[发明专利]用于植入医疗设备的TET系统

说明书

本申请要求于2008年9月10日提交的美国专利申请序列号U.S.Provisional Application No.61/191,595的优先权，该申请的全部内容纳入本文作为参考。

背景技术

本发明涉及一种经皮能量传递(传送)(Transcutaneous energy transfer，TET)系统以及TET系统的操作方法。

经皮能量传递(TET)系统被用于为诸如植入在人体内的心功能泵的装置供电。由体外的发送线圈产生的电磁场可以将电力穿过皮(皮肤)阻挡层传送到植入在体内的磁接收线圈。然后，接收线圈将接收到的电力传输给植入式心脏泵或其他内部设备，并将电力传输给一个或多个植埋在体内的电池使电池充电。

这样的系统面临的挑战之一是电池寿命不够长。诸如当患者进行不能佩戴体外TET电源设备的活动(比如洗澡或者游泳)时，植入电池可能需要一次供给植入装置的全部电力需量长达一个小时至几个小时。当植入电池第一次被植入进患者体内时，电池容量大，能够满足所需时间的电力需量。但是，当经过了频繁的充电和放电后，植入电池的容量降低。随着电池容量的下降，患者就不能在没有体外TET电源设备的情况下度过那么长的时间。最终，可能需要更换电池，以使患者又能在足够长的一段时间内能无需体外TET电源设备。

迄今为止，由于电池频繁的充电和放电造成植入电池的过早耗尽被认为是不可避免的。常规TET系统并不根据植入装置的时变电力需量紧密地供电。因此，当植入装置具有诸如包括左心室辅助设备(“LVADs”)的循环辅助泵所特有的快速波动电力需量时，需要植入电池提供满足瞬时高电力需量的电力，当瞬时电力需量缓和时，TET系统向电池再次充电。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于为植入电气设备提供动力的TET系统。在具体的示例中，可以提供包括一个或多个诸如具有电动机的泵的电气设备的循环辅助装置，该泵具有随着植入该泵的患者的心搏周期而变化的电力需量。

一植入动力装置要适合于安装在患者的体内。例如，动力装置可具有一次级线圈和连接至该次级线圈的用于控制和提供电力给该控制电路和该泵。以这种方式，动力可以在次级线圈上被接收并被施加给控制电路和泵。在一个实施例中，植入动力装置的监测电路可被用于监测电源电路的一状况(条件)。监测电路能发送可被外部设备的控制电路用于调节电力传输的表示监测状况的经皮遥测信号(transcutaneous telemetry signal)。

一外部电源可适合于与次级线圈经皮电感耦合(transcutaneous inductive coupling)，并且可具有一能将交流电流施加给初级线圈的驱动电路，以及一能接收遥测信号并可以至少部分地响应该遥测信号调节初级线圈上的交流电流的控制电路。在具体的实施例中，该监测电路和控制电路可监测电源电路的状况并据此调节初级线圈上的交流电流。以这种方式，可以基本上根据心博周期来改变初级线圈上的交流电流。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的TET系统的组件和操作的局部切割的截面图。

图2进一步示出根据本发明实施例的TET系统的外部及内部组件的框图和示意图。

图3进一步示出根据本发明实施例的TET系统的外部模块组件的框图和示意图。

图4进一步示出根据本发明实施例的TET系统的植入模块组件的框图和示意图。

图5进一步示出根据本发明实施例的TET系统的植入模块中桥式整流器电路的组件的示意图。

图6A和6B示出根据本发明实施例从外表面观察的植入TET模块组件的布局及关系的透视图。

图7示出根据本发明实施例的操作方法中的反馈采样率以及TET系统的外部模块与植入模块之间电力传输速率的曲线图。

图8示出根据本发明实施例的操作方法的流程图。

图9A-C示出根据本发明具体实施例的操作。

具体实施方式

图1简要地示出了一种给人体内腔中即在患者104皮下植入治疗电气设备102供电的经皮能量传递(TET)系统100。例如，植入的电气设备102可以包括诸如用于泵送血液作为心室辅助设备(“VAD”)的泵。植入的电气设备102可以包括用以控制例如泵的控制电路。