[发明专利]神经/心血管检测和刺激的无引线植入血管内电生理设备

说明书

相关申请

本申请要求于2004年5月4日提交的临时申请60/567,447,60/567,448和60/567,449的优先权。

技术领域

本发明一般涉及用于检测和刺激的血管内和血管外设备。本发明更具体地涉及植入式血管内设备，该设备可进行心脏、神经和生理活性的检测，提供局部电刺激，以及通过使用射频通信、超声通信和/或把人体组织用作传导媒质的无引线通信，与其它植入式和非植入式设备进行通信。

背景技术

因为技术的快速进步，把植入式医疗设备用来治疗各种疾病的应用正在增长。破坏心脏、大脑、或神经系统通信或正常活动能力的疾病包括心律紊乱，如心室颤动、心搏导阻滞，和神经紊乱，如癫痫症、多发性硬化、脊髓损伤、和家族性自主神经异常。药品和药理治疗已经用于治疗这些病症，并且起搏器和除颤器已经用于治疗心律紊乱。如美国专利No.5,351,394、5,215,086、5,188,104、5,154,172和5,707,400中所述，脑深部刺激疗法包括在脑中使用引线并把其连到植入式设备来刺激神经系统的目标区域，以控制癫痫症、高血压、和运动障碍，如帕金森症。

外科方法也用于治疗这些病症。例如，布置引线(导线)的开颅手术，引线(导线)置成通过脑组织到达目标位置，然后在皮下隧穿到达在其它地方植入的设备，血管用作到达心脏的管道，把引线置于心脏内部以提供除颤冲击(规定程序)。

通过电脉冲的脑和心脏调节模式已经熟知了数十年，并且是今天的起搏器、除颤器和脑深部刺激设备的基础，如上面专利所述。除颤/心律转变法是用于反心律失常心脏状况的技术，此状况包括心房和/或心室中有些心动过速。纤维性颤抖是这样的状况，即心脏具有非常快的浅收缩，并且在心室纤维性颤抖的情况下心脏可能不会泵送足够的血液以维持生命。除颤器经常植入到易受心室纤维性颤抖重新发作影响的人的胸腔。通常，利用电极通过电脉冲或冲击来刺激心脏，电脉冲或冲击的量值远大于在心脏起搏法中使用的脉冲。植入的除颤器检测纤维性颤抖期间的快速心率，并通过连接到附着在心脏外壁的电极的引线施加较高能量的电脉冲。

ECG传感器的例子例如表示在美国专利6,412,490和5,987,352中。起搏器的例子例如表示在美国专利3,554,187、3,760,332、3,842,842、4,248,237和4,124,029中。但是，这些技术受到使用用于电生理刺激的静脉引线的妨碍。这些技术中，心脏内引线布置需要经静脉/血管进入。这些技术易受到心包填塞、心脏或血管穿孔急性危险的影响，以及受到心内膜炎长期危险或者由于失败需要心内抽出引线的影响。而且，现有技术存在在年轻患者或者在因为组织畸形不是植入候选者的患者中进行心脏内除颤植入的问题。复杂步骤和危险包含在对需要除颤的患者群获取静脉管进入和经静脉引线的布置中。

把电检测/刺激引线(导线)传送到脑的特定区域是困难的。头骨必须打开并且脑暴露，然后插入引线通过正常的脑组织以达到异常区，然后引线在皮下隧穿到达胸腔，这里设备连接到一根(多根)引线。因为经由引线，内脑区域和靠近皮肤表面的区域最终接触，感染的危险较高。此外，正常的脑组织在过程中被破坏，并且任何并发症或者感染要求去除整个系统。

鉴于与现在方法相关的危险，以及当设备必须使用引线(导线)来到达目标位置时的限制(在某些区域不能放置多于一根引线、皮下过多引线、不使用引线无法通信)，需要一种新方法和植入式电子医疗设备，该设备是无线的，用在对心脏、脑、和神经系统障碍的治疗。

发明概述

本发明由植入式血管内设备组成，该设备具有管状支架的结构，用于与嵌入的微电路进行血管内固定以进行心脏和神经电活性的双极和单极检测、其它生理信号的检测、局部电刺激(起搏和去纤维性颤动；神经刺激和癫痫发作治疗)，该植入式血管内设备还具有通过射频和/或光通信和/或模拟信号通信把人体组织用作传导媒质，与其它植入式和非植入式设备进行通信的能力。