具有多種電荷保持能力的可植入醫(yī)療設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及可植入醫(yī)療設(shè)備，并且尤其涉及被配置成提供電治療輸出的可植入醫(yī)療設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如起搏器和心臟除顫器之類的向患者遞送電輸出的可植入醫(yī)療設(shè)備在本領(lǐng)域是公知的。這樣的可植入醫(yī)療設(shè)備通常是電池供電的并且常常利用電容器或其它電荷存儲(chǔ)部件來(lái)保持電輸出以使得對(duì)患者可用。這種電輸出可能超過(guò)可植入醫(yī)療設(shè)備的電池在電荷存儲(chǔ)設(shè)備不可用的情況下供應(yīng)的能力。例如，電輸出可具有比可從電池直接獲得的電壓高的電壓或者電輸出可具有比可從電池直接獲得的電流高的電流。
[0003]電荷存儲(chǔ)電容器(有時(shí)被稱為“電荷保持”電容器)通常由充電電路控制，該充電電路采取可用的電池電壓和電池電流來(lái)通過(guò)對(duì)電荷保持電容器周期性地充電或向電荷保持電容器周期性地添加電荷來(lái)對(duì)單個(gè)電荷保持電容器或多個(gè)電荷保持電容器充電。對(duì)于這種充電電路根據(jù)定期地(regularly)建立的計(jì)劃對(duì)每個(gè)這樣的電荷保持電容器充電或加滿(top off)每個(gè)這樣的電荷保持電容器是常見(jiàn)的。
[0004]然而，歸因于電池電壓的可變性(尤其因?yàn)殡姵仉妷弘S著電池老化而下降)并且歸因于各個(gè)電荷保持電容器的可變性(不是每個(gè)電荷保持電容器可能需要使其電荷“被加滿”，或者被增加到電荷的最高值)，每當(dāng)充電電路正常地對(duì)電荷保持電容器充電時(shí)，下降的電池電壓可能無(wú)法將所有的電荷保持電容器的電荷增加至期望的電荷水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]代替按照定期計(jì)劃對(duì)所有或大多數(shù)的電荷保持電容器充電，充電電路可測(cè)量每個(gè)單獨(dú)的電荷保持電容器的電壓并且隨后選擇性地僅向需要被進(jìn)一步充電的那些電荷保持電容器添加電荷。測(cè)量每個(gè)電荷保持電容器的電壓并選擇性地對(duì)這些電荷保持電容器充電，即，不是所有的電荷保持電容器都需要被充電，僅其電壓低于預(yù)定閾值的那些電荷保持電容器需要被充電。選擇性地對(duì)電荷保持電容器充電是更有效的并且節(jié)約了時(shí)間和資源。
[0006]此外，僅在需要時(shí)對(duì)電荷保持電容器充電，而不是按定期循環(huán)的基礎(chǔ)對(duì)電荷保持電容器充電。再者，測(cè)量每個(gè)電荷保持電容器的電壓并選擇性地對(duì)這些電荷保持電容器充電，即，不是所有的電荷保持電容器都需要被充電，僅其電壓低于預(yù)定閾值的那些電荷保持電容器需要被充電。根據(jù)需要(而不是定期地)選擇性地對(duì)電荷保持電容器充電是更有效的并且節(jié)約了時(shí)間和資源。
[0007]在實(shí)施例中，可植入醫(yī)療設(shè)備具有電池和至少兩個(gè)電荷保持電容器，每一個(gè)電荷保持電容器具有電荷保持電容器電壓(CHCV)。治療模塊被可操作地耦合至該至少兩個(gè)電荷保持電容器并且被配置成提供具有預(yù)定的放電電壓(DV)的治療輸出。充電電路，可操作地耦合至電荷保持電容器，所述充電電路被配置成通過(guò)測(cè)量該至少兩個(gè)電荷保持電容器中的每一個(gè)上的電荷保持電容器電壓并且在該電荷保持電容器電壓小于預(yù)定閾值的情況下選擇性地向該至少兩個(gè)電荷保持電容器中的單個(gè)電荷保持電容器添加電荷來(lái)將電荷保持電容器充電至至少放電電壓。
[0008]在實(shí)施例中，如果該至少兩個(gè)電荷保持電容器中的單個(gè)電荷保持電容器的電荷保持電容器電壓小于預(yù)定閾值，則充電電路向該至少兩個(gè)電荷保持電容器中的該單個(gè)電荷保持電容器添加電荷。
[0009]在實(shí)施例中，如果電荷保持電容器中的兩個(gè)的電荷保持電容器電壓都小于預(yù)定閾值，則充電電路向這兩個(gè)電荷保持電容器添加電荷。
[0010]在實(shí)施例中，預(yù)定閾值是放電電壓的百分之九十。
[0011]在實(shí)施例中，可植入醫(yī)療設(shè)備還具有至少兩個(gè)電荷栗電容器，每一個(gè)電荷栗電容器具有電荷栗電容器電壓(CPCV)。充電電路被配置成使用電荷栗電容器將電荷保持電容器充電至至少放電電壓。
[0012]在實(shí)施例中，可植入醫(yī)療設(shè)備具有至少三個(gè)電荷保持電容器。
[0013]在實(shí)施例中，電荷電路跳過(guò)(skip)向具有等于至少預(yù)定閾值的電荷保持電容器電壓的電荷保持電容器中的任何一個(gè)添加電荷。
[0014]在實(shí)施例中，在發(fā)生特定預(yù)定事件時(shí)，充電電路向所有的電荷保持電容器添加電荷。
[0015]在實(shí)施例中，預(yù)定事件包括上電復(fù)位、來(lái)自治療模塊的治療輸出的遞送、低于預(yù)定閾值的電池電壓中的至少一個(gè)。
[0016]在實(shí)施例中，根據(jù)包含在振幅(amplitude)寄存器中的值確定放電電壓并且其中預(yù)定事件也是將該值寫入到振幅寄存器中。
[0017]在實(shí)施例中，可植入醫(yī)療設(shè)備具有電池、至少兩個(gè)電荷栗電容器和至少兩個(gè)電荷保持電容器。治療模塊被可操作地耦合至該至少兩個(gè)電荷保持電容器并且被配置成提供具有預(yù)定的放電電壓(DV)的治療輸出。充電電路，可操作地耦合至電荷保持電容器并且至電荷栗電容器，所述充電電路被配置成使用電荷栗電容器將電荷保持電容器充電至至少放電電壓。在第一配置(I倍)中，充電電路利用電池電壓(BV)對(duì)電荷栗電容器充電并且其中電荷栗電容器在電池電壓(BV)和系統(tǒng)接地之間串聯(lián)耦合，并且隨后充電電路將在串聯(lián)耦合的電荷栗電容器上產(chǎn)生的(developed)電荷轉(zhuǎn)移至電荷保持電容器中的至少一個(gè)，從而產(chǎn)生在電荷保持電容器中的至少一個(gè)上的等于電池電壓(BV)的電荷保持電容器電壓。在第二配置(1.5倍)中，充電電路利用電池電壓(BV)對(duì)電荷栗電容器充電并且其中電荷栗電容器在電池電壓(BV)和系統(tǒng)接地之間串聯(lián)耦合，并且隨后充電電路轉(zhuǎn)移在電池電壓和系統(tǒng)接地之間彼此并聯(lián)耦合且與電荷保持電容器中的至少一個(gè)串聯(lián)耦合的電荷栗電容器上產(chǎn)生的電荷，從而產(chǎn)生在電荷保持電容器中的至少一個(gè)上的等于1.5倍電池電壓(BV)的電荷保持電容器電壓。在第三配置(3倍)中，充電電路利用電池電壓(BV)對(duì)電荷栗電容器充電并且其中電荷栗電容器在電池電壓(BV)和系統(tǒng)接地之間彼此并聯(lián)耦合，并且隨后充電電路轉(zhuǎn)移在電池電壓和系統(tǒng)接地之間彼此串聯(lián)耦合且與電荷保持電容器中的至少一個(gè)串聯(lián)耦合的電荷栗電容器上產(chǎn)生的電荷，從而產(chǎn)生在電荷保持電容器中的至少一個(gè)上的等于三倍電池電壓(BV)的電荷保持電容器電壓。
附圖
[0018]圖1是本發(fā)明的可植入醫(yī)療設(shè)備的一般框圖；
[0019]圖2是圖1的可植入醫(yī)療設(shè)備的與充電控制電路有關(guān)的部分的更詳細(xì)的框圖；
[0020]圖3a是配置用于充電至等于一倍電池電壓的電壓的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0021]圖3b是配置用于將等于一倍電池電壓的電壓栗送至電荷保持電容器的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0022]圖4a是配置用于充電至等于一點(diǎn)五倍電池電壓的電壓的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0023]圖4b是配置用于將等于一點(diǎn)五倍電池電壓的電壓栗送至電荷保持電容器的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0024]圖5a是配置用于充電至等于三倍電池電壓的電壓的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0025]圖5b是配置用于將等于三倍電池電壓的電壓栗送至電荷保持電容器的兩個(gè)電荷栗電容器的電路圖；
[0026]圖6是可植入醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖；以及
[0027]圖7示出了了位于人類或哺乳動(dòng)物心臟附近的可植入醫(yī)療設(shè)備的連接器模塊和氣密地密封的封圍。
描述
[0028]諸如起搏器和心臟除顫器之類的可植入醫(yī)療設(shè)備使用一個(gè)或多個(gè)電荷保持電容器來(lái)存儲(chǔ)并保持通過(guò)可植入醫(yī)療設(shè)備被遞送至患者的電壓和電流容量。代替按照定期計(jì)劃對(duì)所有或大多數(shù)的電荷保持電容器充電，充電電路可測(cè)量每個(gè)單獨(dú)的電荷保持電容器的電壓并且隨后有選擇地僅向需要被進(jìn)一步充電的那些電荷保持電容器添加電荷。測(cè)量每個(gè)電荷保持電容器的電壓并選擇性地對(duì)這些電荷保持電容器充電，即，不是所有的電荷保持電容器都需要被充電，僅其電壓低于預(yù)定閾值的那些電荷保持電容