用于听力植入物的有源遥测响应制造技术

本发明专利技术的内容涉及用于听力植入物的有源遥测响应。描述了用于在患者的皮肤下植入的有源植入医疗器械(AIMD)的可植入的处理器装置。可植入通信线圈装置被配置为用于植入物通信信号的经皮传送。可植入的处理器耦接到并控制所述可植入通信线圈装置，以便在两个不同的通信模式进行操作。在正常操作模式中，处理器配置通信线圈装置与放置在患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外用通信线圈进行表皮通信。在长程遥测模式中，处理器配置通信线圈装置与位于远离患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤的外部遥测线圈用于皮外通信。

Active telemetry response for hearing implants

The present invention relates to an active telemetry response for hearing implants. An implantable processor device for active implantable medical devices (AIMD) implanted under the skin of a patient is described. The implantable communication coil device is configured for percutaneous transmission of implant communication signals. The implantable processor is coupled to and controls the implantable communication coil device for operation in two different communication modes. In the normal operation mode, the processor configuring the communication coil device communicates with the external communication coil placed on the skin which is placed directly on the patient's implantable communication coil device. In the long range telemetry mode, the processor configuring the communication coil device and the external telemetry coil of the skin above the implantable communication coil device far away from the patient for external communication.

【技术实现步骤摘要】
用于听力植入物的有源遥测响应本申请是申请日为2014年12月18日、申请号为201480068507.9、专利技术名称为“用于听力植入物的有源遥测响应”的专利技术专利申请的分案申请。本申请要求于2013年12月20日提交的美国临时专利申请61/918,911的优先权，其通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及诸如神经刺激设备并且不限于例如耳蜗植入物、喉或心脏起搏器的有源植入医疗器械(AIMD)系统，以及更具体地涉及该系统中的遥测通信。
技术介绍
在诸如市售耳蜗植入系统、脊髓刺激器(SCS)系统的某些AIMD系统中，所有的数据通信和电源供应的要求经由具有在植入的接收线圈直接之上的皮肤上放置的外部发送线圈的邻近经皮装置来满足，例如在美国专利公布2012/0109256中描述的，其通过引用整体并入本文。在诸如可植入的心脏除颤器(ICD)和心脏起搏器(PM)的其他类型的AIMD系统中，具有原电池作为电源，并且为了遥测目的，使用或者如上所述的线圈装置，或者需要单独IC和匹配的天线(线圈)的医疗植入通信服务(MICS)频带(402至405MHz)中的RF链路。仅出于数据传送的目的，MICS收发器比电感线圈系统更紧凑，并且这些设备在长达2米的距离工作，因此可以在外科手术室中使用。主要任务是保持设备的功率消耗小，以使具有原电池的植入物的整体寿命不会显著降低。在使用电感通信线圈装置的AIMD系统中，从植入的组件穿过皮肤返回到外面的遥测数据典型地使用接收器线圈装置的负载调制来执行，以调制外部发送器线圈的负载。那就需要外部线圈紧挨着植入线圈，这只能在在植入手术过程中外部线圈放置在无菌包装中，然后放置在靠近开放的手术伤口时才能实现。这就限制了内科医生/外科医生操纵植入物的自由，例如在植入物操作时优化植入物或电极的位置。一个典型的AIMD系统的例子是耳蜗植入物。正常的耳朵如图1所示通过外耳101发射声音到鼓膜(耳膜)102，鼓膜移动中耳103的骨头，这些骨头继而振动耳蜗104的卵圆窗和圆窗开口。耳蜗104是螺旋缠绕其轴线大约两圈半的长而狭窄的输送管。耳蜗104包括通过耳蜗管相连的被称为前庭阶的上信道和被称为鼓阶的下信道。鼓阶与听神经113的螺旋神经节细胞所驻留的称为蜗轴的中心形成垂直的螺旋圆锥。响应于由中耳103发送的接收到的声音，流体填充耳蜗104起到换能器的作用，以生成被发送到耳蜗神经113并最终到大脑的电脉冲。当将外部声音沿着耳蜗104的神经基质转换成有意义的动作电位的能力出现问题时，听力受损。在听力受损的某些情况下，可以提供耳蜗植入物AIMD系统，其使用由沿植入电极分布的多个电极触点发送的小电流电刺激听觉神经组织。图1示出了典型耳蜗植入系统的一些组件，其中外部麦克风提供音频信号输入到外部信号处理器111，其实现各种已知的信号处理方案之一。处理过的信号由外部信号处理器111转换成数字数据格式，例如数据帧序列，以用于由外部发送器线圈107穿过皮肤发送到刺激器处理器108中的接收器处理器。刺激器处理器108从接收到的信号中提取音频信息以及为系统植入部分提供电力的电力分量。刺激器处理器108中的接收器处理器可以执行诸如纠错、脉冲形成等的附加信号处理，并(基于提取的音频信息)产生通过连接导线109发送到植入电极110的刺激模式。典型地，植入电极110包括在其表面上提供耳蜗104的选择性刺激的多个电极112。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种用于在患者皮肤下植入的诸如人工耳蜗系统的AIMD系统的可植入处理器装置。可植入通信线圈装置被配置为用于植入物通信信号的经皮传递。可植入处理器耦接到并控制可植入通信线圈装置，以便在两个不同的通信模式中操作。在正常工作模式中，处理器配置通信线圈装置用于与放置在或靠近患者的在可植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外部通信线圈进行表皮通信。在长程遥测模式中，处理器配置通信线圈装置用于与位于远离患者的在可植入通信线圈装置直接之上的皮肤的外部遥测线圈进行皮外通信。本专利技术的实施例还包括用于诸如人工耳蜗系统的AIMD系统的装配系统。外部装配模块被配置为执行患者装配处理，调整植入的AIMD处理器以反映患者特定的性能特性。AIMD处理器控制两种不同的通信模式。在正常工作模式中，为了AIMD系统的正常操作，处理器配置植入通信线圈装置用于与放置在位于被植入患者的在植入通信线圈装置直接之上的皮肤的外部通信线圈进行植入物通信信号的表皮通信。在长程遥测模式中，处理器配置植入通信线圈装置与位于远离被植入患者的在植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外部遥测线圈进行皮外通信。患者装配过程包括外部装配模块经由外部遥测线圈与在长程遥测模式中的AIMD处理器的相互作用，以基于患者特定的性能特征调整AIMD处理器在正常运行模式中的操作。本专利技术的实施例还包括在例如人工耳蜗系统的AIMD系统的外科植入期间使用的测试系统。可植入通信线圈装置被配置用于植入物通信信号的经皮传递。可植入处理器耦接到并且控制可植入通信线圈装置，以便在两个不同的通信模式中操作。在正常操作模式中，处理器配置通信线圈装置，用于与放置在被植入的患者的在可植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外部通信线圈的表皮通信。在长程遥测模式中，处理器配置通信线圈装置与位于远离被植入患者的在可植入通信线圈装直接之上的皮肤上的外部遥测线圈进行皮外通信。在任何上述的具体实施例中，长程遥测模式中的皮外通信可以包括由可植入通信线圈装置接收的植入物编程信号，和/或由可植入通信线圈装置发送的植入物遥测信号的通信。可植入处理器可控制在长程遥测模式中的操作以在起始被限制为周期间隔，和/或在定义的唤醒过程中受软件控制。附图说明图1示出了具有人工耳蜗系统的典型人耳的解剖特征。图2示出了本专利技术的一个具体实施例中的电路元件的例子。图3示出了本专利技术的一个具体实施例中的由振荡回路的谐振频率f0归一化的线圈电流与发送载波频率的乘积。具体实施方式在包括例如用于对植入电池进行充电的信号接收器线圈的AIMD系统中，所植入的处理器可以使用电池作为电源，以产生利用植入物线圈的交变磁场。所产生的磁场可以由外部线圈调制和检测，外部线圈可以远离在植入物直接上方的皮肤。因此，本专利技术的实施例是针对使用现有的负载调制组件操作植入的有源驱动电路L-C发送器的AIMD系统。所以使用通常可用于对植入物的负载调制或能量传递的并联的或串联的L-C谐振电路进行超出靠近覆盖植入物的皮肤的表皮区域的信号发送。这使得可以有效地使用来自负载调制器的已经可用的现存元件来解决通过常规的负载调制不能实现的长程返回遥测RF链路的问题。除了这样的植入系统的组件，实施例还包括用于在包括具有这样的有源遥测响应模式的可植入处理器的AIMD系统的外科植入期间使用的测试系统，以及具有这样的有源遥测响应模式的AIMD系统的患者特定装配的术后装配系统。图2示出了用于在患者皮肤下植入的AIMD系统的这样可植入处理器装置的一个实施例的特定电路组件。可植入通信线圈装置被配置用于经皮传送植入物通信信号。可植入处理器CPU1耦接到并控制包括并联振荡回路(paralleltankcircuit)L1-C1的可植入通信线圈装置，以便在两个不同的通信模式操作。虽然在图2中L1-C1被示为并联振荡回路，但可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在患者的皮肤下植入的有源植入医疗器械(AIMD)系统的可植入处理器装置，所述装置包括：被配置为用于给定发送频率的植入物通信信号的经皮传送的可植入通信线圈装置；以及可植入处理器，其耦接到并控制所述可植入通信线圈装置，以在两个不同的通信模式操作：i.正常操作模式，其中，所述处理器配置所述通信线圈装置用于与放置在患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外部通信线圈进行表皮通信，其中，所述可植入通信线圈装置具有与所述发送频率相匹配的谐振频率，以及ii.长程遥测模式，其中，所述处理器配置所述通信线圈装置用于与位于远离患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤的外部遥测线圈进行皮外通信。

【技术特征摘要】
2013.12.20 US 61/918,9111.一种用于在患者的皮肤下植入的有源植入医疗器械(AIMD)系统的可植入处理器装置，所述装置包括：被配置为用于给定发送频率的植入物通信信号的经皮传送的可植入通信线圈装置；以及可植入处理器，其耦接到并控制所述可植入通信线圈装置，以在两个不同的通信模式操作：i.正常操作模式，其中，所述处理器配置所述通信线圈装置用于与放置在患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤上的外部通信线圈进行表皮通信，其中，所述可植入通信线圈装置具有与所述发送频率相匹配的谐振频率，以及ii.长程遥测模式，其中，所述处理器配置所述通信线圈装置用于与位于远离患者的可植入通信线圈装置直接之上的皮肤的外部遥测线圈进行皮外通信。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：一个或多个耦接电容，被配置为允许所述通信线圈装置与用于所述可植入处理器的数据驱动电路的无直流耦接。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述通信线圈装置包括具有回路电容和谐振频率的谐振回路电路，其中，在所述长程遥测模式，所述回路电容和所述一个或多个耦接电容与所述正常操作模式时谐振回路电路的谐振频率以下的串联电容耦接在一起。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述长程遥测模式中的皮外通信包括由可植入通信线圈装置接收的植入物编程信号的通信。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述长程遥测模式中的皮外通信包括由可植入通信线圈装置发送的植入物遥测信号的通信。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可植入处理器控制所述长程遥测模式中的操作，在起始被限制为周期间隔。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可植入处理器控制所述长程遥测模式中的操作，在定义的唤醒过程期间通过软件控制而在起始被限制。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述AIMD系统是耳蜗植入物系统。9.一种用于有源植入医疗器...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·维森沃瑟，安德烈亚斯·米特勒，
申请(专利权)人：MEDEL电气医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT