包括胸骨下起搏引线的植入式心脏复律除颤器(icd)系统的制作方法_3

文档序号:9552511阅读:来源:国知局
器块或头),该连接器组件包括通过其在引线16和18内的导体与包括在外壳内的电子部件之间进行电连接的电馈通件。如在本文中将进一步详细描述的,外壳可容纳一个或多个处理器、存储器、发射机、接收机、传感器、感测电路系统、治疗电路系统、电源、以及其他适当的部件。该外壳被配置成被植入患者(诸如患者12)体内。
[0049]与引线18—样,引线16包括引线体,该引线体包含一个或多个细长电导体(未示出),该一个或多个细长电导体通过引线体从在引线近端处的连接器延伸至电极24、28和30。引线16和18的引线体可由非导电材料(包括硅胶、聚氨酯、含氟聚合物、上述混合物,以及其它合适材料)形成并且被成形为形成一个或多个导体在其内延伸的一个或多个内腔。相应的导体可经由连接器组件(包括相关联的馈通件)中的连接电耦合到ICD 14的电路系统,诸如治疗模块或感测模块。这些电导体将来自ICD 14内的治疗模块的治疗传送到电极24、28和30中的一个或多个,并且将来自电极24、28和30中的一个或多个的所感测的电信号传送到ICD 14内的感测模块。然而,这些技术不限于此类构造。
[0050]引线16和18可进一步包括一个或多个销固机构,该一个或多个销固机构沿着引线体的长度定位。锚固机构将植入在胸骨下空间中的引线18贴附(affix)在固定位置以防止一旦引线18被植入引线18移位(dislodging)。例如,引线18可被销定在一个或多个位置处,该一个或多个位置位于定位在患者12的胸骨下空间内的引线远端和沿着在引线体进入胸骨下空间中的插入点处或附近的引线体的部分的长度的点之间。该一个或多个锚固机构可接合患者12的骨骼、筋膜、肌肉或其他组织,或者可简单地锲入其中,以将引线贴附在胸骨之下以防止过度运动或移位。而且,应当理解,本公开所描述的各种锚固机构可附加地被用于递送刺激治疗,如本领域中已知的。
[0051]根据本发明的各个实施例,本公开描述了被集成到引线体中的锚固机构。在此类实施例中,引线体的部分或段可由用于包住导体和引线内的其他元件同时还将引线锚定在植入环境内的材料形成。
[0052]在替代实施例中,本公开的锚固机构被描述为可与引线体对齐形成的分立元件。在一些实施例中,这些分立部件可以牢牢紧固(fixedly-secured)的关系被提供至引线体。在其他实施例中,锚固机构可以滑动的关系不连接地耦合在引线体之上。
[0053]锚固机构可包括被动锚固机构、主动锚固机构或它们的组合。在一个实施例中,锚固机构被耦合在引线体的远端处并且还可用作电活动元件。被动锚固机构的示例可包括凸缘、盘、柔韧锄齿(pliant tines)、折翼(flap)、促进组织生长以供接合的多孔结构(诸如,网格元件)、生物粘合表面、和/或任何其它非刺穿元件。主动锚固机构的示例可包括刚性锄齿、尖叉、倒钩、夹子、螺钉、和/或刺穿并渗入组织中以锚定引线的其它突出元件。作为主动锚固机构的另一示例,引线可被设置有用于接合组织的侧螺旋。
[0054]锚固机构的各个示例可以是可展开的。由此,锚固机构假设在将引线操纵到期望的植入位置期间(在引线被设置在递送系统的内腔内或被设置在导丝或管心针之上的期间)的第一状态。随后,锚固机构假设跟随将引线从递送系统释放到胸骨下空间中以藉此相对于相邻组织锚固引线体的远端部分的第二状态。
[0055]另外地或替换地,可通过将引线牢牢地紧固到剑状进入部位处的患者的肌肉系统、组织或者骨骼的缝合线来锚固引线。在一些实施例中,缝合线可通过预形成的缝合孔缝至患者。
[0056]图1A-C中所示出的示例本质是示例性的,并且不应当被认为是对本公开中所描述的技术的限制。在其他示例中,ICD 14、除颤引线16、和起搏引线18可被植入在其他位置处。例如,ICD 14可被植入右胸区域中的皮下袋中。在该示例中,除颤引线16可从该设备朝向胸骨的柄皮下地延伸,并且弯曲或转弯且从胸骨的柄下方,与胸骨基本平行地在皮下延伸,且起搏引线18可从该设备朝向胸骨的柄皮下地延伸至期望位置,并且弯曲或转弯且从胸骨22下面/下方的柄下延伸(extend infer1r)至期望位置。在又一示例中,植入式脉冲发生器14可被放置在腹部。
[0057]在图1中所示的示例中,系统10是提供心脏复律/除颤以及起搏治疗的ICD系统。然而,这些技术可适用于其他心脏系统,包括心脏再同步治疗除颤器(CRT-D)系统或其他心脏刺激治疗、或其组合。举例而言,例如针对各种神经-心脏应用和/或针对窒息或呼吸治疗,ICD 14可被配置成提供电刺激脉冲以刺激神经、骨骼肌肉、膈肌。另外,应当注意,系统10可不限于对人类患者的治疗。在替代示例中,系统10可被植入非人类患者(例如,灵长类动物、犬科动物、马科动物、猪科动物、羊科动物、牛科动物、以及猫科动物)中。这些其他动物可经历可受益于本公开的主题的临床或研究治疗。
[0058]图2是示例I⑶14的电子部件的示例配置的功能框图。I⑶14包括控制模块60、感测模块62、治疗模块64、通信模块68、以及存储器70。这些电子部件可接收来自电源66的电力,电源66可例如是可再充电电池或非可再充电电池。在其他实施例中,ICD 14可包括更多或更少的电子部件。所描述的模块可在公用硬件部件上一起实现或者单独地实现为分立、但可互操作的硬件、固件或软件部件。将不同的特征描绘为模块旨在强调不同的功能方面,并且不一定暗示这些模块必须通过单独的硬件、固件或软件组件来实现。相反,与一个或多个模块相关联的功能可由单独的硬件、固件或软件部件执行,或者被集成在公用或单独的硬件、固件或软件部件内。
[0059]感测模块62经由引线16和18的导体及一个或多个电馈通件被电耦合至电极24、28、30、32和34中的一些或全部,并且还经由I⑶14的外壳内部的导体被电耦合至外壳电极。感测模块62被配置成获得经由电极24、28、30、32、34以及I⑶14的外壳电极的一个或多个组合所感测的信号,并且处理所获得的信号。
[0060]感测模块62的部件可以是模拟部件、数字部件、或其组合。感测模块62可例如包括一个或多个感测放大器、滤波器、整流器、阈值检测器、模数转换器(ADC)等。感测模块62可将所感测的信号转换成数字形式,并且将数字信号提供给控制模块60以供处理和分析。例如,感测模块62可放大来自感测电极的信号,并且通过ADC将所放大的信号转换成多位的数字信号。感测模块62还可将经处理的信号与阈值进行比较以检测心房或心室去极化(例如,P-波或R-波)的存在,并且向控制模块60指示心房去极化(例如,P-波)或心室去极化(例如,R-波)的存在。
[0061 ] 控制模块60可处理来自感测模块62的信号以监视患者12的心脏26的电活动。控制模块60可将由感测模块62所获得的信号、以及任何所生成的EGM波形、标记通道数据、或者基于所感测的信号所导出的其他数据存储在存储器70中。控制模块60还分析EGM波形和/或标记通道数据以检测心脏事件(例如,心动过速)。响应于检测到心脏事件,控制模块60可控制治疗模块64以根据一个或多个治疗程序来生成并递送所需治疗以处理心脏事件,该一个或多个治疗程序可被存储在存储器70中。治疗可包括,但不限于,除颤或心脏复律电击(多个)、ATP、电击后起搏、心动过缓起搏等。
[0062]治疗模块64被配置成生成电刺激治疗并将其递送至心脏26。治疗模块64可包括一个或多个脉冲生成器、电容器、和/或能够生成和/或存储能量以作为起搏治疗、除颤治疗、心脏复律治疗、心脏再同步治疗、其他治疗、或者这些治疗的组合递送的其他部件。在一些实例中,治疗模块64可包括配置成提供起搏治疗的第一组部件以及配置成提供除颤治疗的第二组部件。在其他实例中,相同组的部件可被配置成提供起搏和除颤治疗两者。在又其他实例中,除颤和起搏治疗部件中的一些可以是共享部件,而其他仅被用于除颤或起搏。
[0063]治疗模块64经由电极24、28、30、32、34以及I⑶14的外壳电极的一个或多个组合将所生成的治疗递送至心脏26。控制模块60控制治疗模块64以生成电刺激治疗,其中电刺激治疗的幅度、脉冲宽度、时序、频率、或电极组合由所选治疗程序指定。
[0064]在起搏治疗(例如,经由起搏引线18的电极32和/或34所提供的ATP、电击后起搏、和/或心动过缓起搏)的情况中,控制模块60控制治疗模块64以生成并递送具有多个幅度和脉冲宽度中的任一个的起搏脉冲以夺获心脏26。心脏26在使用起搏引线18递送来自前纵隔的起搏脉冲时的起搏阈值可取决于大量因素,包括电极32和34的位置、类型、尺寸、取向和/或间距、ICD 14相对于电极32和34的位置、心脏26的物理异常(例如,心包粘连或心肌梗塞),或者其他因素。
[0065]从起搏引线18的电极32和34到心脏组织的增加的距离可导致心脏26具有与经静脉起搏阈值相比增加的起搏阈值。为此,治疗模块64可被配置成生成并递送具有相比经由经静脉植入的引线或者附连至心脏26的引线获得夺获所常规需要的要大的幅度和/或脉冲宽度的起搏脉冲。在一个示例中,治疗模块64可生成并递送具有小于或等于8伏特的幅度和在0.5-3.0毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可生成并递送具有在5和10伏特之间的幅度和在大约3.0毫秒和10.0毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可生成并递送具有在大约2.0毫秒和8.0毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。在进一步示例中,治疗模块64可生成并递送具有在大约0.5毫秒和20.0毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可生成并递送具有在大约1.5毫秒和20.0毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。
[0066]在一些情况中,治疗模块64可生成具有比常规的经静脉的起搏脉冲长的脉冲持续时间的起搏脉冲以实现较低能耗。例如,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于两
(2)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有在大于两(2)毫秒且小于或等于三(3)毫秒之间的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于或等于三(3)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于或等于五(5)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在另一示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于或等于十(10)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在进一步示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有在大约3-10毫秒之间的脉冲宽度的起搏脉冲。在进一步示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于或等于十五(15)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。在又一示例中,治疗模块64可被配置成生成并递送具有大于或等于二十(20)毫秒的脉冲宽度或持续时间的起搏脉冲。
[0067]取决于脉冲宽度,ICD 14可被配置成递送具有小于或等于二十(20)伏特的脉冲幅度的起搏脉冲,递送具有小于或等于十(10)伏特的脉冲幅度的起搏脉冲,递送具有小于或等于五(5)伏特的脉冲幅度的起搏脉冲,递送具有小于或等于二点五(2.5)伏特的脉冲幅度的起搏脉冲,递送具有小于或等于一(1)伏特的脉冲幅度的起搏脉冲。在其他示例中,起搏脉冲幅度可大于20伏特。通常,较低的幅度需要较长的起搏宽度,如在实验结果中所说明的。减少由ICD 14所递送的起搏脉冲的幅度降低了心外刺激的可能性。稍后提供一些实验结果,这些实验结果说明了起搏幅度和宽度的一些示例组合。
[0068]在除颤治疗(例如,由除颤引线16的除颤电极24所提供的除颤或心脏复律电击)的情况中,控制模块60控制治疗模块64以生成具有多个波形属性(包括前缘电压、倾斜度(tilt)、所递送的能量、脉冲相位等)中的任一个的除颤或心脏复律电击。举例而言,治疗模块64可生成单相、两相或多相波形。另外,治疗模块64可生成具有不同量的能量的除颤波
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