CN102791327B - 可植入医疗装置电池 - Google Patents
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Abstract
电池包括管状外壳。管状外壳的外表面包括生物相容的材料。电池还包括电池头部，该电池头部固定到管状电池外壳的开口端部，且管状外壳和电池头部结合来形成基本密封的封壳。电池还包括位于基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池以及馈通件，该馈通件电气连接到伏打电池并延伸通过电池头部，以形成电池端子。电池头部包括与管状外壳相对的径向凹槽，径向凹槽构造成接纳可植入医疗装置的匹配的卡配电子部件子组件。
Description
技术领域
本发明涉及用于可植入医疗装置的电池。
背景技术
作为试图解决许多生命维持/增强需求的可植入医疗装置（IMD）的技术进步，诸如IMD电池寿命、IMD尺寸和形状、IMD质量和患者舒适度之类的问题仍在IMD设计过程中作重要考虑。通常，在IMD设计过程中，可植入医疗装置的电源受到许多关注。电池尺寸和容量例如大幅影响IMD的物理构造和在需要更换电池或重新充电之前在患者体内的持续使用寿命。
在可植入医疗装置内供电的传统方式涉及使用自给式电池，这种电池与消费者市场上可购得的普通电池没什么两样。这种自给式电池包括容纳于电池罩壳内的活性电化学电池元件。为了建立与设置在可植入医疗装置内的电路的电气连接而设置电池外壳连接件或接触件。
IMD内的可用空间的相当大的百分比需要拨给IMD的电池部件。为此，减小IMD电池的尺寸是期望的设计目标。然而，减小IMD电池的尺寸导致电池容量相应地减少，这必定对于采用传统的IMD电池设计原理来大幅减小电池尺寸的能力产生限制。
此外，传统的IMD电池罩壳会在可植入医疗装置内产生“死区”（例如，具有大致正方形或矩形的电池罩壳）。尽管思虑过的设计方法能有助于减小这种死区的量，但IMD内可观的体积通常仍在采用传统IMD电池时是不可用的。
发明内容
本发明包括用于IMD的管状电池。管状电池构造成与IMD的电子部件子组件同轴匹配。管状电池包括生物相容的管状电池外壳。电池外壳的外表面还起到组装好的IMD的外表面的一部分的作用。包括馈通件的电池头部密封到电池外壳的开口端部。馈通件形成与IMD的电子部件子组件的电气连接，该电子部件子组件与管状电池同轴匹配。IMD还包括与所述管状电池外壳相对地密封到电池头部的管状盖，以形成包封馈通件和电子部件子组件的封壳。管状电池外壳和管状盖可结合来形成外部外壳并为组装好的IMD提供屏蔽。
在不同的示例中，管状电池可以是心律管理治疗传递装置、可植入神经刺激器、诸如微型刺激器的可植入无引线刺激器、压力传感器、可植入药物传递泵或其它IMD的部件。相同的管状电池构造可适于不同的IMD构造。
一方面，本发明涉及包括管状外壳的电池。管状外壳的外表面包括生物相容的材料。电池还包括电池头部，该电池头部固定到管状电池外壳的开口端部，且管状外壳和电池头部结合来形成基本密封的封壳。电池还包括位于基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池以及馈通件，该馈通件电气连接到伏打电池并延伸穿过电池头部，以形成电池端子。电池头部包括与管状外壳相对的径向凹槽，而径向凹槽构造成接纳可植入医疗装置的匹配的卡配电子部件子组件。
另一方面，本发明涉及包括电池的可植入医疗装置，该电池包括：管状电池外壳，其中，管状电池外壳的外表面包括生物相容的材料；电池头部，该电池头部固定到管状电池外壳的开口端部，其中，管状外壳和电池头部结合来形成基本密封的封壳；位于基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池；以及馈通件，该馈通件电气连接到伏打电池并延伸穿过电池头部，以形成电池端子。可植入医疗装置还包括电子部件子组件，该电子部件子组件包括：电子器件盘，该电子器件盘与管状电池外壳相对地固定到电池头部，以及成组的电子部件，该成组的电子部件联接于电子器件盘并电气连接到电池端子。可植入医疗装置还包括管状盖，该管状盖与管状电池外壳相对地固定到电池头部，其中，电池头部与管状盖结合来形成包封馈通件和电子部件子组件的封壳。
另一方面，本发明涉及包括制造可植入医疗装置的方法，该方法包括获得电池，该电池包括：管状电池外壳，其中，管状电池外壳的外表面包括生物相容的材料；电池头部，该电池头部固定到管状电池外壳的开口端部，其中，管状外壳和电池头部结合来形成基本密封的封壳；位于基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池；以及馈通件，该馈通件电气连接到伏打电池并经由电池头部延伸，以形成电池端子。该方法还包括获得电子部件子组件，该电子部件子组件包括：电子器件盘和成组的电子部件，该成组的电子部件联接于电子器件盘并电气连接到电池端子。该方法还包括将电子器件盘与管状电池外壳相对地固定到电池头部；获得管状盖；以及将管状盖与管状电池外壳相对地固定到电池头部，以形成包封馈通件和电子部件的子组件的封壳。
在以下的附图和说明中阐述本发明的一个或多个示例的细节。
附图说明
图1是示出包括可植入心脏装置（ICD）和可植入神经刺激器（INS）的治疗系统的示例的概念图。
图2是示出包括ICD和INS的治疗系统的另一示例的概念图。
图3是示出包括ICD和INS的治疗系统的又一示例的概念图。
图4是产生并传递对患者心脏的电刺激的ICD示例的功能框图。
图5是产生并传递至患者体内的组织位置的电刺激信号的INS示例的功能框图。
图6是医疗装置编程器示例的功能框图。
图7是包括管状电池的IMD示例的分解图。
图8A-8E示出用于组装图7中所示的IMD的步骤。
具体实施方式
图1是示出向患者12提供治疗的系统10的示例的概念图。治疗系统10包括可植入心脏装置（ICD）16以及编程器24，可植入心脏装置连接到引线18、20和22。ICD 16可以例如是向心脏14提供心律管理治疗的装置，并可以包括例如可植入起搏器、心脏复律器和/或除颤器，这些装置经由联接至引线18、20和22中的一根或多根的电极向患者12的心脏14提供治疗。在一些示例中，ICD 16可传递起搏脉冲，但不是心脏复律或除颤脉冲，而在其它示例中，ICD 16可传递心脏复律或除颤脉冲，而不是起搏脉冲。此外，在其它示例中，ICD 16可传递起搏脉冲、心脏复律和除颤脉冲。
在一些示例中，ICD 16可不向心脏14传递心律管理治疗，而是可替代地仅感测患者12的心脏14的心电信号和/或其它生理参数（例如，血氧饱和度、血压、体温、心率、呼吸率等），并存储患者12的心电信号和/或其它生理参数，以稍后由临床医生来分析。在这种示例中，ICD 16可被称为患者监测装置。患者监测装置的示例包括但不限于可从明尼苏达州明尼阿波利斯的麦德托尼克公司购得的Reveal Plus插入式回路记录仪。为了便于说明，ICD 16在此将被称为心律管理治疗传递装置。
治疗装置10还包括联接于引线28的可植入电刺激器26。电刺激器26还可被称为可植入神经刺激器（INS）26。INS 26可以是包括信号发生器的任何合适的可植入医疗装置（IMD），该信号发生器产生可传递到患者12的组织位置的电刺激信号，组织位置例如是患者12的脑内或附近的组织、迷走神经、脊髓、心脏脂肪垫或心脏14。
在图1中所示的示例中，ICD 16和INS 26的部件包封于单独的外壳内，因而，ICD 16和INS 26是物理上分开的装置。在其它示例中，ICD 16和INS 26的功能可通过包括心脏治疗模块和电刺激治疗模块的IMD来执行，心脏治疗模块产生并向患者12传递起搏、心脏复律或除颤治疗中的至少一种，而电刺激治疗模块产生电刺激并将其传递到患者12体内的目标组织位置，该组织位置可以在神经附近或者可以是不靠近神经的血管外组织位置。在其它示例中，系统可包括提供ICD或者INS功能的仅一个IMD。
引线18、20、22延伸到患者12的心脏14内，以感测心脏14的电活动和/或将电刺激传递到心脏14。在图1中所示的示例中，右心室（RV）引线18经由一个或多个静脉（未示出）、上腔静脉（未示出）以及右心房30延伸到右心室32内。左心室（LV）冠状窦引线20经由一个或多个静脉、腔静脉、右心房30延伸到冠状窦34内的与心脏14的左心室36的自由壁相邻的区域。右心房（RA）引线22经由一个或多个静脉和腔静脉延伸到心脏14的右心房30。
ICD 16可经由联接于引线18、20、22中的至少一根的电极（未在图1中示出）感测到伴随着心脏14的去极化和复极化的电信号。在一些示例中，ICD 16根据在心脏14内感测到的电信号来向心脏14提供起搏脉冲。这些在心脏14内感测到的电信号还可被称为心脏信号或电心脏信号。由用于感测和起搏的ICD 16所用的电极的构造可以是单极或双极的。ICD 16还可经由位于引线18、20、22中的至少一根引线上的电极来提供除颤治疗和/或心脏复律治疗。ICD 16可检测到心脏14的心律不齐，诸如心室32和36的纤颤，并将除颤治疗以电脉冲的形式传递到心脏14。在一些示例中，ICD 16可进行编程以传递一连串的治疗，例如能量水平增大的脉冲，直至心脏14的纤颤停止。ICD 16可采用本领域中已知的一种或多种纤颤检测技术来检测到纤颤。
在图1的示例中，INS 26已在心脏以外的目标刺激位置40附近植入患者12体内，目标刺激位置诸如是在迷走神经附近的组织位置。例如，INS 26可皮下或肌肉下地植入到患者12体内（例如，在患者12的胸腔、下背部、下腹部或臀部内）。INS 26提供可编程的刺激信号（例如，呈电脉冲或连续信号的形式），该刺激信号通过可植入医疗引线28、并更具体地经由引线28承载的一个或多个刺激电极来传递到目标刺激位置40。引线28的近端部28A可电气和机械地、直接或者间接地（例如，经由引线延伸线）联接于INS 26的连接件42。特别是，设置在引线本体内的导体可将引线28的刺激电极（以及感测电极，如存在）电气连接到INS 26。
INS 26也可被称为信号发生器。在一些示例中，引线28还可承载一个或多个感测电极，以允许INS 26感测来自目标刺激位置40的电信号。此外，在一些示例中，INS 26可联接于例如用于双侧或多侧刺激的两根或更多根引线。
通过INS 26将电刺激传递到一个或多个目标组织位置可向患者12提供心血管益处。例如，将电刺激传递到患者12的神经附近的组织位置可有助于治疗心力衰竭。此外，将电刺激传递到患者12的神经附近的组织位置以调节患者12的自主神经系统可有助于减少或消除诸如心脏14的心动过缓、心动过速、不健康的心脏收缩、缺血、低效的心脏泵送、低效的侧枝循环或者心脏肌肉创伤之类的心血管状况。通过INS 26传递电刺激可补充通过ICD 16的抗心动过速治疗（例如，抗心动过速的起搏、心脏复律或除颤）或者向由ICD 16提供的心律治疗的备用治疗。例如，如果例如由于较低的能量水平而没有ICD 16来向患者12提供治疗，INS 26可将治疗传递到患者12，以有助于终止或防止心脏事件（例如，心动过速）。
在一些示例中，INS 26将电刺激传递到使心脏14受神经支配的外围神经或者可包含神经束的位于心脏14上的脂肪垫。在图1中所示的示例中，引线28的电极定位成将电刺激传递到患者12的迷走神经（未示出）。尽管INS 26在本发明的其余部分中被称为“神经刺激器”以及传递神经刺激脉冲，但在其它示例中，INS 26可将电刺激传递到患者12体内任何合适的心脏以外的组织位置40，该组织位置可以或可以不在神经或神经组织附近。
在图1中所示的示例中，INS 26提供患者12的、诸如迷走神经的副交感神经的电刺激治疗。患者12的副交感神经的刺激可有助于减慢心脏14的固有节律，这可便于由ICD传递的抗快速性心律失常的治疗（例如，抗心动过速的起搏、心脏复律或除颤）。这样，通过INS 26的神经刺激可有助于控制患者12的心率或以其它方式控制心脏功能。
在其它示例中，引线28的电极可定位成将电刺激传递到患者12体内的任何其它合适的神经、器官、肌肉或肌肉群，它们可根据例如为特定患者选择的治疗方案来选择。在一些示例中，INS 26可将电刺激传递到患者12的其它副交感神经、压力感受体、颈动脉窦或迷走神经主干的心支，以补充通过ICD 16的治疗的传递。
由INS 26产生和传递的电刺激信号可被称为神经刺激信号。然而，在一些示例中，INS 26可将电刺激传递到不在神经附近的目标组织位置40。例如，在一些示例中，INS 26可将电刺激传递到外围神经野位置，由此，电极124（图5）植入患者12经受疼痛的区域内。疼痛可能与由ICD 16传递的刺激或诸如咽痛或慢性背痛的患者状况有关。如其它示例，INS 26可将电刺激传递到不在神经附近的肌肉、肌肉群、器官或其它位置。因此，尽管在此主要涉及“神经刺激”信号，但本发明还可应用于INS 26或IMD一般将电刺激传递到其它组织位置的示例。
如图2中所示的另一示例，INS 26可定位成将电刺激传递到患者12的脊髓44。通过INS 26对脊髓44或从脊髓分支的神经的刺激可有助于防止或减缓快速性心律失常的出现率，并可便于减少由ICD 16传递的、诸如起搏、心脏复律或除颤治疗的心脏治疗的侵袭性水平。这样，ICD 16和INS 26可彼此结合操作，以有助于防止患者12的心脏14的心律不齐以及终止有缺陷的心律不齐。
在一些示例中，根据神经刺激的目标，通过INS 26对电刺激的传递还可减轻由于通过ICD 16传递起搏脉冲或心脏复律/除颤冲击所造成的可察觉的不舒适感。例如，如果INS 26将电刺激传递到患者12的脊髓44，则神经刺激可产生感觉异常，这可有助于减少由于通过ICD 16传递刺激而使患者12感受到的不舒适。
在图2中所示的示例中，在治疗系统11内，INS 26联接于两根引线28、29以提供脊髓44的双侧刺激。引线28、29可如图2中在胸部区域内引入脊髓44。在其它示例中，引线28、29可在颈或腰部区域内引入脊髓44。引线28、29的电极可定位在胸内空间或脊髓44的硬膜外腔内，或者在一些示例中，从脊髓44分支的相邻神经内。在一些示例中，引线28、29植入患者12体内并定位成引线28、29的电极将电刺激传递到患者脊柱的胸椎T1到T6附近的位置。例如，引线28、29中的至少一根的电极可横跨T3到T6胸椎或将电刺激传递到在T3到T6胸椎中的至少一个附近的组织位置。在其它示例中，引线28、29可植入以将电刺激传递到脊髓44附近或脊髓内的其它区域，诸如在其它椎骨上或附近。
编程器24可包括手持式计算装置或计算机工作站。编程器24可包括接收来自用户的输入的用户接口。用户接口可包括例如键盘和显示器，显示器例如可以是阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器（LCD）或发光二极管（LED）显示器。键盘可以呈字母数字键盘或与特定功能相关的减少的键组的形式。编程器24可附加地或替代地包括诸如鼠标的外围指示装置，用户可借助该外围指示装置与用户接口交互作用。在一些示例中，编程器24的显示器可包括触屏显示器，且用户可经由显示器与编程器24交互作用。
诸如医师、技术人员或其它临床医生的用户可与编程器24交互以与ICD 16和/或INS 26通信。例如，用户可与编程器24交互作用，以从ICD16和/或INS 26检索生理或诊断信息。用户还可与编程器24交互作用以对ICD 16和/或INS 26进行编程，例如分别为ICD 16和INS 26的操作参数选值。
例如，用户可使用编程器24来从ICD 16检索信息，这些信息关于心脏14的节律、随时间心脏内的趋向，或者快速性心律失常发作。如另一示例，用户可使用编程器24来从ICD 16检索信息，这些信息关于患者12的其它感测到的生理参数，诸如来自心脏的电去极化/复极化信号（被称为“电描记图”或EGM）、心内或血管内压力、活动、姿态、呼吸、心音或胸阻抗。如另一示例，用户可使用编程器24来从ICD 16检索信息，这些信息关于ICD 16或系统10的其它部件的性能或完整性，其它部件诸如是ICD 16的电源或引线18、20和22。
用户可使用编程器24来对治疗进程编程，选择用于传递除颤脉冲的电极、选择用于除颤脉冲的波形，或者选择或构造用于ICD 16的纤颤检测算法。用户还可使用编程器24来对由ICD 16提供的、诸如心脏复律或起搏治疗的其它治疗的各方面进行编程。在一些示例中，用户可通过经编程器24输入单个命令，诸如按下单个键或键盘的各键的组合或借助指示装置的单个指示和选择动作来激活ICD 16的一定特征。
用户还可使用编程器24来从INS 26检索信息，这些信息关于INS 26或引线28、29（如果INS 26连接到多于一根引线）或INS 26的电源的性能和完整性。此外，用户可使用编程器24来对INS 26编程。例如，借助编程器24或另一计算装置，用户可为通过INS 26来控制治疗传递的治疗参数选值。
编程器24可使用本领域中已知的任何技术来经由无线通信来与ICD 16和INS 26通信。通信技术的示例包括例如低频或射频（RF）遥测技术，但也可设想其它技术。在一些示例中，编程器24可包括编程头，该编程头可以靠近患者人体、在ICD 16和INS 26植入位置附近放置，以分别改进ICD16或INS 26与编程器24之间的通信质量或安全性。
图1-2中所示的治疗系统10的构造仅是示例。在其它示例中，代替或者除了图1中所示的经静脉引线18、20、22，治疗系统可包括心外膜引线和/或斑状电极。
在向心脏14提供电刺激治疗的治疗系统的其它示例中，治疗系统可包括联接于ICD 16的、任何合理数目的引线，并且每根引线可延伸到心脏14附近或心脏内的任何位置。治疗系统的其它示例可包括如图1-2中所示定位的三根经静脉引线和位于左心房38内或附近的附加引线。治疗系统的其它示例可包括从ICD 16延伸到右心房30内或右心室32内的单根引线，或者延伸到右心室32和右心房30中的对应一个内的两根引线。
图3是包括两根医疗装置以向患者12提供治疗的治疗系统80的另一示例的概念图。除了INS 26，治疗系统80包括ICD 82，该ICD在没有血管内引线的情况下将电刺激传递到心脏14。ICD 82联接于血管外引线83、84，这些引线分别包括至少一个电极85、86。电极85、86可以是皮下线圈电极，该电极可定位在患者12的皮下组织层内。在其它示例中，电极85、86可包括任何其它合适类型的血管外电极。例如，电极85、86可包括任何其它类型的皮下电极，诸如皮下环形电极、皮下板状电极、皮下斑状或垫状电极，或任何其它类型的胸腔外电极，诸如肌肉下电极、心外膜电极或器官壁内电极。
电极85可位于患者12的胸腔内、靠近右心室32（图1）、患者侧部或背部或适于向心脏14提供电刺激的人体的任何其它部分上。电极86可位于患者12的胸腔内、靠近左心室36（图1）、患者侧部或背部或适于向心脏提供电刺激的人体的任何其它部分上。
引线83、84可电气联接于包封于ICD 82的外壳87内的刺激模块以及在一些情况下是感测模块。与ICD 16（图1）的外壳70一样，外壳87可包括基本上包封ICD 16的诸如感测模块、刺激发生器、处理器等的部件的密闭外壳。参照图4来描述ICD 16或ICD 82的示例的各部件。ICD 82可以在例如呈双极构造的电极85、86之间将电刺激（例如，起搏、心脏复律或除颤脉冲）传递到心脏14。在其它示例中，ICD 82可以在电极85与外壳87（或附连于外壳87的外表面的电极）之间或者在例如呈单极构造的电极86与外壳87之间将电刺激传递到心脏14。
与经由血管内电极将刺激传递到心脏14的ICD 16（图1）一样，通过INS 26传递电刺激会干扰ICD 82感测心脏信号并在检测到心律不齐时传递合适的治疗的能力。ICD 82可包括类似于ICD 16的感测模块。在一些情况下，感测模块可感测到由INS 26所传递的电刺激并将信号误解为心脏信号，这会致使ICD 82将不合适的治疗传递到患者12的心脏14。
尽管本发明主要涉及包括ICD 16（图1）和INS 26的治疗系统10，但在此对技术、系统和装置的说明也适用于包括ICD 82和INS 26的治疗系统80。此外，系统可包括一个或多个IMD，这些IMD包括管状电池。IMD可以联接于引线或可以不联接于引线，例如，一个或多个IMD可包括外壳电极而不是设置在引线上的电极。又例如，除了电极外或者代替电极，一个或多个IMD可包括泵。
图4是ICD 16（图1）的构造示例的功能框图，该ICD包括处理器90、存储器92、刺激发生器94、感测模块96、遥测模块98和电源100。图4中所示的框图还可示出ICD 82（图3）和IMD 200（图7）的构造示例。存储器92包括计算机可读的指令，这些指令在由处理器90执行时致使ICD 16和处理器90执行这里属于ICD 16和处理器90的各种功能。存储器92可包括任何易失的、非易失的、磁性的、光学的或电气的介质，诸如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、非易失随机存取存储器（NVRAM）、电可擦可编程只读存储器（EEPROM）、闪存器、或任何其它数字介质。
控制器90可包括任何一个或多个微处理器、控制器、数字信号处理器（DSP）、应用专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、或者等效的分立或集成的逻辑电路。在一些示例中，处理器90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或者一个或多个FPGA以及其它分立或集成的逻辑电路的任何组合。在此，分配给处理器90的功能可体现为软件、固件、硬件或其任意组合。处理器90控制刺激发生器94来根据可存储在存储器92内的、所选的一个或多个治疗程序将刺激治疗传递到心脏14。具体来说，处理器44可控制刺激发生器94来传递具有通过所选的一个或多个治疗程序来规定的幅值、脉冲宽度、频率、电极极性的电脉冲。
刺激发生器94例如经由对应引线18、20、22的导体或者在外壳电极68的情况下经由设置于ICD 16的外壳70内的电导体来电气联接于电极50、52、54、56、58、60、72、74和76。刺激发生器94构造成产生电刺激治疗并将其传递到心脏14以管理心脏14的节律。例如，刺激发生器94可经由至少两个电极68、72、74、76将除颤冲击传递到心脏14。刺激发生器94可经由分别联接于引线18、20和22的环形电极50、54、58、分别是引线18、20和22的螺旋电极52、56和60和/或外壳电极68而传递起搏脉冲。在一些示例中，刺激发生器94传递呈电脉冲形式的起搏、心脏复律或除颤治疗。在其它示例中，刺激发生器94可以其它信号的形式传递一个或多个这些类型的治疗，诸如正弦波、方波或其它大致连续的时间信号。
在一些示例中，刺激发生器94可包括开关模块（未在图4中示出），而处理器90可使用开关模块来选择（例如经由数据/地址总线）可用电极中的哪些用来传递除颤脉冲或起搏脉冲。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适于有选择地将刺激能量耦合于所选电极的任意其它类型开关器件。然而，在其它示例中，刺激发生器94可独立地将刺激传递至电极50、52、54、56、58、60、68、72、74和76或经由电极50、52、54、56、58、60、68、72、74和76中的一个或多个有选择地感测，而不需要开关矩阵。
感测模块96监测来自电极50、52、54、56、58、60、68、72、74和76中的至少一个电极的信号，以例如经由EGM信号监测心脏14的电活动。感测模块96也可包括选择可用电极的特定子集来感测心脏活动的开关模块（未在图4中示出）。在一些示例中，处理器90可经由感测模块96内的开关模块，例如通过藉由数据/地址总线提供信号，来选择起到感测电极作用的电极。在一些示例中，感测模块96可包括一个或多个感测信道，每个感测信道可包括放大器。响应来自处理器90的信号，感测模块96内的开关模块可将来自选定电极的输出耦合于一个或多个感测信道。
在一些示例中，感测模块96可包括多个信道。感测模块96的一个信道可包括R波放大器，该R波放大器接收来自电极50和52的信号，这些信号用于在心脏14的右心室32内进行起搏和感测。另一信道可包括另一R波放大器，该R波放大器从电极54和56接收信号，这些信号用于在心脏14的左心室36附近进行起搏和感测。在一些示例中，在感测模块96的一种操作模式下，R波放大器可采用自动增益受控的放大器形式，这种放大器根据测得的心律R波振幅来提供可调的感测阈值。
此外，在一些示例中，感测模块96的一个信道可包括P波放大器，该P波放大器接收来自电极58和60的信号，这些信号用于在心脏14的右心房30内进行起搏和感测。在一些示例中，在感测模块96的一种操作模式下，P波放大器可采用自动增益受控的放大器形式，这种放大器根据测得的心律P波振幅来提供可调的感测阈值。还可使用其它放大器。此外，在一些示例中，感测模块96的一个或多个感测信道可选择地耦合于外壳电极68或细长电极72、74或76，包括或不包括一个或多个电极40、52、54、56、58或60，例如用于单极感测心脏14的腔30、32或36中的任何一个内的R波或P波。
在一些示例中，感测模块96包括一信道，该信道包括具有比R波或P波放大器相对更宽通频带的放大器。来自为耦合于该宽带放大器而选择的选定感测电极的信号可提供给多路复用器，并随后通过模数转换器转换成多位数字信号，以存储在存储器82中作为EGM。在一些示例中，将这种EGM存储在存储器92中可在直接存储器存取电路的控制下进行。处理器90可采用数字信号分析技术来表示存储在存储器92中的数字化信号的特征，以从电信号检测和分类患者的心律。处理器90可通过采用本领域内已知的众多信号处理方法中的任何方法来检测和分级患者12的心律。
如果ICD 16构造成产生起搏脉冲并将其传递到心脏14，则处理器90可包括起搏器计时和控制模块，该模块可实施成硬件、固件、软件或其任何组合。起搏器计时和控制模块可包括与诸如微处理器的处理器90组件分离的专门硬件电路，例如ASIC，或包括由处理器90的组件执行的软件模块，该软件模块可以是微处理器或ASIC。起搏器计时和控制模块可包括可编程计数器，该可编程计数器控制与DDD、VVI、DVI、VDD、AAI、DDI、DDDR、VVIR、DVIR、VDDR、AAIR、DDIR以及单室和双室起搏的其它模式相关联的基本时间间隔。在前面提到的起搏模式中，“D”可指示双腔，“V”可指示心室，“I”可指示被禁止的起搏(例如，无起搏)，而“A”可指示心房。起搏模式中的第一个字母可指示起搏的腔，第二个字母可指示在其中感测到电信号的腔，而第三个字母可指示在其中提供对感测的响应的腔。当起搏编码包括“D”作为编码中的第三个字母时，它可指示感测到的信号用于追踪目的。
由处理器90内的起搏器计时和控制模块所定义的间隔可包括心房和心室起搏脱离间隔、期间感测到的P波和R波对脱离间隔的重启动时间无效的难控周期以及起搏脉冲的脉宽。又如，起搏器计时和控制模块可定义一消隐周期，并在将电刺激传递至心脏14期间和之后从感测模块96提供信号，以对一个或多个信道(例如放大器)消隐。这些间隔的持续时间可由处理器90响应于存储在存储器92内的数据来确定。处理器90的起搏器计时和控制模块也可确定心脏起搏脉冲的振幅。
在起搏期间，处理器90的起搏器计时和控制模块92内的脱离间隔计时器可在感测到R波和P波时重置。刺激发生器94可包括起搏器输出电路，该起搏器输出电路例如通过开关模块可选择地联接于电极50、52、54、56、58、60、68、72或76的、适于将双极或单极起搏脉冲传递至心脏14的诸腔中的一个腔的任意组合。处理器90可在由刺激发生器94产生起搏脉冲时重置脱离间隔计数器，并由此控制包括抗快速性心律失常起搏在内的心脏起搏功能的基本时间。
当由感测到的R波和P波重置时，脱离间隔计数器中出现的计数值可由处理器90使用来测量R-R间隔、P-P间隔、P-R间隔和R-P间隔的时长，它们是可存储在存储器92中的测量值。处理器90可使用间隔计数器中的计数来检测快速性心律失常事件，例如心室纤颤事件或心室性心动过速事件。一旦检测到阈值数目的快速性心律失常事件，处理器90可识别存在快速性心律失常症状，例如心室纤颤症状、心室心动过速症状或非持久心动过速(NST)症状。够资格传递响应性治疗的快速性心律失常症状的示例包括心室纤颤症状或心室快速性心律失常症状。然而，在NST的情况下，间隔计数器中的计数不可以满足用于触发治疗性响应的要求。存储器92的一部分可配置为多个再循环缓存器，它们能保持一系列测量的间隔，处理器90可分析这些间隔以例如确定患者12的心脏14目前是否表现出心房或心室快速性心律失常。
在一些示例中，心率失常检测方法可包括任何合适的快速性心律失常检测算法。在本文描述的示例中，处理器90可通过检测指示快速性心律失常的平均速率的一连串快速性心律失常事件(例如，具有小于或等于阈值的时长的R-R或P-P间隔)或不间断的一串短暂R-R或P-P间隔来识别心房或心室快速性心律失常症状的存在。用于确定指示快速性心律失常事件的R-R或P-P间隔的阈值可存储在ICD 16的存储器92中。另外，可将检测到以证实快速性心律失常症状存在的数个快速性心律失常事件作为用来检测阈值的间隔数(NID)存储在存储器92中。在一些示例中，处理器90也可通过检测心动过速事件之间的间隔的可变性来识别快速性心律失常症状的存在。例如，如果连续快速性心律失常事件之间的间隔变化某一百分比，或耦合间隔之间的差值在预定数量的连续循环中高于给定阈值，则处理器90可确定存在快速性心律失常。
如果处理器90基于来自电感测模块96的信号检测出心房或心室快速性心律失常，并要求抗快速性心律失常起搏控制，则可以通过处理器90将用于控制由刺激发生器94产生的抗快速性心律失常起搏治疗的时间间隔加载到起搏器定时和控制模块内，以控制其中的脱离间隔计时器的运行，并定义在期间R波和P波检测对重启动脱离间隔计时器无效的难控周期。
如果ICD 16配置成产生除颤脉冲并将其传至心脏14，则刺激发生器94可包括高电压充电电路和高电压输出电路。在需要产生心脏复律或除颤脉冲的情况下，处理器90可利用脱离间隔计数器来控制该心脏复律和除颤脉冲的定时以及相关联的难控周期。响应要求心脏复律脉冲的心房或心室除颤或快速性心律失常的检测，处理器90可激活心脏复律/除颤控制模块，该心脏复律/除颤控制模块类似于起搏器计时和控制模块可以是处理器90的硬件组件和/或由处理器90的一个或多个硬件组件执行的固件或软件模块。心脏复律/除颤控制模块可在高电压充电控制线路的控制下启动对刺激发生器94的高电压充电电路的高电压电容器的充电。
处理器90可例如经由电压充电和电位(VCAP)线路监测高电压电容器上的电压。响应高电压电容器上达到由处理器90设定的预定值的电压，处理器90可产生终止充电的逻辑信号。此后，由刺激发生器94传递除颤或心脏复律脉冲的计时受处理器90的心脏复律/除颤控制模块的控制。在传递纤颤或心动过速治疗之后，处理器90可将心脏起搏功能返还给刺激发生器94，并等待由于起搏或感测的心房或心室去极化的发生而造成的下一个接连中断。
刺激发生器94可借助输出电路传递心脏复律或除颤脉冲，该输出电路确定是传递单相还是双相脉冲，外壳电极68充当阴极还是阳极以及传递心脏复律或除颤脉冲需要引入哪些电极。可由刺激发生器94的一个或多个开关或开关模块提供这些功能。
遥测模块98包括任何合适的硬件、固件、软件或其任意组合，从而与诸如是INS 26或编程器24（图1）的另一设备通信。在处理器90的控制下，遥测模块98可借助天线从编程器24接收下行链路遥测并将上行链路遥测送至编程器24，该天线可以是内部天线和/或外部天线。处理器90可例如经由地址/数据总线提供待上行链路至编程器24的数据以及用于遥测模块98中的遥测电路的控制信号。在一些示例中，遥测模块98可经由多路复用器将接收的数据提供至处理器90。
在一些示例中，处理器90可将通过电感测模块96中的心房和心室感测放大电路产生的心房和心室心电信号(例如，ECG信号)发送至编程器24。编程器24可查询ICD 16以接收心电信号。处理器90可将心电信号存储在存储器92中，并从存储器92检索所存储的心电信号。处理器90也可生成和存储标志码，该标志码指示电感测模块96检测到的不同心脏事件，并将标志码发送至编程器24。
ICD 16的各组件联接于电源100，电源100可包括可再充电电池和不可再充电电池。尽管可再充电电池可从外部设备例如以每日或每周为基础电感充电，然而不可再充电电池能保持电量长达几年。可再充电电池的示例包括但不局限于锂离子电池、锂/银钒氧化物电池、锂聚合物电池或超级电容器。如一示例，电源100可如图7中所示是电池210。
在一些示例中，来自感测模块96的数据可上传到远程服务器，临床医生或其它用户可从该远程服务器访问到数据，以确定是否存在潜在的感测完整性问题。远程服务器的示例包括可由明尼苏达州明尼阿波利斯市的麦德托尼克公司购得的CareLink网络。
遥测模块98还可用于与INS 26通信，其还可包括如参照图5所述的遥测模块。在一些示例中，INS 26和ICD 16可借助由对应的遥测模块支持的射频通信技术来彼此通信。
图5是INS 26的示例的功能框图。INS 26包括处理器110、存储器112、刺激发生器114、开关模块116、遥测模块118和电源120。图4中所示的框图还可示出IMD 200（图7）的构造示例。在图5中所示的示例中，处理器110、存储器112、刺激发生器114、开关模块116、遥测模块118和电源120包封于外壳122内，该外壳可以例如是密闭的外壳。如图5中所示，刺激发生器114直接或间接地（例如，经由引线延伸线）联接于引线28。替代地，刺激发生器114可按需要直接或间接地（例如，经由引线延伸线，诸如可电气和机械联接于两根引线的分叉引线延伸线）联接于多于一根引线，以向患者12提供神经刺激治疗。
在图5中所示的示例中，引线28包括电极124A-124D（总地被称为“电极124”）。电极124可包括环形电极。在其它示例中，电极124可以复杂的电极阵列来设置，该阵列包括在围绕引线28的外周缘的不同角位置处的多个非邻近电极以及沿引线28的纵轴线间隔开的不同水平的电极。图5中所示的电极124的构造、类型和数目仅是示例性的。在其它示例中，INS 26可联接于具有任何适合数目和构造的电极的任何合适数目的引线。此外，引线28可包括不是圆柱形的形状。例如，引线28可包括承载电极124的叶片状部分。
存储器112包括计算机可读的指令，这些指令在由处理器110执行时致使INS 26执行各种功能。存储器112可包括任何易失性、非易失性、磁性、光学或电气介质，诸如RAM、ROM、NVRAM、EEPROM、闪存或任何其它数字介质。存储器112可存储治疗程序以及操作指令，这些程序可以存储于治疗程序组内。治疗程序可以电刺激参数的相应值的形式定义治疗的特定程序，电刺激参数诸如是电极组合、电极极性、电流或电压幅值、脉冲宽度和脉冲频率。程序组可包括多个治疗程序，这些程序可在重叠或非重叠的基础上一起传递。存储的操作指令可引导INS 26在处理器110的控制下的一般操作，并可包括用于测量电极124的阻抗的指令。
刺激产生器114产生刺激信号，这些刺激信号可以是如此处主要描述的脉冲或诸如正弦波的连续信号，以经由电极124的选定组合来传递到患者12。处理器110根据在存储器112内存储的治疗程序和/或程序组来控制刺激发生器114，以应用由一个或多个程序所规定的特定刺激参数值，诸如幅值、脉冲宽度和脉冲频率。处理器110可包括任何一个或多个微处理器、控制器、DSP、ASIC、FPGA或等效的分立或集成数字或模拟逻辑电路，且属于处理器110的功能在此可实施成软件、固件、硬件或其任何组合。
处理器10还可控制开关模块116以将由刺激发生器114产生的刺激信号应用于电极124的选定组合。特别是，开关模块116将刺激信号联接于引线28内的选定导体，这些导体又跨选定电极124来传递刺激信号。开关模块116可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适于有选择地将刺激能量耦合于所选电极的任何其它类型的开关器件。因此，刺激发生器114经由开关模块116和引线28内的导体而联接于电极124。在一些示例中，INS 26不包括开关模块116。
刺激发生器114可以是单信道或多信道刺激发生器。特别是，刺激发生器114可以经由单个电极组合在给定时间传递单刺激脉冲、多刺激脉冲或连续信号，或者经由多个电极组合在给定时间传递多刺激脉冲。然而，在一些示例中，刺激发生器114和开关模块116可构造成在时间交织的基础上传递多信道。在此情况下，开关模块116用于时分复用在不同时间跨不同电极组合的刺激发生器114的输出，以将多个程序或刺激能量的信道传递给病人12。
遥测模块118支持INS 26和外部编程器24（图1）或另一个计算装置以及在一些示例中在INS 26与ICD 16之间受控于处理器110的无线通信。INS 26的处理器110可经由遥测模块118从编程器24接收作为程序更新的各种刺激参数（诸如幅值和电极组合）的值。对于治疗程序的更新可被存储在存储器112内。
INS 26的各种组件联接于电源120，该电源可包括可充电和不可充电电池。尽管可再充电电池可从外部设备例如以每日或每周为基础电感充电，然而不可再充电电池能选择成保持电量长达几年。在其它示例中，电源120可通过与患者12所携带的外部电源的近侧电感交互作用来供电。如一示例，电源120可如图7中所示是电池210。
图6是编程器24的示例的功能框图。如图4中所示，编程器24包括处理器130、存储器132、用户接口134、遥测模块136和电源138。编程器24可以是具有用于对ICD 16和INS 26编程的专用软件的专用硬件装置。替代地，编程器24可以是运行允许编程器24对ICD 16和INS 26编程的应用程序的现货供应计算装置。在一些示例中，单独的编程器可用于对ICD16和INS 26编程。然而，构造成对ICD 16和INS 26编程的普通编程器24可为诸如临床医生或患者12之类的用户提供更流畅的编程过程。
用户可使用编程器24来选择治疗程序（例如，多组刺激参数），生成新的治疗程序，通过个别或全局调整来修改治疗程序或将新程序传送至医疗装置，医疗装置诸如是ICD 16（图1）、INS 26（图1）或IMD 200（图7）。临床医生可经由用户接口134与编程器24交互，该用户接口可包括向用户显示图形用户接口的显示器以及从用户处接收输入的键盘或另一机构。
处理器130可呈一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等的形式，且属于处理器102的功能在此可实施成软件、固件、硬件或其任何组合。存储器132可存储致使处理器130提供归属于在此的编程器24的功能的指令，以及由处理器130使用以提供归属于在此的编程器24的功能的信息。存储器132可包括任何固定或可移除的磁性、光学或电气介质，诸如RAM、ROM、CD-ROM、硬盘或软盘、EEPROM或类似物。存储器132也可包括可用来提供存储器升级或增加存储器容量的可移动存储器部分。可移动存储器也可允许将患者数据轻易地转移至另一计算装置，或在使用编程器24对用于另一患者的治疗编程之前去除。存储器132也可存储控制ICD 16和INS 26的治疗传递的信息，诸如是刺激参数值。
编程器24可无线地与ICD 16和INS24通信，例如使用射频通信或近侧电感交互作用。该无线通信可通过使用遥测模块136实现，该遥测模块可联接于内部天线或外部天线。联接于编程器24的外部天线可对应于可放置在心脏14上的编程头，如上述参照图1描述的那样。遥测模块136可类似于ICD 16的遥测模块98（图4）或INS 26的遥测模块118（图5）。
遥测模块136也可配置成经由无线通信技术与另一计算装置通信，或通过有线连接直接通信。可利用以便于编程器24和另一计算装置之间通信的本地无线通信技术的示例包括根据802.11或蓝牙规范集的射频（RF）通信、例如根据IrDA标准的红外通信或其它标准或专用遥测协议。如此，其它外部装置能与编程器24通信而无需要建立安全的无线连接。
电源138将操作功率传递到编程器24的器件。电源138可包括电池和产生操作功率的发电电路。在一些示例中，电池可以是可再充电的，以允许延长操作。可再充电可通过将电源138电气联接于连接到交流电(AC)插座的充电架或插头来完成。附加地或替代地，再充电可通过外部充电器和编程器24内的电感充电线圈之间的近侧电感交互作用来完成。在其它示例中，可使用传统电池(例如镍镉电池或锂离子电池)。另外，编程器24可直接联接于交流电插座以对编程器24供电。电源138可包括监测电池中残余功率的电路。如此，用户接口134可提供当前电池水平指示或需要更换电池或对电池再充电时的低电池水平指示。在一些情形下，电源138能估计使用当前电池的剩余操作时间。
图7是IMD 200的分解图。IMD 200包括与IMD 200的电气部件子组件220同轴匹配的管状电池210。图8A-8E示出用于组装IMD 200的步骤。因为图8A-8E比图7更清楚地示出IMD 200的一些细节，所以参照图8A-8E以及图7来描述IMD。如从下述示例中清楚可知，IMD 200可构造成用作治疗系统10、11、80内的ICD 16、ICD 82或IND 26（分别是图1、2）。以此方式，ICD 16、ICD 82和IND 26的功能还可归因于IMD 200的特定构造。
在不同的示例中，IMD 200可以是传递心律管理治疗的ICD、将电刺激治疗传递到患者的神经或其它组织的INS、传递药物治疗的可植入药泵、可植入传感器、传递不同的医药治疗的IMD或其两个或更多个的组合，可植入传感器诸如是经由一个或多个电极感测患者的一个或多个生理参数的传感器或其它传感器，诸如测量患者体腔内的压力的压力传感器。在一些示例中，IMD 200可包括在其外表面上或经过其外表面突出的电极，例如管状盖240，以传递电刺激和/或感测患者的生理参数；在这种构造中，IMD200可被认为是微型刺激器。IMD还可连接到一个或多个医疗引线，以传递电刺激和/或感测患者的生理参数。IMD示出有示例性端口245，该端口根据IMD 200的构造可以提供连接器来接纳医疗引线或药物传递出口以接纳导管或将药物传递给患者。在其它示例中，IMD 200可具有容纳多于一根引线或导管的若干个端口245。
如这些示例所示，管状电池210可以是多种IMD构造的部件。根据其功能，IMD 200可适于按需要在患者体内的任何数目的位置处植入，以提供用于IMD 200的设计功能。如一些示例，IMD 200可按需要在血管内、经血管、与心脏组织、神经和/或患者的其它位置相邻地植入。
在一些示例中，具有共同或不同构造的多于一个IMD 200可植入患者体内，以提供患者治疗和/或感测。例如，IMD 200可构造成微型刺激器。在一些示例中，一个或多个其它IMD 200可同时用于向患者提供心律管理治疗。例如，每个微型刺激器可执行心律管理治疗的仅一部分，并且多个微型刺激器可一致地工作，以向患者提供心律管理治疗。这种微型刺激器可使用射频遥测装置通过其它合适的技术来通信，或者由多个微型刺激来传递的心律管理治疗可通过诸如编程器24的外部装置来协调。相似地，多个IMD 200可同时用于向患者提供神经刺激治疗。
管状电池210包括生物相容的管状电池外壳212和电池头部205。电池头部205固定到管状外壳212的开口端部。管状电池外壳212和电池头部205结合以形成包封伏打电池204的基本密封的封壳。例如，伏打电池205可包括锂/银钒氧化物伏打电池。电池头部205包括馈通件218，该馈通件电气连接到伏打电池204并延伸穿过电池头部205，以形成电池210的正电池端子。馈通件218通过隔离件219与电池头部205电气隔离开。电池头部205和管状电池外壳212包括金属合金，并提供管状电池210的接地或负极端子。例如，电池头部205和管状电池外壳212可以是由不锈钢或钛合金制成的深拉部件。在其它示例中，管状电池210可包括用于负极端子的、位于电池头部205上的单独馈通件或接地触点。
管状电池210具有大于其直径的长度。例如，管状电池210的长度可以在管状电池210的直径的1.1-10倍之间。例如，IMD 200的长度可以是约46.5毫米（mm），而IMD 200和管状电池210的直径可以是约6.1毫米。
电池头部205一般是圆形的并与管状电池外壳212的圆形横截面匹配。如在图8A中最佳所示，电池头部205包括便于组装IMD 200的特征。例如，电池头部205包括凹口206，该凹口位于电池头部205与管状盖212相邻的周界上。例如，电池头部205的外直径可以约等于管状电池外壳212的外径，而电池头部205在凹口206处的外径可约等于管状电池外壳212的内径。这样，电池头部205装配到管状电池外壳212的开口端部内。如图8B中所示，电池头部205可借助焊接接头211密闭地密封到管状电池外壳212的开口端部。
电池头部205还包括与管状外壳212相对的径向凹槽209。径向凹槽209构造成接纳电子部件子组件220。具体来说，电子部件子组件220包括装配到径向凹槽209内的内径向突出部222，因而，电子部件子组件220以卡配方式固定到电池头部205。在其它示例中，电子部件子组件220可使用诸如焊接的其它技术来固定到电池头部205。电子部件子组件220与电池头部205的卡配交界部还包括电池头部205上的外径向突出部208。外径向突出部208构造成与电子部件子组件220的盘221的内径匹配。
尽管管状电池210向IMD 200供电，但电子部件子组件220提供和/或控制医药治疗和/或IMD 200的感测功能。电子部件子组件220包括盘221。如上所述，盘221包括与电池头部205的径向凹槽209匹配的内径向突出部222。电路板223安装到盘221内。例如，电路板223可以是印刷电路板（PCB）或挠性电路板。盘221可包括诸如塑料的绝缘材料，以使电路板223、电接触件225和电子部件226与电池头部205和管状盖240电气隔离。在一个示例中，盘221包括合适的电气隔离的生物相容的聚合材料，诸如聚丙烯材料。
电子部件226和电接触件225位于电路板223上。点焊229形成电接触件225与馈通件218之间的电气连接。电路板223和电子部件226可经由与管状盖240和/或电池头部205的一个或多个接地触点（未示出的接地触点）而连接到管状电池210的负极或接地电池端子。电子部件226可包括例如可编程的处理器、存储器、用于感测和/或电感功率的线圈、感测模块（例如，发送器和/或接收器）、用于将医药治疗传递给患者的泵、刺激发送器，处理器构造成控制药物治疗通过IMD 200至患者的传递和/或借助IMD 200感测患者的一个或多个生理参数，刺激发送器用于传递诸如心脏刺激和/或神经刺激的刺激治疗。例如，如果电子部件子组件220包括用于将药物治疗传递给患者的泵，则电子部件子组件220还可包括包含药物的流体储存器（未示出）。如这些示例所示，电子部件子组件220和电子部件226的构造决定了IMD 200的功能。
IMD 200还包括绝缘屏蔽件230，该绝缘屏蔽件像盘221起到使电路板223、电接触件225和电子部件226与管状盖240分开的作用。例如，绝缘屏蔽件230可包括诸如塑料的绝缘材料，以使电路板223、电接触件225和电子部件226与管状盖240电气隔离。在一个示例中，绝缘屏蔽件230包括聚丙烯材料。绝缘屏蔽件230包括与电池头部205的径向凹槽209匹配的内径向突出部232。绝缘屏蔽件230与电子器件盘221相对地匹配到电池头部205，因而，绝缘屏蔽件230和电子器件盘230基本围绕电子部件226。
在组装IMD 200过程中，管状电池210匹配到电子部件子组件220，然后管状盖240与管状电池外壳212相对地密封到电池头部205，以形成包封馈通件218和电子部件子组件220的封壳。电池头部205包括凹口207，该凹口位于电池头部205的与管状盖240相邻的周界上。例如，电池头部205的外直径可以约等于管状外壳240的外径，而电池头部205在凹口207处的外径可约等于管状外壳240的内径。这样，电池头部205装配到管状外壳240的开口端部内。如图8E中所示，电池头部205可借助焊接接头241密闭地密封到管状盖240的开口端部，以形成包封电子部件子组件220的密闭密封的封壳。管状盖240可包括生物相容的金属合金。例如，管状盖240可由不锈钢或钛合金制成。例如，管状盖240可包括深拉部件。又例如，管状盖240可包括机加工的部件。
管状电池外壳212和管状盖240结合以形成IMD 200的外壳并向IMD200的电子部件提供屏蔽。特别是，如前所述，电池外壳212提供管状电池210的负极或接地电池端子。管状盖240经由电池头部205电气连接到电池外壳212，因而，管状电池外壳212和管状盖240结合来为IMD 200提供屏蔽。在此构造中，电子部件子组件220形成与管状盖240或电池头部212的电气连接。例如，电子部件子组件220可包括弹性加载的接触件，该接触件与管状盖240的内表面接触。在其它示例中，管状电池210可包括单独的馈通件或用于负极端子的位于电池头部205内的接地触点。
尽管示出包括管状电池210的IMD 200并将其描述为具有大体圆形横截面的大致圆柱形形状，但包括管状电池的IMD可在本发明的精神内具有不同的横截面形状。例如，用于包括管状电池的IMD的合适的横截面形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、正方形、六边形和八边形。如在此所提及，术语管状不指示任何特定的横截面形状，而是仅指示包括中空细长本体的部件。
包括管状电池210的IMD 200的构造可提供一个或多个优点。例如，由于电子部件子组件220直接固定到管状电池210的电池头部205，所以电子部件子组件220和管状电池210可被认为是单个结构部件。为此，即便IMD 200受到压力或弯曲载荷，焊接部229上的应力也相对较小。在其它示例中，电子部件子组件220和管状电池210可用柔性电气互连件来连接，且电子部件子组件220与管状电池210的相对稳定性将限制电气互连件的弯曲失效疲劳。因此，IMD 200便于电子部件子组件220与管状电池210之间的可靠电气连接。
此外，IMD 200的构造可提供IMD 200的可靠的密闭密封。特别是，包括管状电池210、电子部件子组件220和管状盖240的IMD 200的构造在管状电池210、210、电子部件子组件220和管状盖240的组装过程中不需要环氧粘合剂。不精确的环氧粘合剂会不利地影响密闭的密封，诸如由焊接接头211和241提供的密闭密封。
又例如，包括管状电池210、电子部件子组件220和管状盖240的IMD200的构造可提供较低的制造成本。例如，管状电池210、电子部件子组件220和管状盖240能单独制造，然后不用环氧化物或其它粘合剂来组装。因此，用于IMD 200的组装过程不需要用于环氧化物或其它粘合剂的固化时间，并且管状电池210、电子部件子组件220和管状盖240的功能能在IMD200的最终组装之前评估。
图8A-8E示出用于组装IMD 200的步骤。图8A示出管状电池210的组件。特别是，伏打电池204定位在管状电池外壳212内，且电池头部205借助焊接接头211固定到管状电池外壳的开口端（图8B）。管状电池外壳212和电池头部205结合以形成包封伏打电池204的基本密封的封壳。适于制造诸如管状电池210的管状电池的示例性技术在2009年8月26日提交的题为“IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE WITH EXPOSEDGENERATOR（具有露出发生器的可植入医疗装置）”的、作为美国专利公开第2010/0305653号公开的、共同转让的美国专利申请第12/547,875号中公开。
如图8B中所示，在组装管状电池210之后，电子部件子组件220与管状电池外壳212相对地固定到电池头部205。特别是，电子部件子组件220的盘221卡配到电池头部205。在其它示例中，电子部件子组件220可使用诸如焊接的其它技术或诸如卡配和焊接的技术组合来固定到电池头部205。然后，添加点焊229（图8C）以形成电子部件子组件220和穿过电池头部205的馈通件218的电接触件225之间的电气连接。
接下来，如图8C中所示，绝缘屏蔽件230定位在电子部件子组件220上。特别是，绝缘屏蔽件卡配到电池头部205并与电子器件盘221相对，因而，绝缘屏蔽件230和电子器件盘230基本围绕电子部件226。
一旦电子部件子组件220和绝缘屏蔽件230安装在位，管状盖240定位在绝缘屏蔽件230和电子部件子组件220上，如图8D中所示。此外，如图8E中所示，电池头部205借助焊接接头241密闭地密封到管状盖240的开口端部。
本公开中描述的技术，包括归于ICD 16、INS 26、IMD 200、编程器24或各构成组件的那些技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。例如，技术的各个方面可在一个或多个处理器中实现，这些处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其它等效的集成或分立逻辑电路以及这些组件的任意组合，以编程器形式体现，例如医生或患者编程器、刺激器、图像处理设备或其它设备。术语“处理器”或“处理电路”一般可指任何前述逻辑电路、单独的或与其它逻辑电路一起，或任何其它等效电路。
这些硬件、软件、固件可在同一装置中或若干分立的装置内实现，以支持本说明书中描述的各个操作和功能。尽管此处主要描述为由ICD 16的处理器90、INS 26的处理器110和/或编程器28的处理器130执行的技术，但此处描述的技术的任何一个或多个部分可由装置16、26、IMD 200、编程器24或另一计算装置中的一个的处理器、单独地或与ICD 16、IMD 200或编程器24结合地来实施。
另外，任何所述单元、模块或组件可一起实现或作为分立但可互操作的逻辑设备单独实现。将不同的特征描述为模块或单元意在强调不同的功能方面，而不一定意指这些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关联的功能可通过单独的硬件或软件组件来执行，或集成在共同的或分立的硬件或软件组件内。
当以软件实现时，归属于本公开中所述的系统、设备和技术的功能可实施为计算机可读介质上的指令，计算机可读介质例如是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、FLASH存储器、磁性数据存储介质、光学数据存储介质或类似物。可执行指令以支持本公开中所述功能的一个或多个方面。
以上描述了本发明的各种示例。
Claims (10)
1.一种可植入医疗装置，包括：
电池，所述电池包括：
管状电池外壳，其中，所述管状电池外壳的外表面包括生物相容的材料，
固定到所述管状电池外壳的开口端部的电池头部，其中，所述管状电池外壳和所述电池头部结合来形成基本密封的封壳，
位于所述基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池，以及
馈通件，所述馈通件电气连接到所述伏打电池并延伸穿过所述电池头部，以形成电池端子，
电子部件子组件，包括：
电子器件盘，所述电子器件盘与所述管状电池外壳相对地固定到所述电池头部，以及
成组的电子部件，所述电子部件联接于所述电子器件盘并电气连接到所述电池端子；以及
管状盖，所述管状盖与所述管状电池外壳相对地固定到所述电池头部，其中，所述电池头部与所述管状盖结合来形成包封所述馈通件和所述电子部件子组件的封壳，
其中，所述电池头部包括与所述管状电池外壳相对的径向凹槽，所述电子器件盘包括径向突出部，并且
所述电子器件盘卡配到所述电池头部，其中所述电子器件盘的所述径向突出部匹配到所述电池头部的所述径向凹槽。
2.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其特征在于，还包括使所述成组的电子部件与所述管状盖分隔开的绝缘屏蔽件，
所述绝缘屏蔽件匹配到与所述电子器件盘相对的所述径向凹槽，
所述电子器件盘包括使所述成组的电子部件与所述管状盖绝缘开的绝缘材料，以及
所述绝缘屏蔽件和所述电子器件盘基本围绕所述成组的电子部件。
3.如权利要求1或2所述的可植入医疗装置，其特征在于，所述电子器件盘包括使所述成组的电子部件与所述管状盖绝缘开的绝缘材料。
4.如权利要求1或2所述的可植入医疗装置，其特征在于，还包括第一焊接接头和第二焊接接头，所述第一焊接接头密闭地密封所述电池头部与所述管状电池外壳之间的第一交界部，而所述第二焊接接头密闭地密封所述电池头部与所述管状盖之间的第二交界部。
5.如权利要求1或2所述的可植入医疗装置，其特征在于，所述可植入医疗装置构造成执行以下的组中的一个或多个功能：
传递心律管理治疗；
经由联接于所述可植入医疗装置的一根或多根引线传递电刺激治疗；
经由集成于所述管状盖内的一个或多个电极传递电刺激治疗；
将药物治疗传递到患者；
经由一个或多个电极来感测所述患者的一个或多个生理参数；以及
测量患者体腔内的压力。
6.如权利要求1或2所述的可植入医疗装置，其特征在于，所述成组的电子部件包括处理器，所述处理器构造成控制通过所述可植入医疗装置将医药治疗传递到患者和/或借助所述可植入医疗装置来感测所述患者的一个或多个生理参数。
7.一种制造可植入医疗装置的方法，所述方法包括：
将电子部件子组件的电子器件盘与电池的管状电池外壳相对地固定到电池头部，
其中，所述电池包括：
所述管状电池外壳，其中，所述管状电池外壳的外表面包括生物相容的材料，
所述电池头部，其固定到所述管状电池外壳的开口端部，其中，所述管状电池外壳和所述电池头部结合来形成基本密封的封壳，
位于所述基本密封的封壳内的一个或多个伏打电池，以及
馈通件，所述馈通件电气连接到所述伏打电池并延伸穿过所述电池头部，以形成电池端子，
其中，所述电子部件子组件包括：
所述电子器件盘，以及
成组的电子部件，所述成组的电子部件联接于所述电子器件盘并电气连接到所述电池端子；以及
将管状盖与所述管状电池外壳相对地固定到所述电池头部，以构成包封所述馈通件和所述电子部件子组件的封壳，
其中，所述电池头部包括与所述管状电池外壳相对的径向凹槽，所述电子器件盘包括径向突出部，
将所述电子器件盘与所述管状电池外壳相对地固定到所述电池头部包括将所述电子器件盘卡配到所述电池头部，以使所述电子器件盘的所述径向突出部匹配到所述电池头部的所述径向凹槽。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述管状盖与所述管状电池外壳相对地固定到所述电池头部包括将所述管状盖与所述管状电池外壳相对地焊接到所述电池头部。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，还包括在将所述电子器件盘固定到所述电池头部之前将所述电池头部焊接到所述管状电池外壳的所述开口端部。
10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述成组的电子部件包括处理器，所述处理器构造成控制通过所述可植入医疗装置将医药治疗向患者的传递和/或借助所述可植入医疗装置对所述患者的一个或多个生理参数的感测。
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