一种可植入医疗装置，包括天线，其配置为从外部装置无线接收第一频率能量；电子电路，其配置为响应所接收能量的接收而执行功能；及包括所述电子电路和所述天线的生物相容壳体。所述壳体容纳基板结构和设于所述基板结构上的元件的二维阵列。所述元件的阵列和所述基板结构设置为形成频率选择面，该频率选择面能够对入射在所述壳体上的第二频率能量的至少一部分进行反射同时将入射在所述壳体上的第一频率能量的至少一部分传输至所述天线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有频率选择面以防止MRI过程中电磁干扰的神经刺激装
本专利技术涉及组织刺激系统，尤其涉及MRI兼容的神经刺激器。
技术介绍
已经证明可植入神经刺激系统可治疗多种疾病和失调症。起搏器和可植入心脏除颤器(ICDs)也证明对于多种心脏疾病(例如，心律不齐)的治疗特别有效。慢性疼痛综合征长期以脊髓刺激(SCS)系统作为治疗方法，并且组织刺激的应用也已经开始扩展至狭心症和大小便失禁之类的其他应用。十多年来，深度脑刺激(BDS)业已用于治疗顽固慢性疼痛综合征，并且DBS最近又用于治疗运动失调症和癫痫之类的其他领域。此外，近期的调查表明，外周神经刺激(PNS)系统显现出可有效治疗慢性疼痛综合症以及大小便失禁，并且正在对大量的其他应用进行调查。再者，由NeuroControl (Cleveland, Oh1)公司提供的Freehand系统之类的功能性电刺激(FES)系统业已应用于恢复脊髓损伤患者的瘫痪肢体的一些功能。 此类可植入神经刺激系统一般包括至少一根刺激导线和可植入脉冲生成器(IPG)，所述刺激导线植入所需刺激位置，而所述可植入脉冲生成器的植入位置远离所述刺激位置但通过一或多个导线延伸件直接或非直接地连接至所述刺激导线。由此，可将电脉冲从神经刺激器传输至由刺激导线承载的电极，以根据一组刺激参数刺激或激活组织体并且为患者提供所需的有效治疗。 神经刺激系统还可包括手持远程控制(RC)以远程指令神经刺激器从而根据所选择的刺激参数生成电刺激脉冲。可由患者的主治医生对RC本身进行编程，例如，通过临床医生编程器(CP)进行，所述临床医生编程器一般包括笔记本计算机之类的通用计算机以及安装于其上的编程软件包。RC和CP使用由IPG中的一或多根遥测线圈接收的某一频率或频率范围(例如，以125KHz的中心频率)的RF信号与IPG进行无线通信。 神经刺激系统还可包括外部充电器，其能够以某一频率或频率范围(例如，以84KHz的中心频率)将能量从外部充电器中的交流电(AC)充电线圈无线输送至IPG中的AC反向线圈。此后，由IPG上的充电线圈接收的能量可用于对IPG包括的电子电路直接供电，或者可存储于IPG内的可充电电池内以用于按需对电子电路进行供电。 通常将IPG植入需要磁共振成像(MRI)的患者中。由此，当设计可植入神经刺激系统，必须考虑植入神经刺激器的患者可能会承受MRI扫描仪生成的电-磁力，其可能会损坏神经刺激器并且使患者发生不适。 尤其是，在MRI中，空间编码取决于连续施加磁场梯度。磁场强度系在整个成像过程中施加梯度磁场的位置与时间的函数。存在大静态磁场的情况下，为了获取单幅图像，梯度磁场一般会使得梯度线圈(或磁体)切换上千次的开关。当前的MRI扫描仪的最大梯度强度可为100mT/m并且有比刺激治疗频率快很多的150mT/m/ms切换次数(转换换率)。一般的MRI扫描仪生成的梯度磁场范围为10Hz?30KHz，而1.5Tesla扫描仪生成64MHz的射频(RF)磁场且3Tesla扫描仪生成128MHz的射频磁场。 MRI环境中，辐射RF磁场会冲击IPG并且造成各种问题，包括因IPG发热而造成IPG中的电子电路的损坏以及使得患者感觉不适。例如，RF磁场会在IPG的较大导电面(例如，壳体和电池的表面)上形成涡电流。涡电流随之则会生成热能，而热能会损坏电池并且使得患者感觉不适或甚至损伤IPG周围的组织。IPG内的充电或者遥测线圈也会接收到辐射RF磁场，由此会损坏耦合至这些线圈的电子设备。当然，并非所有的辐射能量对IPG都有害；例如，由RC，CP及/或外部充电器传输的能量以传输编程信息或者对IPG进行充电。 由此，仍然需要在MRI过程中防止IPG发热，同时允许使用能量来通信及/或对IPG充电。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种可植入医疗装置。所述医疗装置包括天线，其配置为从外部装置无线接收第一频率能量；电子电路，其配置为响应所接收能量的接收而执行功能(例如，对所述医疗装置进行编程及/或充电)；及容纳所述电子电路和所述天线的生物相容壳体。 所述壳体包括基板结构和设于所述基板结构上的元件的二维阵列。所述元件的阵列为周期性的，并且所述元件的形状相同。各所述元件可为线性偶极子，十字偶极子，圈环，或蝴蝶结中的一种。各所述元件包括阻抗负载。所述阻抗负载为可调节，在这种情况下，所述可植入医疗装置还包括连接至所述阻抗负载的电子控制器。所述电子控制器配置为动态调节所述阻抗负载的信号。一实施例中，所述基板结构和所述元件阵列中的一个由介电材料(例如，陶瓷或塑料)制成，所述基板结构和所述元件阵列中的另一个由导电材料(例如，金属)制成。所述元件的阵列和所述基板结构设置为形成频率选择面(FSS)，该频率选择面能够对入射在所述壳体上的第二频率(例如，大于1MHz)能量的至少一部分进行反射同时将入射在所述壳体上的第一频率(例如，小于200KHZ)能量的至少一部分传输至所述天线。 一实施例中，所述入射在所述壳体上的第一频率能量的传输系数大于0.5，并且所述入射在所述壳体上的第二频率能量的反射系数大于0.5。另一实施例中，所述入射在所述壳体的第一频率能量的传输系数大于0.75，并且所述入射在所述壳体的第二频率能量的反射系数大于0.75。 另一实施例中，所述可植入医疗装置还包括所述壳体内容纳的电池。所述电池包括另一基板结构和另一设于所述另一基板结构上的另一元件的二维阵列，其中所述另一元件阵列和所述另一基板结构设为形成频率选择面，该频率选择面能够对入射在所述电池上的第三频率(其可与所述第二频率相同)能量的至少一部分进行反射同时将入射在所述电池上的第二频率能量的至少一部分传输至所述天线。 再一实施例中，所述可植入医疗装置还包括连接至所述电子电路的导线。所述导线包括管状基板结构和设于所述管状基板结构上的另一元件的二维阵列，其中所述另一元件阵列和另一个基板结构设为，形成能够对入射在所述导线上的第三频率(其可与所述第二频率相同)能量的至少一部分进行反射的频率选择面。 根据下文对本专利技术进行描述而非限制的较佳实施例的详细说明，可清楚本专利技术的其他和进一步的方面和特征。 【附图说明】 附图示出了本专利技术较佳实施例的设计和作用，其中类似的元件给予同样的标号。为了更佳地理解本专利技术如何获得上述及其他优点和目的，参考附图下文将更详细地描述上文简述的
技术实现思路
。应理解，所述附件仅用于示意本专利技术的一般实施例，因此其并非限制本专利技术的范围，参考附图可更具体和详细地描述和解释本专利技术，其中: 图1为根据本专利技术一实施例构造的脊髓刺激(SCS)系统的平面图； 图2为在患者体内使用的图1所示SCS系统的平面图； 图3为图1所示SCS系统所使用的可植入脉冲生成器(IPG)和三根经皮刺激导线的平面图； 图4为图2所示SCS系统所使用的可植入脉冲生成器(IPG)和外科浆状导线的平面图； 图5a和5b为可结合入图3和4所示IPG的壳体的不同类型的频率选择面的平面图； 图6a?6d为可用于图3和4所不IPG的不同壳体的剖视图； 图7a?7d为可用于产生图3和4所示IPG的壳体用不同频率选择面的不同元件的平面图； 图8为可用以调节图3和4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可植入医疗装置，包括：天线，其配置为从外部装置无线接收第一频率能量；电子电路，其配置为响应所接收能量的接收而执行功能；及容纳所述电子电路和所述天线的生物相容壳体，所述壳体包括基板结构和设于所述基板结构上的元件的二维阵列，其中所述元件的二维阵列和所述基板结构设置成形成频率选择面，该频率选择面能够对入射在所述壳体上的第二频率能量的至少一部分进行反射，同时将入射在所述壳体上的第一频率能量的至少一部分传输至所述天线。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.17 US 61/625,2081.一种可植入医疗装置，包括: 天线，其配置为从外部装置无线接收第一频率能量； 电子电路，其配置为响应所接收能量的接收而执行功能；及 容纳所述电子电路和所述天线的生物相容壳体，所述壳体包括基板结构和设于所述基板结构上的元件的二维阵列，其中所述元件的二维阵列和所述基板结构设置成形成频率选择面，该频率选择面能够对入射在所述壳体上的第二频率能量的至少一部分进行反射，同时将入射在所述壳体上的第一频率能量的至少一部分传输至所述天线。2.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述功能为对所述可植入医疗装置进行编程。3.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述功能为对所述可植入医疗装置进行充电。4.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述入射在所述壳体上的第一频率能量的传输系数大于0.5，并且所述入射在所述壳体上的第二频率能量的反射系数大于0.5。5.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述入射在所述壳体上的第一频率能量的传输系数大于0.75，并且所述入射在所述壳体上的第二频率能量的反射系数大于0.75。6.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述第二频率大于10MHz。7.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述第一频率小于200KHZ。8.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述基板结构和所述元件阵列中的一个由介电材料形成，所述基板结构和所述元件阵列中的另一个由导电材料形成。9.如权利要求8所述的可植入医疗装置，其中所述基板结构和所述元件阵列中的所述一个为所述基板结构，所述基板结构和所述元件阵列中的所述另一个为所述元件阵列。10.如权利要求8所述的可植入医疗装置，其中所述基板结构和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：高雷夫·古塔，基兰·顾璐拉，
申请(专利权)人：波士顿科学神经调制公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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