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具有生物相容性电池外壳的可植入医疗装置

摘要

本文的实施例涉及可植入医疗装置,这些可植入医疗装置包括具有第一生物相容性导电外壳的电力子单元,该第一生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。在一些实施例中,锂阳极可以设置在该第一生物相容性导电外壳内,与馈通引脚直接电连通,其中,该馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。阴极也可以设置在该第一生物相容性导电外壳内并且可以与该第一生物相容性导电外壳直接电连通。该第一生物相容性导电外壳具有正电位。该可植入医疗装置进一步包括电子控制子单元,该电子控制子单元具有设置在第二生物相容性导电外壳内的控制电路。本文包括其他实施例。

著录项

说明书

本申请于2020年1月23日以作为所有国家的指定申请人的美国国家公司心脏起搏器公司(Cardiac Pacemakers,Inc.)、以及作为所有国家的指定发明人的美国公民特洛伊安东尼吉斯(Troy Anthony Giese)、美国公民伊格纳西奥奇(Ignacio Chi)、美国公民迈克尔J.鲁特(Michael J.Root)和美国公民拉里迈克尔基林(Larry Michael Killeen)的名义作为PCT国际专利申请提交。本申请要求于2019年1月24日提交的美国临时申请号62/796,415的优先权,该临时申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本文的实施例涉及可植入医疗装置,这些可植入医疗装置包括具有第一生物相容性导电外壳的电力子单元,该第一生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。

背景技术

可植入医疗装置现在通常用于监测患者的病情,并且在一些情况下还用于对患者进行治疗。在一些情况下,可植入医疗装置可能只是暂时植入。在其他情况下,可植入医疗装置可能会长期植入多年。

通常,可能期望将待植入体内的装置的大小最小化。缩小的大小可以提高患者的舒适度,并允许更大的放置位置和放置方法的灵活性。因此,随着时间的推移,总的趋势是装置越来越小。例如,当今最先进的起搏器通常比过去几十年的开创性装置小得多。通过装置的材料和组成部分的进步以及整体设计的改进,缩小大小成为可能。

发明内容

本文的实施例涉及可植入医疗装置,这些可植入医疗装置包括具有第一生物相容性导电外壳的电力子单元,该第一生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。在第一方面,包括一种可植入医疗装置,该可植入医疗装置具有电力子单元,该电力子单元具有第一生物相容性导电外壳,该第一生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。锂阳极设置在该第一生物相容性导电外壳内,与馈通引脚直接电连通,其中,该馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。阴极设置在该第一生物相容性导电外壳内并与该第一生物相容性导电外壳直接电连通。该可植入医疗装置进一步包括电子控制子单元,该电子控制子单元包括第二生物相容性导电外壳,该第二生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。控制电路设置在该第二生物相容性导电外壳内。该电力子单元耦接至该电子控制子单元并且该电力子单元与该电子控制子单元电连通。该第一生物相容性导电外壳具有正电位。

在第二方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳和该第二生物相容性导电外壳可以是钛或钛合金。

在第三方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有机加工表面。

在第四方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有冲压表面。

在第五方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳包括用于与体内环境接触的外表面,并且该可植入医疗装置进一步包括设置在该第一生物相容性导电外壳的外表面的至少一部分上的聚合物涂层。

在第六方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该聚合物涂层可以是聚对二甲苯涂层。

在第七方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有0.006英寸至0.012英寸的厚度。

在第八方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳的周长尺寸与该第二生物相容性导电外壳相差小于5%。

在第九方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳与该第二生物相容性导电外壳焊接在一起。

在第十方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该电力子单元的该第一生物相容性导电外壳具有2.5V对锂至3.5V对锂的电位。

在第十一方面,包括一种可植入医疗装置,该可植入医疗装置具有电力子单元,该电力子单元具有第一生物相容性导电外壳,该第一生物相容性导电外壳被配置成用于与体内环境直接接触。锂阳极可以设置在该第一生物相容性导电外壳内,与第一馈通引脚直接电连通,其中,该第一馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。阴极可以设置在该第一生物相容性导电外壳内并与第二馈通引脚直接电连通,其中,该第二馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。该装置可以进一步包括电子控制子单元,该电子控制子单元包括被配置成用于与体内环境直接接触的第二生物相容性导电外壳和设置在该第二生物相容性导电外壳内的控制电路。该电力子单元可以耦接至该电子控制子单元并且该电力子单元可以与该电子控制子单元电连通。该第一生物相容性导电外壳可以具有介于0V对锂与3V对锂之间的电位。

在第十二方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,其中,该第一生物相容性导电外壳具有0.2V对锂至0.5V对锂之间的电位。

在第十三方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳包括机加工表面。

在第十四方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳包括冲压表面。

在第十五方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有0.006英寸至0.012英寸的厚度。

在第十六方面,包括一种可植入医疗装置,该可植入医疗装置具有电力子单元,该电力子单元包括第一生物相容性导电外壳,该第一生物相容性导电外壳被配置为与体内环境直接接触。锂阳极可以设置在该第一生物相容性导电外壳内,与第一馈通引脚直接电连通,其中,该第一馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。阴极可以设置在该第一生物相容性导电外壳内并与第二馈通引脚直接电连通,其中,该第二馈通引脚与该第一生物相容性导电外壳电隔离。可以包括电子控制子单元,并且该电子控制子单元可以具有被配置成用于与体内环境直接接触的第二生物相容性导电外壳和设置在该第二生物相容性导电外壳内的控制电路。该电力子单元可以耦接至该电子控制子单元并且该电力子单元并且可以与该电子控制子单元电连通。该电子控制子单元可以包括负偏置输出引脚。该可植入医疗装置可以进一步包括电导体,该电导体提供该负偏置输出引脚与该第一生物相容性导电外壳之间的电连通。该第一生物相容性导电外壳可以具有大于0.001V对锂且小于3.0V对锂的电位。

在第十七方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有大于0.1V对锂且小于3.0V对锂的电位。

在第十八方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有机加工表面。

在第十九方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以包括用于与体内环境接触的外表面,并且聚合物涂层可以设置在该第一生物相容性导电外壳的外表面的一部分上。

在第二十方面,除了前述或后续方面中的一个或多个方面之外,或者替代于一些方面,该第一生物相容性导电外壳可以具有0.006英寸至0.012英寸的厚度。

本发明内容是对本申请的一些传授内容的综述并且并不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性处理。进一步细节存在于具体实施方式和所附权利要求中。通过阅读并理解下面的具体实施方式并且查看形成具体实施方式的一部分的附图(其中的每一者均不应被认为具有限制意义),其他方面对于本领域技术人员而言将是明显的。本文中的范围由所附权利要求及其法律等效物来限定。

附图说明

结合以下附图(图)可以更完全地理解各方面,在附图中:

图1是根据本文的各种实施例的植入患者体内的可植入医疗装置的示意性视图。

图2是根据本文的各种实施例的可植入医疗装置的示意性视图。

图3是根据本文的各种实施例的可植入医疗装置的示意性视图。

图4是根据本文的各种实施例的电力子单元。

图5是根据本文的各种实施例的沿着图4的线5-5’截取的电力子单元的截面视图。

图6是根据本文的各种实施例的图5的一部分的放大视图。

图7是根据本文的各种实施例的沿着图4的线7-7’截取的电力子单元的截面视图。

图8是根据本文的各种实施例的图7的一部分的放大视图。

图9是根据本文的各种实施例的沿着图4的线5-5’截取的根据替代构造的电力子单元的截面视图。

图10是根据本文的各种实施例的图9的一部分的放大视图。

图11是根据本文的各种实施例的电力子单元的替代构造的一部分的局部截面视图。

图12是根据本文的各种实施例的电力子单元的示意性视图。

图13是根据本文的各种实施例的电力子单元外壳的一部分的示意性截面视图。

图14是根据本文的各种实施例的植入式医疗装置的部件的框图。

图15是根据本文的各种实施例的可植入医疗装置的部件的示意图。

虽然实施例易于经历各种修改和替代形式,但是已经通过示例和附图的方式示出了其细节并且将对其进行详细描述。然而应理解的是,本文中的范围不限于所描述的特定方面。与此相反,本发明将覆盖落在本文中的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。

具体实施方式

虽然许多植入式医疗装置的总体趋势是缩小大小,但一些类型的装置的壳体(有时称为“罐(can)”)内部仍有更多空间来放置部件,而其他类型的装置则空间较小。通常,专用的可植入监测装置可以作为一种装置类型的示例,其中壳体内几乎没有空间来放置部件。

在许多情况下,可植入医疗装置是有电源的,并且包含电池来提供这种电力。在内部空间更大的装置中,可以在其中放置具有其自己的独立壳或外壳的电池或电池单元。在这种配置中,由于电池的壳体或外壳与整个装置的壳体或外壳在物理上分离并位于其内部,因此电池壳体的生物相容性程度不太重要,从而允许基于制造容易度和成本等因素来选择材料。

根据本文的各种实施例,电池的壳体或外壳被配置成用于与体内环境直接接触。因此,电池的壳体或外壳由导电的生物相容性材料形成,比如生物相容性金属。

体内环境包含多种成分的复杂混合物,包括盐、离子、酸等。如果电池的阳极与植入式装置的壳体或外壳直接电接触,则壳体或壳将具有相对负电位。虽然不打算受理论束缚,但这种负电位可以将带正电的离子吸引到壳体或外壳的表面,特别是如果负电位显著的话。另外,在壳体或外壳处没有显著负电位的设计可以允许在为装置部件选择特定材料和结构设计方面具有额外的灵活性。

然而,根据本文的各种实施例,壳体或外壳可以具有中性电位或正电位。通过将阴极和阳极两者与壳体或外壳隔离,壳体或外壳可以被配置为具有中性电位。在其他实施例中,通过将电池或电化学电池单元的阴极放置为与壳体或外壳直接电连通,壳体或外壳可以被配置为具有正电位。

在一些实施例中,壳体或外壳可以被配置为具有负电位,但与阳极与壳体或外壳直接电连通的配置相比,负电位的量值减小。例如,可以使用馈通结构等将电化学电池单元的阳极和阴极两者与壳体或外壳隔离,但是电导体可以提供壳体或外壳与同电子控制子单元中的电路系统相关联的负偏置输出引脚之间的电连通,以便为壳体或外壳提供减小量值的相对负电位。

现在参考图1,示出了根据本文的各种实施例的植入患者104体内的可植入医疗装置102的示意性视图。在各种实施例中,医疗装置系统的至少一部分可以是可植入的。在一些实施例中,可植入医疗装置102可以包括可植入回路记录器、可植入监测器装置等。在一些实施例中,整个可植入医疗装置102可以植入患者104的身体内。可以使用各种植入部位,包括肢体上的区域、上部躯干、腹部区域等。在一些实施例中,可植入医疗装置102可以被皮下植入。在一些实施例中,医疗装置系统可以包括彼此通信耦接的一个或多个附加医疗装置。

现在参考图2,示出了根据本文的各种实施例的可植入医疗装置102的示意性视图。可植入医疗装置102可以包括电力子单元202、电子控制子单元204和无线通信子单元206。电力子单元202可以包括电化学电池单元的部件。电力子单元202可以包括被配置成用于与体内环境直接接触的第一生物相容性导电外壳212。电子控制子单元204可以包括用于控制装置的操作的电子部件,包括例如控制器或控制电路。电子控制子单元204可以包括被配置成用于与体内环境直接接触的第二生物相容性导电外壳214。

电力子单元202可以耦接至电子控制子单元204。在一些实施例中,电力子单元202可以焊接到电子控制子单元204。可以使用包括激光焊接在内的各种技术来执行焊接。在各种实施例中,电力子单元的第一生物相容性导电外壳具有与电子控制子单元的第二生物相容性导电外壳大约相同的横截面周长尺寸。在各种实施例中,电力子单元的第一生物相容性导电外壳的横截面周长尺寸与电子控制子单元的第二生物相容性导电外壳的横截面周长尺寸相差小于5%。

可植入医疗装置102可以具有各种尺寸。总长度(X轴)可以大于或等于1、3、5、7、9、10、12、14、16、18或20mm。在一些实施例中,长度可以小于或等于80、74、68、62、56、50、44、38、32、26或20mm。在一些实施例中,长度可以落在1至80mm、或3至74mm、或5至68mm、或7至62mm、或9至56mm、或10至50mm、或12至44mm、或14至38mm、或16至32mm、或18至26mm的范围内,或者可以是大约20mm。

总宽度(Y轴)可以大于或等于1.0mm、1.8mm、2.5mm、3.2mm或4.0mm。在一些实施例中,宽度可以小于或等于15.0mm、12.2mm、9.5mm、6.8mm或4.0mm。在一些实施例中,宽度可以落在1.0mm至15.0mm、或1.8mm至12.2mm、或者2.5mm至9.5mm、或3.2mm至6.8mm的范围内,或者可以是大约4.0mm。

总深度(Z轴)可以大于或等于1.0mm、1.8mm、2.5mm、3.2mm或4.0mm。在一些实施例中,深度可以小于或等于15.0mm、12.2mm、9.5mm、6.8mm或4.0mm。在一些实施例中,深度可以落在1.0mm至15.0mm、或1.8mm至12.2mm、或2.5mm至9.5mm、或3.2mm至6.8mm的范围内,或者可以是大约4.0mm。

现在参考图3,示出了根据本文的各种实施例的可植入医疗装置102的示意性视图。在该视图中,导电外壳214已被移除以示出可植入医疗装置的电子控制子单元204内的部件。电子控制子单元204可以包括电路板302和电力输入连接304、306,这些电力输入连接可以与电力子单元202的输出引脚电连通。电子控制子单元204可以进一步包括控制器308,该控制器可以形成控制电路的一部分。电子控制子单元204可以进一步包括电路部件310和312。应当理解,可以包括许多不同的电路部件,比如各种类型的集成电路、信号处理芯片、ASIC(专用集成电路)、时钟电路、电容器等。电子控制子单元204还可以包括I/O引脚314。I/O引脚(数字或模拟)的总数没有特别限制。无线通信子单元206可以包括天线316,该天线可以与I/O引脚314电连通。在一些实施例中,I/O引脚314之一可以是负偏置输出引脚,其可以被调节以提供相对负电位。

现在参考图4,示出了根据本文的各种实施例的电力子单元202。电力子单元202可以包括导电外壳212。电力子单元202可以进一步包括盖子420,该盖子可以附接(比如通过焊接或其他技术)到导电外壳212。电力子单元202可以进一步包括阴极引脚402和阳极引脚404。阴极引脚402和阳极引脚404可以由各种导电材料(比如金属)形成。在一些实施例中,阴极引脚402和/或阳极引脚404由钼或含钼合金形成。然而,本文设想了许多不同的引脚材料。

在各种实施例中,可植入医疗装置可以被配置为使得电力子单元202的生物相容性导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳具有相对正电位。举例来说,可植入医疗装置可以被配置为使得导电外壳212具有大于或等于2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4或3.5伏vs.锂的电位。在一些实施例中,电位可以小于或等于5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4.0、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9或2.8伏vs.锂。在一些实施例中,电位可以落在2.0至5.0伏、或2.1至4.9伏、或2.2至4.8伏、或2.3至4.7伏、或2.4至4.6伏、或2.5至4.5伏、或2.5至3.5伏、或2.6至4.4伏、或2.7至4.3伏、或2.8至4.2伏、或2.9至4.1伏、或3.0至4.0伏、或3.1至3.9伏、或3.2至3.8伏、或3.3至3.7伏、或3.4至3.6伏的范围内,或者可以是大约3.5伏vs.锂。

现在参考图5,示出了根据本文的各种实施例的沿着图4的线5-5’截取的电力子单元202的截面视图。电力子单元202可以包括电化学电池单元502的部件,包括阳极504和阴极506。现在参考图6,示出了根据本文的各种实施例的图5的一部分的放大视图。在该视图中,可以看出电力子单元202可以包括阴极引脚402和盖子420。进一步地,阴极连接片602可以提供阴极506和盖子420与电力子单元202的外壳604或壳之间的电连通,从而为外壳604或壳提供相对正电位。

现在参考图7,示出了根据本文的各种实施例的沿着图4的线7-7’截取的电力子单元202的截面视图。同样,电力子单元202可以包括电化学电池单元502的部件,包括阳极504和阴极506。现在参考图8,示出了根据本文的各种实施例的图7的一部分的放大视图。在该视图中,可以看出电力子单元202可以包括阳极引脚404和盖子420。进一步地,阳极连接片804可以提供阳极504与阳极引脚404之间的电连通。馈通结构806可以用于将阳极引脚404与电力子单元202的外壳604和壳电隔离。馈通结构806可以由比如非导电陶瓷、玻璃、聚合物、复合材料等非导电材料形成。

在各种实施例中,可植入医疗装置可以被配置为使得电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳具有基本上中性的电位。举例来说,可植入医疗装置可以被配置为使得导电外壳212具有大于或等于-0.1伏且小于或等于0.1伏、或约0伏的电位。

现在参考图9,示出了根据本文的各种实施例的沿着线5-5’截取的根据替代构造的电力子单元202的截面视图。电力子单元202可以包括电化学电池单元502的部件,包括阳极504和阴极506。现在参考图10,示出了根据本文的各种实施例的图9的一部分的放大视图。在该视图中,可以看出电力子单元202可以包括阴极引脚402和盖子420。进一步地,阴极连接片1004可以提供阴极506与阴极引脚402之间的电连通。馈通结构1002可以用于将阴极引脚402与电力子单元202的外壳604和壳电隔离。以这种方式,其中阳极引脚与电力子单元202的外壳604和壳类似地隔离,外壳604和壳可以具有相对中性电位。

在各种实施例中,电力子单元202的生物相容性导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳具有相对中性电位在一些实施例中,电位可以是至少0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5V对锂。在一些实施例中,电位可以小于或等于3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2或0.1V对锂。在一些实施例中,电位可以落在任何前述电位之间的范围内。

在各种实施例中,可植入医疗装置可以被配置为使得电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳具有相对负电位但与导电外壳与电化学电池单元或电池的阳极直接电连通的情况下的相对负电位相比在量值上减小。举例来说,可植入医疗装置可以被配置为使得导电外壳212具有大于0、0.001、0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9V对锂的电位。在一些实施例中,电位可以小于或等于3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1或1.0V对锂。在一些实施例中,电位可以落在任何前述电位之间的范围内。

在一些实施例中,可植入医疗装置可以被配置为使得电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳在某些时间具有相对负电位。例如,负偏置输出引脚或类似结构的输出在不同时间点可能不同。在一些实施例中,电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳在装置的植入(或植入过程的开始)之前可以基本上是中性的。在一些实施例中,在发生植入之后,电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳可以具有相对负电位。植入(或植入过程)可以基于检测与患者体内的装置启动相关联的典型命令/通信来检测,包括但不限于唤醒或通电命令、与植入相关联的配置指令等。在一些实施例中,在接收到特定命令之后,电力子单元202的导电外壳212和/或电子控制子单元204的导电外壳可以具有相对负电位。

现在参考图11,根据本文的各种实施例示出了电力子单元202的替代构造的一部分的局部截面视图。在该视图中可以看出,电力子单元202可以包括阴极引脚402和盖子420。进一步地,阴极连接片1004可以提供阴极506与阴极引脚402之间的电连通。馈通结构1002可以用于将阴极引脚402与电力子单元202的外壳604和壳电隔离。然而,电导体1102可以与盖子420和/或外壳604电连通。电导体1102可以提供位于电子控制子单元204内的电路板上或其中的另一结构上的负偏置输出引脚或触点之间的电连通。负偏置输出引脚可以具有调节的相对负电位,并且因此电力子单元202的外壳604可以具有调节的相对负电位。应当理解,虽然图11示出了直接接触盖子420的导体,但是它也可以直接接触外壳604或与其电连通的部件(比如相邻电子控制子单元204的外壳)。

在一些实施例中,电力子单元202的外表面的至少一部分可以覆盖有聚合材料。现在参考图12,示出了根据本文的各种实施例的电力子单元202。电力子单元202可以包括导电外壳212。电力子单元202可以进一步包括盖子420,该盖子可以附接(比如通过焊接或其他技术)到导电外壳212。电力子单元202可以进一步包括阴极引脚402和阳极引脚404。电力子单元202可以包括设置在外表面的一部分1202上的聚合物涂层。本文设想了各种聚合物涂层。在一些实施例中,聚合物涂层可以是气相沉积聚合物涂层。在一些实施例中,聚合物涂层可以包括聚对二甲苯。电力子单元202的外表面的一部分1204也可以保持不被聚合物涂层覆盖。应当理解,在各种实施例中,整个外表面可以被覆盖,仅部分外表面可以被覆盖,或者装置可以完全不被聚合物涂层覆盖。

现在参考图13,示出了根据本文的各种实施例的电力子单元外壳604的一部分的截面视图。外壳604可以包括导电的生物相容性材料层1308。进一步地,聚合物涂层1306可以设置在外表面1320的一部分1202上。外壳604可以与装置1302外部的环境直接接触,比如植入装置时的体内环境。

在一些实施例中,导电生物相容性材料层1308的厚度可以大于或等于0.004英寸、0.005英寸、0.006英寸、0.007英寸或0.008英寸。在一些实施例中,导电生物相容性材料层1308可以小于或等于0.016英寸、0.014英寸、0.012英寸、0.011英寸、0.010英寸、0.009英寸或0.008英寸。在一些实施例中,外壳1208的厚度可以落在0.004英寸至0.014英寸、0.004英寸至0.012英寸、或0.005英寸至0.011英寸、或0.006英寸至0.010英寸、或0.007英寸至0.009英寸的范围内,或者可以平均大约为0.008英寸(平均值)。

在一些实施例中,导电生物相容性材料层1308可以被深拉。然而,深拉会导致结构具有更高的残余应力和更多的表面裂纹,这些裂纹可以作为应力的集中点。在一些实施例中,导电生物相容性材料层1308可以被机加工(例如,可以具有机加工表面)。对结构进行机加工可以降低残余应力和减少表面裂纹。在一些实施例中,表面粗糙度(内表面1318和/或外表面1320)可以小于或等于40、30、25、20、15、10或8μin Ra,或者可以是落在任何前述粗糙度之间的范围内的量。用于形成导电生物相容性材料层的其他技术可以包括冲压工艺、增材制造工艺等。

导电生物相容性材料层可以由各种材料形成。在一些实施例中,导电生物相容性材料层可以包括金属。在一些实施例中,导电生物相容性材料层可以包括钛、钛合金、不锈钢、钴铬合金等中的一种或多种。

应当理解,可植入医疗装置可以包括许多不同的部件,这取决于期望的功能。现在参考图14,示出了根据本文的各种实施例的植入式医疗装置的部件的框图。然而,应当理解,各种特定实施例可以包括更多数量的部件、更少数量的部件或不同的部件。在该示例中,可植入医疗装置102可以包括电路系统1450。电路系统1450可以包括各种电气部件,包括但不限于控制器1451(其可以形成控制电路的一部分)、传感器1452(例如,加速度计、陀螺仪、麦克风、生物阻抗传感器)、微处理器1453、治疗单元电路系统1454、记录器电路系统1455以及传感器接口电路系统1456。适用于本文体现的医疗装置系统的部件的其他示例可以包括遥测电路系统、存储器电路系统(例如,比如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))、电力供应电路系统(其可以包括但不限于一个或多个电池、电容器、电力接口电路等)、归一化电路系统、控制电路系统、电场传感器和刺激电路系统、显示电路系统等。

在一些实施例中,一个或多个部件可以集成到可植入医疗装置中,并且在其他实施例中,一个或多个部件可以是分开的。在一些实施例中,记录器电路系统可以记录装置的传感器产生的数据并记录关于数据的时间戳。在一些实施例中,电路系统可以被硬接线以执行各种功能,而在其他实施例中,电路系统可以被实施为在控制器、微处理器、其他计算装置、专用集成电路(ASIC)等上执行的指令。

在一些实施例中,可植入医疗装置102可以包括化学传感器。在一些实施例中,化学传感器是光学化学传感器。然而,在其他实施例中,化学传感器可以是电位计化学传感器。化学传感器具体可以包括至少一个化学感测元件、光学窗口和电光模块。电光模块可以与内部体积1410内的电路系统电连通。在一些实施例中,化学传感器1420可以被配置成用于测量细胞间质成分、血液成分、或呼吸成分、或其任何分析物。在一些实施例中,血液成分可以包括血液组分或其分析物,比如红细胞;白细胞,至少包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞;血小板;血红蛋白;等等。

可植入医疗装置102可以包括控制器1451。在一些实施例中,控制器1451可以被配置成用于执行本文描述的一个或多个操作。可植入医疗装置102可以包括附加部件,例如,治疗单元电路系统1454。治疗单元电路系统1454可以被配置成用于向患者递送治疗和/或控制或影响由另一装置提供的治疗的递送。在一些实施例中,治疗单元可以被配置成用于根据患者是处于卧位、站立位还是坐位来向患者提供最佳治疗。治疗的示例可以包括但不限于起搏方案(比如速率自适应起搏)、心脏再同步治疗(CRT)、神经刺激治疗的递送、治疗剂的施用等。在一些实施例中,治疗单元电路系统1454可以是药物治疗单元。在一些实施例中,治疗单元电路系统1454可以包括电治疗单元和药物治疗单元。在一些实施例中,治疗单元电路系统1454可以由控制器1451引导以向患者递送治疗。

现在参考图15,该图为根据本文的各种实施例的可植入医疗装置的部件的示意图。医疗装置系统的一些实施例的元件根据本文的实施例在图15中示出。然而,应当理解,一些实施例可以包括除了图15所示的那些元件之外的附加元件。另外,一些实施例可能缺少图15所示的一些元件。如本文所体现的医疗装置可以通过一个或多个感测通道1520、1530、1540收集信息。控制器1510可以经由双向数据总线与存储器1512通信。存储器1512可以包括用于程序存储的只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)和用于数据存储的RAM。

在一些实施例中,医疗装置可以包括一个或多个电场传感器1522(即,电极)和可以与控制器1510的端口通信的电场传感器通道接口1520。医疗装置还可以包括另一种类型的传感器1532和用于该传感器的可以与控制器1510的端口通信的传感器通道接口1530。医疗装置还可以包括一个或多个化学传感器1542和可以与控制器1510的端口通信的化学传感器通道接口1540。通道接口1520、1530和1540可以包括各种部件,比如用于对信号输入进行数字化的模数转换器、感测放大器、可以由控制电路系统写入以调整感测放大器的增益和阈值的寄存器等。还提供遥测接口1514用于与比如编程器、安装在房间内的单元、和/或可移动单元(例如,蜂窝电话、膝上型计算机等)等外部装置进行通信。

在一些实施例中,医疗装置还可以包括附加的传感器,比如与医疗装置集成在一起的姿势传感器、活动传感器或呼吸传感器。在一些实施例中,医疗装置还可以包括与医疗装置分开的附加传感器。在各种实施例中,姿势传感器、活动传感器或呼吸传感器中的一个或多个可以在经由遥测接口1514通信地耦接至医疗装置的另一植入式医疗装置内。在各种实施例中,附加姿势传感器、活动传感器或呼吸传感器中的一个或多个可以在身体外部,并且经由遥测接口1514耦接至医疗装置。

在本文的各种实施例中,电化学电池单元可以是锂一次-二氧化锰(Li阳极/MnO

在各种实施例中,锂电池可以由多个不同材料的薄片构成,这些薄片夹在一起以形成电池组件。电池单元内的重复布置可以包括阳极组件、隔板和阴极。阳极组件可以由构成阳极的锂材料片和构成集电器的材料形成。锂材料片可以层压到基底上,比如集电器。集电器可以由多种不同的材料构成。例如,集电器可以由镍或镍基材料、不锈钢、铝、钛、或铜、或任何其他合适的材料等构成。集电器可以包括均匀的片材、线栅或其他配置。示例性电化学电池单元部件的进一步细节在美国公开专利申请号2008/0221629和2017/0317331中描述,这些专利申请的内容通过援引并入本文。

各种电解质组合物可以与本文中的电化学电池单元或电池一起使用。在一些实施例中,电解质可以是非水的(例如,仅有机电解质溶剂)。在一些实施例中,电解质是在碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和二甲氧基乙烷中的1M LiTFSi溶液。各种隔板可以与本文中的电化学电池单元或电池一起使用。

应当注意的是,如在本说明书和所附权利要求中所使用的,除非内容另外明确指明,否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”均包括复数指示物。还应注意,术语“或者”总体上所使用的意义包括“和/或”,除非内容另外明确指明。

还应当注意的是,如在本说明书和所附权利要求中所使用的,短语“被配置”描述的是被构造或配置以便进行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。短语“被配置”可以与其他类似短语(比如“被布置且配置”、“被构造且布置”、“被构造”、“被制造且布置”等互换使用。

本说明书中的所有公开案和专利申请指示本发明所涉及的领域中的普通技术人员的水平。所有公开案和专利申请都通过援引并入本文,如同每个单独的公开案或专利申请被明确且单独地通过援引指明。

如本文所使用的,端点对数值范围的叙述应包括该范围内的所有数字(例如,2至8包括2.1、2.8、5.3、7等)。

提供本文中使用的标题是为了与37CFR 1.77中的建议保持一致,或以其他方式提供组织提示。这些标题不应被视为限制或表征本披露内容可能提出的任何权利要求中阐述的(多个)实用新型。作为示例,虽然标题是指“领域”,但是这种权利要求不应受到在该标题下选择的用于描述所谓的技术领域的语言的限制。进一步地,“背景技术”中对技术的描述不承认该技术是本披露内容中的任何(多个)实用新型的现有技术。“发明内容”也不应被视为对已发布的权利要求中提出的(多个)实用新型的表征。

本文中所描述的实施例不旨在是排他性的或将本发明限制为以下详细说明中所披露的精确形式。而是,这些实施例被选择和描述成使得本领域技术人员可以了解和明白这些原理和实践。因此,已经参考多个不同的特定和优选的实施例和技术描述了多个方面。然而应理解的是,在留在本文的精神和范围之内的同时可以进行许多变化和修改。

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