可植入醫療設備的電池和電容器排列的製作方法
2023-06-09 07:07:51
可植入醫療設備的電池和電容器排列的製作方法
【專利摘要】一種可植入醫療設備，包括形成內部腔的外殼，該外殼限定具有高度和寬度的輪廓並且進一步限定垂直於其輪廓的厚度。外殼的厚度比外殼的輪廓的高度和寬度兩者都要短。可植入醫療設備進一步包括位於內部腔中的至少一個電池、位於內部腔中毗鄰電池的至少一個電容器、和位於內部腔中的電路，該電容器和電池沿著內部腔中的共同平面定位。電路在內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路相對於電池和電容器處於堆疊排列。
【專利說明】可植入醫療設備的電池和電容器排列
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種可植入醫療設備。
【背景技術】
[0002]傳遞治療或監測患者生理狀態的多種可植入醫療設備已在臨床上植入或被提出以供患者的臨床植入。一些可植入醫療設備可採用一個或多個細長的電導線和/或傳感器。這樣的可植入醫療設備可傳遞治療或監測心臟、肌肉、神經、大腦、胃、或其他器官。在一些情況下，可植入醫療設備經由一個或多個電極或傳感器元件傳遞電刺激治療和/或監測生理信號，電極或傳感器元件中的至少一些可被包括作為一個或多個細長的可植入醫療導線的部分。可植入醫療導線可配置成允許電極或傳感器放置在用於傳遞刺激或感測電去極化的期望位置處。例如，電極或傳感器可定位於導線的遠端部分。導線的近端部分可耦合至可植入醫療設備外殼，該醫療設備外殼可包含諸如刺激生成和/或感測電路之類的電子電路。在一些情況下，電極或傳感器可放置在可植入醫療設備(MD)外殼上作為部署在一個或多個導線上的電極或傳感器的替代或補充。
[0003]諸如心臟起搏器或可植入心臟復律除顫器之類的可植入心臟設備，通過經由一個或多個可植入導線的電極傳遞電治療信號(諸如，如用於起搏、復律或去纖顫的脈衝或衝擊)來向心臟傳遞治療性電刺激。在一些情況下，可植入心臟設備可感測心臟的本徵去極化，並且基於該感測控制向心臟傳遞治療刺激。當檢測到異常心律(諸如，心動過緩、心動過速、或纖維性顫動)時，可傳遞適當的電治療(例如，以脈衝的形式)以恢復正常心律。例如，在一些情況下，可植入醫療設備可在一旦檢測到室性心動過速時向患者的心臟傳遞起搏、復律、或去纖顫信號，並且一旦檢測到室性纖顫向患者的心臟傳遞去纖顫治療。
【發明內容】
[0004]一般而言，本公開涉及可植入醫療設備的外殼內的部件的設計和排列。在一個示例中，可植入醫療設備包括在第一平面內彼此相鄰的至少一個電池和至少一個電容器和IMD的電路，諸如與MD的至少一個電池和至少一個電容器成堆疊排列的混合集成電路。
[0005]在一個示例中，本公開涉及一種可植入醫療設備，該可植入的醫療設備包括形成內部腔的外殼，該外殼限定具有高度和寬度的輪廓並且進一步限定垂直於其輪廓的厚度。外殼的厚度比外殼的輪廓的高度和寬度兩者都要短。可植入醫療設備進一步包括位於內部腔中的至少一個電池、位於內部腔中毗鄰電池的至少一個電容器、和在內部腔中的電路，該電容器和電池沿著內部腔中的共同平面定位。電路在內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路相對於電池和電容器處於堆疊排列。
[0006]在另一示例中，本公開涉及一種包括可植入醫療設備和醫療導線的系統。可植入醫療設備包括形成內部腔的外殼、位於內部腔中的至少一個電池、位於內部腔中毗鄰電池的至少一個電容器、和位於內部腔中的電路，該外殼限定具有高度和寬度的輪廓並且進一步限定垂直於其輪廓的厚度，其中外殼的厚度比外殼的輪廓的高度和寬度兩者都要短，電容器和電池沿著內部腔中的共同平面定位。電路在內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路相對於電池和電容器處於堆疊排列。可植入醫療設備進一步包括在外殼外部的接頭組件，接頭組件與內部腔中的電路電接觸。至少一個醫療導線經由該接頭組件與可植入醫療設備機械且電接觸。
[0007]在另一示例中，本公開涉及一種方法，該方法包括生成用於傳遞給具有植入在患者內的可植入醫療設備的患者的電刺激治療。該可植入醫療設備包括形成內部腔的外殼，該外殼限定具有高度和寬度的輪廓並且進一步限定垂直於其輪廓的厚度。外殼的厚度比外殼的輪廓的高度和寬度兩者都要短。可植入醫療設備進一步包括位於內部腔中的至少一個電池、位於內部腔中毗鄰電池的至少一個電容器、和位於內部腔中的電路，該電容器和電池沿著內部腔中的共同平面定位。電路在內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路相對於電池和電容器處於堆疊排列。
[0008]一個或多個示例的細節在以下所附附圖和描述中進行陳述。根據描述和附圖以及所附權利要求，本發明的其他特徵、目的以及優點將顯而易見。
[0009]附圖簡述
[0010]圖1為示出了包括配置成向患者傳遞電刺激和/或監測患者的可植入醫療設備(IMD)的示例系統的概念圖。
[0011]圖2為示出了圖1的MD的功能框圖。
[0012]圖3A-3E示出了具有電路的示例MD，該電路在MD外殼的內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路 相對於電池和電容器處於堆疊排列。
[0013]圖4示出了具有電路的示例MD的一部分，該電路在MD外殼的內部腔中的電池和電容器兩者上延伸，使得電路為相對於電池和電容器處於堆疊排列，所示的部分包括電池和電容器。
[0014]圖5示出了具有電路的示例MD的一部分，該電路在MD外殼的內部腔中的電池和堆疊的電容器兩者上延伸，使得電路相對於電池和電容器處於堆疊排列，所示的部分包括電池和電容器。
【具體實施方式】
[0015]圖1為示出向患者12傳遞治療和/或監測患者12的示例系統10的概念圖。系統10包括可植入醫療設備(MD) 14和導線18、20、22、和編程器24。導線18、20、22經由接頭組件機械且電耦合至MD14，如圖1所示，接頭組件可連接MD14的外殼28。在圖1的示例中，接頭組件包括將導線18、20、22連接至MD14的導線連接器組件40。外殼28和導線連接器組件40是例如，經由支架和銷釘連接或按扣連接機械地耦合在一起的單獨的組件。如以下進一步詳細討論的，IMD14包括在第一平面中彼此相鄰的至少一個電池和至少一個電容器和在平行於第一平面的相鄰平面中的MD的電路，諸如混合集成電路。以這種方式，與一些之前的MD設計相反，電路在電池和電容器兩者上延伸，而不是僅在電池上延伸。
[0016]在圖1所示的示例中，外殼28和導線連接器組件40可由任何合適的生物兼容的材料或生物兼容材料組合製成，諸如，但不限於不鏽鋼或鈦。外殼28和導線連接器組件40可由相同材料或多種材料、或不同材料形成。
[0017]在一些示例中，頂D14生成並經由通過一個或多個導線18、20、22攜帶的電極向心臟26傳遞電刺激，以管理心臟26的心律。在此類示例中，頂D14包括生成起搏、復律、去纖顫、或心臟再同步治療中的至少一個的治療模塊。例如，起搏治療可包括抗快速性心律失常起搏(ATP)和設計成防止室性心動過速、心室纖顫、房性心動過速、和/或房性纖顫的起搏治療，或心臟再同步治療(CRT)。在一些示例中，IMD14提供起搏,但不提供復律或去纖顫，而在其他示例中，MD14提供復律或去纖顫，但不提供起搏。此外，在進一步的示例中，MD14提供起搏、復律、和去纖顫。作為治療模塊的替代或補充，IMD14可包括感測模塊。感測模塊可感測患者的一個或多個生理狀態，諸如，來自心臟26的電去極化/復極化信號(稱為「電描記圖」或EGM)、心腔內或血管內壓力、活動、姿勢、呼吸、或胸阻抗，在其他示例中，MD可包括用於傳遞治療和/或用於感測的多於或少於三個的導線。
[0018]在圖1所示的示例中，右心室(RV)導線18延伸通過一個或多個靜脈(未示出)、上腔靜脈(未示出)和右心房30並進入右心室32。左心室(LV)冠狀竇導線20延伸通過一個或多個靜脈、腔靜脈、右心房30並且進入到冠狀竇34內到毗鄰心臟26的左心室36的自由壁的區域。右心房(RA)導線22延伸通過一個或多個靜脈和腔靜脈，並且進入到心臟26的右心房30中。在其他示例中，除了或代替經由血管內導線18、20、22的電極傳遞刺激，MD14通過向血管外組織部位傳遞刺激來向心臟26傳遞刺激治療。血管外組織部位在心臟26外部和患者12的動脈、靜脈、或其它脈管系統的外部。
[0019]MD14可經由耦合至導線18、20、22中的至少一個的電極(圖1中未示出)感測伴隨心臟26的去極化和復極化的電信號。在一些不例中，IMD14基於在心臟26內感測到的電信號來向心臟26提供起搏脈衝。由MD14使用的用於感測和起搏的電極的配置可以是單極性或雙極性的。MD14還可經由位於導線18、20、22中的至少一個上的電極提供去纖顫治療和/或復律治療。MD14可檢測心臟26的心律失常，諸如心室32和36的纖顫，並且頂D14可被編程成傳遞治療的進展，例如具有漸增的能量水平的脈衝，直到心臟的纖顫停止。MD14可採用本領域已知的一種或多種纖顫檢測技術來檢測纖顫。
[0020]在一些不例中，IMD14還可被稱為信號發生器、刺激發生器、或電刺激器。在一些示例中，導線16還可攜帶一個或多個感測電極以允許MD14感測患者12內的電信號。在一些示例中，可使用相同的電極來感測和刺激。
[0021]在圖1的示例中，MD14已經植入到患者12中的允許導線18、20、22放置於心臟26內的位置處。例如，頂D14可皮下地或肌肉下地植入到患者12的體內(例如，在患者12的胸腔、下背部、下腹部、或臀部)。
[0022]在圖1所示的示例中，頂D14提供心律治療。因此，用於生成並經由導線18、20和22傳遞起搏、復律和/或去纖顫治療的部件可基本上包含在MD14的外殼28內。導線連接器組件40包括電連接器，該電連接器分別將導線18、20、22機械耦合至MD14並且將導線18、20、22電連接至外殼28內的治療或感測模塊。例如，導線16、18、20中的每一個的近端端部可直接或間接地電且機械地耦合至MD14的導線連接器組件40 (例如，經由導線延伸)。部署於各自的導線體內的電導體可將導線18、20、22的刺激電極(和感測電極，如果存在的話)經由導線連接器組件40電連接至MD14內的治療和/或感測模塊。導線連接器組件40還可被稱為接頭組件或連接器塊。
[0023] 雖然本公開主要將導線描述為直接連接至導線連接器組件40，在其他示例中，諸如導線18、20、22的導線可經由一個或多個導線延伸間接地機械且電連接至導線連接器組件40。導線延伸可有效地使導線伸長。此外，在一些示例中，雙叉或三叉導線延伸對將一個以上導線機械且電連接至導線連接器組件40的通用電連接器可能是有用的。
[0024]在一些不例中，IMD14還可包括一個或多個外殼電極，該外殼電極可與IMD14的密封外殼28的外表面一起整體地形成或以其他方式I禹合至外殼28。在一些不例中，可由外殼28的朝外部分中的未絕緣部分來定義外殼電極。可米用外殼28的絕緣和未絕緣的部分之間的其他劃分來定義兩個或更多個外殼電極。在一些示例中，諸如圖1所示的示例，外殼電極可包括基本上所有的外殼28。在其他不例中，一個或多個電極可嵌入到包圍外殼28的外表面的絕緣殼體中或以其他方式附連至MD14的外部外殼28。導線18、20、22的電極中的任一個可與一個或多個外殼電極組合使用以用於單極感測或刺激。
[0025]在一些示例中，除了或代替導線18、20和22的電極，IMD14包括一個或多個接頭組件電極。接頭組件電極可與接頭組件的外表面(諸如MD14的導線連接器組件40的外表面)整體形成。在一些示例中，接頭組件電極可由接頭組件的朝外的部分中的未絕緣部分定義。可使用接頭組件的絕緣和未絕緣的部分之間的其他劃分來定義兩個或更多個接頭組件電極。在一些示例中，諸如圖1所示的示例，接頭組件電極可包括基本上所有的導線連接器40。在其他示例中，一個或多個電極可嵌入到包圍導線連接器40的外表面的絕緣殼體中或以其他方式附連至導線連接器40。在進一步的示例中，接頭組件可能不連接至任何導線。在這種情況下，可使用多個接頭組件電極、外殼電極、或以上兩者來監測患者12的一個或多個參數。接頭組件還可包括一個或多個饋通件，接頭組件內的其他導電部件(例如，天線)經由該一個或多個饋通件耦合至MD14的外殼28內的電子部件(例如，收發器)。
[0026]如圖1所示，系統10還包括編程器24。在一些示例中，編程器24可以是手持計算設備或計算機工作站。編程器24可包括從用戶接收輸入的用戶界面。例如，用戶界面可包括鍵盤和顯示器，例如，顯示器可以是陰極射線管(CRT)顯示器、液晶顯示器(LCD)、或發光二極體(LED)顯示器。鍵 盤可採取字母數字鍵盤或與特定功能相關聯的按鍵的縮減集合的形式。編程器24可附加地或替代地包括外圍定點設備，諸如滑鼠，用戶可經由滑鼠與用戶界面交互。在一些示例中，編程器24的顯示器可包括觸控螢幕顯示器，並且用戶可經由顯示器與編程器24交互。
[0027]用戶(諸如醫師、技術人員、或其他臨床醫生)可與編程器24交互，以與MD14通信。例如，用戶可與編程器24交互，以從MD14取回生理或診斷信息。用戶還可與編程器24交互以編程MD14，例如，為由MD14傳遞的刺激治療中的一個或多個選擇操作參數的值。例如，用戶可使用編程器24從IMD14取回有關心臟26的節律、其中隨時間推移的趨勢、或快速性心律失常發作的信息。作為另一示例，用戶可使用編程器24從頂D14取回有關患者12的其他感測到的生理參數的信息，諸如，來自心臟26的電去極化/復極化信號(稱為「電描記圖」或EGM)、心臟內或血管內的壓力、活動、姿勢、呼吸，或胸阻抗。作為另一示例，用戶可使用編程器24從MD14取回有關MD14的性能或完整性或對應於第一刺激治療的系統10的其他部件(諸如，導線18、20和22、或IMD14的電源)的信息。
[0028]用戶可使用編程器24編程治療進展、選擇用於傳遞去纖顫脈衝的電極、選擇去纖顫脈衝的波形、或選擇或配置頂D14的纖顫檢測算法。用戶還可使用編程器24來編程由IMD14提供的其他治療(諸如，復律、起搏或其他電刺激治療)的多個方面。例如，藉助於編程器24，用戶可選擇由導線18、20、22提供的起搏、復律和/或去纖顫治療的治療參數。[0029]編程器24可經由使用本領域已知的任何技術的無線通信與MD14通信。例如，通信技術的示例可包括低頻或射頻(RF)遙測，但也考慮其他技術。在一些示例中，編程器24可包括編程頭，該編程頭可置於接近於患者的身體的MD14植入部位，以便改進MD14和編程器24之間的通信的質量和安全。
[0030]圖2為示出包括MD14、導線連接器組件40、和導線18、20、22的示例系統10的功能框圖。如圖2所示，IMD14包括處理器45、治療模塊46、感測模塊48、存儲器49、電源50、和遙測模塊52。存儲器49可包括計算機可讀指令，該計算機可讀指令在被處理器45執行時使處理器45執行歸屬於本文中的處理器的多種功能。存儲器49可包括任何易失性、非易失性、磁的、光的、或電的介質，諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、電可擦除可編程ROM (EEPROM)、快閃記憶體存儲器、或任何其他數字介質。 [0031]處理器45可包括微處理器、控制器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、或等效分立或集成邏輯電路中的任何一個或多個。在一些示例中，處理器45可包括多個部件，諸如一個或多個微處理器、一個或多個控制器、一個或多個DSP、一個或多個ASIC、或一個或多個FPGA的任何組合、以及其他分立或集成邏輯電路。歸屬於本文中的處理器45的功能可具體化為軟體、固件、硬體、或它們的任何組合。處理器45可根據一個或多個控制程序分別控制模塊46、48以向患者12生成並傳遞治療和/或感測患者的一個或多個生理狀態，該一個或多個控制程序可存儲在存儲器49中。
[0032]治療模塊46包括信號發生器，以生成用於傳遞至患者12的刺激信號。治療模塊46可配置成經由導線18、20、22向患者12的心臟26生成並傳遞包括起搏、復律、或去纖顫治療中的至少一個的電刺激信號。如果治療模塊46被配置成向心臟26生成並傳遞去纖顫脈衝，治療模塊46可包括高壓充電電路和高壓輸出電路。如果治療模塊46被配置成向心臟26生成並傳遞起搏脈衝，則處理器45可包括起搏器定時和控制模塊，該起搏器定時和控制模塊可具體化為硬體、固定、軟體、或它們的任何組合。起搏器定時和控制模塊可包括與其他處理器45部件(諸如微處理器)隔離的專用硬體電路(諸如ASIC)，或由處理器45的部件執行的軟體模塊，處理器45的部件可以是微處理器或ASIC。可由處理器45使用起搏器定時和控制模塊，以定時向心臟26傳遞起搏脈衝。
[0033]感測模塊48監測來自導線18、20、22的電極、接頭組件和/或外殼28中的至少一個的信號，以便例如經由EGM信號監測心臟26的活動。在一些示例中，感測模塊48可包括一個或多個感測信道，每個感測信道可包括放大器。在處理器45的控制下，感測模塊48的開關模塊可將來自所選擇的電極的輸出耦合至感測信道中的一個。心臟26的感測到的電活動可用於控制由治療模塊提供起搏、復律、或去纖顫衝擊的定時。例如，處理器45可採用任何合適的心律失常檢測方法，以便基於由感測模塊48感測到的心臟電信號來檢測心律失常，並且心律失常的檢測可用於控制由治療模塊46傳遞的去纖顫衝擊，例如，來試圖終結束檢測到的心律失常。
[0034]模塊46、48可經由各自的導線的導體，或在外殼電極的情況下經由部署於MD14的外殼28內的電導體，電耦合至各自的導線18、20和22的一個或多個電極。在一些示例中，治療模塊46可經由耦合至導線18、20、22、連接器組件40或外殼28的至少兩個電極向心臟26傳遞去纖顫衝擊。治療模塊46可分別經由外殼電極、耦合至導線18、20、22的環狀電極、和/或導線18、20/22的螺旋電極來傳遞起搏脈衝。在一些示例中，治療模塊46可傳遞電脈衝的形式的起搏、復律、或去纖顫刺激。
[0035]模塊46、48可包括開關模塊，且處理器45可使用開關模塊例如經由數據/地址總線來選擇使用外殼28和導線16、42的可用電極中的哪一些來傳遞電刺激。開關模塊可包括開關陣列、開關矩陣、復用器、或適合於選擇性地將刺激能量耦合至所選擇的電極的任何其他類型的開關設備。然而，在其他示例中，模塊46、48可在沒有開關矩陣的情況下經由電極獨立地傳遞刺激和/或感測。
[0036]在一些示例中，模塊46、48可共享對本文所描述的模塊中的每一個進行操作的一個或多個部件。例如，在一些情況下，治療模塊46和感測模塊48可共享開關模塊。此外，在一些示例中，模塊46、48可包括僅專用於單個模塊的部件。例如，模塊46、48可具有各自的處理器和/或存儲器。
[0037]遙測模塊52包括用於與另一設備(諸如，編程器24(圖1))通信的任何合適的硬體、固件、軟體或它們的任何組合。在MD14的處理器45的控制下，遙測模塊52可藉助於天線從編程器24接收下行遙測和向編程器20發送上行遙測，該天線可以是內部的和/或外部的。MD14可例如經由地址/數據總線提供數據上行傳輸至編程器24以及為遙測模塊52內的遙測電路提供控制信號。在一些示例中，遙測模塊52可經由復用器向MD14提供接收到的數據。
[0038]IMD14的各部件可稱合至電源50,電源50可包括可充電或不可充電電池。雖然可充電池可例如，每天或每周感應地從外部設備充電，但是可選擇不可充電電池維持達數年。在其他示例中，電源50可 由與由患者12攜帶的外部電源之間的近端感應交互來供電。在以下將針對圖3A - 3E所討論的MD100的示例中，諸如電源50之類的電源可包括電池，該電池包括電化學電池單元並且進一步包括一個或多個電容器。
[0039]如以上所描述的，頂D14可機械地耦合至導線18、20和22，並且經由導線連接器組件40電耦合至導線18、20和22的電極。雖然圖2示出了配置成接收三個導線的導線連接器組件，但是在其他示例中，本文所描述的導線連接器模塊或組件可包括任何合適數量的電連接器，從而將任何合適數量的導線電耦合至治療模塊46和感測模塊48。因此，在一些示例中，導線連接器組件40可包括附加的電連接器，該附加的電連接器配置成接收系統10的附加導線。
[0040]連接組件40內的電連接器54、55、56可以是能夠分別將導線18、20和22電耦合至MD14的任何合適類型的電連接器。例如，電連接器54、55、56可各配置作為配置成接收各自的導線18、20、22(或導線延伸)的近端的插座。在一些示例中，導線(或導線延伸)的近端可經由固定螺釘物理地固定到對應的電連接器插座中，而在其他示例中，每個導線(或導線延伸)的近端可以自固定的方式與插座配合。在一些不例中，連接器54、55、56為尼爾一康塞曼卡口(Bayonet Neill Concelman) (BNC)電連接器或具有與BNC電連接器相似的配置，其被物理地配置成與各自的導線18、20、22、16配合。此外，在一些示例中，連接器54、55、56為帶螺紋的尼爾?康塞曼(Neill Concelman) (TNC)類型的電連接器或具有與TNC電連接器相似的配置(例如，卡口座式)，其配置成以螺紋的配置物理地配合併且容納導線18、20和22。在其他示例中，連接器54、55、56在不藉助於固定螺釘的情況下連接至導線42、46，諸如藉助於將導線18、20和22推入與各自的電連接器54、55、56內的電觸點的物理和電連接中的槓桿。[0041]圖3A — 3E示出頂D100。具體而言，圖3A示出頂DlOO的立體圖，且圖3B示出了MD100，其中外殼部分150B被移除使得電容器161和電池163在外殼部分150A內可見。此外，圖3C示出MD100的部分的分解圖。圖3D示出了顯示外殼150的輪廓(profile)的IMD100的側視圖，且圖3E示出在圖3D上所示的MD100的截面。
[0042]由於植入到患者內，IMD100適合於傳遞醫學治療(諸如電刺激治療)和/或感測患者的一個或多個生理狀態。作為示例，IMD100可提供針對MD14描述的特徵中的一些或所有。如圖3A所示，MD100包括具有饋通引腳154的外殼150，饋通引腳可連接至醫學導線連接器組件(在圖3A — 3E中未示出)，諸如醫學導線連接器組件40(圖2)。醫學導線連接器組件可經由支架152和銷(未示出)安裝至外殼150。
[0043]外殼150由生物兼容的導電材料形成，諸如鈦合金或不鏽鋼。例如，外殼150可由第一部分150A和第二部分150B形成，第一部分150A和第二部分150B可表示以重疊或對接焊接構造的兩個配合的蛤狀殼體(clamshell)。外殼150可例如通過雷射或電阻焊接密封以形成封圍盒。外殼150封圍電路167 (圖3C)，電路167包含配置成生成電刺激治療的治療模塊和/或用於感測患者的一個或多個生理狀態的感測模塊，以及電源和遙測模塊。饋通件154通過外殼150延伸並且提供到外殼150內的治療模塊的電連接。
[0044]支架152固定至外殼150的外表面。作為不例，支架152可由與外殼150相同或相似的生物兼容的導電材料形成並且焊接至外殼150.作為另一示例，支架152可模製作為外殼150的整體特徵。支架152在向著導線連接器組件110的共同方向(common direction)中從外殼150延伸,該共同方向大約垂直於外殼150的外表面。支架152的每一個包括用於容納銷的孔，以將導線連接器組件機械地固定至外殼150。支架152毗鄰外殼150的上表面的四個轉角放置。
[0045]如圖3B所示，I MD100包括沿著共同平面的單個電池163和三個電容器161。為了便於沿著共同平面放置電容器161的每一個，電容器161每一個大小為厚度對應於外殼150的內部腔的厚度。電池163可以是可充電或不可充電的電池並且包括一個或多個電化學電池單元。雖然可充電池可例如，每天或每周感應地從外部設備充電，但是可選擇不可充電電池維持達數年。電池163用於向MD100的電路167 (圖3C)供電並且還可配置成對電容器161充電。電池163包括端子164，端子164用於將電池163電連接至IMD100的電路167(圖3C)。電池163被成型為填充外殼150的內部腔內的可用空間。例如，表面166(圖3C)是彎曲的以便與外殼150的內表面配合。
[0046]電容器161基本上彼此相似，使得電容器161的每一個彼此可物理和功能地互換。以這種方式，僅一個電容器設計需要用在MD100的生產中。如圖3B所最佳示出的，電容器161每一個具有餡餅形狀的輪廓,該輪廓允許電容器161有效地放置在IMD100的輪廓中。電容器161被排列成基本上填充外殼150的輪廓內的圓的扇形。例如，彎曲邊的電容器161與外殼150的內表面配合。電容器161每一個還包括導電突出部(tab) 162。電容器161是經由導電突出部162電連接至MD100的電路167的電容器161。
[0047]圖3C以分解圖示出MD100的主要部件。如圖3C所示，IMD100的外殼150由第一部分150A和第二部分150B形成。第一部分150A和第二部分150B表示以重疊或對接焊接構造的兩個配合的蛤狀殼體。在頂D100的示例中，第一部分150A和第二部分150B兩者符合外殼150的輪廓(如圖3D中最佳示出的)。第一部分150A和第二部分150B組合以形成外殼150的內部腔。
[0048]圖3D示出了顯示外殼150的輪廓的MD100的側視圖，且圖3E示出在圖3D上所示的MD100的截面圖。外殼150的輪廓提供高度182和寬度184。作為一個示例，IMD100的輪廓的高寬比可在大約I比I和大約2比I之間。作為另一示例，頂DlOO的輪廓的高寬比可以是大約1.5比I。外殼150進一步限定垂直於其輪廓的厚度180。厚度180比高度182和寬度184兩者都要短。作為示例，厚度180可能比高度182短至少百分之五十，並且厚度180可能比寬度184短至少百分之五十。如本文所提及的，術語高度、寬度和厚度不旨在表示MD100的任何特定取向。
[0049]如通過圖3E中的MD100的截面圖所示出的，外殼150的第一部分150A和第二部分150B形成在平行於外殼的高度和寬度的平面中延伸的相對的兩側。外殼150的第一部分150A和第二部分150B包括朝向外殼150的輪廓的中心的基本上平面的表面173、177。外殼150還包括壁190,該壁190在平行於外殼的厚度的方向中延伸並且大約垂直於外殼150的高度和寬度。
[0050]此外，第一部分150A進一步在壁190和平面表面177之間形成圓形的外邊緣175。圓形的外邊緣175包圍平面表面177。類似地，第二部分150B進一步在壁190和平面表面173之間形成圓形的外邊緣171。圓形的外邊緣171包圍平面的表面173.如圖3E所示，平面表面173比平面表面177大。此外，圓形的外邊緣175具有比圓形的外邊緣171大的曲率半徑。例如，圓形的外邊緣175的曲率半徑可以是圓形的外邊緣171的曲率半徑的至少兩倍。如圖3E所示，部件168可放置為遠離壁190並且朝向外殼150的輪廓的中心。遠離壁190並且朝向外殼150的輪廓的中心來放置部件168，在電路167和外殼150之間不產生幹擾的情況下，有助於圓形的外邊緣175的更大的曲率半徑。
[0051]外殼150被配置成在患者內取向，使得平面表面177定位於比平面表面173更靠近患者的皮膚的表面。圓形的外邊緣175的更大的曲率減輕了由在患者內植入IMD100引起的在患者組織的外層上的壓力。例如，可植入MD100以使得平面表面177毗鄰真皮，而平面表面173毗鄰肌肉組織。作為另一示例，可植入MD100以使得平面表面177毗鄰肌肉組織，而平面表面173更靠近患者的多個腔。
[0052]MD100進一步包括位於外殼150的內部腔內的電容器161和電池163.電容器161和電池163放置在外殼150的內部腔內的共同平面178中並且受到支撐框165的約束，使得在內部腔內電容器161毗鄰電池163。
[0053]IMD100進一步包括位於外殼150的內部腔內的電路167.電路167可包括配置成生成用於傳遞至患者的電刺激治療或監測患者的生理參數中的至少一個的模塊。作為示例，電路167可包括之前針對MD14描述的一個或多個元件，IMD14包括處理器45、治療模塊46、感測模塊48、存儲器49、和/或遙測模塊52.例如，之前針對MD14描述的元件可單獨地或共同地體現在電路167的一個或多個分立部件168內。
[0054] 在一個特定示例中，電路167可包括混合集成電路。這種混合集成電路可由接合至襯底或印刷電路板(PCB)的單個部件168構造，諸如半導體器件(例如，電晶體和二極體)和無源部件(例如，電阻器、電感器、變壓器、和電容器)。在其他示例中，電路167可包括具有直接安裝至PCB的部件168。
[0055]電路167還可包括具有至少一個接地面的襯底。在一個示例中，部件168可僅定位於襯底和/或電路167的接地面的單側上並且相對於襯底和/或接地面與電池163和電容器161相對。在另一示例中，部件168可位於襯底和/或電路167的接地面的兩個相對側上。
[0056]電路167在位於外殼150的內部腔內的電容器161和電池163兩者上延伸，使得電路167相對於電容器161和電池163處於堆疊排列。例如，電路167沿著平面178 (圖3E)放置，而電容器161和電池163沿著平面179(圖3E)放置。平面179平行於平面178，但是沿著IMD100的厚度180 (圖3E)偏移。平面178、179兩者大約平行於平面表面173和177中的兩者。
[0057]如以上所述的，與一些之前的MD設計相反，電路167在電池161和電容器163兩者上延伸，而不是僅在電池上延伸。此外，電容器161彼此相鄰地放置，而不是關於MD100的厚度堆疊。電容器161的排列允許每個電容器161具有比如果電容器161關於MD100的厚度堆疊的情況下更大的厚度。與關於IMD100的厚度堆疊的更薄的電容器相比，電容器
161的厚度可改進電容器161的體積效率。
[0058]圖4示出了 MD200的一部分。MD200包括在MD外殼的內部腔內的電池263和毗鄰的電容器261兩者上延伸的電路，使得該電路相對電池263和電容器261處於堆疊排列。在圖4中，類似於針對圖3B中的MD100所示出的，電池263和電容器261是可見的，但是電池263和電容器261掩蓋了在電池263和相鄰的電容器261兩者上延伸的電路。
[0059]當植入到患者內時，IMD200適合於傳遞醫學治療(諸如電刺激治療)和/或感測患者的一個或多個生理狀態。MD200的一些方面類似於MD100的方面。為了簡潔起見，針對MD200再次描述這些方面。
[0060]MD200包括沿著共同平面的單個電池263和三個電容器261.為了便於沿著共同平面放置電容器261的每一個，電容器261每一個大小厚度對應於外殼的內部腔的厚度。
[0061]與MD100的電容器161相反，電容器261每一個具有矩形形狀的輪廓，但也可使用其他電容器輪廓。電容261基本上彼此相似,使得電容器261的每一個彼此可物理和功能地互換。以這種方式，僅一個電容器設計需要在MD200的生產中使用。
[0062]電池263可以是可充電或不可充電的電池並且包括一個或多個電化學電池單元。雖然可充電池可例如，每天或每周感應地從外部設備充電，但是可選擇不可充電電池維持達數年。電池263用作向MD200的電路供電並且還可配置成對電容器261充電。
[0063]與一些之前的MD設計相反，IMD100的電路在電池261和電容器263兩者上延伸，而不是僅在電池上延 伸。此外，電容器261彼此相鄰定位，而不是關於MD200的厚度堆疊。電容器261的排列允許每個電容器261具有比如果電容器261關於MD200的厚度堆疊的情況下更大的厚度。與關於MD200的厚度堆疊的更薄的電容器相比，電容器261的厚度可改進電容器261的體積效率。
[0064]圖5示出了 MD300的一部分。MD300包括在MD外殼的內部腔內的電池363和相鄰的電容器361兩者上延伸的電路，使得該電路相對電池363和電容器361處於堆疊排列。在圖4中，類似於針對圖3B中的MD100所示出的，電池363和電容器361是可見的，但是電池363和電容器361掩蓋了在電池363和相鄰的電容器361兩者上延伸的電路。與一些之前的MD設計相反，MD300的電路在電池361和電容器363兩者上延伸，而不是僅在電池上延伸。[0065]當植入到患者內時，IMD300適合於傳遞醫學治療(諸如電刺激治療)和/或感測患者的一個或多個生理狀態。MD300的一些方面類似於MD100的方面。為了簡潔起見，針對MD300再次描述這些方面。
[0066]MD300包括沿著共同平面的單個電池363和三個電容器361.為了便於沿著共同平面放置電容器361的每一個，電容器361每一個的大小為使得三個電容器361的堆疊的厚度對應於外殼的內部腔的厚度。
[0067]與IMD100的電容器161相反，電容器361每一個具有矩形形狀的輪廓，但也可使用其他電容器輪廓。電容361基本上彼此相似,使得電容器361的每一個彼此可物理和功能地互換。以這種方式，僅一個電容器設計需要在MD300的生產中使用。
[0068]電池363可以是可充電或不可充電的電池並且包括一個或多個電化學電池單元。雖然可充電池可例如，每天或每周感應地從外部設備充電，但是可選擇不可充電電池維持達數年。電池363用於向MD300的電路供電的功能並且還可配置成對電容器361充電。
[0069]可在硬體、固件或它們的任何組合中至少部分地實現在本公開中所描述的技術，該技術包括歸屬於頂D14、編程器24、MD100、頂D200、和MD300或各組成部件的那些技術。例如，可在一個或多個處理器中實現該技術的多個方面，處理器包括一個或多個微處理器、DSP、ASIC、FPGA、或任何其他等效的集成或分立邏輯電路，以及體現在編程器中的此類部件(諸如，醫師或患者編程器、刺激器、圖像處理設備或其他設備)的任何組合。一般地，術語「處理器」或「處理電路」可單獨指代前述的邏輯電路中的任一種、或與其他邏輯電路組合的前述的邏輯電路的任一種、或任何其他等效電路。
[0070]此外，所描述的單元、模塊或部件中的任一個可在一起實現，或分別實現為分立但可互操作的邏輯裝置。將不同的特徵描繪為模塊或單元是為了凸顯不同的功能方面，而不一定暗示這樣的模塊或單元必須通過單獨的硬體或軟體組件來實現。相反，與一個或多個模塊或單元相關聯的功能可由單獨的硬體或軟體組件來執行，或集成在共同或單獨的硬體或軟體組件之內。
[0071]當以軟體實現時，歸屬於本公開中描述的系統、裝置和技術的功能可具體化為計算機可讀介質(諸如RAM、ROM、NVRAM、EEPR0M、快閃記憶體、磁數據存儲介質、光數據存儲介質等等)上的指令。這些指令可被執行以支持本公開中描述的功能的一個或多個方面。
[0072]本申請中已描述各種各樣的示例。這些和其他示例在所附權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種可植入醫療設備，包括: 形成內部腔的外殼，所述外殼限定具有高度和寬度的輪廓並且進一步限定垂直於其輪廓的厚度，其中所述外殼的厚度比所述外殼的輪廓的高度和寬度兩者都要短； 位於所述內部腔中的至少一個電池； 位於所述內部腔中的毗鄰所述電池的至少一個電容器，所述電容器和電池沿著內部腔中的共同平面定位；以及 位於所述內部腔中的電路，其中所述電路在所述電池和電容器兩者上延伸，使得所述電路相對於所述電池和電容器處於堆疊排列。
2.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，在所述內部腔中的所述電路的部件僅定位於所述電路的襯底的單側上並且相對於襯底與所述電池和電容器相對。
3.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，在內部腔中的所述電路的部件定位於所述電路的襯底的兩個相對側上。
4.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述外殼包括: 具有蛤殼形狀的第一部分，所述第一部分基本上符合外殼中的部件的輪廓，所述部件包括所述電池、所述電容器、和所述電路；以及 第二部分，所述第二部 分與所述第一部分組合以形成外殼的所述內部腔。
5.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述外殼形成在平行於所述外殼的高度和寬度的平面中延伸的相對的兩側，其中所述相對的兩側包括朝向所述外殼的輪廓的中心的基本上平面的表面。
6.如權利要求5所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述外殼進一步形成圓形的外邊緣，在所述圓形的外邊緣處相對的兩側中的至少一個與在平行於所述外殼的厚度的方向中延伸的壁相遇。
7.如權利要求5所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述外殼進一步包括: 第一圓形的外邊緣，在所述第一圓形的外邊緣處相對的兩側中的第一側與在平行於外殼的厚度的方向中延伸的壁相遇，其中所述第一圓形的邊緣包圍相對的兩側中的第一側；以及 第二圓形的外邊緣，在所述第二圓形的外邊緣處相對的兩側中的第二側與在平行於外殼的厚度的方向中延伸的壁相遇，其中所述第二圓形的邊緣包圍相對的兩側中的第二側， 其中第一圓形的邊緣的曲率半徑是第二圓形的邊緣的曲率半徑的至少兩倍。
8.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述至少一個電容器包括兩個或多個基本上相似的電容器，所述基本上相似的電容器彼此能夠物理和功能性地互換。
9.如權利要求1所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述至少一個電容器包括兩個或更多個電容器，電容器的每一個沿著與電池的共同平面定位。
10.如權利要求1所述的可植入醫療設備， 其特徵在於，所述至少一個電容器包括三個基本上相似的電容器，基本上相似的電容器彼此能夠物理和功能性地互換。 其中，基本上相似的電容器中的每一個可沿著與電池的共同平面定位， 其中基本上相似的電容器中的每一個限定餡餅形狀的輪廓， 其中所述電容器被排列成基本上填充外殼的輪廓內的圓的扇形。
11.如權利要求10所述的可植入醫療設備，其特徵在於，所述可植入的醫療設備精確地包括一個電池，所述電池包括電化學電池單元。
12.如權利要求1所述的可植入醫療設備， 其特徵在於，所述至少一個電容器包括三個基本上相似的電容器，基本上相似的電容器彼此能夠物理和功能性地互換， 其中基本上相似的電容器中的每一個被排列以形成電容器的堆疊， 其中所述電容器的堆疊沿著與電池的共同平面定位。
13.如權利要求1所述的可植入醫療設備， 其特徵在於，所述至少一個電容器包括兩個或多個基本上相似的電容器，所述基本上相似的電容器彼此能夠物理和功能性地互換， 其中，基本上相似的電容器中的每一個可沿著與電池的共同平面定位， 其中基本上相似的電容器中的每一個限定餡餅形狀的輪廓。
【文檔編號】A61N1/375GK103945900SQ201280057979
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2011年9月27日
【發明者】D·B·恩格馬克, A·J·裡斯, T·H·謝弗 申請人:美敦力公司