CN110461413B - 气密密封封装 - Google Patents

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Abstract

公开了气密密封封装以及形成这种封装的方法的各种实施例。封装可包括具有内表面和外表面的壳体以及气密地密封至壳体的非传导基板。封装还可包括光源以及检测器，该光源设置在基板的第一主表面上并且被适配以用于发射光穿过基板的第一主表面和第二主表面，该检测器设置在基板的第一主表面上并且被适配以用于检测由光源发射的光。

Description

气密密封封装
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年4月3日提交的美国申请序列号15/477,835的权益。
背景技术
各种系统需要设置在密封外壳或壳体内的电气设备与外壳外部的设备或系统之间的电耦合。通常，这种电耦合需要承受各种环境因素，使得从外壳的外表面到外壳内部的一条或多条传导通路保持稳定。例如，包括电子电路系统和一个或多个电源的植入式医疗设备(IMD)需要外壳或壳体来将这些元件容纳并且密封在患者身体内，该植入式医疗设备例如为心脏起搏器、除颤器、神经刺激器以及药物泵。这些IMD中的许多包括一个或多个电馈通组件，以用于在包括在壳体内的元件和壳体外部的IMD的组件之间提供电连接，例如，一个或多个传感器、电极以及安装在壳体的外表面上的引线或被容纳在连接器头部内的电气触头，该连接器头部被安装在壳体上以用于为一个或多个引线提供耦合，该一个或多个引线通常携载一个或多个电极和/或一个或多个其他类型的生理传感器。结合在引线体内的生理传感器(例如压力传感器)也可能需要用于容纳传感器的电子电路系统的气密密封壳体、以及用于提供一条或多条导线与所容纳的电路系统之间的电连接的电馈通组件，该一条或多条导线在植入式引线体内延伸。
用于监测生理状况和/或递送治疗的IMD可包括一个或多个生理传感器。此类传感器能够提供与患者状态的一个或多个生理状况有关的一个或多个信号。此类IMD的示例包括心脏监测器、起搏器、植入式心脏复律除颤器(ICD)、肌肉刺激器、神经刺激器、药物递送设备、胰岛素泵、血糖监测器等。
光学传感器可在IMD中被采用作为生理传感器，该生理传感器被配置成检测由于体液或组织中的生理状况的变化而导致的通过例如体液或组织测量体积的光调制的变化。此类光学传感器可被用于例如检测血液中代谢物水平(诸如，氧饱和水平或血糖水平)的变化，或组织灌注的变化。典型的光学传感器可包括一个或多个光源以及被适配(adapt)以用于检测由光源发射的并且由例如体液或组织测量体积调制的光的一个或多个检测器。
监测此类生理状况提供了有用的诊断测量并且可在管理用于治疗医疗状况的治疗中使用。例如，血氧饱和度或组织灌注的下降可与心脏输出或呼吸功能不足相关联。由此，监测此类状况可允许植入式医疗设备对氧饱和度或组织灌注的下降作出响应，例如，通过将电刺激治疗递送至心脏以用于恢复正常的血液动力功能。
发明内容
一般而言，本公开提供了密封封装以及形成这种封装的方法的各种实施例。密封封装可包括壳体以及密封到壳体上的基板。封装还可包括设置在壳体内的一个或多个光源和检测器。在一个或多个实施例中，光源中的一个或多个以及检测器中的一个或多个可被设置在基板的面向壳体内部的第一主表面上。密封封装可被植入到患者体内任意合适的位置中并且被利用以用于检测患者的生理状况。例如，可通过分析由光源发射的并且通过从患者的组织散射来调制的光的至少一部分来检测生理状况。
在一方面，本公开提供了一种气密密封封装，该气密密封封装包括具有内表面和外表面的壳体、以及通过激光接合被气密地密封至壳体的非传导基板，其中，该基板包括第一主表面和第二主表面。封装进一步包括光源和检测器，该光源设置在基板的第一主表面上并且被适配以用于发射光穿过基板的第一主表面和第二主表面，该检测器设置在基板的第一主表面上并且被适配以用于检测由光源发射的光。
在另一方面，本公开提供了形成气密密封封装的方法，该方法包括将光源设置在透明基板的第一主表面上，将检测器设置在透明基板的第一主表面上以及将透明基板气密地密封至壳体。将透明基板气密地密封到所述壳体包括将该基板的第一主表面激光接合到该壳体。
在另一方面，本公开提供了形成气密密封的封装的方法。该方法包括在晶片(wafer)的主表面上形成凹槽，将电源设置在晶片的凹槽内，以及将光源设置在透明基板的第一主表面上。该方法进一步包括将检测器设置在透明基板的第一主表面上，将基板的第一主表面气密地密封至晶片，以及移除晶片和基板的一部分以形成气密密封封装。
在另一方面，本公开提供了检测患者的生理状况的方法。该方法包括将气密密封封装设置在患者的体内。该气密密封封装包括具有内表面和外表面的壳体、以及通过激光接合被气密地密封至壳体的非传导基板，其中，该基板包括第一主表面和第二主表面。该封装进一步包括设置在基板的第一主表面上的光源以及设置在基板的第一主表面上的检测器。该方法进一步包括：引导来自光源的光使得其入射在患者的组织和动脉中的一者或两者上，利用检测器检测由患者的组织和动脉中的一者或两者散射的、所发射的光的一部分，以及基于所检测的光的特性确定患者的生理状况。
本文中所提供的所有标题都是为了方便读者，而不应该用于限制标题之后的任何文本的含义，除非另有规定。
术语“包括”及其变形在这些术语出现在说明书和权利要求书中时不具有限制意义。这种术语将被理解为暗示包含所述步骤或元件或一组步骤或元件，但不排除任何其它步骤或元件或一组步骤或元件。
在本申请中，诸如“一(a/an)”和“该(the)”之类的术语并不旨在仅指单个实体，而是包括可以用于说明的具体示例的一般种类。术语“一(a/an)”和“该(the)与术语“至少一个”可互换地使用。”短语“……中的至少一个”和“包括……中的至少一个”之后的列表是指的列表中的项目以及列表中两个或更多个项目的任意组合中的任一者。
短语“……中的至少一个”和“包括……中的至少一个”之后的列表是指的列表中的项目以及列表中两个或更多个项目的任意组合中的任一者。
如本文中所使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的通常含义来使用，除非该内容另外明确地指出。
术语“和/或”是指所列的元素中的一个或全部或所列的元素中的任何两个或更多个的组合。
如本文中关于测量的量所使用的，术语“约”是指如由做出测量并运用与测量的目标以及所使用的测量设备的精度相称的关心的等级的本领域技术人员将预期的测量的量的变化。本文中，“多达”一数字(例如，多达50个)包括该数字(例如，50)。
同样在本文中，通过端点对数值范围的记载包括归纳在该范围内的所有数字以及端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
本公开的这些和其它方面将从下面的详细描述中变得显而易见。然而，无论如何，上述发明内容不应被解释为对所要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求所限定，其可在审查期间进行修改。
附图说明
贯穿说明书地参照附图，其中类似参考标记指定类似元件，并且在附图中：
图1是密封封装的一个实施例的示意性透视图。
图2是图1的密封封装的示意性分解图。
图3是图1的密封封装的基板的第一主表面的示意性平面视图。
图4是图1的密封封装的基板的第二主表面的示意性平面视图。
图5是图1的密封封装的基板的示意性横截面图。
图6是密封封装的另一实施例的基板的第一主表面的示意性透视图。
图7是被设置成在患者体内并且与患者的组织相邻的密封封装的另一实施例的示意性横截面图。
图8是被设置成在患者体内并且与患者的动脉相邻的密封封装的另一实施例的示意性横截面图。
图9是密封封装的另一个实施例的示意性图。
图10是针对检测方法的一个实施例的电流相对于时间的图。
图11是针对检测方法的另一实施例的电流相对于时间的图。
图12是形成密封封装的方法的一个实施例的流程图。
图13是形成密封封装的另一实施例的流程图。
图14是利用设置在患者体内的密封封装来检测生理状况的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
一般而言，本公开提供了密封封装以及形成这种封装的方法的各种实施例。密封封装可包括壳体以及密封到壳体上的基板。封装还可包括设置在壳体内的一个或多个光源和检测器。在一个或多个实施例中，光源中的一个或多个以及检测器中的一个或多个可被设置在基板的面向壳体内部的第一主表面上。密封封装可被植入到患者体内任意合适的位置中并且被利用以用于检测患者的生理状况。例如，可通过分析由光源发射的并且通过从患者的组织散射来调制的光的至少一部分来检测生理状况。
本文中所描述的密封封装的各种实施例可被利用以用于利用任何合适的系统进行远程患者诊断、监测以及治疗。例如，本文中所描述的密封封装的一个或多个实施例可包含被设置在密封封装内的植入式医疗设备或系统。在一个或多个实施例中，密封封装可以被电连接到植入式医疗设备。采用引线的几乎任何植入式医疗设备或系统可以与本文中所描述的密封封装的各种实施例结合使用。被包含在本文中所描述的密封封装的各种实施例中的或与本文中所描述的密封封装的各种实施例一起使用的植入式医疗设备的代表性示例包括：听力植入器，例如耳蜗植入器；感测或监测设备；信号发生器(诸如心脏起搏器或除颤器)、神经刺激器(诸如脊髓刺激器、脑或深部脑刺激器、外周神经刺激器、迷走神经刺激器、枕神经刺激器、皮下刺激器等)、胃刺激器、心室辅助设备；等等。
最近，健康护理费用大幅度上升，部分原因是慢性病的发病率增加，诸如心力衰竭、睡眠呼吸暂停以及慢性阻塞性肺病(COPD)及上述病症的相互作用(interaction)。通常以对于症状的循环式响应来管理这些慢性疾病，即，患者的症状变得逐渐显著，寻求临床医生的帮助，然后临床医生诊断并且治疗该状况。然而临床医生问诊的费用较为高昂。此外，随着症状加剧，治疗此类患者的费用也会显著上升。另一方面，为患者提供预防以及充足的警告可以廉价许多。
当前，临床医生收集并且吸收了大量用于诊断和管理患者的信息。可使用实验室工作、门诊生物医学测量以及从患者处的直接观察和信息来收集此类信息。通常，可采用试验治疗，并且可通过观察患者对于治疗的各种响应来确认此类治疗的疗效。
在提供长期植入式检测设备(诸如光学传感器)上的先前尝试被证明是具有挑战性的，因为形成此类检测设备需要较高的成本、较大的大小以及相对较多的组件数量。使用此类长期植入式设置的光学传感器的一个目的是更好地引导现有治疗并且减少临床负担。
本文中所描述的密封封装的一个或多个实施例包括可提供用于提供对患者的一个或多个生理状况的远程测量的低成本机制的一个或多个传感器(例如，光学传感器)。密封封装的示例性实施例可在成为症状之前，提供患者正趋于朝向恶化的状况的较早指示。进一步地，本文中所描述的密封封装的一个或多个实施例与先前解决方案相比，可使得能够以减少的成本和大小进行低功率皮下光学感测。此类封装还可以在受控和可重复的条件下提供对任意期望的生理状况(例如，动脉氧)的远程监测，这对于利用典型的外部设备进行可靠地监测可能是困难并且复杂的。
图1-图5是密封封装10的一个实施例的各种示意图。封装10包括壳体20和基板30。壳体20包括内表面22和外表面24。基板30可以是非传导基板并且包括第一主表面32和第二主表面34。封装10还可包括设置在壳体10内的一个或多个电子设备40。例如，电子设备40可包括光源80(图3)。在一个或多个实施例中，光源80可设置在基板30的第一主表面32上。光源80可被适配以用于发射光穿过基板30的第一主表面32和第二主表面34。电子设备40可进一步包括检测器90(图3)。在一个或多个实施例中，检测器90可设置在基板30的第一主表面32上。检测器90可被适配以用于检测由光源80发射的光。在一个或多个实施例中，光源80和检测器90可一起提供光学传感器。
封装10还包括至少部分地设置在壳体20内的电源50。在一个或多个实施例中，电源50可以被设置在壳体20的空腔26内。电源50可包括如本文进一步所描述的任何合适的一个或多个电源。
基板30可以被密封到壳体20上。在一个或多个实施例中，基板30可以被气密地密封到壳体20上。可使用任何合适的一项或多项技术来将基板30密封至壳体30上。在一个或多个实施例中，基板30可以通过激光接合(bond)气密地密封到壳体20。
壳体20可以包括任何合适的一种或多种材料，例如金属、聚合物、陶瓷、或无机材料。在一个或多个实施例中，该壳体20可包含玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石、和氮化镓中的至少一种。在一个或多个实施例中，壳体20可以包括以下各项中的至少一项：铜、银、钛、铌、锆、钽、不锈钢、铂、以及铱。壳体20可包括与基板30相同的材料或材料的组合。在一个或多个实施例中，壳体20可包括与基板30的一种或多种材料不同的一种或多种材料。此外，在一个或多个实施例中，该壳体20可包含生物相容性材料，使得该封装10可被植入到患者的体内。例如，一个或多个涂层(coating)或层(layer)可被设置在该壳体20的外表面24上以提供生物相容性。在一个或多个实施例中，该壳体20可以是导电的，用以提供用于封装10的如本领域所知的接地电极。
进一步地，壳体20可以采用任何合适的形状或形状组合并且可以具有任何合适的尺寸。在一个或多个实施例中，壳体20采用形成空腔26的形状，所述空腔26可以容纳电源50(包括活性材料和电源电子器件)和一个或多个电子设备40，如本文进一步描述的。
基板30被密封到壳体20上。在一个或多个实施例中，基板30可以是非传导性的的或绝缘的基板，使得电子设备40(包括光源80和检测器90)、可选的外部电极74、76、以及被设置基板上的任何导体或其他设备可以被电隔离(如果期望的话)。基板30可以包括任何合适的一种或多种材料。在一个或多个实施例中，该基板30可包含玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石、和氮化镓中的至少一种。与壳体20一样，基板30可以包括生物相容性材料。例如，基板30可以包括可提供生物相容性的一个或多个涂层或层。
在一个或多个实施例中，基板30可以是透明基板。如本文所使用的，短语“透明基板”是指在使用本文所述的激光接合技术期间可以透射(transmit)入射到其上的给定百分比的光的基板，以优先仅加热基板的外表面(例如，基板30的第一主要表面32或第二主表面34)而不是基板的内部块体，并且由此创建具有比基板的块体强度相对更大的强度的接合。进一步地，透明基板30可透射由光源80发射的具有任意合适的波长或波长的组合的光。基板30可以在期望的波长或波长范围处基本透明。如本文所使用的，短语“基本透明”是指对于选定的波长或波长范围，假定在空气-基板边界处没有反射，基板30透射大于50％的入射到基板上的光。在一个或多个实施例中，基板30可以基本上透射具有至少200nm波长的光。在一个或多个实施例中，基板30可以基本上透射具有大于10,000nm波长的光。在一个或多个实施例中，基板30可以基本上透射具有在200nm到10,000nm范围内波长的光。在一个或多个实施例中，基板30可以基本上透射UV光、可见光、以及IR光中的至少一个。
在一个或多个实施例中，基板30的至少一部分可以是透明的，使得当将封装10设置在患者体内时，设置在第一主表面32上的检测器90可以检测例如来自患者的一个或多个外部信号。在一个或多个实施例中，基板30的所述至少一部分可以足够透明以使得能够透射全部或足够量的入射到基板上的光以供检测器90接收，使得可对所接收到的光进行处理来检测外部信号。在一个或多个实施例中，基板30可以是不透明的，并且可穿过基板形成贯通孔(through-hole)，贯通孔中填充透明气密材料(诸如，玻璃)以用于提供基板的透明部分。
基板30可包括任意合适的尺寸，例如，厚度。进一步地，基板30可以采用任何合适的形状或形状组合。在一个或多个实施例中，基板30可以采用与壳体20的形状互补的形状或形状组合，使得基板可以被密封到壳体并且为密封封装10提供小轮廓形状。进一步地，基板30可以是单一一体基板或连结在一起的多个基板。
多个电子设备40被设置在基板30的第一主表面32上。虽然被描绘为设置在第一主表面32上，但一个或多个电子设备40可以被设置在第二主表面34上，或者一个或多个电子设备可以被设置在第一主表面和第二主表面两者上。在一个或多个实施例中，一个或多个电子设备可以被设置在壳体20内并且不连接到基板30上。电子设备40可包括任意合适的电路或组件，例如，电容器、晶体管、集成电路(包括控制器和多路复用器)、传感器、光源、检测器、加速度计、信号处理器等。
进一步地，可利用任意合适的技术或技术的组合来将一个或多个电子设备40设置在基板30上和/或在壳体20的空腔26内。在一个或多个实施例中，一个或多个电子设备40可以形成在基板30的第一主表面32上。在一个或多个实施例中，一个或多个设备40可以单独形成并且随后附接到第一主表面32上。可以利用任何合适的一项或多项技术来将电子设备40附接到基板30上，例如，可以在电子设备与基板的第一主表面32之间形成接合(bond)。
电子设备40可包括一个或多个光源80。光源80可包括任意合适的光源或光源的组合。例如，光源80可包括能够响应于所施加的电压或电流发射光的任意电路组件(多个)，包括，例如，发光二极管(LED)、激光二极管、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、直接印刷在表面上的有机LED、纳米发射器等。光源80可以是发射一个或多个离散波长的一个或多个组件或跨越大范围波长的宽带发射器的集群。
尽管被描绘为包括单个光源80，但是如本文进一步描述的，设备10可包括任意合适数量的光源。光源80可包括发射表面88。尽管被描绘为具有一个发射表面88，光源80可包括两个或更多个发射表面。
光源80可以是封装的光源。在一个或多个实施例中，光源80可包括倒装芯片类型的封装。在一个或多个实施例中，光源80可以是裸半导体管芯。
光源80可被适配以用于发射任意合适的一个或多个波长的光。在一个或多个实施例中，光源80可发射红外光、近红外光、可见光和UV光中的至少一个。在一个或多个实施例中，光源80可发射具有至少350nm并且不大于850nm的波长的可见光。光源80可发射任意合适带宽的光。在一个或多个实施例中，光源80可以发射窄带光，例如，光源被适配以用于发射具有不大于20nm、15nm、10nm或5nm半峰全宽(FWHM)的发射轮廓(emission profile)的光。在一个或多个实施例中，窄带源可以与对由源发射的所有波长敏感的宽带检测器配对。在一个或多个实施例中，窄带源可以与窄带检测器配对。进一步地，在一个或多个实施例中，窄带源可以与两个或更多个宽带检测器配对。例如，硅检测器可在可见光到近红外光波长范围内(例如，最大约1000nm)敏感，而砷化镓则可以对更长的红外光波长(例如，大于1000nm)敏感。
在一个或多个实施例中，光源80可包括利用磷材料的重发射的宽带发射器或宽带FWHM LED(例如具有跨入720nm波长的大于50nm FWHM的680nm LED)的组合。在此类实施例中，单个LED可提供在680nm和720nm处的发射，与可区分这两个波长的检测器90配对。相似地，第二宽带FWHM光源80可以800nm使用，其还跨越(span)760nm。在此类实施例中，两个宽带FWHM LED可跨越四个波长(例如，680、720、760和800nm)，并且可与可以检测全部四个波长的检测器90配对。在此类实施例中，检测器90可包括用于检测所发射的光的一个或多个窄带通滤波器。
在一个或多个实施例中，光源80可被适配以用于发射具有任意合适的脉冲宽度和周期性的一个或多个脉冲的光。进一步地，在一个或多个实施例中，光源80可以顺序的方式发出脉冲。
光源80可具有任意合适的发射锥角(cone angle)。如本文中所使用的，术语“锥角”指的是相对于发射器的表面的法线的立体角。在一个或多个实施例中，光源80可具有不大于90度、80度、70度、60度、50度、40度、30度、20度、10度或5度的锥角。在一个或多个实施例中，光源80可包括一个或多个光学元件，该一个或多个光学元件可以引导(direct)光穿过基板30，以用于提升光源效率并且防止光泄露到壳体20的内部中而由此导致与设置在壳体内的其他组件产生干扰。
总体上，在本文中所描述的封装中利用的光源80的数量以及对应的发射波长可根据特定应用的要求来被选择并且将取决于所监测的一个或多个生理状况。
光源80可被设置在设备10的壳体20中的任何合适的位置中。在一个或多个实施例中，光源80可被设置成与基板30的第一主表面32相邻。如本文所使用，术语“相邻”意味着元件或组件被设置成与距离设置在壳体20内的电源50的距离相比，更靠近基板30的第一主表面32。在一个或多个实施例中，可使用任意合适的一项或多项技术如图5中所示地将光源80设置在基板30的第一主表面32上。在此类实施例中，光源80的发射表面88可使用任意合适的技术被连接至基本30的第一主表面32。例如，在一个或多个实施例中，可使用光学耦合层(并未示出)将发射表面88设置在基板30的第二主表面32上。可以利用任何适合的耦合层。在一个或多个实施例中，光学耦合层的折射率可被选择成使得由光源80发射的光的大部分从发射表面88被引导并且进入基板30，而不是所发射的光的大部分在发射表面和基板30的第一主表面32之间的边界处被反射。在一个或多个实施例中，光学耦合层可包括光学粘合剂(adhesive)。
可使用任意合适的一项或多项技术来将光源80电连接至设置在基板30的第一主表面32和第二主表面34中的一者或两者上或设置在壳体20内的一个或多个电子设备40。例如，光源80可被电连接至设置在基板30上或基板30内的导体82(图3)。导体82可将光源80电连接至电子设备40的控制器42。任意合适的一项或多项技术可被用于将光源80电连接至导体82，例如，凸块接合(bump bonding)、焊接回流、常规线接合、激光带接合、传导环氧树脂接合等。
封装10还包括检测器90。检测器90包括检测表面94(图3)。检测器90可包括被适配以用于检测由光源80发射的光的任意合适的检测器，例如，一个或多个光电二极管、光敏电阻或光敏电阻器、光电晶体管、光伏电池、电荷耦合设备、雪崩检测器等。在一个或多个实施例中，光源80还可被利用作为检测器。尽管被描绘为包括单个检测器90，但是如本文进一步描述的，封装10可包括任意合适数量的检测器。
检测器90可被适配以用于检测任意期望的一个或多个波长。在一个或多个实施例中，检测器90可检测红外光、近红外光、可见光和UV光中的一个或多个。在一个或多个实施例中，检测器90可检测具有至少350nm并且不大于850nm的波长的可见光。
检测器90可被设置在设备10的壳体20内的或壳体外的任意合适的位置中(例如，在基板30的第二主表面34上)。在一个或多个实施例中，检测器90可被设置成与基板30的第一主表面32相邻。在一个或多个实施例中，可使用任意合适的一项或多项技术如图5中所示地将检测器90设置在基板30的第一主表面32上。在此类实施例中，可使用任意合适的技术将检测表面94连接至基本30的第一主表面32。例如，在一个或多个实施例中，可使用光学耦合层将检测表面94设置在基板30的第一主表面32上。可以利用任何适合的耦合层。在一个或多个实施例中，光学耦合层可包括光学粘合剂。在一个或多个实施例中，检测器90可被电连接至设置在载体上的电极。检测器90还可从光源80被线接合至载体上的第二电极。载体可被设计成使得两个电极在单个平面中，载体可随后被凸块接合至设置在基板30上的一个或多个导体(例如，导体92)。
可使用任意合适的一项或多项技术来将检测器90电连接至设置在基板30的第一主表面32和第二主表面34中的一者或两者上的或设置在壳体20内的其他电子设备40中的一个或多个。例如，检测器90可被电连接至设置在基板30上或基板30内的导体92。在一个或多个实施例中，导体92可将检测器90电连接至电子设备40的控制器42。可利用任意合适的一项或多项技术来将检测器90电连接至导体92。
如本文所提到的，封装10可包括任意合适数量的光源80和检测器90。例如，图6是密封封装100的另一个实施例的示意性平面图。关于图1-图5的密封封装10的设计考虑和可能性中的所有同样适用于图6的封装100。封装100包括壳体(为了清楚起见，并未示出)以及气密地密封至壳体并且包括第一主表面132和第二主表面(并未示出)的基板130。图6的封装100和图1-图5的封装10之间的一个差异在于，封装100所包括的电子设备140包括光源180的阵列。阵列180被设置在基板182上。在一个或多个实施例中，阵列180的一个或多个光源可被设置在基板182上或直接被设置在封装100的基板130的第一主表面132上。
阵列180可以包括任何合适数量的光源。在图6中示出的实施例中，阵列包括六个光源。阵列180的光源中的每一个可具有相同的属性。在一个或多个实施例中，阵列180的一个或多个光源可具有与阵列的一个或多个额外光源的属性不同的一个或多个属性。例如，阵列180的第一光源184可发射具有第一波长的光，并且阵列的第二光源186可发射具有与第一波长相同或不同的第二波长的光。在一个或多个实施例中，阵列180的光源可独立寻址，使得光源中的一个或多个可独立于阵列的一个或多个额外光源而打开或关闭。
封装100和封装10之间的另一差异是封装100包括检测器190的阵列，该检测器190的阵列在所示出的实施例中具有设置在基板192上的第一检测器194和第二检测器196。在一个或多个实施例中，检测器阵列190可包括任意合适数量的检测器。阵列190的检测器可被设置在基板192上或被直接设置在基板130的第二主表面132上。阵列190的检测器中的每一个可以是相同的；替代地，阵列的至少一个检测器可与阵列的另一检测器不同。例如，第一检测器194可被适配以用于检测具有第一波长的光，并且第二检测器196可被适配以用于检测具有与第一波长相同或不同的第二波长的光。在一个或多个实施例中，检测器阵列190的检测器可独立寻址，使得检测器中的一个或多个可独立于阵列的一个或多个额外检测器而打开或关闭。
返回图1-图5，电子设备40可以被电连接到一个或多个额外的电子设备，该一个或多个额外的电子设备被设置在第一主表面32和第二主表面34中的一者或两者上、或者被设置在壳体20内。例如，可以使用任何合适的一项或多项技术来将电子设备40电连接到电源50。在一个或多个实施例中，电子设备40可以包括一个或多个设备触头44(图3)，该一个或多个设备触头44被使用任何合适的一项或多项技术电连接到电子设备中的一个或多个。设备触头44通过导体46被电连接至一个或多个设备40。虽然被展示为包括两个设备触头44，但封装10可以包括任何合适数量的设备触头。设备触头44可以包括提供到其他设备(例如电源50)的电连接的任何合适的触头、焊盘、端子等。触头44可以采用任何合适的形状或形状组合，并且可以被设置在基板30的第一主表面32上或基板30的第一主表面32中的任何合适位置中。任何合适的一项或多项技术可用于形成设备触头44和导体46，诸如化学气相沉积、等离子气相沉积、物理气相沉积等，然后进行光刻、化学蚀刻等。进一步地，设备触头44和导体46可包含任何合适的传导材料或传导材料的组合。在一个或多个实施例中，电子设备40可以被电连接到被设置在基板30之上或附近、或在壳体20内的其他电子电路系统或设备。
可使用任意合适的一项或多项技术来将电子设备40电连接至设备触头44以及导体46、82、92。例如，在一个或多个实施例中，可使用任意合适的技术或技术的组合(例如，焊合、焊接、激光接合、机械连接(例如，直接压力接触)等)来将电子设备40的焊料凸块和/或接触焊盘直接附接至一个或多个触头44。在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的技术或技术组合(例如焊合、焊接、激光接合、机械连接(例如，直接压力接触)等)将一个或多个导体46、82、92电连接到一个或多个设备触头44和电子设备40中的一个或多个的一个或多个焊料凸块和/或触头焊盘。
可以利用任何合适的一项或多项技术将设备触头44和导体46、82、92设置在基板30上，例如，题为“动力学受限纳米级扩散接合结构和方法(KINETICALLY LIMITED NANOSCALE DIFFUSION BOND STRUCTURES AND METHODS)”的美国专利公开号2016/0185081中描述的技术。例如，电磁辐射可以从第二主表面34被引导通过基底30到在设备触头44和基板30之间的并且在导体46、82、92和基板30之间的区域。电磁辐射可以形成将设备触头44和导体46、82、92密封到基板30的、任何合适的模式或形状的接合。该接合可以是激光接合。
封装10还可以包括电源50。任何合适的电源或电源组合都可以与封装10一起使用，所述电源例如为一个或多个电池、电容器、感应耦合能量设备、光伏设备、β伏打设备(betavoltaic device)、α伏打设备(alphavoltaic device)、以及热电设备。
电源50可以被设置在任何合适的位置中。在一个或多个实施例中，电源50被至少部分地设置在壳体20内。如本文所使用的，术语“至少部分地在……内”是指电源50的至少一部分被设置在壳体20内。在一个或多个实施例中，整个电源50可以被设置在壳体20内。电源50可包括其自身的壳体或壳(casing)。在一个或多个实施例中，壳体20提供电源50的外壳的至少一部分。例如，壳体20的内表面22可以提供电源50的壳的部分，并且可以在壳体内设置单独的盖或保护层，使得电源位于保护层与壳体的内表面之间。电源50可以与壳体20成一体。在一个或多个实施例中，电源50是单独制造并且然后设置在壳体20内的单独元件。
电源50包括一个或多个电源触头52、54。虽然被描绘为包括三个触头52、54，但电源50可以包括任何合适数量的触头，该触头可以电连接到一个或多个设备以用于从电源向此类设备提供电能。电源触头52、54可以相对于电源50被设置在任何合适的位置。如图2所示出的，电源触头52、54被设置在电源50的第一端53处。
电源触头52、54可以包括任何合适的触头，例如与关于设备触头44描述的相同的触头。在一个或多个实施例中，电源触头52、54可以包括一个或多个可压缩构件或弹性构件，当基板30被密封到壳体20上时所述可压缩或弹性构件可以咬合一个或多个设备触头，例如设备触头44。每一个电源触头52、54可以是相同的触头或相同类型的触头。在一个或多个实施例中，每一个电源触头52、54可以不同于每一个额外的电源触头。
在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的一项或多项技术将电子设备40电连接到电源50。在一个或多个实施例中，当基板30被密封到壳体20时，电子设备40中的一个或多个可以电连接到电源50上。当基板30被密封到壳体20时，可以利用任何合适的一项或多项技术将电子设备40电连接到电源50。例如，当基板30被密封到壳体20时，一个或多个电源触头52、54可以被电连接到一个或多个设备触头44。可以利用电源触头52、54与设备触头44之间的任何合适的电耦合。在一个或多个实施例中，当基板30被密封到壳体20时，可以在一个或多个设备触头44与一个或多个电源触头52、54之间形成非接合性电连接。如本文所使用的，术语“非接合性电连接”是指在两个或更多个触头、端子、电极等之间形成电连接，该电连接可以通过所述两个或更多个触头之间的用于维持电连接的合适的接触压力来维持，而无需使用接合介质，例如传导粘合剂、焊料等。在一个或多个实施例中，可使用任意合适的技术或技术的组合在一个或多个设备触头44和一个或多个电源触头52、54之间形成接合电连接。
可使用任意合适的一项或多项技术将基板30密封至壳体20，例如机械紧固、粘合、压配、激光接合、磁耦合等。在一个或多个实施例中，基板30的第一主表面32可被密封至凸缘28的边缘表面29。凸缘28可以与壳体20集成。在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的一项或多项技术将凸缘28附接到壳体。
在一个或多个实施例中，基板30可以被气密地密封至壳体20。可以利用任何合适的一项或多项技术将基板30气密地密封至壳体20。例如，在一个或多个实施例中，基板30可以通过接合而被气密地密封到壳体20。可以利用任何合适的一项或多项技术来形成这样的接合，例如在共同拥有和共同提交的题为“动力学受限纳米级扩散接合结构和方法(KINETICALLY LIMITED NANO SCALE DIFFUSION BOND STRUCTURES AND METHODS)”的美国专利公开号2016/0185081中描述的技术。在一个或多个实施例中，电磁辐射(例如光)可以从第二主表面34被引导通过基板30并且聚焦在基板与壳体20之间的区域。可以利用任何合适的电磁辐射来形成接合。在一个或多个实施例中，该电磁辐射可包含激光，该激光可包含任何合适的波长和波长范围。在一个或多个实施例中，该激光可包含具有至少200nm波长的光。在一个或多个实施例中，激光可以包括不大于2000nm的波长。例如，激光可包括UV光、可见光、IR光、以及其组合。可由UV激光器来提供UV光，该UV光具有任何合适的波长或波长的范围以及任何合适的脉宽。在一个或多个实施例中，可以利用UV激光器来提供具有在100nm到400nm范围内的波长和在1ns到100ns范围内的脉冲宽度的光。在一个或多个实施例中，用于基板30和壳体20的材料以及所使用的光的功率水平和波长可以被选择成使得光不会直接损坏、烧蚀、翘曲、或切割基板和壳体，并且使得基板和壳体保持其块体属性。
一般而言，可通过任何合适的激光器(laser)或激光系统来提供光。例如，激光器可产生具有相对窄的一组波长(例如，单一波长)的光。在一个或多个实施例中，由激光器发射的光可形成可不被聚焦在特定点处的准直光束。在一个或多个实施例中，由激光器发射的光可以聚焦在基板30的第一主表面32与壳体20之间的区域的焦点处以产生激光接合。
虽然激光器可以提供具有窄波长范围的光，但在一个或多个实施例中，激光器可以表示比单一典型激光器发射具有更宽的波长范围的电磁辐射的一个或多个设备。多种设备可用于发射具有窄或宽范围的波长的电磁辐射。在一个或多个实施例中，激光器可包括一个或多个激光设备，该一个或多个激光设备包括二极管激光器或光纤激光器。激光源还可以包括例如TI蓝宝石激光器、氩离子激光器、Nd:YAG激光器、XeF激光器、HeNe激光器、染料激光器、GaAs/AlGaAs激光器、变石激光器、InGaAs激光器、InGaAsP激光器、Nd：玻璃激光器、Yb:YAG激光器、以及Yb光纤激光器。激光设备还可包括连续波模式、调制模式、或脉冲模式中的一种。因此，在接合过程中可以使用多种激光设备。在一个或多个实施例中，激光器的功率水平可以被设定为大致1W，以10μm的大致聚焦射束直径分布，具有高帽形、高斯或其他合适的空间能量曲线。
如本文所提及的，一个或多个电子设备40可以被设置在基板30的第一主表面32上。在一个或多个实施例中，还可以将一个或多个额外的设备或特征设置在基板30的第二主表面34上。例如，在图1-图5所示出的实施例中，第一电极74和第二电极76被设置在基板30的第二主表面34上。第一电极74和第二电极76可以包括任何合适的电极或电极组合并且可以采用任何合适的形状并且具有任何合适的尺寸。
可以利用第一电极74和第二电极76中的一者或两者来将封装10电连接到封装外部的任何合适的一个或多个设备。例如，第一电极74和第二电极76中的一者或两者可以将封装10电连接到植入式医疗设备的引线上。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76中的一者或两者可以将封装10电连接到一个或多个额外的电源。进一步地，在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76中的一者或两者可以是治疗电极，所述治疗电极可以用于在封装位于患者体外或体内时向患者递送一个或多个电信号和/或从患者接收一个或多个电信号。可以利用任何合适的一项或多项技术(例如，焊合、物理接触、焊接等)通过第一电极74和第二电极76中的一者或两者将封装10电连接到一个或多个设备。第一电极74和第二电极76可以包括任意合适的传导材料或传导材料组合，例如铜、银、钛、铌、锆、钽、不锈钢、铂、铱、或其组合。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以包括两种或更多种材料，例如双金属、覆层层压材料等。
进一步地，第一电极74和第二电极76可以采用任何合适的形状或形状的组合。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以在与基板30的第二主表面34平行的平面中采用圆形形状。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以在与第二主表面34平行的平面中采用矩形形状。进一步地，第一电极74和第二电极76可以在与第二主表面34正交的平面中采用任何合适的形状或形状的组合，例如正方形、锥形、圆顶形等。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以包括复杂的形状，诸如在电极中形成的凹槽或通道，以便于将导体或电子设备附接到触头上。
第一电极74和第二电极76还可以包括任意合适的尺寸。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以在垂直于基板30的第二主表面34的方向上具有任意合适的厚度。在一个或多个实施例中，此厚度可以是至少10微米。在一个或多个实施例中，该厚度可以不大于200微米。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可以具有足够的大小和厚度，以使激光焊、电阻焊或其他焊接和连结技术能够用于将导体和/或电子设备电耦合到电极。
第一电极74和第二电极76可以电连接到被设置在封装上或封装内的一个或多个电子设备，例如电子设备40。可以利用任何合适的一项或多项技术将第一电极74和第二电极76中的一者或两者电连接至被设置在壳体上或壳体内的一个或多个设备。在一个或多个实施例中，第一电极74可以通过通孔(via)78(图3)被电连接到设备40，该通孔78通过导体75被电连接到设备40。通孔78可以形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，并且可以使用任何合适的技术或技术的组合将传导材料设置在通孔内。类似地，第二电极76可以通过通孔79(图3)电连接到电子设备40上，该通孔79通过导体77被电连接到设备。同样，通孔79可以形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，并且可以使用任何合适的技术或技术的组合将传导材料设置在通孔内。
图1-图5的封装10还可以包括导体70，该导体70被设置在基板30的第二主表面34上或在该基板内位于第一主表面32和第二主表面34之间。导体70可以包括任何合适的形状或形状组合，并且可以使用任何合适的传导材料形成。虽然被描绘为包括一个导体70，但是可以在基板30的第二主表面34上或在基板内形成两个或更多个导体。进一步地，导体70可以被图案化以包括任何合适的形状或形状组合。
在一个或多个实施例中，导体70可被形成用于提供天线，并且通过这种天线可以将该封装10无线地被耦合至设备或系统。封装10可利用例如RF、电感、光、磁、声或其他传输机制通过天线无线地通信。进一步地，在一个或多个实施例中，导体70可以形成电感线圈，该电感线圈可以用于提供到一个或多个外部设备(例如一个或多个电感电源)的电感耦合。
可以使用任何合适的一项或多项技术将导体70电连接到被设置在封装10的壳体内的一个或多个电子设备。例如，通孔(并未示出)可以形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，基板30通过导体被电连接至例如一个或多个电子设备40。传导材料可被设置将导体70与一个或多个电子设备40电连接的通孔内。可使用任何适合的一项或多项技术将导体70电连接至通孔。
电子设备40可包括设置在封装10的基板30或壳体20上的或基板30或壳体20内的任意合适的位置的加速度计(并未示出)。在一个或多个实施例中，加速度计可用于减轻由患者的运动和/或姿势导致的可能的混杂影响。如果加速度计或其他电子设备40检测到患者的高活动水平，则可推迟封装10的测量周期，直至出现低活动水平的时间为止。在一个或多个实施例中，测量周期可被推迟，直至患者处于优选的姿势。
同样，对于环境光，检测器90可检测环境光水平。如果环境光水平低于所选择的低水平阈值，则可继续对患者的生理状况的测量。如果该水平高于低水平阈值但是低于中间环境光阈值，则可以继续生理测量。控制器42可被适配以用于将环境光从测量中减去或移除。如果环境光水平高于高环境光阈值，则测量可被推迟，直至环境光回到低于中间或低环境光阈值的水平。控制器42还可被适配以用于基于其他条件(例如，温度、呼吸、ECG异常等)推迟测量。基于一个或多个所选择的条件推迟测量可协助保留电池电力以及捕获具有生理意义的数据，例如，当患者正具有ECG事件(episode)时可激活测量。
本文所描述的封装的各种实施例可用于确定一个或多个生理状况。可确定任意合适的生理状况，例如，心率、动脉血氧水平(SpO2)、血流、流体体积(例如，水肿)、组织氧饱和度(StO2)、灌注指数(PI)、总血红蛋白/血细胞比容、组织血红蛋白浓度指数(THI)、静脉血氧饱和度(SvO2)、患者体内的环境光、呼吸率、光学询问的生化传感器(例如，与组织接触的荧光或其他涂层和材料)、脉冲波速(例如，脉冲传输时间)等。
例如，图7是在患者体内邻近组织202或在组织202内植入的密封封装200的一个实施例的部分的示意性横截面图。关于图1-图5的封装10的设计考虑和可能性中的所有同样适用于图7的封装200。封装200包括壳体(为了清楚起见，并未示出)以及密封至壳体的基板230。光源阵列280被设置在基板230的第一主表面232的第一部分204上，并且包括第一光源282、第二光源284、第三光源286和第四光源288。光源阵列280进一步包括设置在基板230的第一主表面232的第二部分206上的第五光源289。阵列280的光源中的每一个被适配以用于发射光210穿过基板230的第一主表面232和第二主表面234。
封装200还包括检测器阵列290，该检测器阵列290包括各自设置在基板230的第一主表面232上的第一检测器292和第二检测器294。检测器阵列290的每一个检测器被适配以用于检测由光源阵列280发射的光210的至少一部分。
从光源阵列280发射的光210由体液或组织体积202散射并且吸收。由体积202散射的光211的至少一部分行进穿过基板230至检测器阵列290。与检测器阵列290响应的波长相对应的散射光将导致检测器292和294中的一个或两个产生与所检测的光的各种特性(例如，强度)相对应的电流或电压。由于生理变化引起的光调制可导致由检测器阵列290生成的信号，该信号可与变化的生理状况相关。
光源阵列280的每一个光源可被适配以用于发射具有所选择的特性的光。例如，光源282可被适配以用于发射具有第一波长的光212、光源284可被适配以用于发射具有第二波长的光214、光源286可被适配以用于发射具有第三波长的光216、以及光源286可被适配以用于发射具有第四波长的光218。进一步地，光源289可被适配以用于发射具有第五波长的光220。由阵列280的光源中的每一个发射的光可具有与由阵列的其他光源中的一个或多个发射的光相同的波长或不同的波长。
相似地，检测器阵列290的各种检测器可各自被适配以用于检测具有所选择的特性(例如，波长)的光。例如，检测器292可被适配以用于检测由光源282、288以及289发射并且由体积202散射的光212、218以及220。进一步地，检测器294可被适配以用于检测由光源284和286发射的光214和216。
由此，由体液或组织体积202散射的光可导致检测器阵列290响应于所选择的光的波长以发射在对体液或组织体积内的一个或多个生理状况(或此类生理状况的改变)的测量中有用的信号。例如，光源阵列280和检测器阵列290可被适配以用于估计血液中的氧饱和度。在此类实施例中，光源阵列280的一个或多个光源可被适配以用于发射红光。由体液或组织体积202散射并且由检测器阵列290检测的红光的强度取决于血液中含氧血红蛋白的浓度。由体液或组织体积202散射的红外光的强度可通过对波长的适当选择(例如，800nm)来被使得与含氧血红蛋白的浓度无关。所检测的散射红光可通过所检测的红外光进行归一化，以校正诸如总血红蛋白、组织过度生长以及血流速度或其他伪影等变量。
在一个或多个实施例中，本文所描述的密封封装可测量患者的血流的脉冲波速度。例如，图8是植入在患者体内邻近动脉302的密封封装200的另一实施例的部分的示意性横截面图。关于图1-图5的密封封装10的设计考虑和可能性中的所有同样适用于图8的密封封装300。封装300包括壳体(为了清楚起见，并未示出)以及密封至壳体的基板330。封装300还可包括设置在基板330的第一主表面332上的光源阵列380。封装300进一步包括设置在基板330的第一主表面332的第一部分304上的第一检测器390，以及设置在基板的第一主表面的第二部分306上的第二检测器392。
光源阵列380可被适配以用于发射任意合适的一个或多个波长的光。在一个或多个实施例中，阵列380的每一个光源可发射与一个或多个额外的光源相同或不同的波长。进一步地，检测器390、392可被适配以用于检测任意合适的一个或多个波长。
总体上，封装300可被设置成与动脉302相邻或与动脉302接触，使得由光源380中的一个或多个发射的光310的至少一部分入射在动脉上。所发射的光310的第一部分312入射在动脉302上并且由动脉和周围组织308散射。光的第一部分312的至少一部分入射在第一检测器390上，该第一检测器390检测该部分并且将第一信号发送至设置在封装300的壳体内的控制器或其他电子设备(例如，图1中的控制器42)。进一步地，光的第二部分314是由光源380发射并且入射在动脉302上，在动脉302处光的第二部分314由动脉和周围组织308散射。光的第二部分314的至少一部分入射在第二检测器392上，该第二检测器392检测光的该部分并且将第二信号发送至控制器。
可利用任意合适的技术来基于第一信号和第二信号确定流过动脉302的血液的脉冲波速度。例如，ECG和单个脉动光信号(光电容积脉搏波，PPG)可以以时间同步的方式同时测得。来自ECG信号的R波可被检测并且标记。还可标记PPG上的基准诸如，峰振幅或收缩反应的起始点。R波的发生和PPG基准之间的时间间期可被测得以用于确定脉冲传输时间。可基于脉冲传输时间，使用任意合适的一项或多项技术计算脉冲波速度。
进一步地，例如，可通过利用设置在封装300内的不同位置中的两个或更多个传感器测量两个PPG事件之间的时间来导出脉冲速度。基准可被应用至每一个波形。并且，可测量两个波形之间的时间延迟以用于确定脉冲速度。
可结合本文所描述的密封封装的各种实施例利用任意合适的电路系统或组件以提供与患者的一个或多个生理状况有关的信息。例如，图9是密封封装400的另一实施例的一个实施例的示意性框图。关于图1-图5的密封封装10的设计考虑和可能性中的所有同样适用于图9的密封封装400。封装400包括壳体和基板(为了清楚起见，同样未示出)。封装400还包括光源480和检测器490，各自均设置在基板的第一主表面上，如本文进一步描述的。
密封封装400可包括设置在基板的第一主表面和第二主表面中的一者或两者上或设置在壳体内(例如，图1-图5中的电子设备40)的一个或多个电子设备440(包括光源480和检测器490)。除了光源480和检测器490之外，电子设备440包括输入模块402、信号处理器404、存储器405、控制器406以及输出模块408。
当由控制器406通过控制/状态线416启用以用于感测时，输入模块402接收一个或多个信号。输入模块402可执行预处理信号调节，诸如模拟滤波。输入模块402在控制器406控制下经由控制总线418和420选择光源480和检测器490的功能。输入模块402进一步将一个或多个信号从检测器490提供至信号处理器404。输入模块402可额外地将其他传感器信号提供至处理器404和/或控制器406以用于监测生理信号和检测生理状况或事件。
被用于控制光源480和检测器490的技术将部分地取决于整体医疗设备架构以及所采用的硬件、固件和软件。在光源480包括多个光源并且检测器490包括多个检测器的一个或多个实施例中，对用于操作的光源和检测器的选择包括在控制总线418上提供用于将检测器490耦合至光电积分器的控制信号，该光电积分器将设备生成的电流转换为电压信号，该电压信号随后被提供至A/D转换器。对光源480的选择通常包括将源耦合至驱动信号源以用于激活光源以发射光。用于控制设备的总线系统的一个示例大体上在美国专利号7,013,178(Reinke等人)中被公开。
处理器404接收来自检测器490的信号并且执行信号处理，以用于将在监测患者状况中有用的信号提供给控制器406并且合适地控制输出模块408。处理器404可以是数字信号处理器(DSP)、模拟处理器、或模拟和数字处理器两者的组合。
控制器406在性能测试期间控制输入模块402选择光源480和检测器490的功能。密封封装400可执行光学传感器性能测试以评估在不同的组件功能配置期间获取的光学传感器信号。由控制器406控制光源480和检测器490的功能配置。控制器406控制对每个组件的选择以用作在用于患者监测的光源480和检测器490的功能配置中的光发射部分或光检测部分(或在一些实施例中，既不用作光发射部分也不用作光检测部分或既用作光发射部分也用作光检测部分)。
在性能测试期间，光源480和检测器490的功能是受控的并且检测器信号被提供至处理器404。处理器404向控制器406提供信号数据，控制器406根据该信号数据确定用于光学感测的最佳组件功能配置。随后在事件期间由输入模块402在控制器406控制下选择最佳感测配置，在该事件期间光源480和检测器490被启用用于监测生理信号。
信号数据可由处理器404存储在存储器405中，并由控制器406检取以用于确定光源480和检测器490的最佳功能配置。用于性能测试和其他功能的算法也可被存储在存储器405中并且由控制器406检取。
在正常操作期间，控制器406分析由处理器404提供的经处理的信号以检测生理事件或患者状况。控制器406可确定光源480和检测器490的哪些发射和检测配置提供具有最高信噪比和可接受信号水平的信号，并且可选择额外的光源、检测器、和其他类型的传感器(例如，加速度计)来操作以用于提供冗余信号以促进精确检测。在一个或多个实施例中，控制器406可选择光源480和传感器490中的一者或两者的、最小化能量需求同时提供在患者监测中使用的可靠的传感器信号的发射和检测配置。随着时间选择光源480和传感器490中的一者或两者的功能的能力允许密封封装400适应信号特性随着时间改变的情况，例如，由于封装的移位或相邻组织组分的改变，诸如增加的组织包封。通过周期性重复性能测试，控制器406可在光源和检测器的最佳配置随着时间改变时选择光源和检测器的最佳配置。
控制器406使用经数字处理的信号以用于做出如下的决策：与治疗递送模块410的治疗递送有关的决策、用于确定诊断输出(诸如所检测的生理事件)并且将其存储在诊断模块412中的决策、和/或用于选择要由遥测模块414传送的数据的决策。控制器406可采用微处理器和关联的存储器405或数字状态机以用于对感测和治疗递送功能进行计时并且根据编程的操作模式控制其他设备操作。本文所描述的信号获取、处理和分析方法以及对一个或多个光源和检测器的选择可使用软件、硬件和/或固件的任意组合来被实现。
治疗递送模块410可提供电刺激治疗或药物递送治疗。在一个或多个实施例中，治疗递送模块410包括用于生成低压起搏脉冲的脉冲发生器，该低压起搏脉冲例如用于心动过缓起搏、心脏再同步治疗以及抗心动过速起搏。治疗递送模块410可进一步包括用于生成高压心脏复律/除颤电击的高压电路系统。治疗递送单元410包括用于给予治疗的治疗递送元件(未明确地示出)，诸如电极、导管、药物递送端口等。
诊断模块412可被用于使用任意可用的传感器信号或由IMD获取的其他数据来检测生理事件或患者状况并且存储与对经处理的信号的分析相关的数据。所存储的数据可被使得对临床医生而言通过遥测模块414的遥测而可用或所存储的数据可由控制器406访问以用于作出治疗决策。
控制器406可被适配以用于以任意合适的方式控制光源480和检测器490以用于检测患者的任意期望的生理状况。例如，图10是针对用于测量患者的血氧水平(StO2)的一个技术的电流(mA)相对于时间(s)的图。控制器406可被适配以用于指令第一光源以第一波长(例如，660nm)发射光脉冲502以及指令第二光源随后以第二波长(例如，720nm)发射第二光脉冲504。利用具有第一波长的第三光脉冲506以及随后的具有第二波长的第四光脉冲508重复该过程。可检测第一波形并且基于第一波形的计时内插(interpolate)第二波形以产生对并发事件的粗略估算(approximation)。
进一步地，例如，图11是针对用于测量患者的动脉氧饱和度(SpO2)的技术的电流(mA)相对于时间(s)的图。控制器406可被适配以用于指令第一光源和第二光源发射包括第一波长(例如，660nm)以及随后的第二波长(890nm)的一个或多个光脉冲510。可将任意合适数量的脉冲引导至患者的组织以确定动脉氧饱和度。
本文所描述的密封封装可使用任意合适的技术或技术的组合制造，例如，在共同拥有的于2015年11月3日提交的题为“包括电子设备和电源的密封封装(SEALED PACKAGEINCLUDING ELECTRONIC DEVICE AND POWER SOURCE)”的美国专利申请号62/250,194中所描述的技术。例如，图12是形成密封封装的一个方法600的流程图。虽然可以利用方法600来形成任何密封封装，但将参考图1-图5的封装10进行描述所述方法。方法600包括在602处使用任意合适的一项或多项技术将光源80设置在基板30上(或设置在壳体20内)。在604处，还可使用任意合适的一项或多项技术将检测器90设置在基板30上(或设置在壳体20内)。在一个或多个实施例中，可使用任意合适的一项或多项技术将一个或多个额外的电子设备40(例如，控制器42)设置在基板30上(或设置在壳体20内)。在606处，可以使用任何合适的一项或多项技术将基板30密封到壳体20，例如基板的第一主表面32或第二主表面34可以被激光接合到壳体20上。在一个或多个实施例中，基板30可以被气密地密封至壳体20。在一个或多个实施例中，可以在将基板密封至壳体20之前或之后使用任意合适的一项或多项技术将一个或多个额外的设备或组件(例如导体70、电极74、76)设置在基板30的第二主表面34上。
此外，例如，图13是用于形成密封封装(例如图1-图5的封装10)的方法700的另一实施例的流程图。可以提供壳体晶片，并且在702处可以在该晶片中形成一个或多个凹槽。壳体晶片可以包括任何合适的材料或材料的组合，例如与关于图1的壳体20所描述的材料相同的材料。在704处，可以使用任何合适的一种或多种技术将一个或多个电源50各自设置在晶片中形成的凹槽中的一个或多个凹槽内。在一个或多个实施例中，电源50可以分开形成并且随后被设置在凹槽内。在一个或多个实施例中，可以使用任意合适的技术将电源50形成在凹槽内。
进一步地，在706处，一个或多个电子设备40可以被设置在基板30的主表面上，例如在基板的第一主表面32上。在一个或多个实施例中，多个设备可以被设置在基板晶片上，该多个设备与电源50和凹槽配准(registered)或对齐。在708处，一个或多个检测器90可被设置在基板30的第一主表面32上或设置在凹槽内。在710处，可以使用任意合适的一种或多种技术将基板30的主表面密封至晶片，例如可以使用激光接合将基板密封至晶片。在710处，可以移除晶片和基板30的一部分以形成一个或多个密封封装，例如，多个密封封装可以与壳体晶片和基板分隔开。可以利用任意合适的一种或多种技术来移除晶片和基板的各部分，所述技术例如激光切割、机械切割、蚀刻等。
可结合任意技术或技术的组合利用本文所描述的密封封装的各个实施例以确定患者的特性或生理状况。例如，图14是检测患者的生理状况或特性的方法800的一个实施例的流程图。方法800可被利用以检测患者的任意期望的生理状况或特性，例如，血氧水平。
方法800包括在802处将气密密封封装设置在患者的体内。可结合方法800利用任意合适的气密密封封装，例如，图1-图5的密封封装10。尽管关于图1-图5的封装10描述方法800，但是可结合任意合适的密封封装利用该方法。在804处，来自光源80的光可被引导使得其入射在动脉或组织中的一者或两者、患者的其他期望的生理位置上。任意合适的一个或多个波长的光可由光源80发射，并且被引导至期望的位置。在806处，可利用检测器90检测由光源80发射的并且由患者的组织和动脉中的一者或两者散射的光的一部分。可在808处使用任意合适的一种或多种技术基于检测到的光的特性确定患者的生理状况。在一个或多个实施例中，可基于检测到的生理状况将治疗递送给患者。可将任意合适的治疗或治疗的组合递送给患者。
本文中引用的所有参考文献和出版物藉此通过引用以其整体明确并入本公开中，除了它们可能直接与本公开相矛盾的范围之外。讨论了本公开的说明性实施例，并已提及本公开范围内的可能变型。本公开中的这些和其它变型和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的而不脱离本公开的范围，并且应当理解的是，本公开不限于本文中所阐述的说明性实施例。因此，本公开仅受以下提供的权利要求书限制。

Claims (14)

1.一种气密密封封装，包括：
壳体，所述壳体包括内表面和外表面；
非传导基板，所述非传导基板包括第一主表面和第二主表面，所述第一主表面通过激光接合气密地密封至所述壳体；
光源，所述光源设置在所述基板的所述第一主表面上并且被适配以用于发射光穿过所述基板的所述第一主表面和所述第二主表面；以及
检测器，所述检测器设置在所述基板的所述第一主表面上并且被适配以用于检测由所述光源发射的所述光。
2.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，所述基板的所述第一主表面面向所述壳体的所述内表面。
3.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，进一步包括天线，所述天线设置在所述基板的所述第二主表面上。
4.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，所述光源包括发光二极管(LED)。
5.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，所述光源包括垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
6.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，所述检测器包括光电二极管。
7.根据权利要求1所述的封装，其特征在于，所述基板对具有至少200nm并且不大于2000nm的波长的光是基本上透射的。
8.如权利要求1所述的封装，其特征在于，所述基板包括蓝宝石。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，进一步包括导体，所述导体设置在所述基板的所述第一主表面上，其中所述光源被电连接至所述导体。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，进一步包括电子设备，所述电子设备设置在所述基板的所述第一主表面上，其中，所述光源和所述检测器中的至少一者被电连接至所述电子设备，其中所述电子设备包括控制器或多路复用器。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，进一步包括电源，所述电源设置在所述壳体内并且电连接至所述光源和所述检测器。
12.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，所述光源包括发射表面，所述发射表面设置在所述基板的所述第一主表面上。
13.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，所述检测器包括检测表面，所述检测表面设置在所述基板的所述第一主表面上。
14.根据权利要求1-8中任一项所述的封装，其特征在于，所述光源被适配以用于发射包括第一波长的光，其中所述封装进一步包括第二光源，所述第二光源设置在所述基板的所述第一主表面上，所述第二光源被适配以用于发射包括第二波长的光，其中所述第一波长与所述第二波长不同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1762259T3 (da) 2005-09-12 2011-01-03 Unomedical As Indføringsindretning til infusionssæt med en første og en anden fjederenhed
WO2012123274A1 (en) 2011-03-14 2012-09-20 Unomedical A/S Inserter system with transport protection
US10463285B2 (en) 2017-04-03 2019-11-05 Medtronic, Inc. Hermetically-sealed package and method of forming same
CN108926340B (zh) * 2017-05-23 2023-04-28 松下知识产权经营株式会社 计测装置
US10888009B2 (en) * 2018-10-26 2021-01-05 Medtronic, Inc. Method of forming a sealed package
US10950511B2 (en) * 2018-10-30 2021-03-16 Medtronic, Inc. Die carrier package and method of forming same
EP3673797B1 (en) * 2018-12-27 2024-06-05 Polar Electro Oy Wearable heart activity sensor device
US11857299B2 (en) 2018-12-27 2024-01-02 Polar Electro Oy Wearable heart activity sensor device
WO2020236796A1 (en) 2019-05-20 2020-11-26 Unomedical A/S Rotatable infusion device and methods thereof
US11234620B2 (en) 2019-06-24 2022-02-01 Medtronic, Inc. Performing measurements using sensors of a medical device system
US11865639B2 (en) 2019-12-13 2024-01-09 Medtronic, Inc. Hermetic assembly and device including same
WO2023203415A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 Medtronic, Inc. Determination of cardiac flow rate with an implantable medical device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8548543B2 (en) * 2010-10-29 2013-10-01 Medtronic, Inc. Symmetrically packaged optical sensors for implantable medical devices
CN103826528A (zh) * 2011-07-26 2014-05-28 格里森思公司 具有气密密封的外壳的组织可植入的传感器
CN105530991A (zh) * 2013-09-11 2016-04-27 美敦力公司 具有电源噪声隔离的植入式医疗装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134459A (en) 1998-10-30 2000-10-17 Medtronic, Inc. Light focusing apparatus for medical electrical lead oxygen sensor
US6125290A (en) 1998-10-30 2000-09-26 Medtronic, Inc. Tissue overgrowth detector for implantable medical device
US5902326A (en) 1997-09-03 1999-05-11 Medtronic, Inc. Optical window for implantable medical devices
US6125291A (en) 1998-10-30 2000-09-26 Medtronic, Inc. Light barrier for medical electrical lead oxygen sensor
US6780661B1 (en) 2000-04-12 2004-08-24 Finisar Corporation Integration of top-emitting and top-illuminated optoelectronic devices with micro-optic and electronic integrated circuits
US6583445B1 (en) 2000-06-16 2003-06-24 Peregrine Semiconductor Corporation Integrated electronic-optoelectronic devices and method of making the same
US7013178B2 (en) 2002-09-25 2006-03-14 Medtronic, Inc. Implantable medical device communication system
US7653434B1 (en) 2004-08-05 2010-01-26 Pacesetter, Inc. Autonomous sensor modules for patient monitoring
US20070156085A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Schulhauser Randal C Implantable perfusion sensor
US8145288B2 (en) 2006-08-22 2012-03-27 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same
WO2008106599A1 (en) 2007-02-28 2008-09-04 Medtronic, Inc. Implantable tissue perfusion sensing system and method
US8170636B2 (en) 2007-06-05 2012-05-01 Medtronic, Inc. Optical sensor confidence algorithm
JP5094252B2 (ja) * 2007-07-11 2012-12-12 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
US7805174B2 (en) 2007-09-18 2010-09-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable electro-optical sensor
US8275432B2 (en) 2007-12-12 2012-09-25 Medtronic, Inc. Implantable optical sensor and method for manufacture
US8290557B2 (en) 2007-12-12 2012-10-16 Medtronic, Inc. Implantable optical sensor and method for use
US8216134B2 (en) 2007-12-12 2012-07-10 Medtronic, Inc. Implantable optical sensor and method for manufacture
US8452402B2 (en) 2008-04-23 2013-05-28 Medtronic, Inc. Optical sensing device for use in a medical device
US9326711B2 (en) 2008-06-30 2016-05-03 Medtronic, Inc. Optical perfusion sensor detector
US20100022856A1 (en) 2008-07-28 2010-01-28 Medtronic, Inc. Implantable optical hemodynamic sensor including light transmission member
US10080499B2 (en) 2008-07-30 2018-09-25 Medtronic, Inc. Implantable medical system including multiple sensing modules
US8332037B2 (en) 2008-11-05 2012-12-11 Incube Labs, Llc Housing structure for a medical implant including a monolithic substrate
US8275435B2 (en) 2009-01-22 2012-09-25 Medtronic, Inc. Co-location of emitters and detectors and method of operation
AU2009344196A1 (en) 2009-04-08 2011-12-01 Saluda Medical Pty Limited Electronics package for an active implantable medical device
WO2010144670A1 (en) 2009-06-10 2010-12-16 Medtronic, Inc. Device and method for monitoring of absolute oxygen saturation and tissue hemoglobin concentration
US8352008B2 (en) 2009-06-10 2013-01-08 Medtronic, Inc. Active noise cancellation in an optical sensor signal
US8346332B2 (en) 2009-06-10 2013-01-01 Medtronic, Inc. Absolute calibrated tissue oxygen saturation and total hemoglobin volume fraction
US9126049B2 (en) 2009-06-10 2015-09-08 Medtronic, Inc. Shock reduction using absolute calibrated tissue oxygen saturation and total hemoglobin volume fraction
WO2010144652A1 (en) 2009-06-10 2010-12-16 Medtronic, Inc. Tissue oxygenation monitoring in heart failure
US8521245B2 (en) 2009-09-11 2013-08-27 Medtronic, Inc. Method and apparatus for post-shock evaluation using tissue oxygenation measurements
US8458543B2 (en) 2010-01-07 2013-06-04 Freescale Semiconductor, Inc. Scan based test architecture and method
US8406836B2 (en) 2010-01-29 2013-03-26 Medtronic, Inc. Optical sensor for medical device
US8795595B2 (en) 2010-04-07 2014-08-05 Medtronic Minimed, Inc. Sensor substrate systems and methods
US8489164B2 (en) 2010-10-27 2013-07-16 Medtronic, Inc. Monitoring of tissue hemoglobin concentration
US8489168B2 (en) 2010-11-18 2013-07-16 Medtronic, Inc. Coefficent determination for blood oxygen saturation and total hemoglobin concentration indices
US8664756B2 (en) 2012-07-24 2014-03-04 Medtronic, Inc. Reconstituted wafer package with high voltage discrete active dice and integrated field plate for high temperature leakage current stability
US8781547B2 (en) 2011-10-28 2014-07-15 Medtronic, Inc. Method and apparatus for calibrating an absolute oxygen saturation sensor
US8824161B2 (en) 2012-06-15 2014-09-02 Medtronic, Inc. Integrated circuit packaging for implantable medical devices
US11213690B2 (en) 2012-06-15 2022-01-04 Medtronic, Inc. Wafer level packages of high voltage units for implantable medical devices
US9669224B2 (en) 2014-05-06 2017-06-06 Medtronic, Inc. Triggered pacing system
US9999774B2 (en) 2014-05-06 2018-06-19 Medtronic, Inc. Optical trigger for therapy delivery
US10124559B2 (en) 2014-12-24 2018-11-13 Medtronic, Inc. Kinetically limited nano-scale diffusion bond structures and methods
US10292630B2 (en) * 2015-06-01 2019-05-21 Verily Life Sciences Llc Optical sensor for bandage type monitoring device
US10463285B2 (en) 2017-04-03 2019-11-05 Medtronic, Inc. Hermetically-sealed package and method of forming same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8548543B2 (en) * 2010-10-29 2013-10-01 Medtronic, Inc. Symmetrically packaged optical sensors for implantable medical devices
CN103826528A (zh) * 2011-07-26 2014-05-28 格里森思公司 具有气密密封的外壳的组织可植入的传感器
CN105530991A (zh) * 2013-09-11 2016-04-27 美敦力公司 具有电源噪声隔离的植入式医疗装置

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CN110461413A (zh) 2019-11-15
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