可植入医疗设备的电池和电容器排列的制作方法

可植入医疗设备的电池和电容器排列的制作方法
【专利摘要】一种可植入医疗设备，包括形成内部腔的外壳，该外壳限定具有高度和宽度的轮廓并且进一步限定垂直于其轮廓的厚度。外壳的厚度比外壳的轮廓的高度和宽度两者都要短。可植入医疗设备进一步包括位于内部腔中的至少一个电池、位于内部腔中毗邻电池的至少一个电容器、和位于内部腔中的电路，该电容器和电池沿着内部腔中的共同平面定位。电路在内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路相对于电池和电容器处于堆叠排列。
【专利说明】可植入医疗设备的电池和电容器排列
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种可植入医疗设备。
【背景技术】
[0002]传递治疗或监测患者生理状态的多种可植入医疗设备已在临床上植入或被提出以供患者的临床植入。一些可植入医疗设备可采用一个或多个细长的电导线和/或传感器。这样的可植入医疗设备可传递治疗或监测心脏、肌肉、神经、大脑、胃、或其他器官。在一些情况下，可植入医疗设备经由一个或多个电极或传感器元件传递电刺激治疗和/或监测生理信号，电极或传感器元件中的至少一些可被包括作为一个或多个细长的可植入医疗导线的部分。可植入医疗导线可配置成允许电极或传感器放置在用于传递刺激或感测电去极化的期望位置处。例如，电极或传感器可定位于导线的远端部分。导线的近端部分可耦合至可植入医疗设备外壳，该医疗设备外壳可包含诸如刺激生成和/或感测电路之类的电子电路。在一些情况下，电极或传感器可放置在可植入医疗设备(MD)外壳上作为部署在一个或多个导线上的电极或传感器的替代或补充。
[0003]诸如心脏起搏器或可植入心脏复律除颤器之类的可植入心脏设备，通过经由一个或多个可植入导线的电极传递电治疗信号(诸如，如用于起搏、复律或去纤颤的脉冲或冲击)来向心脏传递治疗性电刺激。在一些情况下，可植入心脏设备可感测心脏的本征去极化，并且基于该感测控制向心脏传递治疗刺激。当检测到异常心律(诸如，心动过缓、心动过速、或纤维性颤动)时，可传递适当的电治疗(例如，以脉冲的形式)以恢复正常心律。例如，在一些情况下，可植入医疗设备可在一旦检测到室性心动过速时向患者的心脏传递起搏、复律、或去纤颤信号，并且一旦检测到室性纤颤向患者的心脏传递去纤颤治疗。

【发明内容】

[0004]一般而言，本公开涉及可植入医疗设备的外壳内的部件的设计和排列。在一个示例中，可植入医疗设备包括在第一平面内彼此相邻的至少一个电池和至少一个电容器和IMD的电路，诸如与MD的至少一个电池和至少一个电容器成堆叠排列的混合集成电路。
[0005]在一个示例中，本公开涉及一种可植入医疗设备，该可植入的医疗设备包括形成内部腔的外壳，该外壳限定具有高度和宽度的轮廓并且进一步限定垂直于其轮廓的厚度。外壳的厚度比外壳的轮廓的高度和宽度两者都要短。可植入医疗设备进一步包括位于内部腔中的至少一个电池、位于内部腔中毗邻电池的至少一个电容器、和在内部腔中的电路，该电容器和电池沿着内部腔中的共同平面定位。电路在内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路相对于电池和电容器处于堆叠排列。
[0006]在另一示例中，本公开涉及一种包括可植入医疗设备和医疗导线的系统。可植入医疗设备包括形成内部腔的外壳、位于内部腔中的至少一个电池、位于内部腔中毗邻电池的至少一个电容器、和位于内部腔中的电路，该外壳限定具有高度和宽度的轮廓并且进一步限定垂直于其轮廓的厚度，其中外壳的厚度比外壳的轮廓的高度和宽度两者都要短，电容器和电池沿着内部腔中的共同平面定位。电路在内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路相对于电池和电容器处于堆叠排列。可植入医疗设备进一步包括在外壳外部的接头组件，接头组件与内部腔中的电路电接触。至少一个医疗导线经由该接头组件与可植入医疗设备机械且电接触。
[0007]在另一示例中，本公开涉及一种方法，该方法包括生成用于传递给具有植入在患者内的可植入医疗设备的患者的电刺激治疗。该可植入医疗设备包括形成内部腔的外壳，该外壳限定具有高度和宽度的轮廓并且进一步限定垂直于其轮廓的厚度。外壳的厚度比外壳的轮廓的高度和宽度两者都要短。可植入医疗设备进一步包括位于内部腔中的至少一个电池、位于内部腔中毗邻电池的至少一个电容器、和位于内部腔中的电路，该电容器和电池沿着内部腔中的共同平面定位。电路在内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路相对于电池和电容器处于堆叠排列。
[0008]一个或多个示例的细节在以下所附附图和描述中进行陈述。根据描述和附图以及所附权利要求，本发明的其他特征、目的以及优点将显而易见。
[0009]附图简述
[0010]图1为示出了包括配置成向患者传递电刺激和/或监测患者的可植入医疗设备(IMD)的示例系统的概念图。
[0011]图2为示出了图1的MD的功能框图。
[0012]图3A-3E示出了具有电路的示例MD，该电路在MD外壳的内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路 相对于电池和电容器处于堆叠排列。
[0013]图4示出了具有电路的示例MD的一部分，该电路在MD外壳的内部腔中的电池和电容器两者上延伸，使得电路为相对于电池和电容器处于堆叠排列，所示的部分包括电池和电容器。
[0014]图5示出了具有电路的示例MD的一部分，该电路在MD外壳的内部腔中的电池和堆叠的电容器两者上延伸，使得电路相对于电池和电容器处于堆叠排列，所示的部分包括电池和电容器。
【具体实施方式】
[0015]图1为示出向患者12传递治疗和/或监测患者12的示例系统10的概念图。系统10包括可植入医疗设备(MD) 14和导线18、20、22、和编程器24。导线18、20、22经由接头组件机械且电耦合至MD14，如图1所示，接头组件可连接MD14的外壳28。在图1的示例中，接头组件包括将导线18、20、22连接至MD14的导线连接器组件40。外壳28和导线连接器组件40是例如，经由支架和销钉连接或按扣连接机械地耦合在一起的单独的组件。如以下进一步详细讨论的，IMD14包括在第一平面中彼此相邻的至少一个电池和至少一个电容器和在平行于第一平面的相邻平面中的MD的电路，诸如混合集成电路。以这种方式，与一些之前的MD设计相反，电路在电池和电容器两者上延伸，而不是仅在电池上延伸。
[0016]在图1所示的示例中，外壳28和导线连接器组件40可由任何合适的生物兼容的材料或生物兼容材料组合制成，诸如，但不限于不锈钢或钛。外壳28和导线连接器组件40可由相同材料或多种材料、或不同材料形成。
[0017]在一些示例中，頂D14生成并经由通过一个或多个导线18、20、22携带的电极向心脏26传递电刺激，以管理心脏26的心律。在此类示例中，頂D14包括生成起搏、复律、去纤颤、或心脏再同步治疗中的至少一个的治疗模块。例如，起搏治疗可包括抗快速性心律失常起搏(ATP)和设计成防止室性心动过速、心室纤颤、房性心动过速、和/或房性纤颤的起搏治疗，或心脏再同步治疗(CRT)。在一些示例中，IMD14提供起搏,但不提供复律或去纤颤，而在其他示例中，MD14提供复律或去纤颤，但不提供起搏。此外，在进一步的示例中，MD14提供起搏、复律、和去纤颤。作为治疗模块的替代或补充，IMD14可包括感测模块。感测模块可感测患者的一个或多个生理状态，诸如，来自心脏26的电去极化/复极化信号(称为“电描记图”或EGM)、心腔内或血管内压力、活动、姿势、呼吸、或胸阻抗，在其他示例中，MD可包括用于传递治疗和/或用于感测的多于或少于三个的导线。
[0018]在图1所示的示例中，右心室(RV)导线18延伸通过一个或多个静脉(未示出)、上腔静脉(未示出)和右心房30并进入右心室32。左心室(LV)冠状窦导线20延伸通过一个或多个静脉、腔静脉、右心房30并且进入到冠状窦34内到毗邻心脏26的左心室36的自由壁的区域。右心房(RA)导线22延伸通过一个或多个静脉和腔静脉，并且进入到心脏26的右心房30中。在其他示例中，除了或代替经由血管内导线18、20、22的电极传递刺激，MD14通过向血管外组织部位传递刺激来向心脏26传递刺激治疗。血管外组织部位在心脏26外部和患者12的动脉、静脉、或其它脉管系统的外部。
[0019]MD14可经由耦合至导线18、20、22中的至少一个的电极(图1中未示出)感测伴随心脏26的去极化和复极化的电信号。在一些不例中，IMD14基于在心脏26内感测到的电信号来向心脏26提供起搏脉冲。由MD14使用的用于感测和起搏的电极的配置可以是单极性或双极性的。MD14还可经由位于导线18、20、22中的至少一个上的电极提供去纤颤治疗和/或复律治疗。MD14可检测心脏26的心律失常，诸如心室32和36的纤颤，并且頂D14可被编程成传递治疗的进展，例如具有渐增的能量水平的脉冲，直到心脏的纤颤停止。MD14可采用本领域已知的一种或多种纤颤检测技术来检测纤颤。
[0020]在一些不例中，IMD14还可被称为信号发生器、刺激发生器、或电刺激器。在一些示例中，导线16还可携带一个或多个感测电极以允许MD14感测患者12内的电信号。在一些示例中，可使用相同的电极来感测和刺激。
[0021]在图1的示例中，MD14已经植入到患者12中的允许导线18、20、22放置于心脏26内的位置处。例如，頂D14可皮下地或肌肉下地植入到患者12的体内(例如，在患者12的胸腔、下背部、下腹部、或臀部)。
[0022]在图1所示的示例中，頂D14提供心律治疗。因此，用于生成并经由导线18、20和22传递起搏、复律和/或去纤颤治疗的部件可基本上包含在MD14的外壳28内。导线连接器组件40包括电连接器，该电连接器分别将导线18、20、22机械耦合至MD14并且将导线18、20、22电连接至外壳28内的治疗或感测模块。例如，导线16、18、20中的每一个的近端端部可直接或间接地电且机械地耦合至MD14的导线连接器组件40 (例如，经由导线延伸)。部署于各自的导线体内的电导体可将导线18、20、22的刺激电极(和感测电极，如果存在的话)经由导线连接器组件40电连接至MD14内的治疗和/或感测模块。导线连接器组件40还可被称为接头组件或连接器块。
[0023] 虽然本公开主要将导线描述为直接连接至导线连接器组件40，在其他示例中，诸如导线18、20、22的导线可经由一个或多个导线延伸间接地机械且电连接至导线连接器组件40。导线延伸可有效地使导线伸长。此外，在一些示例中，双叉或三叉导线延伸对将一个以上导线机械且电连接至导线连接器组件40的通用电连接器可能是有用的。
[0024]在一些不例中，IMD14还可包括一个或多个外壳电极，该外壳电极可与IMD14的密封外壳28的外表面一起整体地形成或以其他方式I禹合至外壳28。在一些不例中，可由外壳28的朝外部分中的未绝缘部分来定义外壳电极。可米用外壳28的绝缘和未绝缘的部分之间的其他划分来定义两个或更多个外壳电极。在一些示例中，诸如图1所示的示例，外壳电极可包括基本上所有的外壳28。在其他不例中，一个或多个电极可嵌入到包围外壳28的外表面的绝缘壳体中或以其他方式附连至MD14的外部外壳28。导线18、20、22的电极中的任一个可与一个或多个外壳电极组合使用以用于单极感测或刺激。
[0025]在一些示例中，除了或代替导线18、20和22的电极，IMD14包括一个或多个接头组件电极。接头组件电极可与接头组件的外表面(诸如MD14的导线连接器组件40的外表面)整体形成。在一些示例中，接头组件电极可由接头组件的朝外的部分中的未绝缘部分定义。可使用接头组件的绝缘和未绝缘的部分之间的其他划分来定义两个或更多个接头组件电极。在一些示例中，诸如图1所示的示例，接头组件电极可包括基本上所有的导线连接器40。在其他示例中，一个或多个电极可嵌入到包围导线连接器40的外表面的绝缘壳体中或以其他方式附连至导线连接器40。在进一步的示例中，接头组件可能不连接至任何导线。在这种情况下，可使用多个接头组件电极、外壳电极、或以上两者来监测患者12的一个或多个参数。接头组件还可包括一个或多个馈通件，接头组件内的其他导电部件(例如，天线)经由该一个或多个馈通件耦合至MD14的外壳28内的电子部件(例如，收发器)。
[0026]如图1所示，系统10还包括编程器24。在一些示例中，编程器24可以是手持计算设备或计算机工作站。编程器24可包括从用户接收输入的用户界面。例如，用户界面可包括键盘和显示器，例如，显示器可以是阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、或发光二极管(LED)显示器。键 盘可采取字母数字键盘或与特定功能相关联的按键的缩减集合的形式。编程器24可附加地或替代地包括外围定点设备，诸如鼠标，用户可经由鼠标与用户界面交互。在一些示例中，编程器24的显示器可包括触摸屏显示器，并且用户可经由显示器与编程器24交互。
[0027]用户(诸如医师、技术人员、或其他临床医生)可与编程器24交互，以与MD14通信。例如，用户可与编程器24交互，以从MD14取回生理或诊断信息。用户还可与编程器24交互以编程MD14，例如，为由MD14传递的刺激治疗中的一个或多个选择操作参数的值。例如，用户可使用编程器24从IMD14取回有关心脏26的节律、其中随时间推移的趋势、或快速性心律失常发作的信息。作为另一示例，用户可使用编程器24从頂D14取回有关患者12的其他感测到的生理参数的信息，诸如，来自心脏26的电去极化/复极化信号(称为“电描记图”或EGM)、心脏内或血管内的压力、活动、姿势、呼吸，或胸阻抗。作为另一示例，用户可使用编程器24从MD14取回有关MD14的性能或完整性或对应于第一刺激治疗的系统10的其他部件(诸如，导线18、20和22、或IMD14的电源)的信息。
[0028]用户可使用编程器24编程治疗进展、选择用于传递去纤颤脉冲的电极、选择去纤颤脉冲的波形、或选择或配置頂D14的纤颤检测算法。用户还可使用编程器24来编程由IMD14提供的其他治疗(诸如，复律、起搏或其他电刺激治疗)的多个方面。例如，借助于编程器24，用户可选择由导线18、20、22提供的起搏、复律和/或去纤颤治疗的治疗参数。[0029]编程器24可经由使用本领域已知的任何技术的无线通信与MD14通信。例如，通信技术的示例可包括低频或射频(RF)遥测，但也考虑其他技术。在一些示例中，编程器24可包括编程头，该编程头可置于接近于患者的身体的MD14植入部位，以便改进MD14和编程器24之间的通信的质量和安全。
[0030]图2为示出包括MD14、导线连接器组件40、和导线18、20、22的示例系统10的功能框图。如图2所示，IMD14包括处理器45、治疗模块46、感测模块48、存储器49、电源50、和遥测模块52。存储器49可包括计算机可读指令，该计算机可读指令在被处理器45执行时使处理器45执行归属于本文中的处理器的多种功能。存储器49可包括任何易失性、非易失性、磁的、光的、或电的介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM (EEPROM)、闪存存储器、或任何其他数字介质。 [0031]处理器45可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或等效分立或集成逻辑电路中的任何一个或多个。在一些示例中，处理器45可包括多个部件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、或一个或多个FPGA的任何组合、以及其他分立或集成逻辑电路。归属于本文中的处理器45的功能可具体化为软件、固件、硬件、或它们的任何组合。处理器45可根据一个或多个控制程序分别控制模块46、48以向患者12生成并传递治疗和/或感测患者的一个或多个生理状态，该一个或多个控制程序可存储在存储器49中。
[0032]治疗模块46包括信号发生器，以生成用于传递至患者12的刺激信号。治疗模块46可配置成经由导线18、20、22向患者12的心脏26生成并传递包括起搏、复律、或去纤颤治疗中的至少一个的电刺激信号。如果治疗模块46被配置成向心脏26生成并传递去纤颤脉冲，治疗模块46可包括高压充电电路和高压输出电路。如果治疗模块46被配置成向心脏26生成并传递起搏脉冲，则处理器45可包括起搏器定时和控制模块，该起搏器定时和控制模块可具体化为硬件、固定、软件、或它们的任何组合。起搏器定时和控制模块可包括与其他处理器45部件(诸如微处理器)隔离的专用硬件电路(诸如ASIC)，或由处理器45的部件执行的软件模块，处理器45的部件可以是微处理器或ASIC。可由处理器45使用起搏器定时和控制模块，以定时向心脏26传递起搏脉冲。
[0033]感测模块48监测来自导线18、20、22的电极、接头组件和/或外壳28中的至少一个的信号，以便例如经由EGM信号监测心脏26的活动。在一些示例中，感测模块48可包括一个或多个感测信道，每个感测信道可包括放大器。在处理器45的控制下，感测模块48的开关模块可将来自所选择的电极的输出耦合至感测信道中的一个。心脏26的感测到的电活动可用于控制由治疗模块提供起搏、复律、或去纤颤冲击的定时。例如，处理器45可采用任何合适的心律失常检测方法，以便基于由感测模块48感测到的心脏电信号来检测心律失常，并且心律失常的检测可用于控制由治疗模块46传递的去纤颤冲击，例如，来试图终结束检测到的心律失常。
[0034]模块46、48可经由各自的导线的导体，或在外壳电极的情况下经由部署于MD14的外壳28内的电导体，电耦合至各自的导线18、20和22的一个或多个电极。在一些示例中，治疗模块46可经由耦合至导线18、20、22、连接器组件40或外壳28的至少两个电极向心脏26传递去纤颤冲击。治疗模块46可分别经由外壳电极、耦合至导线18、20、22的环状电极、和/或导线18、20/22的螺旋电极来传递起搏脉冲。在一些示例中，治疗模块46可传递电脉冲的形式的起搏、复律、或去纤颤刺激。
[0035]模块46、48可包括开关模块，且处理器45可使用开关模块例如经由数据/地址总线来选择使用外壳28和导线16、42的可用电极中的哪一些来传递电刺激。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、复用器、或适合于选择性地将刺激能量耦合至所选择的电极的任何其他类型的开关设备。然而，在其他示例中，模块46、48可在没有开关矩阵的情况下经由电极独立地传递刺激和/或感测。
[0036]在一些示例中，模块46、48可共享对本文所描述的模块中的每一个进行操作的一个或多个部件。例如，在一些情况下，治疗模块46和感测模块48可共享开关模块。此外，在一些示例中，模块46、48可包括仅专用于单个模块的部件。例如，模块46、48可具有各自的处理器和/或存储器。
[0037]遥测模块52包括用于与另一设备(诸如，编程器24(图1))通信的任何合适的硬件、固件、软件或它们的任何组合。在MD14的处理器45的控制下，遥测模块52可借助于天线从编程器24接收下行遥测和向编程器20发送上行遥测，该天线可以是内部的和/或外部的。MD14可例如经由地址/数据总线提供数据上行传输至编程器24以及为遥测模块52内的遥测电路提供控制信号。在一些示例中，遥测模块52可经由复用器向MD14提供接收到的数据。
[0038]IMD14的各部件可稱合至电源50,电源50可包括可充电或不可充电电池。虽然可充电池可例如，每天或每周感应地从外部设备充电，但是可选择不可充电电池维持达数年。在其他示例中，电源50可 由与由患者12携带的外部电源之间的近端感应交互来供电。在以下将针对图3A - 3E所讨论的MD100的示例中，诸如电源50之类的电源可包括电池，该电池包括电化学电池单元并且进一步包括一个或多个电容器。
[0039]如以上所描述的，頂D14可机械地耦合至导线18、20和22，并且经由导线连接器组件40电耦合至导线18、20和22的电极。虽然图2示出了配置成接收三个导线的导线连接器组件，但是在其他示例中，本文所描述的导线连接器模块或组件可包括任何合适数量的电连接器，从而将任何合适数量的导线电耦合至治疗模块46和感测模块48。因此，在一些示例中，导线连接器组件40可包括附加的电连接器，该附加的电连接器配置成接收系统10的附加导线。
[0040]连接组件40内的电连接器54、55、56可以是能够分别将导线18、20和22电耦合至MD14的任何合适类型的电连接器。例如，电连接器54、55、56可各配置作为配置成接收各自的导线18、20、22(或导线延伸)的近端的插座。在一些示例中，导线(或导线延伸)的近端可经由固定螺钉物理地固定到对应的电连接器插座中，而在其他示例中，每个导线(或导线延伸)的近端可以自固定的方式与插座配合。在一些不例中，连接器54、55、56为尼尔一康塞曼卡口(Bayonet Neill Concelman) (BNC)电连接器或具有与BNC电连接器相似的配置，其被物理地配置成与各自的导线18、20、22、16配合。此外，在一些示例中，连接器54、55、56为带螺纹的尼尔?康塞曼(Neill Concelman) (TNC)类型的电连接器或具有与TNC电连接器相似的配置(例如，卡口座式)，其配置成以螺纹的配置物理地配合并且容纳导线18、20和22。在其他示例中，连接器54、55、56在不借助于固定螺钉的情况下连接至导线42、46，诸如借助于将导线18、20和22推入与各自的电连接器54、55、56内的电触点的物理和电连接中的杠杆。[0041]图3A — 3E示出頂D100。具体而言，图3A示出頂DlOO的立体图，且图3B示出了MD100，其中外壳部分150B被移除使得电容器161和电池163在外壳部分150A内可见。此外，图3C示出MD100的部分的分解图。图3D示出了显示外壳150的轮廓(profile)的IMD100的侧视图，且图3E示出在图3D上所示的MD100的截面。
[0042]由于植入到患者内，IMD100适合于传递医学治疗(诸如电刺激治疗)和/或感测患者的一个或多个生理状态。作为示例，IMD100可提供针对MD14描述的特征中的一些或所有。如图3A所示，MD100包括具有馈通引脚154的外壳150，馈通引脚可连接至医学导线连接器组件(在图3A — 3E中未示出)，诸如医学导线连接器组件40(图2)。医学导线连接器组件可经由支架152和销(未示出)安装至外壳150。
[0043]外壳150由生物兼容的导电材料形成，诸如钛合金或不锈钢。例如，外壳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可表示以重叠或对接焊接构造的两个配合的蛤状壳体(clamshell)。外壳150可例如通过激光或电阻焊接密封以形成封围盒。外壳150封围电路167 (图3C)，电路167包含配置成生成电刺激治疗的治疗模块和/或用于感测患者的一个或多个生理状态的感测模块，以及电源和遥测模块。馈通件154通过外壳150延伸并且提供到外壳150内的治疗模块的电连接。
[0044]支架152固定至外壳150的外表面。作为不例，支架152可由与外壳150相同或相似的生物兼容的导电材料形成并且焊接至外壳150.作为另一示例，支架152可模制作为外壳150的整体特征。支架152在向着导线连接器组件110的共同方向(common direction)中从外壳150延伸,该共同方向大约垂直于外壳150的外表面。支架152的每一个包括用于容纳销的孔，以将导线连接器组件机械地固定至外壳150。支架152毗邻外壳150的上表面的四个转角放置。
[0045]如图3B所示，I MD100包括沿着共同平面的单个电池163和三个电容器161。为了便于沿着共同平面放置电容器161的每一个，电容器161每一个大小为厚度对应于外壳150的内部腔的厚度。电池163可以是可充电或不可充电的电池并且包括一个或多个电化学电池单元。虽然可充电池可例如，每天或每周感应地从外部设备充电，但是可选择不可充电电池维持达数年。电池163用于向MD100的电路167 (图3C)供电并且还可配置成对电容器161充电。电池163包括端子164，端子164用于将电池163电连接至IMD100的电路167(图3C)。电池163被成型为填充外壳150的内部腔内的可用空间。例如，表面166(图3C)是弯曲的以便与外壳150的内表面配合。
[0046]电容器161基本上彼此相似，使得电容器161的每一个彼此可物理和功能地互换。以这种方式，仅一个电容器设计需要用在MD100的生产中。如图3B所最佳示出的，电容器161每一个具有馅饼形状的轮廓,该轮廓允许电容器161有效地放置在IMD100的轮廓中。电容器161被排列成基本上填充外壳150的轮廓内的圆的扇形。例如，弯曲边的电容器161与外壳150的内表面配合。电容器161每一个还包括导电突出部(tab) 162。电容器161是经由导电突出部162电连接至MD100的电路167的电容器161。
[0047]图3C以分解图示出MD100的主要部件。如图3C所示，IMD100的外壳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表示以重叠或对接焊接构造的两个配合的蛤状壳体。在頂D100的示例中，第一部分150A和第二部分150B两者符合外壳150的轮廓(如图3D中最佳示出的)。第一部分150A和第二部分150B组合以形成外壳150的内部腔。
[0048]图3D示出了显示外壳150的轮廓的MD100的侧视图，且图3E示出在图3D上所示的MD100的截面图。外壳150的轮廓提供高度182和宽度184。作为一个示例，IMD100的轮廓的高宽比可在大约I比I和大约2比I之间。作为另一示例，頂DlOO的轮廓的高宽比可以是大约1.5比I。外壳150进一步限定垂直于其轮廓的厚度180。厚度180比高度182和宽度184两者都要短。作为示例，厚度180可能比高度182短至少百分之五十，并且厚度180可能比宽度184短至少百分之五十。如本文所提及的，术语高度、宽度和厚度不旨在表示MD100的任何特定取向。
[0049]如通过图3E中的MD100的截面图所示出的，外壳150的第一部分150A和第二部分150B形成在平行于外壳的高度和宽度的平面中延伸的相对的两侧。外壳150的第一部分150A和第二部分150B包括朝向外壳150的轮廓的中心的基本上平面的表面173、177。外壳150还包括壁190,该壁190在平行于外壳的厚度的方向中延伸并且大约垂直于外壳150的高度和宽度。
[0050]此外，第一部分150A进一步在壁190和平面表面177之间形成圆形的外边缘175。圆形的外边缘175包围平面表面177。类似地，第二部分150B进一步在壁190和平面表面173之间形成圆形的外边缘171。圆形的外边缘171包围平面的表面173.如图3E所示，平面表面173比平面表面177大。此外，圆形的外边缘175具有比圆形的外边缘171大的曲率半径。例如，圆形的外边缘175的曲率半径可以是圆形的外边缘171的曲率半径的至少两倍。如图3E所示，部件168可放置为远离壁190并且朝向外壳150的轮廓的中心。远离壁190并且朝向外壳150的轮廓的中心来放置部件168，在电路167和外壳150之间不产生干扰的情况下，有助于圆形的外边缘175的更大的曲率半径。
[0051]外壳150被配置成在患者内取向，使得平面表面177定位于比平面表面173更靠近患者的皮肤的表面。圆形的外边缘175的更大的曲率减轻了由在患者内植入IMD100引起的在患者组织的外层上的压力。例如，可植入MD100以使得平面表面177毗邻真皮，而平面表面173毗邻肌肉组织。作为另一示例，可植入MD100以使得平面表面177毗邻肌肉组织，而平面表面173更靠近患者的多个腔。
[0052]MD100进一步包括位于外壳150的内部腔内的电容器161和电池163.电容器161和电池163放置在外壳150的内部腔内的共同平面178中并且受到支撑框165的约束，使得在内部腔内电容器161毗邻电池163。
[0053]IMD100进一步包括位于外壳150的内部腔内的电路167.电路167可包括配置成生成用于传递至患者的电刺激治疗或监测患者的生理参数中的至少一个的模块。作为示例，电路167可包括之前针对MD14描述的一个或多个元件，IMD14包括处理器45、治疗模块46、感测模块48、存储器49、和/或遥测模块52.例如，之前针对MD14描述的元件可单独地或共同地体现在电路167的一个或多个分立部件168内。
[0054] 在一个特定示例中，电路167可包括混合集成电路。这种混合集成电路可由接合至衬底或印刷电路板(PCB)的单个部件168构造，诸如半导体器件(例如，晶体管和二极管)和无源部件(例如，电阻器、电感器、变压器、和电容器)。在其他示例中，电路167可包括具有直接安装至PCB的部件168。
[0055]电路167还可包括具有至少一个接地面的衬底。在一个示例中，部件168可仅定位于衬底和/或电路167的接地面的单侧上并且相对于衬底和/或接地面与电池163和电容器161相对。在另一示例中，部件168可位于衬底和/或电路167的接地面的两个相对侧上。
[0056]电路167在位于外壳150的内部腔内的电容器161和电池163两者上延伸，使得电路167相对于电容器161和电池163处于堆叠排列。例如，电路167沿着平面178 (图3E)放置，而电容器161和电池163沿着平面179(图3E)放置。平面179平行于平面178，但是沿着IMD100的厚度180 (图3E)偏移。平面178、179两者大约平行于平面表面173和177中的两者。
[0057]如以上所述的，与一些之前的MD设计相反，电路167在电池161和电容器163两者上延伸，而不是仅在电池上延伸。此外，电容器161彼此相邻地放置，而不是关于MD100的厚度堆叠。电容器161的排列允许每个电容器161具有比如果电容器161关于MD100的厚度堆叠的情况下更大的厚度。与关于IMD100的厚度堆叠的更薄的电容器相比，电容器
161的厚度可改进电容器161的体积效率。
[0058]图4示出了 MD200的一部分。MD200包括在MD外壳的内部腔内的电池263和毗邻的电容器261两者上延伸的电路，使得该电路相对电池263和电容器261处于堆叠排列。在图4中，类似于针对图3B中的MD100所示出的，电池263和电容器261是可见的，但是电池263和电容器261掩盖了在电池263和相邻的电容器261两者上延伸的电路。
[0059]当植入到患者内时，IMD200适合于传递医学治疗(诸如电刺激治疗)和/或感测患者的一个或多个生理状态。MD200的一些方面类似于MD100的方面。为了简洁起见，针对MD200再次描述这些方面。
[0060]MD200包括沿着共同平面的单个电池263和三个电容器261.为了便于沿着共同平面放置电容器261的每一个，电容器261每一个大小厚度对应于外壳的内部腔的厚度。
[0061]与MD100的电容器161相反，电容器261每一个具有矩形形状的轮廓，但也可使用其他电容器轮廓。电容261基本上彼此相似,使得电容器261的每一个彼此可物理和功能地互换。以这种方式，仅一个电容器设计需要在MD200的生产中使用。
[0062]电池263可以是可充电或不可充电的电池并且包括一个或多个电化学电池单元。虽然可充电池可例如，每天或每周感应地从外部设备充电，但是可选择不可充电电池维持达数年。电池263用作向MD200的电路供电并且还可配置成对电容器261充电。
[0063]与一些之前的MD设计相反，IMD100的电路在电池261和电容器263两者上延伸，而不是仅在电池上延 伸。此外，电容器261彼此相邻定位，而不是关于MD200的厚度堆叠。电容器261的排列允许每个电容器261具有比如果电容器261关于MD200的厚度堆叠的情况下更大的厚度。与关于MD200的厚度堆叠的更薄的电容器相比，电容器261的厚度可改进电容器261的体积效率。
[0064]图5示出了 MD300的一部分。MD300包括在MD外壳的内部腔内的电池363和相邻的电容器361两者上延伸的电路，使得该电路相对电池363和电容器361处于堆叠排列。在图4中，类似于针对图3B中的MD100所示出的，电池363和电容器361是可见的，但是电池363和电容器361掩盖了在电池363和相邻的电容器361两者上延伸的电路。与一些之前的MD设计相反，MD300的电路在电池361和电容器363两者上延伸，而不是仅在电池上延伸。[0065]当植入到患者内时，IMD300适合于传递医学治疗(诸如电刺激治疗)和/或感测患者的一个或多个生理状态。MD300的一些方面类似于MD100的方面。为了简洁起见，针对MD300再次描述这些方面。
[0066]MD300包括沿着共同平面的单个电池363和三个电容器361.为了便于沿着共同平面放置电容器361的每一个，电容器361每一个的大小为使得三个电容器361的堆叠的厚度对应于外壳的内部腔的厚度。
[0067]与IMD100的电容器161相反，电容器361每一个具有矩形形状的轮廓，但也可使用其他电容器轮廓。电容361基本上彼此相似,使得电容器361的每一个彼此可物理和功能地互换。以这种方式，仅一个电容器设计需要在MD300的生产中使用。
[0068]电池363可以是可充电或不可充电的电池并且包括一个或多个电化学电池单元。虽然可充电池可例如，每天或每周感应地从外部设备充电，但是可选择不可充电电池维持达数年。电池363用于向MD300的电路供电的功能并且还可配置成对电容器361充电。
[0069]可在硬件、固件或它们的任何组合中至少部分地实现在本公开中所描述的技术，该技术包括归属于頂D14、编程器24、MD100、頂D200、和MD300或各组成部件的那些技术。例如，可在一个或多个处理器中实现该技术的多个方面，处理器包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、或任何其他等效的集成或分立逻辑电路，以及体现在编程器中的此类部件(诸如，医师或患者编程器、刺激器、图像处理设备或其他设备)的任何组合。一般地，术语“处理器”或“处理电路”可单独指代前述的逻辑电路中的任一种、或与其他逻辑电路组合的前述的逻辑电路的任一种、或任何其他等效电路。
[0070]此外，所描述的单元、模块或部件中的任一个可在一起实现，或分别实现为分立但可互操作的逻辑装置。将不同的特征描绘为模块或单元是为了凸显不同的功能方面，而不一定暗示这样的模块或单元必须通过单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可由单独的硬件或软件组件来执行，或集成在共同或单独的硬件或软件组件之内。
[0071]当以软件实现时，归属于本公开中描述的系统、装置和技术的功能可具体化为计算机可读介质(诸如RAM、ROM、NVRAM、EEPR0M、闪存、磁数据存储介质、光数据存储介质等等)上的指令。这些指令可被执行以支持本公开中描述的功能的一个或多个方面。
[0072]本申请中已描述各种各样的示例。这些和其他示例在所附权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种可植入医疗设备，包括: 形成内部腔的外壳，所述外壳限定具有高度和宽度的轮廓并且进一步限定垂直于其轮廓的厚度，其中所述外壳的厚度比所述外壳的轮廓的高度和宽度两者都要短； 位于所述内部腔中的至少一个电池； 位于所述内部腔中的毗邻所述电池的至少一个电容器，所述电容器和电池沿着内部腔中的共同平面定位；以及 位于所述内部腔中的电路，其中所述电路在所述电池和电容器两者上延伸，使得所述电路相对于所述电池和电容器处于堆叠排列。
2.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，在所述内部腔中的所述电路的部件仅定位于所述电路的衬底的单侧上并且相对于衬底与所述电池和电容器相对。
3.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，在内部腔中的所述电路的部件定位于所述电路的衬底的两个相对侧上。
4.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述外壳包括: 具有蛤壳形状的第一部分，所述第一部分基本上符合外壳中的部件的轮廓，所述部件包括所述电池、所述电容器、和所述电路；以及 第二部分，所述第二部 分与所述第一部分组合以形成外壳的所述内部腔。
5.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述外壳形成在平行于所述外壳的高度和宽度的平面中延伸的相对的两侧，其中所述相对的两侧包括朝向所述外壳的轮廓的中心的基本上平面的表面。
6.如权利要求5所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述外壳进一步形成圆形的外边缘，在所述圆形的外边缘处相对的两侧中的至少一个与在平行于所述外壳的厚度的方向中延伸的壁相遇。
7.如权利要求5所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述外壳进一步包括: 第一圆形的外边缘，在所述第一圆形的外边缘处相对的两侧中的第一侧与在平行于外壳的厚度的方向中延伸的壁相遇，其中所述第一圆形的边缘包围相对的两侧中的第一侧；以及 第二圆形的外边缘，在所述第二圆形的外边缘处相对的两侧中的第二侧与在平行于外壳的厚度的方向中延伸的壁相遇，其中所述第二圆形的边缘包围相对的两侧中的第二侧， 其中第一圆形的边缘的曲率半径是第二圆形的边缘的曲率半径的至少两倍。
8.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述至少一个电容器包括两个或多个基本上相似的电容器，所述基本上相似的电容器彼此能够物理和功能性地互换。
9.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述至少一个电容器包括两个或更多个电容器，电容器的每一个沿着与电池的共同平面定位。
10.如权利要求1所述的可植入医疗设备， 其特征在于，所述至少一个电容器包括三个基本上相似的电容器，基本上相似的电容器彼此能够物理和功能性地互换。 其中，基本上相似的电容器中的每一个可沿着与电池的共同平面定位， 其中基本上相似的电容器中的每一个限定馅饼形状的轮廓， 其中所述电容器被排列成基本上填充外壳的轮廓内的圆的扇形。
11.如权利要求10所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述可植入的医疗设备精确地包括一个电池，所述电池包括电化学电池单元。
12.如权利要求1所述的可植入医疗设备， 其特征在于，所述至少一个电容器包括三个基本上相似的电容器，基本上相似的电容器彼此能够物理和功能性地互换， 其中基本上相似的电容器中的每一个被排列以形成电容器的堆叠， 其中所述电容器的堆叠沿着与电池的共同平面定位。
13.如权利要求1所述的可植入医疗设备， 其特征在于，所述至少一个电容器包括两个或多个基本上相似的电容器，所述基本上相似的电容器彼此能够物理和功能性地互换， 其中，基本上相似的电容器中的每一个可沿着与电池的共同平面定位， 其中基本上相似的电容器中的每一个限定馅饼形状的轮廓。
【文档编号】A61N1/375GK103945900SQ201280057979
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】D·B·恩格马克, A·J·里斯, T·H·谢弗 申请人:美敦力公司