CN115253081A - 具有受控治疗剂释放的头部组件 - Google Patents

Abstract

描述了一种无引线生物刺激器，例如无引线起搏器，包括具有用于治疗剂洗脱的单片受控释放装置(MCRD)的头部组件。MCRD与头部组件的绝缘体和电极之间的空间流体连通，以在植入无引线生物刺激器时将治疗剂洗脱到该空间中。治疗剂可以通过电极周围的空间洗脱，以向周围环境提供治疗剂的受控洗脱。电极可以纵向延伸穿过绝缘体腔到达远侧末端，该远侧末为目标组织起搏提供稳定的表面积和受控的阻抗。还描述并要求保护了其他实施例。

Description

具有受控治疗剂释放的头部组件

本申请要求2021年4月30日提交的第63/182，687号美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文，以提供公开的连续性。

技术领域

本发明涉及具有头部组件的生物刺激器。更具体地，本公开涉及具有头部组件的无引线生物刺激器，无引线生物刺激器包括电极，且本发明涉及制造这种头部组件的方法。

背景技术

当心脏自身的天然起搏器和/或传导系统无法以足以保障患者健康的速率和间隔提供同步的心房和心室收缩时，人工起搏器的心脏起搏可对心脏进行电刺激。这种抗心动过缓起搏为成千上万的患者提供了症状缓解甚至生命支持。心脏起搏还可以提供电超速刺激来抑制或转化快速性心律失常，再次缓解症状并预防或终止可能导致心脏性猝死的心律失常。

当前可用或常规起搏器的心脏起搏通常由植入患者胸部区域中或附近的皮下或肌下的脉冲发生器执行。脉冲发生器通常通过馈通组件连接到一个或多个植入引线的近端，该馈通组件产生进入密封外壳的隔离电通路，用于将脉冲/感觉传输到目标组织。馈通组件可用于低压或高压应用。植入引线的远端通常具有50至70厘米的长度，包含用于定位在心室的内壁或外壁附近的一个或多个电极。引线具有一个或多个绝缘电导体，用于将脉冲发生器连接到心脏中的电极。因此，脉冲发生器可以从密封壳体内通过馈通组件、引线和电极向目标组织递送起搏脉冲。

常规起搏器有几个缺点，包括引线或馈通组件断裂的风险、引线和馈通组件之间的复杂连接，以及由于单独的引线和脉冲发生器部件而导致的感染和发病的风险。与传统起搏器相关的许多问题通过开发自含式和自持续的生物刺激器或所谓的无引线生物刺激器得以解决。无引线生物刺激器可以附着到动态环境中的组织，例如，在跳动的心脏的室内，以在不使用引线的情况下将起搏脉冲直接递送到组织。

发明内容

现有的无引线生物刺激器具有密封装置封装，密封装置封装包含内部部件，以通过头部组件的电极产生和接收电脉冲。电极可以包括包含治疗剂的封闭杯。杯可以被加盖，并且当植入无引线生物刺激器时，治疗剂可以通过杯的盖中的孔朝向目标组织洗脱。加盖的杯提供了相对较大的表面积，其可能不一致地接触目标组织，因此可提供不一致的阻抗和电脉冲控制。此外，盖上的小孔可限制流体向杯中的输送或被堵塞，从而可限制载有治疗剂的流体从杯中洗脱出来。因此，需要一种对电极阻抗和治疗剂释放具有更大控制的头部组件。

描述了一种无引线生物刺激器，其包括用于将电极周围的治疗剂受控输送至目标组织的头部组件。还描述了制造头部组件的方法。在一个实施例中，头部组件包括法兰，该法兰具有沿着纵向轴线延伸的法兰通道。绝缘体可以设置在法兰通道中，并且可以包括绝缘体腔。头部组件可以包括纵向延伸穿过绝缘体腔的电极。可以在绝缘体和电极之间形成空间。在一个实施例中，单片受控释放装置(MCRD)被设置在绝缘体腔中，使得当无引线生物刺激器被植入血液中时，治疗剂从MCRD洗脱到所述空间中。头部组件可以包括螺旋固定元件，以将生物刺激器固定到目标组织部位。因此，在植入时，治疗剂可以被递送到目标组织部位。

MCRD可具有环形主体。例如，环形主体可以是管状的，并且可以设置在绝缘体腔内，使得管状本体的中央管腔与法兰的纵向轴线对准。因此，电极的电极销可以纵向延伸穿过中央管腔。电极末端安装在电极销的远端。替代地，电极螺旋可以安装在电极销的远端。电极末端和/或电极螺旋可以设置在支撑螺旋固定元件的螺旋安装件的螺旋安装件通道内。此外，电极末端和/或电极螺旋可以从电极向目标组织递送起搏脉冲。因此，治疗剂可以从MCRD洗脱，并在螺旋安装件和电极销的远端之间被输送到起搏部位处的目标组织。

上述概述不包括本发明所有方面的详尽列表。预期本发明包括可以从上面总结的各个方面的所有合适的组合实施的所有系统和方法，以及在下面的详细描述中公开的和在与本申请一起提交的权利要求中特别指出的那些。这种组合具有在以上概述中没有具体列举的特殊优点。

附图说明

本发明的新颖特征在随后的权利要求中详细阐述。通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明的特征和优点的更好理解，所述详细描述阐述了其中利用了本发明的原理的说明性实施例。

图1为根据一个实施例的无引线生物刺激器的透视图。

图2为根据一个实施例的具有受控治疗剂释放的头部组件的透视图。

图3是根据一个实施例，在绝缘体和电极之间具有单片受控释放装置(MCRD)的头部组件的剖视图。

图4是根据一个实施例，在陶瓷螺旋安装件的绝缘体腔中具有MCRD的头部组件的剖视图。

图5为根据一个实施例的具有受控治疗剂释放的头部组件的透视图。

图6为根据一个实施例，在电极螺旋内具有MCRD的头部组件的剖视图。

图7为根据一个实施例制造无引线生物刺激器的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例包括无引线生物刺激器，例如无引线心脏起搏器，其具有头部组件，该头部组件包括单片受控释放装置(MCRD)，用于在电极周围洗脱治疗剂。无引线生物刺激器可用于心脏组织起搏，例如心脏的心室或心房。然而，无引线生物刺激器可以用于其他应用，例如深度脑刺激。因此，将无引线生物刺激器称为心脏起搏器不是限制性的。

在各种实施例中，参考附图进行描述。然而，某些实施例可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实施，或者结合其他已知的方法和构造来实施。在以下描述中，阐述了许多具体细节，例如具体构造、尺寸和过程，以便提供对实施例的透彻理解。在其他情况下，为了避免不必要地模糊描述，没有特别详细地描述众所周知的过程和制造技术。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”等的引用意味着所描述的特定特征、结构、构造或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”等不一定指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定的特征、结构、构造或特性可以以任何合适的方式组合。

说明书中使用的相对术语可表示相对位置或方向。例如，“远侧”可以表示沿着无引线生物刺激器的纵向轴线的第一方向。类似地，“近侧”可以表示与第一方向相反的第二方向。然而，提供这些术语是为了建立相对的参考框架，而不是为了将无引线生物刺激器的使用或取向限制到在下面的各种实施例中描述的特定构造。

在一个方面，无引线生物刺激器包括头部组件，其具有纵向延伸穿过绝缘体的绝缘体腔的电极。包含治疗剂的MCRD可以位于绝缘体腔内。例如，MCRD可以通过电极的远侧末端或者经由MCRD与电极的电极螺旋之间的压配合保持在绝缘体腔内。因此，当无引线生物刺激器植入血液中时，被保持的MCRD可以将治疗剂朝向目标组织洗脱到绝缘体腔中。例如，治疗剂可以通过绝缘体和电极之间的空间洗脱，并且通过螺旋安装件的通道围绕电极洗脱到周围环境中。螺旋安装件的通道可以具有足够的横截面积，例如环形横截面积，以允许血液和治疗剂在MCRD和周围环境之间交换。因此，下面描述的头部组件可以提供受控的治疗剂释放。

在一个方面中，头部组件的电极包括电极销，用于远侧地朝向目标组织传送起搏脉冲。此外，电极可以具有远侧末端，该远侧末端包括可以牢固地接合目标组织的小远侧表面区域。例如，远侧末端可以是安装在电极销的远端的盖，或者可以拧入目标组织的电极螺旋。因此，电极可以在电极和目标组织之间提供一致和稳定的表面区域接触。因此，下面描述的头部组件可以提供受控的阻抗和起搏。

参考图1，根据一个实施例显示了无引线生物刺激器的透视图。生物刺激器100可以是无引线生物刺激器，例如用于向心脏的心房或心室递送起搏脉冲的无引线心脏起搏器。生物刺激器100可以包括具有电极的壳体102。例如，生物刺激器100包括设置在壳体102上或集成到壳体102中的远侧电极104和近侧电极106中的每一个。远侧电极104和近侧电极106可以用于感测和起搏心脏。电极104、106可以集成到壳体102上，或者连接到壳体102上，例如在离壳体小于几厘米的距离处。

在一个实施例中，壳体102包含能量源(未示出),用于向起搏电极104、106供电。例如，能量源可以在装置的阴极(例如远侧电极104)和阳极(例如近侧电极106)之间产生电势差。能量源可以是例如电池，例如锂碳一氟化物(CFx)电池，或者混合电池，例如组合的CFx和银钒氧化物(SVO/CFx)混合化学电池。类似地，能量源可以是超级电容器。在一个实施方式中，能量源可以是能量收集装置，例如将机械应变转换成电流或电压的压电装置。能量源也可以是超声波发射器，其使用超声波技术将能量从超声波皮下脉冲发生器传递到植入在心内膜壁上的接收器电极。

壳体102可具有纵向轴线108，该纵向轴线可为对称轴线，若干其他生物刺激器部件沿该对称轴线设置。例如，头部组件110可以沿着纵向轴线108安装在壳体102的远端。头部组件110可以包括电馈通组件，其包括法兰112、螺旋安装件114和安装在螺旋安装件114上的螺旋固定元件116。下面进一步描述的头部组件110的组装部件可以提供生物刺激器100的远侧区域，该远侧区域例如通过固定元件116与目标组织的接合而附接到目标组织。当无引线生物刺激器100被植入到周围环境117(例如，心房或心室中的血液)中时，远侧区域可以例如经由抵靠目标组织保持的远侧电极104向目标组织递送起搏脉冲。

壳体102可设有电子元件隔室118(用隐藏线示出)。更具体地，电子元件隔室118可以是由围绕纵向轴线108延伸的壳体壁(例如圆柱形壁)侧向包围的腔。壳体壁可以包括导电的、生物相容的、惰性的和阳极安全的材料，例如钛、316L不锈钢或其他类似材料，以侧向封闭电子器件隔室118。更具体地，电子器件隔室118可以被封闭在生物刺激器100的能量源(在壳体102的近侧部分内)和头部组件110(在生物刺激器100的远侧部分处)之间。能量源容器可以在近侧封闭电子器件隔室118，并且头部组件110可以在远侧封闭电子器件隔室118。头部组件110、壳体壁和能量源容器可以包围电子器件隔室118的体积。

在一种实施方式中，电子器件隔室118包含电子器件组件120(用隐藏线示出)。电子器件组件120可以安装在电子器件隔室118中。例如，电子器件组件120可以包括但不限于具有电连接器的柔性电路或印刷电路板，该电连接器连接到能量源和头部组件110的电气销。如下所述，头部组件110可以包括电极，该电极连接到电子器件隔室118内的电子设备组件120的电连接器(例如，插座连接器)，以向和从目标组织传输起搏和感测信号。电子器件组件120具有安装在基板上的一个或多个电子部件。例如，电子器件组件120可以包括一个或多个处理器、电容器等，其通过电迹线、通孔或其他电连接器互连。电子部件可以被构造成执行目标组织的感测和起搏。

生物刺激器部件，例如能量源容器、包含电子器件组件120的电子器件隔室118和头部组件110，可布置在纵向轴线108上。因此，每个部件可以沿着纵向轴线108延伸，并且相对于沿着纵向轴线108的另一部件具有相应的轴向位置。例如，能量源容器可以在近侧方向122上偏离电子器件隔室118，并且头部组件110可以在远侧方向124上偏离电子器件隔室118。

参考图2，根据一个实施例，示出了具有受控治疗剂释放的头部组件的透视图。头部组件110可以执行多种功能。首先，头部组件110通过安装在螺旋安装座114上的螺旋固定元件116将无引线生物刺激器100固定到目标组织。固定元件可以被拧入目标组织中，以保持无引线生物刺激器100，其中远侧电极104与目标组织接触。第二，头部组件110提供从电子器件隔室118到周围环境117的电馈通，以允许目标组织的感测和起搏。更具体地，头部组件110的电馈通组件可以通过远侧电极104向目标组织传输电脉冲。第三，头部组件110在螺旋安装件114和法兰112之间包含治疗剂，当无引线生物刺激器100被植入周围环境117中时，该治疗剂可以向外洗脱到目标组织。更具体地，来自周围环境117的流体，例如血液，可以通过远侧电极104和螺旋安装件114之间的间隙202向内流动到螺旋安装件114和法兰112之间的轴向包含的空间，然后载有剂的流体可以通过间隙202向外流向目标组织。

参考图3，根据一个实施例，示出了在绝缘体和电极之间具有单片受控释放装置(MCRD)的头部组件的剖视图。在某些实施方式中，头部组件110的每个部件可以关于纵向轴线108对称形成。例如，图3所示的法兰112的横截面可以围绕纵向轴线108扫过，使得外表面具有如图2所示的轮廓。在其他实施方式中，头部组件110的部件的轮廓可以是非圆柱形的。例如，围绕正交于纵向轴线108延伸的横向平面截取的法兰112的横截面可以显示出法兰112的正方形、五边形、椭圆形等或任何其他合适的形状的外表面。因此，附图中所示的特定形状仅作为示例提供，而不一定作为限制。

法兰112可安装在壳体102上(图1)。例如，近侧法兰端302，例如唇缘，可以安装在围绕电子器件隔室118的壳体壁的远端。法兰112可以通过气密密封连接到壳体102，例如焊接或任何其他类似的气密连接。例如，密封焊接可以围绕近侧法兰端302和壳体壁的远端之间的接缝周向形成。

在一个实施例中，法兰112包括肩部304。法兰112可以具有从近侧法兰端302向远侧延伸到肩部304的法兰壁。肩部304可以是从近侧法兰端302基本纵向延伸的法兰壁到基本横向延伸的法兰壁之间的过渡区域。在一个实施例中，肩部304具有基本横向延伸的远侧肩部表面，因此，远侧肩部表面可以横向于纵向轴线108延伸。因此，远侧肩部表面可以面向远侧方向124。远侧肩部表面朝着法兰连接器306径向向内延伸。法兰连接器306可以从远侧肩部表面向远侧延伸，并且可以接收螺旋安装件114。例如，法兰连接器306可以具有外螺纹，该外螺纹联接到螺旋安装件114的内螺纹。

在一个实施例中，法兰112包括沿纵向轴线108从近侧法兰端302延伸至远侧法兰端的法兰通道308。更具体地，法兰通道308可以是在纵向方向上完全延伸穿过法兰112的通孔。法兰112的肩部304可以围绕法兰通道308的近侧区域延伸并周向包围该近侧区域。类似地，法兰连接器306可以围绕法兰通道308的远侧区域延伸并周向包围该远侧区域。因此，肩部304和法兰连接器306可以限定法兰通道308。当法兰112安装在壳体102上时，法兰通道308的近侧区域可以限定包含电子器件组件120的电子器件隔室118的远侧区域。

头部组件110可包括法兰通道308中的绝缘体310。在一个实施例中，绝缘体310包括围绕绝缘体腔314延伸的绝缘体壁312。绝缘体壁312可以从绝缘体310的近端纵向延伸到绝缘体310的远端。例如，绝缘体壁312可以是圆柱形的环形壁，其具有径向面向外的外部绝缘体表面和径向面向内并部分限定绝缘体腔314的内部绝缘体表面316。绝缘体310还可以包括绝缘体基部318，其在绝缘体310的远端和近端之间的位置侧向延伸。绝缘体基部318可以是延伸跨过绝缘体310内部的横向壁，正交于纵向轴线108。绝缘体基部318可以具有面向远侧的上壁表面，并且该上壁表面部分地限定绝缘体310的绝缘体腔314。因此，绝缘体310可以安装在法兰通道308内，以使绝缘体腔314与金属法兰连接器306绝缘，并为治疗剂提供容纳部，如下所述。

在一个实施例中，头部组件110包括安装在绝缘体310和法兰112内的电极104。更具体地，电极104沿着纵向轴线108纵向延伸穿过绝缘体腔314。电极104可以包括几个部件。例如，电极104可以包括电极销320，该电极销320沿着纵向轴线108从电子器件隔室118穿过绝缘体腔314延伸到远端322。该远端322可以定位为远离绝缘体310的远端。在一个实施例中，电极104包括位于远端322的电极末端324。电极末端324可以是安装在远端322上并与之结合的盖。例如，电极末端324可以包括具有沉孔或通孔的电极盖，以接收并焊接到电极销320的面向组织的远端。替代地，电极末端324可以是电极的一部分，该部分形成为具有与电极销320不同的尺寸。例如，电极末端324的外部尺寸可以大于电极销320的外部尺寸。因此，电极末端324可以具有面向绝缘体腔314的近侧表面，以限制治疗剂从绝缘体腔314远侧地洗脱。

电极末端324可作为活性组织接触电极，以感测并向目标组织传递电脉冲。在一个实施例中，电极末端324的远测表面区域的尺寸被设计成提供预定的阻抗参数。电极104，例如销和盖，可以由铂铱或另一种生物相容的导体形成。基于电极材料的电特性，远侧表面区域的尺寸可以被设计成在目标组织和电极之间的接触区域提供预定的阻抗。通常，远侧表面区域越小，阻抗越大。假设电极末端324可以形成为非常小，并且因为末端将在表面区域上可靠地接合目标组织，电极的阻抗可以是可控的并且适当地高，以用于可靠的起搏。应当理解，电馈通组件可以是滤波的或未滤波的组件，如本领域中已知的。更具体地，电馈通组件可以包括与电极104(滤波的馈通组件)或不与电极104(未滤波的馈通组件)电连通的集成EMI滤波电容器。

在一个实施例中，法兰112、绝缘体310和电极104结合在一起。例如，可以在法兰112、绝缘体310和电极104之间形成接头326，以将部件紧固在一起，并在靠近绝缘体310的法兰通道区域(例如，电子器件隔室)和远离绝缘体310的法兰通道区域之间提供密封。在一个实施例中，接头326是钎焊接头，例如金钎焊接头，其径向围绕部件的一部分，以填充部件之间的间隙并形成密封接头。电极104可以穿过接头326，并穿过绝缘体基部318中的孔，以在目标组织和无引线生物刺激器100的内部电路之间传递电信号。

在一个实施例中，头部组件110包括MCRD 330。MCRD 330可以是位于绝缘体腔314中的含试剂的填充物。例如，MCRD 330可以包括装载到基质或固体组合物中的治疗剂。在至少一个实施方式中，治疗剂可以包括皮质类固醇，例如地塞米松磷酸钠、醋酸地塞米松等。当治疗剂以受控剂量持续释放到目标组织中时，该治疗剂可以减少与装置植入相关的炎症。

MCRD 330可放置或位于绝缘体腔314内，从绝缘体壁312径向向内，且远离绝缘体基部318。治疗剂从MCRD 330的洗脱可以由MCRD 330的几何形状以及流体(例如血液)从周围环境117进入和流出绝缘体腔314来控制。因此，头部组件110可以被构造为允许流体通过绝缘体腔314在MCRD 330和周围环境117之间传输。因此，特定剂量的治疗剂可以从MCRD330通过绝缘体腔314和螺旋安装件114流到或渗出到患者体内的生物刺激器100的植入部位处的目标组织。

在一个实施例中，当无引线生物刺激器100植入血液中时，MCRD 330与绝缘体310和电极104之间的空间332流体连通，以将治疗剂洗脱到空间332中。空间332可以在内部绝缘体表面316和电极104的外部电极表面317之间。更具体地，空间332可以径向限定在内部绝缘体表面316和外部电极表面317之间。此外，空间332可以纵向限定在绝缘体基部318和绝缘体310的远端之间。因此，在一个实施例中，空间332是限定在电极104和绝缘体310之间的绝缘体腔314的环形区域。

在一个实施例中，MCRD 330可容纳在空间332内。例如，MCRD 330可以具有环形主体334，其位于绝缘体腔314内的电极104和绝缘体310之间，并且因此可以位于空间332内。环形主体334可以包括大致圆柱形的外表面和内表面，并在MCRD 330的近端和远端322之间延伸。MCRD 330的内表面可以限定纵向延伸穿过MCRD 330的中央管腔336。在一个实施例中，中央管腔336接收电极104。例如，电极销320可以纵向延伸穿过中央管腔336到达远离MCRD 330远端的远端322。因此，从MCRD 330洗脱的治疗剂最初在电极销320和绝缘体310的内表面之间的空间332中。洗脱后，治疗剂可以通过血液转移而向外运送到周围环境117中。

头部组件110可包括螺旋安装件114。螺旋安装件114可以由绝缘材料形成，例如陶瓷材料(例如，氧化铝、红宝石、玻璃或另一种陶瓷绝缘材料)和/或非陶瓷材料(例如，聚醚醚酮(PEEK))。螺旋安装件114可以安装在法兰112上。例如，螺旋安装件114可以具有带螺纹的内表面，以接合法兰连接器306的外螺纹。螺旋安装件114还可以包括外螺纹特征。更具体地，螺旋安装件114可以包括安装件法兰340，其可以是围绕螺旋安装件114的外表面延伸的螺旋凸肩。安装件法兰340可以接收螺旋固定元件116。更具体地，螺旋固定元件116可以通过将固定元件拧到螺旋凸肩上、直到固定元件的远侧末端正确定位用于组织接合而安装在螺旋安装件114上。

在一个实施例中，螺旋安装件114包括螺旋安装件通道342，当无引线生物刺激器100植入血液中时，可通过该螺旋安装件通道洗脱治疗剂。螺旋安装件通道342可以是延伸穿过螺旋安装件114的远侧壁的孔。该孔可以居中地定位，例如沿着纵向轴线108，使得螺旋安装件通道342与电极销320和/或电极末端324同心。此外，螺旋安装件通道342可以具有大于电极销320和电极末端324的孔尺寸，使得环形间隙202形成在螺旋安装件114和电极104之间。更具体地，环形间隙202可以是在电极104周围形成的间隙，并且从绝缘体腔314延伸到周围环境117，以提供用于治疗剂转移通过的洗脱路径。因此，当植入无引线生物刺激器100时，血液可以通过环形间隙202进入绝缘体腔314，以溶解治疗剂并将载有药物的剂通过空间332和螺旋安装件通道342转移到周围环境117。有利地，环形间隙202比单个小孔更不容易堵塞，因此，可以促进治疗剂一致且连续地洗脱到目标组织中。

法兰112可为近侧电极106的一部分，因此，头部组件110的电气馈通组件也可包括近侧电极106。在这种情况下，电极(电极末端324和法兰112)可以非常接近，由在法兰连接器306和电极104之间径向延伸的电极间隙分开。如果允许血液填充法兰112和电极104之间的电极间隙，则电极104、106可能被电短路，并且起搏脉冲可能不能正确地起搏心脏组织。因此，生物刺激器100中可以包括屏障，以防止血液填充电极间隙和/或阻塞法兰112和电极104之间的电路径。在一个实施例中，屏障包括垫圈350。垫圈350可以是环形密封件，其被压在绝缘体310和法兰连接器306的远端与螺旋安装件114的近侧内表面之间。垫圈350桥接绝缘螺旋安装件114和绝缘体310之间的间隙，因此，进入绝缘体腔314以促进治疗剂释放的血液不会接触法兰112。

在一个实施例中，MCRD 330部分地由电极104保持。例如，电极末端324的外部尺寸可以大于MCRD 330中央管腔336的尺寸。因此，可以抑制MCRD 330从电极104滑落到周围环境117中。此外，螺旋安装件通道342的内部尺寸可以小于MCRD 330的中央管腔336的尺寸。因此，MCRD 330可以被螺旋安装件114限制滑出绝缘体腔314。

代替或补充上述保持特征，MCRD 330可经由压配合被部分地保持抵靠绝缘体310或电极104中的一者或多者。更具体地，MCRD 330的外表面可以压靠绝缘体310的内部绝缘体表面316，和/或MCRD 330的内表面可以压靠外部电极表面317。因此，由MCRD 330和绝缘体310或电极104中的一者或多者之间的压配合引起的摩擦可以将MCRD 330保持在绝缘体腔314内。在一个实施例中，MCRD 330的侧表面中的至少一个与绝缘体310或电极104的相对表面具有间隙。例如，当MCRD 330压配合抵靠绝缘体310时，MCRD 330可以与电极104间隙配合(图3)。该间隙可以使植入后暴露于血液的MCRD表面积最大化，以促进治疗剂洗脱到空间332中。

任选地，MCRD 330可包括延时释放涂层。延时释放涂层可以例如通过喷涂或浸涂施加到MCRD 330的外表面。延时释放涂层可以是可吸收涂层，例如亲水涂层，其在与血液接触的几分钟到一小时内吸收。因此，当植入生物刺激器100时，外表面可以接触血液，并且当涂层溶解时，可以延迟治疗剂的释放。在涂层溶解后，治疗剂可以从MCRD 330洗脱，并沿着洗脱路径通过空间332和螺旋安装件通道342流向周围环境117。

参考图4，根据一个实施例，显示了在陶瓷螺旋安装件的绝缘体腔中具有MCRD的头部组件的截面图。头部组件110可以包括螺旋安装件114，该螺旋安装件114结合了上面参照图3描述的绝缘体310和螺旋安装件114的特征。更具体地，在一个实施例中，绝缘体310和螺旋安装件114由陶瓷整体形成。全陶瓷螺旋安装件114可以通过将法兰连接器306附接到螺旋安装件114的螺纹或无螺纹连接器连接到法兰112。例如，螺旋安装件114可以拧到法兰连接器306上，以将法兰112固定到螺旋安装件114上。类似地，固定元件可以被拧到安装件法兰340上。

在一个实施例中，螺旋安装件114可具有从螺旋安装件114的近端延伸至螺旋安装件114的远端的孔。如上所述，电极104可以插入到孔中，并由接头326固定。更具体地，接头326可以是将电极104固定和密封到螺旋安装件114的钎焊接头。因此，头部组件110可以包括法兰112、螺旋安装件114(其结合了绝缘体310)和电极104，它们彼此牢固地紧固并且气密密封，以防止血液从周围环境117进入电子器件隔室118。

绝缘体腔314可直接形成于螺旋安装件114中。更具体地，沉孔可以形成在全陶瓷螺旋安装件114的远端，使得沉孔包括内部绝缘体表面316。当电极104相对于螺旋安装件114固定时，内部绝缘体表面316面向外部电极表面317，在绝缘体310和电极104之间提供空间332。MCRD 330可以被装载到空间332中，并且因此，当生物刺激器100被植入血液中时，可以将治疗剂洗脱到空间332中。

电极104可包括贯穿柱构造。贯穿柱构造包括电极末端324，该电极末端324具有容纳电极销320的通孔。更具体地，当电极销320插入电极末端324的通孔时，电极销320的远端322可以暴露于周围环境117。

在一个实施例中，电极销320包括一个止动件402，为电极末端324提供位置参考。止动件402可以包括从电极104的纵向销径向延伸的突起或凸肩。止动件402的外部尺寸可以大于电极末端通孔的内部尺寸，因此，当电极末端324被插在电极销320的远端322上时，电极末端324可以搁置在止动件402上。然后，电极末端324可以焊接或以其他方式附接到电极销320，以形成电极104。

如上所述，MCRD 330可位于电极104和绝缘体310之间的绝缘体腔314内。例如，围绕中央管腔336延伸的MCRD 330的内部尺寸可以小于电极末端324的外部尺寸。因此，电极末端324可以将MCRD 330保持在绝缘体腔314的空间332内。同样如上所述，当生物刺激器100植入血液中时，MCRD330可以通过空间332并通过环形间隙202将治疗剂洗脱到周围环境117中。

如上所述，将绝缘体310和螺旋安装件114组合在全陶瓷螺旋安装件114中，可降低头部组件110的总高度。如图所示，利用全陶瓷螺旋安装件114，法兰连接器306的高度和螺旋安装件114的高度可以减小，这缩短了头部组件110。有利的是，通过缩短头部组件110，装置长度可以改为专用于延伸能量源的长度。因此，与具有非集成的螺旋安装件114和绝缘体310部件的生物刺激器100相比，能量容量和操作寿命可以延长。

参考图5，根据一个实施例，显示了具有受控治疗剂释放的头部组件的透视图。如上所述，头部组件110可以包括全陶瓷螺旋安装件114。在一个实施例中，头部组件110的电极104包括电极螺旋502。电极螺旋502可以提供电极104的远侧部分。更具体地，电极螺旋502可以是在植入期间接合组织的电极104的一部分。例如，电极螺旋502可以与螺旋固定元件116同轴，并且在植入期间，螺旋固定元件116和电极螺旋502都可以拧入目标组织中。

与上述电极末端324类似，电极螺旋502可为可靠的起搏提供受控阻抗。在电极螺旋502的情况下，由于电极锚定在组织内，电极104可以安全地和可预测地与目标组织接合。锚定电极可以在不同情况下提供一致的组织接触，因此可以在电极和组织之间提供更可预测的阻抗。因此，螺旋电极可以提供更一致的阻抗和起搏。

参考图6，根据一个实施例，显示了在电极螺旋内具有MCRD的头部组件的剖视图。图6所示实施例的几个特征类似于上面参照图3和图4描述的特征，因此为了简洁起见不再描述。

电极销320可纵向延伸穿过绝缘体腔314。在一个实施例中，电极螺旋502安装在电极销320上。例如，电极螺旋502可以滑过并安装在电极销320的远端322上。电极销320可以包括止动件402，因此，电极螺旋502可以搁置在止动件402上。因此，电极螺旋502可以以一致的方式焊接到电极销320上。更具体地，止动件402可以提供位置参考，以确保电极螺旋502相对于固定元件正确定位。因此，电极销320和电极螺旋502可以结合以形成电极104，该电极104在电子器件隔室118和电极螺旋502拧入其中的目标组织之间传送电信号。

在一个实施例中，MCRD 330为圆柱形。更具体地，MCRD 330可以是没有中心通道的圆柱形塞子，并且可以插入电极螺旋502的内部管腔。替代地，MCRD 330可以具有上述环形或环状结构，并且可以装载到电极螺旋502中。塞子可以压配合在电极螺旋502内。因此，电极螺旋502和MCRD 330之间的压配合可以保持MCRD，并防止MCRD从绝缘体腔314中移出。

应了解，尽管MCRD 330位于电极螺旋502的径向内侧(而非图3-4所示的电极销320的径向外侧)，MCRD 330仍可沿穿过绝缘体310和电极104之间的空间332的洗脱路径洗脱治疗剂。更具体地，当血液进入绝缘体腔314时，治疗剂可以溶解并从螺旋的内部管腔通过螺旋圈径向向外流入螺旋圈的外部电极表面317和螺旋安装件114的内部绝缘体表面316之间的空间332。从空间332，治疗剂可以通过环形间隙202从绝缘体腔314向外向远侧行进到周围环境117中。有利地，通过空间332的洗脱可以允许治疗剂通过环形间隙202可控地释放，该环形间隙202比例如电极杯中的单个孔更大且更不容易被堵塞。

参考图7，显示了根据一个实施例制造无引线生物刺激器的方法的流程图。作为初步操作，绝缘体310可以被装载到法兰通道308中，使得绝缘体腔314和法兰通道308是同心的。绝缘体310可以具有沉积在其外表面上的薄金属涂层，以允许在其上进行钎焊工艺，如下所述。电极104可以装载到同心布置的法兰通道308和绝缘体腔314中。更具体地，电极销320可以插入绝缘体基部318的孔中，使得电极104纵向延伸穿过绝缘体腔314。电极销320可以被切割成一定长度(在将电极装载到组件中之前或之后)，使得电极销320延伸到远离和靠近绝缘体基部318的预定长度。电极销320的远侧部分可以具有使销的远端322与螺旋安装件通道342对准的长度。电极销320的近侧区域可以具有延伸到销的近端的长度，该销的近端将接合电子器件隔室318中的电子器件组件120。

在操作702中，法兰112、绝缘体310和电极104连结在一起。同心布置的部件可以通过接头326固定。在一个实施例中，在钎焊过程中，金流入部件之间的接合处。熔化的金可以被冷却以将部件钎焊在一起，从而提供气密密封，电极104可以通过该气密密封传递电信号。

在操作704中，MCRD 330安装在绝缘体腔314内。在一个实施例中，MCRD 330可以装载在电极104上，例如，通过将电极销320插入穿过环形MCRD 330的中心通道。替代地，MCRD330可以装载到电极104中，例如，通过将MCRD 330滑动到电极螺旋502的内部管腔中。

将MCRD 330装入绝缘体腔314后，可在一定程度上保持MCRD 330。例如，MCRD 330可以形成与绝缘体壁312、电极销320或电极螺旋502中的一者或多者的压配合，这取决于正在制造的头部组件构造。在操作706时，可以进一步保持MCRD 330。更具体地，电极末端324或电极螺旋502可以安装在电极销320的远端322上，以将MCRD 330保持在绝缘体腔314内。在电极末端324的情况下，电极104可以包括具有比MCRD 330的中央管腔336更大的外部尺寸的盖，因此，盖可以阻止MCRD 330从电极销320的远侧移动。在电极螺旋502的情况下，MCRD 330可以压配合在螺旋的内部。电极螺旋502可以连接(例如焊接)到电极销320的远端322，因此，电极螺旋502可以阻止MCRD 330相对于电极销320的远侧移动。在任一情况下，电极特征可以将MCRD 330保持在绝缘体腔314内，并且向目标组织提供起搏信号的电传导。

该方法的操作可按替代顺序进行。例如，对于图6所示的头部组件结构，在操作706时将电极螺旋502安装(和可选地焊接)在电极销320上的操作可以先于在操作704时将MCRD330装入电极螺旋502(和绝缘体腔314)的操作。因此，可以理解的是，这些操作可以根据需要重新排序、省略或修改，以制造上述的头部组件构造。

在操作708中，螺旋安装件114安装在法兰112上。螺旋安装件114可以紧固到法兰连接器306，例如通过接合部件的配合螺纹。替代地，其他紧固件可以将螺旋安装件114固定到法兰112。当螺旋安装件114附接到法兰112时，螺旋安装件通道342可以定位成接收电极104，例如电极末端324，使得间隙202在头部组件110内的绝缘体腔314和周围环境117之间提供洗脱路径。间隙202的尺寸可以设计成在头部组件110的内部和外部之间实现良好的流体交换。

在操作710中，将螺旋固定元件116安装在螺旋安装件114上。螺旋固定元件116可以被拧到安装件法兰340上。可选地，固定元件可以通过热焊接或粘合焊接粘附到安装件法兰340。因此，当固定元件在装置植入期间被拧入目标组织时，固定元件可以被固定到螺旋安装件114，以保持头部组件110抵靠目标组织。

在前述说明书中，本发明已参照其特定示例性实施例进行了描述。显而易见的是，可以对其进行各种修改，而不背离如以下权利要求中所阐述的本发明的更广泛的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种用于无引线生物刺激器的头部组件，包括：

法兰，包括沿着纵向轴线延伸的法兰通道；

绝缘体，位于所述法兰通道中并包括绝缘体腔；

电极，纵向延伸穿过所述绝缘体腔；和

单片受控释放装置(MCRD)，位于所述绝缘体腔中，其中，MCRD与所述绝缘体和所述电极之间的空间流体连通，以在植入所述无引线生物刺激器时将治疗剂洗脱到所述空间中。

2.根据权利要求1所述的头部组件，其中，所述空间在所述绝缘体腔内位于所述绝缘体的内部绝缘体表面和所述电极的外部电极表面之间。

3.根据权利要求1所述的头部组件，其中，MCRD具有包括中央管腔的环形主体，并且其中，所述电极纵向延伸穿过所述中央管腔。

4.根据权利要求1所述的头部组件，其中，所述电极包括纵向延伸穿过所述绝缘体腔的电极销和安装在所述电极销的远端的电极末端。

5.根据权利要求1所述的头部组件，其中，所述电极包括纵向延伸穿过所述绝缘体腔的电极销，以及安装在所述电极销的远端的电极螺旋。

6.根据权利要求1所述的头部组件，还包括：

安装在所述法兰上的螺旋安装件，其中所述螺旋安装件包括与所述空间流体连通的螺旋安装件通道，使得当植入所述无引线生物刺激器时，所述治疗剂通过所述空间和所述螺旋安装件通道洗脱到周围环境中；和

安装在所述螺旋安装件上的螺旋固定元件。

7.根据权利要求6所述的头部组件，其中，所述螺旋安装件通道包括所述螺旋安装件和所述电极之间的环形间隙。

8.根据权利要求6所述的头部组件，其中，所述绝缘体和所述螺旋安装件由陶瓷整体形成。

9.根据权利要求1所述的头部组件，其中，MCRD抵靠所述绝缘体或所述电极中的一者或多者压配合。

10.一种无引线生物刺激器，包括：

壳体，具有包含电子器件组件的电子器件隔室；

法兰，安装在所述壳体上并包括沿纵向轴线延伸的法兰通道；

绝缘体，位于所述法兰通道中并包括绝缘体腔；

电极，纵向延伸穿过所述绝缘体腔；和

单片受控释放装置(MCRD)，位于所述绝缘体腔中，其中，MCRD与所述绝缘体和所述电极之间的空间流体连通，以在植入所述无引线生物刺激器时将治疗剂洗脱到所述空间中。

11.根据权利要求10所述的无引线生物刺激器，其中，所述空间在所述绝缘体腔内位于所述绝缘体的内部绝缘体表面和所述电极的外部电极表面之间。

12.根据权利要求10所述的无引线生物刺激器，其中，MCRD具有包括中央管腔的环形主体，并且其中，所述电极纵向延伸穿过所述中央管腔。

13.根据权利要求10所述的无引线生物刺激器，其中，所述电极包括纵向延伸穿过所述绝缘体腔的电极销和安装在所述电极销的远端的电极末端。

14.根据权利要求10所述的无引线生物刺激器，其中，所述电极包括纵向延伸穿过所述绝缘体腔的电极销，以及安装在所述电极销的远端的电极螺旋。

15.根据权利要求10所述的无引线生物刺激器，还包括：

安装在所述法兰上的螺旋安装件，其中所述螺旋安装件包括与所述空间流体连通的螺旋安装件通道，使得当植入所述无引线生物刺激器时，所述治疗剂通过所述空间和所述螺旋安装件通道洗脱到周围环境中；和

安装在所述螺旋安装件上的螺旋固定元件。

16.根据权利要求15所述的无引线生物刺激器，其中，所述螺旋安装件通道包括所述螺旋安装件和所述电极之间的环形间隙。

17.一种制造无引线生物刺激器的方法，包括：

连结法兰、绝缘体和电极，使得所述电极沿着纵向轴线延伸穿过所述法兰的法兰通道和所述绝缘体的绝缘体腔；和

将单片受控释放装置(MCRD)安装在所述绝缘体腔内，其中MCRD与所述绝缘体和所述电极之间的空间流体连通，以在植入所述无引线生物刺激器时将治疗剂洗脱到所述空间中。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，MCRD具有包括中央管腔的环形主体，并且其中，所述电极纵向延伸穿过所述中央管腔。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括将电极末端或电极螺旋安装在所述电极的电极销的远端。

20.根据权利要求17所述的方法，还包括:

在所述法兰上安装螺旋安装件，其中所述螺旋安装件包括与所述空间流体连通的螺旋安装件通道，使得当植入所述无引线生物刺激器时，所述治疗剂通过所述空间和所述螺旋安装件通道洗脱到周围环境中；和

在所述螺旋安装件上安装螺旋固定元件。

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