[发明专利]包括无线透皮链路的可植入医疗设备

说明书

本申请公开了包括无线透皮链路的可植入医疗设备，所述医疗设备包括外部单元和可植入单元。外部单元包括：电子单元，其在工作时连接到发射器线圈；包括环结构的线圈单元；固定单元，其被配置成将环结构i)接近可植入接收器线圈及ii)绕用户的身体部位使得身体部位的一部分位于环结构的中空部分内而连接到用户身体。可植入单元包括：可植入接收器线圈；处理单元，配置成i)处理所接收的数据信号，和/或ii)利用所接收的能量用于可植入单元的至少一元件的运行；其中无线透皮链路包括发射器线圈与接收器线圈之间的耦合，及当环结构使用固定单元进行连接时，响应于发射器线圈的激励产生的至少大量磁力线通过可植入接收器线圈。

技术领域

本发明涉及包括透皮链路的可植入医疗设备。具体地，本发明涉及可植入医疗设备如助听器，包括用于在其上传输能量和/或数据的无线透皮链路，其包括发射器线圈与可植入接收器线圈之间的耦合，其中发射器线圈与可植入接收器线圈之间的耦合系数得以实质上改善。

背景技术

本说明书中对现有技术的任何讨论绝不可视为承认这样的现有技术广泛已知或者形成本领域的一般常识的部分。

具有一个或多个可植入单元的医疗设备(通常称为可植入医疗设备)在最近几十年已向患者提供大量好处。具体地，设备如可植入助听器、可植入起搏器、除颤器、眼睛植入件、视网膜植入件、心泵、药物递送系统、胃部植入件、神经刺激器、大脑刺激器、功能性电刺激装置如耳蜗假体、器官辅助或替代装置、及其它部分或完全植入的医疗设备已在救生和/或生活方式增强功能方面成功多年。

这样，可植入装置的类型及相应执行的功能的范围已随着这些年大量增加。例如，许多这样的可植入医疗设备通常包括一个或多个永久或暂时植入在患者中的仪器、设备、传感器、处理器、控制器或者其它功能性机械、电气或电子元件，以执行疾病或受伤或其症状的诊断、预防、监视、治疗或管理，或者调查、替代或修改解剖学或生理学过程。这些可植入元件中的许多元件经无线透皮链路从外部单元接收能量和/或数据，其为可植入单元的一部分或者与可植入单元协力运行。

无线透皮链路传统上被认为是一感应链路，具有包括发射器线圈的外部单元和包括接收器线圈的可植入单元。通常，接收器线圈被植入，例如植入在在乳突区中产生的人造腔中或者植入在皮下，及外部单元包括具有类圆盘形的元件，其以可分离的方式附着到患者头部与植入的接收器线圈相对的位置，使得两个线圈处于皮肤两侧(外部位置和可植入位置)的平行平面中。外部单元通常包括至少一保持磁铁，其与植入的保持磁铁协作以将外部单元保持在接收器线圈上方的正确位置，使得发射器线圈与接收器线圈轴向对准，即两个线圈的线圈轴彼此对准。

然而，外部单元的这种经磁力的固定导致外部单元的重量相当高及外部单元的尺寸相当大。这不仅令用户不舒适，而且美学上不具吸引力。此外，植入的磁铁在MRI(核磁共振成像)情形下必须通过手术移除或者进行特别设计。此外，由于磁铁之间的吸引力有限，由于头部的快速运动(例如在患者跳跃时)，外部单元可能从所希望的位置移开甚至掉落。

对于发射器线圈和接收器线圈处于皮肤的两侧并处于平行平面中的传统线圈设置，由于发射器线圈产生的磁力线的大部分未被接收器线圈拾取，耦合系数非常低，因而导致可怜的能量传递效率。此外，由于两个线圈位于皮肤的两侧，线圈分隔的任何变化例如因皮肤厚度增加引起的变化可导致两个线圈之间的耦合系数快速下降。鉴于效率问题，外部单元通常包括相当大的电池盒或者多个电池，使得可植入医疗设备可持续使用一使用时间段而不会引起用户烦恼，例如需要用户频繁更换电池或者对电池盒再充电。除了使得外部单元美学上不太有吸引力之外，电池盒或者多个电池的额外重量还需要更强的保持磁铁，在保持磁铁与可植入磁铁之间产生的恒定不变的磁引力下，可能导致不舒适及在极端情形下导致皮肤疼痛或感染。

因而，需要提供一种用于无线透皮链路的备选线圈设置，及其中一个或多个上面提及的问题得以解决的、包括无线透皮链路的可植入医疗设备。

发明内容