专利名称：用于选择性感测的引件和虚拟电极的制作方法
用于选择性感测的弓丨件和虚拟电极
背景技术：
本发明涉及用于感测和产生脉冲的引件和电极，例如用于联接到可植入医疗装置 (IMD)的可植入医疗引件。多种IMD可使用在人体中。IMD能作为分立的单元来进行制造，这些单元可由病人为了特定的临床用途来选择并用一根或多根医疗电引件来联接到植入装置处。IMD可包括可植入脉冲发生器(IPG)或生理监测仪；且具体的例子包括心脏起搏器、心律转变器/去纤颤器、耳蜗植入物、肌肉和神经刺激器以及深部脑刺激器。这种装置通常包括由电池供电并封闭于密封封闭壳体或外壳内的信号处理和/或脉冲发生电路，该封闭壳体或外壳可被称为“罩壳(can)”。该罩壳典型地由诸如钛之类的导电和生物相容金属制成，当在慢性植入过程中暴露于体液时，该材料是耐腐蚀的。附连于罩壳上的安装表面的连接器头端能用一根或多根引件来联接IMD，由此在封闭于外壳内的电路和引件电极之间形成电气连接。电引件通常支承一个或多个刺激和/或感测电极，且某些IMD可采用所有或部分罩壳作为电极。罩壳的导电表面可与一根或多根引件电极结合操作，以传递刺激能量、感测人体电信号和/或感测组织内的阻抗变化。例如，在传递心脏起搏脉冲时，罩壳可用作与引件阴极结合的中性电极或阳极，并且为了传递单相或双相心律转变/去纤颤冲击，罩壳的导电表面可用作与相对极性的至少一个引件电极结合的高压电极。在IMD作为去纤颤器操作之处，例如一根或多根电引件联接到植入皮下囊袋的装置，而引件从其中经由经静脉的路径延伸到病人心脏内，以承载来自装置的电脉冲。这些电引件可用于起搏、感测和/或去纤颤。例如，引件可植入心脏内，因而，联接到承载于引件主体内的导体的引件电极为了适当感测、有效起搏和去纤颤刺激而定位。电极的阴影区和每个电极的植入位置是确定去除心脏纤颤所需的冲击能量的阈值(去纤颤阈值-DFT)的因素。一个常用的冲击载体(vector)形成于右心室(RV)去纤颤电极与植入左胸部位内的装置(RV-罩壳)之间；另一载体还包括定位在上腔静脉(SVC)内的第三去纤颤电极，该电极与装置的罩壳(RV-SVC+罩壳)电气共用。用于感测和产生脉冲的改进电极是期望的。例如，去纤颤会导致包括收缩和电机能不良的副作用。因此，期望减小去纤颤能量。能滤去不希望的信号的电极也被证实更为有效，并能提供一种施加最合适的去纤颤冲击的装置。
发明内容
本发明包括与可植入引件和电极相关的系统、方法、制造物品和组合物。在一些实施例中，本发明提供可植入医疗引件，该引件具有带有远端和近端的细长引件主体，引件包括能产生电脉冲并感测的第一材料以及能产生电脉冲但不能感测的第二材料。第一材料和第二材料可被联接成包括电极，并可有多个此类第一和第二材料。多个第一材料和多个第二材料还可被联接成包括多个电极，其中，电极可包括至少一个第一材料和至少一个第二材料。引件还可包括一个或多个传统电极。在一些实施例中，本发明提供使用可植入医疗引件来可选择性地感测电信号并使其脉冲的方法，该引件具有带有远端和近端的细长引件主体、能产生电脉冲和感测的第一材料以及能产生电脉冲但不能感测的第二材料。本发明包括使用第一材料来感测电信号并使用第一材料和第二材料来使电信号脉冲。使用第一材料来感测电信号包括感测表征心律紊乱、心室颤动或室性心动过速的电信号，并且脉冲可提供起搏或去纤颤冲击。一些实施例包括第二植入医疗引件，该第二引件具有带有远端和近端的细长引件主体、能产生电脉冲和感测的第一材料、以及能产生电脉冲但不能感测的第二材料，其中， 脉冲包括使用第一引件和第二引件的第一材料和第二材料使电信号脉冲。这种脉冲可在第一和第二引件之间产生至少一个虚拟电极。第一和第二引件还可定位成至少一个虚拟电极阻隔再入式电信号。
这里描述的附图仅仅是为了对所选择的实施例进行说明，并不表示所有可能的实施方案，并且并不意图限制本发明的范围。图1示出了根据本发明构造的可植入医疗引件的一部分；图2A、2B和2C示出了根据本发明构造的在两个电极之间定相脉冲过程中虚拟电极的形成和不同的导电路径，每个电极都具有能感测和产生脉冲的区域，该区域与能产生脉冲但不感测的区域交替。图3示出了根据本发明构造的形成于两个垂直电极之间的虚拟电极网格。图4示出了根据本发明构造的三个电极，这些电极能在翻转极性时形成虚拟电极壁，以阻隔去纤颤之后的再入式回路(reentrant loop)。图5示出了根据本发明构造的心房同步心室抑制起搏器引件的实施例。
具体实施例方式下面对本发明的说明在一个或多个本发明的主题、制造和使用的本质上仅仅是示例性的，但不意欲限制在本申请中或在如可提交的、要求此申请的优先权的其它申请或从其中公布的专利的任何特定发明的范围、应用或用途。下述定义和非限制性的规定必须在阅读文中所述的技术说明时考虑。在此所用的标题(诸如“背景技术”和“发明内容”)以及子标题仅仅意在本发明内总体组织话题，并不意在限制技术的公开内容或其任何方面。特别是，“背景技术”中公开的主题可包括新的技术，且不可构成现有技术的列举。“发明内容”中公开的主题并不是技术的整个范围或其实施例的穷尽或完全公开。为了方便在本发明的部分内对材料进行尤为有用的分类或讨论，且不应得出当材料用于任何给定的组合物时，材料必定或仅仅根据在此对其的分类来起作用的结论。文中参考文献的引用并不构成以下承认那些文献是现有技术或具有与在此公开的本发明的可专利性的任何关联。在此说明书的“具体实施方式
”部分引用的所有参考文献通过参见的方式整个纳入本文。尽管表示技术的实施例，但说明和具体示例仅仅用于阐释，而非意图限制本发明的范围。此外，具有所述特征的多个实施例的列举并不意在排除具有附加特征的其它实施例或包含所述特征的不同组合的其它实施例。为了说明如何制备和使用本发明的装置和系统的目的而提供具体的示例，除非另有明确说明，否则这些示例不意在表示本发明的给定实施例已经或尚未制成或测试过。如在此所提及，除非另有说明，所有组合物百分比都是以组合物的总重量计的。如本文所使用的，词语“包括”及其变型并非意在限制性的，因而，使得清单中物件的列举不排除也可用于本发明的材料、组合物、装置和方法中的其它相似物件。类似地，术语“能够”和 “可以”及它们的变型意在非限制性的，因而，实施例能够或可以包括特征的某些元素的列举并不排除不包含那些元素或特征的本发明的其它实施例。在此所用的“一”或“一个”表示存在“至少一个”该物件；当可能时，可存在多个这种物件。当“大约”应用到数值时，它表示计算或测量允许值的一定略微不精确(带有对值精确度的一定近似；大约或适度接近于该值；近乎)。如果出于某些原因由“大约”提供的表述在本领域中由于其普通的含义而不作另外理解，则在此所用的“大约”表示可由使用这种参数或测量的普通方法得到的至少一些变型。此外，范围的公开包括所有不同值和在整个范围内进一步细分的范围的公开。本发明涉及电引件，诸如起搏、感测和去纤颤引件，这些引件具有可操作成选择性地感测和脉冲的电极。这些引件还可用于在组织内产生虚拟电极。电引件可包括至少一个电极，该电极具有两个部分使电脉冲通过并且不用于感测的一个部分以及也使电信号通过并用于感测的另一部分。这样，电引件上的电极可为了局部感测而定位，同时提供较宽的脉冲区域。本发明的引件和电极可以多种方式来构造。在一些实施例中，电引件包括第一和第二材料，第一材料可不受限制地沿正向和负向传递电荷，并能比第二材料更快地感测信号。第二材料还可类似于第一材料传递电荷，但第二材料还可类似于齐纳二极管阻隔低于某一电压水平的信号，或可类似于电子过滤器或串联电阻器地削弱信号，由此使第一材料是主要感测源。第二材料在此也被称为是选择性感测材料。在一些实施例中，电极可由可以是导电金属的第一材料构成，而一个或多个部分覆盖有第二材料，第二材料可以是诸如阀金属的选择性感测材料。导电金属的露出部分可感测并产生脉冲，而阀金属涂敷的部分不感测但可产生脉冲。替代地，电极可通过将导电金属部分联接到阀金属部分来形成。例如，钼线圈可电气联接到钽线圈。替代的电极构造可包括由具有不同电气特性的同绕绝缘线构成的多导体线圈。选择性感测电极可通过使由第一材料构成的一个线型在一定区域内露出，而由第二材料构成的另一线型在不同区域内露出来形成。例如，本发明可包括和/或修改如在授予Gordon等人的美国专利 5，336，253、授予 Mehra 的 5，342，414、授予 Kroll 的 6，327，498、授予 Kroll 等人的5，531，782以及授予Lyu等人的7，108，549中所述的电极和引件的特征。第一材料的示例包括诸如钼、铼、钒、锆、钯、铱、钛、铌、钽、钌、银、钼、氯化银、钴、 铬、钨、镁、锰及其合金的导电性良好的金属。第一材料的示例还包括诸如碳、氮化物、导电聚合物、导电陶瓷和由这些材料的组合物(包括金属和非金属的组合物)构成的复合物。第二材料的示例(以它们原生氧化物形式或经表面处理使用，即，阳极化、掺杂、 离子注入、反应溅射(reactive sputtered)或任何其它表面的化学或物理处理)包括诸如钛、钨、铬、铝、锆、铪、锌、钒、铌、钽、铋、锑的阀金属并还包括其氧化物、混合物及合金。能用于实现选择性感测特性的其它材料包括金属氧化物或金属氧化物的混合物、氮化物、碳化物、半导体、导电陶瓷和陶瓷氧化物、导电玻璃、导电聚合物、凝胶、聚合物金属复合物以及陶瓷或玻璃复合物。这些各种各样的选择性感测材料可彼此替代或可作为第二材料结合使用。第二材料还可设置有氧化物涂层(例如，Ta2O5),该涂层赋予诸如耐腐蚀、EMI (电磁干扰)隔离以及电阻的有用特性。选择性感测材料的附加示例包括五氧化二钽、二氧化钛、二茂铌、氧化铱、ρ型硅、η型硅、氧化锆、掺杂锗、灰锡、硒、氧化锌、硫化锌、碲、硼-碳、硼-硅、硼-磷、碳-硅、 硅-锗、硅-锡、锗-锡、掺杂金刚石、掺杂氧化锆(doped zirconia)、掺杂玻璃和诸如聚乙炔、金属-酞菁复合物、聚(3，4_ 二氧噻吩)及其它的有机精馏材料。在由加拿大魁北克瓦雷泽JOL 2P0的魁北克水力检索研究院(Institut de recherche d' Hydro-Quebec)的 Ashok K. , Vijh, Guy B6langer 和 R. Jacques 写的材料科学期刊(Journal of Materials Science)的论文“Valve-metal type anodic oxide growth on iron disilicide (FeSi2) (在硅化铁上阀金属型阳极氧化物的生长)”中描述了材料可如何阳极化以生产可用于选择性感测的精馏材料的特定示例。在第一材料和第二材料包括相似或相同材料的一些实施例中，第二材料可阳极化或处理以改变其表面电学特性。例如，在第一材料包括钛的地方， 第二材料可包括阳极化的钛，第二材料不具有如第一材料那样导电性良好的表面。去纤颤电极例如可作为集成的双极去纤颤电极的五氧化二钽(Tii2O5)和钼/铱 (Pt/Ir)或类似的金属温差电偶(metal couples)来制造。当仅包含Pt/Ir的部分可用于感测时，整个电极可用于使电荷通过，由此有效地滤去不希望的信号。由于Ta2O5的阀金属特性，电极的Ta2O5部分在作为阳极和阴极使用时不同地传导，这还可增大心内梯度 (intracardiac gradient)的复杂度，并可用于在组织内呈现一个或多个虚拟电极。例如， 电引件可包括一个或多个电极，每个电极可包括能产生脉冲并感测的一种或多种材料(例如，钼/铱)和/或能产生脉冲但不感测的一种或多种材料(例如，Ta2O5)。在一些实施例中，根据本发明构造的电极和引件可允许精确的感测并还能减小去纤颤阈值。例如，通过适当放置感测部分来滤去不希望的信号来实现改进的感测。这可用于在集成的双极引件设计中产生“真实(true)双极”功能。本设计还可取消一个电路，从而与在传统的真实双极去纤颤引件中所需的三个电路相比仅使用两个。此外，电极上Tii2O5和Pt/Ir的间距和图案可减小达到DFT所需的去纤颤能量。这些图案还可用于产生组织内的虚拟电极和复杂的电位梯度，从而减小去纤颤能量并改进对再入式电路后冲击 (post-shock)的牵制。虚拟电极以及它们如何与去纤颤相关连在Efimov等人的去纤颤的虚拟电极假设，心律(Heart Rhythm)，卷 3 (Vol. 3)，第 9 册(No. 9) (2006 年 9 月)以及 Hayashi 等人的Langendorff灌注兔心室内的虚拟电极和颤动的引发(Virtual Electrodes and the Induction of Fibrillation in Langendorff-Perfused Rabbit Ventricles)中进行了说明细胞内钙的作用(The Role of Intracellular Calcium)，Am. J.生理杂志心脏循环生理杂志(Heart Circ. Physiol) (2008年8月1日)，这些文献的相关部分以参见方式纳入本文。术语“虚拟电极”和“激活功能”都用于涉及在从外部施加电场之后沿去极化(正) 或超极化(负)方向驱动横跨膜的电势的驱动力。单极刺激器可在二维多核体(syncytium) 内产生正极化和负极化。这些正极化和负极化被认为分别通过虚拟阴极和虚拟阳极来引起。虚拟电极理论预示从外部施加的电场可产生能取决于场构造和组织结构的正虚拟电极和负虚拟电极。心室心动过速和颤动(VT/VF)的基本机制可以下述方式来提出(1)去纤颤冲击应使维持VT/VF的所有或大多数波前终止；(2)冲击不应再次引发VT/VF ； (3)冲击可需要抑制VT/VF源，如果它们在本质上是病灶；以及(4)冲击不应抑制正常窦性节律的后冲击恢
Μ. ο在不(起反)应期中施加的强电冲击可延长不应态(refractoriness)。因此，VT/ VF波前可通过直接刺激易激发组织或通过延长去极化组织的不应期来消除。关于虚拟电极，通过虚拟阴极作用来解释这两个现象。关于虚拟阳极，在去纤颤冲击过程中存在虚拟阳极并且它们对后冲击电学活性起作用。当施加到难治性心肌膜时，虚拟阳极可使细胞去激并可缩短不应期或完全恢复激发性。当施加到易激发的心肌膜时，虚拟阳极使组织超极化， 但这种超极化可以快速地被由附近的虚拟阴极产生的去极化湮灭。引发冲击的再进入可通过相邻的虚拟阳极和虚拟阴极来引发。阳极使组织去激并恢复可激活性，而阴极使组织去极化。当两者在一个空间内恒定时，产生横跨膜电势的较强梯度，这会导致开放激发(break excitation)的后冲击波前。该波前可在虚拟阳极的去激发区内传播，并且如果有足够时间来恢复未受影响的组织和受到引发虚拟阴极去极化的组织，则这种波前可再进入并形成心律不齐回路。去纤颤阈值可具有类似于易患病性的上限值(ULV)的大小。比ULV大的冲击可引发较强的去激发，这加速了开放激发的后冲击波前的传导，从而没有留下足够时间来恢复由虚拟阴极去极化的心肌膜并使再进入基本上不可能。虚拟电极在去纤颤方面的临床意义包括下述方面。如从去纤颤引件施加的那样， 阳极冲击可相比于阴极冲击更好地进行。在阳极冲击过程中接近真实阳极产生的虚拟阴极可产生朝向去激发区域的向内传播的波前。这些波前会频繁地彼此碰撞和湮灭，而在阴极冲击过程中在真实阴极下的正极化会产生向外传播的波前，这种波前更倾向于返回并产生持续的再进入。不同波形的功效也影响虚拟电极和去纤颤。双相冲击可具有比单相冲击低的去纤颤阈值。单相冲击可比ULV大，以避免产生引发冲击的相位奇点(singularity)，这会再次引发再进入。另一方面，双相冲击的第二相能起到使第一相极化反向的作用，从而取消用于后冲击再进入的基质。单相上升去纤颤波形也可比下降波形更好。上升波形在冲击结束时产生最大极化。因此，由这些冲击产生的开放激发可以更快传播到去激发区域内并将不形成再进入。然而，下降波形往往在冲击结束前到达最大极性并通常在冲击结束时具有较小的极性，从而导致较慢的传导并为引发冲击的再进入提供基质。再入式VT可牵制或锚定到功能上或解剖学上异类的区域处，该区域包括再进入芯部。虚拟电极极化和激活功能建议芯部附近的区域可响应于施加的电场而经历比周围更大的极化和更均勻的组织。因此，再进入芯部可优选用非常小的电场来激发，以使再入式VT 从其固定芯部失稳和释放。然而，应在对于引发虚拟电极激发的适当时刻来施加外部场，以与VT适当地进行互相作用并终止VT。例如，用此释放方法可获得与传统去纤颤相比减小约 20倍去纤颤能量。该新的低能量方法可减轻目前与强电冲击相关的许多副作用。现参见图1，示出用于右心室引件100的双极性设计。引件100包括主体110，该主
8体例如由绝缘管、在近端处用于联接到IMD的连接器(未示出)以及在远端处的梢端120， 该梢端可包括组织附连装置，诸如螺纹件、一个或多个倒钩或锚定件、粘合剂等。引件主体 120包含从导体延伸到电极130的绝缘导体(未示出)。电极130可包括由钼或钼合金(例如，Pt/Ir)构成的去纤颤线圈，该电极在去纤颤线圈的近端部140上具有Ta2O5涂层，而钼在引件的远端部150上露出。引件100的钼远端部150选择性地放置成仿效双极感测环的尺寸和位置，或者产生从沿线圈长度的另一位置的精确感测。例如，钼远端部150可代替环电极，如在根据授予 Casavant等人的美国专利7，236，828构造的RV引件中那样，或者可与这种环电极结合使用。可适用于包括本发明的引件和电极的其它构造包括在授予Gordon等人的5，336，253、 Mehra 的 5，342，414、Kroll 的 6，327，498、以及 Kroll 等人的 5，531，782 中所述的那些。在感测过程中，钼远端部150能探测到局部电压，由此将感测限制到电极130的钼远端部150。涂敷Ta2O5的近端部140由于其高阻抗而过滤感测的信号，从而允许通过钼远端部150来捕捉逐步形成的响应。但在去纤颤冲击过程中，Ta2O5涂层被传递的电压湮没， 并且涂敷Tii2O5的近端部140和钼远端部150传导与冲击相关的电流。涂敷Tii2O5的近端部 140不可在起搏电压下进行传导。在一些实施例中，电极或电极的一部分(诸如线圈)可包括涂敷Ta205的或阳极化的Ta线。涂敷Tii2O5的电极或电极部分可用在RV去纤颤线圈的近端上，以减轻P波过感测。Ta2O5电极或电极部分还可用在SVC线圈的近端部上，以增大SVC线圈的主动(active) 罩壳电极和主动感测部之间的距离，以改进伪(pseudo)心电图(ECG)性能。例如在授予 Casavant等人的美国专利7，236，828中示出P波过感测和SVC线圈。在一些实施例中，电引件包括使用诸如Ta2O5的涂层来选择性地罩盖附加去纤颤电极，并可包括附加地罩盖右心室线圈。钼和涂敷Ta2O5的部分或电极可交替，从而产生条状或带状电极。或者可使用多个电极，每个电极包括钼和/或Ta205。当通常呈双相形式的去纤颤冲击被传递时，这些交替区域导致根据冲击幅度及其极性进行不同地传导。结果是在组织内产生能减小去纤颤阈值(DFT)并增大再入式电流的牵制的复杂梯度和虚拟电极。现参加图2A，示出一对电极200，第一电极210作为阴极操作而第二电极220作为阳极操作。第一和第二电极210、200的每个电极都包括具有交替涂敷Ta2O5的部分MO的钼230或钼合金。交替的钼230和涂敷Ta2O5的部分240导致第一和第二电极210、220之间由线250表示的不同导电路径。现参见图2B，示出成对的电极200之间的双相去纤颤冲击的第一相。导电发生在现作为阴极操作的第一电极210和现作为阳极220操作的第二电极220之间。跟随不同的导电路径250，第一虚拟电极260形成于第一和第二电极210、200之间的组织内。现参见图2C，示出成对的电极200之间双相去纤颤冲击的第二相。极性翻转，因而，第一电极210现作为阳极操作，而第二电极220现作为阴极操作。跟随反向的不同导电路径270，第二虚拟电极280形成于第一和第二电极210、200之间。因此，双相去纤颤冲击可形成成对的电极之间的去极化的“壁”，这通过图2B和图2C之和表示，其包括第一和第二虚拟电极沈0、观0。去极化的壁可起到阻止再入式环的屏障作用。现参见图3，示出形成于组织内的虚拟电极310的网格300。网格300由两个垂直电极320产生，这些电极具有交替露出的钼部分330(或钼合金)以及涂敷Ta2O5的部分340。现参见图4，示出包括三个电极的系统400。系统400具有协调作用并示出为阴极的第一电极和第二电极410、420，以及示出为阳极的第三电极430。在电脉冲传导且随后翻转极性时，虚拟电极440的“壁”形成于第一和第二电极410、420中的每一个电极与第三电极430之间的组织内。因此，第一电极和第二电极410、420 (可选择地包括附加电极，但未示出)可用于阻挡相对于第三电极430的组织区域，从而作为障碍物来操作以防止再入式环穿过虚拟电极壁进入组织内。在一些实施例中，本发明包括心房同步心室抑制(VDD)起搏器I⑶引件。VDD I⑶ 引件用于感测右心室和右心房中的心脏活动，并且能够跟上来自心室的心率。例如，这种功能性通过麦德托尼克(Medtronic)模型5038的双极感测(A&V)以及双极起搏(V)引件来证实。诸如用于DDD I⑶引件的模型14108的VDD I⑶引件将感测和起搏功能组合到单个去纤颤电极(例如，单个线圈)ICD引件上，这种引件诸如是麦德托尼克模型6932、6943、 6930,6932和6935，并参见在授予等人的美国专利5，676，694中所述的那些。本发明通过包括能选择性感测和起搏的一个或多个电极来改进这些引件。现参见图5，示出根据本发明构造的VDD起搏器I⑶引件500的实施例。“伪双极” 电极构造包括Pt/Ir线圈或环电极510的区域和具有Ta2O5涂层/层的Ta线圈电极520的长度(例如，5-20厘米)。例如，伪双极电极可用于代替VDD起搏器ICD引件中的近端心房电极。这提供了保持双线圈引件功能，这种功能被大多数电生理学家使用，而不牺牲心房感测的特定性，诸如可用麦德托尼克模型5038或模型14108引件实现的感测。引件500还包括具有Pt/Ir的部分540和具有Ta2O5涂层的Ta部分的近端心房电极530。VDD起搏器I⑶引件500可包括四种连接器(I)RV梢端连接器(例如，低压单极 IS-I标准连接器，ISO标准5841-3) ； (2)用于涂敷的心室去纤颤线圈的连接器，该连接器具有组合的用于感测(例如，Pt)的低压部分和用于去纤颤(Ta2O5)的高压部分，连接器可类似于具有集成的双极感测(例如，DF-I标准连接器ISO标准11318)、用于去纤颤引件的那些连接器；(3)用于心房起搏/感测环的连接器；以及(4)用于心房起搏/感测环或端的连接器(如在麦德托尼克引件模型14107和14108中那样的)；例如，(3)和(4)可组合到双极IS-I连接器中。又参见图5，第一连接器560可包括RV梢端连接器。第二连接器570可包括用于涂敷的心室去纤颤线圈的连接器，该连接器具有组合的用于感测(即，Pt/Ir线圈电极510) 的低压部分和用于去纤颤(即，带有Ta2O5涂层/层Ta线圈电极520)的高压部分。并且第三连接器580可包括用于具有Pt/Ir部分540和具有Ta2O5涂层的Ta部分的近端心房电极 530的心房起搏/感测环或梢端。本发明的引件还可改进先前的引件，去纤颤线圈连接到低压连接器(例如，IS-1) 和高压连接器(例如，DF1)，这是因为本发明的引件允许使用单个连接器，并与I⑶内部的感测和去纤颤器电路相连接。连接(1)到(4)还可通过IS-4连接器来实现，如在Lyu等人的美国公开专利申请 2005/0221671A1中所示，该申请包括三个低压连接器和一个高压连接器。允许真实双极心室感测的本发明的局部涂敷的线圈使单道双腔室引件的概念更为吸引人。这种构造具有单个高压线圈的优点，这种线圈经由连接器密封件减小泄漏电流以及高压和低压信号之间干扰的风险。该构造还保持了使用单引件的双腔室感测的优点，这可减小不适当的冲击和血
栓栓塞并发症。在一些实施例中，选择性感测和起搏引件包括用于真实双极感测和去纤颤的局部涂敷的心室去纤颤线圈和如麦德托尼克模型5032/5038VDD起搏引件或模型14108DDD去纤颤引件中呈现的心房感测电极的构造。例如，局部涂敷的心室去纤颤线圈可如文中所述包括具有Ta2O5涂层/层的钼线圈。心房感测电极也可包括选择性感测部分。本发明获得多种益处和优点。本系统和方法通过提供精馏涂层来改进引件和电极，以选择性地用电极线圈的各部分来感测，同时以较大接触面积来起搏，并还可允许产生包括虚拟电极的复杂的去纤颤场。本发明的电极和引件可减小管理不适当的去纤颤冲击的机会。例如，本发明电极和引件构造的一个优点是单腔室起搏/去纤颤与心房和心室信号的双腔室感测结合。因此，可减少心室快速性心律失常的不当探测，并由此可减少对不适当的冲击的管理。本发明的电极和引件构造还可根据心房感测环提供可靠心房起搏的能力来实施成单道VDD或DDD去纤颤引件。本发明的电极还克服了为了冲击和感测而使用整个线圈的集成双极电极的限制。此外，具有一个本发明电极(例如，具有Ta2O5部分和Pt/Ir部分)的可植入引件可在使用这种引件的任何IMD中代替用于起搏和感测的单独电极。因此， 本发明的引件和电极减小复杂度并可减小在引件制造时所需的导体和连接器数。本领域技术人员将认识到如果可行的话，本发明提供的许多实施例和技术可在用于治疗各种组织的各种可植入医疗装置中使用。即，本教导并不限于心脏应用场合并应尚可构造成包括用于其他类型装置的引件和电极，诸如是深脑部刺激引件、用于疼痛和交互刺激(interstim)应用场合的神经刺激引件、用于EKG和ECG应用场合的外部感测电极等。 此外，文中所述的实施例和例子是示例性的并不意在限制于描述本发明的装置、系统和方法的全部范围。可在本发明的范围内对一些实施例、材料、组合物和方法作等效变化、修改和变型，并具有实质上类似的结果。
权利要求
1.一种可植入医疗引件，所述引件具有带有远端和近端的细长引件主体，所述引件包括能产生电脉冲和感测的第一材料；以及能产生电脉冲但不能感测的第二材料。
2.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第一材料和第二材料被联接成包括电极。
3.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第一材料包括多个第一部分，而所述第二材料包括多个第二部分。
4.如权利要求3所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述多个第一部分和所述多个第二部分被联接成包括电极。
5.如权利要求3所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述多个第一部分和所述多个第二部分包括多个电极，其中至少一个电极包括联接至至少一个第二部分的至少一个第一部分。
6.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第一材料包括从钼、铼、钒、 锆、钯、铱、钛、铌、钽、钌、银、钼、氯化银、钴、铬、钨、镁、锰、碳、、导电聚合物、导电陶瓷、其合金、其复合物及其组合物中选择的构件。
7.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第一材料包括从以下中选择的构件聚合物，包括硅、聚氨酯、PEEK、加载有纳米银的聚乙烯、碳、MP35N、金、锌、钼或其它导电微粒；本征(intrinsic)导电聚合物，包括聚苯胺、聚吡咯、聚(乙烯基)_二氧噻吩； 掺杂硼的金刚石；导电氧化镱atria)；导电氧化锆。
8.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第二材料包括从由钛、钨、 铬、铝、锆、铪、锌、钒、铌、钽、铋、锑、半导体、碳化物、氮化物、氧化物的混合物、陶瓷和陶瓷氧化物、玻璃、聚合物、凝胶、其混合物、其合金、其氧化物、其复合物及其组合物中选择的构件。
9.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第二材料包括从以下中选择的阀金属的原生氧化物形式或表面处理形式包括钛、钨、铬、铝、锆、铪、锌、钒、铌、钽、 铋、锑及其混合物和其合金。
10.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第二材料包括从以下中选择的构件五氧化二钽、二氧化钛、二茂铌、氧化铱、P型硅、η型硅、氧化锆、掺杂锗、灰锡、 硒、氧化锌、硫化锌、碲、硼-碳、硼-硅、硼-磷、碳-硅、硅-锗、硅-锡、锗-锡、掺杂金刚石、掺杂氧化锆、掺杂玻璃和包括聚乙炔、金属-酞菁复合物(metal-phthalocyanine)和聚 (3，4-二氧噻吩)的有机精馏材料。
11.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第二材料包括从钛、钨、 铬、铝、锆、铪、锌、钒、铌、钽、铋、锑、其氧化物、其合金及其组合物中选择的阀金属。
12.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，所述第二材料包括在钼或其合金上的阀金属氧化层。
13.如权利要求1所述的可植入医疗引件，其特征在于，还包括在所述近端处、用于联接到可植入医疗装置的连接器以及在所述远端处或者离所述远端比所述近端近的组织附连装置。
14.一种使用植入医疗引件选择性感测电信号并使其脉冲的方法，所述引件具有带有脉冲但不能感测的第二材料，所述方法包括使用所述第一材料感测电信号；使用第一材料和第二材料产生电信号脉冲。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一材料包括钼或其合金。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二材料包括阀金属。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述阀金属选自钛、钨、铬、铝、锆、铪、 锌、钒、铌、钽、铋、锑、其氧化物、其合金及其组合物。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，使用所述第一材料感测电信号包括感测表征心律紊乱、心室颤动或室性心动过速的电信号。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，使用所述第一材料和所述第二材料来使电信号脉冲包括提供去纤颤冲击。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一材料包括多个第一部分，使用所述第一部分感测电信号包括从至少两个所述第一部分中感测电信号。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述两个第一部分中的一个位于心房内， 而所述第一部分的另一个位于心室内。
22.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括第二植入医疗引件，所述第二植入医疗引件具有带有远端和近端的细长引件主体、能产生电脉冲和感测的第一材料、以及能产生电脉冲但不能感测的第二材料，脉冲包括使用所述引件和第二引件的所述第一材料和所述第二材料使电信号脉冲。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述脉冲包括提供去纤颤冲击。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述脉冲产生在所述第一引件和所述第二引件之间的至少一个虚拟电极。
25.如权利要求M所述的方法，其特征在于，所述第一引件和第二引件定位成使至少一个虚拟电极阻隔再入式电信号。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述脉冲包括提供双相电信号。
全文摘要
选择性感测可植入医疗引件包括产生脉冲并感测的部分以及产生脉冲但不感测的部分。引件和电极可用于去纤颤并用作集成的双极去纤颤电极。整个电极能在电极的阀金属或阀金属氧化物部分阻止整个电极感测时使电荷通过，从而有效地滤去不希望的信号。由于阀金属和/或其氧化物，不同的导电路径致使电极的各部分在作为阳极和作为阴极使用时不同地进行传导。复杂的心内电梯度可用多个虚拟电极形成于组织内。再入式环由此可在去纤颤冲击之后释放。
文档编号A61N1/05GK102448539SQ201080024999
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月29日
发明者G·马丁内兹, M·T·马歇尔, T·G·拉斯克 申请人:麦德托尼克公司