CN114126482A - 用于可植入医疗装置的天线 - Google Patents

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Abstract

本公开描述了用于与可植入医疗装置(IMD)通信的天线的实例。作为一个实例，所述IMD包括被配置成将通信电路容纳在所述壳体内侧中的壳体，以及具有弯曲结构的平面天线，所述平面天线堆叠在所述壳体的外侧上并耦合到所述通信电路。作为另一个实例，所述IMD包括被配置成将通信电路容纳在所述壳体内侧中的壳体，以及具有弯曲结构的天线，所述天线形成在所述壳体的外侧上并耦合到所述通信电路。当植入所述IMD时，所述天线的谐振频率基于所述天线周围组织的介电常数，并且所述天线的电流分布在所述天线的相对侧是同相的。

Description

用于可植入医疗装置的天线
技术领域
本公开涉及医疗装置通信，更具体地，涉及用于可植入医疗装置的天线。
背景技术
临床上已经植入或提出各种可植入医疗装置以有疗效地治疗或监测患者的一种或多种生理学和/或神经学病状。此类装置可以适于监测或治疗与心脏、肌肉、神经、脑、胃、内分泌器官或其它器官以及其相关功能有关的病状或功能。微型化电子和感测装置的设计和制造的进步使得能够开发具有治疗功能以及诊断功能的可植入装置，如起搏器、心律转变器、除颤器、生物化学传感器、可植入循环记录器和压力传感器等。此类装置可以与将电极或传感器定位在期望位置处的引线相关联，或者可以与集成到装置壳体中的电极或传感器无引线。这些装置可以具有将数据无线传输到植入患者体内的另一个装置或定位在患者体外的另一个装置或两者的能力。
尽管植入一些装置需要外科程序，但其它装置可以足够小以便以最小侵入性的方式(如通过经皮递送导管)或经静脉递送并且放置在预期的植入位置处。通过说明性实例的方式，已经提出了可植入微型传感器并且将其用于血管中以直接测量舒张压、收缩压和平均血压以及患者的体温和心输出量。作为一个实例，患有慢性心血管病状的患者(特别是患有慢性心力衰竭的患者)可以受益于使用适于监测血压的可植入传感器。作为另一个实例，已经提出了可皮下植入监测器并且将其用于监测心率和心律以及其它生理学参数，如患者姿势和活动水平。对生理学参数的此类直接体内测量可以向临床医生提供重要信息以促进诊断决策和治疗决策。另外，已经提出、建立可以在需要或不需要引线来定位电极的情况下直接植入患者心脏内的微型化起搏器，并且使其适于向患者提供起搏和其它电疗法。
这些示例装置与外部装置或植入患者体内的其它装置通信。例如，所述装置传输指示感测数据的信息。所述装置接收如治疗和感测参数的信息以及定义操作模式的其它信息。
发明内容
本公开描述了包括或涉及天线的医疗装置、系统和相关技术、结构和组件，所述天线可用于在医疗装置和一个或多个其它装置之间提供通信。在一些实例中，包括这些天线的医疗装置可以是小型装置并且可能已经植入患者皮下或甚至相对更深的患者体内，例如植入患者的心脏之上或之内。
如更详细描述的，本公开描述了具有弯曲(例如，闭合或部分开放)结构的天线的实例，所述结构具有导致谐振频率下的同相电流分布的馈电点。由于同相电流分布，本公开中描述的天线可能对组织电导率不敏感。因此，所述天线可以形成在可植入医疗装置的外部，如堆叠在壳体上的平面天线。在一些实例中，当植入时，所述天线可以与患者组织直接接触或者非常薄的绝缘体可以将所述天线与患者组织分开。
在一个实例中，本公开描述了一种可植入医疗装置(IMD)，其包括被配置成将通信电路容纳在壳体内侧中的壳体，以及具有弯曲结构的平面天线，所述平面天线堆叠在壳体的外侧上并耦合到通信电路。
在一个实例中，本公开描述了一种制造可植入医疗装置(IMD)的方法，所述方法包括形成被配置成将通信电路容纳在壳体内侧中的壳体，在壳体的外侧上堆叠具有弯曲结构的平面天线，以及将平面天线与通信电路耦合。
在一个实例中，本公开描述了一种可植入医疗装置(IMD)，其包括被配置成将通信电路容纳在壳体内侧中的壳体，以及形成在壳体外侧上并耦合到通信电路的具有弯曲结构的天线。当植入IMD时，所述天线的谐振频率基于所述天线周围组织的介电常数，并且所述天线的电流分布在所述天线的相对侧是同相的。
本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概述。本发明内容并不旨在提供对以下附图和说明书内详细描述的系统、装置和方法的排他性或详尽解释。在以下附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个实例的进一步细节。其它特征、目标和优点将根据描述和附图以及权利要求变得明显。
附图说明
图1是展示了根据本公开中所描述的各个实例的与患者结合的示例医疗装置系统的概念图。
图2是根据本公开中描述的一个或多个实例的可植入医疗装置的示意图。
图3是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的实例的示意图。
图4是展示了图3中所展示的示例天线上的电流分布的实例的概念图。
图5是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的另一实例的示意图。
图6是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的回波损耗的实例的图。
图7是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的示例制造方法的流程图。
图8是展示了可植入医疗装置上天线的堆叠架构的实例的框图。
具体实施方式
本公开大体上涉及形成在医疗装置的壳体上的天线的实例。示例天线可以采用弯曲(例如，闭合或部分开放)结构(例如，矩形、圆形、椭圆形等)的形式，具有用于电流流过示例天线的馈电点。如更详细描述的，馈电点和弯曲结构的组合导致电流在示例天线中同相分布。例如，弯曲结构一侧上的电流方向与弯曲结构另一侧上的电流方向相同。
此外，示例天线可能对患者组织的电导率不那么敏感，因为与通过组织的阻抗相比，所述天线提供了较低阻抗的电流路径。例如，由于示例天线中电流的同相分布，电流更可能流过所述天线而不是流过组织。因为示例天线可能对患者组织的电导率不敏感，因此可能的是在医疗装置的壳体上形成示例天线，使得当医疗装置被植入时，医疗装置的天线与患者组织接触。
患者组织往往具有相对较高的介电常数，尤其是与用于隔离现有天线的空气或聚合物相比。对于给定的谐振频率，天线的尺寸与介电常数成反比(例如，对于低介电常数，对于相同的谐振频率，所述天线的尺寸需要大于被较高介电常数包围的天线)。因为本公开中描述的示例天线可以与患者组织接触，所以本公开中描述的示例天线可以处于具有相对高介电常数的环境中并且因此可以具有相对小的尺寸。示例天线可以是平面天线(例如，实际上没有体积)并且形成在医疗装置的壳体上，使得当植入医疗装置时，所述天线与患者组织接触。
例如，不能与组织接触(例如，由于对组织的电导率敏感)的一些其它天线形成在集管内并且被具有相对低介电常数的聚合物包围。然后将此集管连接到医疗装置。由于介电常数相对较低，这些其它天线的尺寸变得太大而无法形成在体积非常小的壳体的一侧上。
因此，本公开描述了可以形成在医疗装置的外侧上使得天线利用最小体积的天线的实例。与具有容纳天线的集管的其它医疗装置相比，这导致整体更小的医疗装置，这有利于植入。
如上所述，本公开中描述的示例天线可能小于集管中的天线的原因之一是因为示例天线在植入时与患者组织接触。在本公开中，“接触”可以指天线被具有由患者组织设定的介电常数的材料包围，使得天线的谐振频率是患者组织的介电常数的函数。换言之，天线的功能和操作特性基于患者组织的介电常数。例如，在一些实例中，天线可以与患者组织直接接触。然而，在一些实例中，可能的是将保护涂层施加到天线以保护天线免受损坏。即使在这种情况下，天线也可以被认为与患者组织“接触”，因为组织的介电常数决定了天线的谐振频率。
图1是展示了根据本公开中所描述的各个实例的与患者102结合的医疗装置系统100的一些组件的实例的概念图。本公开中描述的系统、装置和技术提供了可植入医疗装置(IMD)，其可以包括以贯穿本公开进一步描述的方式布置的天线，以将IMD与一个或多个外部装置110和/或彼此通信链接，如下文进一步描述。系统100可以包括植入患者102中的单个IMD，如IMD 101。作为一个实例，IMD 101可以在门诊手术中正好插入皮肤下。作为一个实例，IMD 101可以是可插入心脏监测器(ICM)。
另外，为了便于说明，系统100包括多个IMD。然而，本公开中描述的技术不需要使用多个IMD。在一些实例中，系统100可以仅包括一个IMD(例如，IMD 101)。另外，示例技术不一定限于可植入医疗装置，并且可以扩展到其它装置，如可穿戴医疗装置，如天线可能仍与患者皮肤接触的装置(例如，葡萄糖传感器/泵)、非医疗可穿戴装置(例如，戴在外部的监测步数、脉搏率等的监测装置)，以及包括手机在内的其它装置。
在一些实例中，系统100包括多个IMD，例如IMD 101、IMD 103和/或IMD 105的一些组合，如下文进一步描述的。在各种实例中，系统100中的至少一个IMD包括如本公开中所述配置的天线。另外，在一些实例中，可能仅有一个IMD(例如，IMD 101)。出于本公开的目的，假定了心血管解剖的知识，并且省略了细节，除了在解释本公开技术的上下文所必需或期望的程度上之外。尽管关于心脏描述了示例技术，但示例技术不限于心脏治疗。例如，本公开中描述的示例技术可以扩展到提供通信的非心脏医疗装置(例如，用于疼痛刺激、脑刺激、骨盆刺激、脊柱刺激等的装置，以及如植入的药物泵等的装置)。
如图1所示，系统100包括IMD 101，其可以是能够通过电极(图1中未示出)感测和记录来自心脏104外部位置的心脏电描记图(EGM)(当外部电极放置在皮肤上时也称为心电图、ECG或EKG)信号的可插入心脏监测器(ICM)。在一些实例中，IMD 101包括或耦合到一个或多个附加传感器，如加速度计，其生成一个或多个基于患者运动和/或姿势、血流或呼吸而变化的信号。IMD 101的实例可以监测指示患者状态(如姿势、心率、活动水平和/或呼吸率)的生理参数。IMD 101可以植入患者102的胸腔外部，例如皮下或肌肉下，如图1中所示的胸部位置。在一些实例中，IMD 101可以采取可购自爱尔兰都柏林的Medtronic plc的Reveal
Figure BDA0003475322980000041
ICM的形式。在其它实例中，IMD 101可以是起搏器，例如被配置成感测心脏104的电活动，和/或例如通过心内或心外引线(未示出)向心脏104递送起搏治疗，例如心动过缓起搏治疗、心脏再同步治疗(CRT)、抗心动过速起搏(ATP)治疗和/或电击后起搏；和/或心律转复器/除颤器，被配置成检测快速性心律失常并且通过一根或多根引线向心脏104递送抗快速性心律失常电击。
在各种实例中，IMD 101被配置成通过通信链路112与如图1所示的一个或多个外部装置110无线通信。外部装置110可以是(例如，家庭、门诊、诊所或医院环境中使用的)计算装置，以与IMD 101无线通信。例如，外部装置110可以是患者监测器，如MyCareLinkTM患者监测器，或编程仪器，如可购自爱尔兰都柏林的美敦力公司(Medtronic Inc.)(美敦力有限公司(Medtronic plc)的子公司)的SmartSyncTM系统。在另一个实例中，外部装置110可以是移动计算装置，如智能电话、平板电脑、智能手表或其它可穿戴或便携式装置。例如，外部装置110可以包括移动应用程序，如可购自爱尔兰都柏林的美敦力公司(美敦力有限公司的子公司)的MyCareLink HeartTM移动应用程序，使外部装置110能够与IMD 101通信。外部装置110可以耦合到远程患者监测系统，如可购自爱尔兰都柏林的美敦力公司(美敦力有限公司的子公司)的CareLinkTM网络。作为实例，外部装置110可以是编程器、外部监测器或消费者装置，例如智能电话。外部装置110可以用于将命令或操作参数编程到IMD 101中以控制IMD101的功能。外部装置110可以用于询问IMD 101以检索数据，包括装置操作数据以及在IMD101的存储器中累积的生理学或神经学数据。询问可以是自动的，例如根据时间表或响应于远程或本地用户命令。这些外部装置110中的一个或多个也可以被称为“仪器”或一组仪器。
由IMD 101和外部装置110使用的通信技术的实例不限于任何特定的通信技术或通信协议，并且在一些实例中，包括组织电导通信(TCC)或RF遥测(其可以是通过
Figure BDA0003475322980000051
建立的RF链路)、WiFi或医疗植入物通信服务(MICS)。IMD 101可以利用如本公开中所述布置的天线或其等效物来执行与IMD 101相关联的通信，以便提供任何特征并执行归于IMD101的任何功能。
在各种实例中，图1中的一个或多个IMD可以包括根据本公开中描述的天线的实例及其任何等效物布置的天线，以促进与系统100的一个或多个IMD和/或一个或多个IMD101、IMD 103、IMD 105和/或外部装置110之间的通信。在各种实例中，可以结合由IMD 105提供的特征和功能来提供IMD 101对治疗的监测和/或递送。在一些实例中，IMD 105可以参与IMD 105和一个或多个其它IMD 101和/或IMD 103之间的无线通信以促进IMD 105和这些一个或多个其它IMD之间的协调活动。无线通信可以通过射频(RF)遥测的TCC，并且可以是在其中一个装置被配置成传输通信消息并且另一个装置被配置成接收那些消息的单向通信，或在其中每个装置均被配置成传输并接收通信消息的双向通信。
在一些实例中，系统100还可以包括心内起搏装置IMD 105。在所示实例中，IMD105被植入患者102的右心室中，例如在患者102的心脏104内部。在一些实例中，类似于IMD105的一个或多个IMD(图1中未具体示出)可以另外地或替代地被植入心脏104的其它腔室内或心外膜附接到心脏。IMD 105可以被配置成感测心脏104的电活动，和/或向心脏104递送刺激治疗，如起搏治疗，例如心动过缓起搏治疗、心脏再同步治疗(CRT)、抗心动过速起搏(ATP)治疗和/或电击后起搏。IMD 105可以通过一种或多种穿透组织的固定机构附接到心脏104的内壁108。如图1所示，固定机构可以将IMD 105固定到心脏组织并且将电极(例如，阴极或阳极)保留在IMD 105与心脏组织接触的壳体上。除了递送起搏脉冲之外，IMD 105还可以能够使用IMD 105的壳体上携带的电极来感测电信号。这些电信号可以是由心肌生成的电信号，并且指示在心动周期期间的不同时间处心脏104的去极化和复极化。
在各种实例中，IMD 105被配置成通过通信链路112与如图1所示的一个或多个外部装置110无线通信。例如，类似于以上对IMD 101的描述，IMD 105可以与外部装置110通信。
系统100可以包括一个或多个额外的IMD，如IMD 103，其可以植入患者102的心脏104的心室外的患者102的不同位置。IMD 101说明了一种或多种植入装置，如一种或多种可植入监测装置、可植入集线器装置或可植入环路记录器。
如图1所示的IMD 103可以包括可以植入患者肺动脉内的可植入压力感测装置。在一些实例中，肺动脉可以包括左肺动脉，而在其它实例中，肺动脉可以包括右肺动脉。为清楚起见，图1中未描绘IMD 103的固定组件。
如图1所示，作为一个实例，IMD 103可以植入患者102的肺动脉内，并且可以包括被配置成测量患者102的肺动脉内的心血管压力的压力感测电路。在一些实例中，IMD103可以包括无线通信电路，例如TCC和/或RF遥测电路，被配置成在IMD 103中提供的电极或天线(例如，如本公开中描述的实例之一的天线)处接收来自IMD 101和/或IMD 105的触发信号。IMD的压力感测电路103可以被配置成响应于接收触发信号来测量患者102的心血管压力。在任一情况下，IMD 103可以被配置成通过无线通信将测量的压力值传输到IMD 101和/或IMD 105。例如，IMD 103可以向IMD 101、IMD 105和/或外部装置110传输由IMD 103获取的与肺动脉压力相关的测量值和数据以及由IMD 103生成的其它信息。在各种实例中，IMD103包括用于IMD 103和系统100的其它装置之间的通信的天线，其使用贯穿本公开描述的天线的实例或其任何等效物来布置。
对于本公开的其余部分，对医疗装置系统的一般引用可以统称为包括医疗装置系统100的任何实例，如上文关于图1所描述的，及其任何等价物。此外，对于本公开的其余部分，对IMD的一般引用可以统称为包括IMD 101、IMD 103和/或IMD 105的任何实例，如上文关于图1所描述的，及其任何等价物。
图1的示例IMD包括壳体，其被配置成在壳体的内侧中容纳刺激和感测电路中的至少一个。例如，如锂/碘电池的电池耦合到主板，所述主板容纳一个或多个半导体芯片以及如刺激和感测电路的其它电子电路，用于向患者104提供刺激并感测患者104体内的信号(例如，压力、电等)。在一些实例中，刺激和感测电路可以是所述一个或多个半导体芯片的一部分。
主板和电池封装在IMD的壳体中。作为一个实例，壳体可以由保持电池和其它集成电路的金属杯和结合到金属杯的晶片(例如，由玻璃、蓝宝石或其它材料制成的非导电晶片)形成。在一些实例中，金属杯可以使用钛或钛合金形成，作为两个非限制性实例。作为示例制造方法，将刺激和感测电路插入金属套管中，所述金属套管可以是多个部件的。所述多个部件与晶片气密密封在一起以形成壳体，所述壳体被配置成将刺激和感测电路中的至少一个容纳在壳体的内侧(例如，内侧)中。
在本公开中描述的一个或多个实例中，具有弯曲(例如，闭合或部分开放)结构的天线可以耦合到壳体的外侧。例如，将绝缘薄层(例如，小于1mm，如0.5mm)放置在壳体上，并且在绝缘薄层上形成具有弯曲结构的天线。在一个实例中，晶片是绝缘薄层。另外，绝缘体的厚度可以小于0.5mm，如0.1mm，并且可以基于绝缘体层的期望机械强度。
作为一个实例，天线被沉积在外侧上(例如，在晶片上)并且导电迹线被沉积在晶片的内表面上且组件也被布置在内表面上。在一个或多个实例中，晶片可以是非导电或绝缘衬底，使得如果期望，则外部触点、天线和设置在晶片上的任何导体或其它装置均可以被电隔离。晶片可以包括任何合适的材料或材料的组合。晶片(例如，非导电晶片)可以包括玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石、合成金刚石和氮化镓中的至少一种，或者其合金或组合(包括包层结构、层压板等)。
在壳体的外侧上具有具有弯曲(例如，闭合或部分开放)结构的天线可以提供各种优点。例如，在植入之后，天线与患者组织接触(例如，直接暴露于患者组织)。患者组织往往具有相对较高的介电常数，并且天线的尺寸与介电常数成反比。通过将天线放置成与患者组织接触，与在具有低得多的介电常数的聚合物内形成天线的现有天线架构相比，可以显著减小天线的尺寸。
如上所述，在本公开中，“接触”可以指天线被具有由患者组织设定的介电常数的材料包围，使得天线的谐振频率是患者组织的介电常数的函数。在天线与皮肤直接接触的实例中，天线的谐振频率是皮肤的介电常数的函数。换言之，天线的功能和操作特性基于患者组织或血液或可能的皮肤的介电常数。作为一个实例，患者组织是肌肉组织。作为另一个实例，IMD可以被血液包围，并且血液具有与肌肉组织相似的介电常数。在本公开中，尽管讨论了患者组织，但示例技术可以适用于其中IMD被血液包围或天线与皮肤接触(例如，放置在患者102皮肤上以与IMD 101通信的外部装置110的天线)的实例。因此，患者组织可以被认为是指围绕IMD的患者解剖结构(如肌肉或血液或患者皮肤)的通用术语。
作为一个实例，确定本公开中描述的具有弯曲结构的示例天线的谐振频率的方程是
Figure BDA0003475322980000081
其中c0是光在真空中的传播速度，f是频率，并且er是组织的相对电容率(例如，介电常数)。λ的值可以是天线宽度的大约二分之一。宽度的实例示于图2、3和5中。
上述确定谐振频率的方程是一个近似值，可以使用数值方法而不是解析方程来确定谐振频率。换句话说，对于期望频率f(例如，2.4GHz)，上述方程提供了弯曲天线宽度的近似值，但可能需要进行一定程度的测试和修改以实现正确的尺寸和形状，如基于IMD的设计。因为天线与患者组织接触，因此在本公开中描述的一个或多个实例中，用于确定天线的谐振频率的介电常数是IMD周围组织的介电常数的函数。
在一些实例中，天线的尺寸可以取决于通信的类型(例如，可以取决于频率)。在下面提供装置实例尺寸的实例中，可能用于BTLE通信。然而，如下所述，在一些实例中，示例天线可以是宽范围的并且在宽频率范围内提供良好的行为。如上所述，确定天线尺寸的技术可以通过测试不同长度和宽度的数值方法来实现天线的期望谐振频率。
在一些实例中，天线可以与患者组织直接接触。然而，在一些实例中，可能的是将保护涂层施加到天线以保护IMD。即使在这种情况下，天线也可以被认为与患者组织“接触”，因为组织的介电常数决定了天线的谐振频率。例如，天线可以由不易腐蚀的钛形成，但可以使用聚对二甲苯或类似物质的涂层。
现有天线架构中的天线可能不直接暴露于组织，因为组织的高电导率会导致辐射的高损耗。例如，在现有天线架构中，通过天线的振荡电流导致电磁场辐射。然而，如果天线暴露于组织且壳体暴露于组织，则从天线至壳体的电流存在低阻抗路径，这形成了接地。因此，不是流过天线的电流引起电磁场，而是很大比例的电流流过患者组织，从而降低了辐射的电磁场的幅度。
在这些现有架构中，为了避免天线暴露于组织，天线被嵌入低介电材料主体(例如，称为集管)中。由于集成成本的原因，通常使用低介电材料，如聚合物(介电常数通常为2～4)来绝缘天线。由于天线尺寸与介电常数成反比，介电常数低时，天线尺寸很难减小，这增加了整体医疗装置尺寸。另外，由于人体组织的大量损失，往往要求绝缘体超过一定厚度，这进一步增加了整体医疗装置尺寸。此外，为了使天线有效，天线需要远离金属屏蔽(例如，壳体通常被称为“罐”或“外壳”)，以及集管中的其它金属组件(如引线孔)，这进一步增加了装置尺寸。此外，由于周围身体组织和天线绝缘材料之间的介电常数差异很大，天线阻抗通常会导致非理想数字，因此，在医疗装置设计中，添加匹配电路来帮助阻抗匹配是非常常见的，这增加了装置的整体复杂性，并引入了额外的功率损耗(即，装置寿命的减少)。
在本公开中描述的实例中，因为天线在IMD的外侧上而不是在壳体中，因此介电常数基于患者组织，其比天线嵌入在集管的聚合物中的情况大得多。因此，本公开中描述的天线的实例往往更小，从而导致更小的整体IMD。此外，天线可以是平面的(例如，具有很小的厚度或体积)，因此，即使当耦合到壳体的外侧时，也不会增加IMD的整体尺寸。
因为天线耦合到IMD的外侧(例如，在晶片上)，与其它现有架构相比，天线可以堆叠在晶片上(例如，如蓝宝石的晶片小于1mm)。在一些实例中，晶片可以是绝缘体并且不需要额外的绝缘体。在现有架构中，如果天线靠近壳体(或地平面)，则天线将不会很好地辐射，因为在地中流动的电流与通过天线的电流方向相反，这导致辐射抵消。原因是当绝缘层的介电常数远低于天线所接触的周围组织的介电常数时，接地抵消效应显著降低。例如，当绝缘厚度仅为0.5mm时，本公开中的天线设计仍可以与聚合物集管中的普通天线设计相媲美。关于图9示出堆叠在IMD上的天线的实例。
在本公开的天线架构中，天线是独立的并且不需要额外的接地来形成完整的电路。例如，天线在一个馈通点和地之间或两个馈通点之间形成完整的独立回路。因此，电流从一个馈通点流向另一个馈电点或地面，而不是通过组织。可能有一定量的电流从馈通点之间的组织流出。然而，天线路径的电阻可能低于组织，因此，电磁波的幅度可能会有一些损失，但损失可能很小。
图2是根据本公开中描述的一个或多个实例的可植入医疗装置的示意图。例如，图2展示了IMD 200的实例，其是IMD 101的实例。作为一个实例，IMD 200具有小于50毫米(mm)的长度、小于10mm的宽度，和小于5mm的宽度。作为一个实例，长度是45mm，宽度是7.9mm，并且高度是4.2mm。
在一些实例中，IMD 200的总体积可以小于1500mm3，并且可以选择长度、宽度和高度以实现所述体积。上述尺寸仅用作实例而不应视为限制。本公开中描述的示例技术可以适用于其它类型的医疗装置。
IMD 200包括壳体201。壳体201包括两部分。第一部分由金属制成并形成杯状形状，IMD 200的组件位于其中。第二部分是一个晶片，其被粘合到金属的顶部以包围IMD200。晶片可以由玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石、合成金刚石和氮化镓中的至少一种，或者其合金或组合(包括包层结构、层压板等)形成。一般而言，晶片可以是绝缘的(非导电的)。壳体201的金属部分可以由钛或钛合金形成。其他示例金属也是可能的(例如，生物可相容金属)，并且如果完全隔离与组织的直接接触，则普通金属(如铜)也是可能的。
壳体201包括内侧(例如，壳体201内部的容积)和外侧(例如，当植入IMD 200时与患者102的组织接触的晶片的外表面)。在内侧中，壳体201包括如刺激和/或感测电路224的电路以提供如上所述那些的刺激和感测能力。例如，为了制造IMD 200，刺激和/或感测电路224可以被封装在壳体201的部件(例如壳体201的金属部分)内，并且壳体201的部件可以被气密密封(例如，晶片和金属部分被气密密封)以形成包括刺激和/或感测电路224的壳体201。
在一个实例中，刺激和/或感测电路224可以包括一个或多个感测放大器、滤波器、整流器、阈值检测器、比较器、模数转换器(ADC)、定时器或其它模拟或数字组件。当IMD 200被配置成感测心脏信号时，刺激和/或感测电路224可以包括一个或多个感测通道，用于从耦合到刺激和/或感测电路224的两个或更多个电极获取心脏电信号。每个感测通道可以被配置成放大、过滤和整流从耦合到相应感测通道的选定电极接收的心脏电信号，以提高用于感测心脏事件(例如，R波和P波)的信号质量。
在一些实例中，刺激和/或感测电路224还可以包括用于产生和递送电刺激疗法(如起搏和/或除颤/心脏复律疗法)的脉冲生成电路。脉冲生成电路可以包括一个或多个电容器、充电电路、变压器、开关等。刺激和/或感测电路224可以包括用于感测非心脏或心脏信号的其它组件，包括加速度计、压力传感器、生物标记物传感器(如葡萄糖或钾传感器)或任何其它类型的传感器。刺激和/或感测电路224还可以包括其它类型的治疗电路，用于提供除了电刺激治疗之外或代替电刺激治疗的治疗，包括药物治疗、非心脏刺激治疗或任何其它类型的治疗。
在外侧上，壳体201可以包括一个或多个电极228A和228B(作为一个实例)用于刺激的传递和/或用于感测。另外，在一些实例中，导线或其它连接器可以从壳体201延伸到具有用于刺激和/或感测的电极的一根或多根引线。
IMD 200被配置成与外部装置110或植入患者102体内的其它装置无线通信。对于无线通信，IMD 200包括天线202。例如，如图2所示，天线202包括馈电结构，所述馈电结构包括馈电点205、206A和206B。馈电点206A、206B可以耦合在一起(例如，一起短路)。因此，馈电点206A、206B可以被认为是单个馈电点206。在一些实例中，可能的是具有单个馈电点206，而不是具有馈电点206A、206B。
作为一个实例，馈电点205或206中的一个耦合到壳体201内的通信电路226，并且馈电点205或206中的另一个耦合到地(例如，壳体201的金属)。通信电路226可以包括发射器、接收器，或者可以是收发器。即，通信电路226可以提供双向通信(例如，传输和接收通信)或单向通信(例如，接收但不传输数据或者通过不接收数据而传输)。通过将馈电点206A、206B连接到地，图2中所示的实例可以形成接地-信号-接地，因为馈电点206A、206B之间的馈电点205耦合到通信电路226。接地-信号-接地配置是一个实例。在馈电点205或206之一耦合到地的实例中，馈电点205或206(例如，206A和206B)耦合到壳体201的金属部分。作为另一个实例，馈电点205或206形成差分馈电点，其中馈电点205或206均不耦合到地，并且两者均馈入壳体201内的通信电路226。
馈电点205和/或206可以通过壳体201(如壳体201的晶片)耦合到通信电路226。作为一个实例，通信电路226可以耦合到传输线，所述传输线耦合到馈电点205或206。通信电路226可以被配置成输出流过天线202的电流(例如，调制电流)，并且使天线202辐射携带IMD 200要传输的数据的电磁信号。为了接收，电磁信号可以在天线202上引起电流，通信电路226接收所述电流并解调，以确定传输到IMD 200的数据。如上所述，在一些实例中，通信电路226可以被配置用于单向通信。
天线202可以被配置成根据一种或多种无线通信协议(如
Figure BDA0003475322980000111
WiFi或医疗植入物通信服务(MICS))进行通信。即，天线202可以被配置成具有大约等于用于一个或多个示例通信协议的频率的谐振频率。这里，大约是指天线202的谐振频率在符合示例通信协议的频率范围内。
天线202可以被配置成具有弯曲(例如，闭合或部分开放)结构。弯曲结构可以指任意天线，其中天线形成具有连接端的完整封闭结构，其中间隙将天线的一部分与天线的其它部分分开。弯曲结构的实例包括矩形、圆形、三角形或其它完全封闭的多边形。一般而言，本公开中描述的示例天线可以是任意弯曲结构。偶极天线或单极天线不是弯曲结构的实例。平板天线不是弯曲结构的实例。
尽管天线202具有弯曲结构，但天线202可以不同于常规的回路天线。回路天线形成为导线，而不是堆叠在壳体201上，如图2所示并在下面更详细地描述。另外，在回路天线中，电流分布在电线内呈圆形。例如，回路天线中的电流分布可以被认为是回路的“向上”一半和回路的“向下”另一半。这种类型的电流分布被认为是异相的。然而，在一些实例中，天线202的电流分布是同相的。同相电流分布的一个实例在图4中关于图3中所示的示例天线300示出。天线202的同相电流分布可能与回路天线的同相电流分布相似且不同。
根据本公开中描述的一个或多个实例并且如图2所示，天线202堆叠在壳体201上(例如，堆叠在晶片部分上)。天线202被堆叠可能意味着天线202的尺寸小于壳体201的尺寸。例如，天线202形成在壳体201的顶部上，而不是其导线环绕IMD周边的回路天线的实例。例如，在一些实例中，在制造期间，材料的薄层(例如，可以小于1mm如0.5mm甚至0.1mm或更小的晶片)形成为壳体201的一部分以包围壳体201。材料的薄层可以是绝缘材料，如具有低介电损耗的非导电材料(例如，聚合物、蓝宝石、玻璃、石英、陶瓷等)，并且天线202可以形成在材料薄层的顶部上。
作为一个实例，天线202可以是平面天线。平面天线可以指具有非常小的体积的天线202。例如，天线202的宽度由线208和216显示，且天线的长度由线212和220显示。天线202的宽度可以小于7mm(例如，6.4mm)且天线202的长度可以小于18mm(例如，12mm)。在一个或多个实例中，天线202的高度可以相对较小(例如，金属的厚度)可以小于50微米。上述尺寸仅为一个实例提供，并且基于具体的实施需要可能会有所不同。
在一些实例中，天线202的总面积可以小于120mm2(例如，115.2mm2)(包括间隙204的面积)，并且可以选择长度和宽度以实现所述面积。如上所述，间隙可以将天线具有弯曲结构的部分分开。例如，在图2中，存在分隔天线202的部分的间隙204。间隙204的面积可以小于60mm2(例如，50mm2)。因此，天线202的面积，不包括间隙204，大于60mm2(例如，70mm2)。
作为一个实例，天线202包括由长度214(例如，4mm)和宽度212(例如，6.4mm)限定的第一部分；由长度208(例如，18mm)和宽度210(例如，0.7mm)限定的与第一部分正交的第二部分；由长度222(例如，4mm)和宽度220(例如，6.4mm)限定的与第二部分正交且与第一部分平行的第三部分；以及由长度216(例如，18mm)和宽度218(例如，0.7mm)限定的与第三部分正交且与第二部分平行的第四部分。
第一部分可以具有小于5mm的长度和小于8mm的宽度。第二部分可以具有小于20mm的长度和小于1mm的宽度。第三部分可以具有小于5mm的长度和小于8mm的宽度。第四部分可以具有小于20mm的长度和小于1mm的宽度。
作为一个实例，长度214和222可以小于1cm并大于1mm，并且在一些实例中小于1mm。宽度210和218可以小于1cm并大于1mm，并且在一些实例中小于1mm。长度214和22以及宽度210和218的确切尺寸可以是设计选择的问题，并且可以通过试错的数值方法来确定。长度208和216可以基于以下示例方程
Figure BDA0003475322980000121
如上所述。宽度212和220可以基于待围绕天线202的组织的阻抗。宽度212和220也可以基于试错技术来确定以提供期望的匹配。
间隙204将第一部分与第三部分以及第二部分与第四部分分开。在一些实例中，如图2所示，被间隙204包围的部分可以是壳体201的晶片。
在一些实例中，示例部分的尺寸可以限定天线202的操作特性。例如，长度214和222的尺寸可以限定天线202的谐振频率。在制造过程中，长度214和222的尺寸可以被设置以实现期望的谐振频率。计算天线202的谐振频率的实例可以基于近似谐振频率的数值方法。宽度210和218的尺寸可以限定天线202的阻抗。例如，在制造期间，可以控制宽度210和218，使得天线202的阻抗类似于在植入之后将围绕天线202的组织的阻抗。以此方式，天线202可以特别地形成，以最小化患者组织和天线202的交叉点(例如，界面点)处的反射。另外，天线202的阻抗可以由宽度210和218设置，以便最小化从发射/接收电路延伸的传输线之间的阻抗差异(例如，最小化馈电点205和206处的反射)。
如上所述，天线202可以是与壳体201堆叠的平面天线。因此，当IMD 200被植入患者102体内时，天线202与患者102的组织接触。出于各种原因，使天线202与患者102的组织接触可能是有益的。例如，天线202的谐振频率基于介电常数er，其中电介质是天线202周围的材料。天线202的尺寸与介电常数的平方根成反比。例如，为了保持谐振频率相同，同时减小天线202的尺寸，意味着围绕天线202的材料需要具有更高的介电常数。因此，与较小的介电常数相比，具有较大的介电常数允许较小尺寸的天线202，并且具有较小尺寸的天线202可能有利于允许较小尺寸的IMD 200。
对于100MHz至几GHz的谐振频率，患者组织的介电常数为大约30至80。一些其它实例，其中天线不与患者组织接触(例如，其中天线被封装在与患者组织气密密封隔离的集管中)，介电常数趋于为大约2至4，并且可能高达10。在天线位于气密密封集管中的实例中，介电常数往往显著小于天线204与患者组织接触的实例。因此，气密密封集管中的天线可能大于天线202，这可能是天线的不期望特征。
现有天线架构不能与患者组织接触并因此被气密密封的原因可能有多种。例如，在这些现有天线架构中，不是电流流过天线，而是电流可能流过患者组织到地面，从而导致较差的辐射。在天线204的实例中，来自馈电点205和206(例如，206A、206B)的大部分电流输出流过天线204而不是流过组织。这是因为与组织相比，天线202的金属提供了较低阻抗路径。在现有天线架构中，通过天线到地的电流路径是比通过患者组织到地的阻抗路径更高的阻抗路径。因此，天线202可能对周围组织的电导率不敏感。
例如，一些现有天线架构包括偶极、单极或回路天线。偶极或单极天线(包括基于偶极或单极天线的任何天线)主要用于可植入装置，并且如果与组织直接接触，它们的性能会显著降低，因为组织电导率使天线对接短路。普通回路天线可能稍微好一点，因为磁场在有损组织中更好地保留能量。然而，当与组织直接接触时，普通回路天线也存在阻抗差的问题，并且对附近的接地(或金属壳体)敏感。
在本公开中描述的实例中，馈电点205和206在中心，阻抗得到改善。另外，对于同相电流，如下所述，与回路天线的电流相反，对金属壳体或接地的敏感度可能较低，如与组织直接接触并使用相对低的介电绝缘层。
作为一个实例，天线202不需要壳体201的金属作为接地，因此可以被认为是“独立的”。另外，因为天线202可能对组织电导率不敏感，因此天线202与患者组织接触而不会在操作中退化，因为很少或没有电流流过组织。
以这种方式，图2示出了IMD 200的实例，其包括被配置成容纳通信电路226的壳体201，以及在一些实例中，在壳体201的内侧中的刺激和感测电路224中的至少一个，以及天线202，其是平面天线，具有堆叠在壳体201的外侧上的弯曲结构。在一个或多个实例中，当植入IMD 200时，天线202的谐振频率基于天线202周围组织的介电常数。例如，当植入IMD200时，天线202可以与组织接触。
天线202还可以表现出以下更详细描述的各种其它特性。例如，天线202的电流分布在天线202的相对侧可以是同相的(例如，第一和第三部分中的电流分布可以是同相的，使得电流在第一和第三部分中以相同方向流动)。另外，包括馈电点206A和206B的馈电结构可以大致位于天线202的中心。此外，可能存在具有可以添加到天线202的相应馈电点的额外馈电结构。
图3是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的实例的示意图。图3展示了天线300，其可以类似于天线202，但具有馈电点302A和302B的馈电结构的位置不同于图2的馈电点206A和206B。天线300可以是具有弯曲结构的平面天线，其可以堆叠在壳体201上。如图所示，类似于馈电点206A和206B的馈电点302A和302B位于突起316A和316B的末端处。馈电点302A和302B可以位于沿着突起316A和316B的任何地方，并且在一些实例中，可能没有突起316A和316B，如图5所示。
在一些实例中，不是仅有一个包括馈电点302A和302B的馈电结构，而是可以有附加的馈电结构，如馈电点320A和320B。馈电点320A和320B用虚线标识以指示馈电点320A和320B是任选的。使用馈电点320A和320B允许极化分集。在一些实例中，馈电点320A和320B与馈电点302A和302B正交。
如图所示，在图3中，天线300包括由长度306和宽度314限定的第一部分；由长度304和宽度310限定的与第一部分正交的第二部分；由长度308和宽度314限定的与第二部分正交且与第一部分平行的第三部分；以及由长度304和宽度312限定的与第一部分和第三部分正交且与第二部分平行的第四部分。第一、第二、第三和第四部分的尺寸可以与上面关于天线202描述的第一、第二、第三和第四部分的尺寸相同。第一部分和第三部分可以被认为是在天线300的相对侧上，而第二部分和第四部分可以被认为是在天线300的相对侧上。
类似于图2，第一、第二、第三和第四部分之间存在间隙301。间隙301的尺寸可以基于第一、第二、第三和第四部分的尺寸来确定。例如，间隙301的长度大约等于长度304-(长度306+长度308)。间隙301的宽度大约等于宽度314-(宽度310+宽度312)。
假设L1等于长度304，则L2等于间隙301的长度，且L3等于长度306或长度308。另外，假设W1等于宽度314，则W2等于间隙301的宽度，且W3等于宽度310或宽度312。作为一个实例，L1等于18mm，L2等于10mm，且L3等于4mm。作为一个实例，W1等于6.4mm，W2等于5mm，且W3等于0.7mm。
这些是植入时大约2至3GHz共振频率的示例尺寸，其中中心频率为2.5GHz。L2和W2可以基于植入时组织的介电常数来确定谐振频率，L3增强辐射，但可以降低到1mm。因此，L1＝L2+2*L3，并且可以在大约18mm(例如，其中L2为10mm且L3为4mm)至12mm(例如，其中L2为10mm且L3为1mm)的范围内。在一些实例中，L1小于20mm。W3也可以修改。例如，W3可以是最小0.5mm。因此，W1(例如，宽度314)可以是大约6.4mm(例如，其中W2为5mm且W3为0.7mm)至6mm(例如，其中W2为5mm且W3为0.5mm)。
图3还示出了通过天线300的电流分布。电流分布在图4中更详细地示出。为方便起见，在图3中，通过第一部分的电流分布用箭头318示出，且通过第三部分的电流分布用箭头322示出。可以看出，箭头318和箭头322的方向相同(例如，向下)，这意味着通过第一部分的电流分布和通过第三部分的电流分布在相同的方向上。当通过第一部分的电流分布和通过第三部分的电流分布方向相同时，可以认为电流分布是同相的。
天线300的电流分布可以不同于回路天线的电流分布。在回路天线中，通过回路天线的一部分的电流分布的方向将与通过回路天线的相对部分的电流分布的方向相反。例如，电流可以被认为是循环通过天线，使得如果电流在一个部分中上升，则它将在相对部分中下降(类似于摩天轮，在顶部处，桶将开始向下移动，而在底部(例如，与顶部相对)处，桶将开始向上移动)。
因此，天线300是具有形成在壳体(例如，壳体201)的外侧上的弯曲结构的天线的实例。天线202可以类似于天线300。另外，天线300的电流分布在天线300的相对侧是同相的。
图4是展示了图2或3中所展示的示例天线上的电流分布的实例的概念图。在谐振频率下，电流分布如图4所示，其中天线(例如，出于说明目的的天线300)位于人体组织内部。例如，电流分布400是天线202或天线300的电流分布。
如图所示，大部分电流在侧边402A和402B以及中心线402C中。侧边402A和402B对应于天线300的第一部分和第三部分。中心线402C对应于突起316A和316B。在图4中所示的实例中，通过侧边402A、402B和402C的电流分布均在相同的方向上(例如，同相)。同相电流分布可能导致在垂直于天线平面的方向上向人体外部的辐射增强。
图5是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的另一实例的示意图。图5展示了天线500，其可以类似于天线300但不包括突起316A和316B。天线500的尺寸可以类似于天线300或天线202的尺寸。
图6是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的天线的回波损耗的实例的图。一般而言，图6展示了天线(如天线202、300或500)的示例性能。图6的实例是通过将示例天线放置在模拟组织(例如，具有与人体组织相似特性的人造组织)中并确定其电特性而生成的，如S11。S11代表有多少功率从天线反射，这表明有多少功率没有被辐射。
例如，图6展示了作为频率的函数由天线反射的功率量。如图所示，在感兴趣的频率附近(例如，
Figure BDA0003475322980000161
的2.4GHz)，S11为大约-7.3dB，这意味着即使不使用有时用于匹配阻抗的匹配电路，也只有不到20％的功率被反射回来。这样的性能可能比普通天线设计(单极、偶极或回路)好得多。
此外，图6说明天线具有相对较宽的操作频带。例如，S11在2至3GHz之间小于6dB，这意味着本公开中描述的示例天线可用于宽范围的频率，其中被辐射的功率量为大约80％或更大。
另外，图6的实例是使用堆叠在非导电晶片上的示例弯曲天线测试的，其中晶片具有小于1mm(例如05.mm)的厚度。换句话说，S11是在天线离地不到1mm的条件下测量的。将天线与地分离仅1mm通常会导致带宽非常窄。然而，本公开中描述的示例天线在宽频率范围内显示出良好的S11(例如，回波损耗)。
图7是展示了根据本公开中描述的一个或多个实例的示例制造方法的流程图。制造IMD(例如，IMD 200)的部分可以是形成壳体201，其中壳体201被配置成将刺激和感测电路(例如，刺激和/或感测电路224)中的至少一个容纳在壳体201的内侧中(700)。例如，壳体201可以由多个部件形成，并且刺激和感测电路224可以被所述部件封装，然后壳体201被气密密封。
制造IMD 200的部分包括在壳体201的外侧上堆叠平面天线(例如，天线202、300或500)，其具有弯曲(例如，闭合或部分开放)结构(702)。例如，所述制造可以包括形成与金属杯接合的非导电晶片(例如，具有小于1mm的厚度)，其中非导电晶片形成壳体201的侧面。天线202、300或500结合到非导电晶片的外侧(例如，将与组织接触的部分)。
在一些实例中，IMD 200的制造可以包括形成具有馈电点(例如，205、206、302A、302B、502A或502B)的第一馈电结构，并且在一些实例中，形成具有正交馈电点(例如，馈电点320A和320B)的第二馈电结构。形成馈电结构可以包括创建通过壳体201到传输线的连接，所述传输线将馈电点耦合到IMD 200的刺激和感测电路224。
图8是展示了可植入医疗装置上天线的堆叠架构的实例的框图。如图8中所示，晶片802形成为IMD 800的壳体的一部分。例如，晶片802可以结合到金属杯和晶片802，并且金属杯一起形成容纳IMD 800的组件的壳体。
IMD 800可以是上述IMD中的任一种。在一些实例中，晶片802的厚度可以小于1mm(例如，0.5mm或0.1mm或小于0.1mm)。晶片802可以是具有低介电损耗的非导电材料，如聚合物、蓝宝石、玻璃、石英、陶瓷等。天线804形成在晶片802的顶部上。当植入的天线804暴露于组织806(例如，肌肉或血液)时。天线804可以是上述天线中的任一种。
本公开中所描述的技术可至少部分地在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实施，所述一个或多个处理器包含一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其它等效的集成或离散逻辑电路，以及此类组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”一般可以指代单独或与其它逻辑电路或任何其它等效电路组合的任何前述逻辑电路。包含硬件的控制单元还可执行本公开的技术中的一种或多种。
这种硬件、软件和固件可以在同一装置或单独装置内实施以便支持本公开中所描述的各种操作和功能。另外，所描述的单元、模块或组件中的任何单元、模块或组件可以一起或单独地实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描绘为模块或单元意图突出不同的功能方面，而不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件来执行，或者集成在共同的或单独的硬件或软件组件中。
本公开中所描述的技术还可以在含有指令的计算机可读介质(如计算机可读存储介质)中具体化或编码。嵌入或编码在计算机可读存储介质中的指令可使可编程处理器或其它处理器例如在执行指令时执行该方法。计算机可读存储介质可以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)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、CD-ROM、软盘、盒带、磁性介质、光学介质或其它计算机可读介质。
已经描述了各种实例。这些和其它实施例在以下权利要求和实施例的范围内。
实例1.一种制造可植入医疗装置(IMD)的方法，所述方法包括形成被配置成将通信电路容纳在壳体内侧中的壳体；在壳体的外侧上堆叠具有弯曲结构的平面天线；以及将平面天线与通信电路耦合。
实例2.根据实例1所述的方法，其进一步包括形成位于平面天线的大约中心处的馈电结构。
实例3.根据实例1–2中任一项所述的方法，其中馈电结构包括第一馈电结构，所述方法进一步包括形成第二馈电结构。
实例4.根据实例1–2中任一项所述的方法，其中壳体包括非导电晶片，其中堆叠平面天线包括将平面天线堆叠在形成壳体的一部分的非导电晶片上，并且其中平面天线不在形成于壳体上或耦合到壳体的集管内。
实例5.一种可植入医疗装置(IMD)，其包括被配置成将通信电路容纳在壳体内侧中的壳体；以及形成在壳体外侧上并耦合到通信电路的具有弯曲结构的天线，其中天线的谐振频率基于植入IMD时天线周围组织的介电常数，并且其中天线的电流分布在天线的相对侧是同相的。
实例6.根据实例5所述的IMD，其中天线是堆叠在壳体外侧上的平面天线。
实例7.根据实例5–6中任一项所述的IMD，其中IMD被配置成使得当植入IMD时天线与组织接触。
实例8.根据实例5–7中任一项所述的IMD，其中天线包括位于天线的大约中心处的馈电结构。
实例9.根据实例8所述的IMD，其中馈电结构包括第一馈电结构，平面天线进一步包括第二馈电结构。
实例10.根据实例5–9中任一项所述的IMD，其中平面天线包括小于或等于大约7毫米(mm)的宽度和小于或等于大约18mm的长度。
实例11.根据实例5–10中任一项所述的IMD，其中壳体包括小于或等于大约10mm的宽度、小于或等于大约45mm的长度，以及小于或等于大约5mm的高度。
实例12.根据实例5–11中任一项所述的IMD，其进一步包括至少一个刺激和感测电路，以通过耦合到IMD的一个或多个电极提供电刺激或感测电信号。
实例13.根据实例5–12中任一项所述的IMD，其中壳体包括非导电晶片，其中平面天线堆叠在非导电晶片上，并且其中平面天线不在形成于壳体上或耦合到壳体的集管内。

Claims (15)

1.一种可植入医疗装置(IMD)，其包括：
壳体，其被配置成在所述壳体的内侧中容纳通信电路；和
具有弯曲结构的平面天线，所述平面天线堆叠在所述壳体的外侧上并耦合到所述通信电路。
2.根据权利要求1所述的IMD，其中当植入所述IMD时，所述平面天线的谐振频率基于所述平面天线周围组织的介电常数。
3.根据权利要求1–2中任一项所述的IMD，其中所述平面天线被配置成使得所述平面天线的电流分布在所述天线的相对侧是同相的。
4.根据权利要求1–3中任一项所述的IMD，其中所述IMD被配置成使得当植入所述IMD时所述平面天线与组织接触。
5.根据权利要求1–4中任一项所述的IMD，其中所述平面天线包括位于所述平面天线的大约中心处的馈电结构。
6.根据权利要求5所述的IMD，其中所述馈电结构包括第一馈电结构，所述平面天线进一步包括第二馈电结构。
7.根据权利要求1–6中任一项所述的IMD，其中所述平面天线包括小于或等于大约7毫米(mm)的宽度和小于或等于大约18mm的长度。
8.根据权利要求1–7中任一项所述的IMD，其中所述壳体包括小于或等于大约10mm的宽度、小于或等于大约45mm的长度，以及小于或等于大约5mm的高度。
9.根据权利要求1–8中任一项所述的IMD，其中所述壳体包括非导电晶片，其中所述平面天线堆叠在所述非导电晶片上，并且其中所述平面天线不在形成于所述壳体上或耦合到所述壳体的集管内。
10.根据权利要求1–9中任一项所述的IMD，其中所述平面天线包括长度小于或等于大约5mm且宽度小于或等于大约8mm的第一部分；长度小于或等于大约20mm且宽度小于或等于大约1mm的与所述第一部分正交的第二部分；长度小于或等于大约5mm且宽度小于或等于大约8mm的与所述第一部分平行且与所述第二部分正交的第三部分；以及长度小于或等于大约20mm且宽度小于或等于大约1mm的与所述第二部分平行且与所述第一和第三部分正交的第四部分。
11.根据权利要求1–10中任一项所述的IMD，其进一步包括至少一个刺激和感测电路，以通过耦合到所述IMD的一个或多个电极提供电刺激或感测电信号。
12.一种制造可植入医疗装置(IMD)的方法，所述方法包括：
形成壳体，其被配置成在所述壳体的内侧中容纳通信电路；
在所述壳体的外侧上堆叠具有弯曲结构的平面天线；以及
将所述平面天线与所述通信电路耦合。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括形成位于所述平面天线的大约中心处的馈电结构。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述馈电结构包括第一馈电结构，所述方法进一步包括形成第二馈电结构。
15.根据权利要求12–14中任一项所述的方法，其中所述壳体包括非导电晶片，其中堆叠所述平面天线包括将所述平面天线堆叠在形成所述壳体的一部分的所述非导电晶片上，并且其中所述平面天线不在形成于所述壳体上或耦合到所述壳体的集管内。
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