CN110167633A - 基于硅或芯片的馈通 - Google Patents

Abstract

本文尤其讨论了制造和操作可植入式医疗设备的系统和方法。可植入式医疗设备可包括限定了内腔的外壳部。可植入式医疗设备可包括内腔中的电路。可植入式医疗设备可包括不在内腔中的第一电子元件。可植入式医疗设备可包括耦合到外壳的基底，基底包括延伸穿过基底的第一通孔，第一通孔将第一电子元件电耦合到电路。

Description

基于硅或芯片的馈通

优先权要求

本申请基于35U.S.C.§119(e)要求2017年1月5日提交的美国临时专利申请序列号62/442,786的优先权权益，其全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本文一般地涉及医疗设备，并且更具体地但非限制性地涉及将电信号传输到医疗设备外部的系统、设备和方法。

背景技术

诸如心律管理(CRM)设备的可植入式医疗设备可用于监视、检测或治疗各种心脏病，这些心脏病可导致心脏降低将血液充分地输送到身体的能力。在某些情况下，心脏病可能导致快速、不规则或无效的心脏收缩。为了减轻这些病症中的一种或多种，可以将各种医疗设备植入患者体内以监视心脏活动或提供电刺激以优化或控制心脏的收缩。

例如，可以将例如起搏器或除颤器的心律管理(CRM)设备植入患者体内。一些CRM设备可以连接到一个或多个引线，以将一个或多个电极或其他传感器定位在心脏中或心脏周围的不同位置处，例如在一个或多个心房或心室中或其上。

发明内容

本文尤其讨论了提供用于可植入式医疗设备的馈通的系统和方法。

主题(例如，系统)的示例(例如，“示例1”)可包括：外壳部，限定了内腔；电路，在内腔中；第一电子元件，不在内腔中；基底，耦合到外壳，该基底包括延伸穿过基底的第一通孔，第一通孔将第一电子元件电耦合到电路。

在示例2中，示例1的主题可以可选地配置成使得外壳包括限定了开口的部分，并且基底靠近开口气密地耦合到外壳。

在示例3中，示例1-2中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得可植入式医疗设备包括微机电系统(“MEMS”)，该微机电系统包括第一电子元件。

在示例4中，示例1-3中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得微机电系统包括压力传感器。

在示例5中，示例1-4中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得第一电子元件集成在基底上。

在示例6中，示例1-5中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得外壳部中的开口具有第一组圆角，并且基底包括与第一组圆角匹配的第二组圆角，以便于将可植入式医疗设备馈通气密地密封至外壳。

在示例7中，示例1-6中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为包括多个电极，该电极包括第一电子元件。

在示例8中，示例1-7中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为包括被配置为激活多个电极的所选子集的电路。

在示例9中，示例1-8中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得第一电子元件是尖峰电极，并且尖峰电极具有一个或多个隔离的子电极。

在示例10中，示例1-9中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得基底由称为半导体的材料类制成。

在实施例11中，实施例1-10中的任何一个或多个的主题可任选地配置成使得。

在示例12中，示例1-11中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为包括多个电子元件，该多个电子元件包括第一电子元件并且还包括传感器阵列。

在示例13中，示例1-12中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为包括多个电子元件，该多个电子元件包括第一电子元件并且还包括多个刺激电极。

在示例14中，示例1-13中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为包括多个电子元件，该多个电子元件包括第一电子元件，其中可植入式医疗设备包括控制电路，该控制电路被配置为选择性地激活多个电子元件的子集，该子集形成可选择的传感器阵列或可选择的刺激阵列。

主题(例如，设备)的示例(例如，“示例15”)可以包括：基底，具有第一基底表面、第二基底表面，以及从第一基底表面延伸到第二基底表面的一个或多个基底开口，第一基底表面配置为与生物流体并置(juxtaposition against)；一个或多个电隔离通孔，其中：通孔包括穿过一个或多个基底开口的导体，导体能够传输电能，并且通孔气密地耦合到基底，其中生物流体不能从第一基底表面穿过一个或多个基底开口到第二基底表面；一个或多个电子元件，耦合到导体和第一基底表面；以及一个或多个互连件，耦合到导体和第二基底表面，其中一个或多个互连件与一个或多个电子元件电通信。

在实施例16中，实施例1至15的主题可选地配置为包括一个或多个井或沟槽，以增加与生物流体接触的第一基底表面的表面积。

主题(例如，系统)的示例(例如，“示例17”)可以包括：限定了内腔的外壳部，该外壳具有限定了开口的部分；内腔中的电路；第一电子元件，不在内腔中；基底，靠近开口气密地耦合到外壳，基底包括延伸穿过基底的第一通孔，第一通孔将第一电子元件电耦合到电路。

在示例18中，示例17的主题可以可选地配置为使得可植入式医疗设备包括微机电系统(“MEMS”)，微机电系统包括第一电子元件。

在示例19中，示例17-18中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得微机电系统包括压力传感器。

在示例20中，示例17-19中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得第一电子元件集成在基底上。

在示例21中，示例17-20中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得基底的第一表面在外壳内部并且基底的第二表面面向外壳的外部，通孔提供从第一表面延伸到第二表面的电馈通，并且第一表面或第二表面抵靠外壳气密地密封。

在示例22中，示例17-21中的任何一个或多个的主题可以可选地配置成使得基底的第一表面抵靠外壳的外表面气密地密封。

在示例23中，示例17-22中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得外壳部中的开口具有第一组圆角，并且基底包括与第一组圆角相匹配的第二组圆角，以便于将可植入式医疗设备馈通气密地密封至外壳。

在示例24中，示例17-23中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为包括多个电极，该多个电极包括第一电子元件。

在示例25中，示例17-24中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为包括电路，该电路被配置为激活多个电极的所选子集。

在示例26中，示例17-25中的任何一个或多个的主题可以可选地配置成使得第一电子元件是尖峰电极并且尖峰电极具有一个或多个隔离的子电极。

在示例27中，示例17-26中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得基底由称为半导体的材料类制成。

主题(例如，系统)的示例(例如，“示例28”)可以包括：外壳，限定了内腔；一个或多个电路，在内腔中；多个电子元件，不在内腔中；基底，被配置为与外壳气密地耦合，该基底包括延伸穿过该基底的多个通孔，该多个电子元件中的每一个通过该一个或多个通孔中的至少一个电耦合到该一个或多个电路中的至少一个。

在示例29中，主题示例28可以可选地配置为使得多个电子元件包括传感器阵列。

在示例30中，示例28-29中的任何一个或多个的主题可以可选地配置为使得多个电子元件包括多个刺激电极。

在示例31中，示例28-30中的任何一个或多个的主题可以可选地被配置为使得可植入式医疗设备包括控制电路，该控制电路被配置为选择性地激活多个电子元件的子集，该子集形成可选择的传感器阵列或可选择的刺激阵列。

在示例32中，示例28-31中的任何一个或多个的主题可以可选地配置成使得其中多个电子元件形成尖峰电极并且尖峰电极被配置为穿透身体组织。

主题(例如，设备)的示例(例如，“示例33”)可以包括：基底，具有第一基底表面、第二基底表面和从第一基底表面延伸到第二基底表面的一个或多个基底开口，第一基底表面配置为与生物流体并置；一个或多个电隔离通孔，其中：通孔包括穿过基底开口的导体，导体能够传输电能，并且通孔气密地耦合到基底，其中生物流体不能从第一基底表面穿过开口到第二基底表面；一个或多个电子元件，电耦合到导体和第一基底表面；以及一个或多个互连件，耦合到导体和第二基底表面，其中一个或多个互连件与一个或多个电子元件电通信。

在示例34中，示例1-28的主题可以可选地配置成使得一个或多个井或沟槽以增加与生物流体接触的第一基底表面的表面积。

在示例35中，示例33-34中的任何一个或多个的主题可以可选地配置成使得基底包括被配置为穿透身体组织的细长部分，并且还包括包括通孔的基部。

在示例36中，示例33-35中的任何一个或多个的主题可以可选地配置成使得可植入式医疗设备馈通被配置为抵靠医疗设备外壳气密地密封。

主题(例如，系统或设备)的示例(例如，“示例37”)可以可选地组合任何一个或多个示例1-36的任何部分的组合或任何部分以包括：“用于”执行示例1-36的任何一个或多个的功能或方法的任何部分的“装置”，或包括当由机器执行时使得机器执行示例1-36的功能或方法的任何一个或多个的任何部分的指令的“机器可读介质”(例如，海量、非暂态等)。

本发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。其并非旨在提供对本公开的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。在阅读和理解以下详细描述并查看形成其一部分的附图时，本公开的其他方面对于本领域技术人员将是显而易见的，每个方面都不应被视为具有限制意义。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似元件。具有不同字母后缀的类似数字可以表示相似元件的不同的实例。附图通常以示例方式而非限制性方式示出了在本文中讨论的各种实施例。

图1示出了包括可植入式医疗设备的示例性系统。

图2示出了包括可植入式医疗设备的另一示例性系统。

图3示出了包括用于可植入式医疗设备的馈通的示例性系统。

图4示出了包括用于可植入式医疗设备的馈通的另一示例性系统。

图5示出了包括具有表面特征的馈通的示例性系统，该表面特征增加了馈通的表面积。

图6A示出了包括尖峰电极(a spike electrode)的示例性系统。

图6B示出了图6A的示例性系统的详细视图。

图7示出了示例性机器的框图，馈通可以被集成到该机器中并且借此可以执行这里所讨论的任何一种或多种技术。

图8示出了位于患者体内的可植入式医疗设备的示例性系统。

图9示出了包括用于可植入式医疗设备的馈通的示例性系统。

具体实施方式

临床上，人可能需要将医疗设备(例如，可植入式医疗设备)植入其体内以解决医学病症。例如，可以植入起搏器以向心脏提供起搏刺激。可植入式心脏再同步治疗(CRT)设备可以将起搏脉冲递送到两个或更多个腔室(例如，左心室和右心室)以使心脏腔室同步。可植入式除颤器可以被植入以监视心律失常，并且当检测到某些病症时，提供除颤治疗。在另一个示例中，神经刺激器可以向人的神经系统的一个或多个区域(例如迷走神经或脊髓)或大脑提供刺激。可植入式医疗设备的大小和功能范围广泛，并且可以用于身体的许多其他部分。可植入式医疗设备通常包括气密密封的外壳和诸如电路、电池、电容器或驻留在外壳内的其他电子器件的元件。

从基底(substrate)形成的馈通可以耦合到可植入式设备外壳并且电耦合到外壳中的电路，以允许位于可植入式医疗设备的外壳内部的电路通信至可植入式医疗设备的外壳外部的电子元件(例如，起搏或除颤导线、刺激导线或电极、传感器等)之间的电通信。

本发明人尤其已经认识到，可以从基底制造可植入式医疗设备的馈通。例如，基于基底的馈通可以使用芯片制造技术由硅和电介质形成。这种基于基底的馈通可以形成一个或多个电通信路径，其允许与外部电子元件建立一个或多个电隔离电路。外部电子元件可以例如是主动的(例如，提供刺激)或被动的(例如，感测生理信号)。在示例中，基于基底的馈通可以通过例如接合或机械地耦合(或两者)基底以覆盖外壳中的孔而与可植入式医疗设备的外壳气密密封(例如，耦合或以其他方式连接)，来防止体液或其他异物进入可植入式医疗设备的外壳。在一些示例中，当被气密密封至外壳时，馈通可以被认为是外壳的一部分，在这种意义上，馈通可以封闭并密封外壳内的元件。

可植入式医疗设备可由例如硅的适当的基底制造。由适当的基底制成的馈通可以提供一个或多个电隔离的电通信路径，以用于建立与一个或多个电子元件的电连接。在一些示例中，基底可以形成有穿过基底的一个或多个通孔以用作馈通导体。通孔(例如，反向馈通导体)可以将位于可植入式医疗设备的外壳内的电路与位于可植入式医疗设备的外壳外的电子元件连接。

用于馈通的适当的基底(例如，硅)的使用可允许在基底上制造额外的电路以增加馈通的功能，例如通过使用集成电路技术来在馈通上制造有源电路或传感器。使用硅作为用于馈通的基底可以允许非常小的电极几何形状或非常高的电极数(例如，增加的密度或每单位面积的电极数)。基底可以由称为半导体的材料类(例如，硅、砷化镓、锗、碳化硅等)制成。

图1示出了包括可植入式医疗设备110的示例性系统100。系统100可包括可植入式医疗设备110、外壳120、外壳120中的内腔(未示出)、开口140、电路150、馈通160或馈通161或两者、基底170或基底171或两者，以及第一电子元件180。可植入式医疗设备110可具有外壳120。外壳120可由生物相容性材料(例如，塑料或金属)制成。生物相容性材料可以是钛或钛合金。外壳120可以被植入皮下或植入体外。外壳120可以配置成具有(例如，限定)内腔(未示出)。外壳120可以具有限定开口140的部分。开口140可以是外壳120中的孔。可植入式医疗设备110可以包括一个以上的开口140。开口140可以位于除了图1中所示的位置中。

内腔(未示出)可以包含(例如，容纳、保护或隔离)电路150。电路150可以被配置为执行各种功能，例如感测生理信号、处理那些生理信号(例如，确定正在经历纤维性颤动的心脏或心率)、确定是否需要响应于所感测的生理信号施加指定的治疗、响应于所感测的生理信号施加指定的治疗等。一个以上的电路150可以位于内腔(未示出)内，并且可以被称为电路150。电路150可以包括电池(未示出)。电路150可以包括遥测模块(未示出)，这有助于将信息有线或无线地传送到不位于内腔内的外部电路。该信息可以包括代表上述各种功能的数据(例如，感测的生理信号)。

在示例中，馈通160可以包括基底170。基底170可以耦合到外壳120。基底170可以靠近开口140耦合到外壳120。基底170可以气密地耦合到外壳120。基底170和外壳120的气密耦合可以包括在基底170和外壳120之间制造密封件，使得体液(未示出)或其他异物不能从可植入式医疗设备110的外部(例如，胸腔中的流体)进入到可植入式医疗设备110的内部(例如，内腔)。异物流入可植入式医疗设备110的内部可损坏或破坏可植入式医疗设备110的例如电路150的内部元件。

在另一示例中，可植入式医疗设备110的上部190可以被配置为医疗设备头部191，其可以被配置为例如接收医疗设备引线。头部191可以例如由聚合物形成，该聚合物例如可以二次成型(overmolded)在电子元件上。在这种情况下，馈通161可以将外壳120内部的电路150与头部191中的电子元件(未示出)连接。馈通161可以包括基底171和穿过基底171的电通孔(例如，如图3所示)，该电通孔提供头部191与电路150中的元件之间的电连接。基底171可以气密地接合到外壳120。基底171可以可选地二次成型到头部191中。

如本文将进一步讨论的，馈通160可以被配置为允许在包含在内腔内的电路150与位于可植入式医疗设备110的内腔外部的一个或多个电子元件(例如，第一电子元件180)之间建立一个或多个电隔离的电连接(例如，通信路径)。第一电子元件180可以是导线、引线、传感器、有源电路、无源元件、除颤器、起搏刺激器、其他类型的刺激器、电极、尖峰电极等。如果使用了多于一个电子元件(例如，第一电子元件180)，则可以将电子元件视为多个电子元件。多个电子元件(未示出)可位于内腔的外部。

图2示出了包括可植入式医疗设备210的另一示例性系统200。可植入式医疗设备210可包括外壳220、内腔230、开口240、电路250、馈通260、电子元件280，以及一个或多个固定构件295。一个或多个固定构件295可以例如包括尖齿、支柱或钩，或诸如支架的可扩张结构。馈通260可包括基底270和延伸穿过基底的一个或多个导体290(例如电通孔)。附加导体291可以将导体290连接到电路250。在另一个示例中，电路250可以直接连接到导体290。外壳220可以由诸如钛的生物相容性材料制成。外壳220可以构造成具有内腔230。内腔230可以包含电路250。外壳220可以具有限定了开口240的部分。外壳220可以具有端部245。外壳220中的开口240可以位于外壳240的端部245处。例如，开口240可以是外壳220中的孔，其尺寸和形状被设计成适于将电路板(例如，基底270)接合到外壳的外表面上，如图2所示。在另一个示例中，基底270可以放置在外壳220内开口240的上方，并且接合到外壳220的内表面、接合到限定了开口240的部分或其两者。开口240可以提供对内腔230的访问，例如用于制造和装配可植入式医疗设备210。电路250可以与电路150类似地制造、起到类似于电路150的作用和/或包括电路150(如图1所示)。一个或多个电路(例如，电路250)可以位于内腔230中。

馈通260可以与馈通160或馈通190类似地制造、起到类似于馈通160或馈通190的作用和/或包括馈通160或馈通190(如图1所示)。馈通260可以耦合到一个或多个导体291。一个或多个导体291可以与馈通260的一个或多个通孔(例如，多个通孔)电耦合。一个或多个导体291可以在电路250与馈通260(或馈通260的一个或多个通孔)之间建立一个或多个电隔离的电通信路径(例如，连接)。馈通260可以耦合到电子元件280，电子元件280例如可以是或包括刺激电极或感测电极或两者。馈通260可以耦合到一个或多个电子元件(未示出)，如先前参考图1的馈通160所述。

一个或多个固定构件295可以耦合到外壳220。在一些示例中，一个或多个固定构件295可以耦合到馈通260。一个或多个固定构件295可以构造成穿透(例如，刺穿)身体组织和/或保持(例如，固定构件)在身体组织上、(抓握、扣紧等)身体组织。在一些示例中，一个或多个固定构件295可以与馈通260电通信。一个或多个固定构件295的电通信可以在电路250与一个或多个固定构件295之间建立电通信路径。馈通260可在电路250与一个或多个固定构件295中的每一个之间以及电子元件280(或附加电子元件)之间提供电隔离的电连接。一个或多个固定构件295可以配置为用作电极，例如感测生理信号或提供特定治疗。一个或多个固定构件295可以包括在不在内腔230中的多个电子元件(未示出)中。一个或多个固定构件295可以包括在传感器阵列(未示出)中。一个或多个固定构件295可以包括在多个刺激电极(未示出)中。可植入式医疗设备210可以包括控制电路(例如，电路250)，其可以被配置为选择性地激活多个电子元件(例如，一个或多个固定构件295和电子元件280)的子集。多个电子元件的子集可以形成可选择的传感器阵列或可选择的刺激阵列。

图3示出了包括用于可植入式医疗设备310的馈通360的示例性系统。馈通360可包括基底370。基底370可包括第一基底表面371和第二基底表面372。第一基底表面371可以面向外壳(例如，图2的外壳220)的内部。第一基底表面371可位于外壳(未示出)的内部。第二基底表面372可以面向外壳(未示出)的外部。第一基底表面371或第二基底表面372可以抵靠外壳(例如，图2的外壳220)气密地密封。第一基底表面371或第二基底表面372可以抵靠外壳的外表面(例如，图2的外壳220)气密地密封。基底370可以包括一个或多个基底开口375。一个或多个基底开口375可以从第一基底表面371延伸到第二基底表面372。基底370可以被配置为与生物流体并置(例如基底370由生物相容性材料制成)。基底370可以是不可渗透生物流体(未示出)的。

馈通360可包括第一通孔361。第一通孔361可包括穿过一个或多个基底开口375的导体365。导体365能够传输电能。导体365可以将第一基底表面371与第二基底表面372电耦合。通孔(例如，第一通孔361)可以从第一基底表面371延伸到第二基底表面372。馈通360可以包括多个(例如，包括多于一个)通孔，其中多个通孔中的每个通孔都与多个通孔中的其他通孔电隔离。第一通孔361可以将第一电子元件(例如，图2中的电子元件280)与电路(例如，图2中的电路250)电耦合(例如，建立电通信路径或建立电连接)。通孔(例如，第一通孔361)可以气密地耦合到基底370，使得生物流体不能从第一基底表面371穿过一个或多个基底开口375到第二基底表面372。

馈通360可包括电极390。馈通可包括一个或多个电极。电极390可以与第一通孔361物理地和电气地耦合。电极390可以位于第一基底表面371和/或第二基底表面372上。电极390可以被配置为用作其他导体(例如，图2的导体291)的附接点。电极390可以提供合适的特征以允许电子元件(例如，图1的第一电子元件180或图2的电路250)与通孔(例如，第一通孔361)互连。在示例中，其中馈通360包括多个通孔，电极390可以耦合到多个通孔中的每个通孔，同时保持与其他电极和通孔电隔离。电极390可以耦合到多个通孔中的每个通孔的每个端部。

电极390也可以称为互连件。电极也可以称为电子元件。虽然互连件也可以被认为是电子元件，但不必总是如此。在示例中，馈通360可以包括耦合到导体(例如，导体365)和第二基底表面372的互连件(例如，电极390)。馈通360可以包括耦合到导体365和第一基底表面371的电子元件(例如，如参考图4所讨论的MEMS设备或引线)。互连件可以与电子元件(未示出)电通信，例如借助于将电子元件和互连件两者耦合到导体。在另一个示例中，电极390可以耦合到第一基底表面371，并且电极390可以耦合到第二基底表面371。电极可以通过既电耦合到导体(例如，导体365)又电耦合到第二基底表面372而电通信，该导体电耦合到第一基底表面371。在该示例中，耦合到第一基底表面371的电极是电子元件，而耦合到第二基底表面372的电极是互连件，然而互连件和电子元件都是电极(例如，相同的特征，但位于基底370的相对侧)。

馈通360可包括一个或多个互连件。馈通360可包括一个或多个电子元件(未示出)。一个或多个互连件中的每一个可以电耦合到一个或多个电子元件的相应电子元件，例如通过使用多个通孔，每个通孔在每个电子元件与互连件之间延伸。互连件可以与电路(例如，图1的电路150)电耦合。

图4示出了包括用于可植入式医疗设备的馈通460的另一示例性系统。馈通460可包括第一基底表面471、一个或多个通孔465、第一电子元件480A、第二电子元件480B，以及一个或多个迹线490。馈通460可包括多个通孔465，其配置为提供从第一基底表面471到第二基底表面(未示出)的电连接。迹线490可以被配置为将在多个通孔465和第一电子元件480A、第二电子元件480B之间的电隔离的电通信路径提供至多个通孔中的另一个通孔或其组合。

第一或第二电子元件480A、480B可包括微机电系统(“MEMS”)。MEMS可包括压力传感器。第一或第二电子元件480A、480B可以集成在基底上。可以使用已知的集成电路技术制造第一或第二电子元件480A、480B。第一或第二电子元件480A、480B可位于可植入式医疗设备(未示出)的内腔(例如，图1的内腔130)内。第一或第二电子元件480A、480B可以位于可植入式医疗设备的内腔(例如，图1的内腔130)的外部。第一或第二电子元件480A、480B可包括或被包括在多个电极(未示出)中。多个电极可以与电路(例如，图2的电路250)电通信，其中电路被配置为激活(例如，激励和接收信号从)多个电极的所选子集。第一或第二电子元件480A、480B可以被包括在多个电子元件中，或者被称为多个电子元件。多个电子元件可包括传感器阵列。多个电子元件可包括多个刺激电极(未示出)。

如将参考图6所讨论的，第一或第二电子元件480A、480B可包括尖峰电极(未示出)。尖峰电极可以被配置为穿透身体组织，例如通过像针、大头针、尖钉等的形状。尖峰电极可具有一个或多个隔离的子电极。子电极可以电隔离。尖峰电极可包括传感器阵列。尖峰电极可包括多个刺激电极。传感器阵列或多个刺激电极可以被认为是多个电子元件的子集。多个电子元件的子集可以与控制电路通信，该控制电路被配置为选择性地激活多个电子元件的子集。

图5示出了包括具有增加了馈通560的表面积的表面特征540的馈通560的示例性系统500。表面特征540可以包括一个或多个沟槽(例如，井、槽等)。添加一个或多个沟槽可以增加馈通560的表面积。可以通过用增加馈通560的表面积的材料来涂覆基底510来制造表面特征540。涂层材料可以是高表面积密度涂层。可以将涂层施加到第一或第二基底表面(例如，图3的第一或第二基底表面371、372)。增加馈通560的表面积可导致更多的馈通560(例如，图3的第一或第二基底表面371、372)与患者的身体或生物流体接触。尽管图5中所示的一个或多个沟槽的形状是矩形形状，但现在可以理解，一个或多个沟槽的形状可以具有其他多边形形状、模拟正弦波，或具有其他不规则形状。

图6A示出了包括尖峰电极610的示例性系统600。系统600可以包括尖峰电极610、一个或多个电隔离通孔660、一个或多个互连件665、基底670、一个或多个电子元件680，以及一个或多个引线690。系统600可包括多个电子元件(未示出)。系统600可包括基底670，基底670包括馈通(如前所述)和尖峰电极610。尖峰电极610可以包括如前面参考图1至5所讨论的馈通的元素、特征和功能。一个或多个通孔660可以被配置并且起到与参照图1至图4描述的通孔类似或相同的作用。尖峰电极610可以被配置为穿透身体组织，例如通过形状像针、大头针、尖峰等。

尖峰电极610可具有一个或多个隔离的子电极(例如，一个或多个电子元件680)。尖峰电极610可以具有多个隔离的子电极。子电极可以彼此电隔离。一个或多个电子元件680可包括传感器阵列。一个或多个电子元件680可包括多个刺激电极。传感器阵列或多个刺激电极可以被认为是多个(或一个或多个)电子元件的子集。多个电子元件的子集可以与控制电路通信，该控制电路被配置为选择性地激活多个电子元件的子集。

引线690可以在一个或多个电子元件680与一个或多个互连件665之间提供电连接。引线690可以在一个或多个电子元件680与一个或多个电隔离通孔660之间提供电连接。引线690可以提供一个或多个电子元件680的单个电子元件与一个或多个电子元件680的另一个电子元件之间的电连接。互连件可以是电极、垫片等，其可以配置作为尖峰电极610与其他电子器件(例如，图1的电路150)的电连接的耦合点。

图6B示出了图6A的示例性系统600的详细视图。系统600可包括基底670、一个或多个电子元件680以及一个或多个引线690。图6B更详细地示出了位于基底670上的电子元件680与引线690的电隔离特性。

图7示出了示例性机器的框图，其中可以集成馈通(例如，图3的馈通360)，并且在其上可以执行这里所讨论的任何一种或多种技术(例如，方法)。本说明书的部分可以应用于例如图1的可植入式医疗设备110的可植入式医疗设备或外部系统的各个部分的计算框架，或作为系统的一部分操作的可植入式设备。在备选实施例中，机器700可以作为独立设备操作或者可以连接(例如，联网)到其他机器。例如，在联网部署中，机器700可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或两者的能力来操作。在一些示例中，机器的部分、诸如耦合到输出控制器728的刺激治疗电极可以是可植入式设备的一部分或耦合到可植入式设备，而诸如触摸屏输入设备、显示设备或物理端口的其他部分可以是外部(非植入的)系统的一部分。

在示例中，机器700可以充当点对点(peer-to-peer)(P2P)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器700可以是或包括专用可植入式或可穿戴设备、个人计算机(PC)、平板计算机、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络设备、网络路由器、交换机或网桥，或任何能够执行指定要由该机器采取的动作的(顺序的或其他的)指令的机器。此外，虽然仅示出了单个机器，但术语“机器”还应被视为包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行这里所讨论的任何一种或多种方法的任何机器集合，例如云计算、软件即服务(SaaS)、其他计算机集群配置。

如这里所述的示例可以包括逻辑、多个元件、或机构，或者可以由逻辑、多个元件、或机构操作。电路组是在包括硬件(例如，简单电路、门、逻辑等)的有形实体中实施的电路的集合。随着时间的推移和底层硬件的变化，电路组的成员可以是灵活的。电路组包括可以在操作时单独或组合地执行指定操作的构件。在示例中，电路组的硬件可以被不可篡改地设计以执行指定操作(例如，硬连线)。在示例中，电路组的硬件可以包括可变连接的物理元件(例如，执行单元、晶体管、简单电路等)，其包括物理地改性的计算机可读介质(例如，磁、电、可移动的固定聚集粒子的位置等)以编码指定操作的指令。在连接物理元件时，硬件组分的底层电特性例如从绝缘体变为导体，或反之。该指令使得嵌入式硬件(例如，执行单元或加载机构)能够经由可变连接在硬件中创建电路组的成员，以在操作时执行指定操作的部分。因此，当设备运行时，计算机可读介质被通信地耦合到电路组成员的其他元件。在示例中，任何物理元件可以用在多于一个的电路组的多于一个的成员中。例如，在运行中，执行单元可以在一个时间点上用于第一电路组的第一电路(例如，电路150)中并且由第一电路组中的第二电路重用，或者在不同时间点上由第二电路组中的第三电路重用。

机器(例如，计算机系统)700可包括硬件处理器702(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核，或它们的任何组合)、主存储器704和静态存储器706，其中的一些或全部可以经由互连链路(例如，总线)708彼此通信。机器700还可以包括显示单元710(例如，光栅显示器、矢量显示器、全息显示器等等)、字母数字输入设备712(例如，键盘)和用户接口(UI)导航设备714(例如，鼠标)。在示例中，显示单元710、输入设备712和UI导航设备714可以是触摸屏显示器。机器700可以另外包括存储设备(例如，驱动单元)716、信号生成设备718(例如，压电蜂鸣器)、诸如MICS或蓝牙无线电的网络接口设备720以及一个或多个传感器721，例如能够检测心脏信号(例如，心脏激活或去极化)、呼吸的电极、配置成检测心音或其他生理信号的声学传感器、全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速计或其他传感器。机器700可以包括输出控制器728，诸如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行或其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接以连通或控制一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)。

存储设备716可以包括机器可读介质722，其上存储有一个或多个数据结构或指令724的集合(例如，软件)，其体现了这里所描述的任何一个或多个技术或功能或由这里所描述的任何一个或多个技术或功能使用。指令724还可以在机器700执行其指令期间完全或至少部分地驻留在主存储器704、静态存储器706或硬件处理器702内。在示例中，硬件处理器702、主存储器704、静态存储器706或存储设备716中的一个或任何组合可以构成机器可读介质。

虽然将机器可读介质722示出为单个介质，但术语“机器可读介质”可包括单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)，其被配置为存储一个或多个指令724。

术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或携带用于由机器700执行并且使机器700执行本公开的任何一种或多种技术的指令的任何介质，或者能够存储、编码或携带由这些指令使用或与这些指令相关联的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质的示例可包括固态存储器，以及光学和磁性介质。在示例中，海量机器可读介质包括机器可读介质，其具有多个具有不变(例如，静止)质量的粒子。因此，海量机器可读介质不是暂态传播信号。海量机器可读介质的具体示例可以包括：非易失性存储器，诸如半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存设备；磁盘，如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和CD-ROM、DVD-ROM磁盘。

还可以使用传输介质经由网络接口设备720利用多种传输协议(例如，帧中继、网际协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任何一种在通信网络726上发送或接收指令724。通信网络的示例可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、简易老式电话(POTS)网络和无线数据网络(例如，称为的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准系列，称为的IEEE 802.16标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列、点对点(P2P)网络等。在示例中，网络接口设备720可以包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或一个或多个天线以连接到通信网络726。在示例中，网络接口设备720可以包括多个天线以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一个来进行无线通信。术语“传输介质”应被视为包括能够存储、编码或携带由机器700执行的指令的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他促进这种软件的通信的无形介质。

图8示出了位于患者820内的可植入式医疗设备810的示例性系统800。系统800可包括：可植入式医疗设备810以及可以被放置在例如在心脏850上或心脏850中的所需位置处的一个或多个电子元件880A、880B、880C(例如起搏或除颤引线)。如前所述，可植入式医疗设备810可以位于患者820内。在示例中，可植入式医疗设备810可以是起搏器，其可以植入患者820中并向心脏850提供刺激(例如，起搏或除颤)。在另一个示例中，可植入式医疗设备810可以是神经刺激器，其可以向患者820的神经或一个或多个脑区域提供刺激。可植入式医疗设备的大小和功能范围广泛，并且可以用于身体的许多其他部分。

图9示出了包括用于可植入式医疗设备910的馈通960的示例性系统900。系统900可包括可植入式医疗设备910、外壳920、内腔930、开口940、第一组圆角945、馈通960、第二组圆角965和基底970。外壳920中的开口940可包括第一组圆角945。基底970可包括第二组圆角965。第一组圆角945可以匹配第二组圆角965，以便于将馈通960气密地密封至可植入式医疗设备910的外壳920。

在以上附图中示出了各种实施例。可以组合来自这些实施例的一个或多个中的一个或多个特征以形成其他实施例。

这里描述的方法的示例至少部分地是可以由机器或计算机实施的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备或系统以执行如以上示例中描述的方法。这些方法的实施可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这些代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，代码可以在执行期间或在其他时间有形地存储在一个或多个易失性或非易失性计算机可读介质上。

以上详细描述旨在是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围应该参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种可植入式医疗设备，包括：

外壳部，限定了所述内腔；

电路，在所述内腔中；

第一电子元件，不在所述内腔中；

基底，耦合到外壳，所述基底包括延伸穿过所述基底的第一通孔，所述第一通孔将所述第一电子元件电耦合到所述电路。

2.根据权利要求2所述的可植入式医疗设备，其中所述外壳包括限定了开口的部分，并且所述基底靠近所述开口气密地耦合到所述外壳。

3.根据权利要求1或2中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，其中所述可植入式医疗设备包括微机电系统(“MEMS”)，所述微机电系统包括所述第一电子元件。

4.根据权利要求3所述的可植入式医疗设备，其中所述微机电系统包括压力传感器。

5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，其中所述第一电子元件集成在所述基底上。

6.根据权利要求2至5中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，其中：

在所述外壳部中的所述开口具有第一组圆角，并且所述基底包括与所述第一组圆角相匹配的第二组圆角，以便于将可植入式医疗设备馈通气密地密封至外壳。

7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，还包括多个电极，所述多个电极包括所述第一电子元件。

8.根据权利要求7所述的可植入式医疗设备，进一步包括被配置为激活所述多个电极的所选子集的电路。

9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，其中，所述第一电子元件是尖峰电极，并且所述尖峰电极具有一个或多个隔离的子电极。

10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，其中所述基底由称为半导体的种类的材料制成。

11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，还包括多个电子元件，所述多个电子元件包括所述第一电子元件并且还包括传感器阵列。

12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，还包括多个电子元件，所述多个电子元件包括所述第一电子元件并且还包括多个刺激电极。

13.根据权利要求1至12中任一项或多项所述的可植入式医疗设备，还包括多个电子元件，所述多个电子元件包括所述第一电子元件，其中所述可植入式医疗设备包括控制电路，所述控制电路被配置为选择性地激活所述多个电子元件的子集，所述子集形成可选择的传感器阵列或可选择的刺激阵列。

14.一种可植入式医疗设备馈通，包括：

基底，具有第一基底表面、第二基底表面，以及从所述第一基底表面延伸到所述第二基底表面的一个或多个基底开口，所述第一基底表面配置为与生物流体并置；

一个或多个电隔离通孔，其中：

所述通孔包括穿过所述一个或多个基底开口的导体，所述导体能够传输电能，以及

所述通孔气密地耦合到所述基底，其中所述生物流体不能从所述第一基底表面穿过所述一个或多个基底开口到所述第二基底表面；一个或多个电子元件，耦合到所述导体和所述第一基底表面；以及

一个或多个互连件，耦合到所述导体和所述第二基底表面，其中所述一个或多个互连件与所述一个或多个电子元件电通信。

15.根据权利要求14的可植入式医疗设备馈通，还包括一个或多个井或沟槽，以增加与所述生物流体接触的所述第一基底表面的表面积。