CN111601637A - 植入式医疗设备线圈 - Google Patents

Abstract

一种植入式医疗设备(IMD)可包括多个线圈，该多个线圈可用于对IMD的电源进行再充电和/或为IMD提供遥测。IMD可配置成串联耦合所有线圈，使得当IMD暴露于电磁场时，由每个线圈感应的电流相加在一起。IMD可被配置成改变线圈的耦合，使得线圈以相反的串联的方式耦合，使得由IMD的一些线圈感应的电流与由IMD的其他线圈感应的电流相反。

Description

植入式医疗设备线圈

技术领域

本公开涉及与植入式医疗设备一起使用的线圈，例如，用于无线通信或充电。

背景技术

医疗设备可以是外部的或植入的。植入式医疗设备(IMD)可以提供多种功能，诸如感测患者的一个或多个参数、向患者提供一种或多种治疗或这些功能与其他功能的组合。IMD可以向患者的各种器官、神经、肌肉或组织或脉管系统(诸如心脏、脑部、胃、脊髓、骨盆底等)递送治疗和/或监测其生理状况。由IMD提供的治疗可包括电刺激治疗、药物递送治疗等。

IMD可包括电源(诸如电池)。电源可被配置成向IMD提供功率以执行IMD被设计用于的功能。在一些示例中，电源可以是可再充电的。通过使用线圈，该电源可以是可再充电的，该线圈被配置成感应出电流，该电流然后被引导到电源中。

IMD还可以经由无线遥测向另一设备发送通信和/或从另一设备接收通信。IMD可以发送和/或接收与植入、附接到患者(例如，由患者佩戴)或以其他方式位于患者附近或远离患者的另一设备的通信。通信可包括与患者的状况有关的信息，诸如由一个或多个传感器测量的生理信号、与递送给患者的治疗有关的信息，或可以用于控制或配置要递送给患者的治疗或生理信号的测量的信息。IMD可以使用多种无线通信技术中的任何一种来发送和/或接收信息，包括感应遥测、磁遥测、射频(RF)遥测等。

发明内容

本公开的各方面针对植入式医疗设备(IMD)的线圈，该线圈用于例如对IMD的电池或其他电源进行再充电和/或为IMD提供遥测。线圈可被配置成发送或接收用于IMD的信号，例如，感应出电流，该电流然后可以被引导到IMD的电源中。IMD可以被配置成将所有的线圈串联电耦合，使得当IMD暴露于电磁场时，由每个线圈感应的电流相对于彼此是相加的。IMD可以进一步被配置成以相反的串联的方式(in series opposition)电耦合线圈，使得由IMD的一些线圈感应的电流与由IMD的其他线圈感应的电流相反，使得由IMD的线圈感应的电流至少部分地被抵消。响应于确定线圈感应的电流大于所期望的电流，使得IMD过热或IMD以其他方式感应出不希望的高电压(例如，可能对相应的电池过充电)，IMD的开关可将线圈的耦合从串联改变为相反的串联方式。这样，IMD可配置成使用这样的线圈：其可为电池再充电或为IMD提供遥测，同时还可配置成暴露于各种电磁干扰(EMI)源(诸如磁共振成像(MRI)机器)的相对强烈的电磁场中，而不感应出可能对IMD或患者造成不利影响的电流或电压的量。

在其他示例中，本公开的各方面涉及一种植入式医疗设备，该植入式医疗设备包括：植入式医疗壳体、植入式医疗壳体内的处理电路、配置成无线接收信号并固定到植入式医疗设备的第一线圈、配置成无线接收信号并固定到植入式医疗设备的第二线圈、壳体内的开关电路系统、和传感器。处理电路可被配置成使开关电路系统选择性地以任一串联方式将第一线圈耦合到第二线圈，使得第一线圈以与第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式进行盘绕，使得第一线圈以与第二线圈相反的方向盘绕。传感器感测参数，该参数指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小。参数是温度、电压或电流中的至少一个。

在其他示例中，本公开的各方面涉及一种管理植入式医疗设备的线圈的方法。该方法包括由植入式医疗设备的处理电路使得开关电路，将固定在植入式医疗设备上的第一线圈串联耦合到固定在植入式医疗设备上的第二线圈，使得第一线圈沿与第二线圈相同的方向盘绕，其中第一线圈和第二线圈均配置成无线地接收信号。该方法进一步包括通过第一线圈和第二线圈两者接收信号。该方法进一步包括由处理电路检测指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数超过预定阈值的参数。该方法进一步包括由处理电路使得植入式医疗设备的开关电路系统，将第一线圈和第二线圈以相反的串联方式耦合，使得第一线圈沿与第二线圈相反的方向盘绕。

在其他示例中，本公开的各方面涉及一种植入式医疗设备，该植入式医疗设备包括：植入式医疗壳体、植入式医疗壳体内的处理电路、被配置成从植入式医疗壳体延伸并植入到患者的脑部中的一根或多根引线、被配置成向患者的脑部递送电刺激的一根或多根引线的远端处的一个或多个电极、被配置成生成电刺激的刺激电路、被配置成提供用于产生电刺激的功率的电源、电耦合到处理电路的开关电路系统、通过开关电路系统耦合到电源并配置成无线接收充电信号的第一线圈、通过开关电路系统耦合到电源并配置成无线接收信号的第二线圈、和传感器。处理电路被配置成使得开关电路系统选择性地以任一串联方式将第一线圈耦合至第二线圈，使得第一线圈以与第二线圈相同的方向盘绕或者以相反的串联方式盘绕，使得第一线圈以与第二线圈相反的方向盘绕。传感器感测指示由于接收信号而在第一线圈和第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数。该参数是温度、电压或电流中的至少一个。

在以下所附附图和描述中阐述一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的以及优点将显而易见。

附图说明

图1A是示出示例系统的概念示意图，该示例系统包括植入式医疗设备(IMD)和被植入到患者的脑部中的引线。

图1B是示出示例系统的概念示意图，该示例系统包括植入式医疗设备(IMD)和被植入到患者的脊髓附近的引线。

图2是图1A和图1B的IMD的概念框图和示意框图。

图3A和3B是分别以串联和相反的串联方式耦合的IMD的两个线圈的概念示意图。

图4A和图4B是分别以串联和相反的串联方式耦合的IMD的三个线圈的概念示意图。

图5A-5E是分别安装在IMD的壳体上的线圈、在框架上堆叠安装的线圈、在框架上嵌套安装的线圈、印刷在IMD的表面上的线圈以及IMD的两个线圈的概念图和透视图。

图6是描绘了将两个线圈以串联和相反的串联方式耦合的示例方法的流程图。

图7是描绘了将三个或更多个线圈以串联和相反的串联方式耦合的示例方法的流程图。

具体实施方式

本公开总体上涉及用于监测患者的参数和/或向患者递送治疗的植入式医疗设备(IMD)的线圈。IMD可包括两个或更多个线圈。线圈可用于给IMD的电池或电源再充电，或者以其他方式用于(例如，通过电感耦合)接收来自外部电源的功率。替代地，和/或附加地，线圈可以用作天线以发送或接收无线通信信号。IMD可包括开关(以下称为“开关电路系统”)，该开关改变将线圈电耦合到IMD的组件的方式。例如，IMD可包括两个基本相似的线圈，开关电路系统可将其串联电耦合。当串联耦合时，两个基本相似的线圈可以各自感应基本相似的电流，然后将其组合并引导到IMD的电源中。开关电路系统还可将两个线圈相反串联地电耦合，使得两个基本相似的线圈可感应出基本相反的电流，在一些示例中，这些电流有效地彼此抵消。

图1A和1B是示出示例系统10A和10B(统称为“系统10”)的概念图，其包括植入式医疗设备12A和12B(统称为“IMD 12”)，每个植入式医疗设备包括内部线圈14。IMD 12被示为被植入在患者16A和16B中(统称为“患者16”)。IMD 12可以使用电极22A、22B、22C、22D(统称为“电极22”)来递送治疗和/或监测患者16。例如，在图1A中，医疗系统10A包括IMD 12A，该IMD 12A被配置成通过引线20A向患者16A的脑部18递送治疗和/或从患者16A的脑部18感测生理信号。具体地，IMD 12A包括引线20A，该引线20A进入通过患者16A的颅骨并被植入在患者16A的脑部18内以递送深部脑刺激(DBS)。在引线20A的远端24A处的一个或多个电极22A、22B在可以减轻患者16A的病况的治疗中向脑部18的周围解剖区域提供电脉冲。在一些示例中，可以将不止一个引线20A植入在患者16A的脑部18内以刺激脑部的多个解剖区域。

DBS可用于治疗脑部中的功能失调的神经元活动，该脑部中的功能失调的神经元活动表现为诸如亨廷顿病、帕金森病或运动障碍之类的疾病或病症。电刺激治疗为什么能够治疗脑部的此类病况的确切原因尚未知晓，但能够利用电刺激治疗来减轻或消除这些疾病的症状。脑部18的某些解剖区域负责产生这种脑部病症的症状。作为一个示例，刺激脑部18中的诸如黑质之类的解剖区域可减少患者16A所经历的震颤的数量和幅度。其他解剖区域可包括丘脑底核、苍白球内侧、腹侧中间体和未定带(zona inserta)。在引线20A的植入期间，临床医生靶向诸如这些的解剖区域。换句话说，临床医生可以尝试将包括电极22A、22B的引线20A的远侧部分定位成尽可能接近这些区域。

IMD 12A可包括两个或更多个内部线圈14，其被配置成由于电磁场而产生或抵消一个或更多个感应电流。例如，IMD 12A可包括被配置成产生用于IMD 12A的功率以递送电刺激和/或检测电信号的电源26，并且再充电线圈14可以由IMD 12A串联耦合以响应于由充电设备28产生的电磁场(例如，当线圈14用作再充电线圈时)而对电源26进行再充电。在一些示例中，例如，当线圈14串联耦合时，当线圈14充当遥测线圈时，IMD 12A可以被配置成向编程器30发送信号或从编程器30接收信号。

进一步地，在这两种情况中的一种或两种情况下，IMD 12A可以被配置成修改线圈14的耦合，使得线圈14中的一些线圈相对于线圈14中的其他线圈以相反的串联方式的方式电耦合，从而在其中抵消线圈14的总感应电流。例如，当患者16A经历磁共振成像(MRI)测试时，IMD 12A可以将线圈14相反串联地耦合，以减少或消除由IMD 12A的线圈14感应出相对高的电流的可能性。通过将IMD 12A配置成具有将线圈14以相反的串联方式耦合的能力，IMD 12A可以具有增强的能力来调节IMD 12A和/或IMD 12A周围的患者16A的组织的温度。尽管为了说明起见被描述为单独的组件，但是在其他示例中，可以由单个组件部分地或完全地提供由充电设备28和编程器30提供的功能。另外，应当理解，所描绘的线圈14和电源26在IMD 12A内的位置仅出于说明的目的，而线圈14和电源26可以处在IMD 12A内或附近的许多位置、许多定向上。

在图1B的示例中，系统10B包括IMD 12B，IMD 12B可被配置成向目标组织递送治疗和/或从目标组织感测生理信号。目标组织可包括或接近脊髓32和/或骨盆神经34(例如，阴部神经或骶神经)、或可通过引线20B被刺激或从其可感知到患者16B的生理信号的任何其他神经或肌肉组织。更具体地，IMD 12B可以经由引线20B的远端24B处的电极22C、22D递送电刺激和感测电信号。IMD 12B可提供刺激以治疗患者16B的症状，诸如，疼痛、大便失禁或尿失禁、勃起功能障碍或其他性功能障碍。

IMD 12可包括用于提供本文描述的与设备相关联的功能所必需或期望的电子器件和其他内部组件。在一个示例中，IMD 12包括处理电路系统、存储器、信号生成电路系统、感测电路系统和遥测电路系统。通常，IMD 12的存储器可包括计算机可读指令，该计算机可读指令当由IMD的处理电路执行时，致使其执行归属于本文的设备的各种功能。例如，IMD12的处理电路可以根据存储在存储器上的指令和/或数据来控制信号生成电路系统和感测电路系统，以利用IMD 12向患者16递送治疗、感测患者16的生理信号、以及执行与治疗患者16的一个或多个病况相关的其他功能。

IMD 12的信号生成电路系统可以生成电刺激，该电刺激经由一个或多个引线20上的电极22被递送给患者16，以便提供例如DBS、脊髓刺激或其他神经调节(例如，神经刺激)。IMD 12的感测电路系统可以监测来自IMD 12的引线20上的电极的电信号，以便监测患者的电活动，例如，监测由脑部18生成的电信号、其他神经信号或动作电位。IMD 12的遥测电路系统可包括用于与诸如编程器30之类的另一设备通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任何组合。在IMD 14的处理电路的控制下，遥测电路系统可使用线圈14从编程器30接收下行链路遥测并将上行链路遥测发送至编程器30。

编程器30可以是手持式计算设备、计算机工作站或联网计算设备。编程器30可包括用于执行与设备相关联的功能所必需或期望的电子器件和其他内部组件。在一个示例中，编程器30包括一个或多个处理电路和存储器，以及用户接口、遥测电路系统和电源。

在其他示例中，IMD 12可以用于其他形式的治疗或监测。例如，IMD12可以被植入患者16的心脏附近，并被用于向心脏提供治疗或监测心脏的参数。在该示例中，IMD 12可被配置成向心脏提供除颤治疗，或者以其他方式向心脏提供电信号或从心脏读取电信号。植入到患者16的不同区域中以向患者16的不同区域提供治疗或监测患者16的不同区域的IMD12的其他示例也是可能的。

图2是示出了IMD 12的示例组件的框图。在图2的示例中，IMD 12包括刺激电路50、处理电路52、遥测电路54、开关电路系统56A和56B、传感器58A和58B(统称为“传感器58”)、线圈14A和14B(统称为“线圈14”)、存储器62和电源64。在其他示例中，IMD 12可包括更多或更少数量的组件。在一些示例中，IMD 12可以不包括线圈14B、开关电路系统56B或传感器58B，而是可以使用线圈14A(以及相关的开关电路系统56A和传感器58A)来对电源64进行再充电，如本文所讨论的。此外，在一些示例中，IMD 12可以仅利用本文讨论的多个线圈14(例如，可以响应于检测到的参数而以串联和相反的串联方式耦合的线圈)用于遥测或再充电功能之一。换句话说，在一些示例中，IMD 12可包括单个线圈(例如，其未配置成与另一线圈以相反的串联方式耦合)以提供遥测或再充电功能。

一般而言，IMD 12可包括单独的或与软件和/或固件相组合的任何合适的硬件布置，以用于执行本文描述的归因于IMD 12和处理电路52的各种技术。在各种示例中，处理电路52可包括一个或多个处理器，诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程序门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或分立逻辑电路系统以及此类组件的任意组合。存储器62可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存，该存储器包括用于使得一个或多个处理器执行归因于它们的动作的可执行指令。存储器62可以储存指定用于由刺激电路50和IMD 12所提供的治疗的治疗参数值的刺激程序、感测或刺激电极组合或其他指令。此外，尽管处理电路52、刺激电路50以及遥测电路54被描述为电路的分开的部分，但在一些示例中，处理电路52、刺激电路50和/或遥测电路54可彼此完全地或部分地集成。在一些示例中，处理电路52、刺激电路50和/或遥测电路54对应于各个硬件单元，诸如ASIC、DSP、FPGA或其他硬件单元。类似地，尽管将开关56和传感器58描绘为单独的组件，但是在其他示例中，开关56和传感器58可以集成到处理电路52、刺激电路50和遥测电路54中的一个或多个中或直接耦合到处理电路52、刺激电路50和遥测电路54中的一个或多个(在传感器58的情况下)。在一些示例中，图2的许多组件(诸如处理电路52、刺激电路50、遥测电路54以及存储器62)可以被气密地密封在IMD 12的壳体内。

刺激电路50可在处理电路52的控制下生成并且递送电刺激。在一些示例中，处理电路52通过访问存储器62来控制刺激电路50，以选择性地访问至少一个刺激程序并且将其加载至刺激电路50。例如，在操作中，处理电路52可访问存储器62以将一个刺激程序加载至刺激电路50。在此类示例中，相关刺激参数可包括电压振幅、电流振幅、脉冲频率、脉冲宽度、占空比或电极22的组合。处理电路52可以使用这些刺激参数来使刺激电路50递送电刺激信号。尽管刺激电路50可被配置成生成电刺激治疗并经由引线20的电极22中的一个或多个来递送电刺激治疗，但刺激电路50可被配置成用于向患者16提供不同的治疗。例如，刺激电路50可被配置成经由导管递送药物递送治疗，例如配置有泵。这些和其他治疗可由IMD12提供。

处理电路52和遥测电路54可以控制与诸如充电设备28和/或外部编程器30之类的外部设备的信息交换(但是，如本文所讨论的，在一些示例中，充电设备28和编程器30可以一起集成到单个设备中)。遥测电路54可被配置成用于例如使用射频协议或电感通信协议来进行无线通信。遥测电路54可以例如使用线圈14A与编程器30通信。处理电路52可以经由线圈14A和遥测电路54向编程器30发送操作信息并从编程器30接收刺激程序或治疗参数调整。同样，在一些示例中，IMD 12可以经由线圈14A和遥测电路54与诸如刺激器、控制设备、或传感器之类的其他植入设备通信。可被用来促进外部设备与IMD 12之间的通信的局域无线通信技术的示例包括根据802.11或蓝牙规范集或其他标准或专有遥测协议的RF通信。

尽管出于说明的目的将线圈14A描绘为单个实体，但是应理解，线圈14A表示两个或更多个个体线圈，其可以耦合在一起并且如本文所述地耦合到遥测电路54。线圈14A可包括缠绕在IMD 12周围或IMD 12内的两个或更多个引线线圈，或者能够感应通信协议的印刷迹线等。线圈14A可被配置成使用上述通信技术来发送或接收信号。遥测电路54可以使线圈14A生成并发送信号(例如，将信号发送到充电设备28和/或编程器30)。此外，可以由遥测电路54管理由线圈14A接收的信号(例如，如由充电设备28和/或编程器30发送的信号)。处理电路52和/或遥测电路54可以使开关电路系统56A将线圈14A串联耦合，以使线圈14A接收或发送信号，但是为了清楚起见，处理电路52在本文中被描述为控制线圈14A的耦合。当开关电路系统56A将所有线圈14A串联耦合时，所有线圈14A可以在相同方向上被功能性地缠绕或盘绕(在本文中可互换地使用两个词)，其中通过外部场通过所有线圈14A在相同的方向上感应出电流(例如，使用电源64生成的来自遥测电路的电流)。

IMD 12可包括传感器58A，其可以是被配置成测量在感应电磁耦合期间感应的电流和/或电压的测量电路。处理电路52可以使用传感器58A来确定感应电流何时超过阈值。在一些示例中，所传送的功率可被用于近似IMD 12的温度和周围组织的温度。该方法可被用于间接地测量与IMD 12的壳体接触的组织的温度。另外，传感器58A可以是配置成测量IMD 12的温度的包括一个或多个组件的温度传感器(例如，热电偶或热敏电阻)。温度传感器58A可以设置在IMD 12的壳体内部、与IMD 12的壳体接触、形成为IMD12的壳体的一部分或者设置在IMD 12的壳体外部。如本文所描述的，温度传感器58B可被用来直接测量IMD 12的温度和/或IMD 12周围和/或接触其壳体的组织的温度。尽管在一些示例中，温度传感器58A可以接触IMD 12的壳体，但是在其他示例中，温度传感器58A可以接触线圈14A，或者接触两者，或者两者都不接触。例如，温度传感器58A可以是安装在IMD 12的电路板上的红外温度传感器，作为测量IMD 12的壳体和/或IMD 12周围的组织的温度而无需接触壳体和/或组织的方法。尽管单个温度传感器可能是足够的，但多个温度传感器可以提供IMD 12的更好的温度梯度或平均温度。尽管处理电路52可使用传感器58、处理电路52持续地测量温度，但是处理电路52可通过仅在再充电会话期间测量温度来节省能量。进一步地，温度可以按计算累积热剂量所必需的速率来被采样，但在适当时采样速率可被降低以节省功率。

处理电路52可以响应于来自传感器58A的检测到的参数，使用开关电路系统56A来修改线圈14A的耦合。例如，响应于检测到使用传感器58A标识的电流或温度超过阈值，处理电路52可以使开关电路系统56A将线圈14A以相反的串联方式地耦合。该阈值可以是保存在存储器62中的预定阈值。阈值可以是IMD 12和/或患者16可出现不良反应的点，或者是低于IMD 12和/或患者可出现不良反应的安全裕度。例如，不良反应点可包括其中患者16可能经历一些不适或IMD 12的组件以较低的效率进行操作的IMD 12的温度。

以相反的串联方式耦合线圈14A可包括耦合线圈14A，使得由线圈14A中的一些线圈感应出的电流可以抵消或减小由线圈14A中的其余线圈感应出的电流。例如，所有线圈14A可以在与安装在IMD 12上相同的方向上缠绕或盘绕，但是开关电路系统56A可以将线圈14A中的一个相对输入端耦合到线圈14A中的另一个的相对输出端，以有效地使线圈14A中的一些沿与经历IMD12的电流或信号的其他线圈14A相反的方向缠绕或盘绕。

如上所述，IMD 12可包括电源64。电源64可包括一个或多个电容器、电池、或其他能量存储设备。电源64可随后向IMD 12的组件递送操作功率。电源64可被配置成用于通过成百上千的放电和再充电循环来操作。电源64还可被配置成在再充电过程期间向IMD 12提供操作功率。在一些示例中，电源64可以用各材料来构造以降低充电期间所生成的热量。在其他示例中，可由可帮助在IMD 12的壳体的较大表面积上耗散在电源64、和/或再充电线圈14B处所生成的热量的材料来构造IMD 12。

电源64可以是通过使用再充电线圈14B而可再充电的。可包括两个或更多个线圈的线圈14B可以能够与设置在患者16外部的初级线圈(例如，在充电设备28内)进行电感耦合。所感应的电流可随后被用于为电源64再充电。以此方式，电流可在线圈14B中被感应出并提供给电源64。该感应可以由在外部充电设备28的初级线圈中产生的电流引起。尽管再充电线圈14B在图2中描绘为相对于遥测线圈14A的分立组件，但是在其他示例中，一些或全部再充电线圈14B可用作遥测线圈14A。

为了给电源64再充电，处理电路52可以使开关电路系统56B串联耦合所有线圈14B，使得所有线圈14B沿相同方向缠绕或盘绕，并且每个线圈14B的感应电流在被用来给电源64再充电之前基本上累加在一起。在一些示例中，感应电流可以基于所选择的功率水平(例如，如由用户操作充电设备28所选择的)。线圈14B与外部充电线圈之间的耦合可以取决于充电设备28中的线圈14B与外部初级线圈的对准。在一些示例中，在所有线圈共享共同的轴并且彼此紧密靠近时，耦合效率提高。外部充电设备28和/或IMD 12可以提供对准的一种或多种可听见的音调或视觉指示。

可替代地，在一些示例中，IMD 12可以不包括电源64，而是可以通过线圈14B的感应电流来递送提供IMD 12的功能所需的功率。换句话说，由线圈14B响应于电磁场而感应的电流可以被路由到IMD 12的组件(例如，处理电路52、遥测电路54、刺激电路50)以供伪立即使用(pseudo-immediate use)，此类IMD 12不包括配置成存储电荷以供以后使用的组件。IMD 12外部的设备(例如，充电设备28)可能需要在IMD 12将提供刺激或监测功能的整个持续时间内提供充电电磁信号，以使线圈14B感应出足够量的用于IMD 12的电流以提供这种刺激或监测功能。在该示例中，处理电路52可以使开关电路系统56B在整个持续时间内串联耦合线圈14B，使得线圈14B可以向IMD 12提供一致的电源。

如本文中所论述，处理电路52可使开关电路系统56B以彼此相反的串联方式地耦合线圈14B，使得线圈14B中的一些在功能上沿相反方向缠绕或盘绕，并且这些线圈14B的感应电流至少部分地被抵消。响应于检测到线圈14B的感应电流超过阈值，处理电路52可以使开关电路系统56B以相反串联的方式耦合线圈14B。例如，患者16可以经历磁共振成像(MRI)测试，并且所产生的电磁场可以使线圈14B感应出超过阈值的相对大的电流(例如，当线圈14B串联耦合时)。处理电路52可检测到感应电流超过阈值，响应于此，处理电路52可以以相反的串联方式耦合线圈14B。作为相反的串联方式耦合的结果，线圈14B可以在功能上感应很少电流或不感应电流。

IMD 12可包括将线圈14B中感应出的电信号滤波和/或变换成能够对电源64进行再充电的电信号的一个或多个电路。例如，在交流电感应中，IMD 12可包括被配置成用于将交流电从电感转换为用于电源64的直流电的半波整流器电路和/或全波整流器电路。全波整流器电路在为电源64转换感应能量时可更加高效。然而，半波整流器电路可被用于以较慢的速率在电源64中存储能量。在一些示例中，IMD 12可包括全波整流器电路以及半波整流器电路，由此使得IMD 12可在各个电路之间切换以用于控制电源64的充电速率以及IMD12的温度。

尽管电源64和再充电线圈14B被示为包含在IMD 12的主壳体内，但是这些组件中的至少一个可以设置在IMD 12的主壳体之外。例如，再充电线圈14B可以设置在IMD 12的主壳体之外(例如，在壳体的包覆模制中)，以促进再充电线圈14B与外部充电设备28的充电线圈之间的更好耦合。可替代地，电源64和/或再充电线圈70可以位于单独的壳体中或IMD 12的同一壳体的单独组件中。将线圈14B放置在IMD 12的主壳体之外可以提高线圈14B接收信号的能力而不被主壳体的材料衰减(例如，其中壳体部分或全部由金属或可能阻挡电磁场的其他材料制成)。此外，在一些示例中，将再充电线圈14B定位成相对更远离IMD 12的主壳体，这可以增加可以对电源64进行再充电的频率的可用带宽。

图3A和3B分别是以串联和相反的串联方式耦合的线圈114A、114B(统称为“线圈114”)的概念示意图。除了本文所述的任何区别，线圈114可以与本文所述的线圈14基本相似。图3A和3B的概念示意图包括开关电路系统156的一部分，除了本文所述的任何区别之外，开关电路系统156可以基本上类似于开关电路系统56。开关电路系统156可以改变两个线圈114相对于端子110A、110B(统称为“端子110”)耦合的方式，该端子110A、110B耦合到IMD 12的其他组件和/或电路系统(例如，端子110可以耦合到图2的电源64、处理电路52或遥测电路54中的一个或多个)。线圈114被讨论为好像它们被安装在IMD 12上或在IMD 12内，但是应当理解，在其他示例中，线圈114可以被安装在其他IMD上。

线圈114A可以与线圈114B基本相似，使得当两个线圈114都暴露于基本相似的电磁场并且以基本相似的方式定向时，由线圈114A感应的第一电流116可以与由线圈114B感应的第二电流118基本相似。例如，两个线圈114可具有基本相似(例如，功能上相等)的物理尺寸，诸如基本相似的匝数、缠绕半径、间距、间隔(例如，环之间)等。如本文所使用的，基本上相似的组件包括被设计和/或制造成在目的和/或尺寸方面相同的组件，但是在制造时这些组件可能略有不同(例如，由于自然的制造缺陷)。此外，当安装在IMD 12上时，线圈114A可以沿第一方向102缠绕或盘绕，而当安装在IMD 12上时，线圈114B可以沿第二方向104缠绕或盘绕，其中第一方向102和第二方向104基本相似。

线圈114A可以具有线圈输入106A和线圈输出108A，而线圈114B可以具有线圈输入106B和线圈输出108B。应当理解，输入106A、106B(统称为“输入106”)不旨在暗示信号或电流始终或通常流向相应线圈114到IMD 12的其他组件的点，就像输出108A、108B(统称为“输出108”)不旨在暗示信号或电流总是或通常从相应的线圈114流出到IMD 12的其他组件的点。而是，本文使用的输入106和输出108指示线圈114相对于线圈的整体缠绕方向的各自端点，使得如果相应的线圈114的相应的输入106耦合到相应的另一线圈114的相应的另一输出108，则两个线圈114的电势感应电流跨IMD 12相加。

处理电路52可以使IMD 12的开关电路系统156将线圈114串联电耦合在一起，以发送信号或感应出电流以对电源64进行再充电。例如，开关电路系统156可以将端子110B耦合到线圈114B的输入106B，将线圈114B的输出108B耦合到线圈114A的输入106A，并且将输出108A耦合到端子110A，使得两个线圈114串联耦合。由于线圈114由开关电路系统156串联耦合(例如，如由处理电路52引起的)，因此线圈114可以“一起工作”来感应出电流以发送信号。例如，线圈114可以是遥测线圈(例如，图2的线圈14A)，并且遥测电路54可以使线圈114将信号发送到外部设备(诸如充电设备28或编程器30)。在一些示例中，两个线圈114的组合容量可以大于或等于接收或发送信号所需的容量，其中线圈114的容量可以是线圈114的表面积、或者是线圈114的匝数和半径等。换句话说，IMD 12可以被配置成使得两个线圈114的组合容量足以在期望的操作距离上发送或接收信号，而仅线圈114中的一个的单个容量可能不足以实现。这样，由于IMD 12的开关电路系统156将线圈114串联耦合，因此线圈114可以配置成通过两个线圈114的组合容量来发送信号(例如，由遥测电路54创建并路由到输入106B或输出108A的信号)。

相反，线圈114可以是充电线圈(例如，图2的线圈14A)，使得由线圈114感应的电流被路由到IMD 12的电源64。其中线圈114是充电线圈，处理电路52可以使开关电路系统156将线圈114串联地耦合(例如，通过将线圈114A的输入106A耦合到线圈114B的输出108B，或通过将线圈114B的输入106B耦合到线圈114A的输出108A)以将两个线圈114的容量相加在一起。

处理电路52可以检测到线圈114正在感应出高于阈值电流的电流。处理电路52和/或开关电路系统156可以使用传感器58检测到线圈114正在感应出的电流大于阈值电流。例如，如本文所述，传感器58可以检测温度(例如，其中检测到感应电流的大小足以将IMD 12或周围组织的温度提高到阈值基底以上)，或者传感器58可以直接检测感应电流。

响应于检测到感应电流大于阈值电流，开关电路系统156可以相反的串联方式耦合线圈114。例如，如图3B所示，开关电路系统156可以将端子110B耦合到线圈114B的输出108B、将线圈114B的输入106B耦合到线圈114A的输入106A，并且将输出108A耦合到端子110A。作为该耦合的结果，由线圈114A感应的第一电流116(例如，由于由充电设备28产生的电磁场的结果)可以基本上被由线圈114B感应的第二电流118消除或抵消，如图3B所示的，这是由于线圈114A的第一电流116被路由成与线圈114B的第二电流118相反导致的。在一些示例中，处理电路52可以使开关电路系统156以相反的串联方式方式耦合线圈114，直到传感器58检测到电流(例如，第一电流116或第二电流118)或温度已降至第二阈值以下，响应于此，处理电路52可使开关电路系统156串联耦合线圈114。第二阈值可以与第一阈值相同或不同。例如，处理电路52使开关电路系统156以相反的串联方式耦合线圈114的第一阈值可以是第一温度，而处理电路52使开关电路系统156将线圈114串联耦合的第二阈值可以是相对低于第一温度的第二温度。将处理电路52配置成使开关电路系统156在以相对小于第一阈值的第二阈值以相反串联的方式耦合线圈114之后串联地耦合线圈114，可以增加IMD12调节IMD 12的温度和电流的能力。

在其他示例中，每当处理电路52使用传感器58来检测一个或两个线圈114已经感应出超过第一阈值的电流时，处理电路52可以使开关电路系统156在预定的持续时间内将线圈114以相反的串联方式耦合。例如，响应于确定一个或两个线圈114可能已经感应出超过阈值的电流，处理电路52可以使开关电路系统156在随后的15分钟或1小时或其他持续时间内使线圈114以相反的串联方式耦合。在一些示例中，处理电路52可以基于感应电流接近并超过(例如，如由处理电路52所确定的)阈值的速率，来确定线圈114以相反的串联方式耦合的持续时间，其中朝向阈值的相对较快的接近/更快的速率(例如，其中一个或两个线圈114在相对较短的时间内感应出超过阈值温度的电流)导致线圈114以相反的串联方式耦合的相对较长的持续时间。

在一些示例中，一个线圈114可以具有比另一线圈114相对更大的容量。例如，线圈114A可以具有比线圈114B多一匝。将一个线圈114A配置成大于另一个线圈114B可以使线圈114的组合在线圈114以相反的串联方式耦合时仍感应出电流或发送或接收信号，但是容量相对较低。例如，线圈114可以为电源64再充电，但是线圈114可能感应出太大的电流，该电流将IMD 12的温度升高到超过第一阈值，使得处理电路使开关电路系统156在随后的两分钟内以相反的串联的方式耦合线圈114(例如，由于线圈114的感应电流导致IMD 12的温度升高的速率相对较低)。在线圈114A的容量大于线圈114B的容量的情况下(例如，由于线圈114A相对于线圈114B的额外匝数，因此容量增加了10％)，当IMD 12冷却时，线圈114仍可以感应出可能导致电源64充电的电流。类似地，线圈114可以是植入患者体内的遥测线圈114，并且由于患者16正在进行MRI，因此线圈114可以感应出超过阈值的电流。在该示例中，处理电路52可以使开关电路系统156以相反的串联方式的方式耦合线圈114，并且由于线圈114A的相对较大容量，因此IMD 12仍可以接收和发送信号(例如，但是潜在地具有相对降低的操作范围)。

图4A和图4B分别是以串联和相反的串联方式耦合的线圈214A、214B、214C(统称为“线圈214”)的概念示意图。除了以下所述的任何区别，线圈214可与本文所述的线圈14和线圈114基本相似。图4A和图4B的概念示意图包括开关电路系统256的一部分，除了本文描述的任何区别之外，该开关电路系统256可以与开关电路系统56和开关电路系统156基本相似。开关电路系统256可以改变两个线圈214相对于耦合到IMD 12的其他组件和/或电路系统的端子212A、212B(统称为“端子212”)的耦合方式(例如，端子212可以耦合到图2的电源64、处理电路52或遥测电路54中的一个或多个)。线圈214被讨论为好像它们被集成到IMD12中，但是应当理解，在其他示例中在其他IMD中使用线圈214。

线圈214A可以与线圈214B基本相似，使得当均匀地暴露于电磁场时，线圈214A可以感应出与由线圈214B感应出的第二电流218基本相似的第一电流216，其中两个线圈214均匀暴露包括两个线圈214A、214B沿基本相似的方向定向，使得电磁场的大小和方向对于两个线圈214而言基本上相等。但是，线圈214C的电容可能比线圈214A、214B充分地小(例如，由于线圈214C的半径较小或匝数较少)，使得线圈214C在暴露于电磁场中时，可以比线圈214A、214B感应出小得多的第三电流220。当安装在IMD 12上时线圈214A可以在第一方向202上缠绕或盘绕，当安装在IMD 12上时线圈214B可以在第二方向204上物理地缠绕/盘绕，而当安装在IMD 12上时线圈214C可以在第三方向210上缠绕/盘绕，其中第一方向202、第二方向204和第三方向210基本相似。

线圈214A可以具有线圈输入206A和线圈输出208A，线圈214B可以具有线圈输入206B和线圈输出208B，而线圈214C可以具有线圈输入206C和线圈输出208C。应当理解，输入206A、206B、206C(统称为“输入206”)并非旨在暗示信号或电流从IMD 12的其他组件流向各个线圈214的点，就像输出208A、208B、208C(统称为“输出208”)并非旨在暗示信号或电流从相应的线圈114流出到IMD 12的其他组件的点。而是，本文中使用输入206和输出208来指示线圈214相对于线圈的整体缠绕方向的相应端点，使得如果相应线圈214的相应输入206耦合到相应另一线圈214的相应另一输出208，两个线圈214的电势感应电流相加在一起。

处理电路52可以使开关电路系统256串联耦合线圈214，以发送信号或感应出电流。例如，处理电路52可以使开关电路系统256将端子212B耦合到线圈214C的输入206C、将线圈214C的输出208C耦合到线圈214B的输入206B、将线圈214B的输出208B耦合到线圈114A的输入206A、并且将线圈214A的输出208A耦合到端子212A，使得所有线圈114串联耦合。由于所有线圈214串联耦合，因此所有线圈214可以用作沿单个方向缠绕或盘绕的单个线圈，以感应出电流或发送或接收信号。

处理电路52和/或开关电路系统256可以检测到一个或多个线圈214正在感应出的电流超过阈值电流，如本文所述。响应于检测到感应出的电流高于阈值电流，开关电路系统256可以以相反的串联方式耦合线圈214中的一些。例如，如图4B所示，开关电路系统256可以将线圈214C的输入206C耦合到线圈214A的输入206A。作为该耦合的结果，由线圈214A感应出的第一电流216(例如，由于由充电设备28产生的电磁场的结果)可以基本上被由线圈214B感应出的第二电流218消除或抵消，线圈214B感应出的第二电流218被路由成基本上与第一电流216相反，仅留下由线圈214C感应出的第三电流220。

在其他示例中，可以存在三个以上具有不同相对容量的线圈214。例如，线圈214B和线圈214C的组合容量可以基本上等于线圈214A，使得处理电路52可以将线圈214B和线圈214C两者相反串联地耦合到线圈214A，以便有效地抵消跨所有线圈的净感应电流。在该示例中，线圈214B可以具有线圈214A的容量的30％，而线圈214C可以具有线圈214A的容量的20％。在该示例中，响应于检测到的电流或温度，处理电路52可以有效地使由线圈214的耦合抵消的电势感应电流量有效地斜升或斜降。

例如，响应于在给电源64再充电时检测到IMD 12已迅速接近并超过阈值温度，处理电路52可将线圈214B和线圈214C以相反的串联方式地耦合到线圈214A，使得线圈214上基本没有感应出电流。例如，在第二电流218和第三电流220的总和与第一电流216的大小基本相似的情况下，图4B的耦合可导致所有线圈214上基本上没有感应出电流。一旦处理电路52(例如，使用传感器58)检测到IMD 12已冷却至(例如，低于第一阈值的)第二温度，则处理电路52可使开关电路系统256将线圈214C与线圈214A串联耦合，而将线圈214B与线圈214A和线圈214C两者以相反的串联方式耦合。例如，开关电路系统256可通过将端子212B与线圈214C的输入206C耦合、将线圈214B的输出208C与线圈214B的输出208B耦合、将线圈214B的输入206B与线圈214A的输入206A耦合、并将线圈214A的输出208A与端子212A耦合，从而将线圈214B与线圈214A和线圈214C两者以相反的串联的方式耦合。替代地，开关电路系统256可以通过将端子212B与线圈214C的输入206C耦合、将线圈214C的输出208C与线圈214A的输入206A耦合、将线圈214A的输出208A与线圈214B的输出208B耦合以及将线圈214B的输入206B与端子212A耦合，从而使线圈214B与线圈214A和线圈214C两者以相反的串联方式耦合。将线圈214耦合在一起以将线圈214B配置成与线圈214A和线圈214C两者相反串联其他方式也是可行的。

使用此类配置，线圈214的可能容量的20％用于感应出电流以对电源64再充电。随后，处理电路52可检测到IMD已冷却到(例如，低于第二温度的)第三温度，响应于此，处理电路52可使线圈214A和线圈214B串联，而线圈214C与两者相反地串联，诸如通过将线圈214C的线圈输入206C耦合到线圈214B的线圈输入206B，并将线圈214B的线圈输出208B耦合到线圈214A的线圈输入206A。选择性地耦合线圈214的其他方式可能实现该结果。

根据此类配置，线圈214的容量的30％用于感应出电流以对电源64进行再充电。此后，处理电路52可以检测到IMD已冷却至(例如，低于第三温度的)第四温度，响应于此，所有线圈214串联耦合，使得基本上所有容量都用于感应出电流以对电源64进行再充电。这可以例如使用诸如图4A中所示的配置来实现，但是其他配置是可能的。

图5A-5E是示例线圈的概念图和透视图。图5A描绘了安装在IMD 312的壳体310上的两个线圈314A、314B(统称为“线圈314”)。IMD 312可以基本上与图1A和1B的IMD 12相对。壳体310的总体形状仅出于说明目的而示出，因为壳体310可以是使IMD 312能够按要求起作用的任何形状。例如，在其他示例中，壳体310可以成形为包括从壳体310延伸的连接头部(例如，以接收一个或多个引线20)。

如图5A所示，IMD 312的线圈314被固定到IMD 312的壳体310的外表面318。在某些示例中，壳体310可以是部分或全部金属的，使得壳体310可以具有阻挡由线圈314产生或准备用于线圈314的一些或所有电磁场和/或信号的能力。在此类示例中，将线圈314固定到壳体310的外表面318可以是有利的，使得这些线圈314具有通畅的路径，在该路径内可以接收或发送电磁场。

线圈314可以固定在壳体310的凹陷316内。凹陷316可以沿着壳体310的周边延伸到壳体310中。凹陷316的深度可以大于线圈360的横截面宽度。在一些示例中，一旦线圈314被固定到壳体310，则包覆模制可以覆盖线圈314和壳体310。包覆模制可以用于封装壳体310和线圈314，并且减少或消除壳体310或线圈314的尖锐的拐角或边缘，一旦将IMD 312植入到患者16中，这些拐角或边缘可能撕裂或以其他方式刺激IMD 312附近的组织。

图5B和5C示出了线圈414A-414D(统称为“线圈414”)的两个概念示意图，线圈414A-414D可以放置在IMD(诸如IMD 12)的相应框架402A和402B(统称为“框架402”)上。尽管为了清楚起见，将线圈414描绘为固体物体(例如，没有单独的绕组)；但是应该理解，线圈414可包括可以执行本文所述功能的任何配置中的任何数量的绕组。线圈414可以与本文所述的线圈14、114、214或314基本相似。在某些示例中，线圈414可以直接放置在框架402上，而在其他示例中，线圈414可以放置在各个相应壳体内的框架402上。

框架402可包括用于IMD 12的集成电路的管芯堆叠。例如，框架402可以是直接附接到IMD 12的印刷电路板(PCB)的管芯堆叠，其中PCB包括刺激电路50、处理电路52、遥测电路54、存储器62、开关电路系统56或传感器58中的一个或多个。在一些示例中，线圈414可以堆叠在相应的框架402上。例如，如图5B中所示，当线圈414A和414B由框架402A接收时，线圈414A和414B可以堆叠(而不是共面)。在其他示例中，当线圈414由相应的框架接收时，线圈414可以是嵌套的和/或共面的。例如，如图5C中所示，内部线圈414C当被接收在框架402B上时被适配在外部线圈414D内，使得线圈414在由框架402B接收时嵌套并共面。框架402的尺寸可以不同以接收处于堆叠或共面配置中的线圈414。例如，如所描绘的，框架402A可以相对更深以在堆叠配置中接收线圈414，并且框架402B可以相对更宽以在嵌套或共面配置中接收线圈414。

在一些示例中，框架402可包括沿着框架402的相应周边404A、404B(统称为“周边404”)的多个焊盘406A-406D(统称为“焊盘406”)。焊盘406可被金属化或以其他方式导电的。框架402上或嵌入框架402内的导电迹线可将一些焊盘406电耦合到线圈414(例如，如由开关电路系统56所控制的)，而框架402的其他焊盘406被配置成将框架402和/或线圈414固定到PCB。例如，在IMD 12包括两个线圈414的情况下(例如，如图3A和3B中所示)，框架402针对每个线圈414可包括两个连接金属焊盘406，其中两个连接焊盘406(通过导电迹线和开关电路系统)连接到第一线圈414A的输入和输出，并且另外两个连接焊盘406(通过导电迹线和开关电路系统)连接到第二线圈414B的输入和输出。在IMD 12包含更多线圈414的情况下，框架402可包括更多相应的连接焊盘406，以耦合到相应更多的线圈414。

焊盘406可位于周边404的缘408A、408B(统称为“缘408”)上，和/或焊盘406可位于周边404的壁410A、410B(统称为“壁410”)上。沿框架402的周边404的焊盘406取决于线圈414的相应配置，可以沿着缘408和壁410布置在不同的位置。例如，在线圈414如图5B所示堆叠的情况下，一些焊盘406(诸如焊盘406B)可沿着周边404A的缘408A定位。一旦堆叠的线圈414由框架402A接收，则在该缘408A上，焊盘406(诸如焊盘406B)可以与“底部”线圈414B固定或电耦合。类似地，一些焊盘406(诸如焊盘406A)可以沿着周边404A的壁410A定位，其中一旦堆叠的线圈414由框架402A接收，则这些焊盘406(诸如焊盘406A)可以与“顶部”线圈414A固定或电耦合。可替代地，在如图5C中所示的线圈414是嵌套的或共面的情况下，在两行或更多行内焊盘406可主要地或专门地位于周边404B上的缘408B上(例如，使得没有焊盘406位于周边404B的壁410B上)，其中每个线圈414对应一行。通过这种方式，一些焊盘406(诸如焊盘406C)可以与“内部”线圈414C对准，而其他焊盘406(诸如焊盘406D)可以与“外部”线圈414D对准，以与相应线圈414固定或电耦合，如本文所述。

在一些示例中，附加的焊盘406可以位于框架402的底表面412上，或者相同的焊盘406可以延伸通过框架402的底表面412，其中底表面412是缘408的表面。焊盘406可以从表面412连接到相邻的电路系统，诸如本文所述的电路系统(例如，处理电路系统、遥测电路系统等)。以这种方式，线圈414可以通过焊盘406耦合到与框架402相邻的电路系统。通过将焊盘406配置成延伸通过框架402以将线圈414电耦合到相应电路系统，IMD 12可以减少或消除对延伸通过IMD 12的额外的连接器的需求。

图5D示出线圈514的概念示意图，该线圈514是IMD(诸如IMD 12)的组件502的表面500上的印刷迹线。线圈514可以基本上类似于如本文所述的线圈14、线圈114、线圈214、线圈314或线圈414。组件502可以是IMD的壳体，使得表面500是IMD的外表面，而两个或更多个线圈514被印刷在壳体的相对侧上。在该示例中，一旦组装了IMD，并且线圈514被印刷在壳体上，则线圈514可以被包覆模制覆盖。在其他示例中，组件502可以是IMD的内部特征(例如，使得组件502被封装在IMD的壳体内)，其中不同的线圈514印刷在不同表面上或全部印刷在组件502的表面500上。在此类示例中，线圈514可以全部在一个平面内，或者线圈514可以在平面之间限定3D结构。

图5E示出两个线圈614A、614B(统称为“线圈614”)的概念示意图。线圈614可与本文所述的线圈14、线圈114、线圈214、线圈314、线圈414或线圈514基本相似，除了以下所述的任何区别。如图所示，线圈614可包括绕分开的轴线延伸的两个螺旋线圈。线圈614可以位于IMD的壳体内的任何地方，或者线圈614可以固定在围绕壳体的包覆模制内。在一些示例中，线圈614可以共享公共轴线，即，同轴。在线圈614同轴的某些示例中(例如，如包裹在电缆中)，即使由于第一线圈614A具有比第二线圈614B相对更少的匝数，第一线圈614A具有与第二线圈614B基本相等的容量，第一线圈614A可以在第二线圈614B之内(例如，使得第一线圈614A具有比第二线圈614B更大的半径)。

图6是示出了响应于检测到的指示所接收信号的感应电流的大小的参数来耦合线圈的方法的流程图。主要参考图3A和图3B的元件和部分参考图1-2的元件来描述图6，但是图6的方法可以在其他示例中利用其他线圈和其他IMD来执行。可以串联耦合IMD 12的线圈114A和114B(600)。处理电路52可以使开关电路系统156串联耦合线圈114。串联地耦合线圈114可包括将线圈114耦合成，使得两个线圈114在与耦合到IMD 12的组件相同的方向上功能性地缠绕或盘绕(例如，使得由线圈114感应的电流将在IMD 12上相加在一起而不是互相抵消)。处理电路52可以使开关电路系统156串联地耦合线圈114，使得线圈114可以(例如，利用再充电信号)对电源64进行再充电和/或发送/接收遥测信号。

在一些示例中，每当处理电路52未感测到指示线圈114正感应的电流超过阈值的参数(例如，温度或电流)时，处理电路52可使开关电路系统156将线圈114串联地耦合。换句话说，处理电路52可以使开关电路系统156将线圈114串联耦合作为“默认”状态，使得处理电路52基本上仅是暂时地(例如，持续预定时间段内或直到满足预定条件)使开关电路系统156以不同于串联的配置耦合线圈114。

处理电路52可以检测到参数指示感应电流的大小大于阈值(602)。处理电路52可以使用传感器58来确定该参数指示感应电流的大小大于阈值。例如，参数可以是温度，而传感器58可包括温度传感器，该温度传感器被配置成标识IMD 12或IMD 12周围的组织的一部分的温度，使得处理电路52被配置成由于IMD 12和/或周围组织的温度升高，而确定参数/温度指示感应电流的大小大于预定阈值。可替代地，该参数可以是电流、电压或电场强度，并且传感器58可包括被配置成伪直接地标识跨线圈114感应的电流的电流、电压或电场强度传感器。

响应于确定参数指示感应电流的大小高于阈值，处理电路52将线圈114以相反的串联方式电耦合(604)。处理电路52可以使开关电路系统156以相反的串联的方式耦合线圈114。以相反的串联方式耦合线圈114可包括将线圈114耦合到IMD 12的组件，使得线圈114有效地沿相反的方向缠绕或盘绕，从而可以有效地消除在两个线圈114上感应的电流。在一些示例中，线圈114在物理上是分开的，使得第一线圈114A具有比第二线圈114B相对更大的感应电流的能力。例如，与线圈114B相比，第一线圈114A可具有额外的匝数或增大的半径等，使得以相反的串联方式耦合线圈114产生与两个线圈114在物理上不同的量成比例的总感应电流(例如，在感应电流的过程期间，仅在功能上实现了线圈114A的额外匝数)。

图7是示出了响应于检测到的接收信号的大小来耦合三个或更多个线圈的方法的流程图。主要参考图4A和4B，并部分参考图1-2描述图7，但是可以利用本文描述的任何示例线圈和IMD来执行图7的方法。可以串联耦合所有线圈214(650)。如本文中所使用的，线圈214可包括具有第一容量的第一线圈214A、具有第二容量的第二线圈214B以及具有第三容量的第三线圈214C，其中线圈214的容量都不相同，但第二和第三容量之和等于第一容量(例如，线圈214A具有所有线圈214的容量的50％、线圈214B具有所有线圈的容量的35％、并且线圈214C具有所有线圈的容量的15％)。处理电路52可以使开关电路系统256将线圈214串联耦合。串联地耦合线圈214可包括将线圈214耦合成，使得当被耦合到IMD 12的组件时，所有的线圈214是在同一方向功能上缠绕或盘绕(例如，使得由线圈214感应的电流将在IMD12上相加在一起，而不是互相抵消)。

处理电路52可以检测到跨三个线圈214感应出的感应电流的大小足够大以将温度升高到第一阈值以上(652)。处理电路52可以使用传感器58来确定感应电流的大小。传感器58可包括温度传感器。在其他实施例中，可以测量不同的参数(诸如电流本身、电阻元件两端的电压或电场强度)来确定电流太大。因此，尽管以下描述了使用温度来触发重新配置线圈，但是应当理解，除了温度之外或作为温度的替代，可以使用其他类型的参数。响应于确定感应电流高于阈值，处理电路52可以使开关电路系统256以相反的串联的方式耦合线圈214，使得最大容量在内部相反(654)。例如，处理电路52可以使开关电路系统256将第一线圈214A与第二线圈214和第三线圈214C两者与相反的串联方式耦合，使得感应电流跨所有线圈214基本上变为零(例如，由于第一线圈214A的感应电流基本上抵消了第二线圈214B和第三线圈214C的感应电流)。

处理电路52可以继续监测IMD 12和/或患者16的周围组织的温度或其他参数，以确定温度或其他参数是否下降到第一阈值以下(656)。在一些示例中，处理电路52继续监测IMD 12和/或患者16的周围组织的温度。例如，处理电路52可以每几秒或每分钟确定温度，或者传感器58可被配置成通知处理电路52是否检测到温度。如图7所示，处理电路52可以伪连续地监测IMD 12和/或患者16组织的温度，直到温度下降到第一阈值以下。在一些示例中，如果处理电路52检测到IMD 12和/或患者16组织在预定的持续时间内尚未下降到第一阈值以下，则处理电路52可以使用线圈214使遥测电路54发送警报通知(例如，如在操作654中那样，通过在以相反的串联方式重新耦合线圈214之前暂时串联耦合线圈214，以使得能够进行向外发送)。

处理电路52可以检测到IMD 12和/或周围组织的温度已经下降到第一阈值以下，作为响应，处理电路52可以耦合线圈214，使得抵消线圈214的相对较小的容量(660)。例如，处理电路52可以耦合线圈214，使得第一线圈214A和第三线圈214C彼此串联而第二线圈214以相反的串联方式耦合，使得使用上面的示例，线圈214的65％的容量感应出用于IMD12的容量。

响应于将线圈214成使得消除了跨线圈214的相对较小的容量，处理电路52可以确定检测到的温度是否已降至第二阈值以下(662)。第二阈值可以低于第一阈值，使得温度下降到第一阈值(656)以下然后下降到第二阈值(662)以下指示持续的冷却趋势。如果处理电路52确定温度已下降到第二阈值以下，则处理电路52可以将所有线圈214串联耦合(650)。相反，如果测量的温度不低于第二温度，则处理电路52可以确定测量的温度是否已升高到第一温度以上(664)。如果IMD 12和/或周围组织的温度已经升高到第一温度之上，则处理电路52可以在配置中再次耦合线圈214以阻止线圈214的最大容量(654)，之后处理电路52可以监测线圈是否下降到如本文所述的第一温度之下(656、658)。可替代地，如果处理电路52确定温度高于第二阈值但低于第一阈值，则处理电路52可以继续监测温度(668)。以这种方式，处理电路52可被配置成动态地测量IMD 12的温度，并且相应地改变哪些线圈214彼此串联，其中增加或减少感应电流量以调制线圈214的容量，同时调节IMD 12和/或患者16周围组织的温度。配置IMD 12，使得处理电路52可以动态地使开关电路系统256以串联和相反的串联方式耦合线圈214，而在其中增大或减小感应电流量可以减小施加在IMD 12组件上的压力的量，并增加因IMD12而提高患者16舒适度的能力。

应该理解，处理电路52响应于检测到的接收信号的大小而以串联或相反的串联方式耦合三个或更多线圈214的如图7中所示的示例方法是出于说明的目的，因为在其他示例中，处理电路52可以将三个或更多线圈214以不同的方式耦合在一起。例如，处理电路52可以根据比图7所示的更多或更少的操作将三个或更多个线圈214耦合在一起，或者处理电路52可以使用如图7所示的以不同顺序执行的类似操作将三个或更多个线圈214耦合在一起。

这样的一个示例可包括处理电路52对检测到高于阈值的温度的响应(例如，在652处)。例如，响应于当线圈214串联耦合时检测到高于阈值的温度，处理电路52最初可以以相反的串联方式耦合小于线圈214的最大容量的容量。例如，当传感器58检测到参数持续上升到一个或多个阈值以上时，处理电路52可以递增地增加以相反的串联方式耦合的线圈214组的容量，或者当传感器58检测到参数保持在一个或多个阈值以上时，处理电路52可以递增地增加以相反的串联方式耦合的容量。以此方式，当参数继续上升或以其他方式保持在阈值之上时，处理电路52可将线圈214从串联耦合到仅串联耦合一些线圈214，再到以相反的串联方式耦合线圈214的最大容量，或者以其他方式增加以相反的串联方式耦合的线圈部分。

对于线圈214可以以串联或相反的串联方式耦合的不同方式的另一示例，在一些示例中，处理电路52可以使用与许多参数有关的许多阈值来修改线圈214的耦合(例如，而不是像图7的示例方法中所讨论的那样仅使用由温度传感器测量的温度)。例如，IMD 12可包括检测线圈214的多个参数的多个传感器58，诸如检测电流的第一传感器、检测电压的第二传感器和检测温度的第三传感器。在该示例中，当通过串联或相反的串联方式耦合线圈214时，处理电路52可以使用第一传感器、第二传感器和第三传感器中每一个的检测参数，无论是通过在不同时间使用不同的传感器，仅响应于传感器中的两个或更多个检测到满足阈值的值等而改变线圈214的耦合。

这可包括处理电路52响应于三个传感器中的至少两个检测到超过相应阈值的参数而修改耦合线圈214的方式。例如，处理电路52可被配置成检测感测到感应电流满足电流阈值的第一传感器，但不对其作出反应(例如，因为感应电流可以瞬间尖峰并随后以不需要任何线圈214以相反的串联方式耦合的方式下降)。此外，处理电路52可被配置成，响应于检测到第三传感器感测到满足温度阈值的相关温度升高，而第一传感器仍感测到感应电流满足电流阈值，而以相反的串联方式耦合至少一些线圈214(例如，因为，当第一传感器不再感测到感应电流满足电流阈值时，温度传感器可能感测到下降到温度阈值以下的对应温度)。以这种方式，处理电路52可配置成使用多个传感器58交叉检查多个感测的参数，以验证感测的参数值保证了响应以潜在地消除“误报”(例如，在IMD 12的参数暂时且不正确地指示以相反的串联方式耦合线圈214减少了产生负效应的可能性的情况下，因为负效应无论如何都不实现)。

可替代地或附加地，处理电路52可以使用在不同条件下由不同传感器58感测到的不同参数来以串联或相反的串联方式耦合线圈214。例如，一些传感器58在其各自参数的不同范围内可以或多或少地精确，使得处理电路52可以使用不同的传感器58来确定如何响应于确定线圈214的相应状况(例如，其中状况可包括线圈214的温度、电压或电流)来耦合线圈214。当该传感器在其峰值精度范围内时，这可能主要或仅使用该传感器。附加地或可替代地，这可包括当传感器在低精度范围内时从不或保守地使用该传感器。

本公开主要涉及以串联或相反的串联方式的耦合线圈，以改变当线圈暴露于电磁场时由线圈感应的电流量。然而，本发明的一个或多个方面也可适用于大体上以不同配置耦合线圈以改变用于不同应用的IMD的有效线圈容量。例如，本公开的各方面可适用于有效地增加或减小IMD的天线的有效操作范围。

已经描述了各个示例。这些以及其他示例在所附权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种植入式医疗设备，包括：

植入式医疗壳体；

所述植入式医疗壳体内的处理电路；

第一线圈，所述第一线圈被配置成无线地接收信号并且被固定到所述植入式医疗设备；

第二线圈，所述第二线圈被配置成无线地接收所述信号并且被固定到所述植入式医疗设备；

所述壳体内的开关电路系统，所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地以任一串联方式将所述第一线圈耦合到所述第二线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式进行盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相反的方向盘绕；以及

传感器，用于感测指示由于接收信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数，其中所述参数是温度、电压或电流中的至少一个。

2.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其中所述处理电路使所述开关电路系统基于所感测的参数来将所述第一线圈选择性地以串联或相反的串联方式耦合到所述第二线圈。

3.如权利要求1-2中任一项所述的植入式医疗设备，进一步包括用于所述植入式医疗设备的电源，其中所述信号是充电信号，并且当所述第一线圈串联耦合到所述第二线圈时，所述第一线圈和所述第二线圈被配置成将来自所述充电信号的功率提供给所述电源。

4.如权利要求1-3中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈具有与所述第二线圈基本相似的半径和匝数，使得当以相反的串联方式耦合时，由所述第一线圈接收的信号基本上被由所述第二线圈接收的信号抵消。

5.如权利要求1-3中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈同轴地盘绕。

6.如权利要求1-4中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈被堆叠。

7.如权利要求1-5中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈是共面的。

8.如权利要求1-7中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈和所述第二线圈被配置成当串联耦合时一起发送遥测信号。

9.如权利要求1-3和5-8中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述第一线圈具有比所述第二线圈相对更多的匝数或相对更大的半径中的至少一个，使得当所述第一线圈和所述第二线圈均匀地暴露在电磁场中时，所述第一线圈具有比所述第二线圈更大的感应电流的能力。

10.如权利要求1-9中任一项所述的植入式医疗设备，进一步包括第三线圈，其中：

所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地将所述第一线圈串联地耦合到所述第二线圈、耦合到所述第三线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈和所述第三线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈或所述第三线圈相反的方向盘绕；以及

所述处理电路被配置成，响应于检测到的参数测量值，使所述开关电路系统选择性地以串联或相反的串联方式地将所述第一线圈耦合到所述第二线圈和所述第三线圈，所述参数指示在所述第一线圈、和所述第二线圈以及所述第三线圈上感应出的感应电流的大小。

11.如权利要求1-11中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述参数是所述植入式医疗设备的组件的温度，其中所述处理电路响应于检测到的温度上升到阈值温度以上，使所述开关电路系统将所述第一线圈以相反的串联方式耦合到所述第二线圈。

12.如权利要求1-11中任一项所述的植入式医疗设备，其中所述参数是在所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个上测量的电流，其中所述处理电路响应于检测到的电流上升到阈值电流之上，使所述开关电路系统将所述第一线圈以相反的串联方式耦合到所述第二线圈。

13.一种管理植入式医疗设备的线圈的方法，包括：

通过所述植入式医疗设备的处理电路，将固定到所述植入式医疗设备的第一线圈串联地耦合到固定到所述植入式医疗设备的第二线圈，使得所述第一线圈沿与所述第二线圈相同的方向盘绕，其中所述第一线圈和所述第二线圈均被配置成无线地接收信号；

通过所述第一线圈和所述第二线圈两者接收所述信号；

通过所述处理电路检测到指示由于接收到所述信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数超过预定阈值；以及

由所述处理电路使得所述植入式医疗设备的开关电路系统，将所述第一线圈和所述第二线圈以相反的串联方式耦合，使得所述第一线圈沿与所述第二线圈相反的方向盘绕。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括使用被配置成测量所述第一线圈和第二线圈的组合感应电流的传感器，检测指示所述感应电流的大小的所述参数超过阈值。

15.如权利要求13-14中任一项所述的方法，进一步包括通过所述处理电路，使用配置成在接收到信号时测量所述植入式医疗设备的温度的一个或多个热电偶或热敏电阻来检测指示所述感应电流大小的所述参数超过阈值，其中所述阈值是阈值温度。

16.如权利要求13-15中的任一项所述的方法，其中所述阈值是第一阈值，进一步包括：

通过所述处理电路检测指示所述感应电流的大小的所述参数下降到第二预定阈值以下；以及

由所述处理电路使得所述植入式医疗设备的所述开关电路系统，将所述第一线圈和所述第二线圈串联耦合，使得所述第一线圈沿与所述第二线圈相同的方向盘绕。

17.如权利要求13-16中的任一项所述的方法，其中所述第一阈值具有比第二阈值相对更大的幅度。

18.如权利要求13-17中任一项所述的方法，其中：

所述植入式医疗设备包括第三线圈，所述第三线圈固定到所述植入式医疗设备并被配置成无线地接收信号；

将所述第一线圈与所述第二线圈串联地耦合包括将所述第三线圈与所述第一线圈和所述第二线圈耦合，使得所述第一线圈以与所述第二线圈和所述第三线圈相同的方向盘绕；

检测指示所述感应电流的大小的所述参数超过所述预定阈值进一步包括：检测指示在所述第一线圈和所述第二线圈以及所述第三线圈上感应出的感应电流的大小的所述参数超过所述预定阈值；以及

将所述第一线圈和所述第二线圈以相反的串联方式耦合包括：将所述第三线圈与所述第一线圈以相反的串联方式耦合，使得所述第一线圈沿与所述第三线圈相反的方向盘绕，从而使得在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈上有效地抵消所接收的信号。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述阈值是第一阈值，进一步包括：

通过所述处理电路检测指示所述感应电流的大小的所述参数已降到小于所述第一阈值的第二预定阈值；以及

响应于检测到指示所述感应电流的大小的所述参数已降至所述第二阈值，由所述处理电路使得所述植入式医疗设备的所述开关电路系统，将所述第二线圈与所述第一线圈串联耦合并且与所述第三线圈以相反的串联方式耦合，使得接收到的信号的第一量在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈上被有效地抵消。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：

通过所述处理电路检测指示所述感应电流的大小的所述参数已经下降到小于所述第二阈值的第三预定阈值；以及

响应于检测到指示所述感应电流的大小的所述参数已降至所述第三阈值，由所述处理电路使得所述植入式医疗设备的所述开关电路系统，将所述第三线圈与所述第一线圈串联耦合，并且所述第二线圈与所述第一线圈和所述第三线圈以相反的串联方式耦合，使得接收到的信号的第二量在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈上被有效地抵消，其中所述第二量小于所述第一量。

21.如权利要求20所述的方法，进一步包括：

通过所述处理电路检测到指示所述感应电流的大小的所述参数已经下降到小于所述第三阈值的第四预定阈值；以及

由处理电路使得所述植入式医疗设备的所述开关电路系统，将所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈串联耦合，使得几乎没有接收到的信号在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈上被抵消。

22.一种植入式医疗设备，包括：

植入式医疗壳体；

所述植入式医疗壳体内的处理电路；

一根或多根引线，所述引线被配置成从所述植入式医疗壳体延伸并被植入到患者的脑部中；

在所述一根或多根引线的远端处的一个或多个电极，所述一个或多个电极被配置成将电刺激递送给所述患者的脑部；

刺激电路，所述刺激电路被配置成产生所述电刺激；

电源，所述电源被配置成提供用于产生所述电刺激的功率；

电耦合到所述处理电路的开关电路系统；

第一线圈，所述第一线圈通过所述开关电路系统耦合到所述电源并且被配置成无线地接收充电信号；

第二线圈，所述第二线圈通过所述开关电路系统耦合到所述电源并被配置成无线地接收信号，其中所述处理电路被配置成使所述开关电路系统选择性地以任一串联方式将所述第一线圈耦合到所述第二线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相同的方向盘绕，或者以相反的串联方式盘绕，使得所述第一线圈以与所述第二线圈相反的方向盘绕；以及

传感器，用于感测指示由于接收信号而在所述第一线圈和所述第二线圈上感应出的感应电流的大小的参数，其中所述参数是温度、电压或电流中的至少一个。

23.如权利要求22所述的植入式医疗设备，进一步包括第三线圈，其中：

所述开关电路系统被配置成使所述开关电路系统选择性地将所述第一线圈串联地耦合到所述第二线圈、耦合到所述第三线圈，使得所述第一线圈以与所述第二线圈和所述第三线圈的相同的方向盘绕，或以相反的串联方式耦合，从而使得所述第一线圈以与所述第二线圈或所述第三线圈相反的方向盘绕；以及

所述处理电路使所述开关电路系统响应于检测到的指示在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈上感应出的感应电流的大小的所述参数的测量，将所述第一线圈与所述第二线圈和所述第三线圈以串联或相反的串联方式耦合。

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