用于利用內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的可植入醫(yī)療設備的構(gòu)造
【專利說明】用于利用內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的可植入醫(yī)療設備的構(gòu)造
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及2013年9月5日提交的標題為“用于具有固定到殼體的電池的可植入醫(yī)療設備的構(gòu)造”的美國臨時專利申請序列第61/874，197的申請。
技術(shù)領域
[0003]本發(fā)明涉及可植入醫(yī)療設備，并且更具體地說涉及用于可植入醫(yī)療設備構(gòu)造的改進的設計與方法。
【背景技術(shù)】
[0004]可植入刺激設備將電刺激傳送到神經(jīng)與組織，以便治療多種生物紊亂，諸如用于治療心律失常的心臟起搏器、用于治療心顫的心臟除顫器、用于治療耳聾的耳蝸刺激器、用于治療失明的視網(wǎng)膜刺激器、用于產(chǎn)生協(xié)調(diào)的肢體運動的肌肉刺激器、用于治療慢性疼痛的脊髓刺激器、用于治療運動和心理障礙的脊髓與深腦刺激器、以及用于治療尿失禁、睡眠呼吸暫停、肩關節(jié)半脫位的其它神經(jīng)刺激器等。下面的描述將通常集中在本發(fā)明在諸如在美國專利6，516，227中公開的脊髓刺激(SCS)系統(tǒng)內(nèi)的使用。然而，本發(fā)明可以在任意可植入醫(yī)療設備或在任意可植入醫(yī)療設備系統(tǒng)中找到應用。
[0005]SCS系統(tǒng)通常包括可植入脈沖發(fā)生器(IPG)，其具有由例如諸如鈦的導電材料形成的生物可兼容設備殼體。此殼體通常保持IPG的電路與電池以便對電路提供能量?；趯⒁褂肐PG的患者的特定需要與情況，此電池可以是可充電電池或者不可充電的原電池。
[0006]盡管許多IPGs使用可充電電池，也具有其中使用原電池可能是有利的情形。原電池通過使充電電流通過其中而成為電化學反應不可逆的一種，由此使得電池不可充電。原電池耗盡它們電極中的一個或兩個的材料并且由此具有有限的使用壽命，但是它們通常比可充電電池更便宜，并且可能不受到同樣的可靠性問題。如此，當適當時，例如當原電池的預期壽命期望超過患者的預期壽命時，或者在具有身體或精神上的局限的患者可能具有使電池充電的困難的情形中，優(yōu)選的是在醫(yī)療可植入設備中使用原電池。然而在IPG中使用原電池，對IPG的設計與構(gòu)造形成挑戰(zhàn)，因為原電池尺寸通常大于可充電電池，并且增加IPG的尺寸不是最理想的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個實例中，本公開的可植入醫(yī)療設備包括:殼體;在殼體內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu);在固定到支撐結(jié)構(gòu)的殼體內(nèi)的天線;在固定到支撐結(jié)構(gòu)的殼體內(nèi)的電池；以及在固定到所述支撐結(jié)構(gòu)的殼體內(nèi)的電路板，電路板包括構(gòu)造為執(zhí)行可植入醫(yī)療設備的功能的電路。天線與電池電聯(lián)接到電路板。
[0008]可植入醫(yī)療設備可以包括原電池，并且支撐結(jié)構(gòu)可以包括單個塑料件。電池可以通過第一粘合劑并且在電池的電池端子面處固定到支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)可以利用第二粘合劑固定到殼體，并且可以僅固定到殼體的第一側(cè)。還可以利用第二粘合劑將電池固定到殼體的僅第一側(cè)。
[0009]在可植入醫(yī)療設備中的天線可以凹入到支撐結(jié)構(gòu)中，并且通過穿過支撐結(jié)構(gòu)的插針電聯(lián)接到電路板。天線可以包括通信線圈、充電線圈、或者結(jié)合的通信與充電線圈。天線與電路板可以平行并且在支撐結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，并且電池可以在電池的電池端子面處固定到支撐結(jié)構(gòu)，使得電池端子面垂直于天線與電路板。
[0010]電池可以占據(jù)所述殼體內(nèi)的第一區(qū)域，同時支撐結(jié)構(gòu)、電路板與天線的組合共同占據(jù)殼體的第二非重疊區(qū)域。電池具有第一厚度，而支撐結(jié)構(gòu)、電路板與天線的組合共同包括等于或小于所述第一厚度的第二厚度。
[0011]可植入醫(yī)療設備還可以包括穿過殼體的多個饋通插針，其中饋通插針電聯(lián)接到電路板，并且其中支撐結(jié)構(gòu)包括用于容納多個饋通插針的側(cè)壁間隙。還可以包括在具有多個電極觸頭的殼體的外部的至少一個引線連接器，使得饋通插針電聯(lián)接到電極觸頭。
【附圖說明】
[0012]圖1示出了改進的可植入脈沖發(fā)生器(IPG)以及其中電極引線固定到IPG的方式。
[0013]圖2示出了其殼體移除的改進的IPG的仰視圖與俯視圖。
[0014]圖3示出了其殼體移除的的改進的IPG的仰視立體圖與俯視立體圖。
[0015]圖4A和圖4B相應地示出了改進的IPG的部件的仰視立體分解圖與俯視立體分解圖。
[0016]圖5示出了在改進的IPG中使用的支撐結(jié)構(gòu)的仰視立體圖與俯視立體圖。
[0017]圖6A和圖6B相應地示出了在其構(gòu)造的一個階段的改進的IPG的子組件的俯視圖與橫截面視圖。
[0018]圖7示出了在構(gòu)造的另一個階段將電池覆蓋件定位在子組件中的電池上方。
[0019]圖8示出了在構(gòu)造的另一個階段，膠滴在與子組件中的膠體孔的位置相應的IPG殼體部分上的布置。
[0020]圖9示出了利用膠滴將子組件固定到殼體部分，以及在構(gòu)造的另一個階段將子組件包圍在IPG殼體中。
[0021]圖1OA示出了完整IPG的橫截面部分，并且圖1OB示出了其中膠滴粘附將電池與支撐結(jié)構(gòu)粘附到殼體的方式。
【具體實施方式】
[0022]本公開提供了一種用于可植入件醫(yī)療設備的構(gòu)造的改進的設計與方法，并且特別地是具有較大原電池的可植入醫(yī)療設備。然而，構(gòu)造的設計與方法不限于使用原電池的可植入醫(yī)療設備，并且還可以使用可充電電池IPGs。此改進的設計容易構(gòu)造、機械穩(wěn)固、并且使用較少部件。
[0023]圖1示出了具有IPGlO的SCS系統(tǒng)。IPGlO包括對于IPG起作用是必要的電路與電池34(圖2)的生物可兼容設備殼體30 JPGlO經(jīng)由形成電極陣列12的一個或多個電極引線14聯(lián)接到電極16。電極16承載在柔性本體18上，柔性本體18還容置聯(lián)接到各電極的單個信號線20。單個線20在固定于例如可以包括環(huán)氧樹脂的頂蓋28中的一個或多個引線連接器24處連接到IPG10。在示出的實施方式中，在兩個引線14之間具有分離的十六個電極，但是引線與電極的數(shù)量是特定應用的并且由此可以改變。在SCS應用中，電極引線14通常植入在患者的脊髓內(nèi)的硬腦膜的右側(cè)與左側(cè)上。然后引線14的近端22穿過患者的肉體到遠端位置，諸如臀部，IPG殼體30的植入那里，它們在此點處聯(lián)接到引線連接器24。
[0024]圖2、圖3、以及圖4A和圖4B示出了改進的IPGlO的底面(鄰近通信線圈40的側(cè)面)與頂面(鄰近印刷電路板(PCB)42的側(cè)面)的多個立體圖。在描述的實例中，形成為兩個殼體部分30a和30b的殼體30被從圖2和圖3中移除，使得能夠看到一些內(nèi)部部件，在說明IPGlO的構(gòu)造以前現(xiàn)在介紹內(nèi)部部件一部分。
[0025]如示出的，殼體30內(nèi)部的大部分空間由電池34占據(jù)，在本實例中電池34是永久性、非無線充電電池。殼體30中的剩余空間主要由支撐結(jié)構(gòu)38、通信天線40占據(jù)，在此實例中通信天線40包括線圈與PCB42。通信線圈40使能夠在IPGlO與在患者(未示出)外部的設備之間進行通信，由此允許通過磁感應發(fā)生雙向通信。PCB42包括構(gòu)造為執(zhí)行可植入醫(yī)療設備的功能的電路。如下面說明的，引線連接器24通過饋通插針48聯(lián)接到PCB42，此饋通插針前進通過在將頂蓋28固定到IPGlO以前最終焊接到殼體30的饋通32。在手術(shù)過程中頂蓋中的縫線孔41和43用于將IPG縫合到患者身體。
[0026 ] IPGl O的構(gòu)造以對在圖5中的仰視立體圖和俯視立體圖中示出的支撐結(jié)構(gòu)38的討論開始。支撐結(jié)構(gòu)38為IPGlO提供了許多益處。支撐結(jié)構(gòu)38包括用于容納、保持與保護線圈40和PCB42的單個件。線圈40、PCB42、與電池34固定到支撐結(jié)構(gòu)38，支撐結(jié)構(gòu)38集成這些部件的連接并且形成抗沖擊與振動的機械穩(wěn)固IPG子組件92(圖6A)。支撐結(jié)構(gòu)38還在線圈40與PCB42之間(除了下面說明的線圈插針44以外)、在電池34(尤其地，電池34的正端子46a)與線圈40、PCB42、或饋通插針48之間、以及在饋通插針48與線圈40之間提供了電隔離，并且由此防止了這些部件的不期望的短路。
[0027]支撐結(jié)構(gòu)38還提供了具有至少一個膠體孔60的一個或多個殼體接觸表面76以允許支撐結(jié)構(gòu)38、以及由此已經(jīng)穩(wěn)固的IPG子組件92粘附到殼體30。如下所述，IPG子組件92可以通過電池34另外地粘附到殼體30。
[0028]支撐結(jié)