CN102448543B - 具有外露发生器的可植入医疗装置 - Google Patents

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Abstract

一种可植入医疗装置,包括能量存储装置,该能量存储装置具有内部部件和封围内部部件的外部外壳。外部外壳电连接至内部部件。能量存储装置包括电连接至内部部件的第一电极。此外,该装置包括控制组件,该控制组件具有控制部件和封围控制部件的控制外壳。控制外壳联接并电连接至外部外壳。控制部件电联接至待由能量存储装置的内部部件供电的第一电极和外部外壳。控制部件控制可植入医疗装置与生物组织之间的电信号传递。此外,外部外壳的外表面和控制外壳的外表面暴露于生物物质。

Description

具有外露发生器的可植入医疗装置
技术领域
本发明涉及一种可植入医疗装置,且具体涉及一种具有外露的发生器的可植入医疗装置。
背景技术
业已设计几种植入人体内的医疗装置。诸如可植入脉冲发生器(IPG)之类的可植入医疗装置(IMD)通常包括细长柔性引线,该引线一端可操作地联接至心脏组织且相反端可操作地联接至发生器(例如脉冲发生器)。发生器可包括电源、处理由引线感测的自然发生心跳的电表示的感测放大器、计算机逻辑以及输出电路,该输出电路经由引线将起搏脉冲递送至心脏组织。诸如可植入心律转变器—除颤器(ICD)的其它IMD包括类似部件;但是,这些装置产生除颤信号并经由相应引线将除颤信号递送至心脏组织。
以下讨论揭示一种用于IMD的非常紧凑的发生器,使得发生器可容易地植入患者解剖结构内的小空间内,并使得这种发生器较不易于使患者不舒适。此外,发生器可具有相对高的能量容量以延长装置的使用寿命。此外,由于下文将更详细描述的几个特征,可便于IMD的制造。
发明内容
该部分提供本发明的总体概述,其并不是对本发明全部范围或其全部特征的全面公开。
揭示了一种可植入生物组织的可植入医疗装置。该装置包括能量存储装置,该能量存储装置具有内部部件和封围所述内部部件的外部外壳。该外部外壳具有外表面,且外部外壳电连接至内部部件。能量存储装置包括电连接至内部部件的第一电极。此外,该装置包括控制组件,该控制组件具有控制部件和封围控制部件的控制外壳。控制外壳联接并电连接至外部外壳,且控制外壳具有外表面。控制部件电联接至待由能量存储装置的内部部件供电的第一电极和外部外壳。控制部件控制可植入医疗装置与生物组织之间的电信号传递。此外,外部外壳的外表面和控制外壳的外表面暴露于生物物质。
此外,揭示了制造可植入医疗装置的方法,该可植入医疗装置可植入并电连接至生物组织以在可植入医疗装置和生物组织之间传递电信号。可植入医疗装置包括控制组件和向控制组件提供电力的能量存储装置。该方法包括将能量存储装置的第一电极电连接至能量存储装置的内部部件并用外部壳体封围内部部件。此外,该方法包括将第一控制电极和第二控制电极电连接至控制组件的控制部件。此外,该方法包括用控制壳体封围控制部件并通过第二控制电极电连接控制部件和控制壳体。该方法还包括将第一控制电极和能量存储装置的第一电极电连接。此外,该方法包括将控制外壳和外部外壳机械联接和电连接,使外部外壳的外表面和控制外壳的外表面暴露于可植入医疗装置外部的区域。
此外,还揭示了一种可植入生物组织的可植入医疗装置。该装置包括电池,该电池具有正极、负极和封围正极和负极的外部外壳。该外部外壳具有内表面和外表面,且正极和负极之一邻靠内表面以电连接至外部外壳。电池还包括第一电极,该第一电极电连接至正极和负极中的另一个,且第一电极从外部壳体露出并与外部外壳电绝缘。外部壳体和第一电极协作提供用于在可植入医疗装置和生物组织之间传递电信号的电力。外部外壳的外表面暴露于生物组织。
此外,揭示了一种在生物组织与可植入医疗装置之间传递电信号的方法。该方法包括将所述可植入医疗装置的引线电连接至所述生物组织。该方法还包括将可植入医疗装置的发生器植入生物组织。该发生器包括能量存储装置,该能量存储装置具有内部部件、封围内部部件的外部外壳以及第一电极。该发生器还包括控制组件,该控制组件具有控制部件和封围控制部件的控制外壳。此外,该方法包括将外部外壳的外表面和控制外壳的外表面暴露于生物组织。此外,该方法包括从能量存储装置的内部部件通过第一电极和外部外壳向控制部件提供电力,并通过引线在生物组织与控制部件之间传递电信号。
此外,揭示了一种可植入生物组织的可植入心脏装置。可植入心脏组织包括操作地连接至心脏组织的引线。该装置还包括电池,该电池具有负极、正极、封围正极和负极的圆筒形外部外壳以及与外部外壳电绝缘的第一电极。正极和负极中的一个电连接至外部外壳,且正极和负极中的另一个电连接至第一电极。该装置还包括设置在引线与电池之间的控制组件。该控制组件包括控制部件、封围控制部件的圆筒形控制外壳、电连接控制部件和电池的第一电极的第一控制电极,以及电连接控制外壳和控制部件的第二控制电极。控制外壳机械连接且电连接至电池的外部外壳,且第一电极和第一控制电极具有与外部外壳、控制外壳和第二控制电极相反的电荷。电池向控制部件提供电力以控制可植入医疗装置与生物组织之间的电信号传递。此外,外部外壳的外表面和控制外壳的外表面暴露于生物物质。
从这里提供的说明书中,其它应用领域也将变得显而易见。该概述中的描述和具体示例性实施例仅用于说明目的,且不意图限制本发明的范围。
附图说明
本文描述的附图仅是为了说明选定实施例而非所有可能实施方式的目的,且并不意图限制本公开的范围。
图1是根据本发明的各种教导的医疗装置的立体图;
图2是示出图1的医疗装置植入患者体内的示意图;
图3是图1医疗装置的局部剖视图;
图4是图1医疗装置的电池组件的分解图;
图5是图4的电池组件的一部分的立体图;
图6是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的剖视图;
图7是沿线7-7截取的图6的电池组件的剖视图;
图8是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的一部分的立体图;
图9是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的一部分的立体图;
图10是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的一部分的剖视图;
图11是沿线11-11截取的图10的电池组件的剖视图;
图12是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的一部分的剖视图;
图13是沿线13-13截取的图12的电池组件的剖视图;
图14是医疗装置的电池组件的另一示例性实施例的一部分的剖视图;
图15是沿线15-15截取的图14的电池组件的剖视图;
图16是图1的医疗装置的分解图;
图17是图16的医疗装置的剖视图;
图18是沿图17的线18-18截取的医疗装置的剖视图;
图19是沿图17的线19-19截取的医疗装置的剖视图;
图20是根据本发明各其它示例性实施例的医疗装置的分解图;以及
图21是图20的医疗装置的剖视图。
在几个附图中对应的附图标记标示相应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更加完整地描述示例性实施例。
首先参照图1、2和3,示出根据本发明各种教导的可植入医疗装置10(IMD)。医疗装置10可以是任何适当类型,且在某些实施例中,医疗装置10可以是心脏起搏装置12(即可植入脉冲发生器)。心脏起搏装置12可以是电子装置,该电子装置用于提供电心脏信号以刺激心脏组织并由此如下文更详细描述地维持预定心跳。但是,应当理解,医疗装置10也可以是任何其它适当类型,诸如是可植入心律转变器—除颤器(ICD)而不偏离本发明的范围。在其它实施例中,医疗装置10可以是用于向神经提供电信号或用于任何其它适当神经***应用的神经***装置。在又一些实施例中,医疗装置10可以是压力传感器(例如用于测量血压)。此外,应当理解,医疗装置10可包括各于2006年1月30日提交的Dennis等人的美国专利公开第2007/0179552号、第2007/0179550号和第2007/0179581号中所揭示的任何适当部件,每个公开的全文以参见的方式纳入本文。
如图1所示,起搏装置12可包括发生器18(例如脉冲发生器)和引线20(例如起搏引线)。引线20可包括近端22和远端24。引线20可以是柔性的并包括用于传递电信号的导电材料(例如一根或多根导线)。如图2所示,引线20的远端24能够可操作地联接(即电联接或机械联接)至患者14的心脏组织26,而引线20的近端22能够可操作地联接(即电联接或机械联接)至发生器18。因此,发生器18可经由引线20接收关于患者14的自然心跳的信号,且发生器18可经由引线20向心脏组织26传递受控电信号,使得心脏组织26维持预定心跳。应当理解,引线20可电连接至诸如神经组织之类的任何其它生物组织,而不偏离本发明的范围。
此外,发生器18可植入患者14的血管16内,且引线20可延伸穿过血管16到达心脏组织26。发生器18的形状和紧凑特性允许发生器18植入血管16内。在其它实施例中,发生器18可在血管16外经皮下植入,且引线20可延伸到血管16内以可操作地联接至心脏组织26。应当理解,起搏装置12可植入任何适当位置并暴露于患者14的任何适当的生物组织(例如血液、血管、脂肪组织等)。如将更详细讨论的,起搏装置12可相对小、紧凑、不引人注意,且装置12还可具有相对长的运行寿命。
如图1所示,发生器18通常可包括控制组件28、能量存储装置29和引线连接器35。能量存储装置29可向控制组件28供能,如下文将更详细讨论的那样。引线连接器35能够将引线20可操作地联接至控制组件28以在心脏组织26与控制组件28之间传递电信号。
控制组件28、能量存储装置29和引线连接器35可首尾相接地设置,控制组件28布置在能量存储装置29与引线连接器35之间。这样,引线连接器35、控制组件28和能量存储装置29可沿公共主轴线X的不同部分延伸。此外,控制组件28、能量存储装置29以及引线连接器35可各是圆柱形形状且关于轴线X对中。如图1所示,控制组件28、能量存储装置29以及引线连接器35可大致沿发生器18的整个轴线X具有大致恒定宽度W。发生器18可相对小以便于植入患者14体内。例如,在某些实施例中,发生器18可具有约1.5立方厘米(cc)的体积。
能量存储装置29可以是任何适当类型,诸如电池组件30。如图3所示,电池组件30通常可包括正极36、负极38、集电器39、分离器40、绝缘盘27、绝缘层31以及其它内部部件。正极36可以是中空圆筒形并可封围负极38。负极38可以是实心圆柱形。集电器39可部分地嵌入负极38内并可部分地伸出负极38。分离器40可以是中空管状并可设置在正极36与负极38之间。绝缘盘27和绝缘层31可如将更详细讨论的那样提供电绝缘。应当理解,电池组件30也可包含诸如电解液的电介质(未具体示出),以促进离子传输并形成正极36与负极38之间的导电路径。
电池组件30还可包括壳体组件41,该壳体组件41封围且大致气密密封正极36、负极38和集电器39以及分离器40。壳体组件41可包括外部电池外壳42和头部组件44。
电池外壳42可以是中空圆筒形并可包括外表面46。外表面46在沿垂直于轴线X截取的截面内可以是圆形、椭圆形、卵形或任何其它适当形状。此外,电池外壳42可包括向外呈圆形的封闭端48(图3和4)。电池外壳42还可包括开口端50,轴线X穿过该开口端50延伸。电池外壳42可由诸如钛的任何适当材料制成。应当理解,电池外壳42可以是电池组件30的最外部表面,使得患者14可直接暴露于(直接接触)电池外壳42。这样,电池外壳42不被任何覆盖层覆盖,从而患者14直接暴露于电池外壳42。
此外,如图3所示,头部组件44可包括盖59。盖59可以是薄盘形的。盖59可覆盖电池外壳42的开口端50并可气密地密封开口端50。例如,盖59可焊接(例如通过激光焊接)至电池外壳42的开口端50。头部组件44还可包括插脚60(即,第一电极)。插脚60可大致沿轴向是直的,并可对中在轴线X上。插脚60可电连接至电池外壳42内的集电器39并可延伸穿过盖59到达电池外壳42外部的区域(图3和16)。盖59可由诸如导电材料(例如钛)之类的任何适当材料制成。此外,绝缘层31可设置在盖59与插脚60之间以提供盖59与插脚60之间的电绝缘,并基本上气密地密封插脚60。绝缘层31可由诸如玻璃材料之类的任何适当绝缘体制成。绝缘盘27可设置在集电器39与盖59之间,以提供盖59与集电器39之间的电绝缘。此外,头部组件44可包括充填端口64(图3),该充填端口64沿大致平行于轴线X的方向延伸穿过盖59并与轴线X间隔开。充填端口64可以是延伸穿过盖59的密封通孔。
为了制造电池组件30,正极36、负极38和分离器40可通过开口端50组装和接纳在电池外壳42内,使得电池外壳42基本上封围这些部件。然后,可将头部组件44固定至电池外壳42的开口端50(例如通过绕轴线X延伸的连续环形焊接接头)。接着,可通过充填端口64将电解质材料引入电池外壳42内,并然后可密封充填端口64(例如通过焊接、通过分开的塞子或通过两者)。应当理解,电池组件30可独立于起搏装置12的其它部件进行制造。这样,可更高效地完成起搏装置12的制造。
现参照图1和16-19,将更详细讨论控制组件28。如图所示,控制组件28可包括多个电气控制部件,总的以32标示。这些控制部件32可包括一个或多个集成电路,集成电路具有一个或多个放大器、电容、二极管、布线、微处理器、存储器等,以经由起搏装置12的引线20处理和控制电信号传递。控制部件32可安装至电路板33并由电路板33支承(图16-19)。
如图16和17所示,控制组件28还可包括第一间隔件43a和第二间隔件43b。第一和第二间隔件43a、43b可基本上相同并可以是平坦的圆盘,该圆盘具有从其向外辐射的多个突起49。第一和第二间隔件43a、43b也可各包括相应的内表面51a、51b和相应的外表面53a、53b。第一和第二间隔件43a、43b可设置在电路板33的相对端上,使得相应的内表面51a、51b面向电路板,并使得间隔件43a、43b围绕轴线X对中。此外,内表面51a、51b可各包括接纳电路板33的相应端的矩形内部凹陷55a、55b。在某些示例性实施例中,内部凹陷可为约0.005英寸深。应当理解,凹陷55a、55b可确保间隔件43a、43b相对于电路板33的适当取向,且凹陷55a、55b可允许控制组件28更紧凑。
此外,间隔件43a、43b可各包括相应的中心开口57a、57b。开口57a、57b可沿轴线对中。间隔件43a、43b各还可包括一个或多个相应引线开口61a、61b(图16)。引线开口61a、61b可平行于轴线X延伸,并可设置在电路板33的单侧上。此外,间隔件43a、43b可各包括其相应外表面53a、53b上的相应凹陷93a、93b(图16)。凹陷93a、93b可以是长圆形的,并可设置在相应的引线开口61a、61b上方。
此外,控制组件28可包括绝缘片63。如图16所示,绝缘片63可以是平坦的矩形材料薄片。绝缘片63可由诸如聚酰亚胺之类的任何适当电绝缘材料制成。如图17所示,绝缘片63可包裹成管,以在间隔件43a、43b之间封围控制部件32和电路板33。例如,绝缘片63可包括沿大致平行于轴线X的一边缘延伸的压敏粘合剂65条(图16)。相对边缘95(图16)可围绕控制部件32和电路板33包裹以粘附至粘合剂65。这样,如下文将更详细讨论的,绝缘片63可为控制部件32提供电绝缘。
此外,控制组件28可包括第一粘合剂带66a和第二粘合剂带66b。带66a、66b可基本上相同,并可呈不完整环形环的形状。第一带66a可粘合地粘附至第一间隔件53a的外表面53a,而第二带66b可粘合地粘附至第二间隔件43b的外表面53b。第一带66a可绕轴线X取向,从而覆盖第一间隔件43a的引线开口61a之一,并使另一引线开口61a露出。同样,第二带66b可绕轴线X取向,从而覆盖第二间隔件43b的引线开口61b之一,并使另一引线开口61b露出。
此外,控制组件28可包括外部控制壳体34(图1中以虚线示出,且在图16和17中以实线示出)。控制壳体34可由诸如钛或其它导电材料之类的任何适当材料制成。控制壳体34可以是中空圆筒形,并在两端开口。控制壳体34可至少部分地封围控制部件32、电路板33、绝缘片36、间隔件43a、43b和带66a、66b。间隔件43a、43b的突起49可邻靠控制壳体34,如图17所示。这样,间隔件43a、43b可将电路板33保持在控制壳体34内大致固定的位置。如下文将更详细讨论的,控制壳体34可联接至能量存储装置29的壳体组件41。例如,控制壳体34可经由任何适当方法(例如激光焊接)机械地联接至壳体组件41。此外,控制壳体34可电联接至壳体组件41,使得控制壳体34可被充电。
应当理解,绝缘片63可设置在控制壳体34与控制部件32之间(图17),由此将壳体34与控制部件32电绝缘。此外,还应当理解,控制壳体34可以是控制组件28的最外部表面,使得患者14直接暴露于(直接接触)控制壳体34。这样,控制壳体34不被任何覆盖层覆盖,从而患者14直接暴露于控制壳体34。
控制组件28还可包括连接组件68(图16和17)。连接组件68可包括帽69、馈通插脚74以及外壳连接件76。帽69可以是具有环形凸缘97的圆形平坦盘形(图16和17)。凸缘97可包括绕轴线X间隔开的多个开口98。帽69可以任何适当方式固定至控制壳体34。例如,帽69可部分地接纳在控制壳体34内、粘合地固定至带66b并固定至控制壳体34(例如通过激光焊接)。此外,馈通插脚74可从控制壳体34内伸出、穿过帽69、到达控制壳体34外的区域,如图17所示。馈通插脚74可与帽69电绝缘(例如通过插脚74与帽69之间的玻璃层或其它绝缘体层)。此外,外壳连接件76可以是电连接且机械连接(例如通过焊接)至帽69的弯曲刚性导线。
组装好时,插脚74可延伸穿过带66b、穿过间隔件43b的中心开口57b以电连接至控制部件32。更具体地,如图16-17和19所示,控制组件28还可包括大致垂直于轴线X延伸的弯曲导线89。弯曲导线89可在控制部件32与插脚74之间延伸并电连接至控制部件32与插脚74之一。这样,插脚74无需弯曲来电连接至控制部件32。因而,可确保适当的电连接,并可便于制造。
此外,当发生器18组装好时,外壳连接件76可延伸穿过间隔件43b上的引线开口61b之一以电连接至控制部件32之一。如将讨论的,外壳连接件76可具有与插脚74相反的电荷。例如,外壳连接件76可具有负电荷,而插脚74可具有正电荷。
此外,当发生器18组装好时,凹陷93b可接纳外壳连接件76的一部分。更具体地,将外壳连接件76连接至帽69的焊缝(未具体示出)接纳在凹陷93内。这样,发生器18可更紧凑。
如上所述,发生器18还可包括引线连接器35(图1、16和17)以将引线20可操作地联接至发生器18。引线连接器35可以是圆柱形的并可由诸如电绝缘聚合材料之类的任何适当材料制成。引线连接器35可包括开口37(图17)和嵌入其中的导电导线78。引线连接器35还可包括诸如定位螺钉之类的固定件86。
引线连接器35可接纳在凸缘97内并可固定至帽69(例如通过粘合剂、通过声纳焊接等)。连接好时,引线连接器35内的导线78可电连接至控制组件28的插脚74。此外,引线连接器35的开口37可接纳引线20的近端22,且固定件86可将引线20固定地固定至引线连接器35。当固定至引线连接器35时,引线20可电连接至导线78。此外,可使用粘合剂(未示出)来填充引线连接器35内的任何空余空间以进行更牢固的连接。
此外,电池组件30的壳体组件41可固定地联接并以任何适当方式大致气密地密封至控制壳体34。在某些示例性实施例中,电池组件30的盖59可粘附至控制组件28的粘合剂带66a,且控制壳体34可焊接至盖59和电池外壳42(例如通过激光焊接),从而形成连续的环形焊缝45(图1和17)。此外,电池组件30的插脚60可延伸到控制壳体34内、穿过带66a、并穿过间隔件43a的中心开口55a以电连接至控制部件32。更具体地,如图16-18所示,控制组件28可包括大致垂直于轴线X延伸的弯曲导线88。弯曲导线88可在控制部件32与插脚60之间延伸并电连接至控制部件32与插脚74之一。这样,插脚60无需弯曲来将电池组件30电连接至控制部件32。因而,可确保适当的电连接,并可便于制造。
因此,操作期间,电池组件30的插脚60可向控制组件28的控制部件32供电,且控制部件32可通过外壳连接件76接地至控制壳体34和电池外壳42。此外,控制部件32可通过插脚74、导线78和引线20向心脏组织26供给信号(例如心脏起搏信号),且外部控制壳体34和电池外壳42可接地以完成回路。如果起搏装置12是单极型的,因为控制壳体34和电池外壳42可以是一个极,且引线20的远端24可以是相反极,则可采用该构造。因此,应当理解,控制壳体34、盖59和帽69(统称为发生器18的外部壳体组件54)可充电并用作在发生器18与心脏组织26之间传递电信号的电极。这样,可不需要发生器18外部上的壳体和/或绝缘部,且发生器18可非常紧凑但仍具有高能量密度。此外,由于在发生器18内包括较少部分,可降低制造成本并缩短制造时间。
但是,应当理解,控制壳体34和电池外壳42可在外部由绝缘体或其它部件覆盖而不偏离本发明的范围。例如,起搏装置12可用在双极型起搏装置12中,其中引线20包括同轴导体(未具体示出),且起搏信号在两导体之间经由通过心脏组织26流动。在该示例性实施例中,控制壳体34和电池外壳42可在外部由电绝缘体(未具体示出)覆盖。例如,控制壳体34和电池外壳42可涂有聚对二甲苯基薄层(例如约0.005-0.010英寸厚)。这样,控制壳体34和电池外壳42可视觉上暴露于患者的生物组织(即,形成发生器18的外表面),且绝缘涂层可确保发生器18的适当功能。此外,在该示例性实施例中,发生器18可非常紧凑但仍具有高能量密度。
现参照图1、3、4和5,将更详细地讨论电池组件30的负极38和正极36。如图所示,正极36可以是中空圆筒形,且负极38可以是具有大致实心横截面的圆柱形。正极36和负极38的相应横截面可以是圆形、椭圆形、卵形等。正极36和负极38的形状可根据电池外壳42的形状而改适。此外,负极38可由正极36封围并接纳在正极36内。分离器40可以是中空圆筒形,且分离器40可设置在正极36与负极38之间。因而,正极36、负极38和分离器40可基本上同轴并沿轴线X对中。
正极36、负极38和分离器40可各由任何适当材料制成。例如,正极36可包括锂,而负极38可包括一氟化碳(CFx)和钒银氧化物(CSVO)的混合物。此外,分离器40可包括多孔聚丙烯膜,诸如可从北卡罗来纳州的夏洛特的赛尔加得公司(Celgard,LLC)购得的Celgard 2500、Celgard 4560等。
如图3和4所示,正极36可邻靠电池外壳42的内表面62。更具体地,大致平行于轴线X延伸的正极36的外部径向表面可邻靠电池外壳42的内表面62。这样,电池外壳42可与正极36电连通。
应当理解,插脚60可具有正电荷,而电池外壳42可具有负电荷。此外,电池外壳42可暴露于组织或患者14的其它生物物质并与组织或患者14的其它生物物质电连接。例如,电池外壳42的外表面46可邻靠组织或患者14的其它生物物质。这样,电池组件30和发生器18可以是大致紧凑的,使起搏装置12更舒适地配戴且更不引人注意,而电池组件30仍然可在长时期内提供足够的电力。
例如,如果电池组件30提供约2.5伏、0.15ms起搏、100%起搏、每分钟60次心跳以及825欧姆引线阻抗,则电池组件30的预期运行寿命会是约5.8年。此外,如果电池组件30提供约2.5伏、0.24ms起搏、100%起搏、每分钟70次心跳以及578欧姆引线阻抗,则电池组件30的预期运行寿命会是约4.8年。此外,如果电池组件30提供约2.5伏、0.60ms起搏、100%起搏、每分钟80次心跳以及440欧姆引线阻抗,则电池组件30的预期运行寿命会是约2.7年。
电池组件30可具有相对高的能量密度(即,能量容量/体积)。例如,在某些实施例中,电池组件30可具有至少约0.09安培-小时/立方厘米(Ah/cc)的能量密度。此外,电池组件30可具有约0.10Ah/cc至0.40Ah/cc之间的能量密度。此外,对于0.30Ah/cc的能量密度,电池组件30可具有约190mAh的容量和约0.63cc的体积。
此外,在一些实施例中,电池组件30可具有约2mm至7.5mm的直径和约8mm至90mm的长度。电池组件30的电极面积可从约0.137cm2至12.0cm2。此外,电池组件30可具有从约0.003Ah至1.589Ah的能量容量。因而,电池组件30提供相对高的能量容量。
此外,如图1和3所示,壳体组件54可包括孔56,诸如沿轴线X1延伸的通孔(图3)。此外,孔56的轴线X1可大致对中在轴线X上,从而与轴线X相交。此外,孔56的轴线X1可基本上垂直于壳体组件54的轴线X。此外,孔56可包括在邻近电池外壳42的封闭端48处,使得电池组件30设置在孔56与控制组件28之间。应当理解,孔56可形成在壳体组件54的任何区域,且孔56也可以是除了通孔之外的任何适当类型。
孔56可使壳体组件54能够联接至患者14。例如,如图1所示,缝合线58可延伸穿过孔56,且缝合线58可机械地联接至患者14的解剖组织。缝合线58可以是任何适当类型。如上所述,起搏装置12的发生器18可植入患者14的血管16内。缝合线58可将发生器18联接至血管16的壁。在其它实施例中,缝合线58可延伸出血管16并附连至血管16外的相关组织(未示出)。这样,发生器18不易于随着穿过血管16的血流向下移动或移入位于下游的器官(例如肺)内。因而,孔56允许发生器18以方便、可靠、安全和紧凑的方式固定至患者14。
此外,缝合线58可便于发生器18的操纵。例如,当发生器18需要从患者14取出(例如,当需要更换电池组件30)时,可(用夹持工具)抓住缝合线58以从血管16牵拉发生器18。
现参照图6和7,示出电池组件130的替代示例性实施例。类似于图1-5的实施例的部件用相应的附图标记增加100标示。
如图6和7所示,负极138可以是中空的并基本上是圆筒形。此外,正极136可以是大致圆柱形并接纳在负极138内。此外,分离器140可包括在正极136与负极138之间。负极138可邻靠电池外壳的内表面162,从而将负极138与电池外壳142电联接。此外,电池组件130可包括将正极136电连接至头部组件144的插脚160的连接件170。连接件170可以是大致平坦且细长的,并可由可挠曲材料制成。
应当理解,插脚160可由于其电连接至正极136而具有负电荷,而电池外壳142可由于其电连接至负极138而具有正电荷。电池外壳142可电联接至患者14的组织,或电池外壳142可以任何适当方式电联接至控制组件28的控制部件32。此外,插脚160可以接地至任何适当的地线。
此外,应当理解,在电池组件130的运行寿命中,负极138会尺寸增加。因为负极138邻靠电池外壳142的内表面162,所以负极138的这种尺寸增加会引起负极138与电池外壳142的内表面162之间增加的邻靠。因而,在电池组件130的运行寿命期间,确保负极138与电池外壳142之间的电连接。
此外,应当理解,当电池组件130放出能量时,正极136会尺寸减小。但是,连接件170可薄而可挠曲,从而保持正极与头部组件144之间的连接,即使正极136尺寸减小也是如此。
现参照图8,示出电池组件230的另一示例性实施例。类似于图1-5的实施例的部件用相应的附图标记增加200标示。
如图所示,正极236可以是具有实心横截面的大致圆柱形。同样,负极238可以是具有大致实心横截面的大致圆柱形。正极236和负极238可同轴并沿轴线X对中。此外,负极和正极238、236可沿大致平行于轴线X的方向以间隔关系设置。分离器240可以大致平坦且是圆形的,并设置在正极236与负极238之间。电池组件230也可包括例如正极236和电池外壳之间的附加分离器(未示出)。
如上所述,正极236可电连接至插脚260,而负极238可邻靠电池外壳的内表面。因而,如上所述,电池组件230可相对紧凑,且仍提供足够高的能量密度。此外,在某些实施例中,负极238可电连接至插脚260,而正极236可电连接至电池外壳而不偏离本发明的范围。
在一些实施例中,电池组件230可具有约2mm至7.5mm的直径和约8mm至90mm的长度。电池组件230的电极面积可从约0.011cm2至0.356cm2。此外,电池组件230可具有从约0.005Ah至1.6Ah的能量容量。因而,电池组件230提供相对高的能量容量。
现参照图9,示出电池组件330的另一示例性实施例。类似于图1-5的实施例的部件用相应的附图标记增加300标示。
如图所示,负极338可包括第一部分372a和第二部分372b。部分372a、372b中的每个可以是细长的并可具有大致D形横截面。此外,第一和第二部分372a、372b可设置在轴线X的相对侧上,并沿垂直于轴线X的方向彼此间隔开。正极336可以是细长的并可具有矩形横截面。此外,正极336可大致对中在轴线X上。正极336可设置在负极338的第一与第二部分372a、372b之间。更具体地,正极336与第一和第二部分372a、372b的相应平坦部分相邻设置。分离器340可设置在正极336与负极338的第一和第二部分372a、372b之间。
正极336可如上所述电联接至插脚360。此外,如图9所示,相应连接件370可将第一和第二部分372a、372b之一电联接至头部组件344的盖359。此外,插脚360可与盖359电绝缘。应当理解,连接件370可以是大致可挠曲的,从而当运行期间负极的第一和第二部分372a、372b尺寸变化时,连接件370可挠曲以保持相应部分372a、372b与盖359之间的适当电连接。
在图10和11的实施例中,正极336′和负极338′的构造基本上与图9的构造类似。但是,连接件370′是不同的构造。例如,连接件370′可从第一和第二部分372a′、372b′中的每个延伸并电连接至插脚360′,使得插脚360′具有正电荷。此外,连接件370′可从正极336′的相对端延伸,并电连接至电池外壳342′,使得电池外壳342′具有负电荷。应当理解,连接件370′可以是可挠曲的,从而即使正极336′和/或负极338′的尺寸变化也保持电连接。
在某些实施例中,电池组件330、330′可具有从约2mm至7.5mm的直径和从约8mm至90mm的长度。电池组件330、330′的电极面积可从约0.091cm2至8.0cm2。此外,电池组件330、330′可具有从约0.103Ah至0.4Ah的能量容量。因而,电池组件330、330′提供相对高的能量容量。
现参照图12和13,示出电池组件430的另一示例性实施例。类似于图1-5的实施例的部件用相应的附图标记增加400标示。
如图所示,正极436可包括第一部分480a和第二部分480b。第一和第二部分480a、480b可以是大致细长的并可具有D形横截面(图13)。此外,第一和第二部分480a、480b可设置在轴线X的相对侧上。此外,负极438可具有大致矩形横截面并可设置在正极436的第一和第二部分480a、480b之间。
此外,连接件可将第一和第二部分480a、480b与头部组件444的盖459电联接。此外,连接件可将负极438和头部组件444的插脚460电联接。此外,插脚460可与头部组件444的盖459电绝缘。如上所述,连接件470可以是可挠曲的,从而适应正极436和/或负极438的尺寸变化。
现参照图14和15,示出电池组件530的另一示例性实施例。类似于图1-5的实施例的部件用相应的附图标记增加500标示。
如图所示,正极536和负极538可以都是大致D形横截面(图15),且正极536和负极538可以都是细长的。更具体地,正极536可限定平坦部分582,而负极538可包括平坦部分581。平坦部分582、581基本上彼此面对。此外,正极536和负极538可以分别都包括圆形部分584、583。圆形部分584、583可面向电池外壳542的内表面562。此外,分离器540可以是薄而细长的并可设置在正极536与负极538之间。
此外,如图14所示,电池组件530可包括多个连接件570。例如,连接件570可在正极536与头部组件544的盖559之间延伸。同样,连接件570可在负极538与插脚560之间延伸。应当理解,连接件570可以是可挠曲的,从而适应正极536和/或负极538的任何尺寸变化。此外,应当理解,连接件570可将负极538和盖559电连接,而不同的连接件570可将正极536和插脚560电连接而不偏离本发明的范围。
现参考图20和21,示出了另一示例性实施例。类似于图1-5和16-19的实施例的部件用类似的附图标记增加600标示。
如图所示,引线连接器635可大致类似于图16和17所示实施例的引线连接器35。但是,引线连接器635可包括一个或多个导电构件671(图20)。在某些实施例中,有绕轴线X间隔开的多个导电构件671。导电构件671可由诸如钛之类的任何适当导电材料制成。导电构件671可嵌入引线连接器635的周围聚合材料内。
此外,控制组件628的帽669可包括朝向引线连接器635延伸的突起673。突起673可由导电材料制成,并可一体地连接到帽669的其它部分从而成整体式。突起673可接纳在引线连接器635的槽675内,且突起673可与引线连接器635内的导电构件671电连接。
在某些示例性实施例中,引线连接器635可通过焊接联接至控制组件628。例如,引线连接器635可通过激光点焊工艺连结,其中导电构件671用作用于焊接工艺的电触点,而控制壳体634或电池外壳642用作用于焊接工艺的另一电触点。因而,应当理解,引线连接器635能够以非常牢固的方式固定地联接至控制壳体634。
因此,总之,可植入医疗装置10的每个示例性实施例可以是大致紧凑的,而仍然具有足够的运行寿命。这样,发生器18可不引人注意地且舒适地植入患者14体内,而发生器18仍能在必须维护和/或更换发生器18之前运行更长时期。
给出提供本发明的前述描述是为了阐述和说明的目的。并不是排他的或用来限制本发明。具体实施例的各个元件或特征通常并不局限于该具体实施例,而是在适当的情况下是可互换的,且可用在选定的实施例中,即使没有具体显示或描述。它们也可以许多方式变化。这些变化不被认为脱离本发明,所有这些修改均应包括在本发明的范围内。
提供示例性实施例是为了使本公开充分,并对本领域的技术人员充分地传达范围。阐述了多个具体细节,诸如具体部件、装置和方法的实例,以提供对本发明各实施例的彻底理解。显然,对本领域的技术人员来说,并不一定采用这些具体细节,这些示例性实施例可实施为多种不同形式,且都不应当诠释为限定本发明的范围。在某些示例性实施例中,未详细描述已知工艺、已知装置结构和已知技术。
在此所使用的术语仅仅为了描述特定示例性实施例,而不意指限制。如本文中所用,单数形式的“一”、“一个”以及“该”也包括复数形式,除非上下文明确地另作规定。术语“包括”、“包含”、“包括有”以及“具有”是开放包含的,且因此指定所述特征、整体、步骤、操作、构件和/或部件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、部件和/或其组合的存在或添加。本文所述的这些方法步骤、过程和操作并不诠释为一定要求它们以所讨论或说明的特定次序执行,除非特别指出执行顺序。还应当理解,可采用附加或替代步骤。
当提到构件或层“在其它构件或层上”、“配合至”、“连接至”或“联接至”其它构件或层,其可能直接在其它构件或层上、配合至、连接至或联接至其它构件或层,或者可能存在中间构件或层。相反,当提到构件“直接在其它构件或层上”、“直接配合至”、“直接连接至”或“直接联接至”其它构件或层,可能不存在中间构件或层。应以类似方式解释描述构件之间关系的其它词语(例如“之间”相对于“直接之间”、“相邻”相对于“直接相邻”等)。本文所使用的术语“和/或”包括相关列举项中一个或多个的任何或全部组合。
虽然本文中的术语第一、第二、第三等可用来描述多个元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当限于这些术语。这些术语可仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。本文使用的诸如“第一”、“第二”或其它数字项的术语并不标示顺序或次序,除非文中清楚地表明。因此,在不背离示例性实施例示教的情况,下文所讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
本文中使用地诸如“内部”、“外部”、“下部”、“在…之下”、“上部”、“在…上方”以及“在…下面”之类的空间相对术语以及类似术语是用来便于描述一个构件或特征相对于图中所示另一构件或特征地关系。可以理解这些空间相对术语旨在包含器件的不同取向以及附图中所描述的取向。例如,如果图中的装置倒置,则描述为在其它构件或特征“下方”或“以下”的构件则取向成在其它构件或特征“上方”或“以上”。因此,示例术语“下方”可包含上方和下方的取向。该装置可以以其它方式取向(转动90度或其它取向),并相应地解释本文所使用的空间相对描述。

Claims (19)

1.一种可植入生物组织的可植入医疗装置,包括:
能量存储装置,所述能量存储装置具有内部部件和封围所述内部部件的外部外壳,所述外部外壳具有外表面,所述外部外壳电连接至所述内部部件,所述能量存储装置包括电连接至所述内部部件的第一电极;
控制组件,所述控制组件具有控制部件和封围所述控制部件的控制外壳,所述控制外壳联接并电连接至所述外部外壳,所述控制外壳具有外表面,所述控制部件电联接至待由所述能量存储装置的所述内部部件供电的所述第一电极和所述外部外壳,所述控制部件控制所述可植入医疗装置与所述生物组织之间的电信号传递,所述外部壳体的所述外表面和所述控制壳体的所述外表面暴露于所述生物物质;以及
绝缘片,所述绝缘片围绕所述控制部件包裹以设置在所述控制部件与所述控制外壳之间。
2.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述外部外壳的所述外表面和所述控制外壳的所述外表面中的至少一个用作发生器电极,所述发生器电极用于在所述可植入医疗装置与所述生物组织之间传递电信号。
3.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述外部外壳的所述外表面和所述控制外壳的所述外表面未被覆盖层覆盖,并暴露于所述生物物质。
4.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述外部外壳的所述外表面和所述控制外壳的所述外表面中的至少一个涂敷有电绝缘材料。
5.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述控制组件和所述能量存储装置是细长的并固定在一起,所述控制组件和所述能量存储装置都围绕公共主轴线对中,所述控制组件沿所述主轴线的第一部分延伸,且所述能量存储装置沿所述主轴线的第二部分延伸。
6.如权利要求5所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述控制组件和所述能量存储装置是大致圆柱形的。
7.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述外部外壳的所述外表面和所述控制外壳的所述外表面是大致连续的。
8.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,还包括焊缝,所述焊缝将所述外部壳体与所述控制壳体固定在一起。
9.如权利要求8所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述焊缝是连续环形焊缝。
10.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,还包括可挠曲引线和引线连接器,所述引线连接器将所述可挠曲引线机械连接和电连接至所述控制组件。
11.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述能量存储装置的所述内部部件包括正极和负极,且所述正极和所述负极之一邻靠所述外部外壳的内表面以与所述外部外壳电连接。
12.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述控制部件由电路板支承,所述控制组件还包括邻靠所述控制外壳的内表面的间隔件,所述间隔件支承所述电路板以将所述电路板和所述控制部件保持在相对于所述控制外壳的大致固定位置。
13.如权利要求12所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述间隔件包括邻靠所述控制外壳的所述内表面的多个突起。
14.如权利要求12所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述间隔件包括接纳所述电路板的凹陷。
15.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述能量存储装置的所述第一电极包括大致直的插脚,所述插脚延伸到所述控制外壳内,所述控制组件包括将所述插脚电连接至所述控制部件的弯曲导线。
16.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述控制部件向心脏组织提供心脏起搏信号。
17.如权利要求1所述的可植入医疗装置,其特征在于,所述控制组件和所述能量存储装置能植入血管内。
18.一种可植入生物组织的可植入医疗装置,包括:
电池,所述电池包括:
正极;
负极;
外部外壳,所述外部外壳封围所述正极和所述负极,所述外部外壳具有内表面和外表面,所述正极和所述负极中的一个邻靠所述内表面以电连接至所述外部外壳;以及
第一电极,所述第一电极电连接至所述正极和所述负极中的另一个,所述第一电极从所述外部外壳露出并与所述外部外壳电绝缘,所述外部外壳和所述第一电极相协作以提供用于在所述可植入医疗装置与所述生物组织之间传递电信号的电力,所述外部外壳的所述外表面暴露于所述生物组织;
控制组件,所述控制组件具有控制部件和封围所述控制部件的控制外壳;以及
绝缘片,所述绝缘片围绕所述控制部件包裹以设置在所述控制部件与所述控制外壳之间;
其中,所述控制部件由电路板支承,所述控制组件还包括邻靠所述控制外壳的内表面的间隔件,所述间隔件支承所述电路板以将所述电路板和所述控制部件保持在相对于所述控制外壳的大致固定位置,所述间隔件包括邻靠所述控制外壳的所述内表面的多个突起,所述间隔件包括接纳所述电路板的端部的凹陷。
19.如权利要求18所述的可植入心脏装置,其特征在于,还包括:
引线,所述引线操作地连接至心脏组织;以及
所述控制组件设置在所述引线与所述电池之间,所述控制组件还包括将所述控制部件与所述电池的所述第一电极电连接的第一控制电极、以及将所述控制外壳和所述控制部件电连接的第二控制电极,所述控制外壳是圆筒形控制外壳,所述控制外壳机械连接并电连接至所述电池的所述外部外壳,所述第一电极和所述第一控制电极具有与所述外部外壳、所述控制外壳、和所述第二控制电极相反的电荷,所述电池向所述控制部件提供电力以控制所述可植入医疗装置与所述心脏组织之间的电信号传递,所述外部外壳的外表面和所述控制外壳的外表面暴露于所述生物物质。
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说明书第4栏第32-57行、第5栏第37-50行、第9栏第65行、第12栏第6-33行.
附图3.

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