Elektronisches Implantat Die Erfindung betrifft ein elektronisches Implantat zur Implantation in einen Körper eines Lebewesens und zur Überwachung einer Körperfunkti- on. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektronischen Schrittmacher, der bestimmungsgemäß in/an das menschliche Herz implantiert wird. Aus der Druckschrift US 2021/0212586 A1 ist ein Herzschrittmacher bekannt, der kontaktlos wieder aufgeladen werden kann. Der Schrittma- cher weist eine Spule auf, die auf eine Ferritfolie geklebt ist. Insoweit bil- det die Spule weder eine Luftspule noch eine Spule mit Kern. Die Fähigkei- ten der Spule, ein zur Aufladung erzeugtes Magnetfeld zu sammeln, sind bei einer solchen Konstruktion beschränkt. Die flache Ausbildung der Spule führt zudem zu einem starken Gegenfeld und begrenzt damit den entnehmbaren Strom vorzeitig. Der Schrittmacher ist konstruktiv so aufgebaut, dass er, wenn er am Herzen verankert ist, die Spule eine bestimmte Ausrichtung einnimmt, nämlich parallel zur Hautoberfläche des Trägers des Schrittmachers. Diese Ausrichtung ist notwendig, damit eine auf der Hautoberfläche angeordnete Ladespule zu der Spule des Schrittmachers ausgerichtet werden kann. Kommt es auch nur zu geringen Abweichungen zwischen Spule des Schrittmachers und der Ladespule sinkt der Ladestrom rapide ab. Außer- dem muss die Ladespule auf der Hautoberfläche ein sehr starkes magneti- sches Wechselfeld erzeugen, damit ein für die Aufladung adäquates Feld überhaupt die Spule in dem Schrittmacher erreicht. Der Umstand, dass der Schrittmacher in einer bestimmten Weise ver- ankert werden muss, ist eine extreme medizinische Bürde für den implan- tierenden Arzt. Sollte die Verankerung so misslich erfolgen, dass die Aus- richtung der Spule stark von der Soll-Ausrichtung abweicht, kann das dazu führen, dass der implantierte Schrittmacher gar nicht mehr geladen wer- den kann.
Vor obigem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Implantat zu schaffen, das räumlich beliebig implantierbar ist, extrem kurze Ladezei- ten ermöglicht und gleichzeitig kompakt aufgebaut ist. Zumindest ist es Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Implantat zu schaffen. Diese Aufgabe(n) löst ein Implantat gemäß Patentanspruch 1. Bevor- zugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Das elektronische Implantat zur Implantation in einen Körper eines Lebewesens und zur Überwachung einer Körperfunktion, insbesondere der Schrittmacher zur Überwachung und Steuerung der Körperfunktion, bein- haltet: einen Elektrodenabschnitt, der bestimmungsgemäß an einem Körper- abschnitt zu befestigen oder anzuordnen ist; und ein Gehäuse, das ein Volumen VG G 3, 3, umfasst und das folgende Komponenten des elektroni- schen Implantates aufnimmt: (i) eine mit dem Elektrodenabschnitt verbundene Elektronik, die ein- gerichtet ist, zumindest die Körperfunktion über den Elektrodenabschnitt zu überwachen; (ii) einen Energiespeicher zur Langzeitversorgung der Elektronik mit elektrischer Energie, der nach Entladung mit elektrischer Energie wieder aufgeladen werden kann; und (iii) einen mit dem Energiespeicher elektrisch verbundenen Energie- empfangsabschnitt, der derart eingerichtet ist, dass er Energie kontaktlos empfangen und an den Energiespeicher zum Wiederaufladen des Energie- speichers abgeben kann; wobei (I) der Energieempfangsabschnitt zumindest eine Spule, die sich ent- lang einer Spulenachse erstreckt und eingerichtet ist, die Energie zu emp- fangen und an den Energiespeicher abzugeben, wenn sie von einem mag- netischen Wechselfeld, das ein externes Ladegerät erzeugt, durchsetzt wird, wobei die Spule eine Luftspule ist oder einen magnetisch leitenden Kern aus einem/mehreren Teilen, der sich in der Spule befindet und ent- lang der Spulenachse verläuft, beinhaltet, wobei
a) der Kern entlang der Spulenachse verläuft und über Enden der Spule hinaus nicht vorsteht, oder b) der Kern entlang der Spulenachse verläuft und zur Ausbildung ei- nes jeweiligen Feldkollektors über mindestens ein Ende, bevorzugt beide Enden, der Spule hinaus vorsteht, ohne dass sich ein Quer- schnitt/Längsdurchmesser des Kerns vergrößert, oder c) der Kern entlang der Spulenachse verläuft und zur Ausbildung ei- nes Feldkollektors über mindestens ein Ende der Spule hinaus vorsteht, wobei sich ein Querschnitt/Längsdurchmesser des Kerns vergrößert, und (II) die Spule, wenn sie von dem magnetischen Wechselfeld durch- setzt wird, einen durch einen Gleichrichter gleichgerichteten Ladestrom von bevorzugt deraufladen zugeführt wird; (III) der Energieempfangsabschnitt eine senkrecht zur Spulenachse stehende Magnetfeldeinfangfläche A0 mit A0 -3m besitzt, die durch A0 SM/B0 SM der magnetische Fluss ist, der eine in Richtung der Spulenachse liegende magnetische Längsmitte bzw. eine Querschnittsfläche an einem Ort innerhalb der Spule als Maximum durchsetzt, und B0 die externe, mittlere Flussdichte des magnetischen Wechselfeldes über der Magnetfeldeinfangfläche A0 ist; und (IV) die Elektronik eingerichtet ist, Informationen -zur automatischen räumlichen Anpassung einer Ausrichtung des Vektors des externen mag- netischen Wechselfeldes an die Spulenachse- zu liefern. Erfindungsgemäß ist die Elektronik gemäß (IV) eingerichtet, Informa- tionen zur automatischen Korrektur einer Abweichung zwischen einer räumlichen Ausrichtung eines Vektors eines inneren magnetischen Wech- selfeldes einer Ladespule eines Ladegerätes und der Spulenachse des Im- plantates zum Beispiel an das Ladegerät zu liefern, wodurch das Implantat in einer beliebigen räumlichen Orientierung implantierbar ist. Das elektronische Implantat ist bevorzugt so aufgebaut, dass der Ort des maximalen magnetischen Flusses, der der magnetischen Längsmitte entspricht, die Längsmitte der Spule ist.
Dies gilt für den Fall, dass der Energieempfangsabschnitt spiegel- symmetrisch aufgebaut ist. Das Implantat ist beispielsweise ein Herzschrittmacher, ein Hirn- schrittmacher, ein Organschrittmacher oder eine Analyseeinheit. Letztere Analyseeinheit ist beispielsweise so aufgebaut, dass sie kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen Parameter, wie beispielsweise Blutdruck und/oder Blutwerte ermittelt und/oder ein Kardiogramm aufzeichnet. Ist das Implantat der genannte Herzschrittmacher, ist bevorzugt vorgesehen, vom Körper für das Herz gelieferte (körpereigene) Steuerungsimpulse zu reparieren, d.h. voll auszubilden, oder fehlende körpereigene Steuerungs- impulse zu ersetzen. Besonders bevorzugt ist das Implantat ein Einkam- mer-Herzschrittmacher oder ein Teil eines Mehrkammer- Herzschrittmachernetzwerks, der/das im menschlichen Herz oder am menschlichen Herz sitzt bzw. dort implantiert ist. Das Herzschrittmacher- netzwerk besitzt beispielsweise zwei oder drei über elektrische Signale verbundene Implantate, die jeweils in eine Herzkammer implantiert, dort verankert werden, und miteinander kommunizieren. Der Elektrodenabschnitt beinhaltet in Abhängigkeit davon, welchen Zweck das Implantat übernimmt, eine bestimmte Anzahl von Elektroden, wobei eine der Elektroden als Masse fungiert. Wenn das Implantat die Funktion eines der genannten Schrittmacher übernimmt, werden die Elektroden bestimmungsgemäß mit dem Körper- abschnitt, beispielsweise Herz oder Gehirn, der zu stimulieren ist, verbun- den oder liegen an oder in diesem an. Allgemein können die genannten Elektroden beispielsweise Kabelelekt- roden sein. Insbesondere beinhaltet das Implantat in diesem Zusammen- hang bevorzugt pro Kabelelektrode ein Kabel bestimmter Länge, das be- stimmungsgemäß zu einem gewünschten Bereich des Körperabschnitts innerhalb des Körpers verlegt werden kann. An dem Ende des Kabels ist ein bevorzugt spiralförmiger Abschnitt zur Verankerung der Kabelelektro- de in dem Bereich des Körperabschnittes ausgebildet.
Alternativ kann der Elektrodenabschnitt auch ohne Kabelelektrode(n) auskommen. In diesem Fall sind die genannten Elektroden auf einer Au- ßenoberfläche des Implantats ausgebildet, wobei es so implantiert wird, dass die Elektroden jeweils an oder in einem Bereich des Körperabschnitts anliegen und/oder dort verankert werden können. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Implantat der Herzschrittmacher oder Teil des Herzschrittmachernetzwerks ist, die jeweils vollständig in/an das Herz zu implantieren sind. Das Herzschrittmachernetzwerk beinhaltet ergo dann mehrere erfindungsgemäße Implantate mit entsprechenden Elektrodenabschnitten, die auf der Außenoberfläche der jeweiligen Einhei- ten freiliegen. Weiterhin alternativ kann der Elektrodenabschnitt aus einer Kombinati- on aus mindestens einer einzigen Kabelelektrode und aus mindestens ei- ner einzigen auf der Außenoberfläche ausgebildeten Elektrode aufgebaut sein. In diesem Fall wird das Implantat bevorzugt an dem Körperabschnitt angeordnet, sodass die auf der Außenoberfläche gebildete Elektrode mit dem entsprechenden Bereich des Körperabschnitts in Kontakt kommt und/oder dort verankert ist. Die andere Elektrode, d.h. die Kabelelektrode, wird zu einem anderen Bereich des Körperabschnittes geführt und dort verankert bzw. befestigt. Die Elektronik des erfindungsgemäßen Implantats ist eingerichtet, zumindest eine oder mehrere Körperfunktionen zu überwachen. Hierzu gehören beispielsweise die Funktionen der genannten Analyseeinheit, d. h. die Aufzeichnung von Daten, beispielsweise von einem Kardiogramm, Blutdruckwerten oder die Aufzeichnung von Blutwerten. Hardwaretech- nisch umfasst die Elektronik zur Ausführung entsprechender Funktionen zum Beispiel eine Rechenschaltung mit entsprechendem Speicher. Wenn das Implantat der genannte Herzschrittmacher oder Teil des Herzschrittmachernetzwerks ist, die jeweils in/an das menschliche Herz zu implantieren sind, ist die Elektronik eingerichtet, den Herzschlag zu über- wachen und basierend hierauf zu erkennen, ob der Herzschlag gesteuert werden muss. Wenn dies der Fall ist, erzeugt die Elektronik einen Stimula-
tionsimpuls, insbesondere einen Spannungsimpuls, oder im Extremfall ei- nen Spannungsstoß und gibt diesen über den Elektrodenabschnitt an den Körperabschnitt ab. Im Hinblick auf den Aufbau und Funktionen des Herzschrittmacher- netzwerks wird auf die Ausführungen in der Patentanmeldung EP 3756726 A2 verwiesen. Insbesondere werden die Absätze [0011-0028] der EP 3756726 A2 durch Bezug mit aufgenommen. Der Energiespeicher zur Langzeitversorgung des erfindungsgemäßen Implantats ist bevorzugt ein elektrochemischer Akkumulator, der wieder aufgeladen werden kann, insbesondere ein Lithium-Ionen Akkumulator. Der Energiespeicher ist bevorzugt derart dimensioniert, dass er das ge- samte Implantat für eine Laufzeit von 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 Jahren (Ladeintervallen) mit der elektrischen Energie versorgen kann, ohne dass eine Aufladung des Ener- giespeichers erforderlich ist. Beispielsweise hat der Energiespeicher eine Ladungskapazität von 200 As bis 400 As (Amperesekunden, Coulomb). Der Energiespeicher kann eine Vielzahl von Energiespeichereinheiten aufweisen, die verteilt und getrennt voneinander an verschiedenen Positi- onen in dem Implantat angeordnet sind, wobei zumindest eine der oder jede der Energiespeichereinheiten bevorzugt eine elektrochemische Ak- kumulatoreinheit, insbesondere eine Lithium-Ionen Akkumulatoreinheit ist. Bevorzugt beinhaltet der Energieempfangsabschnitt mindestens einen Gleichrichter und mindestens einen Glättungskondensator, die sich zwi- schen der Spule und dem Energiespeicher befinden. Die Spule gibt die empfangene Energie über den Gleichrichter an den Glättungskondensator ab. In diesem Zusammenhang wird der von der Spule abgegebene La- de(wechsel)strom durch den Gleichrichter gleichgerichtet und von dem Glättungskondensator dem Energiespeicher zugeführt. Der Energieempfangsabschnitt ist eingerichtet, die Energie per Induk- tion zu empfangen, wobei er hierfür eine Spule beinhaltet, die von dem externen magnetischen Wechselfeld durchsetzt wird. Die Spule erzeugt in Abhängigkeit von der Änderung des durchsetzenden magnetischen Flusses
die entsprechende Ladespannung und über den Gleichrichter einen ent- sprechenden Ladestromfluss, der zum Wiederaufladen des Energiespei- chers dient. Die Ladespannung ist anders ausgedrückt von Frequenz und Amplitude des Magnetflusses des magnetischen Wechselfeldes proportio- nal abhängig. Insbesondere ist der Kern gemäß a) und/oder der Feldkollektor ge- mäß b) oder c) kein Element, wie bspw. ein Wieganddraht/Impulsdraht, der bei einer Magnetfeldänderung bestimmter Amplitude einen großen Barkhausen-Sprung, in Form einer über den Draht laufenden Blochwand, zeigt und deshalb unabhängig von der Frequenz des magnetischen Wech- selfeldes Impulse gleicher Höhe in der Spule induziert. Im Allgemeinen besitzt das Material des Kerns gemäß a) als Magnetflussleiter und das Ma- terial des Feldkollektors gemäß b) oder c) unregelmäßig magnetisch aus- gerichtete Domänen. Das Gehäuse nimmt die genannten Komponenten, d.h. die Elektronik, den Energiespeicher und den Energieempfangsabschnitt, in seinem Innen- raum auf und schließt diese bevorzugt hermetisch ein. Das umfasste Vo- lumen VG des Gehäuses beträgt vorzugsweise maximal 1,5 cm3, 2 cm3, 3 cm3 oder 4 cm3 wobei 1 cm3 bevorzugt ausgenommen ist. Der Elektro- denabschnitt ist, wie oben bereits erläutert, aufgebaut. Das erfindungsgemäße Implantat ist damit insofern ein autonom ar- beitendes Implantat, das seine Funktionen eigenständig ausführt, ohne dass hierfür eine Interaktion mit einer sich außerhalb des Körpers befin- denden Steuerungseinheit erforderlich ist. Das Implantat ist erfindungsgemäß so aufgebaut, dass der Energie- empfangsabschnitt eine senkrecht zur Spulenachse stehende Magnetfeld- einfangfläche A0 mit A0 -3m besitzt, die durch A0 SM/B0 defi- SM der magnetische Fluss ist, der eine in Richtung der Spulenachse liegende magnetische Längsmitte, die einer Querschnittsflä- che der Spule an einem bestimmten Ort innerhalb der Spule entspricht, als Maximum durchsetzt, und B0 die externe, mittlere Flussdichte über der Magnetfeldeinfangfläche A0 ist; und
die Spule derart ausgebildet ist, dass sie bei Vorliegen des magneti- schen Wechselfeldes den Ladestrom bevorzugt mit einer Stärke in einem Aus dem Bereich des Ladestromes ausgenommen sind bevorzugt Werte von ca. 200mA. Bestimmungsgemäß wird das externe elektromagnetische Wechsel- feld (B0) bevorzugt so erzeugt, dass es in Richtung der Spulenachse aus- gerichtet ist, d. h. der B-Vektor in die Richtung der Spulenachse weist. Der Kern gemäß a) und/oder Feldkollektor gemäß b) oder c) sorgt dafür, dass das elektromagnetische Wechselfeld über eine größere Mag- netfeldeinfangfläche (Feldsammelfläche) A0 verstärkt in den Kern geleitet wird. Mit anderen Worten sorgt der Feldkollektor dafür, dass die magneti- sche Flussdichte innerhalb der Spule - n*B0 - stark ansteigt. Die Magnetfeldeinfangfläche A0 befindet sich entlang der Spulenachse in einem bestimmten Abstand von dem Ende des Kerns gemäß a) oder dem Feldkollektor gemäß b) oder c) und verläuft senkrecht zur Spu- lenachse. Sie ist größer als der Kern gemäß a) oder der Feldkollektor ge- mäß b) oder c). Im Falle der Luftspule befindet sich die Magnetfeldein- fangfläche in der Längsmitte der Spule. Diejenigen magnetischen Feldlinien, die die Magnetfeldeinfangfläche A0 dursetzen, treten in die Spule ein (bspw. über den Feldkollektor gemäß b) oder c), und/oder den Kern gemäß a), b) oder c)) und durchlaufen die in Richtung der Spulenachse liegende Längsmitte der Spule. Die Magnetfeldeinfangfläche A0 ergibt sich aus dem maximalen mag- netischen SM in der magnetischen Längsmitte bzw. durch eine Querschnittsfläche der Spule an einem bestimmten Ort der Spulenachse und der externen Flussdichte B0 des externen elektromagnetischen Wech- selfeldes über A nach der Beziehu
0 ng A0=
Bei einem symmetrischen Aufbau, insbesondere spiegelsymmetrischen Aufbau, des Energieemp- fangsabschnittes fallen die magnetische Längsmitte, die dem Ort der Querschnittsfläche der Spule, den der maximale magnetische Fluss durch- setzt, entspricht, und die (geometrische) Längsmitte der Spule zusammen.
Für den Kern und Feldkollektor gemäß b) oder c) gilt: Bezeichnet man die in Richtung der Spulenachse weisende Länge des Kerns mit lK, die in Richtung der Spulenachse weisende Länge des Feldkol- lektors mit lFK sowie den senkrecht zur Spulenachse verlaufenden Durch- messer des Feldkollektors mit DFK, gilt konstruktiv in Näherung unter der Annahme kreisförmiger senkrecht zur Spulenachse verlaufender Quer- schnitte des Kerns und Feldkollektors
Ein Ladegerät erzeugt bevorzugt das externe elektromagnetische Wechselfeld, bevorzugt mit einer magnetischen Flussdichte von B0 = 0,02mT, 0,04mT, 0,1mT, 0,2mT, 0,5mT, 1mT, 2mT, 3mT, 4mT, 5mT, 6mT, 7mT, 8mT, 9mT, 10mT, 11mT, 12mT, 13mT, 14mT, 15mT, 16mT, 17mT, 18mT, 19mT, oder 20mT, und einer Frequenz f = 0,5kHz, 1 kHz, 2kHz, 3kHz, 4kHz, 5kHz, 6kHz, 7kHz, 8kHz, 9kHz, 10kHz, 11kHz, 12kHz,13kHz, 14kHz, 15kHz, 16kHz, 17kHz, 18kHz, 19kHz, 20kHz, oder f > 20kHz, oder ab f = 21kHz in 1 kHz-Schritten bis maximal 1,5 MHz. Die magnetische Flussdichte B0 liegt insbesondere bestimmungsgemäß in ei- nem großen räumlichen Bereich des implantierten Implantates konstant und homogen vor, beispielsweise im Herzbereich eines Menschen, an dem sich das kleine Implantat in der Funktion des Herzschrittmachers am/im Herz befindet. Durch den/die Feldkollektoren gemäß b) oder c) plus Kern findet eine Verstärkung n der magnetischen Flussdichte innerhalb der Spule statt, wobei – verglichen mit dem Fall, dass kein Feldkollektor vorgesehen ist, – n >= 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200 ist. Damit ergibt sich maximal (Verstärkung 200) bei einer in der Umgebung der Spule räumlich homogenen magnetischen Flussdichte von beispielsweise B0=1mT eine innerhalb des Kerns herrschende Kernfluss- dichte BK von 0,2T. Resultierende Werte der Spannung/des Stroms sind ausreichend, dem Energiespeicher ausreichend Energie zum Wiederaufla- den zuzuführen, selbst wenn die Frequenz f des erzeugten magnetischen
Wechselfeldes in den genannten niedrigen Bereichen liegt, beispielsweise bei 20kHz. Bevorzugt ist das elektronische Implantat derart ausgebildet, dass der Energieempfangsabschnitt einen Gleichrichter beinhaltet, die Spule eingerichtet ist, wenn sie von dem magnetischen Wechsel- feld durchsetzt wird, einen durch den Gleichrichter gleichgerichteten Lade- strom zu erzeugen, der dem Energiespeicher zum Wiederaufladen zuge- führt wird, und die Spule derart ausgebildet ist, dass sie bei Vorliegen des magneti- schen Wechselfeldes den Ladestrom mit der Stärke in einem Bereich von . Bevorzugt ist die Spule (6) derart ausgebildet, dass sie bei Vorliegen des magnetischen Wechselfeldes mit einer Frequenz in einem Bereich von ,5 SM in einem Bereich -9 -5 Vs, den Ladestrom mit der Stärke in einem Be- . Der Wert SM = 1*10-9 Vs bezieht sich auf die minimal mögliche Flä- che von A0 bei minimalem B0 = 0,02mT und der Wert SM = 5*10-5 Vs be- zieht sich auf die maximale Fläche A0 =2,5*10-3m2 bei maximalem B0 = 20mT. Die Spule besitzt beispielsweise W Windungen, wobei bevorzugt W = 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, oder 700, oder 800 ist. W ist maximal W=1000, wobei die genannten niedrigeren Werte wesent- 50. Die durch die W Windungen gebildete Wicklung kann mehrschichtig oder bevorzugt ein- schichtig sein. Der die W Windungen bildende Metalldraht ist beispielswei- se aus Kupfer oder bevorzugt aus dem leichteren Metall Aluminium und hat einen Drahtdurchmesser von beispielsweise 60 m, 70 m, 80 m, 90 m, 100 m, 150 m, 200 m, bis 700 m und einen kreis- oder recht- eckigen Querschnitt. Eine Länge der Spule 6 entspricht bevorzugt der des Kerns 7, sodass Enden der Spule bevorzugt Enden des Kerns entsprechen.
Aus der Windungsanzahl W, die in die Induktivität L der Spule quad- sowie aus Länge und Querschnitt des die Spule bildenden Metalldrahtes der entsprechende ohmsche Widerstand. Durchläuft das magnetische Wechselfeld die Magnetfeldeinfangfläche A0 des Energieempfangsabschnittes, tritt es folglich in die Spule ein und durchläuft damit die Spule, sodass die Spule den Ladestrom erzeugt. Die Spule erzeugt aufgrund des entnommenen Ladestroms in dem genannten Bereich durch Selbstinduktion ein Gegenfeld innerhalb der Spu- le, das das die Spule durchsetzende externe Feld schwächt. Aus der Diffe- renz zwischen externem Feld und Gegenfeld resultiert das den Ladestrom treibende Nutzfeld. Die Stärke des Gegenfeldes ist proportional dem Produkt aus Lade- stromstärke und Windungszahl, d.h. IGL*W. Insoweit ist es wünschenswert, die Windungszahl gering zu halten. Dies führt aber zu dem gegenläufigen Effekt, dass das Nutzfeld eine geringere Spannung in der Spule induziert (EMK). Die induzierte Spannung bzw. die EMK entspricht der frequenzab-
multipliziert mit der Win- dungszahl W (EMK=- Vor diesem Hintergrund ist bei Minimierung des Implantates die Win- dungszahl W der Spule für eine der oben angegebenen Frequenzen des magnetischen Wechselfeldes so gewählt, dass die durch das bestim- mungsgemäße Nutzfeld in der Spule induzierte Spannung zwar für das La- den des Energiespeichers ausreichend hoch ist, aber gleichzeitig bspw. wegen des Gegenfeldes möglichst niedrig ist, und der Ladestrom in dem genannten Bereich zwischen 20mA und 2A liegt. Lässt sich das für eine bestimmte Grenzfrequenz nicht realisieren, weil die durch das Nutzfeld induzierte Spannung für das Laden des Ener- giespeichers zu gering ist, kann bevorzugt entweder das externe magneti- sche Feld in seiner Stärke (B-Feld) oder durch die Konstruktion von Luft- spule oder Kern gemäß a) und/oder Feldkollektor gemäß b)/c) die Mag- netfeldeinfangfläche A0 erhöht werden.
Hohe Feldstärken über große Bereiche des externen magnetischen Wechselfeldes lassen sich beispielsweise mit einem Ladegerät erzeugen, wie es in EP 4035728 A1 beschrieben ist. Mittels eines Kompensationskondensators kann der Wechselstromwi- derstand der Spule im Resonanz- oder Teilresonanzbetrieb so kompensiert werden, dass der Ladestrom in dem genannten Bereich zwischen 20mA und 2A liegt. Der Kompensationskondensator ist ganz besonders bevorzugt in sei- ner Kapazität so gewählt, dass der Schwingkreis aus Spule und Kompen- sationskondensator sich gerade nicht in Resonanz befindet, sondern die Frequenz des externen magnetischen Wechselfeldes bis 10% über oder unter der Resonanzfrequenz des Schwingkreises liegt. Der Energiespeicher besitzt bevorzugt einen maximalen Ladungsin- halt von 200As bis 400 As (Coulomb), um eine Langzeitversorgung des Implantates zu gewährleisten. Dadurch, dass der Energieempfangsabschnitt eingerichtet ist, den La- destrom in dem Bereich von 20mA und 2A zu erzeugen, kann das Implan- tat den Energiespeicher innerhalb einer Ladezeit von einer Stunde und In Abhängigkeit davon wie groß die Summe aus dem/den Feldkollek- tor(en) und dem Kern in Richtung der Spulenachse ist, ändert sich die Verstärkung n der magnetischen Flussdichte innerhalb des Kerns. Bevorzugt ist der Feldkollektor bzw. die Feldkollektoren gemäß b) und/oder c) ein Teil des Kerns, insbesondere mit dem Kern monolithisch, aus demselben Material gebildet. Der/Die Feldkollektor(en) können alter- nativ ein gegenüber dem Kern gesondertes Element sein. Das Implantat ist bevorzugt so aufgebaut, dass der Kern gemäß a) oder b) oder c) eine magnetisch leitende Vollwelle oder eine magnetisch leitende Hohlwelle ist. Beispielsweise ist der Kern die magnetisch leitende Vollwelle und der Energiespeicher befindet sich in Richtung der Spulenachse neben der Vollwelle und innerhalb oder außerhalb der Spule.
Alternativ hierzu ist die Spule auf die Vollwelle gewickelt und der Energiespeicher befindet sich radial zur Spulenachse um die Spule herum. Beispielsweise kann der Energiespeicher die Spule vollständig umlaufen oder beispielsweise einen Winkelbereich über 180°oder 270° einnehmen. Der verbleibende freie Platz bzw. Freiraum, der sich radial und parallel zur Spulenachse erstreckt, kann für andere Elemente des Implantates ver- wendet werden, beispielsweise für Teile der Elektronik. Weiterhin beispielsweise ist der Kern die magnetisch leitende Hohl- welle, auf die die Spule gewickelt ist, und der magnetisch nichtleitende Energiespeicher befindet sich innerhalb der Hohlwelle. Alternativ hierzu befindet sich der magnetisch leitende Energiespeicher in Richtung der Spulenachse neben der Hohlwelle und innerhalb oder außerhalb der Spule. Weiterhin beispielsweise ist der Kern ein magnetisch leitendes Ge- häuse des Energiespeichers, auf den die Spule gewickelt ist. Der Energiespeicher kann ein magnetisch nichtleitendes Gehäuse aufweisen und trotzdem als Trägerkörper für die Spule dienen, womit die Spule die genannte Luftspule bildet. Besonders bevorzugt ist/sind der Kern und/oder der/die Feldkollek- tor(en) gemäß b) und/oder c) aus einem Material mit einer hohen (mate- rialspezifischen) relativen magnetischen Permeabilität und/oder einer möglichst hohen (materialspezifischen) Sättigungsflussdichte gebildet. Beispiele für das Material sind Ferrite, insbesondere weichmagneti- sche Ferrite, oder amorphe Metalle, wie beispielsweise SiFe, das auch un- ter dem Markennamen ARNON erhältlich ist, oder Mu-Metalle, wie bei- spielsweise NiFe-Legierungen. Der Kern und/oder der/die Feldkollektor(en) ist/sind beispielsweise ein Vollmaterial oder ein Schichtaufbau aus einer Vielzahl von Schichten. Auch kann der Kern beispielsweise teilweise aus einem Vollmaterial und einem teilweisen Schichtaufbau gebildet sein. Der Schichtaufbau ist bevorzugt aus einer Vielzahl dünner Schichten, wie beispielsweise dünner Folien oder dünner Bleche, gebildet, zwischen denen jeweils elektrisch isolierende Schichten angeordnet sind. Die
elektrisch isolierenden Schichten können die dünnen Schichten stoff- schlüssig miteinander verbinden. Wenn der Kern den Schichtaufbau besitzt, haben die einzelnen Schichten eine Dicke von beispielsweise 0,015mm, … , 0,025mm, … , 0,035mm, … , 0,050mm. Die elektrisch isolierenden Schichten können dieselben Dicken aufweisen oder dünner sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die genannten Elemente (Kern und/oder Feldkollektoren) aus einem Vollmaterial gebildet sind, wenn das Material der Isolator ist, und dass die genannten Elemente (Kern und/oder Feldkollektoren) den Schichtaufbau besitzen, wenn das Material zwar schlecht aber zu einem gewissen Grad elektrisch leitend ist. Bevorzugt ist das Implantat so aufgebaut, dass zur Wiederaufladung des Energiespeichers bestimmungsgemäß im Bereich des implantierten Implantates das magnetische Wechselfeld mit einer Flussdichte B0 zu erzeugen ist, wodurch eine entsprechende Lade- spannung in der Spule induziert wird, die zu einem von der Spule abgege- benen und dem Energiespeicher mittelbar oder unmittelbar zugeführten Lade(wechsel)strom führt, der Kern und/oder der/die Feldkollektor(en) aus dem Material gebil- det ist/sind, das die hohe Sättigungsflussdichte aufweist, und eine Geometrie des Kerns und/oder der/die Feldkollektor(en) derart gewählt ist, dass eine Kernflussdichte BK, die sich im Kern der Spule aus der vervielfachten Flussdichte ( B0) vermindert um ein durch den La- de(wechsel)strom erzeugtes Gegenfeld ergibt, im Bereich, insbesondere oder der (materialspezifischen) Sättigungsflussdichte liegt. Die magnetische Flussdichte B0 kann die bereits erwähnten Werte aufweisen, insbesondere im Bereich von 20 T bis 20mT. Diese magneti- sche Flussdichte B0 führt zu einem relativ starken Magnetfluss des magne- tischen Wechselfeldes innerhalb des Kerns, weil der/die Feldkollektor(en) (und der Kern) das Feld entsprechend stark bündeln. Erfindungsgemäß wird das Material bevorzugt so gewählt, dass das um das Gegenfeld ge-
schwächte im Kern herrschende Feld nahe der Sättigungsflussdichte oder in dem genannten Bereich liegt. Durch diese Ausgestaltung wird das extern erzeugte magnetische Wechselfeld hinsichtlich Baugröße des Kerns/Feldkollektor(en) optimal ausgenutzt. Der Ladestrom wird von der Spule dem Energiespeicher bevorzugt über eine Ladeelektronik, die den mindestens den Gleichrichter und min- destens den Glättungskondensator aufweist, zugeführt. Unter der an verschiedenen obigen Stellen erwähnten Sättigungs- flussdichte ist der dem Material spezifische Flussdichtebereich gemeint, bei dem die entsprechende Magnetisierungskennlinie (B-H-Kennlinie) ei- nen Knickbereich bzw. Übergangsbereich besitzt, unterhalb dessen die Magnetisierungskennlinie im Wesentlichen linear verläuft und oberhalb dessen die Magnetisierungskennlinie mit geringerer Steigung (nämlich mit 0) verläuft. Bevorzugt ist unter der Sättigungsflussdichte diejenige Fluss- dichte gemeint, bei der - bei weiterer Erhöhung der Feldstärke H des wir- kenden magnetischen Wechselfeldes – die Polarisation des Materials nicht mehr weiter ansteigt. Wie im Vorhergehenden bereits erwähnt, ist die Ausrichtung des Im- plantats bei Aufladung des Energiespeichers bevorzugt so zu realisieren, dass das externe elektromagnetische Wechselfeld bzw. der entsprechende Feldvektor (B-Vektor) bevorzugt in Richtung der Spulenachse weist und die Spule durchsetzt. Dies führt zu bestmöglicher Induktion und Lade- stromimpulsen. Bevorzugt besitzt die Elektronik des Implantats noch eine Kommuni- kationseinheit, über die sie mit der Außenwelt (außerhalb des Körpers des Lebewesens) kommunizieren (senden und/oder empfangen) kann, insbe- sondere zur (i) Übertragung der Informationen zur automatischen Korrek- tur der Abweichung zwischen der räumlichen Ausrichtung des Vektors des inneren magnetischen Wechselfeldes der Ladespule des Ladegerätes und der Spulenachse des Implantates, und (ii) damit in Zusammenhang ste- henden Signale, wie z.B. das Startsignal.
Des Weiteren kann die Kommunikationseinheit bevorzugt mit der Au- ßenwelt kommunizieren zur Übertragung von Einstellungsdaten, Einstel- lungsbefehlen, Analysedaten und/oder Informationsdaten, die den Lade- zustand des Energiespeichers betreffen. Für die Speicherung der Daten zwischen den Kommunikationen ist bevorzugt ein Datenspeicher zum Beispiel zusammen mit der bereits ge- nannten Rechenschaltung vorgesehen. Die Elektronik ist gemäß (IV) erfindungsgemäß eingerichtet, Informa- tionen zur räumlichen Anpassung einer Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes an die Spulenachse zu liefern, wodurch das Implantat in einer beliebigen räumlichen Orientierung implantierbar ist. Beispielsweise ist die mit dem Elektrodenabschnitt verbundene Elekt- ronik eingerichtet, die Informationen zu generieren zur bevorzugt automa- tischen - vorzugsweise parallelen - Ausrichtung der Spulenachse, d.h. des Feldvektors des Ladegerätes zur Spulenachse des Implantates. Insbesondere ist gemäß Patentanspruch 1 die Elektronik gemäß (IV) eingerichtet, die Informationen zur automatischen Korrektur der Abwei- chung zwischen der räumlichen Ausrichtung des Vektors des durch das Ladegerät erzeugten magnetischen Wechselfeldes und der Spulenachse des Implantates zu generieren und bevorzugt über die Kommunikations- einheit an das Ladegerät zu senden, wodurch das Implantat beliebig im- plantierbar wird. Das magnetische Wechselfeld erzeugt beispielsweise eine Ladespule des Ladegerätes, innerhalb derer sich der Körper des Patienten bei Aufladung befindet. Erfindungsgemäß ist gemäß (IV) die Elektro- nik eingerichtet, (i) ein Startsignal zum Starten der Anpassung der Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes an das Ladegerät über die Kommunikations- einheit zu senden oder über die Kommunikationseinheit von diesem zu empfangen, wobei das Ladegeräte daraufhin die Ausrichtung des magneti- schen Wechselfelds gemäß einer Bewegungsfunktion verändert, und
(ii) anschließend über die Kommunikationseinheit Zeitinformationen, die angeben, wann der Ladestrom zu der Wiederaufladung geeignet war, beispielsweise an das Ladegerät, als die Informationen zur Korrektur aus- zugeben. Die Elektronik kann die Informationen bevorzugt durch Messen oder Verarbeiten generieren, wobei die Informationen beispielsweise Werte über Amplituden und/oder Gradienten von induzierter Spannung und/oder Ladestromstärke beinhalten. Die generierten Informationen bilden damit die Basis, dass das Im- plantat an/in völlig beliebiger Position, d.h. Ort und räumlicher Ausrich- tung, in den Körper des Lebewesens implantiert werden kann. Insbesondere ist die Elektronik bevorzugt eingerichtet, den Gradien- ten und/oder die Amplitude der induzierten Ladespannung und/oder des durch die induzierte Ladespannung getriebenen Ladestroms zu detektieren, und hierauf basierend die Zeitinformationen zu generieren. Die Elektronik evaluiert insbesondere, ob der Ladestrom zur Wiederaufladung geeignet insbesondere maximal war, beispielsweise auf Basis des Gradienten und/oder der Amplitude des Ladestroms, wobei sie hierbei bevorzugt ei- nen Ladungszustand des Akkumulators berücksichtigt. Die Kommunikationseinheit versendet die Zeitinformationen an die Außenwelt, wobei eine übergeordnete, die Zeitinformationen empfangen- de Einheit, wie beispielsweise das Ladegerät (bevorzugt gemäß EP 4035728 A1), aus den Zeitinformationen auf die beliebige Lage und Aus- richtung des Implantates schließen kann. Mit Kenntnis der Lage und Aus- richtung des Implantates kann die übergeordnete Einheit, wie bspw. das Ladegerät den B-Feldvektor des magnetischen Wechselfeldes zur Optimie- rung der Aufladung entsprechend ausrichten. Hervorzuheben ist hierbei, dass die anfängliche Ausrichtung des B- Feldvektors beliebige Richtungen im Raum einnehmen kann, weil immer eine anschließende Anpassung an die Lage und Ausrichtung des Implanta- tes möglich ist. Auch folgt hieraus, dass bei Implantation des Implantates keine Beachtung der resultierenden Lage und Ausrichtung des Implantates
geschenkt werden muss. Gleiches gilt für die Alternative nach Patentan- spruch 6. Die Bewegungsfunktion, gemäß der das Ladegerät die Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes, bspw. den B-Feldvektor, ändert, kann beliebig sein und bedarf auch keiner besonderen Startausrichtung des Fel- des. Erforderlich ist lediglich, dass die Bewegungsfunktion eine Funktion in Abhängigkeit von der Zeit ist (f(t)), aus der das Ladegerät nach Durchlau- fen der Bewegungsfunktion schließen kann, zu welchem Zeitpunkt das magnetische Wechselfeld welche Ausrichtung hatte. Empfängt das Ladegerät nach Durchlaufen der Bewegungsfunktion nunmehr die Zeitinformationen von dem erfindungsgemäßen Implantat, kann es mit Hilfe der Bewegungsfunktion aus den Zeitinformationen die geeignete Ausrichtung ermitteln werden. Das Ladegerät kann die im Vorhergehenden angesprochene Ausrich- tung des Wechselfeldes gemäß folgenden Optionen vornehmen: - Das Ladegerät kann eine Körperhalterung (bspw. Stuhl oder Liege), auf der sich der Körper befindet, bevorzugt um drei orthogonale Achsen drehen und/oder linear versetzen; und/oder - Das Ladegerät kann eine Ladespule, die das magnetische Wechsel- feld erzeugt, bevorzugt um zwei oder drei orthogonale Achsen drehen und/oder linear versetzen; und/oder - Das Ladegerät kann das magnetische Wechselfeld, das bevorzugt durch eine Vielzahl von Ladespulen erzeugt werden, dadurch aus- richten, dass Betriebsparameter der Ladespulen verändert werden und sich individuelle magnetische Wechselfelder der einzelnen La- despulen zu dem magnetischen Wechselfeld mit einer bestimmten Ausrichtung überlagern. Besonders bevorzugt ist (V) die Elektronik eingerichtet ist, (i) einen Abschluss der räumlichen Anpassung der Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes zu erkennen oder von dem Ladegerät über
die Kommunikationseinheit signalisiert zu bekommen, die Zeitinformatio- nen zur Korrektur an das Ladegerät auszugeben, das anschließend die Endstellung zum Aufladen einnimmt. Bevorzugt geben die Zeitinformationen zumindest einen Zeitpunkt oder einen Zeitbereich an, zu dem/in dem der Ladestrom zur Wiederaufla- dung maximal war. Die Zeitinformationen sind beispielsweise in einer Zeiteinheit (Sekun- den, Hundertstel-Sekunden, oder Millisekunden) angegeben. Allgemein kann das Implantat neben den Zeitinformationen auch zu- gehörige Stromstärken- und/oder Ladungsinformationen an das Ladege- rät ausgeben bzw. über die Kommunikationseinheit übertragen. Der Zeitpunkt ist insbesondere ein solcher Zeitpunkt, an dem der La- destrom ein Maximum erreichte. Der Zeitbereich hingegen ist eine Zeit- spanne, in der der Ladestrom ein Maximum durchließ. Insbesondere ist der Zeitbereich dadurch definiert, dass er den Zeitpunkt des maximalen Ladestroms und zeitlich davor und danach liegende Zeitpunkte, in denen der Ladestrom maximal x% darunterlag, beinhaltet, wobei x%=1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10% ist. Insbesondere bevorzugt geben die Zeitinformationen in Form von Zeitpunkten oder Zeitbereichen an, an denen/in denen der Ladestrom ma- ximal war, wobei die Elektronik eingerichtet ist, (i) die Zeitpunkte oder Zeitbereiche dahingehend zu qualifizieren, ob der jeweilige maximale La- destrom ein globales oder lokales Maximum darstellt, und (ii) zumindest den Zeitpunkt oder den Zeitbereich gemäß dem globalen Maximum, bei- spielsweise an das Ladegerät, als die Informationen zur Korrektur auszu- geben. Wie bereits erwähnt evaluiert die Elektronik, ob der Ladestrom geeig- net war bzw. maximal war, auf Basis des Gradienten und/oder der Amplitude des Ladestroms, wobei sie hierbei bevorzugt den Ladungszu- stand des Akkumulators berücksichtigt. Besonders bevorzugt übermittelt das Implantat Zeitpunk- te/Zeitbereiche verschiedener Maxima, insbesondere aller Maxima, an das
Ladegerät. Das Ladegerät kann anschließend entscheiden, welche Ausrich- tung des magnetischen Wechselfeldes es für die Wiederaufladung einstellt. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Implantat ausgestaltet, dass die Elektronik die Stärke des Ladestroms in regelmäßigen oder unregelmäßi- gen Intervallen bestimmt und hierauf basierend die Zeitinformationen er- mittelt und für das Ausgeben abspeichert. Wie bereits erwähnt kann das Implantat hierbei zusätzlich die zuge- hörigen Stromstärken- und/oder Ladungsinformationen für das Ausgeben speichern. Diese zusätzlichen Stromstärken- und/oder Ladungsinformatio- nen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Implantat die Zeitinfor- mationen gemäß lokalem und globalen Maximum überträgt. Das Ladege- rät kann nach Empfang der Zeitinformationen inklusive der Stromstärken- /Ladungsinformationen eine Entscheidung treffen, ob es das magnetische Wechselfeld gemäß dem lokalen oder globalen Maximum für das Wieder- aufladen ausrichtet. Bevorzugt speichert die Elektronik die Stärken des Ladestroms nicht über den gesamten Zeitraum vom Startsignal für die Anpassung bis Ab- schluss der Anpassung, sondern nur deren Maxima zur späteren Ausgabe mit der entsprechenden Zeitinformation. Alternativ und erfindungsgemäß nach Patentanspruch 6 ist gemäß (IV) die Elektronik eingerichtet, Informationen zur automatischen Korrek- tur einer Abweichung zwischen einer räumlichen Ausrichtung eines Vek- tors eines inneren magnetischen Wechselfeldes einer Ladespule des Lade- gerätes und der Spulenachse des Implantates, zum Beispiel an das Lade- gerät, bevorzugt über die Kommunikationseinheit zu liefern, wobei die Elektronik einen Speicher besitzt, in dem mindestens ein Schwel- lenwert, der einer bestimmten Stärke des Ladestromes entspricht, gespei- chert ist, und die Elektronik eingerichtet ist, den Ladestrom mit dem Schwellenwert zu vergleichen, und, wenn der Ladestrom den Schwellenwert erreicht,
zumindest diese Information zur automatischen Korrektur der räumlichen Ausrichtung der Spulenachse des Implantates an das Ladegerät in zeitli- chem Zusammenhang, bevorzugt unmittelbar und unverzögert, zu liefern. Unter zeitlichem Zusammenhang ist zu verstehen, dass das Ladege- rät, wenn es die Informationen zur automatischen Korrektur der räumli- chen Ausrichtung empfängt, aus dem Zeitpunkt des Empfanges die Aus- richtung des B-Vektors des magnetischen Wechselfeldes, die zu dem Er- reichen des Schwellenwertes führte, ableiten kann. Besonders bevorzugt erfolgt das Versenden der Information zur au- tomatischen Korrektur der Ausrichtung unmittelbar und unverzögert, wo- bei hierrunter zu verstehen ist, dass das Versenden nur durch die (hard- warebedingte) Verarbeitungsgeschwindigkeit der Elektronik verzögert ist. Bei Erhalt der Informationen durch das Ladegerät kann dieses aus dem Zeitpunkt des Empfanges, der quasi identisch ist mit dem Zeitpunkt, zu dem der Schwellenwert erreicht wird, die räumliche Ausrichtung des B- Vektors ableiten. Besonders bevorzugt sind in dem Speicher eine Vielzahl von Schwel- lenwerten abgespeichert, wobei jeder einer unterschiedlichen bestimmten Stärke, z.B. des Ladestromes, entspricht. Wenn der Ladestrom, z.B. im Rahmen der Drehung des Ladegerätes um eine der Achsen eines, z.B. auf das Ladegerät bezogene Koordinaten- system, einen der Schwellenwerte erreicht, gibt die Elektronik zumindest diese Information zur Erfassung und Feststellung der momentanen räum- lichen Ausrichtung der Spulenachse des Ladegerätes bevorzugt unmittel- bar und unverzögert aus in Hinblick auf die entsprechende Korrektur. Die Ausgabe erfolgt wieder insbesondere über die Kommunikationseinheit. Die Ausgabe der Informationen zur automatischen Korrektur der Aus- richtung erfolgt in dem zeitlichen Zusammenhang, insbesondere unmittel- bar und unverzögert, bevorzugt aus Zuverlässigkeitsgründen n-mal, wobei bevorzugt n= 1, 2 oder 3 ist. Hiernach würde nach Drehung um beispiels- weise eine Koordinatenachse die Ausgabe für den entsprechenden Schwel-
lenwert erst dann wieder erfolgen, wenn z.B. das Ladegerät zur Drehung auf die nächste Koordinatenachse wechselt. Falls der Ladestrom einen aus der Vielzahl von Schwellenwerten er- reicht und vorher bereits einen darunterliegenden überschritten hatte, kann das Ladegerät die Information über den niedrigeren Schwellenwert bevorzugt verwerfen. Beispielsweise fährt das Ladegerät zwei oder drei zueinander orthogonale Bahnen ab und speichert die Zeitpunkte und da- mit die Stellungen, zu denen die höchsten Schwellenwerte erreicht wurden. Anschließend ist das Ladegerät in der Lage, aus den Zeitpunkten bzw. Stellungen die Lage des Implantates im Körper des Patienten zu ermitteln und seine Achse optimal parallel auszurichten. Bevorzugt ist (V) die Elektronik des Implantates eingerichtet, (i) einen Abschluss der räumlichen Anpassung der Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes zu erkennen oder von dem Ladegerät signali- siert zu bekommen, und (ii) anschließend auf Basis des momentanen Ladestroms dem Ladege- rät ein Feldänderungssignal zu senden, das dem Ladegerät signalisiert, Frequenz und/oder Amplitude des magnetischen Wechselfeldes zu erhö- hen oder zu vermindern, wobei die Elektronik dem Ladegerät anschließend signalisiert, welche Auswirkungen die Änderungen der Frequenz und/oder Amplitude des magnetischen Wechselfeldes nach sich ziehen. In diesem Zusammenhang geht das Implantat bevorzugt, gemäß bei- den Varianten nach Patentanspruch 1 oder 6 und deren bevorzugten Aus- gestaltungen, in einen Feinjustiermodus über, in dem es weiß, dass das Ladegerät seine räumliche Ausrichtung nicht mehr ändert, sondern Fre- quenz und/oder Amplitude des magnetischen Wechselfeldes. In diesem Feinjustiermodus sendet das Implantat beispielsweise Ladestrominforma- tionen in festen Intervallen, sodass das Ladegerät Auswirkungen der Än- derungen von Frequenz und/oder Amplitude des magnetischen Wechsel- feldes interpretieren kann zur Kompensation der körperspezifischen Dämpfung des magnetischen Feldes und zur Erzielung einer festgelegten Amplitude des Ladestromes.
Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Implantat, insbeson- dere die bevorzugten Varianten des Energieempfangsabschnittes so aus- gebildet und dimensioniert, dass bei paralleler Ausrichtung von B- Feldvektor und Spulenachse und bei einer magnetischen Flussdichte B0 von 0,02mT bis 1mT des externen magnetischen Wechselfeldes sich bei genanntem maximalen A0 ein mittlerer, magnetischer Fluss von 5*10-8 bis 2,5*10-6 Vs (Weber) im Kern einstellt, wobei der magnetische Fluss sich auf den unbelasteten Fall ohne Gegenfeld bezieht. ohmschen Widerstand R der Spule deutlich übersteigt, ist, wie bereits er- wähnt, bevorzugt, dass die Elektronik einen zusätzlichen Kompensations- kondensator besitzt, und das magnetische Wechselfeld bei der Frequenz erzeugt wird, die sich aus den Werten der Spule, des Kompensationskon- densators, des ohmschen Widerstandes und der Last ergibt, also im We- sentlichen der ohmsche Widerstand R die Größe/Stärke des Ladestroms begrenzt. Letztendlich ist der Aufbau des Implantates bei einer vorbestimmten Baugröße des Implantates, die durch das Volumen des Gehäuses gegeben ist, z.B. zylinderförmiges Gehäuse, mit einer Spule mit den W Windungen und einem Windungsquerschnitt A und einem externen Magnetfeld B0 be- vorzugt in Bezug auf den erzielten Ladestrom optimiert. >> R) gilt in erster Näherung, dass der Ladestrom proportional zu dem Verhältnis des Magnetflusses durch die Spule zur Induktivität der Spule Deshalb ist die Summe der Abmessun- gen der Feldkollektoren und der Länge des Kerns in Richtung der Spu- lenachse mit dem Durchmesser der Feldkollektoren ein wichtiges Maß für die Höhe des entnehmbaren Ladestromes. Die genannten Parameter be- einflussen nämlich sowohl den Magnetfluss im Kern als auch die Induktivi- tät der Spule. Bei dem erfindungsgemäßen Implantat ist das konstruktive Verhältnis bevorzugt so realisiert, dass durch die Wahl der elektrischen Parameter der Ladestrom sein Maximum erreicht oder bis zu 10% darunterliegt. Her-
vorzuheben ist in Zusammenhang mit dem erzielten Ladestrom, dass der ohmsche Widerstand R der Spule durch geringe Windungszahl bei gleich- zeitig hoher Feldstärke im Kern sehr gering gehalten werden kann. Der geringere ohmsche Widerstand erzeugt geringere Verluste und hat damit eine wesentlich geringere Wärmentwicklung zur Folge. Aufgrund der vor- gesehenen Anordnung des Implantats im menschlichen Körper, z.B. Herz, Hirn, Gewebe, Gefäß oder Organ, ist dies ein ganz wesentlicher Faktor. Aus den Erläuterungen des erfindungsgemäßen Implantates und sei- nen bevorzugten Merkmalen kann Folgendes abgeleitet werden: Die beschriebene Konstruktion des Implantates, insbesondere des Energieempfangsabschnittes, eröffnet die signifikante Möglichkeit durch viele veränderbare Parameter ein Optimum für den jeweiligen Anwen- dungsfall des Implantates beispielsweise als Herzschrittmacher, Hirn- schrittmacher, Organschrittmacher oder Analyseeinheit zu finden. Dieses Optimum lässt sich finden, indem das in der Spule resultierende Magnet- feld (Nutzfeld) maximiert wird, das Gewicht, die Verluste und insbesonde- re die Windungszahl W der Spule minimiert werden und das Volumen des Implantates in erster Näherung durch die Abmessungen der magnetischen Komponenten vorgegeben wird. Bei einer gewünschten geringen Größe und Gewicht und einer auto- nomen Betriebszeit des Implantates von beispielsweise einem Jahr und einer Ladezeit von beispielsweise kleiner als 30 Minuten ist bei der erläu- terten Konstruktion des Implantates, insbesondere des Energieempfangs- abschnittes, eine Optimierung hinsichtlich des Volumens und Gewichts in erster Näherung durch ein möglichst großes externes durch die Medizin beschränktes Magnetfeld (< 1mT), in zweiter Näherung durch die bei der Aufladung auftretenden Verluste bzw. Erwärmung und der Feldkonzentra- tion in der Spule oder im Kern gegeben. Das erfindungsgemäße Implantat, insbesondere in seiner Ausgestal- tung als akkubetriebener, autonomer Herzschrittmacher, ist universell ein- setzbar und hinsichtlich Volumen und Gewicht minimiert. Hierdurch erfüllt es hohe Anforderungen und überwindet damit technologische Grenzen.
Beispielsweise erlaubt die Konstruktion des Implantates mit folgenden ho- hen Anforderungen klarzukommen bzw. diese zu erfüllen: Externes magnetische Wechselfeld (B- Ladekapazität: 400As; Ladeintervall > 1 Jahr, Ladedauer < 1 oder 0,5 Stunde, Volumen < 2 cm³, hier maximal Verlustleistung < 60 mW. Generell gilt: je größer das externe, magnetische B-Feld, desto gerin- ger die Ladezeit. menschlichen Körper im Zusammenspiel mit der Einwirkdauer über die Verträglichkeit (medizinisch) festgelegt. Im Grenzfall führen 400 As kurzzeitig (103 sec) zu einem Ladestrom von IGl = 0,4 A. Das aus diesem relativ großen Ladestrom resultierende und beachtliche Gegenfeld, das proportional IGl * W ist, bleibt durch gerin- ge Windungszahlen von b 50 und dem Umstand, dass die Magnetfeldeinfangfläche(n) im Verhältnis zu der geringen räumlichen Grö- ße des Implantates ausreichend groß ist/sind trotz bzw. selbst bei gerin- gem externen magnetischen Wechselfeld B0, derart beherrschbar, dass das Nutzfeld (Differenz aus im Kern konzentrierten Magnetfeld und Ge- genfeld) den Ladestrom treiben kann. Hinzukommt, dass, bei dem geringen Volumen des Implantates und der Konstruktion aus Kern gemäß a) und Feldkollektor(en) gemäß b)/c) mit einem Kerndurchmesser von dk fer- oder Aluminiumverluste) wegen kleiner Windungszahl und das Ge- wicht des Implantates gering sind. Der Umstand, dass bei dem erfin- dungsgemäßen Implantat das im Kern konzentrierte Magnetfeld ausrei- chend homogen durch den Kern verläuft und die Windungszahl W gering ist, kann die Spule bevorzugt einschichtig sein, was für einen hohen Wir- kungsgrad und einer Gewichtsverminderung förderlich ist.
Die genannten Anforderungen und/oder die erläuterten Effekte kön- nen selbst dann erzielt werden, wenn das externe magnetische Wechsel- feld mit hohen Frequenzen erzeugt wird. Der aufgrund der kleinen Win- dungszahl ohnehin geringe Wechselstromwiderstand kann durch den Kompensationskondensator und den Teilresonanz- oder Resonanzbetrieb weiter reduziert werden zur Optimierung des entnehmbaren Stromes. Die vorstehenden Ausführungen gelten für die folgende Ausführungs- form gleichermaßen. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Figuren erläutert. Figur 1A zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Implantats, wobei die Darstellung lediglich schematischer Art ist; Figur 1B zeigt eine schematische Schnittansicht eines Energieempfangs- abschnitts des erfindungsgemäßen Implantats; Figur 1C zeigt den Kern gemäß Figur 1B und einen entsprechenden Feld- verlauf des zur Aufladung des Implantates erzeugten magnetischen Wech- selfeldes mit der konstruktionsprägenden Fläche A0; Figuren 2A bis 2C zeigen weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemä- ßen Implantates; Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines alternativen Ener- gieempfangsabschnitts des erfindungsgemäßen Implantats; und Figur 4 zeigt das Implantat 100 in beliebiger Position im Körper eines Menschen, wobei durch nur zwei Rotationsschritte die deckungsgleiche räumliche Lage mit der Achse der Spule des Ladegerätes erzwungen wird als Ausgangslage für eine optimale Aufladung des Energiespeichers des Implantats 100. Die Figur 1A zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Im- plantats 100. Das Implantat 100 wird bevorzugt vollständig in einen menschlichen Körper implantiert, wobei aufgrund der im Folgenden noch erläuterten
Funktionen der Elektronik 3 eine sich ergebende räumliche Orientierung des Implantates 100 beliebig sein kann. Anders ausgedrückt kann der Arzt das Implantat implantieren, ohne Rücksicht nehmen zu müssen auf die resultierende Orientierung. Das Implantat 100 ist beispielsweise ein Herzschrittmacher, ein Hirn- schrittmacher, ein Organschrittmacher oder eine Analyseeinheit. Letztere Analyseeinheit ist beispielsweise so aufgebaut, dass sie kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen Parameter, wie beispielsweise Blutdruck und/oder Blutwerte ermittelt. Besonders bevorzugt ist das Implantat ein Herzschrittmacher oder Herzschrittmachernetzwerk, der/das im menschli- chen Herz oder am menschlichen Herz sitzt bzw. an diese Positionen zu implantieren ist. Das Implantat 100 besitzt bevorzugt ein Gehäuse 1, das alle Elemente des Implantats 100 aufnimmt und bevorzugt hermetisch eingekapselt. Das Gehäuse 1 ist beispielsweise aus Titan oder Glas gebildet. Weiterhin alter- nativ kann das Gehäuse 1 aus einem körperverträglichen Kunststoff gebil- det sein. Vorteilhaft an dem Kunststoff ist, dass das Gehäuse 1 gebildet werden kann, indem die darin aufgenommenen Komponenten mit dem Kunststoff umspritzt/umgossen werden. Das Implantat 100 besitzt einen Elektrodenabschnitt mit Elektroden 2, der in Abhängigkeit davon, welchen Zweck das Implantat übernimmt bzw. welche Körperfunktion er überwachen/stimulieren soll, eine bestimmte Anzahl von Elektroden 2 aufweist. Die Elektroden 2 werden bestimmungs- gemäß mit dem Körperabschnitt, beispielsweise Herz oder Gehirn, der zu überwachen und/oder zu stimulieren ist, verbunden oder liegen an diesem an. Die Elektroden 2 können beispielsweise an ihren Enden spiralförmige Abschnitte, die in den Körperabschnitt gedreht und so verankert werden, aufweisen. Eine der Elektroden und/oder das Gehäuse, wenn elektrisch leitend, können als Masseelektrode dienen.
Allgemein kann es sich bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Schrittmacher oder dem Herzschrittmachernetzwerk um einen Herz- schrittmacher gemäß einem beliebigen NBG-Code handeln. Allgemein können die genannten Elektroden beispielsweise Kabelelekt- roden oder auf der Außenoberfläche freiliegende Elektrodenflächen sein. In dem Gehäuse 1 aufgenommen sind zudem eine Elektronik 3, die ein- gerichtet ist, über die Elektroden 2 eine Körperfunktion zu überwachen und/oder zu stimulieren, und ein Energiespeicher mit einer Vielzahl von, bevorzugt zwei, Energiespeichereinheiten 4a, 4b, die die Elektronik 3 mit elektrischer Energie langzeitversorgen sowie eine Ladeelektronik 9. Bevorzugt sind in der Ladeelektronik 9 ein Gleichrichter 9a und ein Kon- densator 9b enthalten, die einen von der Spule 6 abgegebenen La- de(wechsel)strom IL gleichrichten und als ILG den Energiespeichereinheiten 4a, 4b zuführen, indem der Gleichrichter 9a den von der Spule 6 abgege- benen Lade(wechsel)strom IL gleichrichtet und dem Kondensator 9b zu- führt, und der Kondensator 9b daraufhin den Strom ILG an die Energie- speichereinheiten 4a, 4b weitergibt. Die Energiespeichereinheiten, d.h. die eine Energiespeichereinheit 4a und die bevorzugte, weitere Energiespeichereinheit 4b, sind bevorzugt je- weils wiederaufladbare, elektrochemische Akkumulatoren, beispielsweise Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die das gesamte Implantat 100 für bei- spielsweise 0,5 bis 1,5 Jahre mit elektrischer Energie versorgen, bevor sie wieder aufgeladen werden müssen. Die Energiespeichereinheiten 4a, 4b dienen folglich zur Langzeitversorgung des Implantates 100. Die Energiespeichereinheiten 4a, 4b können kontaktlos wieder aufgela- den werden, unter Ausnutzung von Induktion. Hierfür besitzt das Implan- tat 100 einen Energieempfangsabschnitt 5. Die Energiespeichereinheit 4a befindet sich in einem Umfangsbereich (siehe Figur 1B oder Figur 2A) oder innerhalb eines Kerns 7 (siehe Figur 2B), der im Folgenden noch beschrieben werden wird. Aus diesem Grund ist die Energiespeichereinheit 4a in Figur 1A schematisch innerhalb des Energieempfangsabschnitts 5 dargestellt.
Figur 1B zeigt einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Energieemp- fangsabschnitts 5 des Implantates gemäß einer ersten Variante. Dieser beinhaltet eine Spule 6 mit beispielsweise 1000 Windungen (W = 1000). Besonders bevorzugt liegt W weit unter 1000 und beträgt W < 50, 40, 30, 20, 10. Die Spule 6 ist auf und um den erwähnten Kern 7 gewickelt, der sich entlang einer Spulenachse SA erstreckt. In dieser Variante ist der Kern 7 eine Vollwelle. Die Spulenachse SA entspricht auch einer Längsachse des Implantates 100 bzw. des Gehäuses 1. An den jeweiligen Enden der Spule 6 bzw. des Kerns 7 befindet sich be- vorzugt ein Feldkollektor 18a und bevorzugt ein weiterer Feldkollektor 18b, die aus über die Spulenenden überstehenden Abschnitten der Vollwelle gebildet sind, um das Feld in der Spule 6 zu homogenisieren. Der Feldkol- lektor 18a und/oder der weitere Feldkollektor 18b sind bevorzugt so di- mensioniert, dass deren Abmessungen quer zur Spulenachse SA identisch sind zu denen des Kerns 7. Insoweit verlängern der/die Feldkollektor(en) 18a, 18b in dieser Variante lediglich den Kern 7 über seine in Richtung der Spulenachse SA liegenden Enden hinaus. Ende des Kerns entspricht dem Ende der Spule 6 in Richtung der Spulenachse SA. Ein senkrecht zur Spulenachse SA gemessener Durchmesser des Kerns 7 (und der Feldkollektoren 18a, 18b) beträgt in Figur 1B 1mm bis 3 mm(Millimeter). Folglich hat auch die hierauf gewickelte Spule 6 einen entsprechenden Innendurchmesser von 1 mm bis 3 mm. Eine Länge in Richtung der Spulenachse SA des/der Feldkollektor(en) 18a, 18b beträgt in dieser Alternative bevorzugt mindestens 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% der Gesamtlänge des sich innerhalb der Spule 6 befind- lichen Kerns 7. In Figur 1B liegt diese Länge konkret zwischen 83% und 65%, besonders bevorzugt bei 70%, der Gesamtlänge des Kerns 7. Der Kern 6 und beide Feldkollektoren 18a, 18b haben bevorzugt einen kreisförmigen, senkrecht zur Spulenachse SA verlaufenden Querschnitt.
Alternativ kann der Querschnitt auch rechteckig, insbesondere quadratisch sein. Aus Zusammenschau von Figur 1A und 1B ist verständlich, dass die ei- ne Energiespeichereinheit 4a des Energiespeichers 4 radial zur Spulenach- se SA zumindest abschnittsweise um den Kern 7 angeordnet sein kann. Bevorzugt umfasst die Energiespeichereinheit 4a vollständig den Kern 7, wie es in Figur 2A gezeigt ist. Der Energiespeicher bzw. die Energiespeichereinheit 4a gemäß Figur 2A besitzt ein, bevorzugt einziges, Gehäuse, das an die Außenkontur bzw. Außenoberfläche der Spule 6 angepasst ist. Der Kern 7 und die Spule 6 haben einen senkrecht zur Spulenachse SA verlaufenden kreisförmigen Querschnitt. Demzufolge ist die Innenoberflä- che bzw. die der Spule 6 zugewandte Oberfläche des Gehäuses des Ener- giespeichers 4a im Querschnitt (quer zur Spulenachse SA) ringförmig. In Figur 2A ist der Energiespeicher 4a in einem einzigen, den Kern 7 vollständig umlaufenden Gehäuse aufgenommen. Beispielsweise kann das Gehäuse des Energiespeichers 4 für diese Anordnung um den Kern 7 bzw. die Spule 6 gewickelt oder gebogen werden. Alternativ kann der Energiespeicher 4a aus einer Vielzahl von Energie- speichereinheiten aufgebaut sein, die jeweils ein Gehäuse aufweisen, das einem Kreissegment um den Kern 7 herum entspricht. Bündig zusammen- gesetzt umlaufen die Energiespeichereinheiten den Kern 7 dann vollstän- dig oder teilweise. Figur 2A zeigt im Vergleich zu Figur 1B nicht nur den Energieempfangs- abschnitt 5, sondern das gesamte Implantat 100 im Längsschnitt und ei- ner perspektivischen Ansicht. Durch diese Anordnung des Energiespeichers bzw. der Energiespeicher- einheiten 4a erhält das gesamte Implantat einen sehr kompakten Aufbau. Die bevorzugte, weitere Energiespeichereinheit 4b kann in Richtung der Spulenachse SA neben der Energiespeichereinheit 4a auf der Spule 6 oder neben der Spule 6 auf einem der Feldkollektoren 18a, 18b gemäß Figur 1B angeordnet sein.
Eine Länge lK des Kerns 7 mit den Feldkollektoren 18a, 18b gemäß Figur 1B oder 1C kann 15 mm bis 40 mm, insbesondere 15 mm bis 25 mm, be- tragen, wobei Abmessungen des Feldkollektors 18a und des weiteren Feldkollektors 18b in Richtung der Spulenachse bevorzugt im Bereich 0 < lK mm betragen, weil am äußeren Ende der Feldkollektoren die Ge- fahr besteht, dass das Nutzfeld negativ wird. Die Erfindung ist nicht auf die genannten Abmessungen beschränkt. Diese sind lediglich beispielhaft. Die Feldkollektoren 18a, 18b können gegenüber dem Kern 7 gesonderte Elemente sein oder integrale Bestandteile des Kerns 7 sein. Figur 1B zeigt beide Feldkollektoren 18a, 18b monolithisch mit dem Kern 7 aus einem einheitlichen magnetisch leitenden Material. Das Materi- al ist beispielsweise ein Ferrit. Der monolithische Aufbau ist besonders be- vorzugt für den Fall, dass das Material ein Isolator oder ein zumindest elektrisch schlecht leitendes Material ist, beispielsweise ein Ferrit, weil keine oder kaum Wirbelströme auftreten. Allgemein ist der Kern und/oder die Feldkollektoren 18a, 18b aus einem Material mit einer hohen relativen magnetischen Permeabilität r (beson- ders bevorzugt in einem Bereich von 1000), mit einer möglichst hohen Sättigungsflussdichte (beispielsweise 0,4 bis 0,7 Tesla bei Ferriten; oder 1 bis 1,5 Tesla bei dem weiter unten genannten amorphen Metallen, wie SiFe) und einer möglichst geringen elektrischen Leitfähigkeit, bevorzugt einem Isolator, gebildet. Die Anordnung der Feldkollektor(en) 18a, 18b ist zwar nur ein bevor- zugter aber wesentlicher Grund dafür, dass die Energiespeichereinheiten 4a, 4b des Implantats 100 durch Induktion auch bei Frequenzen von 200 kHz bis 1,5 MHz bei kleiner Baugröße aufgeladen werden können. Wenn die Energiespeichereinheiten 4a, 4b des Implantats 100 aufgela- den werden müssen, erzeugt ein nicht gezeigtes Ladegerät ein magneti- sches Wechselfeld mit einer magnetischen Flussdichte (B-Feld) B0 von un- gefähr 0,1 mT bis 1 mT(milli Tesla), die jeweils in einem weiten, das Im- plantat 100 einschließenden, Bereich homogen vorliegt. Das Feld ist ins-
besondere bevorzugt in Richtung der Spulenachse SA ausgerichtet (B- Vektor) und durchsetzt die Spule 6. Das magnetische Wechselfeld ist streng genommen ein elektromagneti- sches Wechselfeld. Die elektrische Komponente dieses Feldes ist allerdings von untergeordneter Bedeutung, weshalb im Rahmen dieser Anmeldung lediglich von dem magnetischen Wechselfeld gesprochen wird. Ein reines magnetisches Wechselfeld ist allerdings von der Erfindung mit umfasst. Die Frequenz f des magnetischen Wechselfeldes liegt in dem oben an- gegebenen Bereich, beispielsweise bei 500 kHz. Weil der Energieempfangsabschnitt 5 den erläuterten Kern 7 mit den Feldkollektoren 18a, 18b besitzt, bekommt der Kern 7 hierüber ausrei- chend Feld, damit die Spule 6 einen ausreichend hohen La- de(wechsel)strom IL zur Aufladung der Energiespeichereinheiten 4a, 4b erzeugt, den die Ladeelektronik 9 zu dem gleichgerichteten Ladestrom IGL gleichrichtet. Figuren 1C zeigt magnetische Eigenschaften des Kerns 7 mit Feldkolle- ktoren 18a und 18b. Figur 1C zeigt schematisch Magnetfeldeinfangflächen A0. Die Magnetfeldeinfangflächen A0 ergeben sich aus den Dimensionierun- gen der Feldkollektors 18a, 18b, und des Kerns 7. Die gezeigten Magnet- feldeinfangflächen A0 sind in Bezug auf die gezeigte Konstruktion die ent- sprechenden Magnetfeldeinfangflächen, bei denen die parallelen Feldlinien des externen magnetischen Wechselfeldes ihre Richtung durch den Ener- gieempfangsabschnitt beginnen zu ändern. Abmessungen der Magnetfeldeinfangflächen A0 ergeben sich unter Ver- wendung der Nomenklatur aus Figur 1B in Näherung für Baugrößen des Gehäuses 1cm3 G 3 und r = 103 ( r der Konstruktion aus Kern und Feldkollektoren, und spiegelsymmetrischen Aufbau) aus
und exakt aus A0 SM/B0. Hieraus wird ersichtlich, dass A0 eine funda- mentale Größe für die Konstruktion des Implantates bzw. Herzschrittma- chers ist.
Die Magnetfeldeinfangflächen A0 befinden sich entlang der Spu- lenachse SA in einem bestimmten Abstand von dem jeweiligen Feldkollek- tor 18a, 18b und verlaufen jeweils senkrecht zur Spulenachse SA. Sie sind jeweils wesentlich größer als der entsprechende Feldkollektor 18a, 18b. Maximal ist A0 <=2,5*10-3m2. Das externe magnetische Wechselfeld (B0) ist konstruktionsbedingt durch das Ladegerät nahezu homogen. Diejenigen magnetischen Feldlinien, die die Magnetfeldeinfangflächen A0 dursetzen, treten über den jeweiligen Feldkollektor und den Kern 7 ein und durchlaufen die in Richtung der Spulenachse SA liegende Längsmitte LM der Spule 6. Verschiebt man die Magnetfeldeinfangfläche A0 durch die Konstruktion in Richtung des jeweiligen Feldkollektors, verkleinert sie sich. Verschiebt man sie hingegen virtuell in die entgegengesetzte Richtung, bleibt sie konstant und je nach r maximal A0. Kehrt das Ladegerät die Polarität des magnetischen Wechselfelds um, ist die Situation identisch, mit dem Unterschied, dass die die Magnetfeld- einfangfläche durchlaufenden Feldlinien in den jeweils anderen Feldkollek- tor und Kern 7 eintreten und an dem gegenüberliegenden Feldkollektor wieder austreten. Die Magnetfeldeinfangflächen A0 ergeben sich, wie erwähnt, exakt jeweils aus dem maximalen SM durch die magneti- sche Längsmitte bzw. eine Querschnittsfläche der Spule an einem be- stimmten Ort innerhalb der Spule 6 und der gemittelten externen Fluss- dichte B0 des externen elektromagnetischen Wechselfeldes über A0 nach der Beziehung A0=
Im Falle des gezeigten spiegelsymmetrischen Auf- baus des Energieempfangsabschnittes ist dieser Ort die Längsmitte SM der Spule. Im Vorhergehenden ist zur Erläuterung der Aufladung des Energiespei- chers ein magnetisches Wechselfeld mit < 1mT und mit einer Frequenz von 500kHz angenommen worden. Die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Die Erwägungen vor der Fi- gurenbeschreibung hinsichtlich des Ladestromes IGL, der Windungszahl W,
SM und der Frequenz des magnetischen Wech- selfeldes, dem ohmschen Widerstand der Spule und einem optionalen Kompensationskondensator gelten für die Ausführungsform gleichermaßen. Aufgrund der Abmessungen des Feldkollektors 18a und des weiteren Feldkollektors 18b liegt eine verstärkte Kernflussdichte BK innerhalb des Kerns 7 vor. Die Kernflussdichte BK übersteigt die magnetische Flussdichte B0 zum Beispiel bis zu dem 200-fachen (BK=200B0). Wenn die magnetische Flussdichte B0 des von dem Ladegerät erzeugten magnetischen Wechselfeldes, die im Bereich des Implantats vorliegt, 0,1 mT beträgt, beläuft sich folglich die Kernflussdichte BK im unbelasteten Zustand auf ca. 20mT. Vermindert wird die genannte Kernflussdichte BK allerdings um das auftretende Gegenfeld innerhalb der Spule 6, das von dem Lade(wechsel)strom IL herrührt. Der Ladestrom liegt bei 400 mA. Die genannten Werte erlauben die Energiespeichereinheiten 4a, 4b, die zusammen bevorzugt einen Ladungsinhalt von 400 As besitzen, in ca. 15 min bis 20 min aufzuladen. Die Abmessungen des Kerns 7 bzw. der Feldkollektoren 18a, 18b, die Parameter der Spule 6 und die restlichen Elemente werden bevorzugt so gewählt, dass das Gewicht des gesamten Implantates 100 gering ist und im Bereich von 4g (Gramm), bevorzugt unter 3g, liegt. Der Ladestrom wird von der Spule 6 dem Energiespeicher bzw. den Energiespeichereinheiten 4a, 4b bevorzugt über die gezeigte Ladeelektro- nik 9 zugeführt. Besonders bevorzugt kann als zu Ferrit alternatives Material ein amor- phes Metall, beispielsweise SiFe, für den Kern 7 und/oder die Feldkollekt- oren 18a, 18b verwendet werden. Erhältlich auf dem Markt ist ein solches Metall zum Beispiel unter dem Markennamen ARNON. Der Kern 7 und/oder die Feldkollektoren 18a, 18b können bevorzugt ei- nen Schichtaufbau besitzen mit einzelnen Schichten aus den genannten Materialien (bspw. Ferrit oder SiFe) und sind dann bevorzugt nicht mehr kreisförmig sondern quadratisch.
Die Elektronik 3 und die Ladeelektronik ist in der Variante gemäß Figur 2A auf einer mit einem Durchgang versehenen Platine oder einer biegsa- menen Platine angeordnet. Die Platine wird wie gezeigt auf die Vollwelle geschoben bzw. um die Vollwelle gebogen und letztendlich mit den An- schlüssen 41a des Energiespeichers bzw. der Energiespeichereinheit 4a kontaktiert. Figur 2B zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Implanta- tes 100, die sich von der aus Figur 2A gezeigten zum einen dadurch un- terscheidet, dass Kern 7a und Feldkollektoren 28a, 28b als durchgehende Hohlwelle ausgebildet sind. Figur 2C zeigt den Kern 7a und die Hohlwelle ohne Gehäuse sowie die entsprechenden magnetischen Eigenschaften des Kerns 7a mit Feldkollektoren 28a und 28b. Die Ausführungen zu Figur 1C gelten analog für Figur 2C. Zum anderen sind der Energiespeicher 4 bzw. die Energiespeicherein- heit 4a und die Platine mit der Elektronik 3 und der Ladeelektronik in die Hohlwelle eingeführt. Die Elektronik 3 wird bevorzugt 3-dimensional ver- drahtet und eingegossen als Körper in die Hohlwelle eingesetzt. Bevorzugt ist die Hohlwelle 7a aus dem magnetisch leitenden Material gebildet, das in Bezug auf Figuren 1A, 1B, 2A bereits genannt sind. Die Spule 6 ist auf eine Außenoberfläche der Hohlwelle gewickelt. Besonders bevorzugt sind zwei Energiespeichereinheiten innerhalb der Hohlwelle 7a aufgenommen, zwischen denen sich die Elektronik 3 befindet und die je- weils am äußeren Ende innerhalb der Hohlwelle 7a sitzen, um den magne- tische Fluss in der Spule 6 zu homogenisieren und zu erhöhen und die Felddichte auf der Oberfläche der magnetisch leitenden Hohlwelle 7a zu verringern. Alternativ kann die Hohlwelle lediglich einen Trägerkörper für die Spule 6 bilden, der aus einem magnetisch nichtleitenden Material gebildet ist. In diesem Fall ist die Spule 6 eine Luftspule. Figur 3 zeigt einen Längsschnitt eines alternativen erfindungsgemäßen Energieempfangsabschnitts 5 des Implantates 100, wobei sich der gezeig- te Energieempfangsabschnitt 5 von dem aus Figur 1B lediglich dadurch
unterscheidet, dass Feldkollektoren 18a, 18b vorgesehen/ausgebildet sind, die eine größere Querschnittsfläche als die des Kerns 7 aufweisen. Der Durchmesser DFK der Feldkollektoren 18a, 18b beträgt zwischen 5mm und 10mm. Der in Figur 3 gezeigte Kern 7 und bevorzugt die Feldkollektoren 18a, 18b können auch als Hohlwelle ausgebildet sein. Alle übrigen Elemente des Energieempfangsabschnitts 5 aus Figur 3 sind mit denen aus Figuren 1A und 1B identisch, weshalb auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Auch kann der Energieempfangsabschnitt 5 in das in Figuren 2A und 2B gezeigte Gehäuse 1 mit allen anderen Kom- ponenten eingesetzt werden. Insbesondere die Anordnung der Energie- speicher 4 bzw. Energiespeichereinheiten 4a kann zu Figuren 2A und 2B identisch sein. Die Elektronik 3, 9 kann an einem der Feldkollektoren 8a, 8b anliegen, in einer darin gebildeten Ausnehmung aufgenommen und/oder wie in Figur 3B gezeigt im Kern 7 angeordnet sein. Die Magnetfeldeinfangfläche A0 hat gleichermaßen die bereits genannte Größe A0 <=2,5*10-3m2. Folgende Ausführungen gelten für alle in den Figuren 1 bis 3 gezeig- ten Varianten des Implantates. Die Elektronik 3 ist bevorzugt eingerichtet, Informationen zur räumli- chen Anpassung/Korrektur des Vektors (B-Vektor) des magnetischen Wechselfeldes der Ladespule des Ladegerätes an die Spulenachse an das Ladegerät zu liefern, wodurch das Implantat 100 in einer beliebigen räum- lichen Orientierung implantierbar wird. Beispielsweise ist die mit dem Elektrodenabschnitt 2 verbundene Elektronik 3 eingerichtet, die Informationen zu generieren zur bevorzugt automatischen - vorzugsweise parallelen - Ausrichtung der Spulenachse des Ladegerätes zur Spulenachse des Implantates. Die Informationen sind insbesondere Zeitinformationen in einer Zeiteinheit, wie beispielsweise Sekunden.
Erfindungsgemäß ist die Elektronik (3) eingerichtet, (i) ein Startsignal zum Starten der Anpassung der Ausrichtung des magnetischen Wechsel- feldes an das Ladegerät über eine nicht gezeigte Kommunikationseinheit zu senden oder über die Kommunikationseinheit von diesem zu empfan- gen, wobei das Ladegeräte daraufhin die Ausrichtung des magnetischen Wechselfelds gemäß einer Bewegungsfunktion verändert, und (ii) anschließend über die Kommunikationseinheit die Zeitinformatio- nen, die angeben, wann der Ladestrom zu der Wiederaufladung geeignet war an das Ladegerät als die Informationen zur Ausrichtung der Spu- lenachse des Ladegerätes auszugeben. Die Kommunikationseinheit versendet die Zeitinformationen an die Außenwelt, wobei eine übergeordnete, die Zeitinformationen empfangende Einheit, wie beispielsweise das Ladegerät (bevorzugt gemäß EP 4035728 A1), aus den Zeitinformationen auf die beliebige Lage und Ausrichtung des Implantates schließen kann. Mit Kenntnis der Lage und Ausrichtung des Implantates kann die übergeordnete Einheit, wie bspw. das Ladegeräte den B-Feldvektor des magnetischen Wechselfeldes zur Optimierung der Aufladung entsprechend ausrichten. Hervorzuheben ist hierbei, dass die anfängliche Ausrichtung des B- Feldvektors beliebige Richtungen im Raum einnehmen kann, weil immer eine anschließende Anpassung an die Lage und Ausrichtung des Implanta- tes möglich ist. Auch folgt hieraus, dass bei Implantation des Implantates keine Beachtung der resultierenden Lage und Ausrichtung des Implantates geschenkt werden muss. Die Bewegungsfunktion, gemäß der das Ladegerät die Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes, bspw. den B-Feldvektor, ändert, kann beliebig sein und bedarf auch keiner besonderen Startausrichtung des Fel- des. Erforderlich ist lediglich, dass die Bewegungsfunktion eine Funktion in Abhängigkeit von der Zeit ist (f(t)), aus der das Ladegerät nach Durchlau- fen der Bewegungsfunktion schließen kann, zu welchem Zeitpunkt das
magnetische Wechselfeld welche Ausrichtung hatte, wenn das Ladegerät zeitlich mit dem Implantat synchronisiert war. Empfängt das Ladegerät nach Durchlaufen der Bewegungsfunktion nunmehr die Zeitinformationen von dem erfindungsgemäßen Implantat, kann es aus der Bewegungsfunktion und den Zeitinformationen die ent- sprechende Ausrichtung ermitteln. Das Ladegerät kann die im Vorhergehenden angesprochene Ausrich- tung des Wechselfeldes gemäß folgenden Optionen vornehmen: - Das Ladegerät kann eine Körperhalterung (bspw. Stuhl oder Liege), auf der sich der Körper befindet, bevorzugt um zwei orthogonale Achsen drehen und/oder linear versetzen; und/oder - Das Ladegerät kann eine Ladespule, die das magnetische Wechsel- feld erzeugt, bevorzugt um zwei orthogonale Achsen drehen und/oder linear versetzen; und/oder - Das Ladegerät kann das magnetische Wechselfeld, das bevorzugt durch eine Vielzahl von Ladespulen erzeugt werden, dadurch aus- richten, dass Betriebsparameter der Ladespulen verändert werden und sich individuelle magnetische Wechselfelder der einzelnen La- despulen zu dem magnetischen Wechselfeld mit einer bestimmten Ausrichtung überlagern. Besonders bevorzugt ist (V) die Elektronik eingerichtet ist, (i) einen Abschluss der räumlichen Anpassung der Ausrichtung des magnetischen Wechselfeldes zu erkennen oder von dem Ladegerät über die Kommunikationseinheit signalisiert zu bekommen, und (ii) anschließend die Zeitinformationen auszugeben. . Bevorzugt geben die Zeitinformationen zumindest einen Zeitpunkt oder einen Zeitbereich an, zu dem/in dem der Ladestrom zur Wiederaufla- dung maximal war. Der Zeitpunkt ist insbesondere ein solcher Zeitpunkt, an dem der La- destrom ein Maximum erreichte. Der Zeitbereich hingegen ist eine Zeit- spanne, in der der Ladestrom ein Maximum durchließ.
Insbesondere ist der Zeitbereich dadurch definiert, dass er den Zeit- punkt des maximalen Ladestroms und zeitlich davor und danach liegende Zeitpunkte, in denen der Ladestrom maximal x% unter dem Maximum lag, beinhaltet, wobei x%=1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10% ist. Insbesondere bevorzugt geben die Zeitinformationen in Form von Zeitpunkten oder Zeitbereichen an, an denen/in denen der Ladestrom ma- ximal war, wobei die Elektronik eingerichtet ist, (i) die Zeitpunkte oder Zeitbereiche dahingehend zu qualifizieren, ob der jeweilige maximale La- destrom ein globales oder lokales Maximum darstellt, und (ii) zumindest den Zeitpunkt oder den Zeitbereich gemäß dem globalen Maximum, bei- spielsweise an das Ladegerät, als die Informationen zur Anpassung des magnetischen Wechselfeldes auszugeben. Besonders bevorzugt übermittelt das Implantat 100 Zeitpunk- te/Zeitbereiche verschiedener Maxima, insbesondere aller Maxima, an das Ladegerät. Das Ladegerät kann anschließend entscheiden, welche Ausrich- tung des magnetischen Wechselfeldes es für die Wiederaufladung einstellt. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Implantat 100 ausgestaltet, dass die Elektronik 3 die Stärke des Ladestroms in regelmäßigen oder unregel- mäßigen Intervallen bestimmt und hierauf basierend die Zeitinformationen ermittelt und für das Ausgeben abspeichert. Bevorzugt speichert die Elektronik die Stärken des Ladestroms nicht über den gesamten Zeitraum vom Startsignal für die Anpassung bis Ab- schluss der Anpassung, sondern nur deren Maxima zur späteren Ausgabe mit der entsprechenden Zeitinformation. Figur 4 dient der Erläuterung des entsprechenden Korrekturverfah- rens und zeigt das Implantat 100 in beliebiger Position im Körper eines Menschen bzw. Patienten. Das Ladegerät ist insbesondere gemäß EP 4035728 A1 aufgebaut, wobei der Aufbau des Ladegerätes hier mit einbezogen wird und die im Folgenden genannten Drehachsen der Ladespule sich auf die in EP 4035728 A1 gezeigten Drehachsen beziehen.
Die räumliche Ausrichtung wird insbesondere durch Rotationsbewe- gungen der Ladespule erreicht, wobei durch bevorzugt nur zwei Rotations- schritte die deckungsgleiche räumliche Lage mit der Achse der Spule des Ladegerätes erzwungen wird als Ausgangslage für eine optimale Aufla- dung des Energiespeichers/Akkumulators des Implantats 100. Diese Rotationsbewegungen/-schritte werden nachfolgend erläutert: Der Patient liegt mit dem Implantat 100 im inneren der Spule des Ladege- rätes z.B. in Richtung deren Spulenachse (z-Achse). Im ersten Schritt wird die Spule des Ladegerätes – ausgehend von der gezeigten Nullstellung - um eine zur Spulenachse orthogonalen Achse (Drehachse 1/Y-Achse) um bspw. +/-70° oder bei entsprechenden räumli- chen ausreichenden Abmessungen der Ladespule um maximal 180° ge- dreht. Dabei überfährt die Spulenachse des Ladegerätes bei dem Winkel Alpha ein lokales (im Sonderfall globales) Maximum, festgestellt durch ei- ne im Implantat aufgetretene maximale Amplitude des Stromes, wobei das Implantat die entsprechende Zeitinformation ausgibt. Im nächsten Schritt wird die Achse (Drehachse 1/Y-Achse) der Lade- spule auf den Winkel Alpha zurückgedreht und um die zweite, zur Spulenachse (Drehachse 2) orthogonalen Achse gedreht. Dabei wird beim Winkel Gamma ein zweites Maximum überfahren, festgestellt wieder mit Hilfe der maximalen Stromamplitude der Spule des Implantats, wobei das Implantat die entsprechende Zeitin- formation wieder ausgibt. Das bei dem Winkel Gamma gefundene Maximum bildet immer das globale Maximum und ist zugleich die optimale Ausrichtung des Ladegerä- tes bei der die Richtung der Achse der Spule des Implantates und die der Spule des Ladegerätes zusammenfallen. . Wurde im Sonderfall im ersten Schritt kein Strommaximum festgestellt, dann liegt die Achse der Spule des Implantats in Richtung der Drehachse 1/Y-Achse (einfachster Fall), weshalb die Spulenachse in Richtung der Drehachse 1/Y-Achse gebracht werden muss und das dort gefundene Maximum ein globales Maximum darstellt. Das Ladegerät leitet den Umstand, dass kein Maximum festge-
stellt wurde, bevorzugt daraus ab, dass es in einem bestimmten Zeitraum keine Zeitinformationen vom Implantat erhält und dreht seine Achse um 90°. Durch diese Ausgestaltung kann ein weitgehend optimaler Ladestrom bei jeder Position des Implantates im Körper erzielt werden. Die Ausführungen vor der Figurenbeschreibung gelten für die Ausfüh- rungsform und die erläuterten Ausgestaltungen und Modifikationen ent- sprechend und vice versa.
Electronic Implant The invention relates to an electronic implant for implantation into the body of a living being and for monitoring a bodily function. In particular, the invention relates to an electronic pacemaker that is intended to be implanted in/on the human heart. A cardiac pacemaker that can be recharged without contact is known from the document US 2021/0212586 A1. The pacemaker has a coil that is glued to a ferrite foil. In this respect, the coil is neither an air coil nor a coil with a core. The ability of the coil to collect a magnetic field generated for charging is limited with such a construction. The flat design of the coil also leads to a strong opposing field and thus prematurely limits the drawable current. The pacemaker is designed in such a way that, when anchored to the heart, the coil assumes a specific orientation, namely parallel to the skin surface of the pacemaker wearer. This alignment is necessary so that a charging coil arranged on the skin's surface can be aligned with the pacemaker's coil. If there are even slight deviations between the pacemaker coil and the charging coil, the charging current drops rapidly. In addition, the charging coil on the skin's surface must generate a very strong alternating magnetic field so that a field adequate for charging can even reach the coil in the pacemaker. The fact that the pacemaker must be anchored in a specific way places an extreme medical burden on the implanting physician. If the anchoring is so poorly done that the coil's alignment deviates significantly from the desired alignment, this can result in the implanted pacemaker no longer being able to be charged at all. Against the above background, the object of the invention is to create an implant that can be implanted in any spatial location, enables extremely short charging times, and is simultaneously compact. At the very least, the object of the invention is to create an alternative implant. This object(s) is(are) achieved by an implant according to patent claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims. The electronic implant for implantation into the body of a living being and for monitoring a bodily function, in particular the pacemaker for monitoring and controlling bodily function, comprises: an electrode section that is intended to be attached or arranged on a body section; and a housing that comprises a volume V GG 3 , 3 and that accommodates the following components of the electronic implant: (i) electronics connected to the electrode section, which are configured to monitor at least the bodily function via the electrode section; (ii) an energy storage device for the long-term supply of the electronics with electrical energy, which can be recharged with electrical energy after discharge; and (iii) an energy receiving section electrically connected to the energy storage device, which is configured such that it can receive energy contactlessly and deliver it to the energy storage device for recharging the energy storage device; wherein (I) the energy receiving section comprises at least one coil extending along a coil axis and configured to receive the energy and deliver it to the energy storage device when it is penetrated by an alternating magnetic field generated by an external charger, wherein the coil is an air coil or includes a magnetically conductive core made of one or more parts, which is located in the coil and runs along the coil axis, wherein a) the core runs along the coil axis and does not protrude beyond the ends of the coil, or b) the core runs along the coil axis and protrudes beyond at least one end, preferably both ends, of the coil to form a respective field collector, without a cross-section/longitudinal diameter of the core increasing, or c) the core runs along the coil axis and protrudes beyond at least one end of the coil to form a field collector, wherein a cross-section/longitudinal diameter of the core increases, and (II) the coil, when penetrated by the alternating magnetic field, is supplied with a charging current of preferably rectified by a rectifier; (III) the energy receiving section has a magnetic field capture area A0 perpendicular to the coil axis with A0 -3m, where A0 SM /B0 SM is the magnetic flux that passes through a magnetic longitudinal center lying in the direction of the coil axis or a cross-sectional area at a location within the coil as a maximum, and B0 is the external, average flux density of the alternating magnetic field above the magnetic field capture area A0 ; and (IV) the electronics are configured to supply information for automatically spatially adapting an orientation of the vector of the external alternating magnetic field to the coil axis. According to the invention, the electronics according to (IV) are configured to supply information for automatically correcting a deviation between a spatial orientation of a vector of an internal alternating magnetic field of a charging coil of a charger and the coil axis of the implant, for example to the charger, whereby the implant can be implanted in any spatial orientation. The electronic implant is preferably constructed so that the location of the maximum magnetic flux, which corresponds to the magnetic longitudinal center, is the longitudinal center of the coil. This applies if the energy receiving section is constructed with mirror symmetry. The implant is, for example, a cardiac pacemaker, a brain pacemaker, an organ pacemaker, or an analysis unit. The latter analysis unit is designed, for example, to continuously or at specific intervals determine parameters such as blood pressure and/or blood values and/or record a cardiogram. If the implant is the aforementioned cardiac pacemaker, it is preferably intended to repair (endogenous) control impulses delivered by the body for the heart, i.e., to fully develop them, or to replace missing endogenous control impulses. The implant is particularly preferably a single-chamber cardiac pacemaker or part of a multi-chamber cardiac pacemaker network that is located in or implanted on the human heart. The pacemaker network has, for example, two or three implants connected via electrical signals, each of which is implanted in a heart chamber, anchored there, and communicate with each other. Depending on the purpose of the implant, the electrode section contains a certain number of electrodes, with one of the electrodes acting as ground. If the implant takes on the function of one of the aforementioned pacemakers, the electrodes are connected as intended to the body section, for example the heart or brain, that is to be stimulated, or are located on or in it. In general, the aforementioned electrodes can be cable electrodes, for example. In particular, in this context the implant preferably contains a cable of a certain length for each cable electrode, which can be laid as intended to a desired area of the body section within the body. At the end of the cable, a preferably spiral-shaped section is formed for anchoring the cable electrode in the area of the body section. Alternatively, the electrode section can also be dispensed with without cable electrode(s). In this case, the aforementioned electrodes are formed on an outer surface of the implant, which is implanted such that the electrodes each rest on or in a region of the body section and/or can be anchored there. This configuration is particularly advantageous when the implant is the pacemaker or part of the pacemaker network, each of which is to be completely implanted in/on the heart. The pacemaker network therefore then includes several implants according to the invention with corresponding electrode sections that are exposed on the outer surface of the respective units. Alternatively, the electrode section can be constructed from a combination of at least one single cable electrode and at least one single electrode formed on the outer surface. In this case, the implant is preferably arranged on the body section such that the electrode formed on the outer surface comes into contact with the corresponding region of the body section and/or is anchored there. The other electrode, i.e., the cable electrode, is guided to another area of the body portion and anchored or fastened there. The electronics of the implant according to the invention are configured to monitor at least one or more bodily functions. These include, for example, the functions of the aforementioned analysis unit, i.e., the recording of data, for example, from a cardiogram, blood pressure values, or the recording of blood values. In terms of hardware, the electronics for executing corresponding functions comprise, for example, a computing circuit with corresponding memory. If the implant is the aforementioned pacemaker or part of the pacemaker network, each of which is to be implanted in/on the human heart, the electronics are configured to monitor the heartbeat and, based on this, to detect whether the heartbeat needs to be controlled. If this is the case, the electronics generates a stimuli. tion pulse, in particular a voltage pulse, or in extreme cases, a voltage surge, and delivers this to the body section via the electrode section. With regard to the structure and functions of the pacemaker network, reference is made to the explanations in patent application EP 3756726 A2. In particular, paragraphs [0011-0028] of EP 3756726 A2 are incorporated by reference. The energy storage device for the long-term supply of the implant according to the invention is preferably an electrochemical accumulator that can be recharged, in particular a lithium-ion accumulator. The energy storage device is preferably dimensioned such that it can supply the entire implant with electrical energy for a running time of 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 years (charging intervals) without the need to recharge the energy storage device. For example, the energy storage device has a charge capacity of 200 As to 400 As (ampereseconds, coulombs). The energy storage device can have a plurality of energy storage units that are distributed and arranged separately from one another at various positions in the implant, wherein at least one of the or each of the energy storage units is preferably an electrochemical accumulator unit, in particular a lithium-ion accumulator unit. Preferably, the energy receiving section includes at least one rectifier and at least one smoothing capacitor located between the coil and the energy storage device. The coil delivers the received energy to the smoothing capacitor via the rectifier. In this context, the charging (alternating) current delivered by the coil is rectified by the rectifier and supplied to the energy storage device by the smoothing capacitor. The energy receiving section is configured to receive the energy by induction, for which purpose it includes a coil through which the external alternating magnetic field passes. The coil generates, depending on the change in the passing magnetic flux, the corresponding charging voltage and, via the rectifier, a corresponding charging current flow, which serves to recharge the energy storage device. In other words, the charging voltage is proportionally dependent on the frequency and amplitude of the magnetic flux of the alternating magnetic field. In particular, the core according to a) and/or the field collector according to b) or c) is not an element such as a Wiegand wire/impulse wire, which, when subjected to a magnetic field change of a certain amplitude, exhibits a large Barkhausen jump in the form of a Bloch wall running across the wire and therefore induces pulses of the same magnitude in the coil regardless of the frequency of the alternating magnetic field. In general, the material of the core according to a) as a magnetic flux conductor and the material of the field collector according to b) or c) have irregularly magnetically aligned domains. The housing accommodates the aforementioned components, i.e. the electronics, the energy storage unit, and the energy receiving section, in its interior and preferably encloses them hermetically. The enclosed volume VG of the housing is preferably a maximum of 1.5 cm3 , 2 cm3 , 3 cm3 , or 4 cm3 , with 1 cm3 preferably being excluded. The electrode section is constructed as already explained above. The implant according to the invention is therefore an autonomously operating implant that performs its functions independently, without the need for interaction with a control unit located outside the body. The implant is constructed according to the invention such that the energy receiving section has a magnetic field capture area A0 perpendicular to the coil axis with A0 -3m, which is defined by A0 SM/B0 - SM is the magnetic flux that passes through a magnetic longitudinal center lying in the direction of the coil axis, which corresponds to a cross-sectional area of the coil at a specific location within the coil, as a maximum, and B 0 is the external, average flux density over the magnetic field capture area A 0 ; and the coil is designed in such a way that, when the alternating magnetic field is present, it preferably supplies the charging current with a strength in a range of approximately 200 mA. Values of approximately 200 mA are preferably excluded from the charging current range. The external alternating electromagnetic field (B 0 ) is preferably generated such that it is aligned in the direction of the coil axis, i.e. the B vector points in the direction of the coil axis. The core according to a) and/or field collector according to b) or c) ensures that the alternating electromagnetic field is conducted into the core with increased intensity via a larger magnetic field capture area (field collection area) A 0 . In other words, the field collector ensures that the magnetic flux density within the coil - n * B 0 - increases sharply. The magnetic field capture area A 0 is located along the coil axis at a certain distance from the end of the core according to a) or the field collector according to b) or c) and runs perpendicular to the coil axis. It is larger than the core according to a) or the field collector according to b) or c). In the case of the air coil, the magnetic field capture area is located in the longitudinal center of the coil. Those magnetic field lines that pass through the magnetic field capture area A 0 enter the coil (e.g. via the field collector according to b) or c) and/or the core according to a), b) or c)) and pass through the longitudinal center of the coil, which lies in the direction of the coil axis. The magnetic field capture area A 0 results from the maximum magnetic SM in the magnetic longitudinal center or from a cross-sectional area of the coil at a specific location on the coil axis and the external flux density B 0 of the external electromagnetic alternating field across A according to the relationship 0 ng A 0 = In a symmetrical structure, in particular a mirror-symmetrical structure, of the energy receiving section, the magnetic longitudinal center, which corresponds to the location of the cross-sectional area of the coil through which the maximum magnetic flux passes, and the (geometric) longitudinal center of the coil coincide. The following applies to the core and field collector according to b) or c): If the length of the core pointing in the direction of the coil axis is designated by l K , the length of the field collector pointing in the direction of the coil axis is designated by l FK and the diameter of the field collector running perpendicular to the coil axis is designated by D FK , the following applies in approximation under the assumption of circular cross-sections of the core and field collector running perpendicular to the coil axis: A charger preferably generates the external electromagnetic alternating field, preferably with a magnetic flux density of B 0 = 0.02 mT, 0.04 mT, 0.1 mT, 0.2 mT, 0.5 mT, 1 mT, 2 mT, 3 mT, 4 mT, 5 mT, 6 mT, 7 mT, 8 mT, 9 mT, 10 mT, 11 mT, 12 mT, 13 mT, 14 mT, 15 mT, 16 mT, 17 mT, 18 mT, 19 mT, or 20 mT, and a frequency f = 0.5 kHz, 1 kHz, 2 kHz, 3 kHz, 4 kHz, 5 kHz, 6 kHz, 7 kHz, 8 kHz, 9 kHz, 10 kHz, 11 kHz, 12 kHz, 13 kHz, 14 kHz, 15 kHz, 16 kHz, 17 kHz, 18 kHz, 19 kHz, 20 kHz, or f > 20 kHz, or from f = 21 kHz in 1 kHz steps up to a maximum of 1.5 MHz. The magnetic flux density B 0 is intended to be constant and homogeneous over a large spatial area of the implanted implant, for example, in the area of a human heart where the small implant is located on/in the heart as a pacemaker. The field collector(s) according to b) or c) plus the core result in an amplification n of the magnetic flux density within the coil, where – compared to the case where no field collector is provided – n >= 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200. This results in a maximum (amplification 200) core flux density B K of 0.2T within the core for a spatially homogeneous magnetic flux density in the vicinity of the coil of, for example, B 0 = 1mT. Resulting values of the voltage/current are sufficient to supply the energy storage device with sufficient energy for recharging, even if the frequency f of the generated magnetic alternating field is in the low ranges mentioned, for example at 20 kHz. The electronic implant is preferably designed such that the energy receiving section contains a rectifier, the coil is set up, when it is penetrated by the alternating magnetic field, to generate a charging current rectified by the rectifier which is fed to the energy store for recharging, and the coil is designed such that, when the alternating magnetic field is present, it generates the charging current with a strength in a range of . Preferably, the coil (6) is designed such that, when the alternating magnetic field is present with a frequency in a range of .5 SM in a range of - 9 -5 Vs, the charging current with a strength in a . The value SM = 1*10 -9 Vs refers to the minimum possible area of A 0 at minimum B 0 = 0.02 mT and the value SM = 5*10 -5 Vs refers to the maximum area A 0 = 2.5*10 -3 m 2 at maximum B 0 = 20 mT. The coil has, for example, W turns, where preferably W = 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700, or 800. W is a maximum of W = 1000, where the lower values mentioned are significantly higher. The winding formed by the W turns can be multi-layered or, preferably, single-layered. The metal wire forming the W windings is made, for example, of copper or, preferably, of the lighter metal aluminum, and has a wire diameter of, for example, 60 m, 70 m, 80 m, 90 m, 100 m, 150 m, 200 m, up to 700 m and a circular or rectangular cross-section. The length of the coil 6 preferably corresponds to that of the core 7, so that the ends of the coil preferably correspond to the ends of the core. The corresponding ohmic resistance is determined from the number of turns W that are quadrature into the inductance L of the coil, as well as from the length and cross-section of the metal wire forming the coil. When the alternating magnetic field passes through the magnetic field capture area A 0 of the energy receiving section, it enters the coil and thus passes through the coil, so that the coil generates the charging current. Due to the drawn charging current in the specified area, the coil generates a counter-field within the coil through self-induction, which weakens the external field permeating the coil. The difference between the external field and the counter-field results in the useful field driving the charging current. The strength of the counter-field is proportional to the product of the charging current strength and the number of turns, i.e., I GL *W. Therefore, it is desirable to keep the number of turns low. However, this leads to the opposite effect that the useful field induces a lower voltage in the coil (EMF). The induced voltage, or the EMF, corresponds to the frequency-dependent multiplied by the number of turns W (EMF = - Against this background, when minimizing the implant, the number of turns W of the coil for one of the frequencies of the alternating magnetic field specified above is selected such that the voltage induced in the coil by the intended useful field is sufficiently high for charging the energy storage device, but at the same time is as low as possible, e.g. due to the opposing field, and the charging current lies in the specified range between 20mA and 2A. If this cannot be achieved for a certain limit frequency because the voltage induced by the useful field is too low for charging the energy storage device, the strength of either the external magnetic field (B field) or the magnetic field capture area A 0 can be increased by constructing an air coil or core according to a) and/or a field collector according to b)/c). High field strengths over large ranges of the external alternating magnetic field can be generated, for example, with a charging device as described in EP 4035728 A1. Using a compensation capacitor, the alternating current resistance of the coil in resonance or partial resonance operation can be compensated so that the charging current lies in the specified range between 20 mA and 2 A. The compensation capacitor is very particularly preferably selected in terms of its capacitance so that the resonant circuit comprising the coil and compensation capacitor is not in resonance, but rather the frequency of the external alternating magnetic field lies up to 10% above or below the resonant frequency of the resonant circuit. The energy storage device preferably has a maximum charge content of 200 As to 400 As (Coulomb) to ensure long-term power supply to the implant. Because the energy receiving section is configured to generate the charging current in the range of 20 mA to 2 A, the implant can charge the energy store within a charging time of one hour. The gain n of the magnetic flux density within the core changes depending on the sum of the field collector(s) and the core in the direction of the coil axis. Preferably, the field collector(s) according to b) and/or c) is/are part of the core, in particular monolithic with the core, formed from the same material. Alternatively, the field collector(s) can be a separate element from the core. The implant is preferably constructed such that the core according to a) or b) or c) is a magnetically conductive solid shaft or a magnetically conductive hollow shaft. For example, the core is the magnetically conductive solid shaft and the energy store is located next to the solid shaft in the direction of the coil axis and inside or outside the coil. Alternatively, the coil is wound onto the solid shaft, and the energy storage device is located radially around the coil axis. For example, the energy storage device can completely encircle the coil or, for example, occupy an angular range of 180° or 270°. The remaining free space, which extends radially and parallel to the coil axis, can be used for other elements of the implant, such as electronic components. For example, the core is the magnetically conductive hollow shaft onto which the coil is wound, and the magnetically non-conductive energy storage device is located within the hollow shaft. Alternatively, the magnetically conductive energy storage device is located in the direction of the coil axis next to the hollow shaft and inside or outside the coil. For example, the core is a magnetically conductive housing of the energy storage device onto which the coil is wound. The energy storage device can have a magnetically non-conductive housing and still serve as a carrier body for the coil, whereby the coil forms the aforementioned air-core coil. Particularly preferably, the core and/or the field collector(s) according to b) and/or c) is/are formed from a material with a high (material-specific) relative magnetic permeability and/or the highest possible (material-specific) saturation flux density. Examples of the material are ferrites, in particular soft magnetic ferrites, or amorphous metals, such as SiFe, which is also available under the brand name ARNON, or mu-metals, such as NiFe alloys. The core and/or the field collector(s) is/are, for example, a solid material or a layered structure comprising a plurality of layers. The core can also, for example, be formed partially from a solid material and partially from a layered structure. The layered structure is preferably formed from a plurality of thin layers, such as thin foils or thin sheets, between which electrically insulating layers are arranged. Electrically insulating layers can bond the thin layers together. If the core has the layered structure, the individual layers have a thickness of, for example, 0.015 mm, ... , 0.025 mm, ... , 0.035 mm, ... , 0.050 mm. The electrically insulating layers can have the same thickness or be thinner. In particular, it is preferred that the aforementioned elements (core and/or field collectors) be formed from a solid material if the material is the insulator, and that the aforementioned elements (core and/or field collectors) have the layered structure if the material is poorly but to a certain extent electrically conductive. Preferably, the implant is constructed in such a way that, in order to recharge the energy storage device, the alternating magnetic field with a flux density B 0 is to be generated as intended in the region of the implanted implant, whereby a corresponding charging voltage is induced in the coil, which leads to a charging (alternating) current emitted by the coil and fed directly or indirectly to the energy storage device, the core and/or the field collector(s) is/are formed from the material that has the high saturation flux density, and a geometry of the core and/or the field collector(s) is/are selected such that a core flux density B K , which results in the core of the coil from the multiplied flux density (B0) less a counter field generated by the charging (alternating) current, lies in the range, in particular or the (material-specific) saturation flux density. The magnetic flux density B 0 can have the values already mentioned, in particular in the range from 20 T to 20 mT. This magnetic flux density B 0 leads to a relatively strong magnetic flux of the alternating magnetic field within the core, because the field collector(s) (and the core) focus the field accordingly. According to the invention, the material is preferably selected so that the magnetic flux surrounding the opposing field weakened field prevailing in the core is close to the saturation flux density or in the stated range. This design ensures optimal utilization of the externally generated alternating magnetic field with regard to the size of the core/field collector(s). The charging current is supplied from the coil to the energy storage device, preferably via charging electronics that has at least the rectifier and at least the smoothing capacitor. The saturation flux density mentioned in various places above refers to the flux density range specific to the material, in which the corresponding magnetization characteristic (BH characteristic) has a kink region or transition region, below which the magnetization characteristic is essentially linear and above which the magnetization characteristic has a lower gradient (namely 0). The saturation flux density preferably refers to the flux density at which - upon further increasing the field strength H of the acting alternating magnetic field - the polarization of the material no longer increases. As already mentioned above, the alignment of the implant when charging the energy storage device should preferably be realized such that the external electromagnetic alternating field or the corresponding field vector (B-vector) points preferably in the direction of the coil axis and permeates the coil. This leads to the best possible induction and charging current pulses. The electronics of the implant preferably also have a communication unit via which it can communicate (send and/or receive) with the outside world (outside the body of the living being), in particular for (i) transmitting information for automatically correcting the deviation between the spatial alignment of the vector of the internal magnetic alternating field of the charging coil of the charger and the coil axis of the implant, and (ii) related signals, such as the start signal. Furthermore, the communication unit can preferably communicate with the outside world to transmit setting data, setting commands, analysis data, and/or information data relating to the charge state of the energy storage device. A data memory, for example, together with the aforementioned computing circuit, is preferably provided for storing the data between communications. According to (IV), the electronics are configured according to the invention to provide information for spatially adapting an alignment of the alternating magnetic field to the coil axis, whereby the implant can be implanted in any spatial orientation. For example, the electronics connected to the electrode section are configured to generate the information for the preferably automatic—preferably parallel—alignment of the coil axis, i.e., the field vector of the charger to the coil axis of the implant. In particular, according to claim 1, the electronics according to (IV) are configured to generate the information for automatically correcting the deviation between the spatial orientation of the vector of the alternating magnetic field generated by the charger and the coil axis of the implant, and to send it preferably via the communication unit to the charger, thereby enabling the implant to be implanted as desired. The alternating magnetic field is generated, for example, by a charging coil of the charger, within which the patient's body is located during charging. According to the invention, according to (IV), the electronics are configured to (i) send a start signal to start adjusting the orientation of the alternating magnetic field to the charger via the communication unit or to receive it from the charger via the communication unit, wherein the charger then changes the orientation of the alternating magnetic field according to a movement function, and (ii) subsequently outputting time information indicating when the charging current was suitable for recharging, for example to the charger, via the communication unit as the information for correction. The electronics can preferably generate the information by measuring or processing, wherein the information includes, for example, values about amplitudes and/or gradients of induced voltage and/or charging current strength. The generated information thus forms the basis for the implant to be implanted in the body of the living being in/at any position, i.e. location and spatial orientation. In particular, the electronics are preferably configured to detect the gradient and/or the amplitude of the induced charging voltage and/or the charging current driven by the induced charging voltage, and to generate the time information based thereon. The electronics evaluate, in particular, whether the charging current was suitable for recharging, in particular at its maximum, for example, based on the gradient and/or the amplitude of the charging current, preferably taking into account the charge state of the accumulator. The communication unit sends the time information to the outside world, whereby a higher-level unit receiving the time information, such as the charger (preferably according to EP 4035728 A1), can use the time information to deduce any position and orientation of the implant. With knowledge of the position and orientation of the implant, the higher-level unit, such as the charger, can align the B-field vector of the alternating magnetic field accordingly to optimize charging. It should be emphasized here that the initial orientation of the B-field vector can take any direction in space, because subsequent adaptation to the position and orientation of the implant is always possible. This also means that when the implant is implanted, the resulting position and orientation of the implant is not taken into account. must be given. The same applies to the alternative according to patent claim 6. The movement function according to which the charger changes the orientation of the alternating magnetic field, e.g., the B-field vector, can be arbitrary and does not require any special initial orientation of the field. All that is required is that the movement function is a function dependent on time (f(t)), from which the charger can deduce, after completing the movement function, at what point in time the alternating magnetic field had which orientation. If the charger receives the time information from the implant according to the invention after completing the movement function, it can use the movement function to determine the appropriate orientation from the time information. The charger can perform the aforementioned orientation of the alternating field according to the following options: - The charger can rotate and/or linearly displace a body support (e.g., chair or couch) on which the body is located, preferably around three orthogonal axes; and/or - The charger can rotate a charging coil that generates the alternating magnetic field, preferably around two or three orthogonal axes and/or linearly displace it; and/or - The charger can align the alternating magnetic field, which is preferably generated by a plurality of charging coils, by changing the operating parameters of the charging coils and superimposing individual alternating magnetic fields of the individual charging coils to form the alternating magnetic field with a specific orientation. Particularly preferably, (V) the electronics are configured to (i) detect completion of the spatial adjustment of the orientation of the alternating magnetic field or to receive notification from the charger via the communication unit is signaled to output the time information for correction to the charger, which then assumes the final position for charging. Preferably, the time information indicates at least a point in time or a time range at which/in which the charging current for recharging was maximum. The time information is specified, for example, in a time unit (seconds, hundredths of a second, or milliseconds). In general, in addition to the time information, the implant can also output associated current intensity and/or charge information to the charger or transmit it via the communication unit. The point in time is, in particular, a point in time at which the charging current reached a maximum. The time range, on the other hand, is a period of time in which the charging current passed through a maximum. In particular, the time range is defined by including the time of the maximum charging current and the times before and after it, at which the charging current was a maximum of x% lower, where x% = 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%. Particularly preferably, the time information indicates, in the form of times or time ranges, at which/in which the charging current was maximum, wherein the electronics are configured to (i) qualify the times or time ranges as to whether the respective maximum charging current represents a global or local maximum, and (ii) output at least the time or time range corresponding to the global maximum, for example to the charger, as the information for correction. As already mentioned, the electronics evaluate whether the charging current was suitable or maximum based on the gradient and/or amplitude of the charging current, preferably taking into account the charge state of the battery. Particularly preferably, the implant transmits time points/time ranges of various maxima, in particular all maxima, to the Charger. The charger can then decide which orientation of the alternating magnetic field to set for recharging. The implant according to the invention is preferably designed such that the electronics determine the strength of the charging current at regular or irregular intervals and, based on this, determines the time information and stores it for output. As already mentioned, the implant can additionally store the associated current and/or charge information for output. This additional current and/or charge information is particularly advantageous if the implant transmits the time information according to local and global maximums. After receiving the time information, including the current/charge information, the charger can decide whether to align the alternating magnetic field according to the local or global maximum for recharging. Preferably, the electronics do not store the charging current intensities over the entire period from the start signal for the adjustment until the completion of the adjustment, but only their maximum values for later output with the corresponding time information. Alternatively, and according to the invention according to claim 6, according to (IV), the electronics are configured to deliver information for automatically correcting a deviation between a spatial orientation of a vector of an internal magnetic alternating field of a charging coil of the charger and the coil axis of the implant, for example, to the charger, preferably via the communication unit, wherein the electronics has a memory in which at least one threshold value corresponding to a specific charging current intensity is stored, and the electronics are configured to compare the charging current with the threshold value, and, when the charging current reaches the threshold value, to supply at least this information for the automatic correction of the spatial alignment of the coil axis of the implant to the charger in a temporal context, preferably immediately and without delay. Temporal context means that when the charger receives the information for the automatic correction of the spatial alignment, it can derive the orientation of the B vector of the alternating magnetic field that led to the threshold value being reached from the time of receipt. Particularly preferably, the information for the automatic correction of the alignment is sent immediately and without delay, whereby this means that the sending is only delayed by the (hardware-related) processing speed of the electronics. When the charger receives the information, it can derive the spatial orientation of the B vector from the time of receipt, which is virtually identical to the time at which the threshold value is reached. Particularly preferably, a plurality of threshold values are stored in the memory, each corresponding to a different specific strength, e.g., of the charging current. When the charging current reaches one of the threshold values, e.g., during the rotation of the charger around one of the axes of a coordinate system, e.g., related to the charger, the electronics output at least this information for detecting and determining the current spatial orientation of the coil axis of the charger, preferably immediately and without delay, with a view to the corresponding correction. The output is again provided in particular via the communication unit. The information for automatically correcting the alignment is output in the temporal context, in particular immediately and without delay, preferably n times for reliability reasons, where n is preferably 1, 2, or 3. After this, after rotation around, for example, a coordinate axis, the output for the corresponding threshold The change in the value can only occur again when, for example, the charger switches to the next coordinate axis for rotation. If the charging current reaches one of the numerous threshold values and has previously exceeded a lower one, the charger can preferentially discard the information about the lower threshold value. For example, the charger travels two or three mutually orthogonal paths and stores the times and thus the positions at which the highest threshold values were reached. The charger is then able to use the times or positions to determine the position of the implant in the patient's body and align its axis optimally parallel. Preferably, (V) the electronics of the implant are configured to (i) detect the completion of the spatial adjustment of the orientation of the alternating magnetic field or to receive a signal from the charger, and (ii) subsequently, based on the instantaneous charging current, send a field change signal to the charger, which signals the charger to increase or decrease the frequency and/or amplitude of the alternating magnetic field, wherein the electronics subsequently signals to the charger what effects the changes in the frequency and/or amplitude of the alternating magnetic field entail. In this context, the implant preferably, according to both variants according to patent claim 1 or 6 and their preferred embodiments, goes into a fine adjustment mode in which it knows that the charger is no longer changing its spatial orientation, but rather the frequency and/or amplitude of the alternating magnetic field. In this fine-tuning mode, the implant, for example, sends charging current information at fixed intervals so that the charger can interpret the effects of changes in frequency and/or amplitude of the alternating magnetic field to compensate for the body-specific attenuation of the magnetic field and to achieve a fixed amplitude of the charging current. The implant according to the invention, in particular the preferred variants of the energy receiving section, is particularly preferably designed and dimensioned such that with parallel alignment of the B field vector and the coil axis and with a magnetic flux density B 0 of 0.02 mT to 1 mT of the external magnetic alternating field, an average magnetic flux of 5*10 -8 to 2.5*10 -6 Vs (Weber) is established in the core at the said maximum A 0 , wherein the magnetic flux refers to the unloaded case without an opposing field. ohmic resistance R of the coil significantly exceeds, as already mentioned, it is preferred that the electronics have an additional compensation capacitor, and the alternating magnetic field is generated at the frequency resulting from the values of the coil, the compensation capacitor, the ohmic resistance and the load, i.e. essentially the ohmic resistance R limits the size/strength of the charging current. Ultimately, the design of the implant is preferably optimized with regard to the achieved charging current for a predetermined implant size, which is determined by the volume of the housing, e.g. cylindrical housing, with a coil with W turns and a winding cross-section A and an external magnetic field B 0 . >> R) it is true, as a first approximation, that the charging current is proportional to the ratio of the magnetic flux through the coil to the inductance of the coil. Therefore, the sum of the dimensions of the field collectors and the length of the core in the direction of the coil axis with the diameter of the field collectors is an important measure of the level of the drawable charging current. These parameters influence both the magnetic flux in the core and the inductance of the coil. In the implant according to the invention, the design ratio is preferably implemented such that, through the selection of the electrical parameters, the charging current reaches its maximum or is up to 10% lower. In connection with the achieved charging current, it should be emphasized that the ohmic resistance R of the coil can be kept very low by using a small number of turns while maintaining a high field strength in the core. The lower ohmic resistance creates lower losses and thus results in significantly less heat development. Due to the intended arrangement of the implant in the human body, e.g. heart, brain, tissue, vessel or organ, this is a very important factor. The following can be derived from the explanations of the implant according to the invention and its preferred features: The described design of the implant, in particular of the energy receiving section, opens up the significant possibility of finding an optimum for the respective application of the implant, for example as a cardiac pacemaker, brain pacemaker, organ pacemaker or analysis unit, through the use of many variable parameters. This optimum can be found by maximizing the magnetic field resulting in the coil (useful field), minimizing the weight, losses, and in particular the number of turns W of the coil, and determining the volume of the implant, to a first approximation, by the dimensions of the magnetic components. Given a desired small size and weight and an autonomous operating time of the implant of, for example, one year and a charging time of, for example, less than 30 minutes, the described design of the implant, in particular of the energy receiving section, provides optimization in terms of volume and weight, to a first approximation, by using the largest possible external magnetic field limited by medicine (< 1 mT), and to a second approximation, by the losses or heating occurring during charging and the field concentration in the coil or core. The implant according to the invention, particularly in its embodiment as a battery-operated, autonomous cardiac pacemaker, is universally applicable and minimized in terms of volume and weight. This means it meets high requirements and overcomes technological limitations. For example, the design of the implant allows the following high requirements to be met: External alternating magnetic field (B- Charging capacity: 400 As; charging interval > 1 year, charging time < 1 or 0.5 hour, volume < 2 cm³, here maximum power loss < 60 mW. In general: the larger the external magnetic B-field, the shorter the charging time. The human body in interaction with the exposure time is determined by the compatibility (medically). In the borderline case, 400 As briefly (10 3 sec) lead to a charging current of I Gl = 0.4 A. The considerable opposing field resulting from this relatively large charging current, which is proportional to I Gl * W, remains due to the low number of turns of b 50 and the fact that the magnetic field capture area(s) is/are sufficiently large in relation to the small spatial size of the implant despite or even with low external magnetic Alternating field B 0 , can be controlled in such a way that the useful field (difference between the magnetic field concentrated in the core and the opposing field) can drive the charging current. In addition, with the small volume of the implant and the construction of the core according to a) and field collector(s) according to b)/c) with a core diameter of d k , iron or aluminum losses) due to the small number of turns and the weight of the implant are low. The fact that in the implant according to the invention the magnetic field concentrated in the core runs sufficiently homogeneously through the core and the number of turns W is low, the coil can preferably be single-layer, which is conducive to high efficiency and weight reduction. The stated requirements and/or the explained effects can be achieved even when the external alternating magnetic field is generated at high frequencies. The alternating current resistance, which is already low due to the small number of turns, can be further reduced by the compensation capacitor and the partial resonance or resonance operation to optimize the drawable current. The above statements apply equally to the following embodiment. A preferred embodiment is explained below with reference to the attached figures. Figure 1A shows a preferred embodiment of the implant according to the invention, the illustration being merely schematic; Figure 1B shows a schematic sectional view of an energy receiving section of the implant according to the invention; Figure 1C shows the core according to Figure 1B and a corresponding field profile of the alternating magnetic field generated to charge the implant with the design-defining area A 0 ; Figures 2A to 2C show further embodiments of the implant according to the invention; Figure 3 shows a schematic sectional view of an alternative energy receiving section of the implant according to the invention; and Figure 4 shows the implant 100 in any position in the body of a human, wherein only two rotation steps force the congruent spatial position with the axis of the coil of the charger as the starting position for optimal charging of the energy storage of the implant 100. Figure 1A schematically shows the structure of an implant 100 according to the invention. The implant 100 is preferably completely implanted in a human body, wherein due to the following explained Functions of the electronics 3, a resulting spatial orientation of the implant 100 can be arbitrary. In other words, the doctor can implant the implant without having to take the resulting orientation into account. The implant 100 is, for example, a cardiac pacemaker, a brain pacemaker, an organ pacemaker, or an analysis unit. The latter analysis unit is, for example, constructed in such a way that it determines parameters such as blood pressure and/or blood values continuously or at specific time intervals. The implant is particularly preferably a cardiac pacemaker or pacemaker network that is located in or on the human heart or is to be implanted in these positions. The implant 100 preferably has a housing 1 that accommodates all elements of the implant 100 and is preferably hermetically encapsulated. The housing 1 is made of titanium or glass, for example. Alternatively, the housing 1 can be made of a biocompatible plastic. An advantage of the plastic is that the housing 1 can be formed by overmolding/encapsulating the components accommodated therein with the plastic. The implant 100 has an electrode section with electrodes 2, which has a specific number of electrodes 2 depending on the purpose of the implant or the bodily function it is intended to monitor/stimulate. The electrodes 2 are intended to be connected to or lie against the body section, for example the heart or brain, that is to be monitored and/or stimulated. The electrodes 2 can, for example, have spiral-shaped sections at their ends that are twisted into the body section and thus anchored. One of the electrodes and/or the housing, if electrically conductive, can serve as a ground electrode. In general, the electronic pacemaker or pacemaker network according to the invention can be a pacemaker according to any NBG code. In general, the electrodes mentioned can be, for example, cable electrodes or electrode surfaces exposed on the outer surface. Also accommodated in the housing 1 are electronics 3 which are designed to monitor and/or stimulate a bodily function via the electrodes 2, and an energy storage unit with a plurality of, preferably two, energy storage units 4a, 4b which supply the electronics 3 with electrical energy for a long time, as well as charging electronics 9. The charging electronics 9 preferably contain a rectifier 9a and a capacitor 9b which rectify a charging (alternating) current I L emitted by the coil 6 and feed it as I LG to the energy storage units 4a, 4b, in that the rectifier 9a rectifies the charging (alternating) current I L emitted by the coil 6 and feeds it to the capacitor 9b, and the capacitor 9b then passes the current I LG on to the energy storage units 4a, 4b. The energy storage units, i.e. the one energy storage unit 4a and the preferred, further energy storage unit 4b, are preferably each rechargeable, electrochemical accumulators, for example lithium-ion accumulators, which supply the entire implant 100 with electrical energy for, for example, 0.5 to 1.5 years before they need to be recharged. The energy storage units 4a, 4b therefore serve to provide long-term power to the implant 100. The energy storage units 4a, 4b can be recharged contactlessly, using induction. For this purpose, the implant 100 has an energy receiving section 5. The energy storage unit 4a is located in a peripheral region (see Figure 1B or Figure 2A) or within a core 7 (see Figure 2B), which will be described below. For this reason, the energy storage unit 4a is shown schematically within the energy receiving section 5 in Figure 1A. Figure 1B shows a longitudinal section of the inventive energy receiving section 5 of the implant according to a first variant. This contains a coil 6 with, for example, 1000 turns (W = 1000). Particularly preferably, W is well below 1000 and amounts to W < 50, 40, 30, 20, 10. The coil 6 is wound on and around the aforementioned core 7, which extends along a coil axis SA. In this variant, the core 7 is a solid shaft. The coil axis SA also corresponds to a longitudinal axis of the implant 100 or the housing 1. At the respective ends of the coil 6 or the core 7, there is preferably a field collector 18a and preferably another field collector 18b, which are formed from sections of the solid shaft projecting beyond the coil ends in order to homogenize the field in the coil 6. The field collector 18a and/or the further field collector 18b are preferably dimensioned such that their dimensions transverse to the coil axis SA are identical to those of the core 7. In this respect, the field collector(s) 18a, 18b in this variant merely extend the core 7 beyond its ends located in the direction of the coil axis SA. The end of the core corresponds to the end of the coil 6 in the direction of the coil axis SA. A diameter of the core 7 (and the field collectors 18a, 18b) measured perpendicular to the coil axis SA is 1 mm to 3 mm (millimeters) in Figure 1B. Consequently, the coil 6 wound thereon also has a corresponding inner diameter of 1 mm to 3 mm. In this alternative, a length in the direction of the coil axis SA of the field collector(s) 18a, 18b is preferably at least 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% of the total length of the core 7 located within the coil 6. In Figure 1B, this length is specifically between 83% and 65%, particularly preferably 70%, of the total length of the core 7. The core 6 and both field collectors 18a, 18b preferably have a circular cross-section running perpendicular to the coil axis SA. Alternatively, the cross-section can also be rectangular, in particular square. From a view of Figures 1A and 1B together, it is understandable that one energy storage unit 4a of the energy storage device 4 can be arranged radially to the coil axis SA, at least in sections, around the core 7. Preferably, the energy storage unit 4a completely encompasses the core 7, as shown in Figure 2A. The energy storage device or the energy storage unit 4a according to Figure 2A has one, preferably single, housing that is adapted to the outer contour or outer surface of the coil 6. The core 7 and the coil 6 have a circular cross-section running perpendicular to the coil axis SA. Accordingly, the inner surface or the surface of the housing of the energy storage device 4a facing the coil 6 is annular in cross-section (transverse to the coil axis SA). In Figure 2A, the energy storage device 4a is accommodated in a single housing that completely surrounds the core 7. For example, the housing of the energy storage device 4 can be wound or bent around the core 7 or the coil 6 for this arrangement. Alternatively, the energy storage device 4a can be constructed from a plurality of energy storage units, each having a housing corresponding to a circular segment around the core 7. When assembled flush, the energy storage units then completely or partially surround the core 7. In comparison to Figure 1B, Figure 2A shows not only the energy receiving section 5, but the entire implant 100 in longitudinal section and a perspective view. This arrangement of the energy storage device or energy storage units 4a gives the entire implant a very compact structure. The preferred, additional energy storage unit 4b can be arranged in the direction of the coil axis SA next to the energy storage unit 4a on the coil 6 or next to the coil 6 on one of the field collectors 18a, 18b according to Figure 1B. A length l K of the core 7 with the field collectors 18a, 18b according to Figure 1B or 1C can be 15 mm to 40 mm, in particular 15 mm to 25 mm, wherein the dimensions of the field collector 18a and the further field collector 18b in the direction of the coil axis are preferably in the range 0 < l K mm, because at the outer end of the field collectors there is a risk that the useful field becomes negative. The invention is not limited to the dimensions mentioned. These are merely examples. The field collectors 18a, 18b can be separate elements from the core 7 or integral components of the core 7. Figure 1B shows both field collectors 18a, 18b monolithic with the core 7 made of a uniform magnetically conductive material. The material is, for example, a ferrite. The monolithic structure is particularly preferred in the case where the material is an insulator or at least a material with poor electrical conductivity, for example, a ferrite, because no or hardly any eddy currents occur. Generally, the core and/or the field collectors 18a, 18b are formed from a material with a high relative magnetic permeability r (particularly preferably in a range of 1000), with the highest possible saturation flux density (for example, 0.4 to 0.7 Tesla for ferrites; or 1 to 1.5 Tesla for the amorphous metals mentioned below, such as SiFe), and the lowest possible electrical conductivity, preferably an insulator. The arrangement of the field collector(s) 18a, 18b is only a preferred but essential reason why the energy storage units 4a, 4b of the implant 100 can be charged by induction even at frequencies from 200 kHz to 1.5 MHz with a small size. When the energy storage units 4a, 4b of the implant 100 need to be charged, a charging device (not shown) generates an alternating magnetic field with a magnetic flux density (B field) B 0 of approximately 0.1 mT to 1 mT (milli Tesla), which is homogeneous in a wide range including the implant 100. The field is particularly preferably aligned in the direction of the coil axis SA (B vector) and permeates the coil 6. The alternating magnetic field is, strictly speaking, an alternating electromagnetic field. The electrical component of this field is of secondary importance, which is why only the alternating magnetic field is referred to in this application. A pure alternating magnetic field is, however, also encompassed by the invention. The frequency f of the alternating magnetic field lies in the range specified above, for example, 500 kHz. Because the energy receiving section 5 has the explained core 7 with the field collectors 18a, 18b, the core 7 receives sufficient field from this for the coil 6 to generate a sufficiently high charging (alternating) current IL to charge the energy storage units 4a, 4b, which the charging electronics 9 rectifies into the rectified charging current IL . Figure 1C shows the magnetic properties of the core 7 with field collectors 18a and 18b. Figure 1C schematically shows the magnetic field capture areas A 0 . The magnetic field capture areas A 0 result from the dimensions of the field collectors 18a, 18b, and the core 7. The magnetic field capture areas A 0 shown are, with respect to the construction shown, the corresponding magnetic field capture areas at which the parallel field lines of the external magnetic alternating field begin to change their direction through the energy receiving section. The dimensions of the magnetic field capture areas A 0 are obtained using the nomenclature from Figure 1B in approximation for housing sizes of 1cm3 G 3 and r = 103 (r of the construction consisting of the core and field collectors, and mirror-symmetrical structure) from and exactly from A 0 SM /B 0 . From this it is clear that A 0 is a fundamental quantity for the design of the implant or pacemaker. The magnetic field capture surfaces A 0 are located along the coil axis SA at a certain distance from the respective field collector 18a, 18b and each run perpendicular to the coil axis SA. They are each significantly larger than the corresponding field collector 18a, 18b. The maximum A 0 is <= 2.5 * 10 -3 m 2 . Due to the design of the charger, the external alternating magnetic field (B 0 ) is almost homogeneous. The magnetic field lines that pass through the magnetic field capture surfaces A 0 enter via the respective field collector and the core 7 and pass through the longitudinal center LM of the coil 6, which lies in the direction of the coil axis SA. If the magnetic field capture surface A 0 is moved by the design in the direction of the respective field collector, its size decreases. If, on the other hand, it is moved virtually in the opposite direction, it remains constant and, depending on r, has a maximum of A 0 . If the charger reverses the polarity of the alternating magnetic field, the situation is identical, with the difference that the field lines passing through the magnetic field capture area enter the other field collector and core 7 and exit again at the opposite field collector. The magnetic field capture areas A 0 are, as mentioned, exactly determined from the maximum SM through the magnetic longitudinal center or a cross-sectional area of the coil at a specific location within the coil 6 and the averaged external flux density B 0 of the external electromagnetic alternating field across A 0 according to the relationship A 0 = In the case of the mirror-symmetrical design of the energy receiving section shown, this location is the longitudinal center SM of the coil. In the foregoing, an alternating magnetic field of < 1 mT and a frequency of 500 kHz was assumed to explain the charging of the energy storage device. The invention is not limited to this. The considerations prior to the description of the figures regarding the charging current I GL , the number of turns W, SM and the frequency of the alternating magnetic field, the ohmic resistance of the coil and an optional compensation capacitor apply equally to the embodiment. Due to the dimensions of the field collector 18a and the further field collector 18b, an increased core flux density B K is present within the core 7. The core flux density B K exceeds the magnetic flux density B 0 , for example, by up to 200 times (B K = 200B 0 ). If the magnetic flux density B 0 of the alternating magnetic field generated by the charger, which is present in the area of the implant, is 0.1 mT, the core flux density B K in the unloaded state is consequently approximately 20 mT. However, the aforementioned core flux density B K is reduced by the opposing field occurring within the coil 6, which originates from the charging (alternating) current I L. The charging current is 400 mA. The stated values allow the energy storage units 4a, 4b, which together preferably have a charge content of 400 As, to be charged in approximately 15 to 20 minutes. The dimensions of the core 7 or the field collectors 18a, 18b, the parameters of the coil 6, and the remaining elements are preferably selected such that the weight of the entire implant 100 is low and in the range of 4g (grams), preferably less than 3g. The charging current is supplied from the coil 6 to the energy storage unit or the energy storage units 4a, 4b, preferably via the charging electronics 9 shown. Particularly preferably, an amorphous metal, for example SiFe, can be used as an alternative material to ferrite for the core 7 and/or the field collectors 18a, 18b. Such a metal is available on the market, for example, under the brand name ARNON. The core 7 and/or the field collectors 18a, 18b can preferably have a layered structure with individual layers of the materials mentioned (e.g. ferrite or SiFe) and are then preferably no longer circular but square. In the variant according to Figure 2A, the electronics 3 and the charging electronics are arranged on a circuit board provided with a passage or a flexible circuit board. The circuit board is pushed onto the solid shaft as shown or bent around the solid shaft and ultimately contacted with the connections 41a of the energy storage device or the energy storage unit 4a. Figure 2B shows a further variant of the implant 100 according to the invention, which differs from that shown in Figure 2A in that the core 7a and field collectors 28a, 28b are designed as a continuous hollow shaft. Figure 2C shows the core 7a and the hollow shaft without a housing as well as the corresponding magnetic properties of the core 7a with field collectors 28a and 28b. The explanations for Figure 1C apply analogously to Figure 2C. Secondly, the energy storage device 4 or the energy storage unit 4a and the circuit board with the electronics 3 and the charging electronics are inserted into the hollow shaft. The electronics 3 are preferably wired 3-dimensionally and cast into the hollow shaft as a body. The hollow shaft 7a is preferably formed from the magnetically conductive material already mentioned with reference to Figures 1A, 1B, and 2A. The coil 6 is wound on an outer surface of the hollow shaft. Particularly preferably, two energy storage units are accommodated within the hollow shaft 7a, between which the electronics 3 are located and which are each located at the outer end within the hollow shaft 7a in order to homogenize and increase the magnetic flux in the coil 6 and to reduce the field density on the surface of the magnetically conductive hollow shaft 7a. Alternatively, the hollow shaft can merely form a carrier body for the coil 6, which is made of a magnetically non-conductive material. In this case, the coil 6 is an air coil. Figure 3 shows a longitudinal section of an alternative energy receiving section 5 of the implant 100 according to the invention, wherein the energy receiving section 5 shown differs from that of Figure 1B only in that differs in that field collectors 18a, 18b are provided/constructed which have a larger cross-sectional area than that of the core 7. The diameter D FK of the field collectors 18a, 18b is between 5 mm and 10 mm. The core 7 shown in Figure 3 and preferably the field collectors 18a, 18b can also be designed as a hollow shaft. All other elements of the energy receiving section 5 from Figure 3 are identical to those from Figures 1A and 1B, which is why reference is made to the explanations there. The energy receiving section 5 can also be inserted into the housing 1 shown in Figures 2A and 2B with all other components. In particular, the arrangement of the energy storage devices 4 or energy storage units 4a can be identical to Figures 2A and 2B. The electronics 3, 9 can be located on one of the field collectors 8a, 8b, accommodated in a recess formed therein, and/or arranged in the core 7 as shown in Figure 3B. The magnetic field capture area A 0 equally has the aforementioned size A 0 <=2.5*10 -3 m 2 . The following statements apply to all variants of the implant shown in Figures 1 to 3. The electronics 3 are preferably configured to supply information for the spatial adaptation/correction of the vector (B vector) of the alternating magnetic field of the charging coil of the charger to the coil axis to the charger, whereby the implant 100 can be implanted in any spatial orientation. For example, the electronics 3 connected to the electrode section 2 is configured to generate the information for the preferably automatic—preferably parallel—alignment of the coil axis of the charger to the coil axis of the implant. The information is, in particular, time information in a time unit, such as seconds. According to the invention, the electronics (3) are configured to (i) send a start signal to initiate the adjustment of the orientation of the alternating magnetic field to the charger via a communication unit (not shown) or to receive it from the charger via the communication unit, wherein the charger then changes the orientation of the alternating magnetic field according to a movement function, and (ii) subsequently output the time information indicating when the charging current was suitable for recharging to the charger as the information for aligning the coil axis of the charger via the communication unit. The communication unit sends the time information to the outside world, whereby a higher-level unit receiving the time information, such as the charger (preferably according to EP 4035728 A1), can deduce any desired position and orientation of the implant from the time information. With knowledge of the position and orientation of the implant, the higher-level unit, such as the charger, can align the B-field vector of the alternating magnetic field accordingly to optimize charging. It should be emphasized here that the initial orientation of the B-field vector can take any direction in space, because subsequent adjustment to the position and orientation of the implant is always possible. This also means that when implanting the implant, no attention needs to be paid to the resulting position and orientation of the implant. The motion function according to which the charger changes the orientation of the alternating magnetic field, e.g. the B-field vector, can be arbitrary and does not require any special initial orientation of the field. All that is required is that the motion function is a function dependent on time (f(t)), from which the charger can deduce, after running through the motion function, at what point in time the magnetic alternating field which orientation had when the charger was synchronized in time with the implant. If the charger receives the time information from the implant according to the invention after completing the movement function, it can determine the corresponding orientation from the movement function and the time information. The charger can carry out the previously mentioned orientation of the alternating field according to the following options: - The charger can rotate a body support (e.g. chair or lounger) on which the body is located, preferably about two orthogonal axes and/or linearly displace it; and/or - The charger can rotate a charging coil that generates the magnetic alternating field, preferably about two orthogonal axes and/or linearly displace it; and/or - The charger can align the magnetic alternating field, which is preferably generated by a plurality of charging coils, by changing the operating parameters of the charging coils and superimposing individual magnetic alternating fields of the individual charging coils to form the magnetic alternating field with a specific orientation. Particularly preferably, (V) the electronics are configured to (i) detect completion of the spatial adjustment of the orientation of the alternating magnetic field or to receive a signal from the charger via the communication unit, and (ii) subsequently output the time information. The time information preferably indicates at least a point in time or a time range at which/in which the charging current for recharging was maximum. The point in time is, in particular, a point in time at which the charging current reached a maximum. The time range, on the other hand, is a period of time in which the charging current passed through a maximum. In particular, the time range is defined by including the time of the maximum charging current and times before and after that at which the charging current was a maximum of x% below the maximum, where x%=1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%. Particularly preferably, the time information indicates in the form of times or time ranges at which/in which the charging current was maximum, wherein the electronics are configured to (i) qualify the times or time ranges as to whether the respective maximum charging current represents a global or local maximum, and (ii) output at least the time or time range corresponding to the global maximum, for example to the charger, as the information for adapting the alternating magnetic field. Particularly preferably, the implant transmits 100 times/time ranges of various maxima, in particular all maxima, to the charger. The charger can then decide which orientation of the alternating magnetic field to set for recharging. The implant 100 according to the invention is preferably designed such that the electronics 3 determines the strength of the charging current at regular or irregular intervals and, based on this, determines the time information and stores it for output. The electronics preferably do not store the strengths of the charging current over the entire period from the start signal for the adjustment until completion of the adjustment, but only their maximums for later output with the corresponding time information. Figure 4 serves to explain the corresponding correction method and shows the implant 100 in any position in the body of a person or patient. The charger is constructed in particular according to EP 4035728 A1, wherein the structure of the charger is included here and the axes of rotation of the charging coil mentioned below refer to the axes of rotation shown in EP 4035728 A1. The spatial alignment is achieved in particular by rotational movements of the charging coil, whereby the congruent spatial position with the axis of the charging device coil is enforced by preferably only two rotation steps as the starting position for optimal charging of the energy storage device/accumulator of the implant 100. These rotational movements/steps are explained below: The patient lies with the implant 100 inside the charging device coil, e.g., in the direction of its coil axis (z-axis). In the first step, the charging device coil is rotated - starting from the zero position shown - about an axis orthogonal to the coil axis (rotation axis 1/Y-axis) by, for example, +/-70° or, if the charging coil has sufficient spatial dimensions, by a maximum of 180°. The coil axis of the charger passes over a local (in special cases global) maximum at angle alpha, determined by a maximum current amplitude occurring in the implant, with the implant outputting the corresponding time information. In the next step, the axis (rotation axis 1 / Y axis) of the charging coil is rotated back to angle alpha and around the second axis orthogonal to the coil axis (rotation axis 2). A second maximum is passed over at angle gamma, again determined using the maximum current amplitude of the implant coil, with the implant again outputting the corresponding time information. The maximum found at angle gamma always forms the global maximum and is also the optimal alignment of the charger, where the direction of the axis of the implant coil and that of the charger coil coincide. If, in a special case, no current maximum was detected in the first step, then the axis of the implant's coil is in the direction of the rotation axis 1/Y-axis (simplest case), which is why the coil axis must be moved in the direction of the rotation axis 1/Y-axis, and the maximum found there represents a global maximum. The charger detects the fact that no maximum was detected. The device preferably assumes that it receives no time information from the implant during a certain period of time and rotates its axis by 90°. This configuration allows a largely optimal charging current to be achieved for any position of the implant in the body. The statements preceding the description of the figures apply to the embodiment and the explained embodiments and modifications accordingly, and vice versa.