[发明专利]可植入医疗设备的治疗递送方法和系统

说明书

领域

本公开涉及身体可植入医疗设备，并且更特定地涉及用于对电容器充电以递送治疗刺激波形的电路和技术。

背景技术

采用电子电路来提供多种治疗(诸如，身体组织的电刺激)、监测的生理状况，和/或提供物质的各种可植入医疗设备(IMD)是本领域已知的。例如，已开发用于在心动过缓发作期间维持期望的心率或用于一旦检测到严重心律失常对心脏施加复律或除颤治疗的心脏起搏器和可植入心脏复律除颤器(ICD)。其它设备将药物递送至脑部、肌肉和器官组织、和/或神经以治疗各种状况。

在过去的20年里，IMD已从相对庞大、粗糙、和短寿命的设备演变成正在稳步小型化并且它们的功能不断增加的复杂、长寿命、小型化的IMD。例如，已对复律/除颤引线和电极作出许多改进，此举已能使复律/除颤能量能够被精确地递送至有关选定的上心脏腔室和下心脏腔室，并藉此显著地减少使心脏腔室复律或除颤所需的递送的冲击能量。此外，高电压输出电路已在许多方面改进以提供在降低使心脏复律或除颤所需的冲击能量方面有效的单相、双相、或多相复律/除颤刺激(冲击或脉冲)波形，有时具有复律/除颤电极的特定组合。

IMD的小型化正驱动包括电子电路组件的所有IMD组件的尺寸和成本减少，其中期望减小尺寸使得整体电路可更紧凑。IMD由通常是一个或多个电池的内部电源供电，该内部电源用作各种功能，包括但不限于，向电子组件和电路供电和对高压电容器充电，高压电容器通过医疗电引线向心脏放电以调节心律。由电池供电的IMD操作系统的功能复杂和复杂度随时间增加。

尽管有所进展，但电池供电的IMD在电池耗尽时必须被更换，因此贮存电池电量对维持或延长IMD的寿命仍然很重要。因此，随着IMD的尺寸减小，IMD电路的电子电路优选降低功耗以维持或增加寿命。

发明内容

朝向可植入医疗设备的增强的小型化的努力已受到发展设备的技术能力的目标的阻碍。通常，对设备的技术性能的改进通过要求增加组件数量的复杂电路来实现-此举导致设备电路的总体引脚和功率消耗的增加，以及其他。

本公开描述了可植入医疗设备的充电电路。充电电路利用单个初级变压器绕组和耦合至多个电容器的单个次级变压器绕组。二极管耦合在次级变压器绕组和多个电容器之间以维持预定的充电极性。

在一个实施例中，设置耦合电路以数个堆叠配置中的一种来动态地配置多个电容器。在一个实施例中，在充电开始前，耦合电路以并联配置将多个电容器彼此耦合。

充电电路可耦合至可植入医疗设备的电源以汲取功率用于对电容器充电。电源的示例是可以是不可再充电的电池。在由耦合电路以并联配置耦合后，多个电容器可被充电至预定的电压电平。

在另一实施例中，描述了用于对配置成存储治疗递送刺激能量的多个电容器充电的方法。该方法包括在将电容器充电至预定的电压电平前以第一堆叠配置来耦合多个电容器。继充电后，以与第一堆叠配置不同的第二堆叠配置来耦合多个电容器。

在示例性实施例中，以第一堆叠配置并联地耦合多个电容器。在实施例中，多个电容器彼此解耦并通过顺序地耦合各电容器来以串联配置依次堆叠。在另一实施例中，多个电容器中的一个或多个被选择性解耦并且以串联配置依次堆叠以形成组合串联和并联堆叠配置。可为以串联配置堆叠电容器来设置定义每个单独的电容器的解耦之间的持续时间的预定间隔。

附图说明

下面的附图是本发明的具体实施例的解说并因此不对本发明的范围构成限制。附图不按比例绘出(除非如此声明)并且旨在与下面的详细说明中的解释结合地使用。在下文中将结合附图来描述各实施例，其中同样的附图标号/字母表示同样的元件，以及：

图1是医疗设备的示意图；

图2是包括在包括常规充电电路的示例性医疗设备中的现有技术电子电路的示意图；

图3是示出了根据本公开的充电电路的一个实施例的示意图；

图4是示出了常规充电电路和根据本公开的充电电路的充电持续时间的比较分析的结果的示例性曲线图；

图5和6描绘了根据本公开的替代实施例的充电电路的治疗递送电路。

图7描绘了示出了在存储在多个输出电容器中的能量的释放期间治疗刺激能量的幅度的示例性曲线图；

图8是描绘了根据本公开的实施例的治疗递送的流程图；以及

图9是根据本公开的实施例的用于确定除颤阈值的方法的流程图。

详细描述