参照されたい。
【００１５】
本発明の電子装置及び方法によれば、「標準的な動作モード」が存在する。このモードでは、処理モジュールが、その特別な「ワーキング状態」を充電モジュールの活動に最高でも同時に設定する。言い換えると、ワーキング状態は、装置が充電信号を受信する間、標準的な動作モードの間だけ可能である。これは、外部のトリガ信号に応じてワーキング状態に入るため継続的に準備しているスタンバイモードを処理モジュールが設定する必要がないという利点を持つ。その代わりに、それは完全にスイッチオフにされることができる。これは、装置が再充電される時間外における電力消費をゼロにする。
【００１６】
以下、上述した電子装置及び方法の両方に関係する本発明の様々な追加的な開発が説明されることになる。
【００１７】
実際的に重要な場合は、処理モジュールが「通信モジュール」であるか、又は「通信モジュール」を有するときに実現され、この「通信モジュール」は、ワーキング状態において、この装置と外部デバイスとの無線通信を提供するよう構成される。通信は通常、高周波（ＲＦ）信号により行われることになるが、光又は（超）音波といった他のモダリティも想定されうる。通信モジュールを用いる通信は、例えばハンドシェーキング手順及び／又は暗号化を有することができる通常のプロトコルを適用することになる。装置のいくつかの実施形態において、通信モジュールがワーキング状態に入るため満たされなければならない（充電状態の存在の他の）追加的な要件が存在することができる点に留意されたい。追加的な要件の例は、充電モジュールにより受信される充電信号において組込みコードが存在することとすることができる。
【００１８】
この装置の標準的な動作モードにおいて、上述の通信モジュールがワーキング状態にないとき、即ち充電モジュールがその充電状態にない場合、通信モジュールが非活動状態にあるよう、この通信モジュールは好ましくは作動されることができる。この文脈において、通信モジュールの「非活動」は、外部デバイスが上記モジュールと通信を始めることが不可能であることとして定義される。通信モジュールの「活動」は、これとは逆に、そのワーキング状態において広がり、通信の実行だけでなく、（例えば、外部デバイスにより処理される場合）斯かる通信を開始するための単なる準備状態、即ちスタンバイ状態の両方を有する。従って、充電モジュールがその充電状態においてある場合にのみ（即ちせいぜいその場合に）、斯かる通信モジュールはアクティブであるようになる。これは通信モジュールが完全にスイッチオフにされることができ、装置が再充電される時間でないとき電力消費がゼロになるという利点を持つ。更に、充電時間でないとき通信モジュールが非活動状態になることは、電磁気障害が、通信として誤って解釈され、通信が、未許可の人（「ハッカー」）により不正使用されることを防止する。
【００１９】
既に述べたが、充電モジュールは好ましくはＲＦ充電信号を受信するよう構成される。このために、このモジュールは通常、アンテナと受信機とを有することになる。このアンテナを用いて、電磁波のエネルギーが集められ、電流／電圧に変換される。受信機では、このエネルギーが更に処理される（フィルタリングされ、可能性のある情報コンテンツに関してデコードされ、バッテリーへ受け渡しされる等）。同様に、処理モジュールも、しばしば、例えば、上述した通信モジュールの場合においてアンテナ及び受信機を有する。本発明の好ましい実施形態において、充電モジュール及び／又は処理モジュールにおける斯かるアンテナ及び斯かる受信機は、モジュールの非活動時間において、互いから選択的に切り離されることができる。このデカップリング（切り離し）は、アンテナにより時々キャプチャされることができる電磁波からのエネルギーが受信機に入る可能性を防止する。この電磁波は、感度の良い電子要素に損傷を与える場合がある。充電モジュールにおけるデカップリングは、例えば処理モジュールにより制御されることができ、逆もまた同じである。
【００２０】
充電モジュールに関して、外部のエネルギーの受信に関する異なる可能性が利用可能である。外部のエネルギーは、例えばワイヤ（プラグイン機構を介して）、光エネルギー、熱エネルギー、化学エネルギー等により転送される電気エネルギーとすることができる。しかしながら、特に重要な実施形態において、充電モジュールは、無線エネルギー、即ち（通常は数ＭＨｚの周波数を持つ）電磁気高周（ＲＦ）波の無線受信のためのアンテナを有する。皮膚を介する有線接続に伴う問題を回避するため、無線エネルギー転送は埋め込み型デバイスにおいて特に好ましい。
【００２１】
充電モジュールは、その充電状態を設定することができる。この状態において、充電モジュールはエネルギーを受信し、いくつかの自律的な内部制御に基づき（例えば固定された時間スケジュールに基づき）、ストレージにこれ（の少なくともいくつか）を転送する。しかしながら好ましくは、外部エネルギーが受信に関して利用可能であるとき、充電モジュールは自動的にその充電状態を設定する。充電処理が増幅を必要としない比較的高い電力の摂取に関するとき、充電モジュールは、このモジュールの完全な非活動（スイッチオフ）から充電状態を開始することさえ可能である。言い換えると、外部エネルギーそのものは、追加的な受信及び処理のため充電モジュールを起動及び作動させるための電力を提供する。こうして、充電モジュールにおける電力消費型のスタンバイモードの必要性が全くなくなる。従って、用途が許せば、充電モジュール及び処理モジュールは両方ともほとんどの時間完全にスイッチオフにされることができる。
【００２２】
上述した実施形態において、外部エネルギーが到達するときはいつでも、充電モジュールはその充電状態を設定することができる。代替的に、充電モジュールが外部充電デバイスとの間で（オプションで非対称の暗号化コードと組み合わせられる）ハンドシェーキング手順に基づき、充電状態に入り及び／又は出るより精巧な手順が適用されることができる。エネルギーの転送が始まることになるか、又は終了したかをそれぞれ、充電モジュールが確認することができる。このことは、例えば充電状態が実際のエネルギー転送の間にだけ設定されること（及び例えば電磁気ノイズがキャプチャされる場合でも誤って設定されないこと）を確実にするのに役立つ。外部充電デバイス側において、ハンドシェーキング手順は、既知のエネルギー量が良好なオーダーで電子装置に移されたという確信を提供する。
【００２３】
本発明の追加的な開発によれば、上記充電モジュールが、上記装置の外部から送信された「ワーキング状態イネーブル」コード又は信号を検出するよう構成され、（上記装置が、標準的な動作モードにあるとの前提で）上記「ワーキング状態イネーブル」コードが検出された場合にだけ、上記処理モジュールの上記ワーキング状態がアクティブにされる。従って、ワーキング状態がアクティブになることは、充電モジュールがその充電状態に入るときいつでも自動的に始まるのではなく、「ワーキング状態イネーブル」コードが受信されることを追加的に必要とすることになる。これは、電子装置のより多様な動作を可能にし、処理モジュールの非活動性の利点（例えば電力節約、誤った／不適当な／意図しない通信の回避）を、再充電中だがワーキング状態が望ましくない時間にまで広げる。例えば１００ｋＨｚで変化する磁場との誘導結合が充電に用いられる場合、位相シフト、周波数変調、振幅変調又は従来技術において知られる任意の他の変調技術を用いて、１００ｋＨｚの信号にコードが埋め込まれることができる。代替的に、充電信号に加えられ、フィルタリング技術を用いて充電モジュールの充電アンテナから抽出されることができる、異なる（より高い）周波数信号に、コードが埋め込まれることができる。充電アンテナは、インプラント内側又は外側のループ又はコイルから作られることができ、このコードは、ループ／コイルに接続されるインプラントにおける適切な回路により抽出されることができる。適切なコードが検出される場合にだけ、ワーキング状態（例えばＲＦ通信チャネル）がイネーブルにされることができる。
【００２４】
上述した実施形態の追加的な開発において、「ワーキング状態イネーブル」コードは、充電モジュールに関して個々に区別される（ユニークである）。従って、「ワーキング状態イネーブル」コードを送信することが可能な外部充電デバイスは、１つの特定の電子装置における通信だけを起動させることができる。この充電デバイスが例えば盗まれる場合でも、他の電子装置における通信を開始するためにこのデバイスが不正使用されることができない。なぜなら、その「ワーキング状態イネーブル」コードがそれらの充電モジュールにより受け入れられることはないからである。
【００２５】
上述した実施形態の更なる追加的な開発において、「ワーキング状態イネーブル」コードは、実行されるセッションに対して追加的に又は代替的に個々に区別される。即ち、このコードは、ワーキング状態を１度だけ起動するのに使用されることができる（例えば電子装置における通信のため）。例えば通信が中断される又は失われるとき、すべての新しいセッションは、ワーキング状態を起動するために、新しい異なる「ワーキング状態イネーブル」コードを必要とする。これは、例えば盗聴により「記録された」コードが、２回目に処理を開始するのに不正に用いられることができることを防止する。
【００２６】
その名前が示すように、「標準的な動作モード」は通常、この装置がほとんどの時間又はおそらく常にそうであるモードである。本発明のオプションの実施形態において、この装置により設定されることができる少なくとも１つの追加的なモードが存在する。以下「自律的な動作モード」と呼ばれることになる斯かる追加的なモードの好ましい例は、充電状態とは関係なく処理モジュールが継続的に又は間欠的にワーキング状態にあるという事実により特徴づけられる。すると通信モジュールを用いた通信は例えば、充電手順とは関係なく開始されることができる。これは、例外的な状態において望ましい場合がある。例えば、埋め込み型電子装置の設置若しくは除去の間、又は、何らかの理由（例えば充電モジュールの故障）で充電が可能ではないが、にもかかわらず通信が行われるべきである場合などである。
【００２７】
「標準的な動作モード」から別のモード、例えば上述した「自律的な動作モード」へのスイッチングは、様々な態様で開始されることができる。このスイッチングは例えば、通信モジュールを用いた通信を介して実行されることができるか、又は、電子装置の何らかの故障が検出されるとき、「自律的な動作モード」が自動的に開始されることができる。好ましい実施形態によれば、充電モジュールは、「モードスイッチング」コードを検出し、このコードの検出に基づき、「標準的な動作モード」から別のモード（例えば「自律的な動作モード」）へと、又はその逆へと装置を切り替えるよう構成される。
【００２８】
本発明のさまざまな実施形態に関連して前述された、ハンドシェーキング手順及び充電モジュールにより検出されるコードは好ましくは、充電モジュールに転送されるエネルギーのフロー、即ち充電信号への変調として埋め込まれる。こうして、エネルギー転送及び充電モジュールを用いる（限定的な）通信の両方に関して、同じ受信機構が用いられることができる。
【００２９】
「標準的な動作モード」だけでなく、充電モジュールに「モードスイッチング」コードを送信するという前述の可能性は、完全な、動作中の充電モジュールに依存する。単に充電モジュールが欠陥であるという理由だけで、重要な機能、例えば、電子装置との通信が不可能になるというリスクを減らすため、処理モジュールは、ワーキング状態（ＷＳ）がアクティブである「時間ウィンドウ動作モード」の期間により所定の時間において「標準的な動作モード」を中断するよう構成されることが好ましい。この所定の時間を知る人は例えば、充電モジュールの可能性としての故障に関係なく、通信モジュールと接触するために、この時間を用いることができる。
【００３０】
本発明の追加的な開発によれば、処理モジュール（例えば電子装置の通信モジュール及び／又は他の要素）は、ワーキング状態以外の時間の間よりそのワーキング状態においてより多くの電力を消費することができる。充電状態の間、外部電力が電子装置に供給されるので（これはワーキング状態に関する前提条件である）、エネルギーストレージが唯一の電力ソースであるワーキング状態以外の時間の間より多くの総電力が、ワーキング状態において利用可能である。処理モジュールは、通常不可能である作業、例えばハイパワーＲＦ通信又は低ノイズ測定のため、この非常に高い電力提供を利用することができる。
【００３１】
既に述べたが、電子装置が多くの異なる目的で機能することができ、従って多くの異なるデザインを持つことができる点に留意されたい。好ましい実施形態において、この装置の処理モジュールは、外部電極上で電気刺激を生成するよう、及び／又は外部電極からのセンサ信号をサンプリングするよう構成される。通常、処理モジュールは、エネルギーストレージ（だけ）から、エネルギーを供給されることになる。斯かる装置の例は、脳における神経組織に刺激を供給し、神経細胞の電気活動を検知する電極を有する埋め込み型脳深部刺激（ＤＢＳ）デバイスである。
【００３２】
本発明は更に、以下の要素を有する電子システムに関する。
−  再充電可能なエネルギーストレージ、充電モジュール及び通信モジュールを備える上述した種類の電子装置。この装置は「標準的な動作モード」を持つ。
−  電子装置の充電モジュールに対するエネルギー転送のための充電デバイス。
−  電子装置の通信モジュールとの通信のための通信デバイス。
【００３３】
もちろん、充電デバイス及び通信デバイスは、電子装置に対して互換性を持たなければならない。即ち、それらが、信号交換に関して同じモダリティ（例えばＲＦ）及びプロトコルを用いなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による電子ＤＢＳ装置を概略的に示す図である。
【図２】この装置のモードと状態との間の関係を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明のこれらの及び他の側面が、以下に説明される実施形態より明らとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。これらの実施形態が、添付の図面を用いて例示を介して説明されることになる。
【００３６】
以下において本発明は、脳深部刺激（ＤＢＳ）のための埋め込み型デバイスに関して説明されることになるが、本発明はこの用途に限定されるものではない。その代わりに、本発明は、他の医療埋め込み型デバイス、又は一般に電力消費及び／若しくは安全性が問題となる無線通信のような特定の機能を用いる製品において有利に適用されることができる。詳細には、本発明は、無線通信及び／又は充電が生命維持に関わる問題である製品、並びに／若しくは、無線通信をスイッチオンするのに、及びいずれかのデバイスに対する無許可のアクセス（損傷を与えることを含む）を防ぐのに、追加的な安全性が必要とされる製品において使用されることができる。
【００３７】
図１は、埋め込み型ＤＢＳデバイス１００、外部充電デバイス２００及び外部通信デバイス３００を有するＤＢＳシステム１０００を概略的に示す。脳深部刺激は、特定の脳領域に電気パルスを適用する医療治療方法である。これは通常、センサ接点と刺激接点とを有する電気プローブを介して実行される。ＤＢＳは例えば、「パーキンソン病」で苦しんでいる患者に対して用いられることができる。
【００３８】
埋め込み型ＤＢＳデバイス１００は通常、（電極４４の他に）生物適合性のケース内に構成され、以下の要素を有する。
−  再充電可能なエネルギーストレージ。これは、例えば再充電可能な電気化学的バッテリー１０により実現される。概略的な接続だけが図示されており、例えば接地電位に対する接続は省略されている点に留意されたい。
−  充電モジュール２０。これは、外部充電デバイス２００により放出される外部高周波（ＲＦ）信号ＲＦ１から外部エネルギーを吸収する充電コイル２１を有し、通常数ＭＨｚの周波数及び適度な電力を用いる。更に、充電モジュール２０は、コイル２１に対するスイッチ２３を介して結合されるパワー／充電管理ユニット２２（以下ＰＣＭユニットと省略される）を有する。ＰＣＭユニット２２は、コイル２１により吸収されるエネルギーを集め、その集められたエネルギーをバッテリー１０に転送する「充電状態」を設定するよう構成される。更に、ＰＣＭユニット２２は、制御目的のためＤＢＳデバイス１００の他の要素に接続される。
−  外部通信デバイス３００とＤＢＳデバイス１００との間の無線通信のための通信モジュール３０の形の第１の「処理モジュール」。この通信モジュール３０は、外部通信デバイス３００により放出されるＲＦ信号ＲＦ２を吸収するアンテナ３１を有し、通常は例えば数百ＭＨｚの高い周波数及び低電力を用いる。更に、このモジュールは、受信信号の追加的な処理（増幅、デコード等）を行う、及び／又は双方向性通信においてＲＦ信号としてアンテナにより放出される信号を生成するアンテナ３１に結合される無線受信機３２を有する。
−  ワーキングユニット４０の形の第２の「処理モジュール」。これは、ＤＢＳデバイス１００の基本的な作業に必要とされる異なる要素を有し、即ち、コントローラ４１、アナログユニット４２（例えば電気パルスジェネレータ及び／又は脳における神経活動の測定のための検知ユニット）、及び異なる電極４４が結合されるマルチプレクサ４３を有する（電極は、脳に埋め込まれる）。列挙されたモジュール４１、４２、４３は、ＰＣＭユニット２２及びバッテリー１０に結合される。更に、コントローラ４１が、受信機３２に双方向的に結合される。
【００３９】
ワーキングユニット４０はオプションで、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）ユニット４５を更に有する。このユニットは、ＤＢＳデバイス１００がＭＲＩシステムの磁場に挿入されるかどうかを検出するよう構成される。このことは、安全上の理由からＤＢＳデバイスをスイッチオフすることを可能にする。ＭＲＩユニット４５は特に、強いＭＲＩ場によりコイル２１及びアンテナ３１においてそれぞれ誘導される電圧によりもたらされる、電子機器への損傷を防止するため、（ＭＲＩ場が検出される場合）スイッチ２３及び３３を開けるよう構成されることができる。
【００４０】
ＤＢＳデバイス１００の重要な側面は、充電モジュール２０から処理モジュール３０、４０までの制御線が存在する点にある。ＤＢＳ装置１００が「標準的な動作モード」にあるとき、これらの制御線は、充電モジュール２０が充電状態にある場合にだけ、即ち、このモジュールが外部エネルギーを受信し、バッテリー１０にこれを転送する場合にだけ、対応する処理モジュール３０、４０が「ワーキング状態」になることを可能にするために用いられることができる。
【００４１】
斯かるワーキング状態の特に重要な例は、通信モジュール３０をアクティブにすることである。充電モジュール２０が充電状態にないとき（これは大部分の時間がそうである）、通信モジュール３０は、完全にスイッチオフにされることができ、その電力消費がゼロにまで減らされる。通信モジュール３０をスイッチオン又はオフするための追加的な検出は、全く必要でない。これとは対照的に、通常の埋め込み型ＤＢＳデバイスの通信手段は、通信する場合だけでなく、スタンバイ又はスリープモードに切り替えられる場合でも電力を消費する。この通信モジュール３０は、他の信号によって起動されることができない。特にアンテナ３１によりキャプチャされる妨害信号によっても起動されない。起動に関する唯一の可能性は、充電電流が流れる、即ち充電状態が設定される場合である。従って、通信モジュール３０をスイッチオフにすることは、追加的な安全性を加える。
【００４２】
通信モジュール３０の上記の制御は、ＰＣＭユニット２２により制御される簡単な直列スイッチ要素により実現されることができる。このスイッチ要素は例えば、通信モジュール３０と電源１０との間の接続におけるＭＯＳＦＥＴ３４である。
【００４３】
更に、ＰＣＭユニット２２により制御されるスイッチ３３（例えばここでもＭＯＳＦＥＴ）が、アンテナ３１と受信機３２との間に挿入されることができる。このスイッチ３３を開くことは、（ＭＯＳＦＥＴ３４を開くことにより）この受信機３２がスイッチオフにされるときであっても、アンテナ３１によりランダムにキャプチャされるエネルギーが、受信機３２における感度の良い電子要素（例えば低ノイズアンプＬＮＡ）を損傷させる1ことを防止する。これも、追加的な安全性を加える。
【００４４】
ＤＢＳデバイス１００の上述のデザインを修正し、より多くの特徴を追加するための複数の可能性が存在する。こうして例えば、エネルギー転送充電信号ＲＦ１にいくつかの情報搬送コード又は変調を提供することが可能である。特に、ハンドシェーキング手順が、外部充電デバイス２００と充電モジュール２０との間に提供されることができる。こうして、エネルギー転送の開始及び終了が、確実に監視されることができる。ハンドシェークが非対称の暗号化コードと組み合わせられる場合、１つの個別の埋め込み型ＤＢＳデバイス１００に一意に外部充電デバイス２００を関連づけることが可能である。この場合、盗まれた外部充電デバイス２００が、他の埋め込み型ＤＢＳデバイスにアクセスするために不正に使用されることができない。
【００４５】
通信モジュール３０が、たかだか充電モジュール２０の充電状態の間アクティブである上記の「標準的な動作モード」の他に、追加的なモードが規定されることができる。こうして、例えば「自律的な動作モード」を持つことが有利でありえる。このモードでは、通信モジュール３０は、継続的にアクティブである（即ち、外部の通信リクエストを監視する）か、又は多かれ少なかれ大きなデューティサイクルで間欠的にアクティブである。「標準的な動作モード」と別のモードとの間のスイッチングは例えば、充電モジュール２０により処理される充電信号ＲＦ１において、関連付けられるコードの検出を介して実行されることができる。
【００４６】
更に、ＤＢＳデバイス１００の処理モジュール（例えば通信モジュール３０又はワーキングユニット４０におけるユニット４１〜４３）が、それらのワーキング状態の間、即ち充電モジュール２０の充電状態の間「ハイパワー」動作を実行することが可能でありえる。この「ハイパワー」動作の間、上記要素により通常消費されることができるより多くの電力が消費される。なぜなら、バッテリー１０だけでなく外部電力入力ＲＦ１も利用可能であるからである。こうして、例えば、ＤＢＳデバイスの動作を検出する際、信号対ノイズ比を改良することが可能になりうる。
【００４７】
別の実施形態では、標準的な動作モードは「時間ウィンドウ動作モード」により置換されることができる。このモードでは、ユーザ（医師、患者）にとって既知である所定の時間ウィンドウの間、充電状態に関係なくワーキング状態がアクティブである。こうして、通信モジュール３０は例えば、所定の時間ウィンドウの間、ＰＣＭユニット２２によりスイッチオンされることができる。コイル２１を介した通信チャネルが壊される場合であっても、所定の時間ウィンドウの間、埋め込み型デバイス１００にアクセスすることが可能となる。
【００４８】
既に述べたように、充電モジュール２０のコイル２１とＰＣＭユニット２２との間の接続は、望ましくない及び可能性として有害なエネルギー摂取からスイッチ２３により保護される。ＤＢＳデバイス１００が自律的な動作モード及び／又は時間ウィンドウ動作モードにある場合、スイッチ２３が開かれるという態様で、このスイッチは好ましくは通信モジュール３０により制御されることができる。これは、通信モジュール３０に向けられたＲＦ信号がＰＣＭユニット２２により（誤って）処理される、又はそのデバイスに向けられていない若しくは損傷を与えるつもりでない充電信号が、何らかの効果を持つ可能性があることを回避する。
【００４９】
追加的な開発によれば、スイッチ２３を上述したように開くことは、通信モジュール３０の故障の場合にＤＢＳデバイス１００へのアクセスが失われることを防止するため、（例えば「第２の時間ウィンドウ動作モード」の導入を介して）固定された時間に逆転されることができる。
【００５０】
要約すると、ＤＢＳデバイス１００の提案されたデザインは、以下の利点を持つ。
【００５１】
−  通常の使用の間、通信モジュール３０は、医療インプラント周波数帯域又はこの周波数の近くにおける障害を感知しない。なぜなら、電源がオンではないからである。通信モジュール３０をスイッチオンするにあたってのこの追加的な安全性は、無線スペクトルがより多くの信号で充填されるようになっているという事実の観点から、特に有益である。
【００５２】
−  充電が発生しない場合には、何の電力消費もない。アイドルモード等における超低電力の消費すらない。
【００５３】
−  通信モジュール３０の予想外の挙動は起きない。ＭＲ撮像マシンにおける場合であっても、存在しない。
【００５４】
−  ほとんどの簡単なレイアウトにおいて、１つの直列スイッチングデバイスだけが必要であり、例えばＭＯＳＦＥＴとすることができる。
【００５５】
−  例えばハッカーの攻撃による通信モジュール３０の不正使用は、充電時間以外では可能でない。
【００５６】
−  アンテナにより誤って収集されるエネルギー及び／又は情報の望ましくない処理から保護される。
【００５７】
図２は、本発明による電子装置１００の異なるモード及び状態の相互作用を示す。図２では、以下の記載が、図１に関連して述べられるＤＢＳ装置に対してだけでなく一般に有効である。
【００５８】
電子装置１００は、充電モジュール２０及び処理モジュール３０を有する。後者は例えば、無線通信のための通信モジュールである。更に、この装置１００は、「標準的な動作モード」ＳＯＭで作動されることができ、処理モジュール３０は、「ワーキング状態」ＷＳに入ることができる。ワーキング状態ＷＳは例えば、アクティブＲＦ通信に対応することができる。ワーキング状態ＷＳに対して代替的に設定される状態は例えば、完全な非活動状態ＩＡとすることができる。
【００５９】
この装置１００の標準的な動作モードＳＯＭにおいて、充電モジュール２０が「充電状態」ＣＳにある場合にだけ、処理モジュール３０のワーキング状態ＷＳがイネーブルにされる。オプションで、ワーキング状態ＷＳの開始は、「ワーキング状態イネーブル」コードＷＥが充電モジュール２０により受信されたことを追加的に必要とすることができる。
【００６０】
この装置１００はオプションで、標準的な動作モードＳＯＭと「自律的な動作モード」ＡＯＭとの間で切り替えることができる。この場合、切り替えは、充電モジュール２０により受信される「モードスイッチング」コードＭＳにより制御されることができる。自律的な動作モードＡＯＭにおいて、充電モジュール２０の充電状態とは関係なく、ワーキング状態ＷＳは、継続的又は間欠的に設定される。
【００６１】
別のオプションとして、この装置１００は、特定の所定の時間ウィンドウの間になる「時間ウィンドウ動作モード」ＴＯＭを有することができ、このモードにおいて、ワーキング状態ＷＳは、充電モジュール２０の状態又は活動に関係なくアクティブである。
【００６２】
最後に、本願において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、「ａ」又は「ａｎ」は、複数性を除外するものではなく、及び、単一のプロセッサ又は他のユニットが、複数の手段の機能を果たすことができる点に留意されたい。本発明は、どの新規な特徴的な機能にも存在し、これらの特徴的な機能のどの組合せにおいても存在する。更に、請求項における参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
0006029827.tif 000002
【図２】
0006029827.tif 000003