JP2000505681A - 組織を通して給電するための電磁コイル形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改善された経皮的電力伝達効率を有するシステムは、接着テープまたは他の適当な支持材料により患者の本体上の皮膚層（２４）の外側表面に当接される送信コイル（２０）と、患者の体内に埋め込まれた受信コイル（２２）とを含む。送信コイルおよび受信コイルは他の位置のコアの横断面よりも少し広い磁極面（２６ａ、２６ｂ、４０ａ、４０ｂ）を有するコア（２８、４２）を含む。さらに、受信コイル（４２）のコアは送信コイルによって発生される磁束線（５４）が送信コアの磁極面と受信コアの磁極面が等間隔に配置されている場合よりも、より高い密度で受信コイルの磁極面（４０ａ、４０ｂ）を貫通するように、送信コイル（２８）のコアよりも少し短くなっている。送信コア（２８）はこの送信コア（２８）の主要部分がほぼ平行に配置され、送信コア（２８）が当接されている皮膚層（２４）の表面に密接するように、磁極面の各々に隣接する角度の付いた部分を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 組織を通して給電するための電磁コイル形状 発明の分野 本発明は一般的にはインターフェースを通して電磁的に送電するための装置に 係り、より詳細には、患者の体内に埋め込まれた医療装置に経皮的に電力を送る のに使用される送受信コイルに関する。 発明の背景 体内埋め込み医療装置、例えばペースメーカー、人工心臓および神経刺激装置 の使用は、医療技術の発展と共に次第に普及している。この種の装置は、再充電 可能に埋め込まれたバッテリーまたは外部電源から供給される電流によって通常 付勢される。患者の体から経皮的に延びるリード線を通して、埋め込まれた医療 装置に外部電源を直接接続することは可能であるが、感染およびその他の合併症 の恐れがあるので、皮膚にリード線を貫通させることなく、埋め込まれた装置に 給電することが望ましい。使用できる１つの方法は、外部送信機から高周波（Ｒ Ｆ）エネルギーを伝達することにより、埋め込まれた装置に給電する方法がある 。送信機によって発生される高周波信号は皮膚を通して高周波受信機に伝えられ 、この高周波信号は埋め込まれた装置の電源に送られる。一般に、受信された高 周波信号は直流（ＤＣ）信号に変換しなければならず、この信号は埋め込まれた 装置を付勢するのに使用される。しかしながらかかるシステムのエネルギー伝達 効率はギャップが大きいことにより、比較的悪い。経皮的な給電を行うための別 の方法は、電磁的な送信コイルを使用するものであり、この送信コイルは比較的 低周波（例えば６０Ｈｚ）の交流（ＡＣ）信号で付勢され、埋め込まれた電磁受 信 コイル内に対応する電流を誘導する磁界を発生するようになっている。例えば、 本願出願人に譲渡され、許可通知がなされ、米国特許第5,571,152号として発行 された米国特許出願第08/451,831号および１９９６年８月２９日に出願された米 国特許出願第08/705,334号に提案されている。これら米国特許出願に示された、 中心部の周りに複数の導線の巻回部が巻かれたＣ字形状のコアの構造は、比較的 良好な電力伝達を配慮したものであるが、これら先の出願に開示されているもの よりも、より効率的、かつ比較的コンパクトな送受信コイルを開発することが明 らかに好ましい。 これら先の出願に提案されたコイルに使用されるＣ字形コアには２つの問題が ある。第１に、送信コアは皮膚表面から外側に過度に長く延びる傾向があり、こ れにより送信コイルを適当な配置、例えば患者の胸の位置に取り付け、装着する ことがより困難となる。Ｃ字形状のコアの質量および形状により、コアは皮膚の 表面から外側に延びる。電力を内部の受信コイルに伝達する間は、コアを他の適 当な縛り付け材料としての接着テープにより所定位置に固定できるようにしなけ ればならない。しかしながら、Ｃ字形コイルは効率的に経皮的な電力伝達をする のに必要なように、皮膚表面に対し、コアの磁極面を維持することが困難になる ほど外側にかなり長く延長する。さらに受信コイルも比較的コンパクトにしなけ ればならず、また患者の体の真皮層に隣接して、この受信コイルを位置させるの に必要な内部容積を最小にするような低い形状にしなければならない。第２に、 患者の皮膚に送信コイルを装着する際に、埋め込まれた受信コイルの正確な位置 を決定することは不可能であるので、送受信コイルはそれらの磁極面の間の少な くともある程度の不整合状態を許容できることが重要である。さらに、必要な距 離にわたって経皮的な電力伝達が行われるように、送受信コイルのコアの構造お よびサイズを最適にすることが好ましい。従来のほとんどのトランスはそれぞれ の磁極面の間の比較的狭いギャップを通して結合されるようになっているが、経 皮的な電力伝達に使用される送信コイルのコアの磁極面と受信コイルのコアの磁 極面との間のギャップは数センチメートルとなり得る。 発明の概要 本発明によれば、第２部分により第１磁極面と第２磁極面とが結合された、透 磁性材料のコアを含む、経皮的に電力を伝達するための電磁コイル構造体が提供 される。この中間部分の横断面の寸法は、第１および第２磁極面よりも小さく、 経皮的な磁束を伝えるための磁極面の面積を広くしている。中間部分の周りには 電気導線の複数の巻回部が巻かれている。この電気導線は、経皮的磁束の外部電 源により電磁的に励起される受信機としてコイルを使用する場合、誘導電流を搬 送する。これとは異なり、コイルを経皮的磁束の送信機として使用する場合、電 気導線の巻回部は電気導線を接続する電源により供給される可変電流を搬送する 。 一実施形態では、中間部分は第１磁極面および第２磁極面にそれぞれ結合され た第１部分および第２部分を含む。第１部分は電気導線の複数の巻回部の一部を 含む第１巻線を有し、第２部分は電気導線の複数の巻回部の別の部分を含む第２ 巻線を有する。ある構造では、第１部分は第２部分に直接接続され、コアはほぼ Ｖ字形となっている。別の構造では、中間部分はコアがほぼＵ字形となるように 第１部分と第２部分との間に延びる第３部分を含む。これら第１および第２部分 は、第１および第２部分が第１および第２磁極面の片側にまで延びることができ 、よってコアが第１および第２磁極面に対して低い形状となることができるよう に、第１および第２磁極面に隣接する、角度の付いた部分を含む。 別の実施形態では、中間部分は細長く平らにされた中心部分を含み、この中心 部分は第１および第２磁極面にほぼ平行な方向に延びる。中心部分の周りには電 気導線の複数の巻回部が巻かれている。 コアが透磁性材料の複数の層を含み、これら透磁性材料の隣接する層が誘電材 料の層によって分離され、渦電流に起因するコア内の損失を最小にすることも好 ましい。コアが透磁性材料から形成された粒子または棒材のような複数の離散素 子を含み、これら離散素子が誘電材料によって接合された場合にも同様な結果が 得られる。 本発明の別の特徴は、電力を経皮的に伝達するための送信コイルおよび受信コ イルを含むシステムにある。送信機の第１および第２磁極面の横断面の寸法は、 受信機の第１および第２磁極面の横断面の寸法と少し異なる。送信コアは受信コ アよりも長く、送信コアの第１および第２磁極面の面積は受信コアの第１および 第２磁極面の面積よりも少し広いことが好ましい。 図面の簡単な説明 添付図面を参照し、次の詳細な説明を読み、発明をより良好に理解するにつれ 、本発明の上記特徴および付随する利点の多くについて、より容易に理解できよ う。 図１は、本発明に係わる経皮的に電力結合するための送信コイルおよび受信コ イルの第１実施形態の側面図である。 図２は、受信コイルと外観がほぼ同様な送信コイルの第１実施形態の平面図で ある。 図３は、患者の体内に設けられた受信コイル（図示せず）へ経皮的に電力結合 するよう、患者の胴体に配置された送信コイルの第１実施形態を示す、医療装置 が既に埋め込まれた患者の側面図である。 図４は、組織の層の両側に配置された、図１の送信コイルおよび受信コイルの 第２実施形態の側面図である。 図５は、送信コイルまたは受信コイルの第３実施形態の等角図である。 図６は、送信コイルまたは受信コイルの第４実施形態の等角図である。 図７は、送信コイルまたは受信コイルの第５実施形態の等角図である。 図８は、透磁性材料と誘電材料とが交互に配置された複数の長手方向に延びる スタック層を含む、送信コイルまたは受信コイルのコアを通る横断面の一部切り 欠き図である。 図９は、透磁性材料と誘電材料とが交互に配置された複数の同心状の層を含む スタック層を含む、送信コイルまたは受信コイルのコアを通る横断面の一部切り 欠き図である。 図１０は、誘電材料のマトリックス内に装入された透磁性材料から成る複数の 棒材を含む、送信コイルまたは受信コイルのコアを通る横断面の一部切り欠き図 である。 図１１は、誘電材料のマトリックス内に装入された透磁性材料から成る複数の 粒子を含む、送信コイルまたは受信コイルのコアを通る横断面の一部切り欠き図 である。 図１２は、透磁性材料のシートと誘電材料のシートとが螺旋状に巻かれた、送 信コイルまたは受信コイルのコアを通る横断面の一部切り欠き図である。 好ましい実施形態の説明 フォトダイナミック治療剤（ＰＤＴ）を投与するよう、プローブを付勢するた めの経皮的電力伝達のためにこれまで開発された送受信コイルは、Ｃ字形状のコ アを含んでおり、このコアの周りに電気導線の螺旋コイルが巻かれていた。この システムにおける送信コイルは６０Ｈｚの交流を発生する外部電源に結合される ようになっており、送信機のコイルの巻線に電流が流れると、埋め込み可能なＰ ＤＴプローブ内の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）に結合された同様な形状の受 信コイルに数センチメートルの距離だけ離れた状態で電力が伝えられる。図１は 、介在する皮膚層２４を通して経皮的に電力を送るよう、受信コイル２２に送信 コイル２０が電磁結合する本発明の第１実施形態を示す。本発明のこの実施形態 で は、コア２８のコア面２６ａおよび２６ｂは、コアの他の部分の横断面積よりも かなり広い表面積を有する。コア面２６Ａおよび２６Ｂの外側の近くでコア２８ の端部がフレア状になっていることからこのような広い表面積が得られている。 図２は、コア２８の他の部分と比較したコア面２６ａおよび２６ｂの相対的サ イズを示す。 コア２８はコア面２６ａおよび２６ｂが配置されたコアの２つの部分を接続す る中間部分３０を含む。送信コイル２０によって生じる磁束密度は中間部分３０ の周りに巻かれている電気導線３４の巻回数に直接比例するので、送信巻線３２ は好ましくは螺旋状の巻線の２つ以上の層状に設けられた電気導線３４の複数の 巻回部を含む。送信巻線３２から交流電源３８にリード線３６が延びており、交 流電源３８は交流ラインに接続しやすくなっている。交流電源３８は外部電池箱 および直交変換器（いずれも図示せず）を含むことができるようにすることも可 能である。また、リード線３６を通して供給される電流は正弦波形、パルス波形 または他の時間と共に変化する波形を有していてもよい。 さらに、好ましい実施形態では、送信コイル２０に供給される電流の周波数は ５００Ｈｚよりも低いことが好ましい。この理由は、かかる周波数では送信コイ ルと受信コイルとの間の代表的な間隔で、送信コイル２０と受信コイル２２との 間の電磁結合がより効率的となることが判っているからである。比較的低い周波 数の電流を使用する別の利点としては、送信コイルの周りに高周波シールドを設 けることが不要となることが挙げられる。 受信コイル２２は送信コイル２０にほぼ類似しているが、受信コイルのほうが 比較的よりコンパクトであり、長さが短くなっている点が異なる。受信コイル２ ２のコア４２の両端にある磁極面４０ａおよび４０ｂも、コアの他の部分よりも 面積が比較的広く、これら磁極面に近いコア４２の端部をフレア状に広げること により形成されている。磁極面４０ａおよび４０ｂが配置されているコア４２の 部分には中間部分４４が結合している。中間部分４４の周りには、好ましくは２ つ以上の層になっている、電気導線４８の複数の巻回部を含む受信巻線４６が巻 かれている。この電気導線４８はリード線５０を通してターミナル５２に接続さ れ、ターミナル５２は患者の体内に埋め込まれている医療装置（図示せず）に受 信機のコイルを結合するようになっており、こうして受信巻線４６内で流れるよ うに誘導される電流を使って医療装置を付勢することができる。 コア内で渦電流が循環することに起因して生じる損失を防止するのに使用され る種々の構造に関連し、以下、コア２８および４２のより細部について説明する 。好ましくはコア２８および４２は、比較的透磁率の高い材料、例えば電磁コア に一般に使用されるμ金属または他の合金を使用して製造することが好ましい。 所定の厚みの皮膚層２４に対し、受信コイルの対応する磁極面４０ａおよび４０ ｂの通過する方向に、磁極面２６ａと２６ｂとの間で磁束線５４が通過するよう に、コア４２の長さをコア２８の長さよりも十分短くすることにより、送信コイ ル２０と受信コイル２２との間を経皮的に電力結合する性能が高められることが 判った。受信コイルと送信コイルとの間の電力伝達を最適にするにはコア面２６ ａと２７ｂとの間の間隔を皮膚層２４の厚みよりもかなり広くすべきである。こ れまではコア２２の長さをコア４２の長さに等しくし、送信コイルの磁極面の中 心の間の距離を送信コイルの磁極面の中心の間の距離に等しくすべきだと考えら れていた。しかしながら、受信コイルの磁極面の中心の間の距離を送信コイルの 磁極面の間の距離よりも短くすることにより、受信コイルの磁極面を通過する磁 束が増加し、よって経皮的な電力伝達方法の効率が高まることが判った。 次に図３を参照する。ここには、送信コイル２０に対向するように患者の体内 に埋め込まれた受信機（図示せず）に経皮的に電力を伝達するよう、患者の胴体 ６２に送信コイル２０をどのように当接させるかを示すように、患者６０が略図 で示されている。患者６０が移動する間、送信コイル２０を使用するようになっ ている場合、患者が着用するベルトに外部電源（本図には示されず）を取り付け 、充電バッテリーを電源に設けることができる。さらに、受信コイルに結合され た内部の埋め込まれた医療装置を付勢するのに必要な、経皮的な電力伝達を容易 にするのに、患者の胴体６２に接着剤で送信コイル２０を固定できる。送信コイ ル２０は比較的低い形状となっているので、このコイルを緩い衣服でカバーし、 患者６０がこのコイルを使用していることが他人にはわからないようにすること ができる。患者は埋め込まれた医療装置が目的とする治療場の効果を与える間、 通常の活動を行える自由を享受できる。 図４は、送信コイル７０の第２実施形態を示す。送信コイル７０は各端部に配 置された磁極面７２ａおよび７２ｂを有するコア７４を含む。それぞれの磁極面 の上にコア７４が直立して延びており、このコアは送信巻線７８ａおよび７８ｂ が配置された２つの部分を接続するコアの直立する部分に対してほぼ横方向の中 間部分７６を含む。これら送信巻線の各々は好ましくは多層状となっている、電 気導線８０の複数の巻回部を含む。送信巻線７８ａと７８ｂとの間を相互に接続 する電気導線８０’が電流を運び、送信コイルを電源（図１に示された電源３８ に類似する）に送信コイルを接続するためのリード線８２が設けられている。コ ア７４は中間部分７６の両端部に隣接する集合体として形成でき、またはこれと は異なり直立部分と中間部分とを別個に製造し、電気導線８０を電流が流れるこ とにより生じる磁束がコア７４の中間部分７６を通って流れるように、送信巻線 ２８ａと２８ｂとを結合する連続する磁束路を形成するように、これらの部分を 共に接続することもできる。コア７４の２つの直立部分の周りに巻かれた送信巻 線２８ａおよび２８ｂは、複数の層状に巻かれた、電気導線８０の複数の巻回部 を含む。これら２つの送信巻線はリード線８０’によって共に結合されている。 コア７４の各部分の周りの送信巻線の巻回部の向きは、これら巻回部によって生 じる磁束がコア７４内で相殺し合うのではなく、互いに強化しあうようになって いることが明らかである。 図４に示されるように、磁極面７２ａの中心と７２ｂの中心との間の全距離は 、受信コイル２２の磁極面４０ａの中心と４０ｂの中心との間の距離よりもかな り長い。上記のような送信コイルのコアの長さと受信コイルのコアの長さの関係 により２つの装置の間の経皮的電力伝達の効率が改善されている。また、磁極面 ７２ａと７２ｂとの間の距離も、皮膚層２４の厚みよりもかなり長くすべきであ る。 図４に示されるような送信コイル７０の構造の問題の１つは、皮膚層２４の表 面より上にある送信コイルの高さＹ’である。上記のように、この送信コイルは 接着テープまたは他の適当な装入材料（図示せず）を使って皮膚層２４の他の表 面に取り付けるようになっている。さらに、緩い衣服の下に送信コイルを容易に 隠すことが好ましいと述べたとおりである。しかしながら、よりコンパクトな送 信コイル２０の高さに対する送信コイル７０の相対的高さに起因し、磁極面７２ ａおよび７２ｂが皮膚層２４の表面に連続的に接触した状態で、送信コイルが直 立したままとなるように、患者６０に対し、送信コイル７０を固定することはよ り困難となることが明らかである。この理由は、送信コイルは、このコイルが固 定されている皮膚層の外側表面に対し、所望する直立位置からずれたり、傾いた りしやすいからである。さらに、２インチよりも高い高さ（寸法Ｙ）を有し得る 送信コイル７０は皮膚層の上で延びる高さのために緩い衣服の下でも過度に目立 ち、隠すことが困難である。 この問題に対する解決案は、送信コイル９０を示す図５に示されている。この 実施形態では、コア９４の両端に磁極面９２ａおよび９２ｂが配置されている。 しかしながら、送信コイル７０のコア７４と異なり、コア９４は各端部に隣接す る２つの角度のついた部分９６を含み、この角度のついた部分９６にてコアは約 ９０度の角度だけ曲がり、よってコアの上部部分を通る平面が磁極面９２ａおよ び９２ｂにほぼ平行になっている。コア９４はコアの２つの部分を合体させる中 間部分９８も含み、このコアの２つの部分の周りに電気導線１０２の巻回部から 送信巻線１００が形成されている。これまでの実施形態と同じように、コア９４ のこれら部分の各々は、複数の層状になっている、電気導線１０２の複数の巻回 部を含む。これら２つの送信巻線はリード線１０２’によって共に結合されてい る。再び送信巻線の方向はコア９４の各部分を中心として曲がり、よってこれら 巻線が発生する磁束がコア９４内で相殺するのではなく、互いに強化し合うよう になっている。コア９４の大部分はコアの面９２ａおよび９２ｂの平面の比較的 近くに配置されているので、皮膚層の表面に容易に送信コイル９０を固定し、こ の皮膚層を介し、電磁力を対応する受信コイル、例えば受信コイル２２に伝える ことができる。さらに、送信コイル９０は皮膚層の表面よりも上方に極めて高く なるようには延びていないので、患者の衣服の下でもあまり目立たないようにな る。 図６および７には、上記実施形態の別の構造が示されている。図６では、送信 コイル９０’は送信コイル９０の中間部分９８よりも相対的に短い中間部分９８ ’を含む。この変形例を次の論理的工程で実施すると、図７における送信コイル 9０”はほぼＶ字形となるので、中間部分９８”は送信機の巻線１００が配置さ れたコア９４”の２つの部分を接合するだけである。 次に図８〜１２を参照すると、これらの図には上記実施形態の各々における送 信コイルおよび／または受信コイルのコアに対する複数の構造が示されている。 図８では、コア構造１１０は電磁コイルにこれまで使用されているタイプのμ金 属または他の合金の層１１２と誘電材料から成る層１１４とが交互に配置されて 成る。層１１４内の誘電材料は透磁率の比較的高い層１１２の材料を分離し、透 磁率の高い材料から構成された中実コア内でかなりの損失を生じさせる渦電流を 最小にしている。 図９では、コア構造１１８は交互に配置された同心状の層１２０と１２２とを 含む。層１２０は透磁率の比較的高い材料、例えば電磁コア製造にこれまで使用 されているμ金属または他の合金から構成され、層１２２は誘電材料、例えば比 較的高い誘電率を有することを特徴とする種々のタイプのポリマーから構成され ている。 図１０は、コアを離間された配列でほぼ平行な細長い複数の棒材１３２が貫通 し、誘電材料１３４によりマトリックス構造となるように接合されているコア構 造１３０を示す。上記のように、誘電材料１３４はポリマーまたは他の適当な誘 電材料を含むことが好ましい。棒材１３２はこれまで電磁コアを製造するのに使 用されているμ金属または他の合金から形成できる。 図１１では、コア構造１４０は比較的透磁率の高い材料、例えばμ金属から構 成され、比較的誘電率の高い特性を有する材料１４４により装入されたマトリッ クスとして形成された複数の離間した粒子１４２を含む。また、この構造の誘電 材料としてポリマーを使用することが好ましい。 最後に、図１２には、さらに別のコアの構造１５０が示されている。このコア 構造１５０は誘電率の比較的高い性質を有する材料から構成された可撓性シート １５４により螺旋状に巻かれた、比較的透磁率の高い材料、例えばμ金属から構 成された可撓性シート１５２を含む。この実施形態における誘電材料として、適 当な可撓性ポリマーを使用することが好ましい。 以上でいくつかの好ましい形態の実施形態に関連し、本発明について説明した が、当業者であれば、次の請求の範囲内で多くの変形を行うことができることが 理解できよう。従って、本発明の範囲は上記説明によって限定されるものでなく 、次の請求の範囲を参考にして決定すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン、ディー．ウィルカーソン アメリカ合衆国ワシントン州、レッドモン ド、ワンハンドレッドフィフティシックス ス、アベニュ、エヌ．イー、ナンバー87、 4850 (72)発明者 ダリン、ヒューストン アメリカ合衆国ワシントン州、イーナムク ロー、トゥーハンドレッドフォーティシッ クスス、アベニュ、エス．イー．37330 (72)発明者 デイビッド、ジェイ．ブラウン アメリカ合衆国ワシントン州、イーナムク ロー、ポーター、ストリート、3240

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． （ａ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、前記 中間部分の横断面積が前記第１および第２磁極面の横断面よりも実質的に狭く、 経皮的な磁束を通過させるよう、磁極面の面積を大きくするようになっている、 透磁性材料のコアと、 （ｂ）前記中間部分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部とを備え、 経皮的な磁束の外部電源によって電磁的に励起される受信機としてコイルを使用 する場合、前記電気導線が誘導電流を伝えると共に、経皮的磁束の送信機として コイルを使用する場合、電気導線を接続するようになっている電源によって供給 される可変電流を伝える、電力を経皮的に送るための電磁コイル構造体。 ２． 中間部分が第１磁極面に結合された第１部分と、第２磁極面に結合され た第２部分とを備え、前記第１部分が電気導線の複数の巻回部の一部を含み、前 記第２部分が電気導線の前記複数の巻回部の別の部分を含む第２巻線を有する、 請求項１記載の電磁コイル構造体。 ３． 第１部分が第２部分に接続されており、コアがほぼＶ字形の形状を有す る、請求項２記載の電磁コイル構造体。 ４． コアがほぼＵ字形となるように、中間部分が第１部分と第２部分との 間に延びている第３部分をさらに含む、請求項２記載の電磁コイル構造体。 ５． 第１および第２部分が第１および第２磁極面に隣接して配置された角度 のついた部分を含み、前記コアが第１および第２磁極面に対して低い形状となる ように、前記第１および第２部分が第１および第２磁極面の片側まで延びている 、請求項２記載の電磁コイル構造体。 ６． 中間部分が第１および第２磁極面に対してほぼ平行な方向に延びる中心 部分を含み、該中心部分の周りに電気導線の前記複数の巻回部が巻かれている、 請求項１記載の電磁コイル構造体。 ７． コアが透磁性材料の複数の層を含み、該透磁性材料から成る隣接する層 が誘電材料の層によって分離され、渦電流に起因するコア内の損失を最小にする ようになっている、請求項１記載の電磁コイル構造体。 ８． コアが透磁性材料から形成された複数の離散素子を含み、これら離散素 子が誘電材料により接合され、渦電流に起因するコア内の損失を最小にするよう になっている、請求項１記載の電磁コイル構造体。 ９． 離散素子がコアを貫通する細長い棒材を含む、請求項８記載の電磁コイ ル構造体。 １０． 患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよう、経皮的に電力を 伝達するためのシステムであって、 （ａ）患者の体の外部に配置するようになっている送信コイルを備え、該送信 コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有する透磁性材 料の送信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムが、 （ｂ）患者の体内にて皮下に配置されるようになっている受信コイルを備え、 該受信コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、これら第 １および第２磁極面が送信コイルの第１および第２磁極面と少し異なる横断面積 を有する、ほぼ中実の磁性材料の受信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれ、両端部が医療装置に結合されるよう になっている電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムがさらに、 （ｃ）送信コアの中間部分の周りに巻かれた電気導線の巻回部に結合するよう になっている電源を備え、前記電源が、送信コイルを付勢するための、時間と共 に変化する電流を供給し、受信コイルと経皮的に結合する電磁界を発生し、対応 する電流を受信コイルに流し、患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよ うになっている、経皮的に電力を伝達するためのシステム。 １１． 受信コイルの第１および第２磁極面が、送信コイルの第１および第２ 磁極面よりも少し狭い横断面積を有する、請求項１０記載のシステム。 １２． 送信コイルの中間部分が、送信コイルの第１および第２磁極面のいず れかの横断面積よりも少し狭い横断面積を有する、請求項１０記載のシステム。 １３． 受信コイル中間部分が、受信コイルの第１および第２磁極面のいずれ かの横断面積よりも少し狭い横断面積を有する、請求項１０記載のシステム。 １４． 受信コイルが送信コイルの長さよりも少し短い長さを有し、該短い長 さにより前記受信コイルの第１磁極面の中心と第２磁極面の中心との間の距離が 、前記送信コイルの第１磁極面の中心と第２磁極面の中心との間の距離よりも短 くなっている、請求項１０記載のシステム。 １５． 送信コイルの第１磁極面と第２磁極面とを分離する空間が、送信コイ ルと受信コイルとの間に配置された患者の体の皮膚組織の厚みよりも少し厚くな っている、請求項１０記載のシステム。 １６． 送信コアの中間部分が、この送信コアの第１磁極面および第２磁極面 内でそれぞれ終端する第１部分および第２部分を含み、前記第１部分は第１導線 の複数の巻回部の一部を含む第１巻線を有し、前記第２部分が送信コアの中間部 分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部の別の部分を含む第２巻線を含む、 請求項１０記載のシステム。 １７． 第１部分が第２部分に直接結合されており、送信コアがほぼＶ字形の 形状を有する、請求項１６記載のシステム。 １８． 送信コイルおよび受信コイルの少なくとも１つの中間部分が、細長く 、かつ平らにされた中心部分を含み、該中心部分が送信コイルおよび受信コイル の前記少なくとも１つの第１および第２磁極面にほぼ平行な方向に延び、送信コ イルおよび受信コイルの前記少なくとも１つのための電気導線の前記複数の巻回 部が、そのコイルの前記中心部分の周りに巻かれている、請求項１０記載のシス テム。 １９． 送信コアおよび受信コアの少なくとも１つが、透磁性材料から形成さ れた複数の離散素子を含み、これら離散素子は渦電流に起因する送信コアおよび 受信コアの前記少なくとも一方における損失を最小にするよう誘電材料により分 離されている、請求項１０記載のシステム。 ２０． 患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するように、経皮的に電力 を伝達するためのシステムであって、 （ａ）患者の体の外部に配置するようになっている送信コイルを備え、該送信 コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、経皮的磁 束を送るための広い磁極面の面積を前記第１および第２磁極面が有するよう、横 断面の大きさが増加する、透磁性材料の送信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムが、 （ｂ）患者の体内にて皮下に配置されるようになっている受信コイルを備え、 該受信コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、受信コア の前記第１および第２磁極面が送信コイルによって発生される経皮的磁束を受け るための大きい磁極面面積を有するように横断面の大きさが増加する、ほぼ中実 の磁性材料の受信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれ、両端部が医療装置に結合されるよう になっている電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムがさらに、 （ｃ）送信コアの中間部分の周りに巻かれた電気導線の巻回部に結合するよう になっている電源を備え、該電源が、送信コイルを付勢するための、時間と共に 変化する電流を供給し、受信コイルと経皮的に結合する電磁界を発生し、対応す る電流を受信コイルに流し、患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよう になっている、経皮的に電力を伝達するためのシステム。 ２１． 送信コアの中間部分が送信コアの第１磁極面および第２磁極面にてそ れぞれ終端する第１部分および第２部分を有し、、前記第１部分が電気導線の複 数の巻回部の一部を含み、前記第２部分が送信コアの中間部分に巻かれた電気導 線の前記複数の巻回部の別の部分を含む第２巻線を有する、請求項２０記載のシ ステム。 ２２． 第１部分が第２部分に直接結合されており、送信コアがほぼＶ字形の 形状を有する、請求項２１記載のシステム。 ２３． 送信コアがほぼＵ字形となるように、送信コアの中間部分が第１部分 と第２部分との間に延びる第３部分をさらに含む、請求項２１記載のシステム。 ２４． 送信コアの第１および第２部分が、この送信コアを第１および第２磁 極面の片側まで曲げる、第１および第２磁極面に隣接した配置された角度のつい た部分を含み、よって前記第１および第２部分が第１および第２磁極面の前記片 側まで延び、よって前記送信コアが送信コアの第１および第２磁極面に対して低 い形状を有する、請求項２１記載のシステム。 ２５． 送信コイルおよび受信コイルのうちの少なくとも１つの中間部分が細 長く平らにされた中心部分を含み、この中心部分が送信コイルおよび受信コイル の前記少なくとも一方の第１および第２磁極面にほぼ平行な方向に延び、送信コ イルおよび受信コイルの前記少なくとも一方に対する電気導線の前記複数の巻回 部が、前記中心部分に巻かれている、請求項２０記載のシステム。 ２６． 送信コアおよび受信コアの少なくとも一方が、透磁性材料から成る複 数の層を含み、該透磁性材料から成る隣接する層が誘電材料の層によって分離さ れ、渦電流に起因する送信コアおよび受信コア内の少なくとも一方における損失 を最小にするようになっている、請求項２０記載のシステム。 ２７. 送信コアおよび受信コアの少なくとも一方が透磁性材料から形成され た複数の離散素子を含み、これら離散素子が誘電材料により接合され、渦電流に 起因する送信コアおよび受信コア内の前記少なくとも一方における損失を最小に するようになっている、請求項２０記載のシステム。 ２８. 離散素子が送信コアおよび受信コアの前記少なくとも一方を貫通する 細長い棒材を含む、請求項２７記載のシステム。 ２９. 電源が送信コイルを付勢するための周期的に変化する電流を発生する 、請求項２０記載のシステム。 ３０. 周期的に変化する電流が５００Ｈｚよりも低い周波数を有する、請求 項２９記載のシステム。 ３１． 受信コイルが送信コイルの別の長さよりも少し短い長さを有し、前記 受信コイルの短いほうの長さにより前記受信コイルの第１磁極面の中心と第２磁 極面の中心との間の距離が、前記送信コイルの第１磁極面の中心と第２磁極面の 中心との間の距離が短くされている、請求項２０記載のシステム。 ３２．（ａ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、Ｖ字 形となっており、前記中間部分の横断面が前記第１および第２磁極面の横断面よ りも少し狭く、よって経皮的磁束を伝えるための大きい磁極面 提供するように なっている、透磁性材料のコアと、 （ｂ）コイルを経皮的磁束の外部電源によって電磁的に励起される受 信機として使用する場合、誘導電流を搬送し、コイルを経皮的磁束の送信機とし て使用する場合、電気導線を接続するようになっている、電源により供給される 変化する電流を搬送する、前記中間部分に巻かれた電気導線の複数の巻回部分と を備えた、経皮的に電力を伝えるための電磁コイル構造体。 ３３． 患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよう、経皮的に電力を 伝達するためのシステムであって、 （ａ）患者の体の外部に配置するようになっている送信コイルを備え、該送信 コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、Ｖ字形の 透磁性材料の送信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムが、 （ｂ）患者の体内にて皮下に配置されるようになっている受信コイルを備え、 該受信コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、これら第 １および第２磁極面が送信コイルの第１および第２磁極面と少し異なる横断面積 を有する、透磁性材料の受信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれ、両端部が医療装置に結合されるよう になっている電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムがさらに、 （ｃ）送信コアの中間部分の周りに巻かれた電気導線の巻回部に結合するよう になっている電源を備え、前記電源が、送信コイルを付勢するための、時間と共 に変化する電流を供給し、受信コイルと経皮的に結合する電磁界を発生し、対応 する電流を受信コイルに流し、患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよ うになっている、経皮的に電力を伝達するためのシステム。 ３４． 患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよう、経皮的に電力を 伝達するためのシステムであって、 （ａ）患者の体の外部に配置するようになっている送信コイルを備え、該送信 コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、前記第１ および第２磁極面が経皮的磁束を伝えるための大きい磁極面の面積を有するよう に、横断面の寸法が増している、V字形の透磁性材料の送信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれた電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムが、 （ｂ）患者の体内にて皮下に配置されるようになっている受信コイルを備え、 該受信コイルが、 （ｉ）中間部分により第２磁極面に結合された第１磁極面を有し、これら第 １および第２磁極面が送信コイルによって発生される経皮的磁束を受けるための 広い磁極面の面積を有するように、横断面の寸法が増加している、透磁性材料の 受信コアと、 （ｉｉ）前記中間部分の周りに巻かれ、両端部が医療装置に結合されるよう になっている電気導線の複数の巻回部とを備え、 前記システムがさらに、 （ｃ）送信コアの中間部分の周りに巻かれた電気導線の巻回部に結合するよう になっている電源を備え、前記電源が、送信コイルを付勢するための、時間と共 に変化する電流を供給し、受信コイルと経皮的に結合する電磁界を発生し、対応 する電流を受信コイルに流し、患者の体内に埋め込まれた医療装置を付勢するよ うになっている、経皮的に電力を伝達するためのシステム。