可再充电心脏监测装置的制作方法

1.本公开涉及可植入医疗装置，并且更具体地涉及具有可再充电电源的可植入医疗装置。


背景技术：

2.各种可植入医疗装置(imd)已经在临床上植入或提出用于有疗效地治疗或监测患者的一种或多种生理和/或神经状况。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仪器或两者的能力。
3.尽管一些装置的植入需要外科手术(例如，起搏器、除颤器等)，但是其它装置可以足够小，以便以相对非侵入性的方式，例如通过经皮递送导管、经静脉或使用皮下递送工具来递送和放置在预期的植入位置。作为一个实例，已经提出并使用皮下可植入监测器来监测心率和节律以及其它生理参数，诸如患者姿势和活动水平。对生理参数的这种直接体内测量可以为临床医生提供重要信息以促进诊断决策和治疗决策。


技术实现要素：

4.本公开描述了可植入医疗装置，包括用于可植入医疗装置的接收线圈配置，以及被配置成提供位于已被植入患者体内的医疗装置内的电源的再充电的相关联的技术、结构和组合件。可植入医疗装置(imd)可包括位于装置壳体的一部分内的接收线圈(也称为次级线圈)。接收线圈可以耦合到再充电电路系统，并被配置成具有在其上感应的电流，以提供用于对imd的电源再充电的再充电电流。接收线圈可以由一个或多个由单独的电导体形成的绕组制成，例如多股导线。接收线圈配置包括扁平螺旋缠绕线圈和管状线圈作为实例。如本文所述的接收线圈配置可为imd提供期望的形状因数和足够的充电效率。
5.在一些实例中，接收线圈可具有对应于imd的一部分的壳体的内表面的弯曲形状。接收线圈可以附连到柔性铁氧体片的第一表面。铁氧体片和形成接收线圈的绕组的柔性允许铁氧体片和附连的接收线圈的组合在铁氧体片的与第一表面相对的第二表面处附连，与imd的一部分的壳体的内表面成一定曲率。这种布置允许接收线圈在imd中占据期望的空间，同时允许在接收线圈和施加到接收线圈上的外部生成的磁场之间实现高水平的电感耦合效率，这可以通过插入的铁氧体片的存在来增强，以便为位于imd中的电源(例如电池或超级电容器)提供电感再充电。
6.当需要对包括如本公开中所述的接收线圈配置的imd的电源再充电时，包括接收线圈配置的装置可被放置在磁场内(或在由多个磁场形成的合成磁场内)。其由具有一个或
多个发射线圈(也称为初级线圈)的外部供电装置生成，使得磁场(或合成磁场)被施加到imd的接收线圈上。施加在装置上的磁场可以被设置为将电流感应到接收线圈的一个或多个绕组中。一个或多个感应电流可用于对imd的电源再充电和/或提供用于直接使该装置操作的电力。
7.本公开中描述的实例涉及包含可再充电电池的imd，该可再充电电池包含电池壳体；附接到所述电池壳体的非金属衬底，其中所述非金属衬底和所述电池外壳形成所述可植入医疗装置的外壳体；控制电路系统，其形成在所述非金属衬底上并且位于所述可植入医疗装置的所述外壳体内，其中所述控制电路系统被配置成控制所述可植入医疗装置的运转；在所述可植入医疗装置的所述外壳体内的接收线圈，所述接收线圈被配置成从所述可植入医疗装置的所述外壳体的外部接收能量；以及再充电电路系统，其在所述可植入医疗装置的所述外壳体内并耦合到所述接收线圈，所述再充电电路系统被配置成从所述接收线圈接收能量，并使用所接收的能量对所述可再充电电池再充电。
8.本公开中描述的实例涉及一种用于对位于植入患者体内的imd中的电源进行再充电的系统，所述系统包含电源；至少一个再充电线圈，所述至少一个再充电线圈耦合到所述电源并且被配置成当被所述电源通电时生成具有磁场方向的磁场；和可植入医疗装置，所述可植入医疗装置包含可再充电电池，所述可再充电电池包含电池壳体；附接到所述电池壳体的非金属衬底，其中所述非金属衬底和所述电池壳体形成所述可植入医疗装置的外壳体；控制电路系统，其形成在所述非金属衬底上并且位于所述可植入医疗装置的所述外壳体内，其中所述控制电路系统被配置成控制所述可植入医疗装置的运转；在所述可植入医疗装置的外壳体内的接收线圈，所述接收线圈被配置成从所述可植入医疗装置的外壳体外部的所述至少一个再充电线圈接收能量；以及再充电电路系统，其在所述可植入医疗装置的所述外壳体内并耦合到所述接收线圈，所述再充电电路系统被配置成以从所述接收线圈接收所述能量，并使用所接收的能量对所述可再充电电池再充电。
9.本公开中描述的实例涉及一种用于对位于植入患者体内的imd中的电源进行再充电的方法，所述方法包含在所述可植入医疗装置的接收线圈配置处接收由位于所述患者外部的至少一个再充电线圈生成的磁场，其中所述磁场在形成所述接收线圈配置的至少一个接收线圈中感应出一个或多个电流，其中所述可植入医疗装置包含所述可再充电电池，所述可再充电电池包含电池壳体；附接到所述电池壳体的非金属衬底，其中所述非金属衬底和所述电池壳体形成所述可植入心脏监测装置的外壳体；控制电路系统，其形成在所述非金属衬底上并且位于所述可植入医疗装置的所述外壳体内，其中所述控制电路系统被配置成控制所述可植入心脏监测装置的运转；在所述可植入心脏监测装置的所述外壳体内的接收线圈，所述接收线圈被配置成从所述可植入医疗装置的所述外壳体外部的所述至少一个再充电线圈接收能量；以及再充电电路系统，其在所述可植入心脏监测装置的所述外壳体内并且耦合到所述接收线圈，所述再充电电路系统被配置成从所述接收线圈接收所述能量，并且使用所接收的能量对所述可再充电电池再充电；当在所述至少一个接收线圈处接收到外部生成的磁场时，使用所述接收线圈配置生成感应到所述至少一个接收线圈中的一个或多个电流；通过再充电电路系统对所述一个或多个电流求和以形成再充电电流；以及通过所述再充电电路系统将所述再充电电流施加到所述可植入医疗装置的所述可再充电电池，以对存储在所述可再充电电池中的所述能量水平进行再充电。
10.本公开中描述的实例涉及包含可植入心脏监测装置的系统，所述可植入心脏监测装置包含可再充电电池，所述可再充电电池包含电池壳体；附接到所述电池壳体的非金属衬底，其中所述非金属衬底和所述电池壳体形成所述可植入心脏监测装置的外壳体；控制电路系统，其形成在所述非金属衬底上并且位于所述可植入医疗装置的所述外壳体内，其中所述控制电路系统被配置成控制所述可植入心脏监测装置的运转；在所述可植入心脏监测装置的所述外壳体内的接收线圈，所述接收线圈被配置成从所述可植入医疗装置的所述外壳体外部的所述至少一个再充电线圈接收能量；以及再充电电路系统，其在所述可植入心脏监测装置的所述外壳体内并且耦合到所述接收线圈，所述再充电电路系统被配置成从所述接收线圈接收所述能量，并且使用所接收的能量对所述可再充电电池再充电；其中所述至少一个可植入起搏器装置被配置成将遥测数据传送到所述可植入心脏监测装置；并且所述可植入心脏监测装置被配置成经由短距离无线通信协议将所述遥测数据传送到移动装置。
11.本概述旨在提供本公开中描述的主题的概述。并不旨在提供对在以下附图和描述中详细描述的设备和方法的排他性或穷尽性解释。本公开的一个或多个方面的细节在附图和以下描述中阐述。
附图说明
12.在以下附图和描述中阐述本公开的一个或多个实例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本公开的其它特征、目的和优点将显而易见。
13.图1是示出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。
14.图2是示出了根据本公开中所描述的各种实例的施加到附连到铁氧体片的接收线圈上的磁场的概念图。
15.图3是示出了图1的医疗系统的可植入医疗装置(imd)的示例性配置的功能框图。
16.图4是根据本公开的各种实例的具有接收线圈的示例性可再充电可植入医疗装置的斜视图。
17.图5是图4的示例性可再充电可植入医疗装置的分解图。
18.图6a至6c各自包括各自的透视图和截面图，并且各自描绘了根据本公开的一些实例的可植入医疗装置内的接收线圈和可再充电电池的三个示例性安排中的各自一个。
19.图7a至7c描绘了根据本公开的一些实例的用于可再充电可植入医疗装置的接收线圈的三个示例性配置。
20.图8是根据本公开的一些实例的具有管状接收线圈的示例性可再充电imd的俯视图。
21.图9a和9b是图8的示例性可再充电imd的截面图。
22.图10a是根据本公开的一些实例的用于可再充电imd的示例性管状接收线圈的斜视图，而图10b是平面图。
23.图11是描绘根据本公开的一些实例的磁场强度与递送到可再充电电池的功率量之间的示例性数学关系的线图。
24.图12是示出了根据本公开中描述的各种实例的示例性方法的流程图。
25.在附图中，使用相同的附图标记或具有字母扩展名的相同的附图标记在用于相同附图或不同附图中时可以用于指示相同的或对应的装置或元件。另外，除非另有说明，否则装置和/或如患者、可植入医疗装置或电气装置(如电线圈)等其它对象不一定相对于彼此和/或相对于所展示的项的实际实例按比例展示。具体地，本公开提供的各个附图展示了由人形轮廓表示的“患者”，并且除非在附图中例如通过尺寸指示器另外明确说明或例如在本公开的文本中另外描述，否则不应认为其是相对于实际人患者或相对于同一图中所展示的其它对象按比例绘制的。
具体实施方式
26.各种类型的医疗装置感测患者的心脏电描记图(egm)和/或其它生理信号或参数。感测心脏egm和/或其它患者信号或参数的一些医疗装置是非侵入性的，例如，使用与患者的外部部分接触放置的多个电极，诸如在患者皮肤上的各个位置处，以感测心脏egm。在这些非侵入性过程中用于监测心脏egm的电极可以使用例如粘合剂、带子、皮带或背心附着到患者，并且电耦合到监测装置，例如心电图仪、holter监测器或其它电子装置。电极被配置成感测与患者的心脏或其他心脏组织的电活动相关联的电信号，并且将这些感测到的电信号提供给电子装置以用于电信号的进一步处理和/或显示。非侵入性装置和方法可以在临时基础上利用，例如以在临床访视期间，如在医生预约期间，或例如在预定时间段内，例如一天(二十四小时)，或几天时段内监测患者。
27.可用于非侵入性感测和监测心脏egm的外部装置包含具有被配置成接触患者的皮肤的电极的可穿戴装置，例如贴片、手表或项链。被配置成感测心脏egm的可穿戴生理监测器的一个实例是可从爱尔兰都柏林的美敦力公司(medtronic plc)商购获得的seeq
tm
移动心脏遥测系统。此类外部装置可以促进在正常日常活动期间对患者进行相对长期的监测，并且可以周期性地将收集到的数据传输到网络服务，如美敦力公司的carelink
tm
网络。
28.一些imd还感测和监测心脏egm。imd用来感测心脏egm的电极通常与imd的壳体集成和/或经由一个或多个细长引线耦合到imd。监测心脏egm的实例imd包含起搏器和可植入心律转复除颤器，其可联接到血管内或血管外引线，以及具有被配置成用于植入在心脏内的壳体的起搏器，其可为无引线的。配置用于心内植入的起搏器的一个实例是可从medtronic plc获得的micra
tm
经导管起搏系统。一些不提供治疗的imd(例如可植入患者监测器)感测心脏egm。此类imd的一个实例是可从medtronic plc获得的reveal linq
tm
可插入心脏监测器(icm)，它可以皮下插入。此类imd可以促进在正常日常活动期间对患者进行相对长期的监测，并且可以周期性地将收集到的数据传输到网络服务，如美敦力公司的carelink
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网络。
29.传统的心脏监测器、起搏器、神经刺激器和可植入循环记录器可使用具有有限能量的原电池作为内部电源，以便在将装置植入患者体内后为装置的操作供电。在imd的各种实例中，原(不可再充电)电池具有有限的能量储存器，该能量储存器基于其尺寸和能量密度(对于给定的能量使用率)限制其工作寿命。这限制了植入式装置的有用持续时间。一旦原电池耗尽，可能需要更换装置，尽管更换装置可能是微创的，但仍可能对患者造成手术风险。
30.此外，对可用电池能量的限制可能导致对装置和/或患者的治疗和/或监测选项的
限制。此外，与imd相关的问题可导致需要更耗能的装置配置，这会进一步缩短imd的工作寿命。例如，可检测的心脏事件可能在某些患者中更频繁地发生，导致imd需要更频繁地处理、存储和传送数据，导致过度的电池消耗和imd的寿命缩短。
31.可再充电电池在概念上提供半无穷大能量存储，其中电池的大小和带电的能量密度确定再充电频率而不是工作寿命(在可忽略的电池容量衰减的假设下)。半无穷大能量来源的结果是有机会提供可以以其它方式在有限的能量来源约束下受到限制或无法使用的另外的特征和功能。这种半无穷大能量来源的另一个结果是潜在地减少或消除对由于耗尽一次(即，不可再充电)电池的容量而需要执行的手术侵入性装置更换程序的需要。如本文所述的接收线圈配置可以结合在相对紧凑的imd内，例如linq
tm icm。
32.对imd的电源再充电的能力，例如在每月或每年循环的一小时再充电时间段内，而不需要取出该装置来这样做，至少允许上述益处，包括使用较小的电源来帮助使imd本身小型化，并且通过为使用较小尺寸的电源的装置提供总体较长的工作寿命来提供植入式医疗装置的更多的功率和因此更大的功能。本公开中所描述的接收线圈配置的实例已被示为将超过80毫瓦的功率安全地递送到植入式装置的可再充电电池。
33.贯穿本公开，对“接收线圈”的引用是指由电导体形成的线圈绕组，电导体可以或可以不与一个或多个附加线圈绕组耦合以形成用于可植入医疗装置的接收线圈。术语“接收天线”的使用可以在涉及耦接到可植入医疗装置的再充电电路系统并且可以被配置成具有出于提供电能以对可植入医疗装置的可再充电电源进行再充电的目的而感应到线圈绕组中的电流和/或出于操作装置的目的而提供电力以操作植入式医疗装置的电路系统的线圈绕组的任何上下文中用于代替术语“接收线圈”或与其互换地使用。
34.贯穿本公开，在一个或多个磁场的上下文中提到“一个或多个磁场”，所述一个或多个磁场在imd外部生成，并且施加到imd上以用于将电流感应到可植入医疗装置的接收线圈的一个或多个线圈绕组中。通常，此类一个或多个磁场具有随时间变化或相对于磁场的磁场方向随时间变化的参数(例如，幅度或相位)，导致施加到接收线圈的线圈绕组上的净磁通强度的时间变化率，以及被配置成在一个或多个线圈绕组中生成一个或多个电流的电动势(emf)的相应变化。
35.图1是示出了根据本公开中描述的各种实例的与患者12结合的示例性医疗系统10的概念图。本公开中描述的系统、装置和方法可以包括位于imd 14内的接收线圈16的示例性配置，用于对imd 14充电，如关于图1所图示和描述的。出于本描述的目的，假定对心血管解剖和功能的了解，并且省略细节，除非达到解释本公开的技术的上下文所必需或期望的程度。系统10包括具有接收线圈16的可再充电imd 14，该可再充电imd 14被植入在患者12的心脏18处或其附近；耦合到外部再充电装置22的发射线圈20；以及外部计算装置24。本文所述的系统、装置和方法可提供外部再充电装置22与imd 14内部的电路系统的有效电感耦合。
36.示例性技术可以与imd 14一起使用，imd 14可以与外部装置24和图1中未示出的其它装置中的至少一个进行无线通信。在一些实例中，imd 14植入患者12的胸腔外(例如，皮下植入图1所示的胸肌位置)。imd 14可位于患者12心脏水平附近或正下方的胸骨附近，例如至少部分在心脏轮廓内。imd 14包括多个电极48(图5)，并被配置成通过多个电极感测心脏电描记图(egm)。在一些实例中，imd 14采用linq
tm
icm的形式，或类似于例如linq
tm
icm
的版本或修改版的另一icm的形式。尽管主要在imd 14是icm的实例的上下文中描述，但在各种实例中，imd 14可表示心脏监测器、除颤器、心脏再同步起搏器/除颤器、起搏器、可植入压力传感器、神经刺激器或任何其它可植入或外部医疗装置。
37.外部装置24可以是具有用户可观看的显示器和用于向外部装置24提供输入的接口(即，用户输入机制)的计算装置。在一些实例中，外部装置24可以是笔记本计算机、平板计算机、工作站、一个或多个服务器、蜂窝电话、个人数字助理或可运行使计算装置能够与imd 14交互的应用程序的另一计算装置。外部装置24被配置成经由无线通信与imd 14以及可选地与另一计算装置(图1中未示出)通信。例如，外部装置24可以经由近场通信技术(例如，电感耦合、nfc或可在小于10至20cm的范围内操作的其它通信技术)和远场通信技术(例如，根据802.11或蓝牙规范集的rf遥测，或可在大于近场通信技术的范围内操作的其它通信技术)进行通信。
38.外部装置24可用于配置imd 14的操作参数。外部装置24可用于从imd 14检索数据。检索到的数据可以包括由imd 14测量的生理参数值，由imd 14检测到的心律失常或其它疾病发作的指示，以及由imd 14记录的生理信号。例如，外部装置24可以检索由imd 14记录的心脏egm片段，例如，由于imd 14确定在该片段期间发生心律失常或另一疾病的发作，或者响应于来自患者12或另一用户的记录该片段的请求。在一些实例中，一个或多个远程计算装置可以以类似于外部装置24的方式与imd 14交互，例如经由网络对imd 14编程和/或从imd 14检索数据。
39.在各种实例中，imd 14可包括被配置成感测与患者12相关联的特定生理或神经参数的一个或多个附加传感器电路，或者可包含可位于相对于患者12和/或相对于彼此的各种和/或不同位置处的多个传感器电路，并且可被配置成感测与患者12相关联的一个或多个生理参数。
40.例如，imd 14可包括传感器，该传感器可操作以在imd 14的位置或在由导线耦合到imd14的温度传感器所处的患者位置感测患者12的体温。在另一实例中，imd 14可包括被配置成感测诸如患者12所采取的步骤等运动和/或患者12的位置或姿势的传感器。在各种实例中，imd 14可包括被配置成检测患者12呼吸的传感器。在各种实例中，imd 14可包括被配置成检测患者12的心跳的传感器。在各种实例中，imd 14可包括被配置成测量患者12的全身血压的传感器。
41.在一些实例中，包含imd 14的传感器中的一个或多个可植入患者12内，即，植入在患者的至少皮肤水平以下。在一些实例中，imd 14的一个或多个传感器可位于患者12的外部，例如作为袖带的一部分或作为可穿戴装置，诸如嵌入患者12所穿戴的衣服中的装置。在各种实例中，imd 14可被配置成感测与患者12相关联的一个或多个生理参数，并将对应于所感测的一个或多个生理参数的数据传输到外部装置24，如将imd 14耦合到外部装置24的闪电螺栓所表示的。
42.在各种实例中，从imd 14到外部装置24的数据传输可以通过无线传输来执行，例如使用上述用于无线通信的任何格式。在各种实例中，imd 14可与外部装置24之外的外部装置(例如，一个或多个仪器)无线通信，诸如提供imd 14与网络之间的无线通信链路的收发器或接入点。在各种实例中，收发器是包括在再充电电路系统22内的通信电路系统，其中外部再充电装置22的通信电路系统被配置成在再充电期间与imd 14通信，如下面进一步描
述的。以上关于图1描述的任何装置所使用的通信技术的实例可以包括射频(rf)遥测，其可以是经由蓝牙wi-fi或医学植入通信服务(mics)建立的rf链路。
43.在一些实例中，系统10可包括比图1所示更多或更少的组件。例如，在一些实例中，系统10可包括植入患者12内的多个附加imd，诸如可植入起搏器装置或其它imd。在这些实例中，可再充电imd 14可用作其它imd的集线器装置。例如，附加imd可被配置成与可再充电imd 14通信，可再充电imd 14然后将经由低能量遥测协议与诸如用户的智能手机等外部装置24通信。可再充电imd 14可提供理论上无限的能量容量，因为imd 14可能不需要被替换或以其它方式移除。因此，imd 14可以提供更频繁的遥测信息以及更主动的治疗滴定的能力。
44.对于本公开的其余部分，对医疗装置系统的一般引用可以总称为包括医疗装置系统10的任何实例，对imd 14的一般引用可以总称为包括imd 14的任何实例，对传感器电路的一般引用可以总称为包括imd 14的传感器电路的任何实例，并且对外部装置的一般引用可以总称为外部装置24的任何实例。
45.图2是示出了施加到imd的接收线圈16上的磁场26的概念图。如图2所示，接收线圈16附连到铁氧体片28的表面。接收线圈16包括形成为根据本公开中描述的任何接收线圈的接收线圈的绕组的电导体，包括扁平螺旋缠绕线圈或管状线圈绕组。接收线圈16包括可耦合到imd 14的再充电电路系统30的一对引线c1、c2，再充电电路系统30又可耦合到imd 14的可再充电电池32。接收线圈16可以是单个接收线圈，或根据贯穿本公开描述的各种实例的imd的多个接收线圈中的一个。
46.如图2所示，接收线圈16附连到铁氧体片28的表面。铁氧体片28可以被配置成阻挡外来的电磁干扰(emi)和/或以其它方式提高从外部再充电线圈20到接收线圈16的功率传输的效率。在一些实例中，铁氧体片28可以具有这样的表面区域，该表面区域具有周边(例如，由高度和宽度尺寸限定的矩形或正方形区域)，接收线圈16的绕组在该周边上与铁氧体片28的厚度正交地延伸。换句话说，接收线圈16的绕组的高度和宽度尺寸邻近铁氧体片28的表面延伸，使得绕组的全部或部分与铁氧体片28的表面的某一部分直接接触或邻近。
47.如图2所示，接收线圈16和铁氧体片28以及再充电电路系统30和可再充电电池32可以结合在可植入医疗装置14内，如虚线框所示。发射线圈20(也称为“外部再充电线圈20”)位于imd 14附近的某个位置，例如图2中接收线圈16的右侧。当如图2所示定位时，接收线圈16定位在第一外部再充电线圈20和铁氧体片28之间。
48.外部再充电线圈20包括被配置成耦合到外部再充电电路系统(图2中未示出，但例如包括在图1的外部再充电装置22内)的一对引线c3、c4。外部再充电装置22的外部再充电电路系统被配置成对外部再充电线圈20进行电激励，并且进而生成磁场，该磁场由括号26指示的箭头说明性地表示。由外部再充电线圈20生成的磁场可以沿着从外部再充电线圈20向接收线圈16延伸的箭头(括号26)所示的方向施加到包括接收线圈16的可植入医疗装置上。由外部再充电线圈20生成的磁场可以将电流感应到接收线圈16的绕组中，然后接收线圈16的绕组可以耦合到imd 14的再充电电路系统，imd 14的再充电电路系统耦合到接收线圈16。
49.在以下描述的接收线圈配置的各种实例中，接收线圈可被弯曲或成形为弯曲配置，该弯曲配置围绕imd 14的壳体的内表面的安装有接收线圈的一部分延伸(例如，与其一
致)。铁氧体片28可被附连到接收线圈16，并且被定向和/或成形为imd 14内它们所处的位置的配置，并且在一些情况下，使得可施加到imd 14上的磁场26的方向的各种不同定向可受益于与如上所述的铁氧体片28的使用相关联的电感耦合效率的增加的水平。下面将进一步详细说明和描述铁氧体片28、接收线圈16和电池32的各种布置，这些布置可设置在imd内并被配置成受益于接收线圈/铁氧体组合件相对于施加到可植入医疗装置上的一个或多个磁场的“优选取向”。此外，尽管如本文所述的多个实例包括铁氧体片，但是其它示例性接收线圈配置不包括铁氧体片。
50.图3是示出了图1的医疗系统10的imd 14的示例性配置的功能框图。在所示实例例中，imd 14包括接收线圈16、再充电电路系统30、可再充电电源32、处理电路系统34、存储器36、通信电路系统38、通信天线40、感测电路系统42、传感器44、加速度计46以及电极48a和48b(统称为“电极48”)。尽管所示实例包括两个电极48，但在一些实例中，包括或耦合到多于两个电极48的imd可实现本公开的技术。
51.处理电路系统34可以包括固定功能电路系统和/或可编程处理电路系统。处理电路系统34可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或等效离散或模拟逻辑电路系统中的任何一个或多个。在一些实例中，处理电路系统34可包括多个组件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个dsp、一个或多个asic，或一个或多个fpga以及其它分立或集成逻辑电路系统的任意组合。本文中归因于处理电路系统34的功能可实施为软件、固件、硬件或其任何组合。
52.感测电路系统42耦合到电极48。感测电路系统42可以感测来自电极48的信号，例如以产生心脏egm，以便于监测心脏的电活动。可以进行心脏egm的感测以确定心率或心率变异性，或检测心律失常(例如，快速性心律失常或心动过缓)。感测电路系统42还可以通过电极48监测阻抗或其它电现象。感测电路系统42还可以监测来自传感器44的信号，作为实例，传感器44可以包括一个或多个加速度计46、压力传感器和/或光学传感器。在一些实例中，感测电路系统42可以包括用于对从电极48和/或传感器44接收的信号进行滤波和放大的一个或多个滤波器和放大器。在一些实例中，感测电路系统42可感测或检测生理参数，例如心率、血压、呼吸和与患者相关联的其它生理参数。
53.感测电路系统42和/或处理电路系统34可以被配置成当心脏egm振幅越过感测阈值时检测心脏去极化(例如，心房去极化的p波或心室去极化的r波)。对于心脏去极化检测，在一些实例中，感测电路系统42可以包括整流器、滤波器、放大器、比较器和/或模数转换器。在一些实例中，感测电路系统42可以响应于心脏去极化的感测而向处理电路系统34输出指示。以这种方式，处理电路系统34可以接收检测到的心脏去极化指示，心脏去极化指示对应于在心脏的各个腔室中检测到的r波和p波的出现。处理电路系统34可以使用检测到的r波和p波的指示来确定去极化间期、心率和检测心律失常，例如快速性心律失常和心搏停止。
54.感测电路系统42还可以将一个或多个数字化的心脏egm信号提供给处理电路系统34用于分析，例如用于心律辨别。在一些实例中，处理电路系统34可以将数字化的心脏egm存储在存储器36中。imd 14的处理电路系统34和/或从imd 14检索数据的另一装置的处理电路系统可分析心脏egm。
55.通信电路系统38可包括用于与诸如外部装置24、另一联网计算装置或另一imd或
传感器等另一装置通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任何组合。在处理电路系统34的控制下，通信电路系统38可以借助于内部或外部天线(例如天线40)从外部装置24或另一装置接收下行链路遥测，以及向外部装置24或另一装置发送上行链路遥测。此外，处理电路系统34可以经由外部装置(例如，图1的外部装置24)和诸如medtronicnetwork之类的计算机网络与联网的计算装置通信。天线40和通信电路系统38可以被配置成经由电感耦合、电磁耦合、近场通信(nfc)、射频(rf)通信、蓝牙、wi-fi或其它专有或非专有无线通信方案来发送和/或接收信号。通信天线40可以在例如大约2.4千兆赫(ghz)的高频遥测数据。
56.在一些实例中，存储器36包括计算机可读指令，其在由处理电路系统34执行时使imd14和处理电路系统34执行本文中归因于imd 14和处理电路系统34的各种功能。存储器36可以包括任何易失性、非易失性、磁、光或电介质，例如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性ram(nvram)、电可擦除可编程rom(eeprom)、快闪存储器或任何其它数字媒体。作为实例，存储器36可存储imd 14的一个或多个操作参数的编程值和/或由imd 14收集的数据，例如姿势、心率、活动水平、呼吸率和其它参数，以及由imd14感测的生理信号的数字化版本，以使用通信电路系统38传输到另一装置。
57.imd 14包括可再充电电源32，可再充电电源32可耦合到imd 14中提供的电子电路系统，并被配置成向这些电路提供电力。电源32可通过将一个或多个磁场施加到imd 14上来感应地再充电，其中来自这些施加的场的能量可将电能感应到接收线圈16中，并由此感应到再充电电路系统30。
58.如图3所示，装置再充电电路系统30耦合到电源32，并且可以接收由施加在线圈上的一个或多个电磁场在接收线圈16中感应的电能，并且调节能量以提供提供给电源32的一定水平的能量，用于对电源32再充电和/或对作为imd 14的一部分包括的其它电路系统供电。装置再充电电路系统30可以对接收线圈16中感应生成的能量执行各种能量调节功能，例如通过提供整流、电压电平调节、电流电平调节和/或其它信号处理功能，以便生成提供给电源32的“再充电能量”。
59.在所示实例中，imd 14包括处理电路系统34和相关联的存储器36、感测电路系统42、一个或多个传感器44，以及如上所述耦合到天线40的通信电路系统38。然而，imd 14不需要包括所有这些组件，或者可以包括附加组件。
60.处理电路系统34可被配置成提供包括与电池(例如，位于imd 14中的电池)相关的充电状态和/或温度信息的信息，确定电感耦合水平(例如，作为施加到imd 14上的一个或多个电磁场的结果而在位于imd 14中的接收线圈中生成的能量水平)，并生成与该电感接收的能量相关的信息以供imd 14的通信天线或单独的天线和相关联的功率调节电路系统传输。
61.在各种实例中，处理电路系统34耦合到装置再充电电路系统30，并接收诸如电流电平之类的信息，电流是作为由天线经由施加在imd 14上的磁能接收的电能的结果而在线圈16中感应的，用于对电源32再充电。处理电路系统34可以以输出信号的形式向通信电路系统38提供该信息和其它信息，例如与电源32相关联的充电速率和温度信息，以便从imd 14传输到一个或多个外部装置，例如外部再充电装置22(图1)。这个所传输的信息可以由外部装置用来控制再充电过程的一个或多个方面。
62.例如，可使用从imd 14传输的该信息来控制施加到位于imd 14外部的再充电线圈
或一对线圈并生成施加到imd 14上的一个或多个磁场的功率的定位和/或水平。可使用从imd 14传输的该信息来控制用于对生成施加到imd 14上的一个或多个磁场的线圈对的线圈通电以对电源32再充电的电参数的设置。此外，诸如从imd 14传输的温度和场强信息之类的其它信息可用于控制再充电过程，例如通过调节由外部线圈生成的场强，或者例如关闭外部线圈以停止再充电过程。
63.图4是根据本公开的各种实例的具有接收线圈16的可再充电imd 14的示例性配置的斜视图。imd 14可以是可插入心脏监测器(icm)的实例，其被配置成经由一个或多个电极48(图3和5)来感测和监测心脏egm。例如，imd 14可包括可从medtronic plc获得的reveal linq
tm
可插入心脏监测器，其可被皮下插入。此类imd可以促进在正常日常活动期间对患者进行相对长期的监测，并且可以周期性地将收集到的数据传输到网络服务，如美敦力公司的carelink
tm
网络。在所示的实例中，接收线圈16具有基本上平面的配置。在下面进一步详细描述的其它实例中，imd可包括具有管状配置的接收线圈，其中各个线圈环彼此叠置。在任一情况下，接收线圈16被配置成从单独的外部再充电线圈20(图1)接收电磁能量，以便对位于该装置的电池壳体50内的可再充电电池或其它电源32(图2)进行再充电。
64.在所示的实例中，电连接到线圈16的两个引线的再充电电路系统30位于线圈的外部附近，并且基本上与接收线圈16共面。电源32包含在接收线圈16下方的电池壳体50内，并且在图4中未示出。电池壳体50的一个或多个侧壁限定凹部，接收线圈16和再充电电路系统30位于该凹部内。尽管未在图4中示出，但imd 14可包括被配置成附接(例如，密封)到电池壳体50并由此形成imd 14的外壳体(例如，罩壳)的盖，接收线圈16和再充电电路系统30位于外壳体内。如将在下面更详细描述的，电路系统可以形成在盖上并通过电触点58连接到电源32。
65.图5是图4的示例性可再充电imd 14的分解图。imd 14至少包括接收线圈16、再充电电路系统30、电池壳体50和盖52。再充电电路系统30耦合到可再充电电池或其它电源，并可接收由施加在天线上的一个或多个电磁场在接收线圈16中感应的电能，并调节能量以提供提供给电源的一定水平的能量，用于对电源再充电和/或对作为imd 14的一部分包括的其它电路系统供电。再充电电路系统30可以对接收线圈16中感应生成的能量执行各种能量调节功能，例如通过提供整流、电压电平调节、电流电平调节和/或其它信号处理功能，以便生成提供给电源的“再充电能量”。
66.imd 14包括桶形外壳或电池壳体50。在一些实例中，电池壳体50由诸如钛或钛合金之类的材料形成，并且可以密封地接合到盖52。当接合时，盖52和电池壳体50可形成用于imd14(包括接收线圈16和再充电电路系统30)的电路系统的密封壳体或罩壳。
67.对于更低频率的应用(例如，具有200khz或更低频率的磁场)，电池壳体50可以由包括钛合金的材料形成，该钛合金允许具有这些较低频率的磁场穿过壳体并且被施加到接收线圈16上。在各种实例中，壳体50可由生物相容性陶瓷材料形成。在一些实例中，1级钛不是壳体50的优选材料，因为1级钛可能会降低功率传递效率并将所吸取的功率转换成热量，这可能会在较高的功率传递水平下使imd 14过热。因此，用于壳体50的更高电阻和热阻的材料，例如5级或更高级的钛，可以改善功率传递性能。例如，因为5级钛可以包括比1级钛更高的体电阻率，所以使用5级钛可以减少由涡流引起的功率损耗。
68.在一些实例中，但不是所有的实例中，接收线圈16可以附接到铁磁性衬底54。例
如，衬底54可以包括柔性铁氧体层，这可以改善接收线圈16的性能，特别是当天线16在相对较高的频率下工作时。例如，当以大约400khz到几mhz之间的频率驱动时，铁氧体背衬层54可以提高接收线圈16的性能。
69.在一些实例中，盖52包括相对薄的，密封联接到电池壳体50的平面晶片。盖52可以由非金属或非导电衬底材料形成，例如具有相对高的电阻率值的材料，其允许施加到imd 14上的电磁能量的传输用于再充电目的，以穿透并穿过盖52，并到达接收线圈16。盖52可由也提供低相对介电常数(即，高相对电阻率)和低磁导率的“无线电透射”材料形成。这样，盖52可以为接收线圈16提供比电池壳体50相对更多的无线电透射窗。
70.电阻率可以由希腊字母ρ(rho)表示，并且在国际系统(si)中，单位以欧姆计(ω-m)测量，并且其对于给定材料可以基于温度而变化。可以被认为是良好电导体并且因此具有低电阻率值的材料(如某些金属)的实例是铜，其ρ值在20摄氏度(℃)下为大约1.68x10-8
ω-米。可以被认为是不良电导体并且因此具有高ρ值的材料(例如，电绝缘体)的实例可以包含玻璃，其ρ值在20℃下的范围为1x10
10
到1x10
14
ω-米。具有高ρ值的材料的另一个实例是蓝宝石，在某些实例中，其ρ值在23℃下的范围为1x10
14
ω-厘米。可用于包括根据本公开中描述的实例的接收线圈配置的壳体50的部分的具有低介电常数、高电阻率和低磁导率的材料的实例可包括5、9、23、36级钛合金，其可在较低频率(例如高达200k hz)下提供足够水平的无线电透射率，或者可在这些较低频率和高于200k hz的频率范围(例如高达10mhz的频率范围)下提供无线电透射率的陶瓷材料。使用金属注射模制工艺制成的金属陶瓷也可以用于与陶瓷的操作频率范围类似的宽范围频率。
71.为了允许更高频率的磁场到达接收线圈16，imd 14的至少盖52可以由诸如蓝宝石之类的材料形成，该材料至少在植入患者体内之后的装置通常所经历的温度下具有高电阻率值，例如，在植入的装置的外表面上的温度通常不超过39至40℃，甚至持续很短的时间段，这可能在装置被再充电时发生。为了允许为了对imd 14再充电而使用更高频率的磁场，盖52可由具有高电阻率(例如，在1x10
11
至1x10
16
欧姆－厘米的范围内)和低磁导率的无线电透明材料制成。宽范围的材料将满足这些要求，包含通常采用的具有范围为约1到12的介电常数的如蓝宝石、玻璃材料或聚合物材料等实例。对于盖52使用蓝宝石或玻璃材料可以允许相对于不提供相同水平或高电阻率值的其它材料，更高频率的感应磁场通过盖52传输并施加在接收线圈16上。例如，通过使用由蓝宝石制成的盖52，可在imd 14上施加频率在约100khz至10mhz范围内的磁场，其中蓝宝石允许所施加的其频率在该范围内的一个或多个磁场穿过盖52并在形成接收线圈16的绕组的电导体中感应电流。
72.如以下图11所示，与使用较低频率的磁场相比，使用较高频率的磁场的能力允许在任何给定时间或在将较高频率施加到imd 14上的特定时间段内将更多的能量以及由此更大的电流感应到形成接收线圈16的绕组的电导体中。盖52不限于由视觉上透明的材料形成。用于形成盖52的材料的实例可包括具有最小电阻率值(例如，具有低介电常数值的良好电绝缘体)和低磁导率的任何类型的材料，并且满足其它制造要求并符合用于可植入医疗装置的任何其它可应用的规章要求，诸如生物相容性要求。
73.电极48位于例如形成在盖52上，并且在所示实例中位于晶片的相对端，如沿着盖52的纵向轴线测量的。在所示的实例中，电极48具有半圆形的形状，例如与盖52的端部的形状一致。在其它实例中，imd 14可包括更多的电极，不同形状的电极和/或不必形成在盖52
上的电极。imd 14可被配置成经由电极48感测心脏ecg信号和/或其它电信号。电极48可以形成在盖52的与控制电路系统56相对的表面上。
74.弹簧触点58可以包括一个或多个细长的导电延伸部，其被配置成将电力从电池32传输到控制电路系统56。例如，每个弹簧触点58的第一端可以刚性地耦合到电池32，并且每个弹簧触点58的第二端可以被配置成经由内部弹簧机构物理地接触安置在盖52的相同侧上的电触点，控制电路系统56形成在该盖52上。
75.imd 14包括控制电路系统56。控制电路系统56包括一个或多个处理器(诸如图3的处理电路系统34)、微芯片、微处理器、半导体，存储器单元(诸如图3的存储器36)或被配置成控制imd 14的操作的其它计算组件。如图5所示，控制电路系统56可以形成在盖52的非金属衬底上。控制电路系统56可以形成在盖52的表面上，当盖52安装在电池壳体50上时，该表面旨在位于imd 14的罩壳内部。感测电路系统42、传感器44和通信电路系统38可以类似地形成在盖52上或附接到盖52。
76.图6a至6c描绘了imd的电池壳体50a至50c内的平面接收线圈16a至16c和可再充电电池32a至32c的三种示例性配置和布置60a至60c。可选择线圈和电池的不同尺寸、形状和布置以符合由电池壳体50和盖52形成的罩壳的内部空间内的空间限制，并满足imd的其它性能参数。例如，较大的电池尺寸可对应于较大的电池容量，从而允许imd 14在再充电之间保持工作较长的时间段。类似地，可能期望更大的线圈尺寸以增加单个再充电事件的速度(例如，更快的再充电)。在imd 14的一些实例中，可选择线圈和电池的配置以实现“1-1-1”配置，其中接收线圈可在一小时内对电池充电，并且其中电池具有允许在两次再充电之间的一年的容量，在每次每年再充电时电池中剩余一年的储备容量(例如，提供约两年的连续使用的总电池容量)。已经证明，对于容量在大约45和60毫安时(mah)之间的电池，可以提供两年的连续使用。
77.图6a描绘了第一示例性布置60a。在图6a所示的实例中，接收线圈16a包括沿x和y轴测量的相对较小的轮廓，以便装配在位于壳体50的顶部附近(沿z轴测量)的小隔间内，例如在形成于盖52上的某些电路系统之间。接收线圈16a的一些示例性尺寸包括约6mm(沿x轴)x4mm(沿y轴)x1.3mm(沿z轴)。
78.相反地，电池32a包括相对大的轮廓，其几乎延伸装置壳体50的整个长度和宽度(分别沿x和y轴测量)。由于电池32a的较大尺寸，图6a中描绘的配置可展现相对较长的电池寿命(例如，所需再充电事件之间的可用寿命持续时间)。然而，由于相对较小的接收线圈16a，图6a中描绘的配置也可展现相对较长的再充电周期。
79.图6b描绘了第二示例性布置60b。在图6b所示的实例中，与图6a的电池32a相比，电池32b的长度(沿x轴测量)减小了大约一半。因此，接收线圈16b可位于形成于盖52上的电路系统沿z轴定位的平面下方，邻近电池32b，且可包括沿x和y轴测量的相对较大的轮廓，以便装配在由图6a的电池32a的另一半占据的相同空间内。接收线圈16b的一些示例性尺寸包括约15至25mm(沿x轴)x6.5mm(沿y轴)x1.7mm(沿z轴)。由于与电池32a相比，电池32b的尺寸较小，所以图6b中所描绘的配置60b可以表现出相对较短的电池寿命。然而，由于与天线16a相比接收线圈16b相对较大，所以图6b中描绘的配置还可展现相对较短的再充电周期。
80.图6c描绘了第三示例性布置60c。在图6c所示的实例中，与图6a的电池32a相比，电池32c的高度(沿z轴测量)减小了大约一半。因此，接收线圈16c包括沿x和y轴测量的相对较
大的轮廓，以便装配在由图6a的电池32a的另一半占据的相同空间内，例如在电池32a和形成在盖52上的电路系统之间的平面内。在配置60c中，天线16c和电池32c都延伸跨过壳体50的大部分长度和宽度，分别沿x和y轴测量。例如，接收线圈16c可以具有约33mm(沿x轴)x7mm(沿y轴)x0.4mm(沿z轴)的示例性尺寸。由于与电池32a相比，电池32c的尺寸较小，所以图6c中所描绘的配置60c可以表现出相对较短的电池寿命。然而，由于与天线16a相比接收线圈16c相对较大，所以图6c中描绘的配置还可展现相对较短的再充电周期。
81.图7a至7c描绘了根据本公开的一些实例的被配置成形成用于可再充电imd的平面接收线圈的三个示例性电导体。如图7a所示，电导体71形成为具有大致矩形形状的线圈绕组。电导体71的最外部绕组沿长度尺寸74并且沿宽度尺寸75延伸。长度尺寸74具有与平行于长度尺寸74跨接收线圈70延伸的纵向轴线76的定向相同的定向。电导体71的第一端部电耦接到第一引线72。电导体71的第二端部电耦接到第二引线73。第一引线72和第二引线73可延伸到接收线圈70并将接收线圈70与可植入医疗装置的再充电电路系统(图7a中未示出，但例如图3中的再充电电路系统30)电耦合，这允许由施加到接收线圈70上的磁场感应到接收线圈70中的电流被用于对耦合到接收线圈的imd的电源再充电，或对装置的电路系统的操作供电。
82.如图7a所示，从第一引线72延伸的接收线圈70的绕组形成接收线圈的最外侧绕组，随着电导体71向第二引线73延伸，在先前绕组内逐渐形成附加绕组。因此，接收线圈70的整体厚度尺寸(例如，接收线圈70的正交于长度尺寸74和宽度尺寸75两者的厚度尺寸)可以是电导体71的直径的厚度。换句话说，接收线圈70的线圈绕组可以被配置成在长度尺寸和宽度尺寸上具有总体上矩形形状的扁平缠绕线圈。电导体71的线圈绕组的形状的变化可以包含使电导体的方向在其处从纵向方向改变成横向方向的拐角包含圆角形状或弯曲形状，如由拐角半径78说明性地示出的。进一步地，接收线圈70中包含的匝数量或绕组数量不限于特定的匝数量，并且在一些实例中包含十匝，其中每个匝包含电导体的形成接收线圈70的四边绕组的一部分。
83.如图7a所示，第一引线72和第二引线73在线圈绕组的同一拐角处耦合到电导体71，使得第一引线72和第二引线73从线圈绕组彼此紧邻地延伸。然而，第一引线72和第二引线73的位置不限于任何特定布置，例如图7a所示的布置。在一些实例中，引线72和73可以从接收线圈70的线圈绕组的其它定位延伸，包含使第一引线72和第二引线73从线圈绕组的不同部分延伸，使得这些引线不从接收线圈的彼此紧邻的部分延伸。
84.电导体71不限于由任何特定类型的材料形成，并且可以由容易形成为导线并且可以容易地弯曲以形成用于形成接收线圈70的线圈绕组的期望的形状的导电金属(如铜)形成。在一些实例中，用于形成接收线圈70的电导体可以包含涂覆在导体的外表面上以在单独的线圈绕组之间提供绝缘层的绝缘材料(如搪瓷)。在各个实例中，用于形成接收线圈70的电导体是多股导体(如利兹线(litz wire))，其中用于形成每个绕组的电导体例如使用涂层(如珐琅)沿电导体的外部表面绝缘以减少电导体的趋肤效应。趋肤效应是流动通过电导体的电流的特性，所述特性使得电流在电导体中的流动行进通过外部部分(例如，导体的“表皮”)而不通过电导体的内部部分。在较高频率下，趋肤效应更加明显。利兹线的使用可以帮助降低在较高频率下电导体中的趋肤效应。
85.接收线圈70的一个实例可保持在如图7a所示的扁平缠绕配置中，并用作可植入医
疗装置中的接收线圈，例如用作imd 14的接收线圈16，如图1至6c所示和所述。在其它实例中，接收线圈70可以形成为弯曲形状，如图7b所示。当形成为弯曲形状时，接收线圈70可以附连或不附连到铁氧体片。
86.如图7a所示，在一些实例中，接收线圈70的最外环可以弯曲以形成圆角78。例如，接收线圈70可以包括一个或多个圆角78以便符合电池壳体50(图6a至6c)的内部空间的形状，例如浴盆形壳体50。在一些实例中，圆形线圈(例如，具有圆角78的线圈)可以比具有锐角转角的矩形线圈在机械上表现得更好。
87.如图7b所示，在一些实例中，接收线圈70可以沿着中心纵向轴线76弯曲。在接收线圈70附连到铁氧体片(诸如关于图5示出和描述的铁氧体片54)的实例中，接收线圈70的弯曲量可以形成为使得接收线圈70可以附连到铁氧体片的弯曲表面。在接收线圈70没有附连到铁氧体片的实例中，接收线圈70可以沿着纵向轴线76的长度弯曲，如图7b所示。例如，接收线圈70可被弯曲以符合imd 14的电池壳体50的弯曲内表面。
88.图7c示出了根据本公开中描述的各种实例的被配置成形成用于imd的接收线圈90的电导体91。如图7c所示，电导体91形成为具有圆形或椭圆形形状的线圈绕组。电导体91的第一端部电耦接到第一引线92并且电导体91的第二端部电耦接到第二引线93。第一引线92和第二引线93可以被配置成延伸到接收线圈90并将接收线圈90与可植入医疗装置的再充电电路系统(图7c中未示出，但是例如图3中的再充电电路系统30)电耦合，这允许由施加到接收线圈90上的磁场感应到接收线圈90中的电流被用于对耦合到接收线圈的植入医疗装置的电源再充电，或者对装置的电路系统的操作供电。
89.如图7c所示，从第一引线92延伸的接收线圈90的绕组形成接收线圈的最外侧绕组，随着电导体91向第二引线93延伸，在先前绕组内逐渐形成附加绕组。因此，接收线圈90的整体厚度尺寸(例如，接收线圈90的厚度尺寸)可以是电导体91的直径的厚度。换句话说，如图7c所示的接收线圈90的线圈绕组可以被配置成具有大致圆形或椭圆形形状的平绕平面线圈。接收线圈90中包含的匝数量或绕组数量不限于特定的匝数量，并且在一些实例中包含十匝，其中每个匝包含电导体的形成接收线圈的总体上圆形或椭圆形的绕组的一部分。
90.如图7c所示，第一引线92和第二引线93在这些引线所连接到的相应线圈绕组的相同相对位置处耦合到电导体91，使得第一引线92和第二引线93从线圈绕组彼此非常接近地延伸。然而，第一引线92和第二引线93的位置不限于任何特定布置，例如图7c所示的布置。在一些实例中，引线92和93可以从接收线圈90的线圈绕组的其它定位延伸，包含使第一引线92和第二引线93从线圈绕组的不同部分延伸，使得这些引线不从接收线圈的彼此紧邻的部分延伸。
91.电导体91不限于由任何特定类型的材料形成，并且可以由容易形成为导线并且可以容易地弯曲以形成用于形成接收线圈70的线圈绕组的期望的形状的上文参考电导体71所描述的任何类型的电导体(包含导电金属(如铜))形成。在一些实例中，用于形成图7c中的接收线圈90的电导体可以包括涂覆在导体的外表面上的绝缘材料，例如搪瓷，以在各个线圈绕组之间提供绝缘层。在各个实例中，用于形成接收线圈90的电导体是多股导体(如利兹线)，其中用于形成每个绕组的电导体例如使用涂层(如珐琅)沿电导体的外部表面绝缘以减少电导体的趋肤效应。
92.图8是根据本公开的一些实例的另一示例性可再充电imd 64的俯视图。在图8所示的实例中，imd 64包括管状接收线圈66，而不是如先前实例所示的平面线圈16。如图9a和9b中进一步描绘的，管状线圈66包括多个线圈环或匝，每个线圈环具有与每隔一个线圈环相同的形状和圆周，其中连续的线圈环堆叠在彼此的顶部上，如图8中沿着z轴测量的。
93.图9a是沿线a-a观察的图8的示例性可再充电imd 64的截面图。图9b是沿线b-b观察的图8的示例性可再充电imd 64的截面图。如图9a和9b所示，管状天线66的堆叠线圈绕组形成沿z轴向上延伸的矩形管状壳层。矩形壳层限定了内部空间，当盖52密封地联接到壳体50上时，可以联接到蓝宝石盖52下侧的控制电路系统56可以装配到该空间中。
94.图10a是图8的示例性管状接收线圈66的斜视图，而图10b是平面图。具体地，图10a和10b描绘了管状天线66的一些示例性尺寸。例如，管状天线66可以包括大约20到40个线圈匝的导线，例如36号磁导线。这些线圈可以形成总体上矩形的管，该管限定了沿x轴测量的约1.22至1.26英寸的外部长度78；沿x轴测量的约1.20至1.24英寸的内部长度80；沿y轴测量的约0.264至0.268英寸的外部宽度82；沿y轴测量的约0.244至0.248英寸的内部宽度84；约0.048至0.052英寸的第一内曲率半径86；约0.028至0.032英寸的第二内曲率半径88；以及沿z轴测量的约0.043至0.047英寸的高度89。
95.图11是描绘根据本公开的一些实例的磁场强度与递送到可再充电电池的功率量之间的示例性数学关系的线图。如图11所示，在施加的磁场26(图2)和递送到可再充电电池32(图3)的功率之间存在近似线性关系。因此，通过向接收线圈16施加更强的磁场可以实现更快的再充电。然而，更高的功率传递可能另外对应于废热的生成，废热可能需要保持在阈值水平以下，以避免imd 14在植入患者12内时的不舒适发热。
96.图12是示出了根据本公开中描述的各种实例的示例性方法的流程图。方法320包括根据本文所述的装置、系统和技术制造用于待植入患者体内的imd的接收线圈配置的方法。方法320被描述为制造用于imd 14(图1)的接收线圈配置，该imd 14被设计为植入患者体内，并且包括接收线圈配置，该接收线圈配置被配置成当磁场被施加到天线上时生成再充电电流，该再充电电流用于对装置14的电源(例如，电池32)进行再充电。然而，方法320不限于制造具有所示和所述的接收线圈配置的可植入医疗装置14，并且可以应用于具有根据贯穿本公开描述的实例的接收线圈配置的各种imd及其任何等同物的制造过程。
97.方法320包括形成imd 14的接收线圈配置(框322)。接收线圈可以包括由电导体形成的线圈绕组，作为螺旋缠绕的平面线圈，例如关于图7a至7c示出和描述的接收线圈90，或者作为管状线圈，例如关于图10a至10b示出和描述的接收线圈66。
98.用于形成接收线圈的线圈绕组的电导体不限于任何特定类型的电导体，并且可以是可以用于形成如贯穿本公开所描述的接收线圈的任何类型的电导体，包含由导电金属(如铜)组成的导线或多股电导体(如利兹线)。线圈绕组可使用可用于形成接收线圈的任何技术来形成，包括本公开中描述的任何技术。
99.再次参考图12，方法320包括将天线配置的至少一个接收线圈附连到imd 14的壳体50的一部分的内表面(框326)。在一些实例中，壳体的包括内表面的部分不同于单独的盖部分52。将该至少一个接收线圈附连到壳体50的内表面上可以包括将该至少一个接收线圈直接附连到该内表面上，使得形成该至少一个接收线圈的线圈绕组与该内表面的至少一些部分相接触。将至少一个接收线圈附连到壳体的内表面可以包括将至少一个接收线圈附连
到柔性铁氧体片54的第一表面(框324)，然后将铁氧体片54的与第一表面相对的第二表面附连到壳体的内表面，使得铁氧体片定位在内表面和至少一个接收线圈的线圈绕组之间(框326)。
100.将至少一个接收线圈附连到壳体的内表面可以包括将多个接收线圈绕组直接附连到壳体50的内表面(例如，没有插入铁氧体片54)。在一些实例中，多个接收线圈包括形成平面天线的多个扁平螺旋缠绕线圈。在一些实例中，多个接收线圈包括形成管状天线的多个堆叠线圈。将至少一个接收线圈附连到壳体的内表面上可以包括将第二接收线圈定位在内腔中，该内腔至少部分地被内表面包围。
101.方法320包括将接收线圈配置的一个或多个接收线圈电耦合到装置14的再充电电路系统30(框328)。耦合接收线圈配置可以包括将每个接收线圈的第一引线耦合到单独的二极管，以及将每个接收线圈的第二引线耦合到公共电压导体。在包括多个接收线圈的接收线圈配置的实例中，将接收线圈配置耦合到再充电电路系统30可以包括将每个接收线圈耦合到包括电二极管的电路系统，使得在任何接收线圈中生成的任何电流可以被加在一起以生成再充电电流，再充电电流包含在任何给定时间由任何和所有接收线圈生成的电流的总和。
102.方法320包括将包括接收线圈配置的壳体50的部分与可植入医疗装置的壳体的一个或多个附加部分耦合(框330)。将包括接收线圈配置的壳体部分与壳体的附加部分耦合可以包括将盖52与壳体部分50耦合。在一些实例中，方法320可包括在将盖52联接到壳体50的其余部分之前将被配置成控制imd 14的一个或多个功能的控制电路系统形成到盖52的内表面。方法320包括将壳体的该部分密封到盖52以产生包括接收线圈配置的密封内腔。将壳体50与盖52联接可包括在盖52的底侧与imd 14的壳体部分50之间形成密封接缝。密封壳体部分和/或天线窗口可以包括使用任何材料，例如粘合剂，和/或任何类型的焊接或结合工艺，其可以用于在用于形成壳体部分的材料类型和用于形成盖52的材料类型之间提供气密密封。
103.本公开中所描述的装置、系统和技术的使用不限于仅在应用于装置的再充电会话期间在装置中使用。如贯穿本公开所描述的接收线圈配置的实例或其任何等同物可以被包括在无源装置的一部分中。在一些实例中，无源装置可以不包含能够在其期间可能需要操作装置的延长的时间段内储存电能的内部电源，其中装置可以例如通过由外部装置提供的感应耦接电能从外部装置接收电力仅在装置从外部电源被激励时的时间时和期间或时间段内进行操作。当操作无源装置时，外部装置可包括外部再充电线圈，所述外部再充电线圈经布置以被通电以生成磁场，所述磁场被施加到并入在所述无源装置内或耦合到所述无源装置的接收线圈配置。所施加的磁场在无源装置的接收线圈配置中生成一个或多个电流，并且无源装置的附加电路系统被布置为接收这些感应电流以对无源装置供电和操作。感应到接收线圈配置中的这些电流可以被称为“工作电流”，因为它们用于对无源可植入医疗装置供电和操作。
104.一旦由感应电流供电，imd就可执行各种功能，包括感测与患者相关联的生理参数，以便监测和/或诊断患者的状况，和/或在通过施加的磁场向无源装置供电的同时向患者提供诸如电刺激治疗的治疗。在一些情况下对操作无源装置的需求可能仅需要在短时间间隔(例如，三十分钟的时间段)内并且仅周期性地(例如，每天一次或在其它实例中每周一
次或每月一次)为装置供电。通过消除将电源定位在无源装置内或作为无源装置的一部分的需求，无源装置的整体大小和/或尺寸可以相对于包含为装置的一部分的电源的类似装置减小。无源装置的较小大小可以允许侵入性较小的植入以将无源装置植入在植入位点处，并且由于植入式装置的大小较小而可以有助于在植入装置之后使患者舒适。
105.本公开的技术可以在各种各样的计算装置、医疗装置或其任何组合中实施。所描述的单元、模块或组件中的任何单元、模块或组件也可以一起或单独地实施为离散的但可互操作的逻辑装置。将不同特征描绘为模块或单元旨在突出不同的功能方面，并且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，或者集成在共用的或单独的硬件或软件组件中。
106.本公开中所描述的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。例如，所述技术的各个方面可以在体现在编程器(如医生或患者编程器)、刺激器或其它装置中的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系统以及这些组件的任何组合内实现。术语“处理器”、“处理器电路系统”、“处理电路系统”、“控制器”或“控制模块”通常可以是指单独的或与其它逻辑电路系统组合的前述逻辑电路系统中的任何逻辑电路系统或单独的或与其它数字或模拟电路系统组合的任何其它等效电路系统。
107.对于以软件实施的各个方面，归属于本公开中所描述的系统和装置的功能中的至少一些功能可以体现为有形的计算机可读存储介质(如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性随机存取存储器(nvram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存、磁介质、光学介质等)上的指令。计算机可读存储介质可以被称为非暂时性的。服务器、客户端计算装置或任何其它计算装置还可以含有更加便携的可移除存储器类型以实现容易的数据传递或离线数据分析。可以执行指令以支持本公开中所描述的功能的一个或多个方面。
108.在一些实例中，计算机可读存储介质包含非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质未体现在载波或传播的信号中。在某些实例中，非暂时性存储介质可以存储可以随时间改变的数据(例如，在ram或高速缓存中)。
109.已经描述了本公开的各个方面。这些以及其它方面处于以下权利要求书的范围内。