可使用磁场和电场充电的植入式医疗设备的制作方法

本发明涉及用于可植入医疗设备的改进的电池充电系统，尤其是可使用磁场和电场充电的植入式医疗设备。
背景技术：
：可植入刺激装置是产生和递送身体神经和组织的电刺激以用于治疗各种生物疾病的装置，例如：用于治疗心律失常的起搏器，用于治疗心脏颤动的除颤器，用于治疗耳聋的耳蜗刺激器，用于治疗失明的视网膜刺激器，产生协调肢体运动的肌肉刺激器，治疗慢性疼痛的脊髓刺激器，治疗运动和心理障碍的皮质和深部脑刺激器，以及治疗尿失禁，睡眠呼吸暂停，肩部松弛等的其它神经刺激器。下面将集中描述在脊髓刺激(scs)系统内的使用。如图1所示，scs系统通常包括可植入脉冲发生器(ipg、植入式起搏器)100，其包括由例如钛的导电材料形成的生物相容性装置外壳30。壳体30维持ipg起作用所需的电路和电池26，尽管ipg也可以通过外部rf能量而不使用电池供电。ipg100包括一个或多个电极阵列(102和104为所示的两个这样的阵列)，每个电极阵列包含若干电极106。电极106承载在柔性体108上，柔性体108还容纳耦合到每个电极的单独的电极引线112和114。在图1中，在阵列102上具有标记为e1-e8的八个电极，在阵列104上标记为e9-e16的的八个电极，但是阵列和电极的数量是应用特定的，因此可以变化。阵列102、104使用引线连接器38a和38b耦合到ipg100，引线连接器38a和38b固定在例如可包括环氧树脂的非导电头部36中。如图2所示，ipg100通常包括电子基板组件14，电子基板组件14包括印刷电路板(pcb)16以及安装到pcb16的各种电子部件20，例如微处理器，集成电路和电容器。两个线圈(一般为天线)通常存在于ipg100中；遥测线圈13，用于向/从外部控制器12发送/接收数据；以及充电线圈18，用于使用外部充电器50对ipg的电池26充电或再充电。遥测线圈13通常安装在ipg100的头部36内，如图所示，并且可以缠绕铁氧体磁心13'。诸如手持编程器或临床医生的编程器的外部控制器12用于无线地向ipg100发送数据和从ipg100接收数据。例如，外部控制器12可以向ipg100发送编程数据以指示ipg100将向患者提供的治疗。此外，外部控制器12可以用作来自ipg100的数据的接收器，诸如报告ipg状态的各种数据。外部控制器12(如ipg100)还包含pcb70，电子元件72(整体为组件76)放置在pcb70上以控制外部控制器12的操作。类似于使用计算机，移动电话或其它手持式电子设备的用户接口74，并且包括例如可触摸按钮和显示器，允许患者或临床医生操作外部控制器12。通过线圈(天线)17实现到外部控制器12和来自外部控制器12的数据通讯。外部充电器50，通常也是手持装置，用于向ipg100无线地传送电力，该电力可用于对ipg的电池26再充电。来自外部充电器50的电力传输通过线圈(天线)17'。这里为了便于解释，外部充电器50被描绘为具有与外部控制器12类似的构造，包含pcb70'、用户接口74'，电子元件72'(整体为组件76')放置在pcb70'上以控制外部充电器50的操作。但实际上，如本领域技术人员会理解的它们可根据功能性而不同。在外部设备12和50与ipg100之间的无线数据遥测和电力传输经由电感耦合，特别是磁力感应耦合。为了实现这样的功能，ipg100和外部设备12和50都具有一起作为一对的线圈。在外部控制器12的情况下，相关的线圈对包括来自控制器的线圈17和来自ipg100的线圈13。在外部充电器50的情况下，相关的线圈对包括来自充电器的线圈17'和来自ipg100的线圈18。当要将数据从外部控制器12发送到ipg100时，线圈17用交流电(ac)通电。线圈17对传输数据的这种供电可以使用频移键控(fsk)协议进行。供电线圈17产生磁场，该磁场又在ipg的线圈13中感应出电压，当提供闭环回路时，该电压产生相应的电流信号。然后可以解调该电压和/或电流信号以恢复原始数据。将数据从ipg100发送到外部控制器12基本上以相同的方式发生。当电力从外部充电器50传输到ipg100时，线圈17'再次用交流电供电。这种供电通常是恒定频率，并且可以具有比在数据传输期间使用的更大的幅度，但是所涉及的基本物理学类似。ipg100还可以通过调制充电线圈18的阻抗将数据传送回外部充电器50。该阻抗变化被反射回外部充电器50中的线圈17'，该线圈17'解调反射以恢复传输数据。这种将数据从ipg100传输到外部充电器50的装置被称为负载移位键控(lsk)，并且用于在ipg100中的电池26的充电期间传递相关数据，例如电池的容量，充电是否完成以及外部充电器是否可以停止，以及其他相关的充电变量。众所周知，数据或电力的感应传输可以经皮发生，即通过患者的组织25，使其在医疗可植入装置系统中特别有用。在数据或电力的传输期间，线圈17和13或17'和18优选地位于沿着共线轴线平行的平面中，并且线圈彼此尽可能靠近。线圈17和13之间的这种取向通常将改善它们之间的耦合，但是与理想取向的偏离仍然可以导致适当可靠的数据或电力传输。尽管患者对ipg充电的责任似乎最小，但是发明人认识到，一部分患者群体不具有操作充电器50所必需的技能。例如，一些患者可能是物理受损的，因此不能将充电器50放置在ipg100上的适当位置。此外，即使是在能够接受的患者中，患者也很难知道ipg100位于何处，或者在充电器50和ipg100之间怎样合适的对准。简言之，需要患者参与充电过程可能是有问题的，因此，需要引入一种可允许患者没有或很少参与的情况下对其植入物进行再充电的解决方案。技术实现要素：本发明公开了一种可使用磁场和电场充电的植入式医疗设备，其具有可以在没有患者参与的情况下，被动地对植入物中的电池再充电的充电系统。该充电系统可以生成与植入物内的天线和接收线圈耦合的电场和磁场(即e场和b场)，以产生对植入物的电池充电的充电电流。该充电系统可以是手持的或可以包括被配置为放置在固定位置处的设备，例如在床下、墙上或墙边等。一个可使用磁场和电场充电的植入式医疗设备，包括：电池；第一天线，配置来接收电场充电；第二天线，配置来接收磁场充电；微处理器，确定电场和磁场在第一或第二天线分别收到和发出的至少一个控制信号使充电电池通过电场或磁场；第一整流器，耦合到第一天线，产生第一直流电压；第二整流器，耦合到第二天线，生产第二直流电压；和充电电路，用来对至少一个控制信号选择第一直流电压或第二直流电压作为充电电源。本发明具有以下优点：本发明的植入式医疗设备，其具有可以在没有患者参与的情况下，被动地对植入物中的电池再充电的充电系统。当患者位于由充电系统产生的磁场或电荷充电场的范围内时，植入物电池被动地链接。当植入式医疗设备在距离充电系统较近处时使用b场进行充电，而在距离较远处时使用e场充电。附图说明下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。图1是现有可植入医疗设备及电极阵列耦合到ipg的方式。图2是可植入医疗设备、外部控制器和外部充电器之间的关系。图3是在图2的系统添加基站充电器的示意图。图4a和4b是基站分别使用e场和b场对ipg进行充电的示意图。图5是基站的示意图。图6是用于e场接收的天线的ipg电极示意图。图7是基站内的电路示意图。图8a和8b示出了用于与基站接口的ipg内的电路示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。实施例图3是在图2的系统添加本发明的充电系统基站充电器的示意图。外部设备被称为基站200，并且结合图3中的传统外部控制器12和外部充电器50示出。基站200可以类似于外部控制器12和外部充电器50被手持，也可以被配置为放置在固定位置处的设备，诸如在床下、墙壁上或墙壁旁等。即，基站200通常将位于患者将被期望花费大量时间的某处，这可能花费在对电池再充电。基站200可以是电池供电的，但更可能插入墙上插座供电。基站200可以产生电场和与ipg100内的天线和接收线圈耦合的磁场(即e场和b场)，以产生用于对ipg电池26充电的充电电流。不需要对患者部分进行处理或操作。每当患者位于由基站200产生的磁场或电场的范围内时，植入式电池被动地充电。当ipg在距离基站200相对短的距离(例如，小于1m)时发生使用b场的充电，而在较远的距离(例如>1m)则使用e场充电。从ipg100到基站200的回送遥测可以用于通知基站200充电是否应当经由b场或e场发生，并且如果可能的话，b场摩擦是优选的，因为b场能够传送更高的电量到ipg100。图4a和4b示出了基站200的e场和b场操作模式。图4a示出了使用发射天线204来生成辐射电场302的基站200。电场302由ipg100中的接收接收天线150感测以产生交流电，其被整流以产生直流电电力以对电池再充电。因为这些天线204和150主要与电磁场的电分量相互作用，所以图4a仅示出了e场302。图4b示出了使用用于产生感应b场304的线圈(天线)206的基站200。ipg100中的线圈18与b场304耦合以产生交流电，其被整流以产生直流电电力。这样的b场充电类似于在传统的外部充电器50(图2)中实现的摩擦方案，并且使用类似的电路。例如，基站200的电路允许选择摩擦模式e场302或b场304以将能量传送到ipg100。如下面进一步讨论的，b场304的频率(例如，大约100khz)通常是比e场302的频率(例如，大约1mhz到10ghz)更低。如上所述，并且如图4所示，e场充电将用于较长距离，而b场充电将用于较短距离。诸如e场302的e场的强度通常与发射天线204和接收天线150之间的距离的平方成比例地减小。相反，感应磁场(例如b场304)的强度通常与发电线圈206和接收线圈18之间的距离的立方成比例地减小。因此，对于更大的距离，使用e场传输能量比使用b场更有效。图5示出了具有连接到电路模块208的蛇形线发射天线204的基站200。电路模块208包括用于操作基站200的诸如微控制器、放大器、发器等的电路。蛇形线发射天线204由电路模块208激励以用于辐射电场302。基站200可以配备有放置在发射天线204后面的抛物面反射器(未示出)，以沿期望方向辐射或传播e场的能量。这对于将辐射电场朝向患者的ipg100聚焦是特别有利的。基站200还包括用于产生b场304的线圈206，该线圈也耦合到电路模块208。线圈206通常缠绕在铁氧体磁芯(未示出)上，以增加产生的感应场的强度。图5中，发射天线204是垂直定向的，所以来自发射天线204辐射的电磁波也是垂直定向的，即垂直极化的。如果ipg接收天线150也是垂直定向的，则将发生与垂直定向的电场302的最大耦合。最大耦合是有利的，因为其可以导致最大e场电力传输，从而提供更多的能量来对ipg100的电池26进行再充电。当e场302的极化和接收ipg接收天线150的取向之间的角度增加时，这种耦合将减小，在90度角处具有最小耦合。图6示出了合适的e场接收天线150的进一步细节。接收天线150包括在阵列102中用作接收天线150的电极引线112之一。例如，连接到电极e1的线用作接收天线150。也可以用作其它电极(e2，e3)的导线，但是因为选择最长的导线有利地降低了传输频率，所以选择导线到电极ex。当然，也可以选择连接到阵列104上的电极的信号线。因为电极引线112和114提供不同长度的单独导线，所以可以选择其长度最接近用于特定电场接收/发射频率的理想长度的导线。注意，使用用于接收天线150的电极引线不影响在受影响的电极处产生的刺激，因为由接收天线150接收或发送的e场302的频率比发送到电极的信号频率高至少几个数量级。例如，e场302通常在1mhz到10ghz的量级，而经由信号线发送到电极的脉冲的频率在几十hz到几百hz的范围内。此外，与激励脉冲的幅度(例如，伏特)相比，由e场传输或接收产生的信号线上的交流电信号的幅度通常非常小(例如，mv)。当然，ipg100还可以包括与电极引线112和114分离的专用天线，用于向基站200发送和从基站200接收电场302。这样的天线可以放置在ipg100的头部36中或金属壳30中。现在讨论基站200中用于向ipg100传送能量和从ipg100接收能量的电路模块208。如图7所示，微控制器212控制传输电路和接收器电路的操作，以及控制此处未讨论的基站200中的其它操作。微控制器212可以包括用于存储和实现本文描述的功能的易失性存储器(例如，ram)和非易失性存储器(例如，闪存，eeprom)。传输电路包括数字控制信号发生器214和功率放大器216。接收器电路包括两个接收器电路lskrx220和rfrx228。开关222将传输和接收器电路耦合到发射天线204或线圈206，这取决于是否已经选择了e场或b场充电。为了使用线圈206经由b场304传送能量，微控制器212控制信号发生器214产生例如具有fb＝80khz的传输频率的信号。信号发生器214通常将产生指定频率的正弦信号，但也可产生具有变化的频宽比的波形。为了使用发射天线204经由e场302传输能量，微控制器212控制信号发生器以产生具有fe的传输频率信号。fe从大约1mhz到10ghz的范围内，并且无论更高或更低的频率用于fe涉及折衷。在更高频率下发射允许更高的能量被传输到ipg200，而且距离也较长。然而，高频信号被身体组织衰减。较低频率具有较少的衰减，但是在ipg100中可能需要较长的接收天线150用于最佳四分之一波长调谐。天线长度由主要是水的组织的介电常数略微减轻。因为接收天线150的长度将与组织(水)的介电常数的平方根成反比例地减小，所以接收天线150的所需长度可以显著缩短，这将允许fe降低。在任何情况下，可以通过适当的天线电路设计和调整e场传输的功率来减轻精确调谐的缺乏和信号衰减的现实，并且不是严格地需要ipg100中的接收天线150恰好是fe的四分之一波长。fe可以包括选自工业，科学和医疗(ism)频带的频率，并且可以包括例如13.56mhz，或27.12mhz或2.45ghz的频率，即使ipg100中的接收天线150的尺寸不设计成在这样的频率下最佳地谐振。信号发生器214的输出馈送到功率放大器216的输入端，功率放大器216使用增益控制信号将其输入信号放大由微控制器212控制的幅度。实际上，可以根据所选择的频率(fe或fb)使用单独的放大器216。最初，微控制器212可以经由增益控制信号设置功率放大器216的默认增益，该信号可以根据需要增加。功率放大器216的输出通过适当的阻抗匹配电路218和230最终发送到发射天线204或线圈206中的任一个。阻抗匹配电路218在本领域中是公知的，并且可以包括变压器，无源rlc网络，有级传输线等。选择发射天线204或线圈206中的哪一个由从微控制器212发出的控制信号k1确定。当使用b场摩擦时，该控制信号等于逻辑'1'。当使用e场摩擦时，该控制信号等于逻辑'0'。当k1＝1时，开关222经由其阻抗匹配电路230将发射和接收器电路耦合到线圈206。当k1＝0时，开关222经由其阻抗匹配电路将电路耦合到发射天线204。在图7中，基站200包括两个接收器电路，用于在ipg电池26的再充电期间从ipg100接收回遥测数据。lsk接收器220通过线圈206接收负载移位键控数据，而rf接收器228通过发射天线204接收调制数据。与开关222类似，这些接收器220和228由k1控制，使得它们在同一时间内只可使用其中一个，这取决于基站200是工作在b场还是e场模式。lsk遥测是众所周知的，并且包括调制ipg中的接收线圈18的电阻以在发射线圈206处产生可检测的反射。从ipg100回送遥测的充电信息可以包括ipg的电池电压(vbat)和指示基站200和ipg之间的耦合的数据。vbat在摩擦期间通知微控制器212ipg电池26的当前电压，以允许微控制器212修改广播充电能量的发射天线204或线圈206的功率，或者一旦电池26充满电将暂停充电。从ipg100接收的耦合数据指示ipg正在接收的能量的量，并且将取决于几个因素，诸如发射功率，基站200和ipg100之间的距离，发射/接收元件的相对方向(发射天线204和接收天线150；或线圈206和18)等。在一个实施方式中，耦合数据可以包括分别由ipg100中的b场和e场整流器154和164输出的电压vdce和vdcb。在另一实施方式中，耦合数据可包括穿过充电电路156的电压降。当基站200在充电期间接收到这种耦合数据时，其可以经由增益控制信号来控制功率放大器216的增益。例如，如果ipg100中的整流器154或164，vdce或vdcb的输出电压低于预定值，则微控制器212可以增加功率放大器216的增益，使得产生的e场302或b场304增加。如何针对耦合数据的特定接收值来调整增益控制信号可以通过实验或模拟来确定，并且可以储存在与第一微处理器212相关联的查找记忆表中。图8a示出了ipg100中用于接收由基站200传播的摩擦能量以及用于向基站200回送遥测充电信息的电路示意图。接收天线150再次可以包括如先前关于图6所讨论的信号线之一，通过阻抗匹配电路168耦合到倍增器和整流器164，并且接收由基站200产生的电场302。整流器164产生用于对电池26充电的直流电压，vdcs用于为电池26充电。图8b示出了可用于整流器164的示例电路，其在本领域中称为半波串联倍增器或维拉德级联。整流器164包括多个电容器170、171、172、173和二极管174、175、176、177，具有图8b所示的四个这样的级。级数指示将被施加到ac输入电压vin的多倍频器以产生dc电压vdcb，使得四个级将实质上产生为vin的峰值电压的四倍的vdce。二极管174、175、176、177优选为零阈值或低阈值二极管，例如肖特基二极管，其将允许在接收天线150的输出处产生的小ac电压vin(几十到几百mv)的整流和倍增。vdce被馈送到摩擦电路156，其监测和控制电池26的充电过程。再次参考图8a，ipg100还包括经由阻抗匹配电路152连接到整流器154的充电线圈18。该线圈18接收由基站200产生的b场304。线圈18还可以从诸如图2中讨论的更传统的外部充电器50接收b场，并且在这点上，图8a的改进的电路不中断这种传统系统设计的使用。阻抗匹配电路152使线圈18的阻抗与整流器154的输入阻抗相匹配，以允许最大功率传输。整流器154可以是单个二极管的半波整流器、全波桥式整流器或其他在图中已说明的整流器。因为线圈18被b磁场诱导的交流电压通常相当大(数量级与伏特相似)，整流器可以使用传统二极管。整流器154输出电压vdcb供给充电回路156。vdce和vdcb皆由比较回路223电压供给，用以将其分别与阈值电压vthe和vthb进行比较。一般来说，当充电电能正在被接收天线150(通过e磁场充电)或线圈18(通过b磁场充电)接收时比较回路223会通知第二微处理器158。如图所示，比较回路223包括两个比较器比较整流器164和154所产生的直流电压vdce和vdcb，以推测vthe和vthb。如果任何一个直流电压超过了关联的参考电压，其比较器会将这一情况指示给ipg100的微控制器158，作为输入x和y下的逻辑“1”。vthe和vthb可以通过实验确定，并可设置为可调节的，但无论如何其通常被设置为一个有效水平来分辨有功功率接收从纯粹的噪音。注意，由于vdce经常会远低于vdcb，参考电压vthe同样一般会比vthb小很多。在另一种布置下，如果第二微处理器158包括或与数模转换器相关，那么vdce和vdcb可以直接供电这样的模拟输入，允许第二微处理器158数字化评估这些电压的大小。第二微处理器158可以读取输入信号x和y并相应的发出控制信号b和e，控制信号指示电路系统的提示部分，提示第二微处理器158是否察觉并允许充电电池26通过b磁场或者e磁场进行充电。下面的真值表显示了基于输入信号x和y的控制信号b和e的生成，并展示ipg100会优先通过b磁场接收电能(如果这条路线可用)。xybe0000010110101110允许b磁场优先于e磁场(如，当x被确定时b＝1，不管y)充电，因为通过b磁场接收产生的整流电压vdcb，通常会大于通过e磁场接收产生的整流电压vdce。允许充电电路系统156选择vdcb而不选vdce为其输入电压将使这种156电路的电池26充电更迅速。相反，正如下面将进一步讨论的，使用vdce对电池充电将作为最后的选择，并且可被动地进行。图中对充电电路156做了完整的表述，且说明了其处理不同输入电压值的能力，如vdce和vdcb。虽然显示为对两个不同的对156电路进行供电的输入进行比较，但应了解的是对电路156来讲vdce和vdcb可以使用由控制信号b和e(未示出)控制的开关将其选择作为一个单一的输入。当然，可以确定控制信号b和e无一可以预示ipg100不能识别从基站200而来的任何充电磁场的接收(或任何其他来源，如外部触发50)，会产生相应的运作。正如前面所讨论的那样，ipg100可以返回遥测数据到基站200，如电池电压(vbat)和耦合数据，这种遥测还可以通过控制信号b和e控制。有关信息如图8a所示，ipg100包含一个通过控制信号e运行的rf发射机/接收机166，一个通过控制信号b运行的lsk发射机160。换句话说，ipg100决定使用(b磁场或e磁场)已经确立为基于可靠ipg100所接收到的磁场的方式通过方案与基站200通讯。lsk发射器160，如果选择使用控制信号b，则需要使用将晶体管168调制与线圈18并联的充电遥测信息。如前所述，线圈206产生的反应可用于基站200以产生磁场b304，该数据可以用基站200中的lsk接收机220解调(图7)以恢复充电信息。rf发射机/接收机166应该通过控制信号e选择，充电信息将运用适用于传播的通讯协议通过e磁场接收天线150，频移键控，相移键控，振幅键控等进行调制。这样的射频返回遥测数据将被基站200的射频接收机228收到(图7)。电路166也应该包括对应的解调电路以接收来自基站200的数据，并且在这方面，基站200应该包括一个射频数据发射机耦合于发射天线204。然而，这样的射频数据传输电路并没有在图7所示基站中表示出来，因为在一个技术的简单体现中，e磁场发射天线204只显示传播e磁场以用于ipg100的电池26充电，下面会做进一步的解释。射频发射机/接收机166能够在频率fe'下运行、fe'不同于e磁场的输送频率fe，选择一个不同的射频能够防止干扰来自基站200的e磁场302电波，考虑到基站200的e磁场发射天线204的数据接收，其将和电波发射同时进行。如果一个不同的频率fe'被返回遥测技术选中，也许预示着这种频率与fe差别不太大，如果e磁场在fe'下可以在ipg100中被成功接收，然后将证明用一个微小差别的fe也同样能在基站200中被接收并没有显著衰减。然而，这不是必需的，这两个频率可能有显著区别。此外，来自射频发射机/接收机166的e磁场302和数据传输可以分多路传输，在这种情况下，这两个频率可以相等。现描述使用基站200给ipg100充电的示例方法。当其打开时，基站200自动产生一个摩擦磁场。特殊地，第一微处理器212(图7)最初选择b磁场为默认充电方式。使用b磁场304作为默认的充电方式是首选，因为它通常可以提供更多的能量给pig100，因此可以使电池26充电更快。设置信号发生器214输出的频率为fb＝80千赫；激活开关222连接传输电路到线圈206；并使lsk接收机220运行。此时，基站200传播b磁场304，希望ipg100能接收到这个电波，并将证实收到通过电波，不是收到一些类型的认可信号就是上文讨论过的充电信息。因此，第一微处理器212等待某一段时间(如，一分钟)用lsk220接收机接收返回遥测数据。在这个“b时段”，基站200可以通过增益控制信号调整b磁场304的强度，以产生一个信号足够强的b磁场，并最终将由ipg100感知。例如，基站200可能在最小的设置下开启增益控制，慢慢拉升增益直到在接近b期的结束时刻使其达到最大水平。如果ipg100在基站200的范围内，则其充电线圈18(图8a)将接收到磁场304。假定b磁场信号足够强，即如果vdcb>vthb，输入信号x的第二微处理器158将确定。然后第二微处理器158承认b磁场充电已经开始，并使ipg100的确定充电控制信号置于b，这将使156充电回路选择vdcb作为输入，并使lsk发射机160运行。在这一点上，作为b磁场充电ipgs典型配置，lsk发射机160将开始遥测充电信息(vbat；耦合数据等)通过线圈18返回基站200。这样的充电信息在基站200的线圈206产生反射，并在lsk接收机220中解码。收到这些数据(或者其他形式的认可信号)通知基站200，ipg100年正在接收已发送的b磁场304，基站200应该停留在b磁场默认模式，通过继续维护k1＝l。此外，基站200可以开始解释收到的信息，并在必要的时候可以修改已经产生的b磁场304，即通过增益控制信号改变其振幅和/或改变其工作周期。参考上文所述的733应用程序。如果充电电池26完全充满，第一微处理器212基于报告的vbat值可以停止产生b磁场。此时，基站200可以默认e磁场充电。e磁场充电提供的低功率应有益于ipg100的电池26启动充电。如果ipg100无法受益于e磁场充电，因为其电池26已处于充满状态，则可以禁用充电电路156。如果ipg100不在基站200的范围内或从未在启动范围内，ipg100中的输入信号x将等于“0”。因此，ipg100的第二微处理器158不会收到一个b磁场(或电在这一点上的e磁场)，所以控制信号b和e将被禁用，这样ipg100不会发送任何形式的确认回基站200。最终，一旦一分钟b期已经过期，基站200中的第一微处理器212将得出b磁场充电不能完成的结论，将默认为e磁场充电。因此，第一微处理器212现在确定k1＝0，这将设置信号发生器214的输出频率为fb＝300mhz；激活开关222来连接传输电路到发射天线204；并且使射频接收机228运行。此时，基站200只要通上电且没有任何来自ipg100的通讯就只会继续传播e磁场30。也就是说，不管ipg100是否能够确认和使用e磁场充电。其可被视为一种提供e磁场充电的简单和被动方式：即产生了低功率e磁场302，但是e磁场对ipg100是否有用仍然是未知且被希望的。这种体现是简单的，因为它不需要任何从ipg100到基站200的通讯。因此可以舍弃ipg100中的射频发射机/接收机166和在基站200的射频接收机228。然而，由于这种通讯路线对产生的e磁场的使用提供了额外的灵活性，所以下面还会做进一步讨论。如果ipg100在e磁场302的范围内，但在e磁场304的范围之外，输入信号y的ipg的第二微处理器158将被设置为“1”的，假设e磁场接收足够强劲，即，如果vdce>vthe。在这一点上，微控制器158将装配ipg100充电通过控制信号e的确定，这将使充电电路156选择vdce作为其输入，并使射频发射机/接收机166运行。电池26将开始充电，但正如上面所讨论的由于vdce的值相对较小，所以是以较慢的速度进行。射频发射机/接收机166可以将充电信息通过基站200接收天线150传回基站200。在基站200，这样的充电信息将由发射天线204接收，在射频接收机228上解码，并适当地使用第一微处理器212处理。例如，第一微处理器212可以使用充电信息通过增加控制信号修改生成的e磁场302的强度。另外，如果vbat向其指示电池26已经充电完毕，微控制器212可以暂停e磁场302的生成。然而，正如上面所讨论的，在另一体现上，即使当前电池已经充满电，基站200仍可以继续生成低功率的e磁场302，电池26存在很小的几率会耗尽，并最终将再一次使用e磁场充电。通过e磁场对病人的ipg电池26充电由于其具有相对较长的有效长度(>1米)，因此具有是较大的优势，即使它供给ipg100的功率相对较低，但这种功率在病人在e磁场附近或经过其附近的情况下仍然可以给电池26充电。通过使用在pig100中预先存在的线圈13与基站200在充电时段进行通讯，系统功能可以扩展，而不需要修改现有ipg100的通讯线路。然而，在ipg中使用现有通讯线圈13不是必须的，相反的是一个专用的单射频或磁感应天线可以被添加到ipg100和基站200中。因为ipg100和基站200之间的传输手段不与用于充电的通讯信道相关联，移频键控收发器221和124使用的控制信号(移频键控)没有连接到基站200或ipg100的控制信号表明不论这些设备在b磁场还是e磁场模式下运行，移频键控在基站200中都是独立于控制信号，或独立于ipg100中的控制信号b和e的。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。当前第1页12