"埋め込み可能医療デバイス内のバッテリを充電するための外部デバイスであって、埋め込み可能医療デバイス内のバッテリを充電するための電場を発生させるように選択的に有効にされる少なくとも1つの第1のアンテナと、前記埋め込み可能医療デバイス内の前記バッテリを充電するための磁場を発生させるように選択的に有効にされる少なくとも1つの第2のアンテナと、を含むことを特徴とする外部デバイス。前記少なくとも1つの第1のアンテナは、4分の1波長モノポールアンテナ又は半波長ダイポールアンテナを含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記少なくとも1つの第1のアンテナは、ワイヤ、パッチ、又はスロットアンテナを含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記少なくとも1つの第2のアンテナは、コイルを含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記電場は、第1の周波数を含み、前記磁場は、該第1の周波数よりも低い第2の周波数を含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。外部デバイスが、床又は壁上に位置決め可能であることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記電場は、データによって変調されないことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記埋め込み可能医療デバイスから充電情報を受信するために前記第1のアンテナに結合可能な第1の復調回路と、該埋め込み可能医療デバイスから充電情報を受信するために前記第2のアンテナに結合可能な第2の復調回路とを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記第1及び第2のアンテナのいずれか又は両方から該第1又は第2のアンテナのいずれかを有効にするのに使用される充電情報を受信するための復調回路を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記電場又は磁場のいずれかの発生中に前記埋め込み可能医療デバイスから送信された充電情報を受信するための第3のアンテナを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。前記第1及び第2のアンテナの一方のみが一度に有効にされることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。バッテリと、前記バッテリを充電するための電場を受信するように構成された第1のアンテナと、前記バッテリを充電するための磁場を受信するように構成された第2のアンテナと、前記電場及び前記磁場のいずれか又は両方がそれぞれ前記第1又は第2のアンテナで受信されたか否かを判断し、かつ該電場又は該磁場のいずれかによる前記バッテリの充電を有効にする少なくとも1つの制御信号を出すためのマイクロコントローラと、を含むことを特徴とする埋め込み可能医療デバイス。第1のDC電圧を生成するために前記第1のアンテナに結合された第1の整流器と、第2のDC電圧を生成するために前記第2のアンテナに結合された第2の整流器とを更に含むことを特徴とする請求項12に記載のデバイス。前記マイクロコントローラは、第1及び第2のDC電圧を用いて前記電場及び前記磁場のいずれか又は両方がそれぞれ前記第1又は第2のアンテナで受信されたか否かを判断することを特徴とする請求項13に記載のデバイス。前記少なくとも1つの制御信号に応答して前記第1のDC電圧又は前記第2のDC電圧のいずれかを前記バッテリを充電するための電源として選択する充電回路を更に含むことを特徴とする請求項13に記載のデバイス。前記少なくとも1つの制御信号は、埋め込み可能医療デバイスから充電情報を送信するための送信機を有効にすることを特徴とする請求項12に記載のデバイス。前記送信機は、前記第1又は第2のアンテナのいずれかから前記充電情報を送信することを特徴とする請求項16に記載のデバイス。前記充電情報は、前記バッテリの電圧を含むことを特徴とする請求項12に記載のデバイス。前記第1のアンテナは、患者の組織に刺激を与えるために電極に結合された電極リードを含むことを特徴とする請求項12に記載のデバイス。バッテリ、前記バッテリを充電するための電場を受信するための第1のアンテナ、及び前記バッテリを充電するための磁場を受信するための第2のアンテナ、を含む埋め込み可能医療デバイスと、前記バッテリを充電するための前記電場を発生させるための第3のアンテナ、及び前記バッテリを充電するための前記磁場を発生させるための第4のアンテナ、を含む外部デバイスと、を含むことを特徴とする埋め込み可能医療デバイスシステム。前記バッテリを充電するために前記第2のアンテナで受信される磁場を発生させるための第5のアンテナを含み、前記外部デバイスとは別である外部充電器を更に含むことを特徴とする請求項20に記載のシステム。前記第1のアンテナとデータを通信するための第6のアンテナを含み、前記外部デバイスとは別である外部コントローラを更に含むことを特徴とする請求項20に記載のシステム。前記第2及び第4のアンテナは、コイルを含むことを特徴とする請求項20に記載のシステム。前記第1及び第3のアンテナは、4分の1波長アンテナ又は半波長アンテナを含むことを特徴とする請求項23に記載のシステム。前記第3又は第4のアンテナの一方のみが、一度にそれらのそれぞれの場を発生させることを特徴とする請求項20に記載のシステム。前記第3のアンテナは、前記埋め込み可能医療デバイスがある一定の距離よりも大きく離れた時に前記電場を発生させ、前記第4のアンテナは、前記埋め込み可能医療デバイスが前記距離よりも小さく離れた時に前記磁場を発生させる、ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。外部デバイスを用いて埋め込み可能医療デバイス内のバッテリを充電する方法であって、埋め込み可能医療デバイス内のバッテリを磁場を用いて外部デバイスによって充電することができるか否かを該外部デバイスにおいて電子的に判断する段階と、前記埋め込み可能医療デバイス内の前記バッテリを磁場を用いて前記外部デバイスによって充電することができる場合に、該バッテリを充電するために該外部デバイスにおいて磁場を自動的に発生させる段階と、前記埋め込み可能医療デバイス内の前記バッテリを磁場を用いて前記外部デバイスによって充電することができない場合に、該バッテリを充電するために該外部デバイスにおいて電場を自動的に発生させる段階と、を含むことを特徴とする方法。前記外部デバイスは、前記埋め込み可能医療デバイスから受信したデータに従って該埋め込み可能医療デバイス内の前記バッテリを前記磁場によって充電することができるか否かを判断することを特徴とする請求項27に記載の方法。前記データは、前記バッテリの電圧、又は前記外部デバイスと前記埋め込み可能医療デバイスの間の結合を示すデータを含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。前記電場及び磁場は、前記外部デバイス内の別々のアンテナを用いて発生されることを特徴とする請求項27に記載の方法。前記電場は、第1の周波数を含み、前記磁場は、前記第1の周波数よりも低い第2の周波数を含む、ことを特徴とする請求項30に記載の方法。外部デバイスを用いて埋め込み可能医療デバイス内のバッテリを充電する方法であって、a外部デバイスにおいて磁場を発生させる段階と、b埋め込み可能医療デバイスが前記磁場を受信しているか否かを前記外部デバイスにおいて判断する段階と、c前記埋め込み可能医療デバイスが前記磁場を受信している場合に、バッテリを充電するために前記外部デバイスにおいて該磁場を発生させ続ける段階と、d前記埋め込み可能医療デバイスが前記磁場を受信していない場合に、前記バッテリを充電するために前記外部充電器において電場を発生させる段階と、を含むことを特徴とする方法。e段階dにおいて前記外部デバイスが電場を発生させている場合に、該電場の該発生を周期的に中止して該外部デバイスにおいて磁場を発生させる段階と、f段階bから段階eを繰り返す段階と、を更に含むことを特徴とする請求項32に記載の方法。前記電場及び磁場は、前記外部デバイス内の別々のアンテナを用いて発生されることを特徴とする請求項32に記載の方法。前記電場は、第1の周波数を含み、前記磁場は、前記第1の周波数よりも低い第2の周波数を含む、ことを特徴とする請求項34に記載の方法。段階aは、前記外部デバイスが通電された時に自動的に発生することを特徴とする請求項32に記載の方法。IPGを充電する際の患者に対する負担はごく僅かであるように思われるが、本発明者は、患者母集団のうちのある程度の百分率が、充電器50を操作するのに必要な技量を持たないことを認めた。例えば、ある患者は身体障害を有し、従って、充電器50をIPG100の上の適切な場所に配置することができない場合がある。更に、健常な患者においてさえも、何処にIPG100が設けられているか、又は充電器50とIPG100の間に適切であるのはどのアラインメントであるかを知らせることは、これらの患者に対して困難である場合がある。要するに、充電過程における患者の介入の必要性は問題である場合があり、本発明者は、以下において、患者が自らのインプラントをいずれの介入もなく又は僅かな介入のみで再充電することを可能にすることができる解決法を紹介する。以下に続く説明は、脊髄刺激SCSシステム内での本発明の使用に関する。しかし、本発明は、そのように限定されず、あらゆる種類の埋め込み可能医療デバイスシステムに対して使用することができることを理解すべきである。本発明者は、患者の介入なしにバッテリを受動的に再充電することができる外部デバイスを提供することによってインプラント内のバッテリを再充電する問題に対処する。この外部デバイスを基地局200と記し、図3に従来の外部コントローラ12及び外部充電器50との関連に示している。基地局200は、デバイス12又は50と同じく手持ち式のものとすることができるが、開示する実施形態において、ベッドの下、壁面又は壁の隣のような固定場所に配置されるように構成された機器として説明する。言い換えれば、通常、基地局200は、患者が、バッテリを再充電するのに費やす可能性がある有意な時間量を費やすことが予想されることになるどこかに設けられることになる。基地局200は、バッテリ給電することができるが、壁のコンセントに接続される見込みがより高くなる。一実施形態における基地局200は、IPG100内のアンテナ及び受信コイルに結合され、IPGバッテリ26を充電するための充電電流を発生させる電場及び磁場E場及びB場を発生させることができる。患者側でのいずれの取り扱い又は操作も必要ではなく、インプラントバッテリは、患者が基地局200によって発生する磁気充電場又は電気充電場のいずれかの範囲にいる時には常に受動的に充電される。B場を用いた充電は、IPGが基地局200から比較的短い距離例えば、1mよりも短いの位置にある場合に発生し、それに対してE場を用いた充電は、より長い距離例えば、>1mの位置で発生する。充電をB場又はE場のいずれで行うべきかに対して基地局200に通知を行う上で、IPG100から基地局200への逆方向テレメトリを使用することができ、本明細書に説明するように、IPG100により大きい電力量を転送するその機能の理由からB場充電が好ましい。図4A及び図4Bは、基地局300のE場とB場の両方の作動モードを示している。図4Aは、放射E場302を発生させるためにアンテナ204を使用する基地局200を示している。E場302は、IPG100内のアンテナ150によって感知されて交流が発生し、後でより詳細に説明するように、この交流は整流され、バッテリを再充電するDC電力が生成される。これらのアンテナ204及び150は、主に電磁場の電気成分と相互作用するので、図4AはE場302のみを示している。図4Bは、誘導B場304を発生させるためにコイルアンテナ206を使用する基地局200を示している。IPG100内のコイル18はB場304と結合されて交流が発生し、この交流は、整流されてDC電力が生成される。そのようなB場充電は、従来の外部充電器50内に実施された充電方式図2と同様であり、類似の回路を使用するが、基地局302内の回路は、本明細書に解説するように修正済みである。例えば、基地局の回路は、IPG100にエネルギを転送するのにE場302又はB場304の充電モードの選択を可能にする。下記で更に解説するように、B場304は、一般的に、E場302例えば、1MHzから10GHz程度よりも低い周波数例えば、100kHz程度である。上述しかつ図4に示すように、E場充電は、長めの距離に使用されることになり、それに対してB場充電は、短めの距離に使用されることになる。E場302のようなE場の強度は、一般的に、送信アンテナ204と受信アンテナ150の間の距離の2乗に比例して低下する。それとは対照的に、B場304のような誘導磁場の強度は、一般的に、発生コイル206と受信コイル18の間の距離の3乗に比例して低下する。従って、大きい距離では、B場を使用するよりもE場を用いてエネルギを転送する方がより有効である。基地局200の回路及び作動を解説する前に、図5A~図5Eに示す基地局200の様々な物理的な実施形態を解説する。先に上述のように、基地局200は、壁面又は床上に位置決めすることができ、すなわち、ベッドの近くに、壁に接して、コーナに、又は予想される患者の場所にほぼ近いいずれかの好ましい場所に配置することができる。図5Aは、回路モジュール208に接続した蛇行ワイヤアンテナ204を有する基地局200を示している。後に解説するように、回路モジュール208は、マイクロコントローラ、増幅器、送受信機のような基地局200を作動させるための回路を含む。蛇行アンテナ204は、E場302を放射するために回路モジュール208によって通電される。代替的に、蛇行アンテナの代わりに、図5Bに示すような誘導性装荷アンテナを使用することができる。一般的に、図5Aと図5Bとに示す両方のアンテナ204が、4分の1波長モノポールアンテナになる。4分の1波長アンテナは、理想的には放射されているE場の波長の4分の1に等しい長さを有する。例えば、1メートルの波長ほぼ300MHzの周波数に対応するを送信するために、長さ0.25mの4分の1波長アンテナ204が使用されることになる。図5Aのアンテナの蛇行形状及び図5Bのアンテナの誘導装荷の理由から、これらのアンテナは、最適な4分の1波長の長さよりも小さく作成することができる。基地局200は、E場のエネルギを望ましい方向に放射するか又は伝播させるために、アンテナ204の背後に配置されたパラボラ反射器図示せずを装備することができる。これは、放射E場を患者のIPG100に集中するのに特別な利点とすることができる。基地局200は、B場304を発生させるためのコイル206も含み、このコイルは、回路モジュール208にも結合される。一般的に、コイル206は、生成される誘導場の強度を高めるために、フェライトコア図示せず上に巻かれる。図5A及び図5Bのアンテナ204は垂直に向けられるので、アンテナ204から放射される電磁波も垂直に向けられ、すなわち、垂直に偏波される。IPGアンテナ150の向きが同じく垂直に定められる場合には、垂直に向けられたE場302との最大結合が発生することになる。最大結合は、最大E場電力転送をもたらし、従って、IPG100のバッテリ26を再充電するのにより大きなエネルギを供給するので好ましいものである。そのような結合は、E場302の偏波と受信IPGアンテナ150の向きとの間の角度が増加する時に減少することになり、最部分結合は90度の角度にある。図5Cは、回路モジュール208に結合されたパッチアンテナ204を含む基地局200の別の実施形態を示している。パッチアンテナ204は、付加的な金属板であって、それ自体が地面又は床に接続した付加的な金属板を含むことができる接地平面の上のある一定の距離の位置に配置された正方形又は矩形の金属板で作成される。一般的に、パッチアンテナは、ダイポール又は半波長アンテナとして作動し、これは、アンテナが、理想的には送信電磁波の波長の半分に計寸されることを意味する。例えば、300MHzのE場304を発生させる上でパッチアンテナ204が使用される場合には、パッチアンテナの長さは、理想的には0.5mに等しくなる。図5Cのパッチアンテナ204は、E場のエネルギを上方に垂直に、すなわち、パッチアンテナの平面に対してほぼ直角な方向に、従って、例えば、患者が眠っている間のIPG充電を可能にする患者のベッドの下への配置に有利な方向に放射するか又は伝播させることになる。パッチアンテナが発生させるE場の偏波は、パッチアンテナが回路モジュール208に結合される場所である図5Cに示す接点210の場所によって判断される。上述の場合のように、パッチアンテナ204が発生させるE場とIPGアンテナ150の間の最大結合は、IPGアンテナ150の方向がE場の偏波方向と同じ場合に発生することになる。図5Cの基地局は、図5Dに示すように、垂直に配置することができることに注意されたい。そのような向きは壁面に取り付けることができ、例えば、近くにある椅子に座っている患者内のIPGを再充電するのに有利とすることができる。アンテナ204は、スロットアンテナを含むことができる。図5Eは、図5Cに図示の実施形態と図5Dに図示の実施形態とを組み合わせ、従って、E場の水平偏波と垂直偏波の両方を与える基地局200の実施形態を示している。生成されるE場は2つの方向に偏波されるので、それは、IPG100内のアンテナ150に結合される見込みがより高くなり、アンテナ150の向きは、正確に把握することができず、又は患者が移動する時に変化する場合がある。この実施形態において、基地局200は、それぞれ水平平面及び垂直平面に配置された2つのパッチアンテナ204a及び204bを含み、E場のエネルギを上方方向と横向き方向の両方に放射するか又は伝播させることを可能にする。パッチアンテナ204aは、基地局200が望ましい偏波を選択することを可能にする2つの接点点210a及び210cも含む。一般的に、点210aと210cを90度異相で通電することによって円偏波E場を発生させるように、パッチアンテナ204aを両方の接点点210aと210cとにおいて同時に通電することができる。そのような円偏波場は、最大結合におけるIPGアンテナ150の向きに対する制約条件を最小にする。パッチアンテナ204bも同じく2つの接点点を含み、円偏波E場を生成することができるが、図5Eでは明瞭化のためにこれを示していない。図5Eの基地局200は、2つのコイル206a及び206bも含む。アンテナ204a及び204bと同様に、コイル206aと206bとは直交し、直交するB場を生成し、それによってIPGコイル18図4Bの向きに対する制約条件が最小にされる。2つのコイル206a及び206bを用いて、回転B場を生成することができる。例えば、全体が引用によって本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第2009/0069869号明細書を参照されたい。基地局200は、IPG100への最大電力転送を与えるアンテナ204a又は204b又はコイル206a又は206bを選択して、そのアンテナ又はコイルのみを使用することができる。この選択は、各アンテナ及びコイルの向きに対して結合情報を査定する段階に基づくことができ、これらの情報は、IPG100からテレメトリ送信することができ、又は基地局200におけるE場又はB場の生成に基づいて推定することができる。例えば、引用によって本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第2008/0172109号明細書を参照されたい。図6は、適切なE場アンテナ150の更なる詳細を示しており、この実施形態において、アンテナ150は、アレイ102内でアンテナ150として使用される電極リード112のうちの1つを含む。例えば、電極E1へのワイヤ接続がアンテナ150として使用される。他の電極E2、E3へのワイヤを使用することができるが、最も長いワイヤを選択することによって送信周波数が有利に低下するので、電極E1へのワイヤが選ばれた。当然ながら、アレイ104上の電極への信号ワイヤ接続を選択することができる。電極リード112及び114は、様々な長さの個別ワイヤを与えるので、特定のE場受信/送信周波数において理想的な長さに最も近い長さを有するワイヤを容易に選択することができる。アンテナ150によって受信又は送信されるE場302の周波数は、電極に送られる信号の周波数よりも少なくとも数桁高いので、アンテナ150に電極リードを使用することにより、影響を受ける電極において生成される刺激は影響を受けないことに注意されたい。例えば、E場302は、一般的に、1MHzから10GHz程度であり、それに対して信号ワイヤを通じて電極に送られるパルスの周波数は、数十Hzから数百Hzの範囲にある。更に、E場の送信又は受信からもたらされる信号ワイヤ上のAC信号のマグニチュードは、刺激パルスのマグニチュード例えば、ボルトと比較して一般的に非常に小さい例えば、mV。当然ながらIPG100は、E場302を基地局200へ送信し、そこから受信するために、電極リード112及び114とは別の専用アンテナを含むことができる。そのようなアンテナは、IPG100のヘッダ36又は金属ケース30に配置することができる。次に、エネルギをIPG100に転送し、そこから受信するのに使用される基地局200内の回路モジュール208を解説する。図7に示すように、マイクロコントローラ212は、送信回路及び受信回路の作動を制御し、更に、本明細書では解説しない基地局200内の他の作動も制御する。一般的であるように、マイクロコントローラ212は、本明細書に説明する機能を記憶及び実施するために、揮発性メモリ例えば、RAMと不揮発性メモリ例えば、フラッシュ、EEPROMの両方を含むことができる。送信回路は、デジタル制御の信号発生器214及び電力増幅器216を含む。受信機回路は、2つの受信機回路LSKRx220及びRFRx228を含む。E場充電又はB場充電のいずれが選択されたかに基づいて、スイッチ222が、送信及び受信機回路をアンテナ204又はコイル206のいずれかに結合する。コイル206を用いてB場304を通じてエネルギを転送するために、マイクロコントローラ212は、例えば、fB=80kHzの送信周波数を有する信号を発生させるように信号発生器214を制御する。信号発生器214は、一般的に、指定周波数で正弦波信号を発生させることになるが、変化する負荷サイクルを有する波形を発生させることができる。アンテナ204を用いてE場302を通じてエネルギを転送するために、マイクロコントローラ212は、fEという送信周波数を有する信号を発生させるように信号発生器を制御する。fEは、約1MHzから10GHzまでの範囲に及ぶとすることができ、fEにおいて高い周波数又は低い周波数のいずれが使用される場合にも妥協を有する。高い周波数で送信することにより、IPG200に高いエネルギを長い距離の位置に送信することが可能になる。しかし、高周波数信号は、身体組織によって減衰される。低周波数はそれ程減衰を持たないが、最適な4分の1波長同調にはIPG100内でより長いアンテナ150を必要とする場合がある。アンテナ長は、主に水である組織の誘電率によって若干緩和される。アンテナ150の長さは、組織水の誘電率の平方根に反比例して伸縮されることになり、アンテナ150の所要長さを大きく短縮することができ、それによってfEを低くすることが可能になる。いずれにせよ正確な同調の欠如及び信号減衰の実在は、適正なアンテナ回路設計により、更にE場送信の電力を調節することによって緩和することができ、IPG100内のアンテナ150が、fEという波長の正確に4分の1であることが厳密に必要なわけではない。有利な実施形態において、fEは、一例で産業科学医療ISM帯域から選択された周波数を含むことができ、13.56MHz、27.12MHz、又は2.45GHzという周波数をIPG100内のアンテナ150がそのような周波数において最適に共振するように計寸されない場合であっても含むことができる。信号発生器214の出力は、電力増幅器216の入力に供給され、電力増幅器216は、その入力信号を利得制御信号を用いてマイクロコントローラ212が制御するマグニチュードだけ増幅する。実際には、選択される周波数fE又はfBに依存して別々の増幅器216を使用することができるが、簡略化のために図7にはこれを示していない。最初に、マイクロコントローラ212は、利得制御信号を通じて電力増幅器216におけるデフォルトの利得を設定することができ、利得制御信号は、必要に応じて高めることができる。最終的には、電力増幅器216の出力は、適切なインピーダンス整合回路218及び230を通じてアンテナ204又はコイル206のいずれかに送られる。インピーダンス整合回路は当業技術で公知であり、変圧器、受動的RLCネットワーク、多段伝達線などを含むことができる。アンテナ204又はコイル206のうちのいずれが選択されるかは、マイクロコントローラ212から出される制御信号K1によって判断され、制御信号K1は、B場充電が使用される場合は論理1に等しく、E場充電が使用される場合は論理0に等しい。K1=1である場合には、スイッチ222は、送信及び受信機回路をインピーダンス整合回路230を通じてコイル206に結合する。K1=0である場合には、スイッチ222は、この回路をそのインピーダンス整合回路を通じてアンテナ204に結合する。図7の実施形態において、基地局200は、IPGバッテリ26の再充電中にIPG100からの逆テレメトリデータを受信するための2つの受信回路を含む。LSK受信機220は、コイル206を通じて負荷シフトキーイングデータを受信し、一方、RF受信機228は、アンテナ204を通じて変調データを受信する。スイッチ222と同様に、これらの受信機220及び228は、基地局がB場モード又はE場モードのいずれにおいて作動しているかに基づいて、これらの受信機の一方のみが一度に有効にされるようにK1によって制御される。LSKテレメトリは公知であり、図8Aを参照して以下に更に説明するように、IPG内の受信コイル18の抵抗を変調して、送信コイル206において検出可能な反射を生成する段階を含む。IPG100から逆方向テレメトリ送信される充電情報は、IPGのバッテリ電圧VBATと、基地局とIPGの間の結合を示すデータとを含むことができる。VBATは、マイクロコントローラ212に充電中のIPGバッテリ26の現在の電圧を通知し、マイクロコントローラ212が、充電エネルギを輻射しているアンテナ204又はコイル206の電力を修正するか又はバッテリ26が一杯である場合に充電を全て停止させることを可能にする。IPG100から受信される結合データは、IPGが受信しているエネルギ量を示し、送信電力、基地局200とIPG100の間の距離、送信/受信要素アンテナ204及びアンテナ150又はコイル206及び18の相対的な向きのようないくつかのファクタに依存することになる。一実施形態において、図8Aを参照して後に解説するように、結合データは、IPG100内のB場整流器154及びE場整流器164によってそれぞれ出力される電圧VDCE及びVDCBを含むことができる。別の実施形態において、結合データは、充電回路156図8Aの両端の電圧降下を含むことができる。例えば、全体が引用によって本明細書に組み込まれている2009年10月8日出願の米国特許出願番号第12/575,733号明細書を参照されたい。基地局200は、充電中にそのような結合データを受信すると、利得制御信号を通じて電力増幅器216の利得を制御することができる。例えば、IPG100内の整流器154又は164図8Aの出力電圧VDCE又はVDCBが所定の値を下回った場合には、マイクロコントローラ212は、生成されるE場302又はB場304のマグニチュードが増大するように電力増幅器216の利得を高めることができる。結合データの特定の受信値に対して利得制御信号を如何に調節するかは、実験又はシミュレーションによって判断することができ、マイクロプロセッサ212に付随するメモリ内にルックアップテーブルとして格納することができる。図8Aは、基地局200によって輻射される充電エネルギを受信するためのかつ基地局200に充電情報を逆方向テレメトリ送信するためのIPG100内の回路の実施形態を示している。図6に関して先に解説した信号ワイヤのうちの1つを前と同じく含むことができるアンテナ150は、インピーダンス整合回路168を通じて乗算器及び整流器164に結合され、基地局200が発生させるE場302を受信する。整流器164は、バッテリ26を充電するのに使用されるDC電圧VDCEを発生させる。図8Bは、当業技術において半波直列増倍器又はビラードカスケードとして公知の整流器164に対して使用することができる回路例を示している。整流器164は、いくつかのコンデンサー-ダイオード段を含み、図8Bには4つのそのような段を示している。段数は、DC電圧VDCEを生成するのにAC入力電圧Vinに適用されることになる増倍率を決め、従って、4つの段は、基本的にVinのピーク電圧の4倍のVDCEを生成することになる。好ましくは、ダイオード174~177は、ショットキーダイオードのようなゼロ閾値又は低閾値のダイオードであり、それによってアンテナ150の出力において生成される小さいAC電圧Vinの整流及び増倍数十mVから数百mVへのが可能になる。VDCEは、バッテリ26の充電過程をモニタして制御する充電回路156に供給される。再度図8Aを参照すると、IPG100は、インピーダンス整合回路152を通じて整流器154に接続した充電コイル18を更に含む。このコイル18は、基地局200が発生させるB場304を受信する。コイル18は、図2において解説したもののようなより従来的な外部充電器50からのB場を受信することができ、この点に関して、図8Aの改善された回路は、そのような従来のシステム設計の使用を妨げない。インピーダンス整合回路152は、コイル18のインピーダンスを整流器154の入力インピーダンスと整合させ、最大電力転送を可能にする。整流器154は、単ダイオード半波整流器、全波ブリッジ整流器、又は当業技術で公知の他の整流器とすることができる。B場によってコイル18上に供給されるAC電圧は、一般的に非常に大きいので数ボルト程度、整流器は、従来のダイオードを使用することができる。整流器154の出力VDCBは、充電回路156に供給される。VDCEとVDCBの両方が比較回路223に供給され、閾値電圧VthE及びVthBそれぞれと比較される。一般的には、比較回路223は、充電エネルギがアンテナ150において受信されているかE場充電により、又はコイル18において受信されているかB場充電によりのいずれかの場合に、マイクロコントローラ158に通知する。図示のように、比較回路223は、整流器164及び154の各々によって生成されたDC電圧VDCE及びVDCBを基準電圧VthE及びVthBと比較するための2つの比較器を含むことができる。いずれかのDC電圧がそれに関連する基準電圧を超過した場合には、その比較器は、これをIPG100のマイクロコントローラ158に入力X及びYにおいて論理1としてデジタルに示すことになる。VthE及びVthBは実験によって判断することができ、調節可能にすることができるが、いずれの場合も、真の電力受信を単なるノイズから識別するために、一般的に有意なレベルに設定される。多くの場合にVDCEは、VDCBよりもかなり小さいので、一般的に、基準電圧VthEも同じくVthBよりもかなり小さくなることに注意されたい。別の構成において、マイクロコントローラ158が、アナログからデジタルへのコンバータを含むか又はそれに関連付けられる場合には、VDCE及びVDCBをそのようなアナログ入力に直接供給することができ、マイクロプロセッサ158がこれらの電圧のマグニチュードをデジタルに査定することが可能になる。マイクロコントローラ158は、入力信号X及びYを解釈し、それに応じて制御信号B及びEを出すことができ、これらの制御信号は、マイクロコントローラ158が、B場受信又はE場受信によってバッテリ26の充電が発生することを認識し、かつそれを可能にしているか否かを回路の残りの部分に対して示している。以下の真偽表は、入力信号X及びYに基づくこれらの制御信号B及びEの発生を示しており、B場受信によって充電を行う経路が利用可能な場合のIPG100がこの充電を行うプリファレンスを示している。表B場受信によって生成される整流電圧VDCBは、一般的に、E場受信によって生成される整流電圧VDCEよりもかなり大きくなるので、B場充電をE場充電に優先させることを可能にすることすなわち、Xがアサートされた場合に、Yに関わらずB=1が好ましい。この場合、充電回路156がVDCEに優先してVDCBを選択することを可能にすることにより、そのような回路156がバッテリ26をより高速に充電することが可能になる。それとは逆に、更に下記で解説するように、VDCEを用いたバッテリの充電は、最後の手段として使用され、消極的に発生させることができる。充電回路156は当業技術で公知であり、VDCE及びVDCBによって供給することになるもののような異なる値の入力電圧を処理することができる。充電回路156への2つの異なる入力を含むように示すが、VDCE及びVDCBは、制御信号B及びEによって制御されるスイッチ図示せずを用いて、回路156への単一の入力として選択することができることを理解すべきである。当然ながら、制御信号B又はEのいずれもアサートしないことは、IPG100が基地局200又は外部充電器50のようないずれかの他の電源からのいずれの充電場の受信も認識しておらず、それに応じて作用することになることを意味することになる。先に解説したように、IPG100は、バッテリ電圧VBATのような充電情報を基地局200に逆方向テレメトリ送信することができ、そのようなテレメトリは、制御信号B及びEを通じて制御することができる。この点に関して、図8Aに示すように、IPG100は、制御信号Eによって有効にされるRF送信機/受信機166と制御信号Bによって有効にされるLSK送信機160とを含む。言い換えれば、IPG100は、受信した場に基づいて、既に確立されている手段B場又はE場を用いて基地局200に通信し戻すことがIPG100において信頼性が高いものであるとこの構成を通して判断する。LSK送信機160は、制御信号Bを使用することを選択した場合には、テレメトリ送信される充電情報を用いて、コイル18と並列に接続したトランジスタ168を変調する。先に上述のように、それによって基地局においてB場304を生成するのに使用されるコイル206内に反射が生成され、次に、これらのデータは、基地局内のLSK受信機220図7において充電情報を回復するために復調することができる。制御信号Eを通じてRF送信機/受信機166が選択される場合には、充電情報は、周波数シフトキーイングFSK、位相シフトキーイングPSK、振幅シフトキーイングASKのようなE場アンテナ150による輻射に適するプロトコルを用いて変調されることになる。次に、そのようなRF逆方向テレメトリ送信データは、基地局200内のRF受信機228図7において受信されることになる。回路166は、基地局200からのデータを受信するための対応する復調回路を含むことができ、この点に関して、基地局200は、アンテナ204に結合されたRFデータ送信機を含むことができる。しかし、以下に更に説明するように、この技術の簡単な実施形態において、E場アンテナ204は、IPGのバッテリ26を充電するためにのみE場を輻射するので、図7の基地局内には、そのようなRFデータ送信回路を示していない。RF送信機/受信機166は、E場の送信周波数fEとは異なる周波数fE’で作動させることができる。fE’において異なる周波数を選択することにより、基地局から輻射されるE場302との干渉を防止することができ、基地局のE場アンテナ204において、そのような輻射と同時のデータ受信を可能にすることができる。逆方向テレメトリにおいて異なるfE’が選択される場合には、そのような周波数がfEから大幅には異ならないことを得策とすることができ、周波数fEのE場がIPG100において正常に受信される場合には、若干異なる周波数fE’における送信も同じく基地局において有意な減衰等なしに受信されることになる見込みが高くなる。しかし、これは厳密に必要なわけではなく、fEはfE’から大きく異なるとすることができる。代替的に、E場302とRF送信機/受信機166からのデータ送信とを時間多重化することができ、この場合fEはfE’に等しいとすることができる。基地局200とIPG100の両方の充電回路を説明したので、次に、基地局200を用いてIPG100を充電するための例示的な方法を説明する段階に解説を移す。この例では、基地局200は、起動時に充電場を自動的に生成し、特に、マイクロコントローラ212図7は、最初にB場充電をデフォルトとして選択する。B場304を充電のデフォルト手段として使用することは、この充電が、それを提供することができる場合には、一般的により大きなエネルギをIPG100に供給することができ、従って、バッテリ26をより高速に充電することができることから好ましい。従って、マイクロコントローラ212は、K1=1を出力して基地局をB場充電に向けて設定し、すなわち、fE=80kHzの周波数を出力するように信号発生器214を設定し、送信回路をコイル206に結合するようにスイッチ222を作動させ、LSK受信機220を有効にする。この時点で、基地局200は、IPG100がB場304の輻射を受信することを予想しながらこの輻射を行っており、何らかの種類の確認応答又は先に解説した充電情報のいずれかを輻射することによって受信を認識することになる。それに応じて、マイクロコントローラ212は、LSK受信機220において逆方向テレメトリデータを受信するのをある一定の期間例えば、1分の間にわたって待つ。このB期間の間、基地局200は、最終的にIPG100が認識するのに十分に大きくなるB場304を生成することを予想して、利得制御信号を通じてB場304の強度を調節することができる。例えば、基地局は、利得制御をその最小設定で開始して、B期間の終了時点の近くで最大レベルに達するまで利得を増大させることができる。IPG100が基地局200の範囲にある場合には、IPG100の充電コイル18図8Aは、B場304を受信することになる。B場受信が十分に強いと仮定すると、すなわち、VDCB>VthBである場合には、IPGのマイクロコントローラ158への入力Xがアサートされることになる。先に解説したように、次に、マイクロコントローラ158は、B場充電が始まったことを認識し、制御信号BのアサートによってIPG100を充電に向けて構成し、それによってVDCBをその入力として選択するように充電回路156が有効にされ、LSK送信機160が有効にされることになる。その時点で、B場充電に向けて構成されたIPGにおいて一般的であるように、LSK送信機160は、コイル18を通じて充電情報VBAT;結合データ等を基地局200に逆方向テレメトリ送信し始めることになる。そのような充電情報は、基地局のコイル206内に反射を生成し、LSK受信機220において復号される。そのようなデータ又はいずれかの他の形態の確認応答の受信は、IPG100が、送信されたB場304を受信していること、及び基地局200が、K1=1をアサートし続けることによってB場デフォルトモードに留まるべきであることを基地局200に通知する。更に、基地局200は、受信した充電情報を解釈し始め、生成するB場304を必要に応じて、すなわち、利得制御信号を通じてそのマグニチュードを変更することにより、及び/又はその負荷サイクルを変更することによって修正することができる。例えば、上記で組み込んだ‘733出願を参照されたい。バッテリ26が完全に充電された場合には、マイクロコントローラ212は、VBATの報告値に基づいて、B場を発生させるのを中止することができる。この時点で、基地局200は、以下に更に解説するようにデフォルトをE場充電にすることができる。IPG100のバッテリ26が使用中に消耗し始めた場合には、低電力E場充電を与えるのを有利とすることができる。しかし、IPG100のバッテリ26が一杯であるので、IPG100がE場充電から利益を得ることにはならない場合には、IPG100は、例えば、充電回路156を単純に無効にすることができる。IPG100が基地局200の範囲外に出るか又は最初から範囲になかった場合には、IPG100における入力Xは0に等しくなる。その結果、IPG100内のマイクロコントローラ158はB場又はこの時点ではE場の受信を認識しなくなり、従って、IPG100がいずれの形式の確認応答も基地局200に送り返すことにならないように、制御信号B及びEは無効にされる。最終的に、例えば、1分のB期間が失効すると、基地局200内のマイクロコントローラ212は、B場充電を提供することができないと結論付けることになり、次に、デフォルトをE場充電にすることになる。それに応じて、次に、マイクロコントローラ212はK1=0をアサートし、それによって信号発生器214がfB=300MHzの周波数を出力するように設定され、スイッチ222が、送信回路をアンテナ204に結合するように作動され、RF受信機228が有効にされる。一実施形態において、基地局200は、この時点で電源が入っている限り、IPG100からのいずれの通信もないままに、すなわち、IPG100が充電に向けてE場を認識して使用することができるか否かに関わらず、単純にE場302を輻射し続けることになる。この実施形態は、E場充電を与える単純な受動的手法と見なすことができ、すなわち、低電力E場302が生成され、E場がIPG100に対して有利なものであることが予想されるが、それが有利であるか否かは最終的に不明である。そのような実施形態は、IPG100から基地局へのいずれの通信も必要としないことから単純である。従って、IPG100内のRF送信機/受信機166及び基地局200内のRF受信機228を不要にすることができる。しかし、この通信経路は有利であり、発生するE場を調整するのに付加的な柔軟性を与えるので、これを以下に更に解説する。IPG100がE場302の範囲にあるが、B場304の範囲外にある場合には、E場受信が十分に強いと仮定し、すなわち、VDCE>VthEである場合には、IPGのマイクロコントローラ158における信号入力Yは、1に設定されることになる。その時点で、マイクロコントローラ158は、制御信号EのアサートによってIPG100を充電に向けて構成することになり、それによってVDCEをその入力として選択するように充電回路156が有効にされ、RF送信機/受信機166が有効にされることになる。次に、バッテリ26は充電し始めることになるが、上述のように比較的VDCE値に起因して低速で充電し始めることになる。次に、RF送信機/受信機166は、充電情報をそのアンテナ150を通じて基地局200に送信し戻すことができる。基地局200では、そのような充電情報がアンテナ204において受信され、RF受信機228において復号され、マイクロコントローラ212によって適切に使用される。例えば、マイクロコントローラ212は、発生するE場302の強度を例えば利得制御信号を通じて修正するのに充電情報を使用することができる。代替的に、マイクロコントローラ212は、バッテリ26が完全に充電されたことをVBATが通知した場合には、E場302の発生を停止することができる。しかし、上述のように、別の実施形態において、基地局200は、バッテリが現時点で完全に充電されている場合であっても、万が一バッテリ26が枯渇した場合のために低電力E場200を単純に発生させ続けることができ、最終的に再度充電においてE場を使用することができるようになる。E場による患者のIPGバッテリ26の充電は、その比較的長い有効性例えば、>1mに起因して有意な利点であり、この充電はIPG100に比較的低い電力量しか与えないが、患者がE場の近くにいる場合には、たとえそれが通過中であったとしても、そのような電力は、依然としてバッテリ26を再充電するのに利用することができる。好ましい実施形態において、基地局200は、B場充電が利用可能であるか否かを周期的に査定し、利用可能である場合はこのモードに切り換えることができる。患者が移動して現時点でベッドに横になっているなどにより、最初に基地局200の外側にあったIPG100は、範囲に入る場合があるので、上述のことは妥当である。それに応じて、周期的、例えば、ほぼ15分毎に、基地局200は、上記に解説したB期間に復帰することができ、それは、B場充電を有効にするためにある一定の期間の間K1=1をアサートし、かつB場304の強度を調節してIPG100がB場受信を認識するか否かを調べることができる。IPG100がB場受信を認識した場合には、基地局200は、高電力B場304の生成を続けることができる。IPG100がB場受信を認識しなかった場合には、基地局200は、B期間の失効時に再度低電力E場302を発生させ始めることができる。図9及び図10は、逆方向テレメトリが、IPGを充電するのに使用されるものとは別のハードウエア及び通信チャンネルを用いて実施される基地局200及びIPG100のための代替実施形態をそれぞれ示している。従って、図9は、付加的なアンテナ232を有する基地局を示しており、図10は、付加的なアンテナ13を有するIPGを示している。この例では、アンテナ232及び13をコイルとして示しており、これらのアンテナは磁気誘導によって通信を行う。背景技術で解説したように、アンテナ13はIPG100内に既に存在しており、外部コントローラ12図2と通信を行う上で従来使用されているので、上述のことは好ましく、従来のシステム設計を考慮したものである。上述のように、アンテナ232と13の間のそのような通信は、FSKプロトコルを用いて行うことができ、従って、FSK送受信機221及び124をアンテナ232及び13に結合されるように示している。そのような通信は、双方向のもの又は充電情報をテレメトリ送信するためにIPG100から基地局への一方向のものとすることができる。IPG100内に既存のコイル13を用いて充電中に基地局200と更に通信を行うことにより、IPG100内の既存の通信回路を修正する必要なく、システムの機能を拡張することができる。しかし、厳密にはIPG内の既存の通信コイル13を使用する必要はなく、代わりに、個別の専用RFアンテナ又は磁気誘導アンテナをIPG100及び基地局200に追加することができる。IPG100と基地局の間のこの送信手段は、充電に使用される通信チャンネルには束縛されないので、これらのデバイスがB場又はE場のいずれにおいて作動しているかを示す基地局200又はIPG100内に使用される制御信号には、いずれの関連性も持たない制御信号FSKを用いてFSK送受信機221及び124を有効にすることができることに注意されたいすなわち、FSKは、基地局内の制御信号K1又はIPG100内の制御信号B及びEには関係ない。本発明の特定的な実施形態を図示して説明したが、以上の解説は、本発明をこれらの実施形態に限定するように意図したものではないことを理解すべきである。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変形及び修正を加えることができることは、当業者には明らかであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲に定められる本発明の精神及び範囲に該当することができる代替物、修正物、及び均等物を網羅するように意図している。"