自適應(yīng)速率再充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用于選擇對(duì)可植入可再充電電源進(jìn)行充電的時(shí)段的設(shè)備、系統(tǒng)、以及技術(shù)?？芍踩脶t(yī)療設(shè)備可包括可被經(jīng)皮充電的可再充電電源。一種系統(tǒng)可以控制充電模塊用高功率級(jí)開(kāi)始對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源充電。該系統(tǒng)隨后可以基于在開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗?；谠俪潆姷某跏紩r(shí)段期間的這一估算的熱損耗，該系統(tǒng)可以選擇包括用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電的持續(xù)時(shí)間的升壓時(shí)段。
【專利說(shuō)明】自適應(yīng)速率再充電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及可植入醫(yī)療設(shè)備，且更具體地，涉及可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源。
[0002]背景
[0003]可植入醫(yī)療設(shè)備可被用來(lái)監(jiān)測(cè)患者狀況和/或?qū)颊哂枰灾委?。在長(zhǎng)期或慢性使用中，可植入醫(yī)療設(shè)備可包括將該醫(yī)療設(shè)備的操作壽命延長(zhǎng)超過(guò)非可再充電設(shè)備幾星期、幾個(gè)月、或甚至幾年的可再充電電源(例如，包括一個(gè)或多個(gè)電容或電池)。
[0004]在可再充電電源中存儲(chǔ)的能量已被耗盡時(shí)，患者可以使用外部充電設(shè)備來(lái)對(duì)該電源進(jìn)行充電。因?yàn)榭稍俪潆婋娫幢恢踩牖颊唧w內(nèi)并且充電設(shè)備在患者外部，所以這一充電過(guò)程可被稱為經(jīng)皮充電。在一些示例中，經(jīng)皮充電可經(jīng)由充電設(shè)備中的初級(jí)線圈與可植入醫(yī)療設(shè)備中的次級(jí)線圈之間的感應(yīng)耦合來(lái)執(zhí)行。
[0005]在電流被施加到初級(jí)線圈且初級(jí)線圈與次級(jí)線圈對(duì)齊時(shí),在患者體內(nèi)的次級(jí)線圈中感應(yīng)出電流。這一感應(yīng)電流被用來(lái)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備中的電池進(jìn)行再充電。因此,外部充電設(shè)備不必與可再充電電源在物理上連接就能發(fā)生充電。
[0006]概述
[0007]一般而言，本公開(kāi)涉及用于選擇時(shí)段、功率級(jí)、和/或充電速率來(lái)對(duì)可植入可再充電電源進(jìn)行充電的設(shè)備、系統(tǒng)、以及技術(shù)。外部充電設(shè)備可被用來(lái)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備(MD)的可再充電電源進(jìn)行經(jīng)皮充電。一種系統(tǒng)可以控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)MD的可再充電電源開(kāi)始充電以降低充電所需的時(shí)間量。然而，在充電期間來(lái)自MD的高熱損耗可降低用高功率級(jí)充電的持續(xù)時(shí)間，例如以避免不期望的組織加熱水平。該系統(tǒng)因而可以基于在開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗?；诔跏荚俪潆姇r(shí)段期間這一估算的熱損耗，該系統(tǒng)可以對(duì)充電條件進(jìn)行自適應(yīng)并選擇該系統(tǒng)將用高功率級(jí)對(duì)電源進(jìn)行再充電的升壓時(shí)段。高功率級(jí)(例如，硬件極限的功率級(jí)或高于用于對(duì)IMD充電的不同功率級(jí)的其他提高的功率級(jí))可以是比較低功率級(jí)(例如，用于提供涓流充電或可能不將IMD溫度升高到不期望的水平的其他充電的低功率級(jí))更高的功率級(jí)。在一個(gè)示例中，可以從所存儲(chǔ)的查找表中選擇或以其他方式來(lái)計(jì)算得到升壓時(shí)段。
[0008]在一個(gè)方面，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)，由處理器基于在用高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗，由所述處理器基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段，以及在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電。
[0009]在另一方面，本公開(kāi)涉及一種包括處理器的系統(tǒng)，所述處理器被配置成控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)，基于在用高功率級(jí)開(kāi)始對(duì)可再充電電源充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗，基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段，以及在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電。
[0010]在又一方面，本公開(kāi)涉及一種包含指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令使得至少一個(gè)處理器控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)，基于在用高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗，基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段，以及在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電。
[0011]在又一方面，本公開(kāi)涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電的裝置，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)，用于基于在用高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗的裝置，以及用于基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段的裝置，其中用于控制充電模塊對(duì)可再充電電源開(kāi)始充電的裝置包括用于在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電的裝置。
[0012]一個(gè)或多個(gè)示例的細(xì)節(jié)在所附附圖和以下描述中闡明。根據(jù)描述和附圖以及所附權(quán)利要求，其他特征、目的以及優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。
附圖簡(jiǎn)述
[0013]
[0014]圖1是示出包括可植入醫(yī)療設(shè)備(MD)和對(duì)MD的可植入電源進(jìn)行充電的外部充電設(shè)備的示例系統(tǒng)的概念圖。
[0015]圖2是圖1的示例MD的框圖。
[0016]圖3是圖1的示例外部充電設(shè)備的框圖。
[0017]圖4A和4B是用于充電的示例所選功率級(jí)以及歸因于所選功率級(jí)的相關(guān)聯(lián)的可再充電電源充電水平的圖表。
[0018]圖5A和5B是用于充電的示例所選功率級(jí)以及歸因于所選功率級(jí)的相關(guān)聯(lián)的可再充電電源充電水平的圖表。
[0019]圖6A和6B是基于初始充電期間估算的熱損耗來(lái)選擇的不同升壓時(shí)段期間的示例充電功率級(jí)的圖表。
[0020]圖7是在充電的升壓時(shí)段期間和之后的MD再充電期間患者體內(nèi)生成的示例溫度的圖表。
[0021]圖8A和SB是具有與不同的估算的熱損耗值相對(duì)應(yīng)的升壓時(shí)段的示例查找表。
[0022]圖9A和9B是可再充電電源的恒定電壓和恒定電流充電例程的示例圖表。
[0023]圖10是示出用于基于估算的來(lái)自IMD的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段的示例技術(shù)的流程圖。
[0024]圖11是示出用于在升壓時(shí)段期滿之后基于用于充電過(guò)程的剩余可用累積熱劑量來(lái)選擇對(duì)可植入可再充電電源進(jìn)行充電的功率級(jí)的示例技術(shù)的流程圖。
[0025]圖12是示出用于測(cè)試多個(gè)功率級(jí)并基于估算的來(lái)自IMD的熱損耗來(lái)選擇提供最高充電水平的功率級(jí)的示例技術(shù)的流程圖。
[0026]詳細(xì)描述
[0027]本公開(kāi)一般涉及用于選擇用于對(duì)可植入可再充電電源進(jìn)行充電的時(shí)段(例如，高功率級(jí)升壓時(shí)段)的設(shè)備、系統(tǒng)、以及技術(shù)。可植入醫(yī)療設(shè)備(IMD)可被植入患者體內(nèi)并被用來(lái)監(jiān)測(cè)患者的參數(shù)和/或向患者給予治療。為了延長(zhǎng)MD的操作壽命，IMD可包括可再充電電源(例如，一個(gè)或多個(gè)電容或電池)。在可再充電電源被再充電時(shí)，傳送到MD的功率可以生成使頂D的溫度升高的熱量。在充電的功率級(jí)被提高以提高充電速率時(shí)，MD的溫度進(jìn)一步升高。在一些情況下，由于較快再充電速率造成的升高的MD溫度可能對(duì)MD附近和/或周圍的組織造成不適或損傷。為了降低升高的MD溫度損傷MD附近的患者組織的可能性，充電會(huì)話的持續(xù)時(shí)間可被限制到預(yù)定持續(xù)時(shí)間和/或減少的功率級(jí)可被用來(lái)對(duì)可再充電電源進(jìn)行再充電。然而，這一方法可增加再充電持續(xù)時(shí)間和/或阻止可再充電電源被充滿。
[0028]如本文所公開(kāi)的，估算的再充電期間來(lái)自IMD的熱損耗可被確定以選擇用于以高速率對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電的升壓時(shí)段，而不使患者經(jīng)受可能危險(xiǎn)的IMD溫度。升壓時(shí)段可以是具有高功率級(jí)的初始充電時(shí)段。換言之，升壓時(shí)段可以是降低對(duì)可再充電電源完全再充電所需的總體時(shí)間的快速充電時(shí)段。升壓時(shí)段的高功率級(jí)可相對(duì)高于可被用來(lái)對(duì)IMD充電的低功率級(jí)(例如，非零功率級(jí))。低功率級(jí)可被用來(lái)提供涓流充電或者是可被用在非升壓充電情況下的平均功率級(jí)。高功率級(jí)可由比低功率級(jí)更高的電流、電壓、頻率、或脈沖寬度中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)限定。
[0029]另外，高功率級(jí)可被改變以達(dá)到遞送給可再充電電源的目標(biāo)電流。例如，在到可再充電電源的電流尚未達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，升壓時(shí)段期間的功率級(jí)可被設(shè)置成充電設(shè)備的最大限度。在另一示例中，如果遞送給可再充電電源的電流達(dá)到目標(biāo)電流值，則充電設(shè)備的功率級(jí)可被設(shè)置成低于充電設(shè)備的限度。升壓時(shí)段也可基于估算的來(lái)自MD的熱損耗來(lái)提供長(zhǎng)期升壓時(shí)段，而不使MD溫度升高到可損傷周圍組織的水平。換言之，在從MD損耗較少熱量時(shí)(例如，較少熱量被傳送到患者的組織)可選擇較長(zhǎng)升壓時(shí)段。在一些示例中，升壓時(shí)段的高功率級(jí)可由充電設(shè)備的硬件限度和/或遞送給可再充電電源的電流的目標(biāo)值來(lái)限制。
[0030]該系統(tǒng)可以估算充電后相對(duì)快速地采取的測(cè)量和/或計(jì)算估算的熱損耗來(lái)選擇。熱損耗估算可被執(zhí)行，因?yàn)閭魉徒o可再充電電源的能量可隨各患者而變化，或甚至隨同一患者的各充電會(huì)話而變化。初始熱損耗隨后可被用來(lái)選擇適用于該特定充電會(huì)話的升壓時(shí)段。以此方式，該系統(tǒng)可能夠提供根據(jù)特定充電會(huì)話的條件來(lái)定制的升壓時(shí)段，而無(wú)需繼續(xù)監(jiān)測(cè)該充電會(huì)話。在一些示例中，基于初始熱損耗估算來(lái)選擇升壓時(shí)段的這一方法可能不是完全閉環(huán)的系統(tǒng)。
[0031]該系統(tǒng)(例如，外部充電設(shè)備的處理器和/或MD的處理器)可以基于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量到的參數(shù)來(lái)確定估算的熱損耗。例如，該系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算遞送給外部充電設(shè)備的初級(jí)線圈的功率、計(jì)算初級(jí)線圈中損耗的功率的量、并隨后從遞送給初級(jí)線圈的功率中減去初級(jí)線圈中損耗的功率的量以及遞送給可再充電電源的功率來(lái)估算熱損耗。這些計(jì)算可包括充電系統(tǒng)的各組件之間的電流和電壓的測(cè)量。
[0032]使用估算的熱損耗，該系統(tǒng)可以選擇具有用于用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電的持續(xù)時(shí)間的適當(dāng)升壓時(shí)段。該升壓時(shí)段可以從查找表中包含的多個(gè)升壓時(shí)段中選擇，例如每一升壓時(shí)段對(duì)應(yīng)于不同的估算的熱損耗。該系統(tǒng)因而可以用高功率級(jí)對(duì)IMD的可再充電電源充電，直至所選升壓時(shí)段期滿為止。在升壓時(shí)段期滿后，充電能以一個(gè)或多個(gè)較低功率級(jí)來(lái)繼續(xù)，直至電源被充滿、遞送給患者的累積熱劑量超過(guò)了閾值、或者患者終止了充電。如下文進(jìn)一步討論的，累積熱劑量可以是用于量化或估算IMD14附近的組織所受到的總溫度的度量。在一些示例中，外部充電設(shè)備可以向患者通知當(dāng)前功率級(jí)、升壓時(shí)段何時(shí)發(fā)生時(shí)、或與對(duì)MD的可再充電電源進(jìn)行充電相關(guān)的其他這樣的信息。
[0033]在其他示例中，該系統(tǒng)可以選擇功率級(jí)和適當(dāng)?shù)纳龎簳r(shí)段來(lái)提高在發(fā)生充電的可用時(shí)段期間可再充電電源的充電水平。該系統(tǒng)可以在開(kāi)始升壓時(shí)段之前提供兩次或更多次測(cè)試充電。在每一測(cè)試充電期間，該系統(tǒng)可以選擇某一功率級(jí)并確定該測(cè)試充電期間估算的熱損耗。該系統(tǒng)隨后可基于估算的熱損耗來(lái)為每一測(cè)試充電選擇適當(dāng)?shù)纳龎簳r(shí)段?；谑褂媒?jīng)測(cè)試的功率級(jí)中的每一個(gè)和相應(yīng)的升壓時(shí)段對(duì)可再充電電源的所預(yù)測(cè)的充電水平的計(jì)算，該系統(tǒng)可以選擇將向可再充電電源提供最高充電水平的功率級(jí)和升壓時(shí)段。以此方式，在患者具有較長(zhǎng)時(shí)間段來(lái)對(duì)可再充電電源進(jìn)行充電時(shí)，該系統(tǒng)可以選擇較低功率水平和較長(zhǎng)升壓時(shí)段來(lái)達(dá)到較高充電水平。
[0034]圖1是示出包括可植入醫(yī)療設(shè)備(MD) 14和對(duì)可植入電源18進(jìn)行充電的外部充電設(shè)備20的示例系統(tǒng)10的概念圖。盡管在本公開(kāi)中描述的技術(shù)一般適用于包括諸如患者監(jiān)測(cè)器、電刺激器、或給藥設(shè)備等醫(yī)療設(shè)備在內(nèi)的各種醫(yī)療設(shè)備，但出于說(shuō)明的目的將描述這些技術(shù)對(duì)可植入神經(jīng)刺激器的應(yīng)用。更具體而言，本公開(kāi)將涉及用于脊髓刺激治療的可植入神經(jīng)刺激器系統(tǒng)，但對(duì)其他類型的醫(yī)療設(shè)備不作限制。
[0035]如圖1所示， 系統(tǒng)10包括結(jié)合患者12來(lái)示出的MD14和外部充電設(shè)備20，其中患者是普通人類患者。在圖1的示例中，MD14是向患者12給予神經(jīng)刺激治療(例如，以緩解慢性疼痛或其他癥狀)的可植入電刺激器。一般而言，IMD14可以是植入患者12體內(nèi)幾星期、幾個(gè)月或甚至幾年的長(zhǎng)期電刺激器。在圖1的示例中，IMD14和引線16可涉及給予脊髓刺激治療。在其他示例中，IMD14可以是用于篩選或評(píng)估用于慢性治療的電刺激的效果的臨時(shí)(或試驗(yàn))刺激器。IMD14可被植入皮下組織袋中、一層或多層肌肉內(nèi)、或其他內(nèi)部位置。MD14包括可再充電電源18且MD14耦合到引線16。
[0036]電刺激能量(它可以是基于恒定電流或恒定電源的脈沖)例如經(jīng)由引線16的一個(gè)或多個(gè)電極(未示出)從IMD14遞送到患者12體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)位置?？刂艻MD14遞送刺激能量的程序的參數(shù)可包括標(biāo)識(shí)以下各項(xiàng)的信息:根據(jù)刺激程序哪些電極已被選擇遞送刺激，所選擇的電極的極性(即，該程序的電極結(jié)構(gòu))，以及電極所遞送的刺激的電壓或電流振幅、脈沖速率、脈沖形狀、以及脈沖寬度。電刺激可以按例如刺激脈沖或連續(xù)波形的形式來(lái)遞送。
[0037]在圖1的示例中，引線16布置在患者12體內(nèi)，例如植入患者12體內(nèi)。引線16從沿患者12的脊髓22的組織隧穿到皮下組織袋或者其中布置IMD14的其他內(nèi)部位置。盡管引線16可以是單條引線，但引線16可包括可幫助引線16的植入或定位的引線擴(kuò)展或其他段。另外，引線16的近端可包括電耦合到IMD14的頭部的連接器(未示出)。盡管圖1中只示出了一條引線16，但系統(tǒng)10可包括兩條或更多條引線，每一引線耦合到MD14并且定向到相似或不同的目標(biāo)組織點(diǎn)。例如，多條引線可沿脊髓22布置或各引線可定向到脊髓22和/或患者12體內(nèi)的其他位置。
[0038]引線16可以承載被置于目標(biāo)組織附近的一個(gè)或多個(gè)電極，例如置于脊髓22附近以用于脊髓刺激(SCS)治療。例如，一個(gè)或多個(gè)電極可被布置在引線16的遠(yuǎn)端和/或沿引線16的中間點(diǎn)處的其他位置。引線16的電極將MD14中的電刺激發(fā)生器所生成的電刺激傳遞到患者12的組織。電極可以是貼片引線上的電極墊，圍繞引線的主體的圓形(例如，環(huán))電極，共形電極，C形電極，分段電極，或能夠形成單極、雙極、或多極電極結(jié)構(gòu)以用于治療的任何其他類型的電極。一般而言，環(huán)形電極被安排在引線16的遠(yuǎn)端處的不同軸向位置處，并且將出于說(shuō)明的目的來(lái)描述。
[0039]在替換示例中，引線16可被配置成遞送MD14所生成的刺激能量以患者12的刺激一個(gè)或多個(gè)骶神經(jīng)，例如骶神經(jīng)刺激(SNS)。SNS可被用來(lái)治療遭受任何數(shù)量的盆底失調(diào)(如疼痛、小便失禁、大便失禁、性功能障礙、或能通過(guò)以一個(gè)或多個(gè)骶神經(jīng)為目標(biāo)來(lái)治療的其他失調(diào))的患者。引線16和MD14還可被配置成提供其他類型的電刺激或藥物治療(例如，引線16被配置成導(dǎo)尿管)。例如，引線16可被配置成提供深部腦刺激(DBS)、末梢神經(jīng)刺激(PNS)、或其他深部組織或淺表型電刺激。在其他示例中，引線16可以提供被配置成允許IMD14監(jiān)測(cè)患者12的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器。該一個(gè)或多個(gè)傳感器可被提供來(lái)作為引線16所給予的治療的補(bǔ)充或替換。
[0040]IMD14經(jīng)由引線16所承載的電極的所選組合來(lái)向患者12給予電刺激治療。電刺激治療的目標(biāo)組織可以是受電刺激能量影響的任何組織，電刺激能量可以是電刺激脈沖或波形的形式。在一些示例中，目標(biāo)組織包括神經(jīng)、平滑肌、以及骨骼肌。在圖1所示的示例中，經(jīng)由引線16給予的電刺激的目標(biāo)組織是靠近脊髓22的組織(例如，脊柱的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)位置或從脊髓22分叉的一個(gè)或多個(gè)背根)。引線16可經(jīng)由任何合適的區(qū)域(如胸椎區(qū)、頸椎區(qū)或腰椎區(qū))被引入脊髓22。對(duì)脊柱、背根、和/或末梢神經(jīng)的刺激可以例如阻止疼痛信號(hào)通過(guò)脊髓22并到達(dá)患者大腦?；颊?2可感知疼痛信號(hào)的中斷來(lái)作為疼痛減輕并且因此作為有效的治療結(jié)果。為了治療其他失調(diào)，引線16可被引入患者12的任何其他外部位置。以此方式，在其他示例中，皮膚開(kāi)口 18可被定位在任何外部皮膚位置。
[0041]盡管引線16被描述為一般遞送或傳送電刺激信號(hào)，但作為補(bǔ)充或替換，引線16可從患者12向MD14傳送電信號(hào)以供監(jiān)測(cè)。例如，頂D14可以利用檢測(cè)到的神經(jīng)脈沖來(lái)診斷患者12的狀況或調(diào)整所給予的刺激治療。引線16因而可傳送去往和來(lái)自患者12的電信號(hào)。
[0042]用戶(如醫(yī)生或患者12)可以與外部編程器(未示出)的用戶界面交互以對(duì)MD14進(jìn)行編程。MD14的編程一般可以指生成和傳送用于控制MD14的操作的命令、程序、或其他信息。例如，外部編程器可以例如通過(guò)無(wú)線遙測(cè)或有線連接來(lái)傳送用于控制IMD14的操作的程序、參數(shù)調(diào)整、程序選擇、編組選擇、或其他信息。
[0043]在一些情況下，外部編程器可被表征為醫(yī)師或醫(yī)生編程器(如果它主要旨在由醫(yī)師或醫(yī)生使用的話)。在其他情況下，外部編程器可被表征為患者編程器(如果它主要旨在由患者使用的話)?；颊呔幊唐饕话憧捎苫颊?2訪問(wèn)，并且在許多情況下可以是可在患者的日?；顒?dòng)中伴隨患者的便攜式設(shè)備。一般而言，醫(yī)師或醫(yī)生編程器可以支持由醫(yī)生選擇和生成由刺激器14使用的程序，而患者編程器可以支持由患者在普通使用期間調(diào)整和選擇這樣的程序。在其他示例中，外部充電設(shè)備20可被包括在外部編程器中或者是外部編程器的一部分。以此方式，用戶可以使用一個(gè)設(shè)備(或多個(gè)設(shè)備)對(duì)IMD14進(jìn)行編程和充電。
[0044]MD14可以由足以容納患者12體內(nèi)的MD14的各組件(例如，圖2中示出的各組件)的任何聚合物、金屬、或合成材料來(lái)構(gòu)造。在該示例中，頂D14可以用生物相容外殼(如鈦或不銹鋼)或者聚合材料(如硅樹(shù)脂或聚氨酯)來(lái)構(gòu)造，并且通過(guò)外科手術(shù)植入在患者12體內(nèi)靠近骨盆、腹部、胸肌、腋下、顱底、臀部或其他位置的點(diǎn)處。IMD14的外殼可被配置成向各組件(如可再充電電源18)提供密封。另外，IMD14的外殼可被選擇成便于接收能量來(lái)對(duì)可再充電電源18充電的材料。
[0045]如本文描述的，可再充電電源18可被包括在MD14內(nèi)。然而，在其他示例中，可再充電電源18可位于MD14的外殼的外部、被保護(hù)與患者12的體液分開(kāi)、并且電耦合到MD14的電組件。在用于可植入設(shè)備的解剖空間最小時(shí)，MD14和可再充電電源18的這一類型的構(gòu)造可以提供植入位置靈活性。在任何情況下，可再充電電源18可以向IMD14的一個(gè)或多個(gè)組件提供操作電源。
[0046]可再充電電源18可包括一個(gè)或多個(gè)電容器、電池或組件(例如，化學(xué)能或電能儲(chǔ)存設(shè)備)。示例電池可包括基于鋰的電池、鎳金屬氫化物電池、或其他材料?？稍俪潆婋娫?8也是可再充電或再補(bǔ)充的。換言之，在能量被耗盡之后，可再充電電源18可被再補(bǔ)充、再充填、或以其他方式能夠增加所儲(chǔ)存的能量。在IMD14中的可再充電電源18的壽命期間，可再充電電源18可經(jīng)受多次放電和再充電周期(例如，數(shù)百或甚至數(shù)千周期)。在被完全耗盡或部分耗盡時(shí)，可再充電電源18可被再充電。
[0047]例如，可再充電電源18可以是鋰離子電池，被配置成以相對(duì)高的充電速率進(jìn)行充電和/或配置成被放電到非常低的電壓(例如，大約零伏)而不造成對(duì)電池的永久損傷。在一個(gè)示例中，可以使用基于鈦的材料作為該電池的負(fù)極(例如，陽(yáng)極)的負(fù)極活性材料的至少一部分來(lái)構(gòu)造這樣的可再充電電池。以此方式，可再充電電源18可包括各自包含鈦酸鋰的一個(gè)或多個(gè)負(fù)極。基于鈦的材料可包括純鈦或鈦合金。例如，鈦合金可以是被用作負(fù)極的負(fù)極活性材料的一部分的鈦酸鋰材料，如Li4Ti5O1215因此，負(fù)極可包括鈦酸鋰?？梢允褂免佀徜嚥牧蟻?lái)代替包含銅或諸如石墨等含碳材料的負(fù)極活性材料，以便于更高的充電速率和/或保護(hù)電池免受低電壓損傷。其他示例負(fù)極活性材料可包括鎳、鎳合金、以及不銹鋼。正極的正極活性材料可包括例如鋰和鈷和/或鎳。在一個(gè)示例中，正極活性材料可包括鋰鈷氧化物。
[0048]作為基于鈦的負(fù)極活性材料的示例，鈦酸鋰材料可以允許可再充電電源18達(dá)到期望的充電特性。在一個(gè)示例中，可再充電電源18可被配置成高達(dá)或高于1C (即，在1/10小時(shí)(或6分鐘)內(nèi)達(dá)到充滿)的高充電速率。可再充電電源18的充電速率可由再充電會(huì)話期間MD14能夠產(chǎn)生的電流來(lái)限制。在另一示例中，可再充電電源18可被完全放電到大約零伏的非常低的電壓。在可再充電電源18到達(dá)這一被完全放電的電壓時(shí)，可再充電電源18可被再次充電，同時(shí)電池沒(méi)有在不使用鈦酸鋰材料的情況下可能發(fā)生的任何性能降級(jí)。此外，一旦對(duì)被完全放電(即，耗盡)的電源18再充電時(shí)，可立即實(shí)現(xiàn)可再充電電源18的高充電速率。另外，用作可再充電電源18的負(fù)極活性材料的鈦酸鋰材料可以允許可再充電電源18按恒定電壓模式充電。換言之，IMD14可以在可再充電電源18兩端施加電壓源，使得充電電流如充電電路和電池化學(xué)所允許的那樣快地進(jìn)入可再充電電源18。
[0049] 充電設(shè)備20可被用來(lái)對(duì)可再充電電源18和MD14(在被植入患者12體內(nèi)時(shí))進(jìn)行再充電。充電設(shè)備20可以是患者12體外的手持式設(shè)備、便攜式設(shè)備、或固定充電系統(tǒng)。在任何情況下，充電設(shè)備20可包括通過(guò)患者12的組織對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電所需的各組件。在一些示例中，充電設(shè)備20可只執(zhí)行可再充電電源18的充電。在其他示例中，充電設(shè)備20可以是被配置成執(zhí)行附加功能的外部編程器或其他設(shè)備。例如，在被實(shí)現(xiàn)為外部編程器時(shí)，除了對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電之外，充電設(shè)備20可以向MD14傳送編程命令。在另一示例中，充電設(shè)備20可以與MD14通信以傳送和/或接收與可再充電電源18的充電相關(guān)的信息。例如，頂D14可以傳送MD14和/或可再充電電源18的溫度信息、在充電期間接收到的功率、可再充電電源18的充電水平、使用期間的電荷損耗速率、或與IMD14和可再充電電源18的功耗和再充電相關(guān)的任何其他信息。
[0050]在MD14被植入患者14體內(nèi)時(shí)，充電設(shè)備20和MD14可以利用能夠?qū)D14的可再充電電源18進(jìn)行再充電的任何無(wú)線功率傳送技術(shù)。在一個(gè)示例中，系統(tǒng)100可以利用充電設(shè)備20的線圈與耦合到可再充電電源18的MD14的線圈之間的感應(yīng)耦合。在感應(yīng)耦合中，充電設(shè)備20被放置在所植入的MD14的附近，使得充電設(shè)備20的初級(jí)線圈與MD14的次級(jí)線圈對(duì)齊，即置于其上方。充電設(shè)備20隨后可基于所選擇的用于對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的功率級(jí)來(lái)在初級(jí)線圈中生成電流。如下文進(jìn)一步描述的，該功率級(jí)可被選擇來(lái)控制或限制MD14的溫度和/或可再充電電源18的充電速率。在初級(jí)和次級(jí)線圈對(duì)齊時(shí)，初級(jí)線圈中的電流可在MD14內(nèi)的次級(jí)線圈中磁感應(yīng)出電流。因?yàn)榇渭?jí)線圈與可再充電電源18相關(guān)聯(lián)并且電耦合到它，所以感應(yīng)出的電流可被用來(lái)提高可再充電電源18的電壓(即，充電水平)。盡管在本文中一般描述了感應(yīng)耦合，但任何類型的無(wú)線能量傳送可被用來(lái)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電。
[0051]在對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的能量傳送過(guò)程期間，這些能量中的一些可能被轉(zhuǎn)換成可再充電電源18和/或IMD14的其他組件處的熱量。這一熱量可被稱為充電期間IMD內(nèi)的熱損耗。換言之，熱損耗可以是轉(zhuǎn)換成熱量的能量或在線圈所呈現(xiàn)的電阻負(fù)載中以熱量的形式浪費(fèi)的電流，而非轉(zhuǎn)換成對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的電流。在提高的能量水平(例如，更高功率級(jí))被用來(lái)以更高速率對(duì)可再充電電源18充電時(shí)，IMD14的溫度也可升高。盡管MD14的外殼的溫度可能沒(méi)有達(dá)到足以使MD14的外殼附近的組織燒焦或壞死的溫度，但隨著時(shí)間進(jìn)展，升高的溫度可能是不期望且不舒適的。因此，充電設(shè)備20可以控制功率級(jí)和/或功率級(jí)被用來(lái)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的持續(xù)時(shí)間，以降低或最小化可由對(duì)可再充電電源18 進(jìn)行充電所造成的IMD14的任何不期望的溫度。在一些示例中，監(jiān)測(cè)MD14的溫度和/或MD14的外殼附近的組織的溫度還可最小化充電過(guò)程期間的患者不適。
[0052]本公開(kāi)總體上描述了充電過(guò)程期間在MD14中導(dǎo)致的熱量作為估算的熱損耗(例如，來(lái)自充電設(shè)備20的充電能量轉(zhuǎn)換成IMD14中的熱量而非IMD14中的充電電流)。因?yàn)檫@一 IMD熱量中的一些或全部可被轉(zhuǎn)移到患者的附近組織，所以這一估算的熱損耗可被用來(lái)確定升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間。然而，充電期間這一估算的熱損耗可能另外被描述為具有在MD14內(nèi)估算的生成的熱量或引起的熱量。換言之，估算的熱損耗和估算的所生成的熱量可以表示充電期間IMD14中的相同發(fā)熱狀況。升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間因而可被描述為基于充電期間估算的熱損耗或估算的所生成的熱量來(lái)被選擇。在任何情況下，充電設(shè)備20、MD 14、或其組合可以基于充電過(guò)程期間IMD14中的熱量(例如，估算的熱損耗或所生成的熱量)來(lái)控制可再充電電源18的充電。
[0053]在一些示例中，在估算可再充電電源18的充電期間可使患者組織溫度升高的熱損耗或熱生成時(shí)，充電設(shè)備20和/或MD14可以將附加熱源計(jì)算在內(nèi)。例如，這些附加熱源可包括充電設(shè)備20(例如，使緊靠患者12的皮膚放置的充電設(shè)備20的外殼的溫度升高的初級(jí)線圈或其他組件的升高的溫度)或MD14內(nèi)的其他組件(例如，處理電路、遙測(cè)模塊、治療模塊、或可使MD14的溫度升高的任何其他組件)?？赏ㄟ^(guò)檢測(cè)或計(jì)算相應(yīng)熱源內(nèi)的電流和/或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器以感測(cè)溫度來(lái)估算來(lái)自這些附加熱源的熱量。以此方式，充電設(shè)備20或MD14可被配置成基于估算的熱損耗或者M(jìn)D14或整個(gè)系統(tǒng)10 (例如，充電設(shè)備20以及MD14)內(nèi)所生成的熱量來(lái)選擇升壓時(shí)段，估算的熱損失或MD14內(nèi)生成的熱基于充電過(guò)程可能或可能不直接造成的若干因素。
[0054]在一個(gè)示例中，充電設(shè)備20、MD14或其組合可以估算來(lái)自可再充電電源18的熱損耗并根據(jù)估算的熱損耗來(lái)選擇用于用高功率級(jí)進(jìn)行充電的升壓時(shí)段。以此方式，升壓時(shí)段可被選擇成增加用于可再充電電源18的快速充電的時(shí)間量，同時(shí)限制可損傷附近組織的升高的頂D溫度的可能性。充電設(shè)備20的處理器可初始控制充電模塊(例如，充電設(shè)備20的充電模塊)來(lái)用高功率級(jí)開(kāi)始對(duì)可MD14的再充電電源18進(jìn)行充電。處理器(例如，充電設(shè)備20或IMD14的處理器)隨后可以基于在充電模塊開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給可再充電電源18的功率來(lái)確定估算的熱損耗。該處理器隨后可基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段以用于該充電會(huì)話的其余部分。如本文所描述的，升壓時(shí)段可以定義用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的持續(xù)時(shí)間。
[0055]高功率級(jí)可以相對(duì)高于可被用來(lái)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的低功率級(jí)。高功率級(jí)和低功率級(jí)兩者都可以是非零功率級(jí)。高功率級(jí)還可由一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)定義，例如電壓、電流以及頻率。高功率級(jí)可具有比低功率級(jí)更高的電壓、更高的電流、以及更高的頻率中的一個(gè)或多個(gè)。低功率級(jí)可以是非升壓條件或涓流充電條件下使用的功率級(jí)。一般而言，在充電線圈被類似地對(duì)齊時(shí)，高功率級(jí)能使MD14的溫度以比低功率級(jí)更高的速率來(lái)升高。在升壓時(shí)段期間， 高功率級(jí)一般可以是恒定的。然而，即使該系統(tǒng)被設(shè)置成恒定功率級(jí)，高功率級(jí)也可以由于操作變化而稍微波動(dòng)。
[0056]系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)組件(例如，充電設(shè)備20的處理器)可以在對(duì)可再充電電源18充電期間的某一時(shí)間點(diǎn)估算來(lái)自IMD14的熱損耗。例如，充電設(shè)備20可以估算充電開(kāi)始期間或充電的初始時(shí)段期間的熱損耗。熱損耗因而可在開(kāi)始充電之后被立即估算(例如，如測(cè)量可被進(jìn)行得那樣快并且熱損耗可由充電設(shè)備20來(lái)計(jì)算)或在預(yù)定時(shí)段期間被估算。該預(yù)定時(shí)段可以在自充電會(huì)話的開(kāi)始起大約0.5秒到30秒之間。在任何示例中，可期望的是在開(kāi)始對(duì)可再充電電源18充電之后快速估算熱損耗以使所選擇的升壓時(shí)段向患者12提供準(zhǔn)確的熱損耗。換言之，在開(kāi)始升壓時(shí)段之前進(jìn)行充電可能將周圍組織加熱超出期望的極限。所選升壓時(shí)段可能沒(méi)有考慮來(lái)自開(kāi)始該升壓時(shí)段之前的充電的附加熱損耗。
[0057]系統(tǒng)10可以通過(guò)測(cè)量充電會(huì)話的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)確定估算的熱損耗。例如，系統(tǒng)10可以計(jì)算在開(kāi)始該充電會(huì)話時(shí)初始遞送給可再充電電源18的功率。計(jì)算遞送給可再充電電源18的功率可包括測(cè)量流向可再充電電源18的電流、測(cè)量可再充電電源18的電壓、以及將測(cè)量到的電流乘以測(cè)量到的電壓。一個(gè)或多個(gè)處理器可被配置成執(zhí)行這些計(jì)算。充電模塊或其他電路可被配置成執(zhí)行這些測(cè)量?？梢杂蒊MD14的一個(gè)或多個(gè)電路來(lái)執(zhí)行這些測(cè)量。在其他示例中，與這些測(cè)量相關(guān)的信息可被傳送給充電設(shè)備20以用于完成這些測(cè)量所需的處理和進(jìn)一步計(jì)算。測(cè)量到的電流和電壓可依賴于若干因素，如充電設(shè)備20所使用的功率級(jí)、充電設(shè)備20的初級(jí)線圈所生成的磁場(chǎng)、關(guān)聯(lián)于可再充電電源18的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間的對(duì)齊、初級(jí)和次級(jí)線圈之間的距離、次級(jí)線圈的定向、以及其他硬件特性。以此方式，充電會(huì)話的測(cè)量到的參數(shù)(例如，與可再充電電源18相關(guān)聯(lián)地電流和電壓)在系統(tǒng)10的各組件之間、不同的患者之間、以及不同的充電會(huì)話之間可能不同。因此，系統(tǒng)10估算的熱損耗可能在每次計(jì)算它時(shí)都變化?；颊?2因而還可從定制特定充電會(huì)話的升壓時(shí)段中獲益。
[0058]除了遞送給可再充電電源18的功率之外，系統(tǒng)10可以作出其他計(jì)算來(lái)確定估算的熱損耗。例如，系統(tǒng)10的處理器可以計(jì)算遞送給外部充電設(shè)備20的初級(jí)線圈的功率并計(jì)算充電期間初級(jí)線圈中的功率損耗。系統(tǒng)10隨后可通過(guò)從遞送給初級(jí)線圈的功率中減去初級(jí)線圈中損耗的功率以及遞送給可再充電電源18的功率來(lái)估算熱損耗。在一些示例中，系統(tǒng)10中的其他熱損耗可被包括在對(duì)熱損耗的估算之內(nèi)。例如，系統(tǒng)10可以確定MD14的一個(gè)或多個(gè)電路中損耗的功率并且還從遞送給初級(jí)線圈的功率中減去這一電路功率損耗。盡管對(duì)選擇升壓時(shí)段而言可能是不必要的，但該計(jì)算中包括的更多數(shù)量的熱損耗可提高估算的熱損耗的準(zhǔn)確度。
[0059]可通過(guò)將遞送給初級(jí)線圈的電流乘以遞送給初級(jí)線圈的電壓以及電流和電壓波形之間的相位角的余弦來(lái)確定遞送給充電設(shè)備20的初級(jí)線圈的功率。充電設(shè)備20可被配置成具有用于測(cè)量這些電流和電壓的一個(gè)或多個(gè)電路(例如，充電模塊)。在一些示例中，充電設(shè)備20的電路可被調(diào)諧，使得電路和電壓同相(例如，相位角是零并且該相位角的余弦等于I)?？赏ㄟ^(guò)將初級(jí)線圈的已知電阻乘以初級(jí)線圈的電流的平方來(lái)計(jì)算得到初級(jí)線圈中損耗的功率。另外，IMD14的電路中損耗的功率可以基于一個(gè)或多個(gè)電壓和/或電流測(cè)量計(jì)算得到或者基于MD14的已知設(shè)計(jì)方面來(lái)預(yù)先確定并儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。這些計(jì)算僅僅是示例性的，并且使用測(cè)量到的或已知的電參數(shù)的其他計(jì)算可被用來(lái)確定系統(tǒng)10內(nèi)的各功率值。
[0060]一旦確定了估算的熱損耗，系統(tǒng)10可選擇用于用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的適當(dāng)?shù)纳龎簳r(shí)段。該適當(dāng)?shù)纳龎簳r(shí)段可以是允許高功率級(jí)充電速率(例如，快速充電速率)在IMD14附近的組織被暴露給不期望的熱量(例如，溫度)之前繼續(xù)達(dá)盡可能長(zhǎng)的升壓時(shí)段。在一個(gè)不例中，充電設(shè)備20或IMD14的處理器可以從多個(gè)升壓時(shí)段中的與估算的熱損耗相對(duì)應(yīng)的一個(gè)升壓時(shí)段來(lái)選擇升壓時(shí)段。該多個(gè)升壓時(shí)段可被存儲(chǔ)在查找表中并且每一升壓時(shí)段包括不同的持續(xù)時(shí)間。換言之，升壓時(shí)段中的每一個(gè)可相關(guān)聯(lián)于特定熱損耗值或一定范圍的熱損耗值，該熱損耗值擔(dān)當(dāng)查找表中的索引值以用于選擇對(duì)應(yīng)的升壓時(shí)段。升壓時(shí)段的查找表可被存儲(chǔ)在充電設(shè)備20和/或MD14的存儲(chǔ)器中。在其他示例中，升壓時(shí)段可以使用估算的熱損耗來(lái)用一個(gè)或多個(gè)方程計(jì)算得到。
[0061]可以使用考慮來(lái)自從IMD14的組織加熱的一個(gè)或多個(gè)發(fā)熱模型來(lái)確定每一升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間。換言之，可以從示例熱損耗和患者12的組織的發(fā)熱模型中提供查找表中的各升壓時(shí)段。替代地，可以通過(guò)將估算的熱損耗輸入一個(gè)或多個(gè)組織發(fā)熱模型來(lái)直接計(jì)算得到升壓時(shí)段。不同的升壓時(shí)段可以與系統(tǒng)10的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的耦合的質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。在高功率級(jí)可被變化以達(dá)到遞送給可再充電電源18的目標(biāo)電流時(shí)，較高效的耦合(例如，較好的對(duì)齊)可造成較少的熱損耗以及較長(zhǎng)的升壓時(shí)段。相反，在高功率級(jí)可被增加以達(dá)到遞送給可再充電電源18的目標(biāo)電流時(shí)，線圈之間較不高效的耦合可造成較多的熱損耗以及較短的升壓時(shí)段。一般而言，升壓時(shí)段可具有大約5分鐘到大約35分鐘之間的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)示例中，升壓時(shí)段可具有大約10分鐘到大約25分鐘之間的持續(xù)時(shí)間。或者，升壓時(shí)段可被選擇成小于5分鐘或大于35分鐘。升壓時(shí)段至少部分地依賴于在充電會(huì)話期間用于對(duì)可再充電電源18進(jìn)行再充電的功率級(jí)。較低功率級(jí)因而可允許較長(zhǎng)升壓時(shí)段，并且較高功率級(jí)因而可允許較短升壓時(shí)段。
[0062]如本文所描述的，充電設(shè)備20可以在所選升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電。對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電可以利用感應(yīng)耦合或其他經(jīng)皮充電方法。使用感應(yīng)耦合，充電設(shè)備20可被配置成基于高功率級(jí)在充電設(shè)備20的初級(jí)線圈中生成第一電流。在一些示例中，高功率級(jí)可以是充電設(shè)備20能夠生成的最高功率級(jí)，以最小化充電時(shí)間。系統(tǒng)10還可包括與可再充電電源18和MD14相關(guān)聯(lián)并被植入患者12體內(nèi)的次級(jí)線圈。該次級(jí)線圈可以產(chǎn)生由初級(jí)線圈所創(chuàng)建的磁場(chǎng)在次級(jí)線圈中感應(yīng)出的次級(jí)電流。次級(jí)電流隨后可直接地或在使用適當(dāng)?shù)某潆婋娏鲗?duì)次級(jí)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，被用于對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電。
[0063]在充電會(huì)話期間，一個(gè)或多個(gè)電路(例如，充電模塊)可以測(cè)量與充電會(huì)話相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)。例如，IMD14可以測(cè)量流向可再充電電源18的電流和可再充電電源18的測(cè)量到的電壓。MD14隨后可包括被配置成從MD14向充電設(shè)備20的遙測(cè)模塊傳送充電數(shù)據(jù)的遙測(cè)模塊(圖1中未示出)。充電數(shù)據(jù)可包括與充電相關(guān)聯(lián)的任何電參數(shù)，如可再充電電源的測(cè)量到的電流和測(cè)量到的電壓。
[0064]在高功率充電時(shí)間超過(guò)所選升壓時(shí)段時(shí)，系統(tǒng)10可以終止用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18的充電。在升壓時(shí)段期間，充電設(shè)備20和/或IMD14可以將高功率充電時(shí)間與升壓時(shí)段進(jìn)行比較，其中高功率充電時(shí)間是用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行充電的已過(guò)去的時(shí)間。在升壓時(shí)段期滿后和/或可再充電電源18被充滿后，充電設(shè)備20可以完全停止充電會(huì)話。
[0065]替代地，充電設(shè)備20可以切換到較低功率(例如，較慢充電速率)并繼續(xù)對(duì)可再充電電源18充電，直至可再充電電源18被充滿或充電會(huì)話以其他方式終止或中斷。較低功率級(jí)可以向MD14傳送較少能量并且因而降低了遞送給患者12的熱量。在一些示例中，較低功率級(jí)可被選擇使得該較低功率級(jí)的熱損耗可無(wú)限期地繼續(xù)而不損傷患者組織。以此方式，系統(tǒng)10可以在高功率充電時(shí)間超過(guò)升壓時(shí)段時(shí)選擇低功率級(jí)并用該低功率級(jí)對(duì)可再充電電源18繼續(xù)充電，直至可再充電電源18被充滿為止。低功率級(jí)可以是比高功率級(jí)更低的任何功率級(jí)。
[0066]在其他示例中，系統(tǒng)10可以在升壓時(shí)段期滿后按閉環(huán)方式對(duì)可再充電電源18繼續(xù)充電。例如，系統(tǒng)10可以監(jiān)測(cè)在升壓時(shí)段之后和/或期間遞送給患者12的累積熱劑量以確?？拷麺D14的組織不被暴露給可能損傷性的溫度。例如，系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)組件(例如，充電設(shè)備20和/或IMD14)可以計(jì)算在可再充電電源18的充電期間的至少升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間內(nèi)遞送給患者12的估算的累積熱劑量。基于估算的累積熱劑量，系統(tǒng)10隨后可以在升壓時(shí)段之后選擇后續(xù)功率級(jí)來(lái)對(duì)可再充電電源18充電。在另一示例中，系統(tǒng)10可以只監(jiān)測(cè)在升壓時(shí)段期滿之后遞送給患者12的累積熱劑量。本文中描述了監(jiān)測(cè)估算的累積熱劑量的示例方法。
[0067]在升壓時(shí)段之后充電設(shè)備20用來(lái)對(duì)可再充電電源18進(jìn)行再充電的功率級(jí)可基于IMD14遞送給患者12的累積熱劑量來(lái)選擇或控制。累積熱劑量可以是用于量化或估算IMD14附近的組織所受到的總溫度的度量。由此，累積熱劑量可以是估算的累積熱劑量。在一個(gè)示例中，可以通過(guò)在一段時(shí)間期間對(duì)組織溫度進(jìn)行積分來(lái)計(jì)算得到累積熱劑量。該時(shí)間段可包括升壓時(shí)段和/或在升壓時(shí)段之后的充電時(shí)間。所得的累積熱劑量可被用來(lái)使所遞送的熱量等同于特定時(shí)間段期間的特定組織溫度水平。例如，醫(yī)生可能想要限制組織暴露給43攝氏度下30分鐘的熱量。然而，MD14的溫度在充電時(shí)段期間將可能從任何一個(gè)溫度變化。累積熱劑量的計(jì)算因而可以允許充電設(shè)備20或MD14來(lái)確定何時(shí)達(dá)到熱暴露的期望極限，即使實(shí)際組織溫度隨時(shí)間變化。在其他示例中，可以通過(guò)將預(yù)定時(shí)間段的多個(gè)段期間的平均溫度相加來(lái)計(jì)算得到累積熱劑量。在任何示例中，累積熱劑量可被用來(lái)確定總熱量、或在所選時(shí)間段期間損耗的熱量、或MD14周圍和/或附近的組織的升高的溫度暴露的程度。
[0068]被用來(lái)計(jì)算累積熱劑量的組織溫度可以使用若干不同的技術(shù)來(lái)確定。每一技術(shù)可造成估算患者12接收到的實(shí)際累積熱劑量的累積熱劑量。然而，系統(tǒng)10估算的累積熱劑量可以基本上類似于患者12接收到的實(shí)際累積熱劑量。在一個(gè)示例中，組織溫度可以在
IMD 14的一個(gè)或多個(gè)位置處測(cè)量。IMD14可包括靠近IMD14的內(nèi)表面、置于外殼內(nèi)、或布置在MD14外部的一個(gè)或多個(gè)熱電偶、熱敏電阻或其他溫度感測(cè)元件。在其他示例中，MD14可包括從IMD14的外表面延伸的一個(gè)或多個(gè)溫度感測(cè)元件。這一直接組織溫度測(cè)量可能是最準(zhǔn)確的。然而，組織溫度測(cè)量可能需要被傳送給充電設(shè)備20，使得充電設(shè)備20的處理器可以計(jì)算累積熱劑量。替代地，MD14的處理器可以使用測(cè)量到的組織溫度來(lái)計(jì)算累積熱劑量。MD14的處理器隨后可以傳送累積熱劑量，使得充電設(shè)備20可以選擇功率級(jí)，或者IMD14的處理器可以基于累積熱劑量來(lái)直接選擇功率級(jí)并指令充電設(shè)備20處于將被使用的該功率級(jí)上進(jìn)行充電。
[0069]在另一示例中，可基于組織模型以及在一段時(shí)間期間傳送給可再充電電源18的功率被間接計(jì)算得到(或估算)組織溫度。充電設(shè)備20可以監(jiān)測(cè)初級(jí)線圈中所生成的電流以及從充電設(shè)備20傳送給位于MD14中的次級(jí)線圈的所得功率。所傳送的功率可以使用所生成的電流來(lái)計(jì)算、 基于所傳送的電流和歸因于熱和未對(duì)齊的預(yù)期能量損耗來(lái)估算、基于所生成的電流和歸因于未對(duì)齊的能量損耗來(lái)估算、或它們的某種組合。以此方式，充電設(shè)備20可單方面確定組織溫度?；蛘?，MD14可以測(cè)量耦合到可再充電電源18的次級(jí)線圈中感應(yīng)出的實(shí)際電流?；谶@一測(cè)量到的電流，MD14的處理器可以計(jì)算從充電設(shè)備20傳送的功率。MD14隨后可以將計(jì)算得到的從充電設(shè)備20傳送的功率傳送回充電設(shè)備20。
[0070]測(cè)量到的或估算的從充電設(shè)備20傳送給可再充電電源18的功率隨后可被應(yīng)用于組織模型以計(jì)算預(yù)期組織溫度。組織模型可通過(guò)結(jié)合以下變量中的一個(gè)或多個(gè)變量的一個(gè)或多個(gè)方程來(lái)表示:MD14附近的組織的熱容量、周圍組織的密度、內(nèi)在體溫、IMD14的外殼的表面積、頂D14周圍的組織的估算的表面積、MD14距患者12的皮膚的深度、患者12體內(nèi)次級(jí)線圈的定向、或?qū)⒂绊慚D14的外殼周圍和/或與其直接接觸的溫度的任何其他變量。組織模型甚至可以隨時(shí)間修改以計(jì)入組織內(nèi)生長(zhǎng)、瘢痕組織、包囊、血管變化、以及歸因于MD14的外殼與患者12之間的生物交互的其他組織變化。在充電設(shè)備20對(duì)可再充電電源18進(jìn)行再充電時(shí)，所傳送的功率可被輸入到組織模型以計(jì)算組織溫度的估算。
[0071]使用所傳送的功率技術(shù)，組織溫度可由充電設(shè)備20、IMD14或其某一組合的處理器來(lái)計(jì)算得到。例如，充電設(shè)備20可以使用組織模型和測(cè)量到的傳送給IMD14的功率來(lái)單方面計(jì)算組織溫度。在另一示例中，一個(gè)或多個(gè)測(cè)量到的變量可從MD14傳遞給充電設(shè)備20，使得充電設(shè)備可以計(jì)算組織溫度。IMD14可以傳送初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的檢測(cè)到的對(duì)齊和/或在次級(jí)線圈中感應(yīng)出的電流。在一替換實(shí)施例中，MD14可以測(cè)量所傳送的功率并基于測(cè)量到的從充電設(shè)備20傳送的功率來(lái)計(jì)算組織溫度。MD14隨后可以將計(jì)算得到的組織溫度傳送給充電設(shè)備20，基于組織溫度計(jì)算并向充電設(shè)備20傳送累積熱劑量，或甚至基于計(jì)算得到的累積熱劑量來(lái)向充電設(shè)備20傳送所選功率級(jí)。根據(jù)這些示例，確定組織溫度(例如，使用測(cè)量到的溫度或組織模型計(jì)算)并計(jì)算累積熱劑量所需的過(guò)程可以由充電設(shè)備20或MD14之一獨(dú)立地執(zhí)行或通過(guò)充電設(shè)備20和MD14之間的通信來(lái)共同執(zhí)行。
[0072]如本文所描述的，信息可在充電設(shè)備20和MD14之間傳送。因此，頂D14和充電設(shè)備20可使用本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)通過(guò)無(wú)線通信來(lái)通信。通信技術(shù)的示例可包括例如低頻或射頻(RF)遙測(cè)，但也可考慮采用其它技術(shù)。在一些示例中，充電設(shè)備20可包括編程頭，該編程頭可置于接近于患者的身體的MD14植入部位，以便改進(jìn)MD14和充電設(shè)備20之間的通信的質(zhì)量和安全。充電設(shè)備20之間的通信可在功率傳輸期間發(fā)生或與功率傳輸分開(kāi)發(fā)生。
[0073]累積熱劑量是可反映在一段時(shí)間期間遞送給組織的熱量的度量。因?yàn)榻M織確實(shí)消耗熱量，所以遞送給組織的熱量確實(shí)沒(méi)有隨患者12的壽命持續(xù)復(fù)合。相反，所遞送的總熱量可只在特定的一段時(shí)間期間是顯著的。這一時(shí)間段可以由制造商或醫(yī)生來(lái)設(shè)置成某一分鐘數(shù)、小時(shí)數(shù)、或甚至天數(shù)。一般而言，用于計(jì)算累積熱劑量的時(shí)段可以在大約10分鐘和10天之間。更具體地，用于計(jì)算累積熱劑量的時(shí)段可以在大約I小時(shí)和48小時(shí)之間。在一個(gè)示例中，該時(shí)段可被設(shè)置成大約24小時(shí)。這一時(shí)段可以是從當(dāng)前時(shí)間向后延伸的輪轉(zhuǎn)時(shí)段。換言之，如果該時(shí)段是24小時(shí)，則累積熱劑量可以是最近24小時(shí)的度數(shù)-分鐘的總量。在其他示例中，該時(shí)間段可被表示為事件。例如，該時(shí)間段可被確立為單個(gè)再充電會(huì)話(例如，可包括或可不包括升壓時(shí)段的從充電設(shè)備20傳送到MD14的充電功率的持續(xù)傳輸)。因此，該時(shí)段可以由時(shí)間或事件來(lái)定義。
[0074]累積熱劑量可被系統(tǒng)10用來(lái)控制從充電設(shè)備20傳送給MD14的功率、可再充電電源14的再充電速率、以及再充電過(guò)程期間MD14所生成的熱量。因此，系統(tǒng)10 (例如，充電設(shè)備20和/或MD14的一個(gè)或多個(gè)處理器)可以計(jì)算MD14的可再充電電源18的充電期間的一段時(shí)間內(nèi)遞送給患者12的累積熱劑量。系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)處理器隨后可以基于計(jì)算得到的累積熱劑量來(lái)選擇用于可再充電電源的后續(xù)充電的功率級(jí)。充電設(shè)備20隨后可以用所選功率級(jí)對(duì)可再充電電源18充電。如下文更詳細(xì)地討論的，所選功率級(jí)可以在充電會(huì)話期間變化以控制傳送給MD14周圍的組織的熱量以及累積熱劑量。盡管MD14的處理器可以選擇充電功率級(jí)，但在本文中出于說(shuō)明目的，充電設(shè)備20的處理器將被描述為選擇充電功率級(jí)。
[0075]在一個(gè)示例中，充電設(shè)備20可以在升壓時(shí)段之后累積熱劑量仍未超過(guò)熱劑量閾值時(shí)選擇高功率級(jí)，并且在累積熱劑量超過(guò)熱劑量閾值時(shí)選擇低功率級(jí)。以此方式，高功率級(jí)能以高速率對(duì)可再充電電源18充電以降低充電時(shí)間，同時(shí)使MD14的溫度升高。一旦來(lái)自升高的MD14溫度的累積熱劑量超過(guò)熱劑量閾值，則充電設(shè)備20可以選擇低功率級(jí)來(lái)以較低速率對(duì)可再充電電源18充電，以降低MD14的溫度。低功率級(jí)可以足夠小，使得MD14的溫度的任何升高可具有對(duì)周圍組織的最小影響或沒(méi)有影響。
[0076] 高功率級(jí)和低功率級(jí)可以服從并相關(guān)于充電設(shè)備20能夠生成并傳送給MD14的充電功率。在一些情況下，高功率級(jí)可以是充電設(shè)備20可以生成的最大功率。換言之，高功率級(jí)可只受充電設(shè)備20和/或IMD14的硬件限度的限制。
[0077]這一高功率級(jí)因?yàn)樵诳稍俪潆婋娫?8中造成的高充電速率而可被稱為“升壓”或“加速”充電水平。這一高充電速率可以最小化患者12對(duì)可再充電電源18進(jìn)行再充電所需的時(shí)間量。通過(guò)監(jiān)測(cè)累積熱劑量，充電設(shè)備20可以用高功率級(jí)對(duì)可再充電電源18充電更長(zhǎng)時(shí)間段，而不損傷MD14周圍的組織。在其中在升壓時(shí)段期間損耗比在開(kāi)始充電會(huì)話時(shí)估算的熱量更少的熱量的情況下，高功率級(jí)可甚至被使用超出升壓時(shí)段。換言之，僅在不計(jì)算實(shí)際累積熱劑量的情況下估算充電設(shè)備20能以高功率級(jí)充電的時(shí)間量可將組織暴露給不期望的熱量水平或?qū)Ω吖β食潆娎貌蛔?，從而造成較長(zhǎng)的總充電時(shí)間。因此，使用遞送給患者12的累積熱劑量可以允許系統(tǒng)10更高效地平衡快速充電時(shí)間和安全發(fā)熱水平。
[0078]在一個(gè)示例中高功率級(jí)可以是大約2.5瓦(W)并且低功率級(jí)可以是大約0.1ff0初級(jí)線圈中的電流的示例充電電流水平對(duì)于高功率級(jí)可以是大約100毫安(mA)或120mA且對(duì)于低功率級(jí)可以是大約50mA。充電信號(hào)的頻率可以獨(dú)立于功率級(jí)，但脈沖寬度一般可隨較高的功率級(jí)而增加(假定恒定的H橋電壓)。H橋電路可被用作一種用交流電驅(qū)動(dòng)充電設(shè)備20的初級(jí)線圈的方法。H橋電路可具有可使用脈沖來(lái)門控打開(kāi)和關(guān)閉的交流開(kāi)關(guān)對(duì)(例如，晶體管)。例如，這樣的脈沖的寬度對(duì)于高功率級(jí)可以是大約4000微秒(nS)且對(duì)于低功率級(jí)可以是2000nS，其中H橋電壓是大約10伏(V)。可以用相應(yīng)的脈沖鏈來(lái)啟用每一開(kāi)關(guān)對(duì)，其中脈沖具有本文所指定的脈沖寬度。在一個(gè)示例中，電壓源所提供的電壓的振幅可以是大約10V。高功率的示例初級(jí)線圈電壓和電流可以分別是大約450V和大約800mA，且低功率級(jí)的示例初級(jí)線圈電壓和電流可以是大約250V和大約500mA。這些值僅僅是示例并且根據(jù)本文所公開(kāi)的技術(shù)，其他示例可包括更高或更低的值。
[0079]熱劑量閾值可以是所標(biāo)識(shí)的仍然對(duì)患者12安全的最大累積熱劑量。換言之，熱劑量閾值可被確立或選擇來(lái)防止組織被加熱到可不舒適或不期望的升高的水平和持續(xù)時(shí)間。熱劑量閾值可由制造商來(lái)預(yù)設(shè)或由醫(yī)生來(lái)選擇。熱劑量閾值也可按需隨時(shí)間變化。在一些示例中，熱劑量閾值可不被設(shè)置成最大安全劑量。相反，熱劑量閾值可被設(shè)置成較低值以確立使組織的潛在過(guò)熱最小化的熱劑量閾值之下的安全邊際。
[0080]熱劑量閾值可以基于特定溫度下預(yù)定時(shí)間量期間對(duì)組織的等效加熱。換言之，熱劑量閾值可被表達(dá)為隨時(shí)間進(jìn)展升高的溫度的總度數(shù)。在一個(gè)示例中，熱劑量閾值可被選擇為等效于組織在43攝氏度下30分鐘。在另一示例中，熱劑量閾值可被選擇為等效于組織在43攝氏度下50分鐘。在另一替換示例中，熱劑量閾值可被選擇為等效于組織在41.5攝氏度下4小時(shí)。這些閾值可被求和以與累積熱劑量進(jìn)行比較。例如，組織在43攝氏度下30分鐘可在將組織溫度升高(例如，43攝氏度與正常體溫37攝氏度之差)在該時(shí)間限度期間求和或積分之后，由單個(gè)值來(lái)表達(dá)。在按類似方式計(jì)算累積熱劑量時(shí)，累積熱劑量可以在充電設(shè)備20對(duì)可再充電電源18充電時(shí)與熱劑量閾值比較。
[0081]累積熱劑量可以通過(guò)以下方程⑴來(lái)計(jì)算。
[0082]

【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)； 由處理器基于在用所述高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給所述可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗； 由所述處理器基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段；以及 在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 將高功率充電時(shí)間與所述升壓時(shí)段進(jìn)行比較，其中所述高功率充電時(shí)間是用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電的已過(guò)去的時(shí)間；以及 在所述高功率充電時(shí)間超過(guò)所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止用所述高功率級(jí)充電。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述高功率充電時(shí)間超過(guò)所述升壓時(shí)段時(shí)選擇所述低功率級(jí)；以及用所述低功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源充電直至所述可再充電電源被充滿，其中所述低功率級(jí)包括比所述高 功率級(jí)更低的功率級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定估算的熱損耗包括: 計(jì)算遞送給外部充電設(shè)備的初級(jí)線圈的功率； 計(jì)算在所述初級(jí)線圈中損耗的功率；以及 從遞送給所述初級(jí)線圈的功率中減去在所述初級(jí)線圈中損耗的功率以及遞送給所述可再充電電源的功率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)測(cè)量流向所述可再充電電源的電流、測(cè)量所述可再充電電源的電壓、以及將所述電流乘以所述電壓，來(lái)計(jì)算遞送給所述可再充電電源的功率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 選擇所述升壓時(shí)段包括選擇多個(gè)升壓時(shí)段中與估算的熱損耗相對(duì)應(yīng)的一個(gè)升壓時(shí)段；以及 所述多個(gè)升壓時(shí)段包括不同的持續(xù)時(shí)間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間在大約5分鐘到35分鐘之間。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 基于所述高功率級(jí)在充電設(shè)備的初級(jí)線圈中生成第一電流；以及 在被植入的次級(jí)線圈中感應(yīng)出電流以對(duì)所述可再充電電源充電。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 由所述處理器計(jì)算在所述可再充電電源的充電期間在至少所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間遞送給所述患者的估算的累積熱劑量；以及 由所述處理器基于估算的累積熱劑量在所述升壓時(shí)段之后選擇后續(xù)功率級(jí)來(lái)對(duì)所述可再充電電源充電。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理器由所述可植入醫(yī)療設(shè)備或外部充電設(shè)備之一所容納。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述高功率級(jí)是第一功率級(jí)，并且其中所述方法還包括: 控制所述充電模塊用與所述第一功率級(jí)不同的第二功率級(jí)開(kāi)始對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的所述可再充電電源進(jìn)行充電； 由所述處理器基于在用所述第二功率級(jí)充電時(shí)遞送給所述可再充電電源的功率來(lái)確定所述第二功率級(jí)的估算的熱損耗； 由所述處理器基于所述第二功率級(jí)的估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段；以及 計(jì)算在所述第一功率級(jí)的升壓時(shí)段期間所述第一功率級(jí)對(duì)于所述可再充電電源的第一電量增加； 計(jì)算在所述第二功率級(jí)的升壓時(shí)段期間所述第二功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源的第二電量增加； 通過(guò)將所述第一預(yù)測(cè)電流增加與所述第二預(yù)測(cè)電量增加進(jìn)行比較來(lái)確定最高電量增加；以及 在所述第一功率級(jí)與所述最高電量增加相關(guān)聯(lián)時(shí)，由所述處理器選擇所述第一功率級(jí)來(lái)對(duì)所述可再充電電 源充電。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可再充電電源包括包含鈦酸鋰的負(fù)極。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源充電包括控制所述充電模塊以大于大約0.5C的充電速率對(duì)所述可再充電電源充電。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源充電包括控制所述充電模塊以大于大約5.0C的充電速率對(duì)所述可再充電電源充電。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源充電包括控制所述充電模塊以大于所述可再充電電源的充滿電壓的恒定電壓對(duì)所述可再充電電源充電。
16.—種系統(tǒng),包括: 處理器，配置成: 控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)； 基于在用所述高功率級(jí)開(kāi)始對(duì)所述可再充電電源充電時(shí)最初遞送給所述可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗； 基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段；以及 在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成: 將高功率充電時(shí)間與所述升壓時(shí)段進(jìn)行比較，其中所述高功率充電時(shí)間是用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電已過(guò)去的時(shí)間；以及在所述高功率充電時(shí)間超過(guò)所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止用所述高功率級(jí)充電。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括充電模塊，其中: 所述處理器被配置成在所述高功率充電時(shí)間超過(guò)所述升壓時(shí)段時(shí)選擇所述低功率級(jí)； 所述充電模塊被配置成用所述低功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源充電直至所述可再充電電源被充滿為止；以及 所述低功率級(jí)包括比所述高功率級(jí)更低的功率級(jí)。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成: 計(jì)算遞送給外部充電設(shè)備的初級(jí)線圈的功率； 計(jì)算在所述初級(jí)線圈中損耗的功率；以及 從遞送給所述初級(jí)線圈的功率中減去在所述初級(jí)線圈中損耗的功率以及遞送給所述可再充電電源的功率以確定估算的熱損耗。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成將測(cè)量到的流向所述可再充電電源的電流乘以測(cè)量到的所述可再充電電源的電壓以計(jì)算遞送給所述可再充電電源的功率。
21.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被配置成存儲(chǔ)多個(gè)升壓時(shí)段，每一升壓時(shí)段包括不同的持續(xù)時(shí)間，其中所述處理器被配置成選擇所述多個(gè)升壓時(shí)段中的與估算的熱損耗相對(duì)應(yīng)的一個(gè)升壓時(shí)段。
22.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間在大約5分鐘到35分鐘之間。
23.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 外部充電設(shè)備，配置成基于所述高功率級(jí)在所述充電設(shè)備的初級(jí)線圈中生成第一電流； 次級(jí)線圈，配置成植入患者體內(nèi)并且產(chǎn)生由所述初級(jí)線圈的磁場(chǎng)感應(yīng)出的第二電流，其中所述次級(jí)線圈與所述可再充電電源相關(guān)聯(lián)；以及 遙測(cè)模塊，配置成接收來(lái)自所述可植入醫(yī)療設(shè)備的充電數(shù)據(jù)，其中所述充電數(shù)據(jù)包括測(cè)量到的流向所述可再充電電源的電流以及測(cè)量到的所述可再充電電源的電壓。
24.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成: 計(jì)算在所述可再充電電源的充電期間在至少所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間遞送給所述患者的估算的累積熱劑量；以及 基于估算的累積熱劑量在所述升壓時(shí)段之后選擇后續(xù)功率級(jí)來(lái)對(duì)所述可再充電電源充電。
25.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被包含在所述可植入醫(yī)療設(shè)備或配置成對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電的充電設(shè)備之一內(nèi)。
26.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括所述可再充電電源，其中所述可再充電電源包括包含鈦酸鋰的負(fù)極。
27.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成控制所述充電模塊來(lái)以大于大約0.5C的充電速率對(duì)所述可再充電電源充電。
28.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被配置成控制所述充電模塊來(lái)以大于大約5.0C的充電速率對(duì)所述可再充電電源充電。
29.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括所述可植入醫(yī)療設(shè)備的充電模塊，其中所述充電模塊被配置成以大于所述可再充電電源的充滿電壓的恒定電壓對(duì)所述可再充電電源充電。
30.一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令使至少一個(gè)處理器: 控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)； 基于在用所述高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給所述可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗； 基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段；以及 在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電。
31.如權(quán)利要求30所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，還包括使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行以下操作的指令: 將高功率充電時(shí)間與所述升壓時(shí)段進(jìn)行比較，其中所述高功率充電時(shí)間是用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電已過(guò)去的時(shí)間；以及 在所述高功率充電時(shí)間 超過(guò)所述升壓時(shí)段時(shí)終止用所述高功率級(jí)充電。
32.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，還包括使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行以下操作的指令:通過(guò)測(cè)量流向所述可再充電電源的電流、測(cè)量所述可再充電電源的電壓、以及將所述電流乘以所述電壓來(lái)計(jì)算遞送給所述可再充電電源的功率，其中所得所述至少一個(gè)處理器確定估算的熱損耗的所述指令包括使得所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行以下操作的指令: 計(jì)算遞送給外部充電設(shè)備的初級(jí)線圈的功率； 計(jì)算在所述初級(jí)線圈中損耗的功率；以及 從遞送給所述初級(jí)線圈的功率中減去在所述初級(jí)線圈中損耗的功率以及遞送給所述可再充電電源的功率。
33.一種系統(tǒng),包括: 用于控制充電模塊用高功率級(jí)對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備的可再充電電源開(kāi)始充電的裝置，其中所述高功率級(jí)高于非零低功率級(jí)； 用于基于在用所述高功率級(jí)開(kāi)始充電時(shí)最初遞送給所述可再充電電源的功率來(lái)確定估算的熱損耗的裝置；以及 用于基于估算的熱損耗來(lái)選擇升壓時(shí)段的裝置，其中用于控制所述充電模塊對(duì)所述可再充電電源開(kāi)始充電的裝置包括用于在所述升壓時(shí)段的持續(xù)時(shí)間期間繼續(xù)控制所述充電模塊用所述高功率級(jí)對(duì)所述可再充電電源進(jìn)行充電的裝置。
【文檔編號(hào)】A61N1/378GK104080514SQ201380006776
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】V·R·蓋達(dá)姆, R·K·包霍夫特, K·J·凱利, D·P·奧爾森, T·V·史密斯 申請(qǐng)人:美敦力公司