各种电源Vx处的各种电流Ix的能力再次是有益的，因为这可以通知在IPG的电路中电流泄露在哪里可能正在发生。
[0087]测量特定电流Ix可以按需求发生，诸如由制造商从外部装置的一个用户接口无线发送用于特定测量的命令。可替选地，微控制器58可以被编程以自动测量一个或多个的电流Ix，该电流Ix( A Vx’)可以被存储并且随后传输到制造商，以了解电流Ix如何可能会随时间改变。
[0088]另外地，因为该公开电流测量技术不干扰IPG操作，所以测量可以继续进行甚至在IPG 10已经植入患者中之后。因此，患者也可以使用他的病人外部装置的图形用户界面，来命令特定的电流被测量，或如果自动由IPG 10获取和存储则审查它们。
[0089]图10D示出在IPG10中的一个或多个电流Ix的自动监测，以用于病人或制造商的利益。在这个示例中，微控制器58被编程为在周期性的间隔处(诸如每15秒左右)取得和存储(112)—个或多个测量。如所示，在这些间隔处可以进行单个电流测量，并且如示出的单独控制信号Sx在首先8个间隔期间被认定以测量Iba t ( Δ Vbat ’)、I d ( Δ Vd ’)、I a ( Δ Va ’)，I f(八￥^，1即(八￥即’)、1+(&￥+’)和感兴趣的两个其它电流(10也1、10访2)。以后的间隔同时测量多个电流，尽管应该记住的是，控制信号Sx可以被认定为给定适于每个电源电压Vx的不同时间段Tx下的不同时间量。最终间隔测量所有电流并且从而认定所有控制信号。虽然在这种情况下这样的控制信号Sx能够重叠，但是微控制器58将可能需要仲裁各种开关控制的信号SX和其相关的测量启用信号ENX的发布以保证A/D 74—次只测量一个电压。(如期望还可以为每个电源测量提供另外的Α/D电路74)。总之，在每个时间间隔采取的测量可以包括电源电压Vx处的或者在感兴趣的其它电压处的一个、一些或全部电流。可替代地，各种电流可以在不同的时间间隔处进行测量，其中更感兴趣的电流以更高的频率进行测量。
[0090]所测量的电流Δ Vx ’(或Vx ’ 1和Vx ’ 2，或Ix(avg)，取决于处理)然后被存储(112)，用于随后传输到制造商、医师或患者用于在他们的外部装置处审查。这样存储的值优选地还设置有时间戳(tx)，以允许电流在必要时作为时间的函数进行审查。如图10D示出的，测量A Vx’在用于每个电源的每个时间戳处被提供，虽然如刚刚指出不是用于每个电源的所有电流都可以在每个时间间隔处被测量。
[0091]另外地，IPG10可以以超过一个模式操作，其中不同模式以不同方式影响各种电流。因此，微控制器58可以另外地存储属于在测量的时间处的模式的信息以允许根据模式和时间审查电流。
[0092]对于这一点本公开已聚焦于利用具有一次电池14p的IPG10的电流测量技术的使用。然而，该技术并不局限于此，并且可以在IPG 10中与可再充电电池14r 一起使用，诸如图11A示出的。可再充电电池14r可以使用不同的化学物质来形成，但在可植入医疗装置中流行使用锂离子聚合物电池，并且在一个示例中可以被充电到约Vbat_max = 4.2伏特的电池电压。可再充电电池14r的电池电压Vbat在其被使用时将下降，并且优选地以大约Vbat =2.5伏特再充电，以确保适当的IPG操作。
[0093]如所示，图11A的可再充电电池IPG10包括另外的充电线圈37，尽管在其它示例中遥测线圈36也可以用作充电线圈。如已知的并且参考图11C，其较大地从美国专利申请2013/0023943复制，充电线圈37从诸如手持和便携式外部充电器(未示出)的外部装置中的线圈接收磁充电场。在充电线圈37中磁充电场感应AC电流，其被整流45成DC电平并且用于使用电池接口电路42对电池14r进行再次充电。
[0094]电池接口电路42保护可再充电电池14r避免被过充电为太高的电压(过电压条件，0V)，并且如果必要也可以有意地对电池14r (144)放电。电池接口电路42也可以经由并联电线连接的晶体管102a和102b将电池14r和IPG电路的剩余部分(Vbat’)断开连接。如果太多的电流Ibat正被汲取(过电流条件，01)，如果电池电压Vbat下降得太低(欠电压条件，UV)或如果IPG需要被紧急关闭，诸如在检测到由外部条形磁体提供的磁场(μ)之后，则在‘943公布中开关102a和102b是可控制的以断开IPG电路。关于电池接口电路42的操作的进一步细节可以在‘943公布中找到，并且来自公开的一些元件编号在图11C中使用。
[0095]在图11B中示出可再充电电池IPG的架构150并且其包括由一次电池架构100使用的许多相同的电路和电源(图4)。因而没有详细讨论可再充电电池架构150。然而，在图11B中示出提供开关电路102以测量电源电流(在本情况下，Ibat)，其可以在电池14r和电池接口电路42之间或在电池接口电路42和IPG电路的剩余部分之间出现，如所示。其它的开关电路102也可以被提供以测量如上所述在不同电源电压处汲取的电流，(参见，例如，图10A)，但是其为了方便未被示出。
[0096]如上所述，图11C的电池接口电路42已经使用了在电池14r和IPG电路其余部分(Vbat’)之间的开关102a和102b，并且所以电流测量电路105可以使用这些开关经由ΔVbat ’测量Ibat。如图11C所示，Vbat ’被连接到电流测量电路105，如之前公开的，并且除了上述其它控制信号01、UV和μ之外，控制信号Sbat经由或门153a和153b被提供以控制开关102a和102b两者。或门153b是新的并且没有在‘943公开中公开。如果假定01、UV和μ为低，则通常假定IPG 10没有问题，其中这些信号被设计成指示，并且如果Sbat为低(因为通过电流测量电路105没有取得电流测量)，所以或门153a和153b将低输入提供到P沟道晶体管102a和102b的栅极以连接Vbat和Vbat’，从而允许IPG正常操作以从可再充电电池14r汲取电力。当Sbat暂时由电流测量电路105认定时(Sbat = l)，或门153a和153b两者输出高值，其关闭晶体管102a和102b，从而由于需要测量Ibat( Δ Vbat’)而暂时将Vbat’和Vbat断开连接。
[0097]公开的电流测量技术也可以在除了可植入医疗装置的环境中使用。
【主权项】
1.一种医疗装置，包括: 电源电压； 与电容并联的负载电路； 跨所述负载电路和所述电容的负载电路电压； 开关电路，其被配置成选择地将所述电源电压耦接到所述负载电路电压；以及 电流测量电路，其被配置成通过以下步骤测量所述负载电路汲取的负载电流: 断开所述开关电路以将所述负载电路电压与所述电源电压断开连接，从而在所述负载电路在操作时允许所述负载电路电压下降，并且 在所述负载电路电压下降时确定所述负载电路电压的差，其中所述负载电路电压的差指示所述负载电流。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括电池，其中所述电源电压由所述电池提供。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电池是一次电池。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，进一步包括调节器电路，其中所述调节器电路被配置成从另一个电源电压产生所述电源电压。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，进一步包括升压电路，其中所述升压电路被配置成从另一个电源电压产生所述电源电压，其中所述升压电路包括升压转换器或充电栗Ο6.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路进一步被配置成在测量所述负载电流之后闭合所述开关电路以将所述负载电路电压连接到所述电源电压。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的装置，进一步包括遥测电路，其中所述遥测电路被配置成将测量出的负载电流的至少一个表示无线地发送到外部装置。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其中电流测量电路被配置成断开所述开关电路一个时间段，在所述时间段之后所述电流测量电路被配置成闭合所述开关电路以将所述负载电路电压连接到所述电源电压，其中所述时间段允许所述负载电路通过从在所述时间段期间存储在所述电容上的电荷汲取电力来进行操作。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路通过在所述负载电路电压下降时至少一次测量所述负载电路电压来确定所述负载电路电压的差。10.根据权利要求1-8中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路通过在所述负载电路电压下降时两次测量所述负载电路电压来确定所述负载电路电压的差。11.根据权利要求1-8中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路通过在断开所述开关电路之前测量所述负载电路电压、并通过在所述负载电路电压下降时测量所述负载电路电压，来确定所述负载电路电压的差。12.根据权利要求1-11中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路进一步被配置成确定所述负载电路电压下降的速率，其中所述速率指示所述负载电流。13.根据权利要求12所述的装置，其中通过将所述负载电路电压的差除以所述开关电路被断开而导致所述差的时间段来确定速率，其中所述电流测量电路进一步被配置成通过将所述速率乘以所述电容来确定所述负载电流。14.根据权利要求1-13中的任一项所述的装置，其中所述电流测量电路包括电压测量电路，其被配置成测量以下至少一个负载电路电压，根据该至少一个负载电路电压确定所述负载电路电压的差。15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括微控制器，其被配置成使能所述电压测量电路以测量所述至少一个负载电路电压，其中所述微控制器进一步被配置成断开和闭合所述开关电路，并且其中所述微控制器进一步被配置成从所述电压测量电路接收至少一个测量出的负载电路电压。16.—种医疗装置，包括: 电源电压； 与电容并联的负载电路； 跨所述负载电路和所述电容的负载电路电压； 开关电路，其被配置成选择地将所述电源电压耦接到所述负载电路电压；以及 电流测量电路，其被配置成通过以下步骤测量所述负载电路汲取的负载电流: 断开所述开关电路以将所述负载电路电压与所述电源电压断开连接，从而在所述负载电路在操作时允许所述负载电路电压下降，并且 确定所述负载电路电压下降的速率，其中所述速率指示所述负载电流。
【专利摘要】本发明涉及一种可植入医疗装置(IMD)，其具有测量电路用于测量IMD中的一个或多个电流，诸如各种电源电压汲取的电流。在不干扰正常IMD操作的情况下测量该电流，并且其可以被从IMD进行遥测用于审查。与正在测量的电流串联的开关电路在时间段内被暂时断开以将电源电压与被供电的电路断开连接。利用在时间段期间从充电的电容汲取电力的电路，测量当在时间段的结束处开关电路被断开以及再次闭合时跨与电路并联的电容的电压。使用测量的电压的差、已知电容和测量之间的时间段确定电源电压汲取的平均电流。
【IPC分类】A61N1/37, A61N1/378
【公开号】CN105492068
【申请号】CN201480048295
【发明人】罗伯特·格拉哈姆·拉蒙特, 戴蒙·穆阿扎恩, 罗伯特·D·小泽, 托马斯·W·斯托弗
【申请人】波士顿科学神经调制公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月1日
【公告号】US9364673, US20150105842, WO2015057389A1