与经皮供电的医疗植入物一起使用的天线制造技术

一种具有感应器组件的天线，感应器组件包括至少两个导体以及非导电载体，至少两个导体均限定导体直径DC，非导电载体限定至少两个内腔，至少两个导体分别位于至少两个内腔中。载体维持至少两个导体之间的导体间隔S，并且感应器组件限定至少一匝。导体间隔S和导体直径Dc一起限定范围为约0.5至约1.2的S/DC比。

An antenna used with a skin powered medical implant

An antenna with inductor assembly, the inductor assembly includes at least two conductors and non conductive carriers, and at least two conductors all define the conductor diameter DC, and the non conductive carrier limits at least two inner cavities, and at least two conductors are located in at least two inner cavities. The carrier maintains a conductor spacer S between at least two conductors, and the inductor assembly defines at least one turn. The limiting range of the conductor spacer S and the conductor diameter Dc is about 0.5 to about 1.2 of the S/DC ratio.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与经皮供电的医疗植入物一起使用的天线
本专利技术大体上涉及经皮供电的医疗植入物。
技术介绍
感应链路通常用于将电力和数据传输到植入的医疗装置，植入的医疗装置诸如是包括耳蜗植入物和视网膜植入物的假体装置、心脏起搏器、可植入除颤器、记录装置以及神经肌肉刺激器。植入的装置包括(或连接到)内部天线线圈，并且外部天线线圈位于内部天线线圈上方。电力以及在某些情况下数据通过天线线圈之间的感应链路被供应给植入的装置。在包括外部声音处理器以及在耳蜗内带有电极阵列的耳蜗植入物的可植入耳蜗刺激(“ICS”)系统的示例性背景下，外部天线线圈可由连接到外部声音处理器的头戴耳机承载。声音处理器通过功率调制方案通过感应链路将电力和刺激数据(例如具有不同的脉冲宽度和/或幅度的脉冲序列)传输到耳蜗植入物的天线线圈。然后电刺激电流被施加到电极阵列中的不同的电极组合以产生声音感知。替代地，电极阵列可直接插入到耳蜗神经中而不需要驻留在耳蜗中。美国专利No.5,824,022、名称为“CochlearStimulationSystemEmployingBehind-The-EarSoundprocessorWithRemoteControl”中公开了一种代表性的ICS系统，其全部内容结合在此引作参考。市售的ICS声音处理器的实例包括但不限于高级BionicsTMHarmonyTMBTE声音处理器，高级BionicsTMNaidaTMBTE声音处理器以及高级BionicsTMNeptuneTM身体佩戴的声音处理器。一个常规天线线圈是三匝感应器，其包括在非导电载体内的导体。导体包括由金、铂或钛导线形成的生物相容性多导线金属缆线。缆线的直径非常小(例如约0.014英寸)，这是因为人工耳蜗植入物必须是细小的。聚乙烯增强纤维有时用于增加缆线的拉伸强度。本专利技术人已经确定常规天线线圈易于改进。在机械方面，细的多导线生物相容性金属缆线相对昂贵且制造复杂，并且具有相对低的拉伸强度。转向电性能，在天线线圈中使用多导线生物相容性金属缆线(和聚乙烯纤维)通常会导致大约一欧姆或更大的电阻值和小于75的Q因子值，这小于用于植入装置的最优值。
技术实现思路
一种具有感应器组件的天线，感应器组件包括至少两个导体以及非导电载体，至少两个导体均限定导体直径DC，非导电载体限定至少两个内腔，至少两个导体分别位于至少两个内腔中。载体维持至少两个导体之间的导体间隔S，并且感应器组件限定至少一匝，但可根据设计呈现所需的数量。导体间隔S和导体直径DC一起限定范围从约0.5至约1.2的S/DC比。因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述可以更好地理解本专利技术，本专利技术的上述和许多其他特征将变得显而易见。附图说明将参考附图对示例性实施例进行详细描述。图1是根据本专利技术的一个实施例的天线的立体图。图2是沿着图1中的线2-2截取的单个匝的截面图。图3是图1所示的天线的一部分的立体图。图4是图1所示的天线的一部分的截面图。图5是根据本专利技术的一个实施例的另一个天线的一部分的截面图。图6是示例性ICS系统的示意图。图7是示例性可植入人工耳蜗刺激器的平面图。图8是示例性声音处理器的立体图。具体实施方式以下是实施本专利技术的当前已知的最佳方式的详细描述。该描述不被认为是限制性的，而是仅仅是为了说明本专利技术的一般原理的目的。一个示例性的线圈天线大体上由图1中的附图标记100表示。线圈天线100由感应器组件102形成，感应器组件包括多个相对于彼此定位的金属导体104，使得在导体间隔和导体直径之间存在预定的关系，如在下面更详细描述。在所示的实施方案中，存在四个金属导体104并且金属导体位于载体106内，载体维持金属导体相对于彼此的位置。金属导体104的端部被暴露以便有利于连接到耳蜗植入物或其他装置的接收器电路。金属导体104在下面参考图3和图4更详细地描述。感应器组件102限定一个或多个匝(或“环”)108，其数量由预期应用确定，并且在所示实施例中有三匝。如例如在图2中所示，示例性载体106包括用于金属导体104中的每一个的内腔110。载体106可由诸如硅橡胶的致密的弹性体非导电材料形成。转到图3和图4，导体104可由多个多导线缆线112(有时称为“Litz导线”)形成。缆线112中的每根导线114可以是拉伸填充管(“DFT”)的形式，可从FortWayneMetals作为导线获得，每根导线包括外管118(例如镍氢合金管)，外管填充有内芯116(例如银或银合金芯)。DFT是FortWayneMetalsResearchProductsCorp.的注册商标，MP35N是SPSTechnologies的注册商标。在所示的实施例中，导体104包括七根多导线缆线112，其以六边形结构布置，其中六根缆线112围绕中心缆线扭绞。缆线112包括以六边形结构布置的七根导线114，其中六根导线围绕中心导线扭绞。与常规缆线相比，这种构造改进拉伸强度。存在与使用具有Litz导线构造的多缆线导体104以及多导线缆线112相关的多个优点。例如，导线114在多导线导体104中缠绕的模式减少了在无线电频率下承载交流电的导体中出现的趋肤效应和邻近效应损耗。简单地说，携带交流电的导线的电阻是导线横截面面积和电流频率的函数。电阻随着横截面面积的减小而增加。随着电流的频率增加电阻也增加，这是因为有效的横截面面积由于趋肤效应而降低，这导致大部分电流在导线表面附近发生。Litz缆线构造中的各个导线114具有小于一个外皮深度的直径，这消除了每根导线的趋肤效应损失。此外，缆线112内的每根导线114的(以及导体104内的每根缆线112的)径向位置沿着缆线112(和导体104)向内移动，其中磁场引起较大的阻力；以及向外移动，其中磁场引起较小阻力。结果，针对导体104作为整体，电流均匀地分布于导体104从导线114到导线114以及从缆线112到缆线112，并且在高频应用中减少了趋肤效应和相关的电力损耗。相对于实心导体，导体104的分布电感与分布电阻的比也增加，这导致在谐振频率下的较高的Q因子。Q因子是效率的无单位指标，较高的Q值表示导体的较低能量损失率。特别地，Q＝ωL/R，其中ω＝弧度工作频率，L＝电感以及R＝感应器的有效串联电阻。除了使用诸如那些上述的多导线导体之外，简单地增加导体的横截面面积是降低串联电阻以获得较高Q因子的另一种方法。然而，本专利技术人确定，因为在柔性方面的相关的降低，增加导体的横截面面积不是使植入的线圈天线的情况下的Q因子最大化的适当方式。本专利技术人还确定，降低串联电阻以获得较高Q因子的较好方法是从诸如图2所示的示例性组件的多缆线感应器组件形成天线。本专利技术人进一步确定在多缆线感应器内的导体直径和导体间隔之间存在结果有效的关系。再次参考图2，因为导体的扭转六边形形状在其长度上接近圆柱体，所以导体104限定最大横截面尺寸，并且导体104的最大横截面尺寸在本文和本领域中被称为直径DC。所示实施方案中的四个导体104被排列成两行两列，其中成对的导体(沿图示的定向)水平和竖直对齐。在竖直和水平对齐的导体对104之间存在间隔S。换句话说，匝108限定穿过载体106的中心的环平面，并且导体104平行于环平面间隔开并垂直于环平面。本专利技术人已经确定导体间隔与导体直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与医疗植入物一起使用的天线，天线包括：感应器组件，感应器组件包括至少两个导体以及非导电载体，至少两个导体均限定导体直径DC，非导电载体限定至少两个内腔，至少两个导体分别位于至少两个内腔中，非导电载体维持至少两个导体之间的导体间隔S；其中，感应器组件限定至少一匝；并且导体间隔S和导体直径DC一起限定范围从约0.5至约1.2的S/DC比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 US 62/152,7651.一种与医疗植入物一起使用的天线，天线包括：感应器组件，感应器组件包括至少两个导体以及非导电载体，至少两个导体均限定导体直径DC，非导电载体限定至少两个内腔，至少两个导体分别位于至少两个内腔中，非导电载体维持至少两个导体之间的导体间隔S；其中，感应器组件限定至少一匝；并且导体间隔S和导体直径DC一起限定范围从约0.5至约1.2的S/DC比。2.如权利要求1所述的天线，其中S/DC比为约1.0。3.如权利要求1所述的天线，其中感应器组件包括四个导体；并且非导电的载体限定四个内腔，四个导体分别位于四个内腔中。4.如权利要求3所述的天线，其中四个导体以两行两列的方式排列；每行中导体的S/DC比范围从约0.5至约1.2；并且每列中导体的S/DC比范围从约0.5至约1.2。5.如权利要求1所述的天线，其中每个导体包括以六边形结构围绕中心缆线扭绞的六根缆线。6.根据权利要求5所述的天线，其中每根缆线包括以六边形结构围绕中心导线扭绞的六根导线。7.如权利要求1所述的天线，其中感应器组件限定三匝。8.一种人工耳蜗植入物，包括：刺激处理器；耳蜗引线,耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·尼伯格，M·M·赫尔莱恩，J·L·沃尔特，李成真，
申请(专利权)人：领先仿生公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH