[发明专利]用于皮下可植入式心律复律除颤器的电容器配置

说明书

技术领域

本申请公开的技术涉及可植入式心律复律除颤器，尤其涉及柔性皮下可植入式心律复律除颤器的电容器配置与排布。

[交叉引用]

本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：US62/034,804、US62/201,595和US62/201,609。

背景技术

可植入式心律复律除颤器(本文缩写为ICD)是将心律复律器和除颤器组合成一个单一的可植入单元的医疗器械。ICD因此是一个小电池供电的电脉冲发生器，被植入在由于心室纤维性颤动(其可以通过去纤维性颤动来补救)和室性心动过速(其可以通过心脏复律来补救)而具有心脏猝死风险的病人体内。由于除颤和心脏复律都需要大量的能量来传递到心脏，从而产生效果，所以ICD通常需要多个高能量的电容器在每电脉冲储存足够的能量，以通过该ICD传送至患有心室颤动(本文缩写为VF)或室性心动过速(本文缩写为VT)的患者。

一种已知的ICD是植入到血管内或植入心内，其具有位于心脏内以及连接到心脏外表面的引线。该引线本质上是为心脏提供高电压电脉冲的电极。这样的ICD需要多个高能量电容器，以提供大约35-40焦耳每电脉冲的能量，以及700-800伏每电脉冲范围内的高电压，用以例如为VF患者适当地除颤。另一种已知的ICD是植入到皮下的，其具有置于皮下且未直接接触心脏的引线。这种ICD在本领域也被称为皮下ICD。由于引线设置在皮下而未与心脏接触，所以皮下ICD的电脉冲需要穿过肌肉、肺和骨骼来为心脏除颤。因此，皮下ICD相比心内ICD必须配置更高的能量和电压。举例来说，目前唯一市场销售的皮下ICD是由波士顿科学公司生产的品牌名为Emblem^TMS-ICD的系统，其产生大约80焦耳和1000伏特每电脉冲。然而无论采用哪种方式，心内ICD和皮下ICD都需要能够存储所需水平的能量和能够支持所需的每电脉冲电压的多个高能电容器。

大多数最新的ICD中都使用湿式钽质电容器。这种电容器被使用源于其储存高能量水平的能力及其维持高电压的能力，因此容积效率高。大多数ICD，包括Emblem^TMS-ICD系统，具有一个罐和引线的设计。在这些ICD中电容器存放在罐中，因此其形状设计和建造为适应罐的形状。ICD中最常用的电容器形状为半圆形或接近于半圆的形状，也被称为“D形”。参考图1，其为现有技术中已知的一个湿式钽质电容器的示意图，总体标记为10。该湿式钽质电容器10包括一个“D形”主体12和用于将该湿式钽质电容器10与其他电子部件(未示出)电耦合的连接器14。如图所示，该“D形”主体12的厚度16远远小于“D形”主体12的长度18，使得“D形”主体12具有基本上扁平的外观。湿式钽质电容器10在最新的ICD以及皮下ICD中都有使用。

制作用于ICD和皮下ICD的电容器的一个挑战是每单位体积的能量效率。一方面，ICD需要大量的能量来有效工作，皮下ICD更是如此。因此存在使用更大尺寸的电容器来满足这些要求的愿望。然而，由于ICD和皮下ICD是植入患者体内的，希望这样的装置越小越不显眼越好。目前所有市售的ICD都使用电容器来为电脉冲存储和提供能量，例如湿式钽质电容器10。这种电容器能够实现每单位体积合适的能源效率，同时也能满足ICD和皮下ICD关于能源和电压的需求，以及这些装置对形状和体积的约束。ICD和皮下ICD电容器的形状设计是本领域已知的，并且下列专利中具有描述：Westlund的美国专利5749911、Beauvais等的美国专利7715174和Sherwood的美国专利7656646。