植入性医疗设备的共形天线和具有此种天线的植入性医疗设备以及制造此种天线的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180046445.8

申请日:

20110816

公开号:

CN103118740B

公开日:

20150107

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

A61N1/372,A61B5/00,H01F5/02

主分类号:

A61N1/372,A61B5/00,H01F5/02

申请人:

美敦力公司

发明人:

C·B·诺加德,M·W·巴伦,D·D·尼波尔特,T·A·乌尔里希

地址:

美国明尼苏达州

优先权:

12/895,083

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司

代理人:

张欣

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内容摘要

一种用于制造天线的系统和方法。植入性医疗设备具有外壳、线轴、和线圈。该外壳具有带纵轴的大体呈管状截面的内部,该外壳具有沿纵轴的管状截面的扇形段的横向部。该线轴具有最接近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二侧。该线圈,在与管状截面的纵轴正交的绕组轴上缠绕线轴,接近线轴第二侧处的完整匝比接近线轴第一侧处的匝数的数量多,且该线圈具有为线轴与沿外壳纵轴的管状截面扇形段的横向部内的外壳内部之间的空间而选择的截面形状。

权利要求书

1.一种植入性医疗设备,包括:外壳,具有带纵轴的大体呈管状截面的内部,所述外壳具有沿所述纵轴的所述管状截面的扇形段的横向部;位于所述外壳内的天线,所述天线包括:和所述外壳相分离的线轴,所述线轴具有最接近所述外壳的所述内部的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧;和绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕的线圈,所述线圈在接近所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有更多数量的完整匝,且所述线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横向部内的所述外壳的所述内部之间的空间而选择的截面形状。 2.如权利要求1所述的植入性医疗设备,其特征在于,还包括置于所述线轴的所述第二侧上的多个表面安装电极,所述电极电耦合至所述线圈。 3.如权利要求1所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述管状截面包括圆形截面。 4.如权利要求3所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述管状截面的所述扇形段的所述横向部包括小于所述管状截面的一半。 5.如权利要求4所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述线圈的外部形状遵循所述管状截面的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 6.如权利要求1所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述线轴形成孔,所述孔被配置为容纳表面安装电极。 7.如权利要求6所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述线轴的所述孔是立方形。 8.如权利要求7所述的植入性医疗设备,其特征在于,所述线轴的所述孔是长方体形。 9.一种植入性医疗设备的天线,所述植入性医疗设备具有外壳,所述外壳具有带纵轴的大体呈管状截面的内部,所述外壳具有沿所述纵轴的所述管状截面的扇形段的横向部,所述天线包括:和所述外壳相分离的线轴,所述线轴具有最接近所述外壳的所述内部的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧;和绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕的线圈,所述线圈在接近所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有更多数量的完整匝,且所述线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横向部内的所述外壳的所述内部之间的空间而选择的截面形状。 10.如权利要求9所述的天线,其特征在于,还包括置于所述线轴的所述第二侧上的多个表面安装电极,所述电极电耦合至所述线圈。 11.如权利要求9所述的天线,其特征在于,所述管状截面包括圆形截面。 12.如权利要求11所述的天线,其特征在于,所述管状截面的所述扇形段的所述横向部包括小于所述管状截面的一半。 13.如权利要求12所述的天线,其特征在于,所述线圈的外部形状遵循所述管状截面的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 14.如权利要求9所述的天线,其特征在于,所述线轴形成孔,所述孔被配置为容纳表面安装电极。 15.如权利要求14所述的天线,其特征在于,所述线轴的所述孔是立方形。 16.如权利要求15所述的天线,其特征在于,所述线轴的所述孔是长方体形。 17.一种制作用于植入性医疗设备的天线的方法,所述植入性医疗设备具有外壳,所述外壳具有带纵轴的基本管状截面的内部,包括如下步骤:构造和所述外壳相分离的线轴,所述线轴具有最接近于沿所述外壳的纵轴的管状截面的扇形段的横向部的内部的第一侧、和与所述第一侧相对的第二侧;和绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕线圈,所述线圈在接近所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有更多数量的完整匝,且所述线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横向部内的所述外壳的所述内部之间空间所选择的截面形状。 18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,还包括将所述线圈电耦合至置于所述线轴的所述第二侧上的多个表面安装电极的步骤。 19.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述管状截面包括圆形截面。 20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述管状截面的所述扇形段的所述横向部包括小于所述管状截面的一半。 21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,完成所述缠绕步骤使得所述线圈的外部形状遵循所述管状截面的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 22.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述线轴形成孔,所述孔被配置为容纳表面安装电极。

说明书

技术领域

本发明大体地涉及植入性医疗设备的天线、和具有此种天线的植入性医疗 设备,且特定地,涉及符合植入性医疗设备内的空间的植入性医疗设备的天线 和具有此种天线的植入性医疗设备。

背景技术

诸如起搏器、心律转变器/去纤颤器、神经刺激器、和药物泵之类的电刺激 的植入性医疗设备在本领域是已知的。此种植入性医疗设备一般由诸如电池之 类的内部电源供电,且一般由诸如微处理器之类的内部控制器所控制。该控制 器通常控制附加电路向其中植入有该设备的患者提供传递合适的治疗以及使 用内部传感器感测患者情况。进一步,该控制器通常控制能使得该植入性医疗 设备交换信息的无线通信系统,并且命令在患者外部的医疗设备和其他植入性 医疗设备。

这样的植入性医疗设备一定被配置为放置在患者体内并物理地隔离。由 此,植入性医疗设备的物理尺寸可对于其中可植入该植入性医疗设备的患者体 内的位置和患者舒适度以及生活质量均有显著影响。由于在邻近治疗传递点的 患者解剖组织内缺乏空间,相对较大的植入性医疗设备可能必须被置于远离治 疗传递点的某处,而相对较小的设备可被置于更加邻近治疗传递点或直接在该 治疗传递点处。此外,相对较大的植入性医疗设备在植入过程中可能要求较大 的切口并替换较大的患者组织,而相对较小的植入性医疗设备可使用较小的切 口在几乎没有组织替换的情况下被植入。另外,尽管相对较小的设备可物理上 基本不影响患者的生活方式,且甚至,如果非常小的话,对于患者而言物理上 检测不到,而相对较大的设备可在患者皮肤上创建明显可见的凸出并且对于患 者的生活方式具有长远的影响。

因此,与植入性医疗设备有关的患者和医疗专家的兴趣广泛地在于,这样 的设备被制作得小到可被实现的同时仍满足治疗能力和寿命的重要要求。为此 目的,已经通过减少物理组件的尺寸来寻求植入性医疗设备尺寸的尺寸调整的 有效性,这些物理组件包括电子组件、诸如导线之类的机械组件、和诸如电池 之类的化学组件。此外,已经调整了这样的植入性医疗设备的物理布局来更有 效地在空间中封装组件。

发明内容

然而,从植入性医疗设备的组件通常并不是共形的这样的事实中已经发现 对于最小化植入性医疗设备的体积的能力的过往限制。即,几乎没有余地来改 变用在植入性医疗设备中的组件的三维形状。大多数组件可倾向于是现货组 件,这使得它们不可能有效地调整三维形状。且尽管诸如电池和高压电容器之 类的定制设计的组件,以往可具有某些余地来具有可选择的三维形状,但是三 维地塑形这样的组件的能力可易于受到物理限制。广泛地而言,高压电容器可 在三维形状上调整,但是仍必须容纳由电介质分离的两个导电体,这意味着仅 可在这个限制内调整三维形状。

以往在三维形状方面没有经受过相当大的幅度范围的植入性医疗设备的 定制组件是遥感线圈。一般而言,物理约束对于遥感线圈的三维形状可加以变 化的程度作出了限制。以往,除非线圈具有基本矩形的性质,不然线圈不可有 效地发送和接收。过去,遥感线圈趋向于在水平面上基本呈圆形且在与线圈的 主轴平行的垂直平面上具有均匀的物理密度。换言之,尽管线圈的物理尺寸可 变化,遥感线圈一般除了是具有均匀一致的截面的基本圆形的线圈之外几乎没 有余地成为其他形状。由于所强加的规律性,线圈是没有经受很多调整以最小 化植入性医疗设备的总体积的诸多定制设计组件的其中一种。在其中基本不可 调整线圈的形状的情况下,可大致调整植入性医疗设备的形状与线圈一致,且 植入性医疗设备的整体形状可被相对限制成形状上与遥感线圈的形状大体一 致的盘状形状。

然而,已经确定的是,有效的线圈设计可被制成不必是圆形的且具有均匀 的截面。特定地,已经研发了基本非圆形且具有不规则截面但仍然满足有效性 与性能要求的线圈。由于不规则形状的可获得性,这样的线圈可被定制设计为 符合植入性医疗设备内的可用空间,反之,在常规遥感线圈情况下是植入性设 备的形状可调整成与线圈一致。

由于线圈可与植入性医疗设备内的可用空间相符,相比用非共形线圈设计 可能获得的体积,植入性医疗设备内的体积可被更有效地利用。因此,通过使 用共形遥感线圈,植入性医疗设备可被制造地更小且更紧凑。此外,植入性医 疗设备的形状可从像以前线圈的基本盘状变化到可有益于在患者中的使用的 其他形状,诸如长胶囊形状。

在一实施例中,植入性医疗设备具有外壳、线轴、和线圈。该外壳具有带 纵轴的大体呈管状截面的内部,该外壳具有沿纵轴的管状截面的扇形段的横向 部。该线轴具有最接近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二侧。线圈, 在与管状截面的纵轴正交的绕组轴上缠绕线轴,接近线轴第二侧的完整匝比接 近线轴第一侧的匝数的数量多,且该线圈具有为线轴和沿外壳纵轴的管状截面 的扇形段的横向部内的外壳内部之间的空间而选择的截面形状。

在一实施例中,植入性医疗设备还具有放置在线轴的第二侧上电耦合至该 线圈的多个表面安装电极。

在一实施例中,管状截面包括圆形截面。

在一实施例中,管状截面的扇形段的横向部包括小于管状截面的一半。

在一实施例中,线圈的外部形状遵循管状截面的扇形段的横向部的内部部 分的轮廓。

在一实施例中,线轴形成被配置为容许表面安装组件的孔。

在一实施例中,该线轴的孔是立方形。

在一实施例中,该线轴的孔是长方体形。

在一实施例中,具有纵轴的基本管状截面的内部的外壳的植入性医疗设备 的天线具有线轴和线圈,其中该外壳具有沿纵轴的管状截面的扇形段的横向 部。该线轴具有最接近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二侧。线圈, 在与管状截面的纵轴正交的绕组轴上缠绕线轴,接近线轴第二侧的完整匝比接 近线轴第一侧的匝数多很多,且该线圈具有为线轴和沿外壳纵轴的管状截面的 扇形段的横向部内的外壳内部之间的空间而选择的截面形状。

在一实施例中,该天线还具有放置在电耦合至该线轴的第二侧上的多个表 面安装电极。

在一实施例中,一方法制作用于植入性医疗设备的天线,所述植入性医疗 设备的外壳具有带纵轴的基本管状截面的内部。线轴被构造为具有最接近于沿 外壳纵轴的管状截面的扇形段的横向部的内部的第一侧、和与该第一侧相对的 第二侧。线圈,在与管状截面的纵轴正交的绕组轴上,缠绕该线轴。该线圈接 近线轴第二侧的完整匝数比接近线轴第一侧的匝数多很多,且该线圈具有为线 轴和沿外壳纵轴的管状截面的扇形段的横向部内的外壳内部之间的空间而选 择的截面形状。

在一实施例中,该方法具有将该线圈电耦合至置于该线轴的第二侧上的多 个表面安装电极的进一步的步骤。

附图说明

图1a和1b是植入性医疗设备的截面图;

图2a-2d示出植入性医疗设备的可选截面;

图3是图1的植入性医疗设备的截面的简化示图;

图4a和4b是图1a和1b的植入性医疗设备的天线的示图;

图5a、5b、和5c是图4a和4b的天线的纵剖面图;

图6是图4a和4b的天线的绕组细节的图;

图7a和7b是图1a和1b的植入性医疗设备的可选天线的示图;

图8a、8b、和8c是图7a和7b的天线的纵剖面图;

图9是图7a和7b的天线的缠绕细节的图;和

图10是制造天线的流程图。

描述

图1a和1b示出结合了共形遥感天线12的植入性医疗设备10的截面、剖 视图。在一实施例中,植入性医疗设备10是起搏器。在可选实施例中,植入 性医疗设备10是现有技术中已知的或将来可被设计出的任何有效植入性医疗 设备10,包括但不限于,心脏复律除颤器、神经刺激器、和药物泵。如所示, 外壳14通常为具有圆柱截面的管状。在可选实施例中,可采用不同的截面形 状,包括椭圆、五边形、六边形、七边形、和八边形截面(图示于下文的图2a-2d 中)。在一实施例中,外壳14具有法制计量(gauge)系统的二十(20)French (约6.7毫米)的外径和内表面15。如所示,纵轴16比截面宽度18更长。在 可选实施例中,纵轴16比截面宽度18更短。

图2a-2d示出植入性医疗设备10的可选截面。如所示,图2a具有五边形 截面的外壳12a、图2b具有六边形截面的外壳12b、图2c具有七边形截面的外 壳12c、且图2d具有八边形截面的外壳12d。在这样的实施例中,截面宽度18 可按照现有技术中已知的惯例被定义。在各实施例中,截面宽度18可被定义 为直接彼此相对的顶点之间的距离(如图2b和2d中所示)或者是近乎彼此相 对的顶点之间的距离(如图2a和2c中所示)。在特定实施例中,可在相对的 直线线扇形段之间(如图2b和2d中所示)且在直接相对的顶点和直线侧之间 绘制可选的截面宽度18b(如图2a和2c所示)。

返回图1a和1b,叉齿20可捕捉患者组织并将植入性医疗设备10固定在 患者内。在一实施例中,叉齿20由诸如形状记忆合金之类的材料制成并伸展 成基本直的形状用于植入。一旦植入,叉齿20可卷绕患者组织并将患者组织 捕捉于其内,至少部分地相对于患者组织来固定植入性医疗设备10。设备组件 部分22,诸如电池和诸如控制器之类的电子组件和治疗组件,被包含在外壳 14内未被天线12所占据的位置。反之,天线12可被放置成占据未被设备组件 部分22所占据的空间。电极24操作地耦合至治疗组件,治疗组件可将设备组 件部分22所产生的电治疗输出传递至患者。天线12和设备组件部分22物理 地连接并操作地耦合至印刷电路板26。

天线12包括绕线轴30缠绕的线圈28(在图1b中被遮住)。线轴30结合 了表面安装电极32(被遮挡住,见下面的图4a和4b),该电极电耦合至线圈 28并被配置为耦合至印刷电路板26来将线圈28电耦合至设备组件部分22并 在外壳14内机械地固定天线12。

线圈28和线轴30被配置为使得天线12使用了由外壳14的扇形段34和 由连接扇形段34的两端的线所定义的横向部36所定义的植入性医疗设备10 的体积的大部分。这个取向被图示在图3中,植入性医疗设备10的简化的截 面图。扇形段34(加粗)和横向部36组合来定义截面扇形段区域37(交叉影 线方式所图示)。如图示,通过从横向部36到天线12第一侧38紧密地遵循 扇形段34的曲线,天线12的截面基本占据了截面区域37的所有。尽管在天 线12第一侧38和扇形段34之间的截面扇形段区域37没有被天线12所占据, 但是由于需要绕管线管30缠绕线圈28,且第一侧38需要与线轴30共同延伸, 总的截面积37仍然基本由天线12所占据。通过延伸,由截面区域37和天线 12的纵向长度所定义的体积类似地基本由天线12所占据。在一实施例中,天 线12占据了接近截面区域37的百分之八十三(83)且占据了截面区域和天线 12的纵向长度所定义的体积的接近百分之八十(80)。

图4A和4b分别是天线12的未展开和展开的图示。线圈28绕线轴30缠 绕,从而线圈28相对于天线12的第二侧40,在接近天线12的第一侧38(被 遮挡住)具有绕线轴30的更少的完整绕组,从而符合截面区域37的形状、同 时为植入性医疗设备10提供所要求的遥感性能。在结合了图2a-2d所示的可选 截面的各实施例中,例如,线圈28可不同于图4a和4b所示地绕线轴30缠绕, 从而形成符合以装配外壳14内未被设备组件部分22和外壳14内包含的其他 物品所占据的部分的形状。在一实施例中,线圈28具有接近一千零五十五 (1,055)微亨的电感、接近五十(50)到接近一百五十(150)欧姆的直流电 阻、和接近一百七十五(175)千赫的中心频率。

可由各种材料制成线轴30,包括非导电和/或非铁磁的那些材料,诸如陶 瓷、高温塑料、和酚醛树脂。在一实施例中,由聚醚醚酮制成线轴30。在可选 实施例中,导电材料可用于线轴30,但是可在线圈28和线轴30之间放置绝缘 层来防止从线圈28到线轴30的导电。如图所示,线轴30形成孔42。在可选 实施例中,线轴30是实心的或者以其他形式不形成孔42。在各实施例中,孔 42的尺寸能容许天线12被置于印刷线路板26上以使设备组件部分22的一个 或多个可装配在孔42内。在一实施例中,孔42的尺寸能容纳设备组件22的 表面安装电容器。在一些实施例中,孔42在形状上可以是立方形。在特定实 施例中,孔42是长方体形。在一实施例中,孔42具有接近0.252平方英寸(1.625 平方厘米)的两维面积。在一实施例中,孔42的两维面积的尺寸为约0.12英 寸(3.05毫米)乘以约0.075英寸(1.90毫米)和约0.63英寸(16.0毫米)的 线轴30的深度。

图5a、5b、和5c是天线12的纵剖面图。天线12具有对应于外壳14的纵 轴16的纵轴44,图示于图5b的部分中。天线12还具有宽度轴46,图示于图 5c的部分中。天线12还具有绕组轴48,图示于图5c的部分中。在一实施例中, 天线12沿纵轴14约0.268英寸(6.81毫米)、沿宽度轴46为0.213英寸(5.41 厘米)、和沿绕组轴48在高度上是0.062英寸(1.57毫米)。在一实施例中, 线轴30外表面50的尺寸大约为沿纵轴44约0.185英寸(4.70毫米)、沿宽度 轴46为0.130英寸(3.30毫米)、和沿绕组轴48约0.062英寸(1.57毫米) 的高度。线轴30的外部尺寸约和绕线轴30缠绕的线圈28(此处图示为线圈截 面而没有特定地示出各绕组,下面在图6中特定地示出)的内表面52的尺寸 基本一样,因为线圈28绕线轴30缠绕。

作为绕线轴30的绕组线圈28的结果得到线圈28的外表面54,从而符合 外壳14并结合曲线部分56和直的部分58。在各实施例中,直的部分58防止 线圈28到达接近天线12的第二侧40的点,这相比线圈28的其他部分结构上 相对较弱。如图所示,线圈28绕线轴30缠绕从而创建外表面54,如上所述, 外表面54使用了外壳14内的可用空间。在可选实施例中,诸如结合了图2a-2d 中所示的截面的实施例,外表面54或者整体都是曲线,或者整体都是直的, 从而使用了各外壳内的可用空间。在各实施例中,直的部分58与线轴30的外 表面50是共面的。在可选实施例中,直的部分56相对于外表面50倾斜。如 图所示,曲线部分56被弯曲成符合外壳14的内表面15。在一实施例中,弯曲 部分56具有约0.13英寸(3.30毫米)的曲率半径。如图所示,直的部分58约 0.008英寸(0.20毫米)。

图6是线圈28的绕组细节的图。如上所述,线圈28相比线圈28的接近 第二侧40,在接近线圈28的第一侧38具有更少的绕组。在一实施例中,为了 相符于可用空间,线圈28在接近线轴30的第一侧38仅具有一个(1)完整的 匝。在一实施例中,为了相符于可用空间,线圈28在接近线轴30的第二侧具 有二十一个(21)完整的匝。在一实施例中,线圈28具有总共四百二十六(426) 完整匝。在可选实施例中,线圈28具有超过三百(300)的完整匝。在一实施 例中,为了相符于可用空间,线圈28由接近四十五(45)规格(gauge)铜线 制成。在可选实施例中,线圈28由现有技术已知的各可选材料制成的各可选 规格线制成。在特定实施例中,线圈28由现有技术中已知的用于遥感线圈的 可选材料制成。

图7a和7b示出天线112(天线12的可选实施例)的顶部和底部图像。线 圈128提供堪比线圈28的电性能。线轴130提供更宽的底座131,其允许相对 更多和更大的表面安装电极132。线轴130进一步具有位于第一侧138上的顶 部支承件134。在一实施例中,在植入性医疗设备10的制造过程中,顶部支承 件134提供支承。天线112被配置为被用作植入性医疗设备10的组件,与天 线12的用途一致。

图8a、8b、和8c是天线112的纵剖面图。天线112具有对应于外壳14的 纵轴16的纵轴144,图示于图8c的部分中。天线112还具有宽度轴146,图示 于图8b的部分中。此外,天线112还具有绕组轴148,图示于图8a的部分中。 在一实施例中,天线112约为沿纵轴1440.237英寸(6.02毫米)、沿宽度轴 1460.192英寸(4.88毫米)、和沿绕组轴148在高度上是0.063英寸(1.60毫 米)。

在一实施例中,线轴130形成孔142且具有结合了表面安装电极132的肩 部149。线轴130尺寸为:沿纵轴144不带肩部149约0.144英寸(3.66毫米) 且包括肩部149约0.185英寸(4.70毫米),沿宽度轴146不带肩部149是0.099 英寸(2.51毫米)且包括肩部约0.130英寸(3.30毫米)、以及沿绕组轴148 不带顶部支承件134约0.062英寸(1.57毫米)的高度且包括顶部支承件134 约0.072英寸(1.83毫米)的高度。

线圈128的外表面154包括在直的部分158、160、162之间的曲线部分156。 在可选实施例中,外表面154或是完全曲线或是完全直的。在各实施例中,直 的部分158大致与线轴130的第一侧138共面,且直的部分162大致与线轴130 的第一侧138正交。在这样的实施例中,直的表面160相对于值的表面158形 成约三十六(36)度的角度。在可选实施例中,直的部分158、162相对于第 一侧138是具有角度的。如图所示,曲线部分156被弯曲来符合外壳14的内 表面15。在一实施例中,弯曲部分156具有约0.13英寸(3.30毫米)的曲率 半径。

图9是线圈128的绕组细节的图。如上所述,线圈128相比线圈128接近 第二侧140,在接近线圈128的第一侧138具有更少的绕组。如图所示,且对 比于线圈28,线圈128具有各行之间交错的绕组,每一个绕组接近六个其他绕 组,而不是如图6中所示的栅格图案,每一个绕组接近四个其他绕组。在一实 施例中,线圈128在接近线圈128的第一侧138仅具有三个(3)完整的匝。 在一实施例中,线圈128在接近线圈128的第二侧140具有十一个(11)完整 的匝。在一实施例中,线圈128具有总共四百八十八(488)完整匝。在可选 实施例中,线圈128具有超过三百(300)的完整匝。在一实施例中,线圈128 由约四十五(45)规格铜线制成。在可选实施例中,线圈128由现有技术已知 的各可选材料制成的各可选规格线制成。在特定实施例中,线圈128由现有技 术中已知的用于遥感线圈的可选材料制成。

如上所述,植入性医疗设备中的遥感线圈以往并不与植入性医疗设备外壳 内的可用空间一致,而是一般为圆形或卵形且在接近线圈的第一主表面处与接 近线圈的第二主表面处具有相同的厚度。这是以往的情况,因为这样的天线形 状和性质易于提供最佳性能。在经验性测试中已经确定,尽管天线12、112有 着看上去非常规和无效的布局与特性,令人意外的是,天线12、112提供与根 据更为标准的实践所配置且与可用空间不相符的其他类似遥感线圈类似的性 能。因此,诸如非常规、共形天线12、112之类的天线,已经被认为是常规形 状遥感线圈的有效替代物,同时结合了与可用体积共形的显著优势,藉此节省 了植入性医疗设备10的整体体积。特定地,已经发现,具有第一侧(如,第 一侧38)与第二侧(如,第二侧40)的完整绕组比值从三比十一(3:11)的线 圈的共形天线到具有第一侧与第二侧的完整绕组比值一比二十一(1:21)的共 形天线提供堪比其他类似地常规形状的遥感线圈的可接受的性能。在各实施例 中,考虑到天线12的截面面积上的限制,可实现这些比值,这些限制包括需 要物理地缠绕线圈28、在缠绕之后需要线圈28的线或多个线物理地保留在位、 以及在绕线轴30缠绕线圈28的动作的过程中需要用线物理地接触线轴30且 维持旋转线轴30和缠绕线之间的位置的直线。

图10是用于至少制造天线12和在各实施例中是天线112的流程图。线轴 30被构造(1000),相对第二侧40,第一侧38被配置为放置在最接近外壳14 的内表面15之处。沿与外壳14的纵轴16正交的绕组轴48,绕线轴30缠绕线 圈28(1002)。缠绕线圈28,使得接近线轴30的第一侧38的完整匝的数量 多于接近线轴30第二侧40的完整匝的数量,且使得线圈28具有为线轴30与 沿外壳14纵轴16的外壳14管状截面的扇形段34的横向部36内的外壳14内 部15之间的空间而选择的截面形状。

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1、(10)授权公告号 CN 103118740 B (45)授权公告日 2015.01.07 CN 103118740 B (21)申请号 201180046445.8 (22)申请日 2011.08.16 12/895,083 2010.09.30 US A61N 1/372(2006.01) A61B 5/00(2006.01) H01F 5/02(2006.01) (73)专利权人 美敦力公司 地址 美国明尼苏达州 (72)发明人 CB诺加德 MW巴伦 DD尼波尔特 TA乌尔里希 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 张欣 US 2009/0036939 。

2、A1,2009.02.05, 附图 2A、 3A、 6、 7A、 7B ; 说明书第 13-14、 19、 42、 78-90 段 . US 2009/0036939 A1,2009.02.05, 附图 2A、 3A、 6、 7A、 7B ; 说明书第 13-14、 19、 42、 78-90 段 . US 6496733 B2,2002.12.17, 说明书第 2 栏 第 15-35 行 ; 附图 5. EP 2116173 A1,2009.11.11, 全文 . (54) 发明名称 植入性医疗设备的共形天线和具有此种天线 的植入性医疗设备以及制造此种天线的方法 (57) 摘要 一种用于制造。

3、天线的系统和方法。植入性医 疗设备具有外壳、 线轴、 和线圈。该外壳具有带纵 轴的大体呈管状截面的内部, 该外壳具有沿纵轴 的管状截面的扇形段的横向部。该线轴具有最接 近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二 侧。 该线圈, 在与管状截面的纵轴正交的绕组轴上 缠绕线轴, 接近线轴第二侧处的完整匝比接近线 轴第一侧处的匝数的数量多, 且该线圈具有为线 轴与沿外壳纵轴的管状截面扇形段的横向部内的 外壳内部之间的空间而选择的截面形状。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.03.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2011/047911 2011.08.。

4、16 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/044404 EN 2012.04.05 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 孙丹 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 (10)授权公告号 CN 103118740 B CN 103118740 B 1/2 页 2 1. 一种植入性医疗设备, 包括 : 外壳, 具有带纵轴的大体呈管状截面的内部, 所述外壳具有沿所述纵轴的所述管状截 面的扇形段的横向部 ; 位于所述外壳内的天线, 所述天线包括 : 和所述外壳相分离的线轴,。

5、 所述线轴具有最接近所述外壳的所述内部的第一侧和与所 述第一侧相对的第二侧 ; 和 绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕的线圈, 所述线圈在接 近所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有更多数量的完整匝, 且所 述线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横 向部内的所述外壳的所述内部之间的空间而选择的截面形状。 2. 如权利要求 1 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 还包括置于所述线轴的所述第 二侧上的多个表面安装电极, 所述电极电耦合至所述线圈。 3. 如权利要求 1 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述管状截面包括圆。

6、形截面。 4. 如权利要求 3 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述管状截面的所述扇形段的 所述横向部包括小于所述管状截面的一半。 5. 如权利要求 4 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述线圈的外部形状遵循所述 管状截面的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 6. 如权利要求 1 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述线轴形成孔, 所述孔被配置 为容纳表面安装电极。 7. 如权利要求 6 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述线轴的所述孔是立方形。 8. 如权利要求 7 所述的植入性医疗设备, 其特征在于, 所述线轴的所述孔是长方体形。 9. 一种植入性医疗设备的。

7、天线, 所述植入性医疗设备具有外壳, 所述外壳具有带纵轴 的大体呈管状截面的内部, 所述外壳具有沿所述纵轴的所述管状截面的扇形段的横向部, 所述天线包括 : 和所述外壳相分离的线轴, 所述线轴具有最接近所述外壳的所述内部的第一侧和与所 述第一侧相对的第二侧 ; 和 绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕的线圈, 所述线圈在接 近所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有更多数量的完整匝, 且所 述线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横 向部内的所述外壳的所述内部之间的空间而选择的截面形状。 10. 如权利要求 9 所述的天线, 其。

8、特征在于, 还包括置于所述线轴的所述第二侧上的多 个表面安装电极, 所述电极电耦合至所述线圈。 11. 如权利要求 9 所述的天线, 其特征在于, 所述管状截面包括圆形截面。 12. 如权利要求 11 所述的天线, 其特征在于, 所述管状截面的所述扇形段的所述横向 部包括小于所述管状截面的一半。 13. 如权利要求 12 所述的天线, 其特征在于, 所述线圈的外部形状遵循所述管状截面 的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 14. 如权利要求 9 所述的天线, 其特征在于, 所述线轴形成孔, 所述孔被配置为容纳表 面安装电极。 权 利 要 求 书 CN 103118740 B 2 2/。

9、2 页 3 15. 如权利要求 14 所述的天线, 其特征在于, 所述线轴的所述孔是立方形。 16. 如权利要求 15 所述的天线, 其特征在于, 所述线轴的所述孔是长方体形。 17. 一种制作用于植入性医疗设备的天线的方法, 所述植入性医疗设备具有外壳, 所述 外壳具有带纵轴的基本管状截面的内部, 包括如下步骤 : 构造和所述外壳相分离的线轴, 所述线轴具有最接近于沿所述外壳的纵轴的管状截面 的扇形段的横向部的内部的第一侧、 和与所述第一侧相对的第二侧 ; 和 绕所述线轴在与所述管状截面的所述纵轴正交的绕组轴上缠绕线圈, 所述线圈在接近 所述线轴的所述第二侧处相比在所述线轴的所述第一侧处具有。

10、更多数量的完整匝, 且所述 线圈具有为所述线轴与沿所述外壳的所述纵轴的所述管状截面的所述扇形段的所述横向 部内的所述外壳的所述内部之间空间所选择的截面形状。 18. 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 还包括将所述线圈电耦合至置于所述线 轴的所述第二侧上的多个表面安装电极的步骤。 19. 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 所述管状截面包括圆形截面。 20. 如权利要求 19 所述的方法, 其特征在于, 所述管状截面的所述扇形段的所述横向 部包括小于所述管状截面的一半。 21. 如权利要求 20 所述的方法, 其特征在于, 完成所述缠绕步骤使得所述线圈的外部 形状遵循所述管。

11、状截面的所述扇形段的所述横向部的所述内部部分的轮廓。 22. 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 所述线轴形成孔, 所述孔被配置为容纳表 面安装电极。 权 利 要 求 书 CN 103118740 B 3 1/6 页 4 植入性医疗设备的共形天线和具有此种天线的植入性医疗 设备以及制造此种天线的方法 技术领域 0001 本发明大体地涉及植入性医疗设备的天线、 和具有此种天线的植入性医疗设备, 且特定地, 涉及符合植入性医疗设备内的空间的植入性医疗设备的天线和具有此种天线的 植入性医疗设备。 背景技术 0002 诸如起搏器、 心律转变器 / 去纤颤器、 神经刺激器、 和药物泵之类的电刺。

12、激的植入 性医疗设备在本领域是已知的。此种植入性医疗设备一般由诸如电池之类的内部电源供 电, 且一般由诸如微处理器之类的内部控制器所控制。该控制器通常控制附加电路向其中 植入有该设备的患者提供传递合适的治疗以及使用内部传感器感测患者情况。进一步, 该 控制器通常控制能使得该植入性医疗设备交换信息的无线通信系统, 并且命令在患者外部 的医疗设备和其他植入性医疗设备。 0003 这样的植入性医疗设备一定被配置为放置在患者体内并物理地隔离。由此, 植入 性医疗设备的物理尺寸可对于其中可植入该植入性医疗设备的患者体内的位置和患者舒 适度以及生活质量均有显著影响。由于在邻近治疗传递点的患者解剖组织内缺乏。

13、空间, 相 对较大的植入性医疗设备可能必须被置于远离治疗传递点的某处, 而相对较小的设备可被 置于更加邻近治疗传递点或直接在该治疗传递点处。此外, 相对较大的植入性医疗设备在 植入过程中可能要求较大的切口并替换较大的患者组织, 而相对较小的植入性医疗设备可 使用较小的切口在几乎没有组织替换的情况下被植入。另外, 尽管相对较小的设备可物理 上基本不影响患者的生活方式, 且甚至, 如果非常小的话, 对于患者而言物理上检测不到, 而相对较大的设备可在患者皮肤上创建明显可见的凸出并且对于患者的生活方式具有长 远的影响。 0004 因此, 与植入性医疗设备有关的患者和医疗专家的兴趣广泛地在于, 这样的设。

14、备 被制作得小到可被实现的同时仍满足治疗能力和寿命的重要要求。为此目的, 已经通过减 少物理组件的尺寸来寻求植入性医疗设备尺寸的尺寸调整的有效性, 这些物理组件包括电 子组件、 诸如导线之类的机械组件、 和诸如电池之类的化学组件。此外, 已经调整了这样的 植入性医疗设备的物理布局来更有效地在空间中封装组件。 发明内容 0005 然而, 从植入性医疗设备的组件通常并不是共形的这样的事实中已经发现对于最 小化植入性医疗设备的体积的能力的过往限制。即, 几乎没有余地来改变用在植入性医疗 设备中的组件的三维形状。大多数组件可倾向于是现货组件, 这使得它们不可能有效地调 整三维形状。且尽管诸如电池和高压。

15、电容器之类的定制设计的组件, 以往可具有某些余地 来具有可选择的三维形状, 但是三维地塑形这样的组件的能力可易于受到物理限制。广泛 地而言, 高压电容器可在三维形状上调整, 但是仍必须容纳由电介质分离的两个导电体, 这 说 明 书 CN 103118740 B 4 2/6 页 5 意味着仅可在这个限制内调整三维形状。 0006 以往在三维形状方面没有经受过相当大的幅度范围的植入性医疗设备的定制组 件是遥感线圈。一般而言, 物理约束对于遥感线圈的三维形状可加以变化的程度作出了限 制。以往, 除非线圈具有基本矩形的性质, 不然线圈不可有效地发送和接收。过去, 遥感线 圈趋向于在水平面上基本呈圆形且。

16、在与线圈的主轴平行的垂直平面上具有均匀的物理密 度。 换言之, 尽管线圈的物理尺寸可变化, 遥感线圈一般除了是具有均匀一致的截面的基本 圆形的线圈之外几乎没有余地成为其他形状。由于所强加的规律性, 线圈是没有经受很多 调整以最小化植入性医疗设备的总体积的诸多定制设计组件的其中一种。 在其中基本不可 调整线圈的形状的情况下, 可大致调整植入性医疗设备的形状与线圈一致, 且植入性医疗 设备的整体形状可被相对限制成形状上与遥感线圈的形状大体一致的盘状形状。 0007 然而, 已经确定的是, 有效的线圈设计可被制成不必是圆形的且具有均匀的截面。 特定地, 已经研发了基本非圆形且具有不规则截面但仍然满足。

17、有效性与性能要求的线圈。 由于不规则形状的可获得性, 这样的线圈可被定制设计为符合植入性医疗设备内的可用空 间, 反之, 在常规遥感线圈情况下是植入性设备的形状可调整成与线圈一致。 0008 由于线圈可与植入性医疗设备内的可用空间相符, 相比用非共形线圈设计可能获 得的体积, 植入性医疗设备内的体积可被更有效地利用。因此, 通过使用共形遥感线圈, 植 入性医疗设备可被制造地更小且更紧凑。此外, 植入性医疗设备的形状可从像以前线圈的 基本盘状变化到可有益于在患者中的使用的其他形状, 诸如长胶囊形状。 0009 在一实施例中, 植入性医疗设备具有外壳、 线轴、 和线圈。该外壳具有带纵轴的大 体呈管。

18、状截面的内部, 该外壳具有沿纵轴的管状截面的扇形段的横向部。该线轴具有最接 近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二侧。线圈, 在与管状截面的纵轴正交的绕组 轴上缠绕线轴, 接近线轴第二侧的完整匝比接近线轴第一侧的匝数的数量多, 且该线圈具 有为线轴和沿外壳纵轴的管状截面的扇形段的横向部内的外壳内部之间的空间而选择的 截面形状。 0010 在一实施例中, 植入性医疗设备还具有放置在线轴的第二侧上电耦合至该线圈的 多个表面安装电极。 0011 在一实施例中, 管状截面包括圆形截面。 0012 在一实施例中, 管状截面的扇形段的横向部包括小于管状截面的一半。 0013 在一实施例中, 线圈的外部形。

19、状遵循管状截面的扇形段的横向部的内部部分的轮 廓。 0014 在一实施例中, 线轴形成被配置为容许表面安装组件的孔。 0015 在一实施例中, 该线轴的孔是立方形。 0016 在一实施例中, 该线轴的孔是长方体形。 0017 在一实施例中, 具有纵轴的基本管状截面的内部的外壳的植入性医疗设备的天线 具有线轴和线圈, 其中该外壳具有沿纵轴的管状截面的扇形段的横向部。该线轴具有最接 近外壳内部的第一侧和与该第一侧相对的第二侧。线圈, 在与管状截面的纵轴正交的绕组 轴上缠绕线轴, 接近线轴第二侧的完整匝比接近线轴第一侧的匝数多很多, 且该线圈具有 为线轴和沿外壳纵轴的管状截面的扇形段的横向部内的外壳。

20、内部之间的空间而选择的截 面形状。 说 明 书 CN 103118740 B 5 3/6 页 6 0018 在一实施例中, 该天线还具有放置在电耦合至该线轴的第二侧上的多个表面安装 电极。 0019 在一实施例中, 一方法制作用于植入性医疗设备的天线, 所述植入性医疗设备的 外壳具有带纵轴的基本管状截面的内部。 线轴被构造为具有最接近于沿外壳纵轴的管状截 面的扇形段的横向部的内部的第一侧、 和与该第一侧相对的第二侧。 线圈, 在与管状截面的 纵轴正交的绕组轴上, 缠绕该线轴。该线圈接近线轴第二侧的完整匝数比接近线轴第一侧 的匝数多很多, 且该线圈具有为线轴和沿外壳纵轴的管状截面的扇形段的横向部。

21、内的外壳 内部之间的空间而选择的截面形状。 0020 在一实施例中, 该方法具有将该线圈电耦合至置于该线轴的第二侧上的多个表面 安装电极的进一步的步骤。 附图说明 0021 图 1a 和 1b 是植入性医疗设备的截面图 ; 0022 图 2a-2d 示出植入性医疗设备的可选截面 ; 0023 图 3 是图 1 的植入性医疗设备的截面的简化示图 ; 0024 图 4a 和 4b 是图 1a 和 1b 的植入性医疗设备的天线的示图 ; 0025 图 5a、 5b、 和 5c 是图 4a 和 4b 的天线的纵剖面图 ; 0026 图 6 是图 4a 和 4b 的天线的绕组细节的图 ; 0027 图 。

22、7a 和 7b 是图 1a 和 1b 的植入性医疗设备的可选天线的示图 ; 0028 图 8a、 8b、 和 8c 是图 7a 和 7b 的天线的纵剖面图 ; 0029 图 9 是图 7a 和 7b 的天线的缠绕细节的图 ; 和 0030 图 10 是制造天线的流程图。 0031 描述 0032 图 1a 和 1b 示出结合了共形遥感天线 12 的植入性医疗设备 10 的截面、 剖视图。 在一实施例中, 植入性医疗设备 10 是起搏器。在可选实施例中, 植入性医疗设备 10 是现 有技术中已知的或将来可被设计出的任何有效植入性医疗设备 10, 包括但不限于, 心脏复 律除颤器、 神经刺激器、 。

23、和药物泵。如所示, 外壳 14 通常为具有圆柱截面的管状。在可选 实施例中, 可采用不同的截面形状, 包括椭圆、 五边形、 六边形、 七边形、 和八边形截面 ( 图 示于下文的图 2a-2d 中 )。在一实施例中, 外壳 14 具有法制计量 (gauge) 系统的二十 (20) French( 约 6.7 毫米 ) 的外径和内表面 15。如所示, 纵轴 16 比截面宽度 18 更长。在可选 实施例中, 纵轴 16 比截面宽度 18 更短。 0033 图 2a-2d 示出植入性医疗设备 10 的可选截面。如所示, 图 2a 具有五边形截面的 外壳12a、 图2b具有六边形截面的外壳12b、 图2。

24、c具有七边形截面的外壳12c、 且图2d具有 八边形截面的外壳 12d。在这样的实施例中, 截面宽度 18 可按照现有技术中已知的惯例被 定义。在各实施例中, 截面宽度 18 可被定义为直接彼此相对的顶点之间的距离 ( 如图 2b 和 2d 中所示 ) 或者是近乎彼此相对的顶点之间的距离 ( 如图 2a 和 2c 中所示 )。在特定实 施例中, 可在相对的直线线扇形段之间 ( 如图 2b 和 2d 中所示 ) 且在直接相对的顶点和直 线侧之间绘制可选的截面宽度 18b( 如图 2a 和 2c 所示 )。 0034 返回图 1a 和 1b, 叉齿 20 可捕捉患者组织并将植入性医疗设备 10 固。

25、定在患者内。 说 明 书 CN 103118740 B 6 4/6 页 7 在一实施例中, 叉齿 20 由诸如形状记忆合金之类的材料制成并伸展成基本直的形状用于 植入。一旦植入, 叉齿 20 可卷绕患者组织并将患者组织捕捉于其内, 至少部分地相对于患 者组织来固定植入性医疗设备 10。设备组件部分 22, 诸如电池和诸如控制器之类的电子组 件和治疗组件, 被包含在外壳 14 内未被天线 12 所占据的位置。反之, 天线 12 可被放置成 占据未被设备组件部分 22 所占据的空间。电极 24 操作地耦合至治疗组件, 治疗组件可将 设备组件部分 22 所产生的电治疗输出传递至患者。天线 12 和设。

26、备组件部分 22 物理地连 接并操作地耦合至印刷电路板 26。 0035 天线 12 包括绕线轴 30 缠绕的线圈 28( 在图 1b 中被遮住 )。线轴 30 结合了表面 安装电极 32( 被遮挡住, 见下面的图 4a 和 4b), 该电极电耦合至线圈 28 并被配置为耦合至 印刷电路板 26 来将线圈 28 电耦合至设备组件部分 22 并在外壳 14 内机械地固定天线 12。 0036 线圈28和线轴30被配置为使得天线12使用了由外壳14的扇形段34和由连接扇 形段 34 的两端的线所定义的横向部 36 所定义的植入性医疗设备 10 的体积的大部分。这 个取向被图示在图 3 中, 植入性。

27、医疗设备 10 的简化的截面图。扇形段 34( 加粗 ) 和横向部 36 组合来定义截面扇形段区域 37( 交叉影线方式所图示 )。如图示, 通过从横向部 36 到天 线 12 第一侧 38 紧密地遵循扇形段 34 的曲线, 天线 12 的截面基本占据了截面区域 37 的所 有。尽管在天线 12 第一侧 38 和扇形段 34 之间的截面扇形段区域 37 没有被天线 12 所占 据, 但是由于需要绕管线管30缠绕线圈28, 且第一侧38需要与线轴30共同延伸, 总的截面 积 37 仍然基本由天线 12 所占据。通过延伸, 由截面区域 37 和天线 12 的纵向长度所定义 的体积类似地基本由天线 。

28、12 所占据。在一实施例中, 天线 12 占据了接近截面区域 37 的百 分之八十三(83)且占据了截面区域和天线12的纵向长度所定义的体积的接近百分之八十 (80)。 0037 图 4A 和 4b 分别是天线 12 的未展开和展开的图示。线圈 28 绕线轴 30 缠绕, 从而 线圈 28 相对于天线 12 的第二侧 40, 在接近天线 12 的第一侧 38( 被遮挡住 ) 具有绕线轴 30 的更少的完整绕组, 从而符合截面区域 37 的形状、 同时为植入性医疗设备 10 提供所要 求的遥感性能。在结合了图 2a-2d 所示的可选截面的各实施例中, 例如, 线圈 28 可不同于 图 4a 和 。

29、4b 所示地绕线轴 30 缠绕, 从而形成符合以装配外壳 14 内未被设备组件部分 22 和 外壳 14 内包含的其他物品所占据的部分的形状。在一实施例中, 线圈 28 具有接近一千零 五十五 (1,055) 微亨的电感、 接近五十 (50) 到接近一百五十 (150) 欧姆的直流电阻、 和接 近一百七十五 (175) 千赫的中心频率。 0038 可由各种材料制成线轴 30, 包括非导电和 / 或非铁磁的那些材料, 诸如陶瓷、 高温 塑料、 和酚醛树脂。在一实施例中, 由聚醚醚酮制成线轴 30。在可选实施例中, 导电材料可 用于线轴 30, 但是可在线圈 28 和线轴 30 之间放置绝缘层来防。

30、止从线圈 28 到线轴 30 的导 电。如图所示, 线轴 30 形成孔 42。在可选实施例中, 线轴 30 是实心的或者以其他形式不 形成孔 42。在各实施例中, 孔 42 的尺寸能容许天线 12 被置于印刷线路板 26 上以使设备 组件部分 22 的一个或多个可装配在孔 42 内。在一实施例中, 孔 42 的尺寸能容纳设备组件 22 的表面安装电容器。在一些实施例中, 孔 42 在形状上可以是立方形。在特定实施例中, 孔 42 是长方体形。在一实施例中, 孔 42 具有接近 0.252 平方英寸 (1.625 平方厘米 ) 的两 维面积。在一实施例中, 孔 42 的两维面积的尺寸为约 0.1。

31、2 英寸 (3.05 毫米 ) 乘以约 0.075 英寸 (1.90 毫米 ) 和约 0.63 英寸 (16.0 毫米 ) 的线轴 30 的深度。 说 明 书 CN 103118740 B 7 5/6 页 8 0039 图 5a、 5b、 和 5c 是天线 12 的纵剖面图。天线 12 具有对应于外壳 14 的纵轴 16 的 纵轴 44, 图示于图 5b 的部分中。天线 12 还具有宽度轴 46, 图示于图 5c 的部分中。天线 12 还具有绕组轴 48, 图示于图 5c 的部分中。在一实施例中, 天线 12 沿纵轴 14 约 0.268 英寸 (6.81 毫米 )、 沿宽度轴 46 为 0.。

32、213 英寸 (5.41 厘米 )、 和沿绕组轴 48 在高度上是 0.062 英 寸 (1.57 毫米 )。在一实施例中, 线轴 30 外表面 50 的尺寸大约为沿纵轴 44 约 0.185 英寸 (4.70 毫米 )、 沿宽度轴 46 为 0.130 英寸 (3.30 毫米 )、 和沿绕组轴 48 约 0.062 英寸 (1.57 毫米 ) 的高度。线轴 30 的外部尺寸约和绕线轴 30 缠绕的线圈 28( 此处图示为线圈截面而 没有特定地示出各绕组, 下面在图 6 中特定地示出 ) 的内表面 52 的尺寸基本一样, 因为线 圈 28 绕线轴 30 缠绕。 0040 作为绕线轴 30 的绕。

33、组线圈 28 的结果得到线圈 28 的外表面 54, 从而符合外壳 14 并结合曲线部分 56 和直的部分 58。在各实施例中, 直的部分 58 防止线圈 28 到达接近天线 12 的第二侧 40 的点, 这相比线圈 28 的其他部分结构上相对较弱。如图所示, 线圈 28 绕线 轴 30 缠绕从而创建外表面 54, 如上所述, 外表面 54 使用了外壳 14 内的可用空间。在可选 实施例中, 诸如结合了图2a-2d中所示的截面的实施例, 外表面54或者整体都是曲线, 或者 整体都是直的, 从而使用了各外壳内的可用空间。在各实施例中, 直的部分 58 与线轴 30 的 外表面 50 是共面的。在。

34、可选实施例中, 直的部分 56 相对于外表面 50 倾斜。如图所示, 曲 线部分 56 被弯曲成符合外壳 14 的内表面 15。在一实施例中, 弯曲部分 56 具有约 0.13 英 寸 (3.30 毫米 ) 的曲率半径。如图所示, 直的部分 58 约 0.008 英寸 (0.20 毫米 )。 0041 图 6 是线圈 28 的绕组细节的图。如上所述, 线圈 28 相比线圈 28 的接近第二侧 40, 在接近线圈 28 的第一侧 38 具有更少的绕组。在一实施例中, 为了相符于可用空间, 线 圈 28 在接近线轴 30 的第一侧 38 仅具有一个 (1) 完整的匝。在一实施例中, 为了相符于可 。

35、用空间, 线圈 28 在接近线轴 30 的第二侧具有二十一个 (21) 完整的匝。在一实施例中, 线 圈 28 具有总共四百二十六 (426) 完整匝。在可选实施例中, 线圈 28 具有超过三百 (300) 的完整匝。在一实施例中, 为了相符于可用空间, 线圈 28 由接近四十五 (45) 规格 (gauge) 铜线制成。在可选实施例中, 线圈 28 由现有技术已知的各可选材料制成的各可选规格线制 成。在特定实施例中, 线圈 28 由现有技术中已知的用于遥感线圈的可选材料制成。 0042 图 7a 和 7b 示出天线 112( 天线 12 的可选实施例 ) 的顶部和底部图像。线圈 128 提供。

36、堪比线圈 28 的电性能。线轴 130 提供更宽的底座 131, 其允许相对更多和更大的表面 安装电极 132。线轴 130 进一步具有位于第一侧 138 上的顶部支承件 134。在一实施例中, 在植入性医疗设备 10 的制造过程中, 顶部支承件 134 提供支承。天线 112 被配置为被用作 植入性医疗设备 10 的组件, 与天线 12 的用途一致。 0043 图 8a、 8b、 和 8c 是天线 112 的纵剖面图。天线 112 具有对应于外壳 14 的纵轴 16 的纵轴 144, 图示于图 8c 的部分中。天线 112 还具有宽度轴 146, 图示于图 8b 的部分中。此 外, 天线 1。

37、12 还具有绕组轴 148, 图示于图 8a 的部分中。在一实施例中, 天线 112 约为沿纵 轴 1440.237 英寸 (6.02 毫米 )、 沿宽度轴 1460.192 英寸 (4.88 毫米 )、 和沿绕组轴 148 在 高度上是 0.063 英寸 (1.60 毫米 )。 0044 在一实施例中, 线轴 130 形成孔 142 且具有结合了表面安装电极 132 的肩部 149。 线轴 130 尺寸为 : 沿纵轴 144 不带肩部 149 约 0.144 英寸 (3.66 毫米 ) 且包括肩部 149 约 0.185 英寸 (4.70 毫米 ), 沿宽度轴 146 不带肩部 149 是 。

38、0.099 英寸 (2.51 毫米 ) 且包括肩 说 明 书 CN 103118740 B 8 6/6 页 9 部约 0.130 英寸 (3.30 毫米 )、 以及沿绕组轴 148 不带顶部支承件 134 约 0.062 英寸 (1.57 毫米 ) 的高度且包括顶部支承件 134 约 0.072 英寸 (1.83 毫米 ) 的高度。 0045 线圈 128 的外表面 154 包括在直的部分 158、 160、 162 之间的曲线部分 156。在可 选实施例中, 外表面 154 或是完全曲线或是完全直的。在各实施例中, 直的部分 158 大致与 线轴 130 的第一侧 138 共面, 且直的部分。

39、 162 大致与线轴 130 的第一侧 138 正交。在这样 的实施例中, 直的表面 160 相对于值的表面 158 形成约三十六 (36) 度的角度。在可选实施 例中, 直的部分 158、 162 相对于第一侧 138 是具有角度的。如图所示, 曲线部分 156 被弯曲 来符合外壳 14 的内表面 15。在一实施例中, 弯曲部分 156 具有约 0.13 英寸 (3.30 毫米 ) 的曲率半径。 0046 图 9 是线圈 128 的绕组细节的图。如上所述, 线圈 128 相比线圈 128 接近第二侧 140, 在接近线圈 128 的第一侧 138 具有更少的绕组。如图所示, 且对比于线圈 2。

40、8, 线圈 128 具有各行之间交错的绕组, 每一个绕组接近六个其他绕组, 而不是如图 6 中所示的栅格图 案, 每一个绕组接近四个其他绕组。在一实施例中, 线圈 128 在接近线圈 128 的第一侧 138 仅具有三个(3)完整的匝。 在一实施例中, 线圈128在接近线圈128的第二侧140具有十一 个 (11) 完整的匝。在一实施例中, 线圈 128 具有总共四百八十八 (488) 完整匝。在可选实 施例中, 线圈 128 具有超过三百 (300) 的完整匝。在一实施例中, 线圈 128 由约四十五 (45) 规格铜线制成。在可选实施例中, 线圈 128 由现有技术已知的各可选材料制成的各。

41、可选规 格线制成。在特定实施例中, 线圈 128 由现有技术中已知的用于遥感线圈的可选材料制成。 0047 如上所述, 植入性医疗设备中的遥感线圈以往并不与植入性医疗设备外壳内的可 用空间一致, 而是一般为圆形或卵形且在接近线圈的第一主表面处与接近线圈的第二主表 面处具有相同的厚度。 这是以往的情况, 因为这样的天线形状和性质易于提供最佳性能。 在 经验性测试中已经确定, 尽管天线 12、 112 有着看上去非常规和无效的布局与特性, 令人意 外的是, 天线 12、 112 提供与根据更为标准的实践所配置且与可用空间不相符的其他类似 遥感线圈类似的性能。因此, 诸如非常规、 共形天线 12、 。

42、112 之类的天线, 已经被认为是常规 形状遥感线圈的有效替代物, 同时结合了与可用体积共形的显著优势, 藉此节省了植入性 医疗设备 10 的整体体积。特定地, 已经发现, 具有第一侧 ( 如, 第一侧 38) 与第二侧 ( 如, 第二侧 40) 的完整绕组比值从三比十一 (3:11) 的线圈的共形天线到具有第一侧与第二侧 的完整绕组比值一比二十一 (1:21) 的共形天线提供堪比其他类似地常规形状的遥感线圈 的可接受的性能。在各实施例中, 考虑到天线 12 的截面面积上的限制, 可实现这些比值, 这 些限制包括需要物理地缠绕线圈 28、 在缠绕之后需要线圈 28 的线或多个线物理地保留在 位。

43、、 以及在绕线轴 30 缠绕线圈 28 的动作的过程中需要用线物理地接触线轴 30 且维持旋转 线轴 30 和缠绕线之间的位置的直线。 0048 图 10 是用于至少制造天线 12 和在各实施例中是天线 112 的流程图。线轴 30 被 构造 (1000), 相对第二侧 40, 第一侧 38 被配置为放置在最接近外壳 14 的内表面 15 之处。 沿与外壳 14 的纵轴 16 正交的绕组轴 48, 绕线轴 30 缠绕线圈 28(1002)。缠绕线圈 28, 使得 接近线轴 30 的第一侧 38 的完整匝的数量多于接近线轴 30 第二侧 40 的完整匝的数量, 且 使得线圈 28 具有为线轴 3。

44、0 与沿外壳 14 纵轴 16 的外壳 14 管状截面的扇形段 34 的横向部 36 内的外壳 14 内部 15 之间的空间而选择的截面形状。 说 明 书 CN 103118740 B 9 1/8 页 10 图 1a 图 1b 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 10 2/8 页 11 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 11 3/8 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 12 4/8 页 13 图 4a 图 4b 图 5a 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 13 5/8 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 14 6/8 页 15 图 7a 图 7b 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 15 7/8 页 16 图 8a 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 16 8/8 页 17 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103118740 B 17 。

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