CN105531842A - 柔性可植入式医疗装置中的电池和电子集成件 - Google Patents

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A·布罗德
M·莫查
R·费舍尔
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Abstract

一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：第一封装部分；以及第二封装部分，述第一封装部分包括：多个电路板(CB)，每个CB包括至少一个电子组件以及多个连接电缆，其中每个CB具有大致圆形并且其中每个连接电缆在相对端处交替地电耦合所述多个CB中的相邻CB，从而当被折叠时使得所述封装配置为似手风琴形状，所述第二封装部分包括：扁平CB，包括多个电子组件，其中所述扁平CB具有大致矩形，其中所述多个电子组件布置在所述扁平CB的两侧上，其中所述多个电子组件中的较高者被布置为更靠近所述扁平CB的中心，并且所述多个电子组件中的较矮者被布置为更靠近所述扁平CB的边缘，从而在所述扁平CB中实现最佳的体积消耗，其中利用扁平连接电缆将所述第一封装部分与所述第二封装部分相耦合，以及其中所述封装配置具有圆柱形。

Description

柔性可植入式医疗装置中的电池和电子集成件
所公开技术的领域
所公开的技术总体涉及电池和电子集成件，并且具体地涉及用于在柔性可植入式医疗装置和不可植入式医疗装置中集成电池和电子器件的方法和系统。
所公开技术的背景
可植入式医疗装置，诸如起搏器、除颤器、大脑刺激器、疼痛缓解刺激器、睡眠呼吸暂停刺激器、其他刺激装置等，需要电源来运行和操作。电源一般是通常与电子组件一起包含在容器中的电池。容器通常被附着于可植入式医疗装置的另一个部件，其基于电脉冲为患者提供某类治疗。由于这种装置可能通常被患者穿戴或携带几年甚至几十年，所以电池通常作为可植入式医疗装置的一部分被植入患者并且通常被集成至装置且该电池是不可移除的。当电池耗尽且需要替换时，患者必须进行手术来移除电池并且并用新电池来替换它。在一些装置中，因为电池不是单独的可替换组件，所以整个装置需要被替换。因而，在电池耗尽的时刻，需要替换整个医疗装置。在现有技术中，在这种装置中使用的电池可以在任何地方维持5到7年。然而，对于在他或她一生的早期(诸如在40岁时)接收心脏起搏器或除颤器并且活到80岁的病人，他可能不得不经历多次手术，只是为了替换他的心脏起搏器或除颤器的电池。
因此，在许多可植入式医疗装置中，该装置的一部分(诸如电引线)可以与包含电池和电子器件的容器分开放置。例如，在现有技术起搏器中，被用于测量心脏的电活动且还为心脏提供电刺激的电引线被布置在与容器不同的位置中，该容器容纳电池和用于控制起搏器的电子器件。电引线通常布置在心脏内，而容器可以布置在锁骨下方。因为需要将电引线布置在患者的心脏内，所以植入起搏器需要大手术。另外，需要切口来将容器放置在病人的身体中。经过通常5至7年的时间间隔，患者将不得不接受手术，以使得能够接触旧电池所在的容器。然后可以通过移除它且将包含新电池的新容器插入患者来替换容器。此外，如果电引线发生任何事件或问题，患者将不得不再次接受大手术来修理、修复或替换心脏内的电引线。应该注意的是，从心脏移除旧的电引线可以是复杂的医疗过程，它可能会导致额外的并发症。在一些情况下，可以将旧的电引线保留在心脏中并且紧挨着旧的电引线来植入新的电引线。容器(在现有技术的起搏器中基本是大体积的)通常被放置在身体中，使得患者将不会由于物理移动而受到伤害，并且减小由于放置了容器导致的患者的任何不适。如果大的力被施加在围绕容器的组织区域上，诸如该区域受到击打或者跌落在区域上，患者可能在该区域中经受不适。此外，瘦的患者或有具有有限量皮下组织的患者也可能遭受装置(例如容器)侵蚀穿过皮肤的风险。
将电源与可植入式医疗装置的其他部件(诸如电引线)集成为单一单元，以便不需要将容器与电引线分离开，以上将使得这种可植入式医疗装置更易于处理且简化在患者身体中插入和移除装置所需的手术。这种单元还可以包括至少一个电子电路或一系列电子电路、以及至少一个电容器。然而，每隔几年替换这种装置的电池将仍然需要患者进行手术。在Root等人的第7,985,500号美国专利、发明名称为“Methodandapparatusforflexiblebatteryforimplantabledevice(用于可植入式装置的柔性电池的方法和设备)”中描述了这种装置，其涉及一种用于存储能量的设备，该设备具有第一部和第二部，其中第一部包括具有聚合物电解质的柔性衬底，第二部被配置为提供围绕第一部的合适外壳。该设备被配置为提供能量源至可植入式装置。具有该可植入式装置的设备形成柔性可植入式装置，其能够穿过身体的循环系统，而在循环系统内具有最小的流动障碍。在Root的设备的其他实施例中，设备包括被包含在柔性外壳内的至少一个单一单元。这种设备被配置为提供能量源至可植入式装置。设备也可以在柔性外壳内包括传感器和电源两者。外壳可以包括锚定机制，用于在身体内植入的过程中锚定该装置。设备也可以包括由柔性导电互连线连接的一系列小的电池单元，其还被包含在能够穿过身体循环系统的合适外壳内。
那么所需要的是具有包含电源和电子组件的结构的可植入式医疗装置，从而简化它在患者身体中的植入，然而还允许仅仅需要小的、较少侵入性的手术来容易地替换电源。此外，这种装置应当一点也不影响患者的移动，并且不应该在患者的日常生活和活动中引起他们任何不适。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述可以更充分地理解和明白本申请所公开的技术，在附图中：
图1是根据所公开技术的实施例构造和操作的第一电池配置的示意图；
图2是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第二电池配置的示意图；
图3是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的第三电池配置的示意图；
图4是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第四电池配置的示意图；
图5是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的示意图；
图6是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被集成至图5的可植入式医疗装置的电池的示意图；
图7是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有可移动电池的可植入式医疗装置的示意图以及特写图；
图8是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的各种可能形状的示意图；
图9A是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的封装配置的示意图，其以展开视图示出；
图9B是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的图9A的封装配置中电子组件的图像；
图10A和图10B是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的以折叠视图示出的图9A和图9B的封装配置的示意图；
图10C和图10D是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的另一封装配置的示意图；
图10E和图10F是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的又一封装配置的示意图；
图11是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的单一扁平电池芯片的示意图，其以分解图示出；
图12是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的图11的多个单一扁平电池芯片的示意图，其示出每个单一扁平电池芯片的阴极和阳极是如何被耦合在一起的；以及
图13是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被完全组装为电池的图12的多个单一扁平电池芯片的示意图。
具体实施方式
所公开的技术通过提供新颖的电池和电子器件配置克服了现有技术的缺点，使得电池被集成到具有柔性似线或似蛇形状或形式的任何可植入式医疗装置。所公开的技术还提供了使可植入式医疗装置中电子组件被紧凑地放置和安装在这种装置中的新颖的封装配置。所公开的技术还提供了一种新颖的电池，其包括被耦合在一起的多个扁平高能量单一电池单元以形成电池单元。所公开的技术也可以被用于不被植入患者的医疗装置中。电池可以是刚性的或柔性的，但是在任一配置中，它使得可植入式医疗装置具有显著的柔性量。电池配置使得可植入式医疗装置仅包括具有线形形状的一个部件，从而简化它的在患者体内插入和放置。此外，电池配置(以及具有似线形状的可植入式医疗装置的其他组件)使得在将可植入式医疗装置植入患者体内之后，电池能够被容易地且快速地移除和插入，而无需移除装置本身，或者无需移除放置在患者体内的容纳可植入式医疗装置的盖、框架或护套。也就是说，根据所公开的技术，可以通过在皮肤上小的切口可替代地移除整个可植入式医疗装置，由于该可植入式医疗装置的低轮廓和柔性线形，其仅仅需要小的、较少侵入性的手术。然后装置的旧电池可以被移除且被替换为新电池。然后经由该小的切口可以将植入式医疗装置再插入至患者，然后可以将该小的切口简单地缝合起来。由此，所公开技术的电池配置使得能够更换和替换可植入式医疗装置中的电源，而无需大手术。值得注意的是，电池配置可以被用于被血管内地以及皮下地插入的可植入式医疗装置中。特别地，根据所公开的技术，由于存在封装装置的半刚性护套，所以可以容易地移除和插入具有柔性线形的被皮下地插入的可植入式医疗装置，包括其电源。如下所述，护套可以被留在患者身体内，而可以容易地移除包括电源、可植入式医疗装置的其他部件、或者上述两者的装置的核心。然后可以将包括新电源和可植入式医疗装置的其他组件的核心在再插入至护套。另外，如上所述，所公开的技术可以被用在未被植入而是被放置在患者身体上且具有似线形状的其他医疗装置中。这可以包括刺激装置，其包括被放置在身体上的可替换粘性块。除了保持装置之外，这些块提供电脉冲给患者，并且可以经由具有似线形状的装置来耦合，上述装置包括用于提供电脉冲至块的电源和必要电子器件。电源本身可以被实施为单一电池、多个电池或使用混合电池化学成分的多个电池。
如上所述，许多可植入式医疗装置需要电源，用于将电脉冲传送到身体的各个部分。这种电脉冲可以被用于调节身体的各个器官和系统。现有技术的可植入式医疗装置通常将电源与电极(该电极实际上将电脉冲传送到身体的至少一个位置)分隔开，从而导致可植入式医疗装置具有放置在患者体内不同位置中至少两部分。所公开的技术提供一种电池配置，使得电源被集成至与电极相同的外壳中，从而形成仅具有一个部件且本质上为统一的可植入式医疗装置。一般地，所公开的技术涉及具有柔性线形的任何可植入式医疗装置。以下在图5、图6、图7和图8中示出这种线形的示例。另外，可以在第61/728,897号美国临时专利申请和第61/765,195号美国临时专利申请中找到这种装置的其他示例，两者均与当前专利申请的发明人相同。这些专利申请涉及具有线形的起搏器和除颤器，其可以皮下地植入患者。具有线形的其他类型可植入式医疗装置包括线形起搏器、线形除颤器或ICD(可植入式心律转复除颤器)、结合起搏和除颤功能的线形心脏装置(即，除了线形形状且不具有单独的容器和引线设计之外，其类似于现有技术的可植入式心脏再同步装置(CRT-D)的装置)、线形脊椎刺激器、用于疼痛管理的线形神经刺激装置、用于深部脑刺激且用于辅助患者睡眠呼吸暂停的线形大脑刺激器、线形大脑起搏器等。所公开的技术也可以被用于具有上述线形的医疗装置，诸如可植入式疼痛控制装置、可植入式膀胱刺激器装置、可植入括约肌控制装置、可植入式神经刺激器装置、可植入药物传送装置和可植入式监视装置。
一般地，关于医疗装置本文所使用的术语“线形”、“柔性线形”和“似线形”指具有以下特征的任何类型医疗装置：
·可以提供任何已知刺激类型治疗，其中，通过电脉冲刺激器官、肌肉或其一部分；
·被实施为单一单元，包括电源、电极和提供刺激所需要的电脉冲的任何其他电子器件(诸如CPU、至少一个电容器等)(由此不具有现有技术所描述的单独容器和引线配置)；
·可以在血管内地、皮下地、内部地、经由皮肤地等被放置在患者体内，但也可以放置在患者身体外部(即，在患者身体的外表面上)；
·可以被放置在半刚性护套内部，使得即使该护套被植入在患者体内，它也可以被容易地插入护套和从护套移除(即，护套保持被植入的状态而ICD相对于护套的位置是可移除的)；
·具有横截面形状(具有任何已知曲率)的大致管状或圆柱形状。例如，横截面形状可以是圆形、椭圆形、多边形、闭合曲线等。横截面形状也可以是具有从0到1范围离心率的任何圆锥曲线。另外，横截面形状可以随着长度变化或改变，与医疗装置的近端相比其在远端处的横截面形状是不同的。
根据所公开技术具有线形的可植入式医疗装置将用于通过管理电脉冲来刺激内部器官的医疗装置的全部功能集成至具有柔性线形的单一柔性结构。这种结构将包括至少一个感测电极、至少一个信号传送电极、处理器以及电源，其中感测电极用于获取和测量感兴趣的器官(诸如心脏、大脑、肺等)的生物信号；信号传送电极用于传送作为同步感兴趣的器官或者为其提供治疗的方式的电脉冲；处理器用于分析所获取到的和测量到的生物信号并且确定应该为感兴趣的器官提供什么类型的电信号(例如，电脉冲的强度，应该传送的电脉冲的频率或速率、应该传送的电脉冲的总时间量等)；电源，诸如电池，用于为可植入式医疗装置提供大致连续的电力供给。在一些结构中，也可以包括电容器和电子电路，以便产生和存储用于产生在除颤的情况下所需的高电流电击的高电压。值得注意的是，根据所需的电压、能量和波形，电容器和电子电路可以被实施为通过线圈、电阻器、晶体管、二极管和/或其他适当的电子组件耦合在一起的多个电容器。电容器的耦合也可以是串联、并联或者两者的混合。这是关于设计选择的问题，该选择取决于将要刺激哪个内部器官或多个器官以及将应用何种类型的刺激治疗至器官或多个器官。在这种结构中，电源也用于建立这种高电压电脉冲。这种结构的新颖之处在于可植入式医疗装置的所有组件都被集成到单一结构或核心结构。这不同于其中包括容器和一对引线的现有技术可植入式医疗装置，其中容器被用于容纳处理器、电源和电容器(如果需要)，而该对引线容纳感测电极和信号传送电极。在这种现有技术装置中，一对引线与容器耦合，特别地与容纳在容器中的内部组件耦合。如上所述，电源可被实施为单一电池、多个电池或使用混合电池技术的多个电池。
一般地，可植入式医疗装置中的电源相对于其他组件所占用的体积需要最大量的体积，并且由此根据现有技术，需要容纳电源的单独容器。根据所公开的技术，可植入式医疗装置的电源被集成到包括感测电极、信号传送电极和处理器的相同外壳，并且如果需要，上述外壳还包括电容器，由此形成核心结构。如上所述，电容器可以被实施为与线圈和其他合适电子组件串联、并联或串并联耦合在一起的多个电容器。如所描述的，根据所公开的技术，多个电容器和电子组件形成核心结构的一部分。因此，所公开的技术无需可植入式医疗装置具有容器和引线设计(其中容器可以被植入在患者的一部分中且引线植入在患者另一部分中)，并且两个元件(容器和引线)被一起耦合至单一单独装置。值得注意的是，在所公开技术的另一实施例中，多个线形可植入式医疗装置可以被耦合在一起(例如，串联)，从而形成多线形可植入式医疗装置。当可植入式医疗装置用作多种功能时，诸如用作起搏器以及除颤器时，可以使用这种装置。在这种情形下，各种功能可以分离到可植入式医疗装置中。例如，第一线形可植入式医疗装置可以包括用于使能起搏功能的电子器件，而第二线形可植入式医疗装置可以包括用于使能除颤功能的电子器件。然而，这两个线形可植入式医疗装置可以被耦合在一起，并且从而用作为一个可植入式医疗装置一起起作用。在另一实施例中，用于第一线形可植入式医疗装置和第二线形可植入式医疗装置两者的电子器件可以仅仅被插入在线形可植入式医疗装置的一个中。因此，两个可植入式医疗装置中的每个用作不同的功能(一个用于起搏功能，并且另一个用于除颤功能)，但是电子器件仅仅被放置在一个可植入式医疗装置中。
现在参照图1，其是根据所公开技术的实施例构造和操作的第一电池配置的示意图，总体标记为100。电池配置100示出了电池可以被如何设计，使得它可以被并入线形可植入式医疗装置，同时使得医疗装置具有显著的柔性量。例如，使用薄膜电池技术可以实现电池配置100，并且更具体地，图1示出可以被配置为具有长且窄柔性形状的三维(本文缩写为3D)薄膜电池技术可以被如何集成到线形可植入式医疗装置。本领域中已知3D薄膜电池，在以下现有技术文件中公开其示例：第6,197,450号美国专利、第7,527,897号美国专利、第7,618,748号美国专利和第2006/0032046号美国专利申请公开。此外，其他微尺寸能量存储单元可以被用来创建如图1所示的电池配置。例如，第RE41,578号和第RE42,273号美国再版专利描述了可以被形成和耦合为如图1和图2所示的薄膜微电化学能量存储单元，使得它们可以被并入线形可植入式医疗装置。如下所示，根据所公开的技术可以使用和配置任何已知的薄膜电池。例如，二维(本文缩写为2D)电池技术可以被用于构建如图1和图2所示的电池配置。
电池配置100包括多个薄膜电池1021、1022和102N。每个薄膜电池是在其自身之上的电池，还可以通过一对连接器(未示出)与另一个薄膜电池耦合，从而形成更高能量的连续薄膜电池。如图1所示，多个薄膜电池1021、1022和102N中的每个在位置104处被耦合到其邻近薄膜电池。位置104处的连接器(未示出)使得多个薄膜电池1021、1022和102N中的每个至少部分地绕轴(未示出)旋转，类似于铰链。由此多个薄膜电池1021、1022和102N形成似手风琴形状。类似于手风琴，由于每个薄膜电池绕位置104的轴旋转的能力，所以多个薄膜电池1021、1022和102N是柔性的。应当注意，多个薄膜电池1021、1022和102N中的每个可以是刚性表面，诸如硅衬底，或者可以由柔性材料制成。作为刚性表面，由于每个薄膜电池可以围绕每个薄膜电池与相邻的或邻近的薄膜电池耦合的轴部分地旋转，所以多个薄膜电池1021、1022和102N仍然为与它们集成的可植入式医疗装置提供柔性。通过将多个薄膜电池1021、1022和102N中的每个完全地折叠在彼此之上(未示出)，可以减小电池配置100所占用的体积。由此，多个薄膜电池形成一个长连续电池。还应注意，电池配置100可以由单一柔性薄膜电池形成，其以似手风琴形式被折叠多次。此外，也可以将已经使用的常规电池改造至如图1所示的电池配置，使得可以在所公开的技术中使用不是根据薄膜技术所建造的电池。电池配置100还可以包括混合电池化学成分，其中薄膜电池的第一部分被用于恒定供电(例如，在感测器官的电活动的情况下)，而薄膜电池的第二部分被用于偶尔供电(例如，在电击传送的情况下)或者用于有限时段内的高电流损耗应用。
现在参照图2，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第二电池配置的示意图，总体标记为120。电池配置120类似于电池配置100(图1)，包括多个薄膜电池1221、1222和122N，其每个在位置104处与它的邻近薄膜电池相耦合。如上所述，多个电池可以是其他类型的电池，而不仅仅是使用薄膜技术的那些电池。本文所提及的薄膜技术电池仅仅作为如何实施所公开技术的示例。然而，所公开的技术适用于可以被形成以便为线形可植入式医疗装置提供足够柔性的任何类型电池。然而，在图2中，每个薄膜电池已被重塑为圆盘。值得注意的是，根据所公开的技术，薄膜电池可以被成形为任何期望的形状。柔性电池配置120中的薄膜电池的圆盘形状包括中心孔126。一旦多个薄膜电池1221、1222和122N中的每个被折叠到它的相邻电池之上，电池配置120将具有圆柱形和柔性形状，并且因此可以被插入管状或似线结构，从而简化将其插入具有似线形状的医疗装置和将其从具有似线形状的医疗装置移除。此外，由于中心孔126，在电池配置120内创建了其中可以穿过电线、电缆和连接件的空间或通道。如以下图3和图6所示的，当电池配置被集成至线形可植入式医疗装置时，中心孔126的通道可以被用于将装置的各个部件和组件耦合在一起。例如，如图2所示，电线128可以通过中心孔126穿出。此外，例如，当装置被最初地植入患者(未示出)时，中心孔126的通道可以被用于插入电线、引导线和探针。值得注意的是，中心孔126不需要一定在多个薄膜电池1221、1222和122N的每个的中心。多个薄膜电池1221、1222和122N的圆盘形状可以被形成为使得任何形状、尺寸和位置的孔都是可能的。孔(未示出)的形状可以是例如正方形或三角形。孔(未示出)可以是偏离中心的或者位于每个薄膜电池的一个边缘处，如图3所示。此外，孔(未示出)的直径可以比中央孔126的直径大或小。
现在参照图3，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的第三电池配置的示意图，总体标记为150。第三电池配置150类似于第二电池配置120(图2)并且包括多个薄膜电池1521、1522和152N。如上所述，还可以使用除了薄膜电池技术之外的技术来制造电池。然而，在图3中，与图1和图2相反，每个薄膜电池在点154处与其相邻电池耦合，其中每个点154位于电池配置150的相同侧上。于是，电池配置150可以在一个大方向上弯曲，如箭头170所示，从而为电池配置150提供可测量的柔性量。当电池配置150在箭头170的方向上弯曲时，在与每个点154所处的相对侧上，在相邻薄膜电池之间形成多个空间156。作为可以用于所公开技术的一种类型的电池的示例，示出薄膜电池1521的表面166，其示出了多个孔168，其每个填充有用于存储电荷和电能的电化学物质。在第RE41,578号再版美国专利中描述了这样的薄膜电池(尽管不是图3所示的电池配置)，如上所述。
此外，不同于图2的电池配置，多个薄膜电池1521、1522和152N中的每个形成为圆形，且在每个点154所处的一侧上割去小的圆形部分158。因此，类似于中央孔126(图2)，由每个小的圆形部分158形成通道160，使得电线162可以从中穿过。如上所述，所形成的通道不需要位于每个薄膜电池的中心上。根据所公开的技术，通道160可以形成在薄膜电池的表面上的任何地方，而不仅仅是薄膜电池的中心或边缘上；由此，图2和图3所示的通道的示例仅仅是示例。此外，所公开技术的电池配置可以包括形成在薄膜电池内的多个通道，例如中央通道(未示出)和通道160。仍如图3所示，电池配置150的末端包括与电线162耦合的电子单元164。电子单元164可以包括处理器(未示出)、至少一个电容器和用于使得可植入式医疗装置起作用所需的其他电子器件，其中电池配置150被插入至可植入式医疗装置。
现在参照图4，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第四电池配置的示意图，总体标记为180。第四电池配置180与到现在为止所公开的其他电池配置类似，然而，第四电池配置180包括多个段1821、1822和182N。多个段1821、1822和182N中的每个包括多个薄膜电池。由此，段1821包括多个薄膜电池(未示出)，段1822也包括多个薄膜电池(未示出)，并且段182N还包括多个薄膜电池(未示出)。可替代地，多个段1821、1822和182N中的每个可以包括单一刚性电池。每个段中的薄膜电池彼此刚性地耦合。如图所示，每个段在点184处被耦合到相邻段。与图3类似，段在同一侧上被耦合在一起，从而当电池配置180在箭头188的方向上弯曲时形成空间186。由于每个段包括彼此刚性地耦合的多个薄膜电池，所以与图2和图3的电池配置相比较，电池配置180实际上是半柔性的。尽管如此，由于电池配置180的部件(即，多个段1821、1822和182N)的分段，所以电池配置180是柔性的，并且能够容易地插入似线医疗装置和从似线医疗装置移除，无论是可植入式医疗装置还是不可植入式医疗装置。由于似线医疗装置的限制，尤其是可植入式医疗装置的限制，多个段1821、1822和182N中每个的直径应该小于11毫米，并且长度短于5厘米。
现在参照图5，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的示意图，总体标记为200。可植入式医疗设备200包括具有厚度204的护套202和中空空间206。可植入式医疗装置200被设计为容纳各种元件，诸如感测电极(未示出)、信号传送电极(未示出)、以及可能还有由箭头208所示的沿着护套202的电子器件(未示出)。在第61/728,897号美国临时专利申请和第61/765,195号美国临时专利申请中描述了如上所述的这种可植入式医疗装置。如下所述，中空空间206可以被用于容纳电池，该电池具有以上图1至图4描述的电池配置中的一种。中空空间206大致容纳核心，其包括如上所述的一种电池配置以及提供电脉冲和刺激治疗所需的额外电子器件。应该注意的是，上述电池配置可以利用混合电池化学成分，其中包括电池配置的组件被细分为多个组或部分。例如，包括电池配置的组件的第一部分可以被用于不断地为可植入式医疗装置200的部件提供电力，其中上述部件需要恒定的电源，诸如用于记录感测到的内部器官的电活动并且确定何种类型的电脉冲应该被传送至内部器官的处理器和电子器件(均未示出)。包括电池配置的组件的第二部分可以被用于为可植入式医疗装置200的仅在一些情况下使用的部件偶尔供电。例如，如果可植入式医疗装置200包括至少一个电容器(其用于存储产生高电压电击所需的能量)和电压放大电子器件，则上述第二部分可以被用于为放大电子器件(其用于在至少一个电容器上建立电压)供电。一般地，医疗装置(诸如ICD)可以提供的一种主要类型的治疗方法是将电击施加至身体的组织或器官。至少一个电容器被用于存储产生高压所需的电能。将被提供为治疗方法的电击是通过患者的器官或组织来使所存储的电能放电。由于只是在一些情形下而不是持续地管理高电压电击，所以通过连续地使用电池的一部分而仅仅在需要时使用电池的另一部分，可以延长具有以上一种配置的电池的寿命。在另一个实施例中，电池的一部分被用于高电流间歇应用，而另一部分被用于低电流连续应用。用以支持这些双重功能的混合化学成分也可以被并入这种电池。
现在参照图6，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被集成至图5的可植入式医疗装置的电池的示意图，总体标记为220。如图所示，可植入式医疗装置222包括护套230和中空空间228。电池224被放置在护套230的中空空间228中。电池224具有根据所公开技术的配置(诸如以上图1至图4所示的)，并且可以被称作核心结构。还如图所示，可植入式医疗装置222具有柔性线形。图6示出如何根据所公开的技术可以容易地且简单地替换电池224，而无需从患者(未示出)移除可植入式医疗装置222，从而无需任何大的手术来替换电池224。可植入式医疗装置222被皮下地放置在患者中。值得注意的是，可植入式医疗设备222还可以被放置在患者身体中，使得装置的第一部分被放置在皮下而装置的第二部分被放置在内部(诸如肋骨之下)。可植入式医疗装置222可以在每端处包括盖(未示出)，用于将电池224包在中空空间228内。盖也可以用于将电池224电耦合至被容纳在护套230中的任何电子器件(未示出)的目的，诸如在某些手持手电筒设计中所见到的那样。如图5所提到的，护套230可以容纳各种电极(未示出)以及通常不需要随着时间替换的可植入式医疗装置的其他元件(不包括电池)，诸如电子器件和电容器(未示出)。如上所述，电池224与护套230和其中容纳的任何电子器件电耦合(未示出)。根据所公开技术的另一实施例，诸如以上图3中所示的电池配置，任何电子器件和电容器可以与电池224耦合且可以被配置为也安装在中空空间228内。在这种实施例中，电池224与护套230耦合，使得护套230中的电极与耦合至电池224的电子器件耦合。在又一实施例中，电池224可以被构造为包括电子器件(未示出)和至少一个电容器(未示出)，因此也形成核心结构。在所有实施例中，盖被设计为牢固地保持与护套230耦合的电池224(核心结构)，使得电池224不会无意地从护套230断开。
一旦电池224电量用尽并且需要被替换时，通过仅仅在盖的位置上方在患者皮肤中切开一个小的切口(未示出)，可以从护套230容易地拉出电池224，如箭头226所示。一旦旧电池被拉出，则新电池或核心结构(未示出)可以通过切口被插入中空空间228。然后切口可以被容易地缝合起来。从而，护套230可以被留在患者体内，并且无需被移除以便替换可植入式医疗装置的电池。因此，可以容易地且快速地执行电池224的替换，而未引起患者任何不必要的疼痛或不适。当可植入式医疗装置222被皮下地植入时，可以通过小的外科手术来容易地替换电池224。在可植入式医疗装置222所处的近端232的区域切开小切口。然后近端232被暴露并且覆盖近端232的盖(未示出)被打开且被暂时移除。护套230内部的电池224被拉出并且新的新鲜电池(未示出)被插入。新电池可能需要与护套230电耦合或者一旦盖被放回时可以被电耦合。然后，盖被放回在近端232上并且小切口被缝合。如所描述的，电池224(其是核心结构)可以被替换，而无需从患者移除护套230，从而极大地简化了替换可植入式医疗装置的电源的过程。这个过程是快速和容易的，并且不需要任何大手术。一般地，因为在需要替换电池224之前，可植入式医疗装置222将在患者体内相当长的时间，在该时间段器件，护套230将已经与围绕它的组织相耦合，从而当电池224被移除时，护套230将留在原位。因而电池224可以被替换，而无需从患者移除护套230。还应当指出，可植入式医疗装置222具有刚性外形(即，护套230)，使得当移除电池224时，护套230保持其形状，从而新电池可以没有太多困难地被插入中空空间228。如以下图7中所示，围绕电池的护套也可以围绕可植入式医疗装置的电子组件。在这种实施例中(图6中未示出)，护套使得能够容易地移除和插入电子组件(其可以形成为似线形)。因此，正如电池224可以被容易地移除和重新插入到护套230那样，电子元件也可以被容易地移除和重新插入到护套230。
现在参照图7，其根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有可移动电池的可植入式医疗装置示意图和特写图，总体标记为250。可植入式医疗装置250包括外护套252、电池254和主单元256。外护套252、电池254和主单元256中的每个具有大致圆形横截面形状，从而使得主单元256被插入电池254且电池254被插入外护套252。外护套252、电池254和主单元256中的每个具有柔性形状。外护套252可以由半刚性材料构成，从而使得电池254和主单元256能够从外护套252移除且外护套252保持其形状。电池254和主单元256均是可以被容易地移除和插入外护套252的核心结构。一般地，电池254和主单元256可以被构造为单一核心结构或作为两个独立的核心结构。以这种方式，当可植入式医疗装置250被皮下地植入患者体内时，电池254和主单元256可以从外护套252简单地移除，同时仍将外护套252保留在患者体内。根据所公开的技术，新的电池、新的主单元或两者可以被容易地重新插入到外护套252。
主单元256可以包括可植入式医疗装置250运行所需的除了其电源之外的所有元件和组件。例如，主单元256可以包括电引线(未示出)、电容器(未示出)、处理器(未示出)和用于向患者提供电脉冲的其他必要电子器件。电池254将电力提供给这些元件和组件。如上所述，电池254可以包括混合电池化学成分，其中电池254的一部分被用于不断地为类似处理器的元件供电或者提供电脉冲至电引线，并且电池254的另一部分可以被用于在需要时偶尔使电容器充电。在一个实施例中，如图所示，主单元256和电池254是被耦合在一起的两个独立实体。在另一个实施例中(未示出)，主单元256和电池254被构造为单一实体。可植入式医疗装置250的一部分257被特写地示出，由箭头258所示。特写是针对电池254的以及它是如何构造的。
电池254具有大致圆形横截面形状，具有如箭头262所示的特定厚度和如箭头264所示的特定长度。电池254包括多个小的3D薄膜电池260A、260B、260C、260D、260E、260F、260G、260H、260I和260N。多个3D薄膜电池可以沿着电池254的长度和厚度按行和列布置。如图7所示，3D薄膜电池260A、260B和260C按列布置，并且3D薄膜电池260A、260D和260G按行布置。示出的多个3D薄膜电池仅仅是示意性的。电池254可以包括在电池254的厚度内以紧凑配置布置的成千上万个小的3D薄膜电池。3D薄膜电池260A-260N中的每个可以是柔性的或刚性的。在任一种情况下，电池254的厚度内的配置为电池254提供一定程度的柔性。如图7所示，电池254大致表现为围绕并包围主单元256的小3D薄膜电池的多个层。电池254与主单元256耦合，使得电池254可以为主单元256的各个组件提供电力。现有技术中已知将电池耦合至需要电力的组件的各种方法。由此，将电池254耦合至主单元256的类型是设计选择的问题且是本领域技术人员已知的。
现在参照图8，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的各种可能形状的示意图，分别总体标记为300、310和330。柔性线形300、310和330可以是核心结构的形状，核心结构包括电池和其他电子器件，诸如电池254(图7)、主单元256(图7)或两者，如上所述。柔性线形300、310和330也可以是可以将核心结构(包括电池和其他电子器件)插入到其中的护套的形状，诸如外护套252(图7)，如上所述。一般地，以下所述的每个柔性线形被描述为具有近端和远端。然而，这些标签仅仅是用于描述形状的目的并且可以被容易地切换，使得近端被称为远端且远端被称为近端。柔性线形300包括近端302和远端304。柔性线形300具有大致圆柱形或管状形，其特征在于沿着其长度具有大致均匀的横截面形状和直径。柔性线形310包括近端312和远端316。远端316包括两个部分，球形端部318和相邻的端结构314。从近端312到相邻端结构314，柔性线形310与柔性线形300大致类似，具有大致圆柱形或管状形，其特征在于沿着其长度具有大致均匀的横截面形状和直径。然而，远端316具有球形端部318，其直径比相邻端结构314的直径大。球形端部318具有大致球形或椭圆形，从而大体上为柔性线形310提供类似蝌蚪的形状。柔性线形310是一个连续的形状，在其远端处具有球形端部318。球形端部318可以被用于容纳医疗装置的组件，上述组件无法安装在柔性线形310从近端312到相邻端结构314的部分内。例如，如果至少一个电容器(未示出)被包括在实施为具有线形的医疗装置中，并且至少一个电容器太大而不能沿着柔性线形的长度被封装在其直径中，则该至少一个电容器可以被放置在球形端部318中。额外的电子组件也可以被放置在球形端部318中，用于将多个电容器耦合在一起，以便为医疗装置执行的给定刺激治疗产生期望的高电压和特定波形，无论该医疗装置是可植入式的还是不可植入式的。值得注意的是，如果柔性线形310被实施为可植入式医疗装置，则当被植入患者时，近端312可以是首先被插入患者的远端并且远端316可以是位于用以插入可植入式医疗装置的患者的切口附近的近端。柔性线形330包括近端332和远端334。与柔性线形300和310不同，柔性线形330沿着其长度具有大致截头圆锥形。如图8所示，在箭头336的方向上，柔性线形330的大致管状形或圆柱形的横截面随着长度改变，近端332的横截面的直径在朝向远端334的方向上增大。与柔性线形310类似，随着柔性线形330的长度的直径的增大使得更大的组件能够被插入具有这种形状的医疗装置中。因此，不能被安装在近端332中的电容器或其他大的电子组件(均未示出)可以被插入其横截面具有更大直径的远端334。
以与第三电池配置150(图3)类似的方式，在柔性医疗装置中使用的电子组件可以被定形和配置为以圆柱形式折叠，使得它们可以被封装在似线形或蛇形医疗装置中，无论该医疗装置是可植入式的还是不可植入式的。以下在图9A-图10F中描述用于配置这种结构的电子组件的各种实施例。现在参照图9A，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的封装配置的示意图，其以展开视图示出，总体标记为360。以这种方式折叠电子组件使得它们稍后被封装成圆柱形封皮或包装，并且成为柔性线形或似蛇形医疗装置的一部分。如图9A所示，医疗装置的电子组件可以被放置并划分至多个圆柱形或圆形电路板(本文称为CB)3621-3629中。CB3621-3629中的每个包括多个电子组件，诸如电容器、电阻器、晶体管、开关、处理器、变压器、二极管、ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)等。例如，CB3621包括多个电子组件364A，CB3623和3624包括多个电子组件364B，CB3626和3627包括多个电子组件364C，并且CB3629包括多个电子组件364D。CB3621-3629中的每个具有大致类似圆柱形或圆形形状，使得每个CB可以邻近随后的CB放置。使用多个扁平连接电缆3661-3668将CB3621-3629顺序地电耦合。扁平连接电缆3661将CB3621与CB3622耦合，扁平连接电缆3662将CB3622与CB3623耦合，扁平连接电缆3663将CB3623与CB3624耦合，扁平连接电缆3664将CB3624与CB3625耦合，扁平连接电缆3665将CB3625与CB3626耦合，扁平连接电缆3666将CB3626与CB3627耦合，扁平连接电缆3667将CB3627与CB3628耦合，并且扁平连接电缆3668将CB3628与CB3629耦合。如图所示，可替代地，在每个CB的相对端处(诸如，CB的顶部或CB的底部)，多个扁平连接电缆3661-3668在CB之间交替地电耦合。多个扁平连接电缆3661-3668是柔性的，并且足够长以使得第一CB被直接折叠在随后CB之上。多个扁平连接电缆3661-3668也可以被实施为非扁平的连接电缆。此外，在所公开的技术中可以使用将相邻CB耦合在一起的其他方法，诸如通过设置在相邻的CB的相对侧上的阳型-阴型连接器对。扁平连接电缆3661、3663、3665和3667在CB顶部(即，在一侧处)电耦合CB，而扁平连接电缆3662、3664、3666和3668在CB底部(即，在相对侧处)电耦合CB。这种交替的耦合，如以下图10A和图10B所示，使得以起褶方式将一个CB折叠在另一个CB之上，从而形成可以被封装在圆柱形外壳中的圆柱形电子器件配置。
现在参照图9B，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的图9A的封装配置中电子组件的图像，总体标记为390。图9B所示的是圆形的多个CB3921-3925，其被多个扁平连接电缆3941-3944顺序地电耦合。多个扁平连接电缆3941-3944中的每个是柔性的且足够长以使得一个CB被折叠在其邻近CB之上。每个CB包括多个电子组件，诸如CB3921上的电子组件396A和CB3923上的电子组件396B。多个CB3921-3925可以以起褶或似手风琴方式被折叠在另一个CB上，从而形成紧凑型圆筒。如本领域技术人员所理解的，一旦折叠，多个扁平连接电缆3941-3944事实上在CB的顶部和底部处交替地使CB顺序地耦合。
现在参照图10A和图10B，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的以折叠视图示出的图9A和图9B的封装配置的示意图，总体分别标记为420和450。参照图10A，示出以似手风琴或起褶方式折叠的多个圆形CB422。利用柔性扁平连接电缆(被示出为多个柔性扁平连接电缆424)在每个CB的顶部和底部(即，相对侧处)处交替地将顺序的CB电耦合。每个柔性扁平连接电缆是足够长的使得相邻CB可以被折叠在另一个之上，并且柔性扁平连接电缆仍然具有足够的松弛，使得没有机械应力置于柔性扁平连接电缆上。多个圆形CB422中的每个包括多个电子组件426。
根据所公开的技术，通过在CB的两侧上放置多个电子组件426，实现所示电子组件配置的最佳体积消耗。最佳体积消耗涉及最小化电子组件配置所占用的体积的量。如图所示，圆形CB428A包括在两侧上的电子组件。也可以通过根据每个电子组件的尺寸(例如，高度)在CB上具体地布置电子组件来实现最佳体积消耗。例如，CB428A包括在一侧上的相对高的电子组件4301和相对矮的电子组件4321以及在其另一侧上的相对高的电子组件4302。CB428B还包括相对高的电子组件(未标记)和相对矮的电子组件4322。相对高的电子组件4302被布置在CB428A上，使得当CB428A被折叠到CB428B上时，CB428A的相对高的电子组件4302将直接地位于CB428B的相对矮的电子组件4322上。在这方面，基于它们的高度来在每个CB上布置电子组件，使得当相邻的CB被折叠在彼此之上时，通过将相对高的电子组件互补地放置在相对矮的电子组件上来最大化体积消耗，并且反之亦然。如图10A所示，当根据所公开的技术来放置电子组件时，多个圆形CB422可以被折叠成圆柱形，同时最小化包住每个CB的电子组件所需的体积。
参照图10B，示出的是图10A的电子组件的封装配置，由箭头452来描绘。此时电子组件452的封装配置可以被包在防护圆筒454中。防护圆筒454可以由金属(诸如钛)制成，或者由塑料材料制成。防护圆筒具有相对小的直径，并且可以具有例如11毫米(本文中称为mm)的内直径。电子组件452的封装配置可以表示可植入式医疗装置内的电子单元，并且可以具有小于11毫米的直径和小于5厘米的长度。
现在参照图10C和图10D，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的另一封装配置的示意图，分别总体标记为470和500。参照图10C，示出电子元组件的另一封装配置的横截面视图。在此配置中，使用单一扁平CB472将电子组件耦合在一起。扁平CB472具有大致矩形，是长和窄的。扁平CB472包括布置在扁平CB472的两侧上的多个电子组件474。
在图10C中，通过沿着扁平CB472的中心线(未示出)布置较高电子组件(诸如，电子组件476A)且更靠近扁平CB472的边缘(未标记)布置较矮电子组件(诸如。电子组件476B)来实现多个电子组件474的最佳体积消耗。扁平CB472和多个电子组件474被包在防护圆筒480中。防护圆筒480可以由具有11毫米(本文称为mm)的内直径的金属(诸如钛)制成。如图所示，扁平CB472与防护圆筒480之间的垂直距离沿着扁平CB472的宽度481是不同的。在扁平CB472的中心(未标记)，垂直距离处于最大值，由虚线箭头478A所示。当接近扁平CB472的边缘时，垂直距离接近最小值，由虚线箭头478B所示。本领域技术人员可以理解的是，如上所述在扁平CB472上适当地放置电子组件可以最优化防护圆筒480中电子组件的体积消耗。
参照图10D，其示出图10C的电子组件的封装配置的立体图。图10D包括具有多个电子组件502的扁平CB，如以上在图10C中所描述的。具有多个电子组件502的扁平CB被包在防护圆筒504中。可以看出，根据所公开的技术在防护圆筒504中实现具有多个电子组件502的扁平CB的最佳体积消耗。
现在参照图10E和图10F，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的又一封装配置的示意图，分别总体标记为520和550。参照图10E，示出电子组件520的封装配置，它大致上是图10A-图10B与图10C-图10D所示的封装配置之间的混合配置。电子组件520的封装配置包括第一部分522，其中在相邻CB的相对端处，多个扁平CB524被多个柔性扁平连接电缆526顺序地电耦合在一起。多个电子组件528被布置在多个扁平CB524中每个的两侧上，以实现最佳体积消耗，如以上在图10A和图10B在所描述的。电子组件520的封装配置还包括第二部分530，其中单一矩形扁平CB532包括多个电子组件534，其被放置在扁平CB532的两侧上以实现最佳体积消耗，如以上在图10C和图10D中所描述的。较长的柔性连接电缆536将部分522与部分530电耦合。
参照图10F，其示出电子组件550的封装配置，包括如部分522(图10E)所配置的第一部分552和如部分530(图10E)所配置的第二部分554。第一部分552和第二部分554两者可以被包在防护圆筒556中，从而最大化防护圆筒556中电子组件的体积消耗。由于电子组件具有各种形状和尺寸，所以图10E和图10F所示的封装配置的优点在于，根据第一部分所示的配置(如图10A和图10B，其中可以以给定体积来布置更多的电子组件)可以在医疗装置中布置通常较小的电子组件，而根据第二部分所示的配置(如图10C和图10D，其特别地为高电子组件提供更大的体积)可以在医疗装置中布置通常较大的电子组件。
现在参照图11，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的单一扁平电池芯片的示意图，其以分解图示出，总体标记为570。图11以分解图示出单一扁平电池芯片570。单一扁平电池芯片不是实用的电池，但是包括用于构建电池的必要部件。单一扁平电池芯片570包括阴极574和阳极584。以下在图13中描述的最终电池化学成分能够产生高能量和高电流以能够在大约12秒内将电容器充电至大约1250伏以及大约70焦耳的能量。在所公开技术的一些实施例中，单一扁平电池芯片570可以被实施为3D薄膜电池(本文中称为3D-TFB)或者半-3D-TFB，如第6,197,450号、第7,527,897号、第7,618,748号美国专利、第RE41,578号和第RE42,073号再版美国专利以及第13/988,337号美国专利申请中所公开的。单一扁平电池芯片570可以如以下图12中所示的那样与其他单一扁平电池芯片(未示出)相结合。阴极574被第一隔板572覆盖，而阴极574和阳极584被第二隔板582分离。第一隔板572、阴极574、第二隔板582和阳极584的形状为大致圆形。阴极574和阳极584由用于构建阴极和阳极的已知材料制成。第一隔板572和第二隔板582由部分地电绝缘材料(诸如多孔聚合物)制成。阳极584包括四个阳极延伸件586。阳极584可以包括至少一个阳极集流体(未示出)。阳极延伸件586可以被布置在沿着阳极584的圆周的任何地方。例如，阳极延伸件586被放置为彼此大约相差90度。阳极584和阳极延伸件586可以涂覆有集流体材料，诸如铜箔。阳极延伸件586可以具有大约20微米的厚度。阴极574包括本体578、两个阴极延伸件580和活性阴极材料576。阴极延伸件580有助于阴极电流收集，如下所述。活性阴极材料576可以被并入半-3D-TFB或3D-TFB配置的本体578中，如上所述。活性阴极材料576可以延伸到阴极延伸件580。阴极574如果具有足够的导电性的话，可以作为其自身的集流体。可替代地，阴极延伸件580可以用作阴极集流体，如下所述。阴极574可以包括至少一个阴极延伸件(未示出)。阴极延伸件和阳极延伸件的数目可以相等(未示出)或不相等(如图11A所示)。阴极延伸件580可以被布置在沿着阴极574的圆周的任何地方。例如，阴极延伸件580被放置为彼此相差大约180度。阴极延伸件580和阳极延伸件586被放置为使得它们不互相重叠。本体578可以由诸如硅或玻璃的硬材料制成，例如以穿孔硅衬底或玻璃毛细管阵列(本文称为GCA)的形式。活性阴极材料576可以由任何已知阴极材料制成，诸如金或在锂离子电池或锂TFB中所使用的材料(参见例如第6,197,450号、第7,527,897号、第7,618,748号美国专利、第RE41,578号和第RE42,073号再版美国专利以及第13/988,337号美国专利申请)。在所公开技术的另一个实施例中，本体578可以由软的或柔性材料(诸如聚合物、塑料或橡胶)制成。阴极延伸件580一般比阳极延伸件586厚，并且可以为500-1000微米的厚度。活性阴极材料576被沉积在本体578上，其可以被实施为穿孔圆盘。第一隔板572和第二隔板582可以由多孔聚合物制成。
现在参照图12，其是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的图11的多个单一扁平电池芯片的示意图，其示出每个单一扁平电池芯片的阴极和阳极是如何被耦合在一起的。如图所示，多个单一扁平电池芯片6621、6622和662N被组装在一起。多个单一扁平电池芯片6621、6622和662N中每个的所有阳极(未标记)被耦合在一起，如箭头664所示，以从阳极收集电流。多个阴极延伸件6661、6662和666N被示为彼此平行地对准。多个阴极延伸件6661-666N可以被阴极集流体材料覆盖。由于在每个单一扁平电池芯片的每个阴极阳极与之间存在隔板(未标记)、以及每个阴极延伸件的特别设计，所以在相邻阴极延伸件之间存在空间，诸如间隙668。另外，每个阴极延伸件的设计不触碰相邻阳极(未标记)。如图所示，多个阴极延伸件6661、6662和666N没有被彼此电耦合。在一个实施例中，每个阴极延伸件的外表面661覆盖有导电涂层，诸如金或镍，使得每个阴极延伸件与每个单一扁平电池单元的活性阴极材料电耦合。在另一个实施例中，多个阴极延伸件6661-666N由导电材料制成，因而多个阴极延伸件实际上是多个阴极集流体。在本实施例中，如前述实施例所示，每个阴极集流体未被电耦合至与其相邻的阴极集流体。
如图所示，可以使用集流体带670将阴极延伸件6661-666N中的每个耦合在一起。集流体带670由薄导电金属制成，其大致为阴极延伸件的宽度。集流体带670围绕电池缠绕，该电池单元在单一扁平电池芯片的两侧上与阴极延伸件耦合，从而能够使得电流能够从所有阴极流出。集流体带670沿着多个单一扁平电池芯片的侧面和顶部延伸。在多个单一扁平电池芯片的顶部，绝缘杆672被放置在单一扁平电池芯片6621的第一隔板673的顶部，以防止集流体带670与单一扁平电池芯片6621的阳极(未标记)电接触。由此，在多个单一扁平电池芯片的每侧上，集流体带670基本上与所有阴极延伸件相耦合。如图所示，电池单元的所有阴极和阳极被耦合在一起，其中经由集流体带670将所有阴极电耦合，并且通过彼此触碰的阳极延伸件的四列来电耦合所有阳极。因此，每个单一扁平电池芯片与其相邻的单一扁平电池芯片平行地电耦合。值得注意的是，以上描述是基于图11的单一扁平电池芯片的，其中单一扁平电池芯片的阳极位于阴极下方。所公开的技术也可以被实施为在单一扁平电池芯片中颠倒的阴极和阳极位置，换言之，其中单一扁平电池芯片的阴极位于阳极下方。这个实施例未在图中示出，但是所公开技术的电池单元可以被如此实施。多个单一扁平电池芯片的结构使得多个电池芯片被耦合，使得每个电池芯片的阳极和阴极被分别耦合在一起。如上所述，图12所示的结构还不是电池，因为它缺乏电解质以使得电流流过。
现在参照图13，其是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被完全组装成电池的图12的多个单一扁平电池芯片的示意图，总体标记为690。电池690，一旦由多个单一扁平电池芯片(未示出)被完全组装，则其被薄绝缘套管698覆盖，该薄绝缘套管698由电绝缘材料诸如非导电塑料构造而成。薄绝缘套管698可以是刚性的，并且可以被用于将每个单一扁平电池芯片组装到电池690。例如，薄绝缘套管698的直径可以被设计为在将第二单一扁平电池芯片装载到薄绝缘套管698中时将每个单一扁平电池芯片牢固地保持在原地，因此还通过防止当它们被装载至薄绝缘套管698时意外地彼此触碰，来防止单个扁平电池芯片之间的电短路。薄绝缘套管698的直径可以小于具有未折叠的阳极延伸件(未示出)的阳极(未示出)的直径，使得在薄绝缘套管698内部放置阳极使得阳极延伸件被充分地折叠起来，如图12所示，以将相邻的阳极延伸件彼此耦合。薄绝缘套管698也可以包括多个槽(未示出)用于将阴极延伸件和阳极延伸件对准，使得当单一扁平电池芯片被装载到薄绝缘套管698时，阴极延伸件和阳极延伸件形成平行列，如图12所示。如图所示，一旦薄绝缘套管698被装载有多个单一扁平电池芯片，则顶部单一扁平电池芯片的顶部隔板(隔板692)是可见的。四个阳极延伸件列(未示出)的多个顶部694以及耦合两个阴极延伸件列(未示出)的集流体带(无标记)的顶部696也是可见的。电池690可以被放置在圆筒套(未示出)的内部。在阳极延伸件与阴极延伸件的多个顶部694与顶部部分696之间可以制作电连接件(未示出)，由此形成电池690的“正”和“负”端子。然后用电解质(未示出)来填充圆筒套且被将其完全地密封，从而构造全功能电池(未示出)。电池690使得能够构造高能量的相对小尺寸的电池。不同于标准的高能量电池(其可以包括被耦合在一起的多个低功率电池)，图13所示的实施例使得能够在单一电池单元(其包括多个扁平电池芯片)中产生高能量。由于每个扁平电池芯片的阴极和阳极延伸件以及它们的相应配置(其使得相邻阴极和阳极被彼此电耦合，而不将每个扁平电池芯片形成为单个电池或电池单元)，上述是可能的。
本领域技术人员应知，本申请公开的技术并不限于以上的具体示出和描述。相反，本申请公开的技术的范围仅由下面的权利要求所限定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电池，被配置为插入医疗装置，包括：
多个电池段，
所述多个电池段中的每个包括至少一个相应孔，用于在所述电池内形成至少一个相应通道，
其中所述多个电池段中的每个电池段在一点处与相应的邻近电池段耦合，从而为所述电池提供显著的柔性量，以及
其中所述多个电池段中的每个具有大致管状形。
2.根据权利要求1所述的电池，其中至少一个相应通道被用于使选自包含下述的列表中的至少一个在所述多个电池段之间穿过：
电线；
电缆；以及
连接线。
3.根据权利要求1所述的电池，其中至少一个相应通道被用于将所述多个电池段耦合在一起。
4.根据权利要求1所述的电池，其中至少一个相应通道被用于插入选自包含下述的列表中的至少一个：
电线；
引导线；以及
探针。
5.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段中的每个是薄膜电池。
6.根据权利要求1所述的电池，还包括：
电子单元，与所述多个电池段的端电池段耦合；以及
电线，布置在所述至少一个相应通道中，用于将所述电子单元与所述多个电池段中的每个耦合。
7.根据权利要求6所述的电池，其中所述电子单元包括选自包含下述的列表中的至少一个：
处理器；
至少一个电容器；以及
其他电子器件，对于可植入式医疗装置的功能是必需的。
8.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段中的每个包括多个薄膜电池。
9.根据权利要求1所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个的中心。
10.根据权利要求1所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个的边缘处。
11.根据权利要求1所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个中的偏离中心处。
12.根据权利要求1所述的电池，其中所述至少一个相应孔的形状选自包含下述的列表：
圆；
正方形；以及
三角形。
13.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段的每个中的所述点基本位于与所述多个电池段中邻近一个的相同侧处，从而使得所述多个电池段在一个大方向上具有柔性。
14.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段的每个中的所述点基本位于与所述多个电池段中邻近一个的相对边缘处，从而使得所述多个电池段为似手风琴形状。
15.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段的每个是刚性的。
16.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段的第一子集用于为所述医疗装置恒定供电，并且其中所述多个电池段的第二子集用于为所述医疗装置选择性供电。
17.根据权利要求16所述的电池，其中所述恒定供电用于为所述医疗装置中的电子器件和至少一个传感器供电。
18.根据权利要求16所述的电池，其中所述选择性供电用于为所述医疗装置中的至少一个电极供电。
19.根据权利要求1所述的电池，其中所述医疗装置选自包含下述的列表：
线形起搏器；
线形除颤器；
线形可植入式心律转复除颤器(ICD)；
线形可植入式心脏再同步装置(CRT-D)；
线形脊椎刺激器；
线形神经刺激装置；
线形大脑刺激器；
线形大脑起搏器；
可植入式疼痛控制装置；
可植入式膀胱刺激器装置；
可植入式括约肌控制装置；
可植入式神经刺激器装置；
可植入式药物传送装置；以及
可植入式监视装置。
20.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段中的每个的直径等于或小于11毫米。
21.根据权利要求1所述的电池，其中所述多个电池段中的每个的长度等于或短于5厘米。
22.一种细长管状医疗装置，包括：
外护套；
电池；以及
主单元，
其中所述外护套、电池和主单元中的每个具有大致圆横截面；
其中所述外护套和所述电池是中空的，以及
其中所述主单元被插入所述电池并且所述电池被插入所述外护套。
23.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，其中所述外护套、电池和主单元中的每个具有柔性形状。
24.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，其中所述外护套由半刚性材料构造而成。
25.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，所述主单元还包括：
至少一个电引线；
至少一个电容器；以及
处理器。
26.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，所述电池还包括多个三维(3D)薄膜电池，其中所述多个三维(3D)薄膜电池在所述电池的厚度内排列。
27.根据权利要求26所述的电池，其中所述排列选自包含下述的列表：
所述多个3D薄膜电池的行；
所述多个3D薄膜电池的列；以及
所述多个3D薄膜电池的行和列。
28.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，其中所述装置沿着其长度具有大致圆锥形。
29.根据权利要求22所述的细长管状医疗装置，其中所述装置具有球形端。
30.一种具有似线形状的可植入式医疗装置，包括：
外护套，由柔性材料构造，具有似线形状；
盖，与所述外护套耦合；以及
核心结构，与所述外护套耦合，被配置为插入所述外护套，由柔性材料构造，具有似线的形状，
其中当所述可植入式医疗装置被植入在个体中时，所述核心结构可以被移除和替换，同时使所述外护套保持被植入在所述个体中；以及
其中所述盖用于将所述核心结构与所述外护套电耦合。
31.根据权利要求30所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括电池。
32.根据权利要求30所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括至少一个电子组件。
33.根据权利要求30所述的可植入式医疗装置，其中所述盖用于包住所述核心结构。
34.根据权利要求30所述的可植入式医疗装置，所述外护套还包括选自包含下述的列表中的至少一个：
至少一个电容器；以及
至少一个电子组件。
35.一种具有似线形状的可植入式医疗装置，包括：
外护套，由柔性材料构造，具有似线形状；
盖，与所述外护套耦合；以及
核心结构，与所述外护套耦合，被配置为插入所述外护套，由柔性材料构造，具有似线的形状，
所述外护套还包括选自包含下述的列表中的至少一个：
至少一个电容器；以及
至少一个电子组件，
其中当所述可植入式医疗装置被植入在个体中时，所述核心结构可以被移除和替换，同时使所述外护套保持被植入在所述个体中。
36.根据权利要求35所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括电池。
37.根据权利要求35所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括至少一个电子组件。
38.根据权利要求35所述的可植入式医疗装置，其中所述盖用于包住所述核心结构。
39.根据权利要求35所述的可植入式医疗装置，其中所述盖用于将所述核心结构与所述外护套电耦合。
40.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
第一封装部分；以及
第二封装部分，
所述第一封装部分包括：
多个电路板，所述多个电路板中的每个包括至少一个电子组件；以及
多个连接电缆，
其中所述多个电路板中的每个具有大致圆形；以及
其中所述多个连接电缆中的每个在相对端处交替地电耦合所述多个电路板中的相邻电路板；以及
其中所述多个电路板以起褶方式相互折叠，从而使得所述封装配置为似手风琴形状，
所述第二封装部分包括：
扁平电路板，包括多个电子组件，
其中所述扁平电路板具有大致矩形；
其中所述多个电子组件布置在所述扁平电路板的两侧上；
其中所述多个电子组件中的较高者被布置为更靠近所述扁平电路板的中心；以及
其中所述多个电子组件中的较矮者被布置为更靠近所述扁平电路板的边缘，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗，
其中利用连接电缆将所述第一封装部分与所述第二封装部分相耦合，以及
其中所述封装配置具有圆柱形。
41.根据权利要求40所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于顺序地包住所述多个电路板和所述扁平电路板，其中所述被折叠的多个电路板被面向前地插入所述防护圆筒，并且其中所述扁平电路板被侧面地插入所述防护圆筒。
42.根据权利要求40所述的封装配置，其中所述第一封装部分和所述第二封装部分中的每个具有等于或小于11毫米的直径。
43.根据权利要求40所述的封装配置，其中所述第一封装部分和所述第二封装部分一起具有等于或短于5厘米的总长度。
44.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
多个电路板，所述多个电路板中的每个包括至少一个电子组件；以及
多个扁平连接电缆，
其中所述多个电路板中的每个具有大致圆形；
其中所述多个扁平连接电缆中的每个在相对端处交替地电耦合所述多个电路板中的相邻电路板；以及
其中所述多个电路板以起褶方式相互折叠，从而使得所述封装配置为似手风琴形状。
45.根据权利要求44所述的封装配置，其中所述至少一个电子组件选自包含下述的列表：
电容器；
电阻器；
晶体管；
开关；
处理器；
变压器；
二极管；
专用集成电路；以及
现场可编程门阵列。
46.根据权利要求44所述的封装配置，其中所述多个扁平连接电缆是柔性的。
47.根据权利要求44所述的封装配置，所述多个电路板中的每个包括在所述多个电路板的相应一个的每侧上的至少一个电子组件。
48.根据权利要求44所述的封装配置，其中所述至少一个电子组件中的每个根据其高度被特别地放置在所述多个电路板的相应一个上，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗。
49.根据权利要求44所述的封装配置，其中当所述多个电路板的第一个被折叠在所述多个电路板的第二个之上时，所述多个电路板的所述第一个的相对高的至少一个电子组件被互补地放置在所述多个电路板的所述第二个的相对低的至少一个电子组件上，并且反之亦然，从而实现所述多个电路板中的最佳体积消耗。
50.根据权利要求44所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于包住所述多个电路板，其中所述被折叠的多个电路板被面向前地插入所述防护圆筒。
51.根据权利要求50所述的封装配置，其中所述防护圆筒根据选自包含下述的列表的材料构造而成：
金属；以及
塑料。
52.根据权利要求44所述的封装配置，其中所述似手风琴形状具有等于或小于11毫米的直径。
53.根据权利要求44所述的封装配置，其中所述似手风琴形状具有等于或短于5厘米的长度。
54.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
扁平电路板，包括多个电子组件，
其中所述扁平电路板具有大致矩形；
其中所述多个电子组件布置在所述扁平电路板的两侧上；
其中所述多个电子组件中的较高者被布置为更靠近所述扁平电路板的中心；以及
其中所述多个电子组件中的较矮者被布置为更靠近所述扁平电路板的边缘，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗。
55.根据权利要求54所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于包住所述扁平电路板，其中所述扁平电路板被侧面地插入所述防护圆筒。
56.一种电池，被配置为插入医疗装置，包括：
多个电池段，
其中所述多个电池段的每个电池段在一点处与相应的邻近电池段耦合，从而为所述电池提供显著的柔性量，以及
其中所述多个电池段中的每个具有大致管状形。

Claims (53)

1.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
第一封装部分；以及
第二封装部分，
所述第一封装部分包括：
多个电路板，所述多个电路板中的每个包括至少一个电子组件；以及
多个连接电缆，
其中所述多个电路板中的每个具有大致圆形；以及
其中所述多个连接电缆中的每个在相对端处交替地电耦合所述多个电路板中的相邻电路板，从而当被折叠时使得所述封装配置为似手风琴形状，
所述第二封装部分包括：
扁平电路板，包括多个电子组件，
其中所述扁平电路板具有大致矩形；
其中所述多个电子组件布置在所述扁平电路板的两侧上；
其中所述多个电子组件中的较高者被布置为更靠近所述扁平电路板的中心；以及
其中所述多个电子组件中的较矮者被布置为更靠近所述扁平电路板的边缘，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗，
其中利用连接电缆将所述第一封装部分与所述第二封装部分相耦合，以及
其中所述封装配置具有圆柱形。
2.根据权利要求1所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于顺序地包住所述多个电路板和所述扁平电路板。
3.根据权利要求1所述的封装配置，其中所述第一封装部分和所述第二封装部分中的每个具有等于或小于11毫米的直径。
4.根据权利要求1所述的封装配置，其中所述第一封装部分和所述第二封装部分一起具有等于或短于5厘米的总长度。
5.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
多个电路板，所述多个电路板中的每个包括至少一个电子组件；以及
多个扁平连接电缆，
其中所述多个电路板中的每个具有大致圆形；
其中所述多个扁平连接电缆中的每个在相对端处交替地电耦合所述多个电路板中的相邻电路板，从而当被折叠时使得所述封装配置为似手风琴形状。
6.根据权利要求5所述的封装配置，其中所述至少一个电子组件选自包含下述的列表：
电容器；
电阻器；
晶体管；
开关；
处理器；
变压器；
二极管；
专用集成电路；以及
现场可编程门阵列。
7.根据权利要求5所述的封装配置，其中所述多个扁平连接电缆是柔性的。
8.根据权利要求5所述的封装配置，所述多个电路板中的每个包括在所述多个电路板的相应一个的每侧上的至少一个电子组件。
9.根据权利要求5所述的封装配置，其中所述至少一个电子组件中的每个根据其高度被特别地放置在所述多个电路板的相应一个上，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗。
10.根据权利要求5所述的封装配置，其中当所述多个电路板的第一个被折叠在所述多个电路板的第二个之上时，所述多个电路板的所述第一个的相对高的至少一个电子组件被互补地放置在所述多个电路板的所述第二个的相对低的至少一个电子组件上，并且反之亦然，从而实现所述多个电路板中的最佳体积消耗。
11.根据权利要求5所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于包住所述多个电路板。
12.根据权利要求11所述的封装配置，其中所述防护圆筒根据选自包含下述的列表的材料构造而成：
金属；以及
塑料。
13.根据权利要求5所述的封装配置，其中所述似手风琴形状具有等于或小于11毫米的直径。
14.根据权利要求5所述的封装配置，其中所述似手风琴形状具有等于或短于5厘米的长度。
15.一种柔性可植入式医疗装置中电子组件的封装配置，包括：
扁平电路板，包括多个电子组件，
其中所述扁平电路板具有大致矩形；
其中所述多个电子组件布置在所述扁平电路板的两侧上；
其中所述多个电子组件中的较高者被布置为更靠近所述扁平电路板的中心；以及
其中所述多个电子组件中的较矮者被布置为更靠近所述扁平电路板的边缘，从而在所述扁平电路板中实现最佳的体积消耗。
16.根据权利要求15所述的封装配置，还包括防护圆筒，用于包住所述扁平电路板。
17.一种电池，被配置为插入医疗装置，包括：
多个电池段，
所述多个电池段中的每个包括至少一个相应孔，用于在所述电池内形成至少一个相应通道，
其中所述多个电池段中的每个电池段在一点处与相应的邻近电池段耦合，从而为所述电池提供显著的柔性量，以及
其中所述多个电池段中的每个具有大致管状形。
18.根据权利要求17所述的电池，其中至少一个相应通道被用于使选自包含下述的列表中的至少一个在所述多个电池段之间穿过：
电线；
电缆；以及
连接线。
19.根据权利要求17所述的电池，其中至少一个相应通道被用于将所述多个电池段耦合在一起。
20.根据权利要求17所述的电池，其中至少一个相应通道被用于插入选自包含下述的列表中的至少一个：
电线；
引导线；以及
探针。
21.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段中的每个是薄膜电池。
22.根据权利要求17所述的电池，还包括：
电子单元，与所述多个电池段的端电池段耦合；以及
电线，布置在所述至少一个相应通道中，用于将所述电子单元与所述多个电池段中的每个耦合。
23.根据权利要求22所述的电池，其中所述电子单元包括选自包含下述的列表中的至少一个：
处理器；
至少一个电容器；以及
其他电子器件，对于可植入式医疗装置的功能是必需的。
24.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段中的每个包括多个薄膜电池。
25.根据权利要求17所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个的中心。
26.根据权利要求17所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个的边缘处。
27.根据权利要求17所述的电池，其中所述至少一个相应孔中的一个基本位于所述多个电池段的每个中的偏离中心处。
28.根据权利要求17所述的电池，其中所述至少一个相应孔的形状选自包含下述的列表：
圆；
正方形；以及
三角形。
29.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段的每个中的所述点基本位于与所述多个电池段中邻近一个的相同侧处，从而使得所述多个电池段在一个大方向上具有柔性。
30.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段的每个中的所述点基本位于与所述多个电池段中邻近一个的相对边缘处，从而使得所述多个电池段为似手风琴形状。
31.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段的每个是刚性的。
32.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段的第一子集用于为所述医疗装置恒定供电，并且其中所述多个电池段的第二子集用于为所述医疗装置选择性供电。
33.根据权利要求32所述的电池，其中所述恒定供电用于为所述医疗装置中的电子器件和至少一个传感器供电。
34.根据权利要求32所述的电池，其中所述选择性供电用于为所述医疗装置中的至少一个电极供电。
35.根据权利要求17所述的电池，其中所述医疗装置选自包含下述的列表：
线形起搏器；
线形除颤器；
线形可植入式心律转复除颤器(ICD)；
线形可植入式心脏再同步装置(CRT-D)；
线形脊椎刺激器；
线形神经刺激装置；
线形大脑刺激器；
线形大脑起搏器；
可植入式疼痛控制装置；
可植入式膀胱刺激器装置；
可植入式括约肌控制装置；
可植入式神经刺激器装置；
可植入式药物传送装置；以及
可植入式监视装置。
36.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段中的每个的直径等于或小于11毫米。
37.根据权利要求17所述的电池，其中所述多个电池段中的每个的长度等于或短于5厘米。
38.一种电池，被配置为插入医疗装置，包括：
多个电池段，
其中所述多个电池段的每个电池段在一点处与相应的邻近电池段耦合，从而为所述电池提供显著的柔性量，以及
其中所述多个电池段中的每个具有大致管状形。
39.一种具有似线形状的可植入式医疗装置，包括：
外护套，由弹性材料构造，具有似线形状；以及
核心结构，与所述外护套耦合，被配置为插入由弹性材料构造、具有似线的形状的所述外护套，
其中当所述可植入式医疗装置被植入在个体中时，所述核心结构可以被移除和替换，同时使所述外护套保持被植入在所述个体中。
40.根据权利要求39所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括电池。
41.根据权利要求39所述的可植入式医疗装置，所述核心结构包括至少一个电子组件。
42.根据权利要求39所述的可植入式医疗装置，还包括盖，与所述外护套耦合。
43.根据权利要求39所述的可植入式医疗装置，其中所述盖用于包住所述核心结构。
44.根据权利要求42所述的可植入式医疗装置，其中所述盖用于将所述核心结构与所述外护套电耦合。
45.根据权利要求42所述的可植入式医疗装置，所述外护套还包括选自包含下述的列表中的至少一个：
至少一个电容器；以及
至少一个电子组件。
46.一种细长管状医疗装置，包括：
外护套；
电池；以及
主单元，
其中所述外护套、电池和主单元中的每个具有大致圆横截面；
其中所述外护套和所述电池是中空的，以及
其中所述主单元被插入所述电池并且所述电池被插入所述外护套。
47.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，其中所述外护套、电池和主单元中的每个具有柔性形状。
48.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，其中所述外护套由半刚性材料构造而成。
49.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，所述主单元还包括：
至少一个电引线；
至少一个电容器；以及
处理器。
50.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，所述电池还包括多个三维(3D)薄膜电池，其中所述多个三维(3D)薄膜电池在所述电池的厚度内排列。
51.根据权利要求50所述的电池，其中所述排列选自包含下述的列表：
所述多个3D薄膜电池的行；
所述多个3D薄膜电池的列；以及
所述多个3D薄膜电池的行和列。
52.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，其中所述装置沿着其长度具有大致圆锥形。
53.根据权利要求46所述的细长管状医疗装置，其中所述装置具有球形端。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012017977A2 (pt) 2010-01-19 2016-05-03 Univ Texas aparelhos e sistemas para gerar ondas de choque de alta frequência, e métodos de uso.
US11865371B2 (en) 2011-07-15 2024-01-09 The Board of Regents of the University of Texas Syster Apparatus for generating therapeutic shockwaves and applications of same
US20150018728A1 (en) 2012-01-26 2015-01-15 Bluewind Medical Ltd. Wireless neurostimulators
WO2014087337A1 (en) 2012-12-06 2014-06-12 Bluewind Medical Ltd. Delivery of implantable neurostimulators
US9597521B2 (en) 2015-01-21 2017-03-21 Bluewind Medical Ltd. Transmitting coils for neurostimulation
US9764146B2 (en) 2015-01-21 2017-09-19 Bluewind Medical Ltd. Extracorporeal implant controllers
US10004896B2 (en) 2015-01-21 2018-06-26 Bluewind Medical Ltd. Anchors and implant devices
US9782589B2 (en) 2015-06-10 2017-10-10 Bluewind Medical Ltd. Implantable electrostimulator for improving blood flow
US10105540B2 (en) 2015-11-09 2018-10-23 Bluewind Medical Ltd. Optimization of application of current
US11171324B2 (en) 2016-03-15 2021-11-09 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
US11383213B2 (en) 2016-03-15 2022-07-12 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
TWI793754B (zh) 2016-07-21 2023-02-21 美商席利通公司 產生醫療脈衝之裝置、用於產生醫療脈衝之裝置、以及產生脈衝之方法
US10124178B2 (en) 2016-11-23 2018-11-13 Bluewind Medical Ltd. Implant and delivery tool therefor
KR102587035B1 (ko) 2017-02-19 2023-10-10 솔리톤, 인코포레이티드 생물학적 매체 내의 선택적 레이저 유도 광학 파괴
US11081684B2 (en) 2017-05-24 2021-08-03 Honda Motor Co., Ltd. Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion
US20180353764A1 (en) 2017-06-13 2018-12-13 Bluewind Medical Ltd. Antenna configuration
US20190036102A1 (en) 2017-07-31 2019-01-31 Honda Motor Co., Ltd. Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive
US10658651B2 (en) 2017-07-31 2020-05-19 Honda Motor Co., Ltd. Self standing electrodes and methods for making thereof
US11201318B2 (en) 2017-09-15 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for battery tab attachment to a self-standing electrode
US11121358B2 (en) 2017-09-15 2021-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder
US11535517B2 (en) 2019-01-24 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments
US11325833B2 (en) 2019-03-04 2022-05-10 Honda Motor Co., Ltd. Composite yarn and method of making a carbon nanotube composite yarn
US11352258B2 (en) 2019-03-04 2022-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Multifunctional conductive wire and method of making
DE112020003151T5 (de) 2019-06-28 2022-03-17 Abiomed, Inc. Blutpumpe mit der fähigkeit zur überwachung des elektrokardiogramms (ekg), defibrillation und stimulation
US11539042B2 (en) 2019-07-19 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Flexible packaging with embedded electrode and method of making
US11400299B1 (en) 2021-09-14 2022-08-02 Rainbow Medical Ltd. Flexible antenna for stimulator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040176817A1 (en) * 2002-12-09 2004-09-09 Medtronic, Inc. Modular implantable medical device
CN1762510A (zh) * 2004-09-02 2006-04-26 巨佰－雪莱公司 用于降低有源植入性医疗器械对诸如磁共振成像这样的医学过程的易感性的装置和过程
US20080167702A1 (en) * 2006-12-04 2008-07-10 Terrance Ransbury Intravascular implantable device having superior anchoring arrangement
CN102665371A (zh) * 2005-03-17 2012-09-12 欧陆汽车有限责任公司 刚性-柔性的印制电路板
CN103118740A (zh) * 2010-09-30 2013-05-22 美敦力公司 植入性医疗设备的共形天线和具有此种天线的植入性医疗设备以及制造此种天线的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645586A (en) * 1994-07-08 1997-07-08 Ventritex, Inc. Conforming implantable defibrillator
US6658296B1 (en) * 2001-06-19 2003-12-02 Pacesetter, Inc. Implantable cardioverter defibrillator having an articulated flexible circuit element and method of manufacturing
US7529589B2 (en) * 2003-06-04 2009-05-05 Synecor Llc Intravascular electrophysiological system and methods
US7627383B2 (en) * 2005-03-15 2009-12-01 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Implantable stimulator
US7363082B2 (en) * 2005-03-24 2008-04-22 Synecor Llc Flexible hermetic enclosure for implantable medical devices
AU2007284422B2 (en) * 2006-08-18 2011-06-02 Second Sight Medical Products, Inc. Package for an implantable neural stimulation device
US8473056B2 (en) * 2008-04-25 2013-06-25 Medtronic, Inc. Assembly method for implantable medical device
CA2831138C (en) * 2011-04-04 2022-02-15 Stimwave Technologies Incorporated Implantable lead
AU2013355223B2 (en) * 2012-12-05 2018-05-17 Curonix Llc Devices and methods for connecting implantable devices to wireless energy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040176817A1 (en) * 2002-12-09 2004-09-09 Medtronic, Inc. Modular implantable medical device
CN1762510A (zh) * 2004-09-02 2006-04-26 巨佰－雪莱公司 用于降低有源植入性医疗器械对诸如磁共振成像这样的医学过程的易感性的装置和过程
CN102665371A (zh) * 2005-03-17 2012-09-12 欧陆汽车有限责任公司 刚性-柔性的印制电路板
US20080167702A1 (en) * 2006-12-04 2008-07-10 Terrance Ransbury Intravascular implantable device having superior anchoring arrangement
CN103118740A (zh) * 2010-09-30 2013-05-22 美敦力公司 植入性医疗设备的共形天线和具有此种天线的植入性医疗设备以及制造此种天线的方法

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Publication number Publication date
EP3020080A1 (en) 2016-05-18
WO2015004673A4 (en) 2015-03-12
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EP3020080A4 (en) 2017-06-21
US20160166837A1 (en) 2016-06-16
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