植入式医疗设备线圈制造技术

一种植入式医疗设备(IMD)可包括多个线圈，该多个线圈可用于对IMD的电源进行再充电和/或为IMD提供遥测。IMD可配置成串联耦合所有线圈，使得当IMD暴露于电磁场时，由每个线圈感应的电流相加在一起。IMD可被配置成改变线圈的耦合，使得线圈以相反的串联的方式耦合，使得由IMD的一些线圈感应的电流与由IMD的其他线圈感应的电流相反。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】植入式医疗设备线圈
本公开涉及与植入式医疗设备一起使用的线圈，例如，用于无线通信或充电。
技术介绍
医疗设备可以是外部的或植入的。植入式医疗设备(IMD)可以提供多种功能，诸如感测患者的一个或多个参数、向患者提供一种或多种治疗或这些功能与其他功能的组合。IMD可以向患者的各种器官、神经、肌肉或组织或脉管系统(诸如心脏、脑部、胃、脊髓、骨盆底等)递送治疗和/或监测其生理状况。由IMD提供的治疗可包括电刺激治疗、药物递送治疗等。IMD可包括电源(诸如电池)。电源可被配置成向IMD提供功率以执行IMD被设计用于的功能。在一些示例中，电源可以是可再充电的。通过使用线圈，该电源可以是可再充电的，该线圈被配置成感应出电流，该电流然后被引导到电源中。IMD还可以经由无线遥测向另一设备发送通信和/或从另一设备接收通信。IMD可以发送和/或接收与植入、附接到患者(例如，由患者佩戴)或以其他方式位于患者附近或远离患者的另一设备的通信。通信可包括与患者的状况有关的信息，诸如由一个或多个传感器测量的生理信号、与递送给患者的治疗有关的信息，或可以用于控制或配置要递送给患者的治疗或生理信号的测量的信息。IMD可以使用多种无线通信技术中的任何一种来发送和/或接收信息，包括感应遥测、磁遥测、射频(RF)遥测等。
技术实现思路
本公开的各方面针对植入式医疗设备(IMD)的线圈，该线圈用于例如对IMD的电池或其他电源进行再充电和/或为IMD提供遥测。线圈可被配置成发送或接收用于IMD的信号，例如，感应出电流，该电流然后可以被引导到IMD的电源中。IMD可以被配置成将所有的线圈串联电耦合，使得当IMD暴露于电磁场时，由每个线圈感应的电流相对于彼此是相加的。IMD可以进一步被配置成以相反的串联的方式(inseriesopposition)电耦合线圈，使得由IMD的一些线圈感应的电流与由IMD的其他线圈感应的电流相反，使得由IMD的线圈感应的电流至少部分地被抵消。响应于确定线圈感应的电流大于所期望的电流，使得IMD过热或IMD以其他方式感应出不希望的高电压(例如，可能对相应的电池过充电)，IMD的开关可将线圈的耦合从串联改变为相反的串联方式。这样，IMD可配置成使用这样的线圈：其可为电池再充电或为IMD提供遥测，同时还可配置成暴露于各种电磁干扰(EMI)源(诸如磁共振成像(MRI)机器)的相对强烈的电磁场中，而不感应出可能对IMD或患者造成不利影响的电流或电压的量。在其他示例中，本公开的各方面涉及一种植入式医疗设备，该植入式医疗设备包括：植入式医疗壳体、植入式医疗壳体内的处理电路、配置成无线接收信号并固定到植入式医疗设备的第一线圈、配置成无线接收信号并固定到植入式医疗设备的第二线圈、壳体内的开关电路系统、和传感器。处理电路可被配置成使开关电路系统选择性地以任一串联方式将第一线圈耦合到第二线圈，使得第一线圈以与第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式进行盘绕，使得第一线圈以与第二线圈相反的方向盘绕。传感器感测参数，该参数指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小。参数是温度、电压或电流中的至少一个。在其他示例中，本公开的各方面涉及一种管理植入式医疗设备的线圈的方法。该方法包括由植入式医疗设备的处理电路使得开关电路，将固定在植入式医疗设备上的第一线圈串联耦合到固定在植入式医疗设备上的第二线圈，使得第一线圈沿与第二线圈相同的方向盘绕，其中第一线圈和第二线圈均配置成无线地接收信号。该方法进一步包括通过第一线圈和第二线圈两者接收信号。该方法进一步包括由处理电路检测指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数超过预定阈值的参数。该方法进一步包括由处理电路使得植入式医疗设备的开关电路系统，将第一线圈和第二线圈以相反的串联方式耦合，使得第一线圈沿与第二线圈相反的方向盘绕。在其他示例中，本公开的各方面涉及一种植入式医疗设备，该植入式医疗设备包括：植入式医疗壳体、植入式医疗壳体内的处理电路、被配置成从植入式医疗壳体延伸并植入到患者的脑部中的一根或多根引线、被配置成向患者的脑部递送电刺激的一根或多根引线的远端处的一个或多个电极、被配置成生成电刺激的刺激电路、被配置成提供用于产生电刺激的功率的电源、电耦合到处理电路的开关电路系统、通过开关电路系统耦合到电源并配置成无线接收充电信号的第一线圈、通过开关电路系统耦合到电源并配置成无线接收信号的第二线圈、和传感器。处理电路被配置成使得开关电路系统选择性地以任一串联方式将第一线圈耦合至第二线圈，使得第一线圈以与第二线圈相同的方向盘绕或者以相反的串联方式盘绕，使得第一线圈以与第二线圈相反的方向盘绕。传感器感测指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数。该参数是温度、电压或电流中的至少一个。在以下所附附图和描述中阐述一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的以及优点将显而易见。附图说明图1A是示出示例系统的概念示意图，该示例系统包括植入式医疗设备(IMD)和被植入到患者的脑部中的引线。图1B是示出示例系统的概念示意图，该示例系统包括植入式医疗设备(IMD)和被植入到患者的脊髓附近的引线。图2是图1A和图1B的IMD的概念框图和示意框图。图3A和3B是分别以串联和相反的串联方式耦合的IMD的两个线圈的概念示意图。图4A和图4B是分别以串联和相反的串联方式耦合的IMD的三个线圈的概念示意图。图5A-5E是分别安装在IMD的壳体上的线圈、在框架上堆叠安装的线圈、在框架上嵌套安装的线圈、印刷在IMD的表面上的线圈以及IMD的两个线圈的概念图和透视图。图6是描绘了将两个线圈以串联和相反的串联方式耦合的示例方法的流程图。图7是描绘了将三个或更多个线圈以串联和相反的串联方式耦合的示例方法的流程图。具体实施方式本公开总体上涉及用于监测患者的参数和/或向患者递送治疗的植入式医疗设备(IMD)的线圈。IMD可包括两个或更多个线圈。线圈可用于给IMD的电池或电源再充电，或者以其他方式用于(例如，通过电感耦合)接收来自外部电源的功率。替代地，和/或附加地，线圈可以用作天线以发送或接收无线通信信号。IMD可包括开关(以下称为“开关电路系统”)，该开关改变将线圈电耦合到IMD的组件的方式。例如，IMD可包括两个基本相似的线圈，开关电路系统可将其串联电耦合。当串联耦合时，两个基本相似的线圈可以各自感应基本相似的电流，然后将其组合并引导到IMD的电源中。开关电路系统还可将两个线圈相反串联地电耦合，使得两个基本相似的线圈可感应出基本相反的电流，在一些示例中，这些电流有效地彼此抵消。图1A和1B是示出示例系统10A和10B(统称为“系统10”)的概念图，其包括植入式医疗设备12A和12B(统称为“IMD12”)，每个植入式医疗设备包括内部线圈14。IMD12被示为被植入在患者16A和16B中(统称为“患者16”)。IMD12可以使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植入式医疗设备，包括：/n植入式医疗壳体；/n所述植入式医疗壳体内的处理电路；/n第一线圈，所述第一线圈被配置成无线地接收信号并且被固定到所述植入式医疗设备；/n第二线圈，所述第二线圈被配置成无线地接收所述信号并且被固定到所述植入式医疗设备；/n所述壳体内的开关电路系统，所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地以任一串联方式将所述第一线圈耦合到所述第二线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式进行盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相反的方向盘绕；以及/n传感器，用于感测指示由于接收信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数，其中所述参数是温度、电压或电流中的至少一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180111 US 15/868,3581.一种植入式医疗设备，包括：
植入式医疗壳体；
所述植入式医疗壳体内的处理电路；
第一线圈，所述第一线圈被配置成无线地接收信号并且被固定到所述植入式医疗设备；
第二线圈，所述第二线圈被配置成无线地接收所述信号并且被固定到所述植入式医疗设备；
所述壳体内的开关电路系统，所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地以任一串联方式将所述第一线圈耦合到所述第二线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式进行盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相反的方向盘绕；以及
传感器，用于感测指示由于接收信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数，其中所述参数是温度、电压或电流中的至少一个。


2.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其中所述处理电路使所述开关电路系统基于所感测的参数来将所述第一线圈选择性地以串联或相反的串联方式耦合到所述第二线圈。


3.如权利要求1-2中任一项所述的植入式医疗设备，进一步包括用于所述植入式医疗设备的电源，其中所述信号是充电信号，并且当所述第一线圈串联耦合到所述第二线圈时，所述第一线圈和所述第二线圈被配置成将来自所述充电信号的功率提供给所述电源。


4.如权利要求1-3中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈具有与所述第二线圈基本相似的半径和匝数，使得当以相反的串联方式耦合时，由所述第一线圈接收的信号基本上被由所述第二线圈接收的信号抵消。


5.如权利要求1-3中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈同轴地盘绕。


6.如权利要求1-4中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈被堆叠。


7.如权利要求1-5中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈是共面的。


8.如权利要求1-7中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈被配置成当串联耦合时一起发送遥测信号。


9.如权利要求1-3和5-8中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈具有比所述第二线圈相对更多的匝数或相对更大的半径中的至少一个，使得当所述第一线圈和所述第二线圈均匀地暴露在电磁场中时，所述第一线圈具有比所述第二线圈更大的感应电流的能力。


10.如权利要求1-9中任一项所述的植入式医疗设备，进一步包括第三线圈，其中：
所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地将所述第一线圈串联地耦合到所述第二线圈、耦合到所述第三线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈和所述第三线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈或所述第三线圈相反的方向盘绕；以及
所述处理电路被配置成，响应于检测到的参数测量值，使所述开关电路系统选择性地以串联或相反的串联方式地将所述第一线圈耦合到所述第二线圈和所述第三线圈，所述参数指示在所述第一线圈、和所述第二线圈以及所述第三线圈上感应出的感应电流的大小。


11.如权利要求1-11中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述参数是所述植入式医疗设备的组件的温度，其中所述处理电路响应于检测到的温度上升到阈值温度以上，使所述开关电路系统将所述第一线圈以相反的串联方式耦合到所述第二线圈。


12.如权利要求1-11中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述参数是在所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个上测量的电流，其中所述处理电路响应于检测到的电流上升到阈值电流之上，使所述开关电路系统将所述第一线圈以相反的串联方式耦合到所述第二线圈。


13.一种管理植入式医疗设备的线圈的方法，包括：
通过所述植入式医疗设备的处理电路，将固定到所述植入式医疗设备的第一线圈串联地耦合到固定到所述植入式医疗设备的第二线圈，使得所述第一线圈沿与所述第二线圈相同的方向盘绕，其中所述第一线圈和所述第二线圈均被配置成无线地接收信号；
通过所述第一线圈和所述第二线圈两者接收所述信号；
通过所述处理电路检测到指示由于接收到所述信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数超过预定阈值；以及
由所述处理电路使得所述植入式医疗设备的开关电路系统，将所述第一线圈和所述第二线圈以相反的串联方式耦合，使得所述第一线圈沿与所述第二线圈相反的方向盘绕。


14.如权利要求13所述的方法，进一步包括使用被配置成测量所述第一线圈和第二线圈的组合感应电流的传感器，检测指示所述感应电流的大小的所述参数超过阈值。


15.如权利要求13-14中任一项所述的方法，进一步包括通过所述处理电路，使用配置成在接收到信号时测量所述植入式医疗设备的温度的一个或多个热...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·詹尼森，A·J·里斯，K·E·塞穆尔逊，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US