用于可植入医疗设备的治疗递送电路制造技术

公开了一种用于生成诱导波形以便在可植入医疗设备中执行阈值测试的装置。这种测试可以在植入手术期间、或者在设备检查程序期间、或者常规地在设备的使用期内执行。所述阈值测试可以包括诱导心律失常(比如，心室纤颤)，之后以各种逐渐增大的刺激参数递送治疗以终止所述心律失常。如此，所期望的是在所述设备内诱导纤颤的能力。可以与心动周期的易损期同时定时地经由将相对低能量的冲击递送至或者通过将诱导刺激脉冲递送至心脏组织来实现诱导心律失常。

Therapeutic delivery circuit for implantable medical devices

A device for generating an induced waveform for performing a threshold test in an implantable medical device is disclosed. This test may be performed during the implantation period, or during the equipment inspection procedure, or in the normal use of the device. The threshold test may include inducing arrhythmias (e.g., ventricular fibrillation), and then deliver the treatment with a variety of progressively increased stimulus parameters to terminate the arrhythmia. Thus, the ability to induce fibrillation within the device is desired. Induction of arrhythmias can be achieved by simultaneously delivering a relatively low energy shock to the vulnerable period of the cardiac cycle or by inducing the stimulation pulse to the heart tissue.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及可植入医疗设备。具体地，本公开涉及用于由可植入医疗设备进行的治疗递送的方法、部件和电路。
技术介绍
人体解剖学包括许多类型的可主动或非主动执行特定功能的组织。在遭受疾病、损伤、或自然缺陷之后，某些组织可能不再在一般解剖学规范内操作。例如，如心脏等器官可能开始经历某些衰竭或者缺陷。可以使用可植入医疗设备(Implantable Medical Device，IMD)来诊断、矫正或者治疗这些衰竭或者缺陷中的一些。例如，植入的IMD可以检测如心室纤颤等心律失常，并且递送一个或多个电脉冲以停止心律失常并且允许心脏重新建立正常窦性心律。这种IMD的示例包括：提供同步复律冲击和/或异步除颤冲击的皮下可植入复律器/除颤器(SICD)系统以及提供附加的抗快速性心律失常起搏的阶段性治疗、同步复律冲击和异步除颤冲击的皮下起搏器/复律器/除颤器(SPCD)系统。通常，IMD在检测到心律失常时递送第一能量水平的第一脉冲，并且如果心律失常没有停止，则递送增大的能量水平的附加脉冲，直到心律失常停止或者脉冲的编程进展已经耗尽为止。通常，执行阈值测试来评估IMD在结束心律失常的事件中的有效性。例如，如需要，可以将由IMD递送的脉冲的能量水平或者波形、IMD检测心室纤颤的敏感性、或者用于递送脉冲的电极的位置配置成用于确保IMD的有效性。可以在植入期间、在随后的随访会话期间和/或在由IMD发起的自动配置会话期间执行阈值测试。测试IMD可靠地对心脏进行除颤的能力的一种方法涉及在患者的心脏中诱导心律失常事件，以及之后允许IMD检测并终止所诱导的心律失常。IMD本身有能力在阈值测试程序期间诱导心律失常。IMD在心动周期内的易损期内(例如，在T波期间或附近)通过递送脉冲、通过递送高频率脉冲串、通过递送直流电、或者通过其他已知用于诱导纤颤的方法来诱导心律失常。临床医生可以对用于诱导尝试等刺激参数(比如，T波冲击的定时、振幅或者其他特性)进行编程。如果诱导尝试失败，那么使用新的刺激参数来进行另一次诱导尝试。当诱导尝试成功时，IMD可能未能检测心律失常或者未能停止心律失常。在这种情况下，必须对检测算法或者脉冲进展进行修改。重复所述过程，直到发生成功的心律失常诱导、检测和除颤从而使得确定IMD的有效性为止。确定IMD的有效性的过程对于临床医生和IMD两者来说可能是耗时且耗资源的。例如，临床医生将IMD编程成用于执行初始心律失常检测算法，并且响应于所检测的心律失常而对待递送的脉冲的初始进度进行编程。之后，临床医生将IMD编程成用于诱导心脏发生纤颤，从而使得可以对所编程的检测算法和脉冲进度进行测试。在自动配置会话期间，设备还可能消耗大量内部存储的能量来执行那些功能。因此，仍然需要用于进行治疗递送的改进电路和方法。
技术实现思路
期望的是执行阈值测试以评估由皮下或胸骨下可植入医疗设备(SIMD)递送的治疗的疗效。在所述设备的使用期内，可以在植入程序期间、或者在IMD检查程序期间、或者在IMD的自动配置期间执行阈值测试。根据本公开的实施例，SIMD包括用于生成并且递送治疗刺激脉冲和心律失常诱导刺激脉冲的电路。所述电路包括具有多个开关的输出电路，所述多个开关被排列成“H”形状以形成H桥电路。在一些实施例中，输出电路进一步包括至少一个被并联地耦合至所述开关之一的选入电路(opt-in circuit)。可以对输出电路进行配置，从而使得在递送心律失常诱导刺激脉冲期间利用选入电路来绕过(bypass)H桥的开关元件。用于阈值测试的示例性方法可以包括诱导心律失常(比如，心室纤颤)，之后以各种逐渐增大的刺激参数递送治疗以终止心律失常。可以与心动周期的易损期同时定时地经由将相对低能量的诱导刺激脉冲递送至或者通过将两个或更多个诱导刺激脉冲递送至心脏组织来实现诱导心律失常。附图说明下列附图展示本专利技术的具体实施例，并且因此并不限制本专利技术的范围，但是被呈现以帮助提供正确理解。附图不是按比例的(除非如此声明)并且旨在结合以下具体实施方式中的解释使用。下面将结合附图描述本专利技术，其中相同标号表示相同元件，并且：图1是植入有可植入心脏系统的患者的前视图；图2是植入有可植入心脏系统的患者的侧视图；图3是可植入心脏系统的皮下/胸骨下SIMD的框图；图4展示了示例性示意图，示出了根据本公开的SIMD的操作电路的一部分；图5示出了如在图4中在功能上示出的输出电路的示例性示意图；以及图6是图示，展示了任意输入信号以及所产生的使用例如在图5中示意性地示出的输出电路来递送的波形。具体实施方式目前，如可植入复律器/除颤器(ICD)等可植入医疗设备(IMD)使用从ICD外壳延伸穿过静脉系统到达心脏的心内膜或心外膜引线。由引线定位在心脏中或心脏附近的电极用于进行治疗递送功能和感测功能。通常，在由所述引线之一承载的线圈电极与充当有源金属壳电极的ICD外壳之间施加复律冲击和除颤冲击。皮下或胸骨下可植入医疗设备(SIMD)与更加常用的IMD的区别在于：通常在皮下植入外壳和引线，从而使得在皮下完成感测和治疗。SIMD不需要将引线放置在心脏组织中或心脏组织上。相反，SIMD利用在外壳上的一个或多个电极连同承载用于进行治疗递送和/或感测的一个或多个电极的一根或多根引线，所述电极和引线被植入在皮下或胸骨下空间中。本公开描述了用于执行对SIMD的阈值测试的技术、部件、设备和方法。在本公开中，被递送用于阈值测试的刺激脉冲将被称为心律失常诱导刺激脉冲(或者简称为诱导刺激脉冲)。在本公开中，“胸骨下空间”是指由在胸骨和体腔之间的下表面所限定的但不包括心包的区域。换言之，所述区域位于胸骨的背侧并且位于升主动脉的腹侧。可替代地，可以用如本领域技术人员所熟知的术语“胸骨后空间”或者“纵膈”或者“胸骨下”来称呼胸骨下空间，并且所述胸骨下空间包括被称为前纵膈的区域。为便于描述，将在本公开中使用术语胸骨下空间，可以理解的是所述术语可与其他前述术语中的任何术语互换。在本公开中，术语“心包外”空间是指在心脏外表面周围但不与心脏外表面接触的区域。被定义为心包外空间的区域包括在心包的周边周围以及在心包的附近但是不与心包接触的间隙、组织、骨、或者其他解剖学特征。在本公开中，如刺激振幅、持续时间、速率和/或波形类型(例如单相、两相、三相或者多相等)等治疗刺激脉冲信息包括在“刺激参数”的类目下。图1至图2是植入有示例性可植入心脏系统10的患者12的概念图。图1是植入有可植入心脏系统10的患者12的前视图。图2是具有可植入心脏系统10的患者12的侧视图。可植入心脏系统10包括连接至引线18的皮下/胸骨下可植入医疗设备(SIMD)14。可以利用引线18来进行感测和/或提供如起搏或除颤等电刺激脉冲。引线18包括可以被配置成用于递送刺激脉冲的电极32和电极34。此外，或者可替代地，电极32、34可以被配置成用于进行感测。SIMD 14可以经由递送向量/感测向量(包括电极32和电极34与SIMD 14的外壳电极或金属壳电极的组合)来提供刺激脉冲治疗和/或感测心脏26的电活动。例如，SIMD 14可以递送治疗或者获得使用在电极32与电极34之间的递送向量/感测向量、或者使用在电极32与SIMD 14的导电外壳或外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可植入心脏刺激系统，包括：用于存储电荷的装置，所述装置具有用于递送能量以基于预编程的治疗方案来提供治疗刺激脉冲和心律失常诱导刺激脉冲的能力；用于对所述存储装置进行充电的充电电路；用于递送所述治疗刺激脉冲和所述心律失常诱导刺激脉冲的装置，其中，所述递送装置在第一配置中被配置成用于递送所述治疗刺激脉冲并且在第二配置中被配置成用于递送所述心律失常诱导刺激脉冲，其中，所述第二配置不同于所述第一配置；以及至少两个电极，所述至少两个电极被耦合至所述递送装置以对所述治疗刺激脉冲和所述心律失常诱导刺激脉冲进行放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.24 US 14/260,3091.一种可植入心脏刺激系统，包括：用于存储电荷的装置，所述装置具有用于递送能量以基于预编程的治疗方案来提供治疗刺激脉冲和心律失常诱导刺激脉冲的能力；用于对所述存储装置进行充电的充电电路；用于递送所述治疗刺激脉冲和所述心律失常诱导刺激脉冲的装置，其中，所述递送装置在第一配置中被配置成用于递送所述治疗刺激脉冲并且在第二配置中被配置成用于递送所述心律失常诱导刺激脉冲，其中，所述第二配置不同于所述第一配置；以及至少两个电极，所述至少两个电极被耦合至所述递送装置以对所述治疗刺激脉冲和所述心律失常诱导刺激脉冲进行放电。2.如权利要求1所述的可植入心脏刺激系统，其中，所述递送装置进一步包括选入电路，所述选入电路选择性地可操作以在所述第二配置中绕过H桥的低侧。3.如权利要求2所述的可植入心脏刺激系统，其中，所述选入电路包括电流调节元件，所述电流调节元件具有被串联地耦合至晶体管的电阻器。4.如权利要求3所述的可植入心脏刺激设备，其中，所述充电电路包括控制电路，所述控制电路用于通过电流调节元件来调节电流，使得所述晶体管在所述第二配置期间以三极管模式进行操作。5.根据权利要求1至4中任一项所述的可植入心脏刺激系统，其中，所述递送装置包括具有高侧和低侧的H桥电路，并且所述递送装置被配置成用于通过所述高侧和所述低侧来递送所述治疗刺激脉冲并且在递送所述心律失常诱导刺激脉冲期间绕过所述低侧。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可植入心脏...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·克拉奇菲尔德，L·V·卡贝尔卡，M·R·布恩，K·P·库恩，M·J·拉斯姆森，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US