(57)【要約】【課題】  移植した医療装置に対する低周波数の経皮エネルギー伝達手段を提供する。【解決手段】  移植可能な医療装置システムが外部制御モジュールから移植可能な医療装置に対して電力を供給するために低周波数（例えば、約１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚ）の経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）を好都合に利用して移植片の金属ケースおよび／または人間の組織内における渦電流による電力の消失を回避しており、これにより、チタン等のような金属ケースを使用している比較的に小形の移植片を可能にし、さらに／または、比較的に強度の高いＴＥＴ信号を可能にすることにより過度の電力伝達の不効率を伴わずに患者の体内にさらに深く配置することを可能にしている。【選択図】        図１
2006006950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）システムにおいて、
外部一次電力供給源、
前記一次電力供給源により活性化される外部一次共振回路であって、キャパシタンスに電気的に連絡して１００ｋＨｚまたはそれ以下のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成する一次コイルを含む、外部一次共振回路
内部の電気的な負荷、および
二次コイルを含む内部二次共振回路を備えており、この二次共振回路がキャパシタンスに電気的に連絡して１００ｋＨｚまたはそれ以下のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成しており、当該二次共振回路により受け取られたＴＥＴ電力が前記内部の電気的な負荷に電力供給するＴＥＴシステム。
【請求項２】
前記内部二次共振回路が、さらに、平行に配置され電気的に並列に接続された一対の二次コイルを含む請求項１に記載のＴＥＴシステム。
【請求項３】
前記一次コイルが多数巻きの絶縁したリッツ・ワイヤを含む請求項１に記載のＴＥＴシステム。
【請求項４】
前記キャパシタンスがチップ−オン−グラス型の誘電体コンデンサを含む請求項１に記載のＴＥＴシステム。
【請求項５】
前記二次コイルがリッツ・ワイヤを含む請求項１に記載のＴＥＴシステム。
【請求項６】
さらに、前記二次共振回路と前記電気的な負荷との間に整流フィルターを備えている請求項１に記載のＴＥＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対するクロス・リファレンス
本特許出願は以下の当該出願と同日に出願されている４件の同時係属で共有の特許出願に関連しており、これらのそれぞれの開示はその全体において本明細書において参考文献として含まれており、それぞれ以下の発明の名称を有している。
「トランスキュテニアス・エナジー・トランスファー・プライマリー・コイル・ウィズ・ア・ハイ・アスペクト・フェライト・コア（TRANSCUTANEOUS ENERGY TRANSFER PRIMARY COIL WITH A HIGH ASPECT FERRITE CORE）」を発明の名称とするジェイムス・ジョルダノ（James. Giordano），ダニエル・Ｆ．ドラゴス，ジュニア（Daniel F. Dlugos, Jr.），ウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.）に発行されている米国特許第        号、
「メディカル・インプラント・ハビング・クローズド・ループ・トランスキュテニアス・エナジー・トランスファー（ＴＥＴ）・パワー・トランスファー・レギュレーション・サーキットリー（MEDICAL IMPLANT HAVING CLOSED LOOP TRANSCUTANEOUS ENERGY TRANSFER (TET) POWER TRANSFER REGULATION CIRCUITRY）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.），Ｅｄ．ブルーム（Ed Bloom）に発行されている米国特許第        号、
「マグネチック・レゾナンス・イメージング（ＭＲＩ）・コンパチブル・リモートリー・アジャスタブル・ガストリック・バンド（MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI) COMPATIBLE REMOTELY ADJUSTABLE GASTRIC BAND）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.）他に発行されている米国特許第        号、
「スペーシャリー・デカップルド・ツイン・セコンダリー・コイルズ・フォー・オプティマイジング・トランスキュテニアス・エナジー・トランスファー（ＴＥＴ）・パワー・トランスファー・キャラクタリステイクス（SPATIALLY DECOUPLED TWIN SECONDARY COILS FOR OPTIMIZING TRANSCUTANEOUS ENERGY TRANSFER (TET) POWER TRANSFER CHARACTERISTICS）」を発明の名称とするレシャ・Ｈ．デサイ(Resha H. Desai) ， ウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.）に発行されている米国特許第        号、および
「ロー・フレクエンシー・トランスキュテニアス・テレメトリー・トゥ・インプランテド・メディカル・デバイス（LOW FREQUENCY TRANSCUTANEOUS TELEMETRY TO IMPLANTED MEDICAL DEVICE）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.）に発行されている米国特許第        号。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般に、経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）を受け取る医療用の移植可能な装置に関連しており、特に、出力の伝達を最適化する上記のような移植装置に関連している。
【０００３】
ＴＥＴシステムにおいて、電力供給源が人間の身体の皮膚等のような物理的な境界部分の外部にある一次コイルに電気的に接続している。さらに、二次コイルがその身体の内部等のような上記の境界部分の別の側に備えられている。皮下装置と共に、上記の一次および二次のコイルは皮膚の外側および内側の各層のすぐ近くに一般に配置される。これにより、エネルギーが一次コイルから交流の磁場の形態で二次コイルに伝達される。その後、この二次コイルはその交流（ＡＣ）の磁場の形態で伝達されたエネルギーを移植可能な装置のための電力に変換し、この装置は二次コイルにおいて負荷として作用する。
【０００４】
また、ＴＥＴシステムにおいて、上記の一次および二次コイルが境界部分または皮膚の別々の側にそれぞれ配置される。この分離は一般的にそれぞれのコイルの間の相対的な距離および空間的な配置における種々の変化を生じる。さらに、このような空間における変化は二次コイルに到達する交流磁場の強度に変化を生じ、さらに、移植装置における出力の変動およびサージを生じる可能性がある。種々の医療用途において用いられる装置等のような移植装置は通常において種々の機能を果たすためにマイクロコントローラに依存している。さらに、これらのマイクロコントローラは一貫している信頼性の高い電力供給源を必要とする。すなわち、電圧または電流のレベルにおける急な変化等のような供給される電力における変化はその装置を不安定に機能させるか全く機能させなくなる可能性がある。従って、従来のＴＥＴシステムに伴う一例の問題は最適な結合位置からの一次または二次のコイルのいずれかの物理的なずれが移植した装置に供給される出力電力に許容し得ない影響を及ぼす可能性があることである。
【０００５】
上記ＴＥＴの使用により恩恵を受けることのできる移植可能な装置の例は人工括約筋、特に調節可能な胃帯であり、この胃帯は食道胃移行部のすぐ下の患者の胃を囲む固定された端部の位置を伴う中空の弾性バルーンを含む。これらのバルーンは当該バルーンの中への塩類溶液の導入により拡張して収縮できる。一般に、既知の調節可能な胃帯において、上記の塩類溶液は皮膚表面の下に配置されているポートに到達するために注射針によりそのポートの中に注入する必要がある。さらに、このポートはカテーテルを介して上記胃帯に液圧により連絡している。この方法は有効であるが、感染の増大した危険性が生じる可能性と共に患者に対する不都合および不快感のために、注射針により流体の量を調節する必要性を回避することが望ましい。
【０００６】
この目的のために、以下において参照されている同時係属の特許出願において、移植型の注入装置が皮下のポートの中への注入を必要とせずに塩類溶液の流れを調整している。その代わりに、このシステムは腹部の中の胃帯に接続している移植片の中のポンプに電力供給する二次コイルに外部の一次コイルから交流（ＡＣ）の磁束エネルギーを伝達する。ＴＥＴは上記装置の電力供給において必要とされないが、これらの装置の長期間にわたる性質はこのＴＥＴの使用により恩恵を受けて、減少した寸法および複雑さの移植型の装置を可能にする。さらに、これらの装置はそれぞれの調節の間に無電力供給状態に維持することができ、このことは電池を必要としない等のような付加的な利点を提供している。
【０００７】
多数の有益な結果を達成するために患者の皮膚の表面下に、例えば、心臓ペースメーカーまたは調節可能な胃帯等のような医療装置を外科的に移植することが知られている。患者の体内において能動的に動作するために、これらの医療移植片は信頼性の高い一貫した電力供給源を必要とする。現在において、種々の医療移植片は再充電不可能な電池、または電池を再充電するためのＴＥＴシステムを用いている再充電可能な電池によるか、ＴＥＴシステムにより直接的に電力供給される。移植片を動作するためにＴＥＴシステムの二次コイルに十分な電力を伝達するために、種々のＴＥＴシステムは１００ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの周波数において一般的に動作している。このような比較的に高い周波数のレベルにおいては、一次コイルが発生する交流の電磁場は二次コイルに結合するだけでなく、金属製の移植片ケースを含むその周囲の金属製の物体にも結合する。さらに、このような寄生の結合はその移植片のケースの中に渦電流を生じる。この結果、これらの渦電流は二次コイルに伝達する有効な電力の量を減少し、これにより、移植片を駆動するために一次コイルからの必要とされる電力の量が増大する。加えて、これらの渦電流は金属ケースの加熱を生じる可能性がある。この場合に、通常の体温よりも２℃以上高い金属移植片のケースの加熱はその移植片の需要者に悪影響を及ぼす可能性がある。金属物体内に生じる渦電流の高さは二次電力まで高められた交流磁場の周波数に直接的に比例する。従って、エネルギー伝達信号の周波数が高くなるほど、渦電流およびエネルギー伝達の損失が増大する。加えて、１００ｋＨｚよりも高い周波数におけるＴＥＴシステムの動作はそのシステムをＦＣＣの規定に適合させることが必要になる。
【０００８】
ＴＥＴシステムを移植片と共に用いる場合の渦電流および電力伝達の損失に伴う種々の問題を減少するために、セラミックの外側ケーシング等のような非金属材料の中に移植片を封入するか、二次コイルをその移植片の外側ケーシングの外部に配置してそのコイルをケーシングの中に延在している一対のリード線により接続することが必要とされている。あるいは、ＴＥＴシステムは内部の移植電池を再充電するために継続的に動作する低エネルギーの少量充電システムとして用いられている。しかしながら、渦電流の問題に対するこれらの解決方法はそれぞれ費用が嵩み、手間がかかり、移植装置の複雑さを増している。従って、移植片に電力供給する場合の渦電流の問題を減少してＦＣＣの規定の問題を最小化するために、低い周波数で動作するエネルギー伝達システムを有することが望ましい。特に、高出力で低周波数のＴＥＴシステムを提供することが望ましく、この場合に、その二次コイルは著しい電力損失または渦電流の発生を伴わずに移植片の中に封入できる。
【０００９】
上記の電池を再充電するため等のような、移植片のＴＥＴ電力供給は一般に知られている方法であるが、調節可能な胃帯等のような人工括約筋システムのためにＴＥＴを用いることは多数の課題を与えている。調節可能な胃帯は病的な肥満症の患者にとって最も有益である。すなわち、不快感の発生を低下する移植片を皮下に取り付けるための固定位置を設けることはその移植片が厚い層の皮膚および脂肪組織の下に存在することを意味する場合が多い。従って、ＴＥＴを用いることにおける主要な課題はそのような厚い組織の層を通して一次コイルと二次コイルとの間に磁気エネルギーを伝達することであり、それゆえ、移植片に対して伝達される電力の有効量が減少することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、患者の皮膚を通して著しい電力損失を伴わずに移植した医療装置の気密にシールしたケースの中に到るＴＥＴ電力伝達を改善することにおいて相当な要望が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの間で好都合に送信する経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）システムにより従来技術の上記およびその他の欠陥を解消しており、これにより、渦電流による過度の電力損失を伴わずに、発熱を回避して、移植片の金属ケースまたは人間の組織等のような物理的な境界部分に比較的に効率よく浸透することのできる電磁パタンを達成している。
【００１２】
本発明の一例の態様において、上記の経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）システムは外部一次電力供給源を有しており、この電力供給源はキャパシタンスに電気的に連絡して１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの範囲内のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成している一次コイルを有する外部一次共振回路を活性化する。この一次電力供給源からのＴＥＴ電力はキャパシタンスに電気的に連絡して電気的な負荷に電力供給するための１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの範囲内のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成している二次コイルを含む内部二次共振回路に到達する。
【００１３】
本発明の上記およびその他の利点が添付の各図面およびその説明により明らかになる。
【発明の効果】
【００１４】
従って、患者の皮膚を通して著しい電力損失を伴わずに移植した医療装置の気密にシールしたケースの中に到るＴＥＴ電力伝達を改善するための手段が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本明細書に含まれていてその一部を構成している以下の添付図面は本発明の幾つかの実施例を示しており、上記本発明の概略的な説明、および以下のそれぞれの実施形態の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するために役立っている。
【００１６】
次に図面を詳細に参照するが、この場合に、同一の参照番号すなわち符号はそれぞれの図面を通して同一の構成要素を示しており、図１は本発明による移植装置２２に対応する経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）システム２０を示している。図１において示されているように、このＴＥＴシステム２０は物理的な境界部分２８の外部に配置されている電力供給源２６を有する一次回路２４を含む。上記の境界部分２８は医療用移植片の場合における等のような人間または動物体の皮膚とすることができ、あるいは、上記ＴＥＴシステム２０の特定の用途により決まる任意の別の種類の無生物の材料または組織とすることも可能である。一次回路２４はまた指定された電力信号周波数において共振するために電力供給源２６に電気的に結合している一次共振回路３０を含む。これにより、交流磁場３２が電力供給源２６により供給される電気信号に応答して一次コイル３０の中に発生する。
【００１７】
また、上記ＴＥＴシステム２０は一次共振回路３０に対して離間している関係で備えられている二次共振回路３４も含む。この二次共振回路３４は移植片２２の中において一次共振回路３０から境界部分２８に対して反対側に配置されている。この二次共振回路３４は、一次共振回路３０から出て当該二次共振回路３４に向かって伝播している矢印として各図において象徴的に示されている交流の磁場３２を介して、一次共振回路３０に電気的に結合している。また、この二次共振回路３４は磁場３２により電気信号３６を発生する。さらに、この信号３６は整流器４０により整流されて移植片２２を動作するために移植片の負荷４２に供給される。
【００１８】
改善されたＴＥＴ電力供給および遠隔測定から恩恵を受けると考えられる移植可能な二方向注入装置が以下の４件の２００４年５月２８日に出願されている同時係属で共有の特許出願において開示されており、これらの開示はそれぞれの全体において本明細書において参考文献として含まれる。すなわち、（１）「ピエゾ・エレクトリカリー・ドリブン・ベローズ・インフューザー・フォー・ハイドローリカリー・コントローリング・アン・アジャスタブル・ガストリック・バンド（PIEZO ELECTRICALLY DRIVEN BELLOWS INFUSER FOR HYDRAULICALLY CONTROLLING AN ADJUSTABLE GASTRIC BAND）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.）に発行されている米国特許出願第１０／８５７，７６２号、（２）「メタル・ベローズ・ポジション・フィード・バック・フォー・ハイドローリック・コントロール・オブ・アン・アジャスタブル・ガストリック・バンド（METAL BELLOWS POSITION FEED BACK FOR HYDRAULIC CONTROL OF AN ADJUSTABLE GASTRIC BAND）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.），ダニエル・Ｆ．ドラゴス，ジュニア（Daniel F. Dlugos, Jr.），ロッコ・クリベリ（Rocco Crivelli）に発行されている米国特許出願第１０／８５６，９７１号、（３）「サーモダイナミカリー・ドリブン・リバーシブル・インフューザー・ポンプ・フォー・ユース・アズ・ア・リモートリー・コントロールド・ガストリック・バンド（THERMODYNAMICALLY DRIVEN REVERSIBLE INFUSER PUMP FOR USE AS A REMOTELY CONTROLLED GASTRIC BAND）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.），ダニエル・Ｆ．ドラゴス，ジュニア（Daniel F. Dlugos, Jr.）に発行されている米国特許出願第１０／８５７，３１５号、および（４）「バイ−ディレクショナル・インフューザー・ポンプ・ウィズ・ボリューム・ブレーキング・フォー・ハイドローリカリー・コントローリング・アン・アジャスタブル・ガストリック・バンド（BI-DIRECTIONAL INFUSER PUMP WITH VOLUME BRAKING FOR HYDRAULICALLY CONTROLLING AN ADJUSTABLE GASTRIC BAND）」を発明の名称とするウイリアム・Ｌ．ハスラー，ジュニア（William L. Hassler, Jr.），ダニエル・Ｆ．ドラゴス，ジュニア（Daniel F. Dlugos, Jr.）に発行されている米国特許出願第１０／８５７，７６３号である。
【００１９】
図２は本発明のエネルギー伝達システム２０の詳細な概略図を示している。この図２において示されているように、一次共振回路３０は誘導コイル４６に並列に接続している１個以上のコンデンサ４４により作成されているキャパシタンスを有する同調タンク回路を含む。これらのキャパシタンス４４およびコイル４６は電力供給源２６に接続する時に特定の周波数において共振するように選択されている。過剰な渦電流を生じることなく二次共振回路３４に電力を伝達するために、一次共振回路３０は低い周波数のレベルにおいて動作するように設計されている。なお、この説明の目的において、用語の「低い周波数（low frequency）」および「低い周波数（の）レベル（low frequency level）」は１００キロヘルツ（ｋＨｚ）よりも低い周波数を意味する。さらに、この低い周波数のレベルにおいて移植片２２を駆動するために十分な電力を伝達するために、コンデンサ４４およびコイル４６は回路３０のＱ値または尖鋭度を最大にして、当該共振回路３０から高い利得を生じるように選択されている。例えば、本明細書において記載されている実施形態において、コンデンサ４４およびコイル４６は１００を超えるＱ係数（尖鋭度）を生じるように選択されている。
【００２０】
上記のような高いＱ係数を低い周波数レベルにおいて得るために、コンデンサ４４は最小の等価な直列抵抗（ＥＳＲ）において高い電圧を生じるように選択される。このような高電圧で低いＥＳＲの性能を得るための適当な種類のコンデンサの一例はチップ−オン−グラス（ＣＯＧ）型誘電体コンデンサである。加えて、上記一次共振回路３０のＱ係数を最大にするために、コイル４６はそのコイル・インピーダンス、すなわち、当該回路における電力損失を最小にするように形成されている。本発明においてコイル・インピーダンスを最小にするための一例の方法はコイル４６をリッツ・ワイヤにより形成することである。このリッツ・ワイヤは一体に編み組まれて単一の導体に形成されている個々の皮膜絶縁型の電線（ワイヤ）により構成されている。さらに、このリッツ・ワイヤは表面作用、すなわち、その導体の表面において集中する高周波電流の傾向によりコイル４６内の電力損失を最小にする。このリッツ・ワイヤに加えて、別の種類の高電流、低電力損失の導体も本発明の範囲から逸脱することなく本発明における一次コイル４６のために利用可能である。このように、高電圧コンデンサおよび高電流／低電力損失のコイルの組み合わせにより、一次共振回路３０が低い伝送信号周波数を用いて、例えば、１ワット乃至４ワットの電力等のような、十分な電力を伝達して移植片を駆動することを可能にしている。
【００２１】
図２において示されているように、二次共振回路３４は１個以上のコンデンサ５２に直列に電気的に接続して直列の同調タンク回路を形成している二次コイル５０を含む。このコンデンサ５２はそのタンク回路が一次回路３０の共振周波数を含む周波数範囲内において共振することを可能にする任意の種類のコンデンサとすることができる。同様に、コイル５０は最小のインピーダンスを生成すると共に負荷４２を動作させるための十分な電力を送信するために一次共振回路３０に効果的に結合する任意の種類の導体とすることができる。上記二次共振回路３４は比較的に広範囲の共振周波数に対して結合して当該二次共振回路を特定の一次共振回路に個々に同調する必要性を排除するために一次共振回路３０よりも低いＱ値および広い帯域幅を有するように同調されているが、比較的に高いＱ値を使用することも可能であることを認識する必要がある。
【００２２】
図３はＴＥＴシステム２０に対応する別の態様を示しており、この場合に、二次コイル５０は並列に接続している一対の誘導コイル５４，５６に置き換えられている。さらに、これらのコイル５４，５６はコンデンサ５２に直列に接続して直列同調タンク回路５８を形成しており、このタンク回路５８は一次共振回路３０に結合して電力を負荷４２に伝達する。このように、二次コイル５０を並列のコイル５４，５６に置き換えることにより、その二次共振回路により捕らえられる磁束３２の量および負荷４２に供給される電力の量が増加する。
【００２３】
図４は一次共振回路３０および二次共振回路３４の利得対周波数の応答のグラフ図を示している。図４において示されているように、一次共振回路３０は急な曲線６０により示されているように極めて周波数の選択性が高く、これにより、その共振周波数６２に集中している狭い範囲の周波数において高いＱ値および電力レベルを生じる。逆に、二次共振回路３４は一次共振回路３０よりも著しく低いＱ値を有していて、比較的に丸みの付いた曲線６４により示されているように周波数の選択性が比較的に低い。このような二次共振回路３４の比較的に広い帯域幅は一次回路３０の共振周波数内におけるずれに対して回路の感度を減じており、これにより、その二次共振回路３４を一次回路の共振周波数６２に特定的に同調することを必要とせずに１個以上の異なる一次回路に対して結合することが可能になる。
【００２４】
本発明の一例の実施形態において、ＴＥＴシステムが１．６キロヘルツ乃至１．７キロヘルツの共振周波数範囲および１００よりも大きいＱ係数を有して実験的に製造されている。この実験的な回路において、５．２５インチ（１３．３ｃｍ）の外径を有する一次コイル４６がリッツ・ワイヤの１０２の巻数により構成されている。さらに、このリッツ・ワイヤは１００本の個々に絶縁されている３０ゲージの磁気ワイヤにより構成されている。この一次コイルは９．４マイクロファラッドのキャパシタンスに平行に配置されている。このキャパシタンスは高電圧、高電流、低ＥＳＲのＣＯＧ誘電体コンデンサである。加えて、上記の「トランスキュテニアス・エナジー・トランスファー・プライマリー・コイル・ウィズ・ア・ハイ・アスペクト・フェライト・コア（TRANSCUTANEOUS ENERGY TRANSFER PRIMARY COIL WITH A HIGH ASPECT FERRITE CORE）」を発明の名称とする参考文献の特許出願において記載されているように、フェライト・コアが一次コイル４６の中に組み込まれている。
【００２５】
二次共振回路は並列に接続している２個のコイルにより構成されている。これらのコイルはそれぞれ３４ゲージの磁気ワイヤの３２５の巻数により構成されている。また、これらのコイルはそれぞれ２．４インチ（６．１ｃｍ）の外径を有している。さらに、これら並列の二次コイルは１．１マイクロファラッドのキャパシタンスに直列に接続して一次共振回路よりも著しく低いＱ値を有する直列同調タンク回路を形成している。この実験的な回路において、その二次回路は約１０乃至１５の範囲内のＱ値を有している。また、この実験的なＴＥＴシステムはその一次および二次の回路の間において約１ワットの電力を送信している。この場合に、二次共振回路の比較的に低いＱの係数は当該回路が一次回路に対して特定的に同調および適合することなくその一次回路に結合することを可能にしている。なお、上記の例示的な回路は本発明を実施可能にする一例の構成を示している。すなわち、一次共振回路のＱ係数を最大にするさらに別の種々の回路構成および構成要素も本発明の範囲から逸脱することなく本発明による低い周波数のＴＥＴ電力伝達を達成するために利用可能である。
【００２６】
以上において、本発明が幾つかの実施形態の説明により例証されていて、それぞれの例示的な実施形態が相当に詳細に説明されているが、添付の特許請求の各項の範囲をこれらの詳細に制限または限定することは本特許出願の意図するところではない。すなわち、さらに別の利点および変更例が当業者には容易に明らかになると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）を受け取る医療用の移植可能な装置において、特に、出力伝達を最適化する移植装置に適用することができ、１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの間で好都合に送信する経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）を行なうことにより渦電流による過度の電力損失を伴わずに、発熱を回避して、移植片の金属ケースまたは人間の組織等のような物理的な境界部分に比較的に効率よく浸透することのできる電磁パタンを達成している。
【００２８】
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
（１）経皮エネルギー伝達（ＴＥＴ）システムにおいて、
外部一次電力供給源、
前記一次電力供給源により活性化される外部一次共振回路であって、キャパシタンスに電気的に連絡して１００ｋＨｚまたはそれ以下のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成する一次コイルを含む、外部一次共振回路
内部の電気的な負荷、および
二次コイルを含む内部二次共振回路を備えており、この二次共振回路がキャパシタンスに電気的に連絡して１００ｋＨｚまたはそれ以下のピーク共振周波数を有する共振タンク回路を形成しており、当該二次共振回路により受け取られたＴＥＴ電力が前記内部の電気的な負荷に電力供給するＴＥＴシステム。
（２）前記内部二次共振回路が、さらに、平行に配置され電気的に並列に接続された一対の二次コイルを含む実施態様１に記載のＴＥＴシステム。
（３）前記一次コイルが多数巻きの絶縁したリッツ・ワイヤを含む実施態様１に記載のＴＥＴシステム。
（４）前記キャパシタンスがチップ−オン−グラス型の誘電体コンデンサを含む実施態様１に記載のＴＥＴシステム。
（５）前記二次コイルがリッツ・ワイヤを含む実施態様１に記載のＴＥＴシステム。
（６）さらに、前記二次共振回路と前記電気的な負荷との間に整流フィルターを備えている実施態様１に記載のＴＥＴシステム。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による例示的なエネルギー伝達システムを示しているブロック図である。
【図２】本発明の低周波数ＴＥＴシステムを示しているブロック図である。
【図３】二次共振回路の第２の実施形態のブロック図である。
【図４】一次および二次の共振回路の利得対周波数の応答のグラフ図である。
【符号の説明】
【００３０】
２０  ＴＥＴシステム
２２  移植した装置
２４  一次回路
２６  電力供給源
２８  物理的な境界部分
３０  共振回路
３２  交流磁場
３４  二次共振回路
３６  電気信号
４０  フィルター
４２  移植片の負荷
４４  コンデンサ
４６  誘導コイル
５０  二次コイル
５２  直列のコンデンサ
５３  直列の同調タンク回路
５４，５６  二次における並列の一対の誘導コイル
５８  一対のコイルを伴う直列同調タンク回路
６０  急な曲線
６２  共振周波数
６４  丸みを付けた曲線
【図１】
2006006950.tif 000003
【図２】
2006006950.tif 000004
【図３】
2006006950.tif 000005
【図４】
2006006950.tif 000006
【外国語明細書】
2006006950000001.pdf