用于减少来自可植入脉冲发生器的电磁场感生热量的系统与方法
【专利说明】用于减少来自可植入脉冲发生器的电磁场感生热量的系统与方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年9月6日提交的在35U.S.C.§119(e)下的美国临时专利申请序列N0.61/874，835的优先权，其通过引用的方式包含于此。
技术领域
[0003]本发明涉及可植入电刺激系统以及制造与使用此系统的方法的领域。本发明还涉及在使患者暴露到施加的电磁场的过程中用于减少来自系统的可植入脉冲发生器的热量的方法与系统，以及制备与使用电刺激系统的方法。
【背景技术】
[0004]已经证实可植入电刺激系统在多种疾病与失调中是有疗效的。例如，脊髓刺激系统已经被用作用于慢性疼痛综合征的治疗的治疗模式。已经利用周向神经刺激来治疗慢性疼痛综合征与失禁，大量其它应用在调查中。已经应用功能性电刺激系统来恢复脊髓受伤患者中的瘫痪四肢的一些功能性。
[0005]已经开发了刺激器以便为多种疗法提供治疗。刺激器可以包括控制模块(具有脉冲发生器)，一个或多个引线、以及在各引线上的刺激器电极阵列。刺激器电极与待刺激的神经、肌肉、或者其它组织接触或者在其附近。在控制模块中的脉冲发生器产生通过电极传送到身体组织的电脉冲。
[0006]由于在MRI过程中使用的大无线电射频(“RF")，因此，传统的植入的电刺激系统通常与磁共振成像(“MRI”)不可兼容。RF脉冲可以在植入引线的导体与电极中以及在可植入脉冲发生器的金属壳体上产生瞬态信号。这些信号可能具有有害影响，包括例如造成组织损伤的组织的不期望的热量、在引线中的感应的电流、或者电子部件的过早损坏。
【发明内容】
[0007]—个实施方式是用于可植入电刺激系统并且构造与布置为电联接到引线的可植入控制模块。控制模块包括具有内部与外部的壳体。外部的至少一部分是金属结构并且内部的至少一部分限定密封隔室。控制模块还包括:电子子组件，其布置在所述壳体的所述内部的所述密封隔室中；连接器组件，其联接到壳体的外部并且限定用于容纳引线的端口；连接器触头，其布置在端口中以当引线通过端口可操作地容纳时与引线的端子电联接;馈通互连件，其从连接器组件延伸到壳体的内部的密封隔室中，并且将连接器触头联接到电子子组件；以及线圈，其布置在壳体内或壳体上并且构造并且布置为当施加外部电磁场时短路以便响应于外部电磁场抵抗在密封壳体的外部的金属结构中的涡电流的产生。
[0008]另一个实施方式是操作电刺激系统的方法。此方法包括提供植入在患者中并且电联接到可植入电刺激引线的上述的控制模块;将来自磁共振成像仪的外部电磁场施加到控制模块；以及利用短路的线圈抵抗在控制模块的壳体的金属结构中产生涡电流，以产生与外部电磁场相对的磁通量。
[0009]另一个实施方式是用于可植入电刺激系统以电联接到引线的可植入控制模块。控制模块包括具有内部与外部的壳体。外部的至少一部分是金属结构并且内部的至少一部分限定密封隔室。控制模块还包括:电子子组件，其布置在壳体的内部的密封隔室中；连接器组件，其联接到壳体的外部并且限定用于容纳引线的端口；连接器触头，其布置在端口中以当引线通过端口可操作地容纳时与引线的端子电联接;馈通互连件，其从连接器组件延伸到壳体的所述内部的密封隔室中以使连接器触头电联接到电子子组件;布置在壳体内或壳体上的线圈；以及信号发生器，其布置在壳体内并且电联接到线圈以响应于外部电磁场在线圈内产生相对的通量，以抵抗密封壳体的外部的金属结构中的涡电流的产生。
[0010]另一个实施方式是操作电刺激系统的方法。此方法包括提供植入在患者中并且电联接到可植入电刺激引线的就在上面描述的控制模块;将来自磁共振成像仪的外部电磁场施加到控制模块；以及通过将来自信号发生器的电流施加到线圈以产生于外部电磁场相对的磁通量来抵抗在控制模块的壳体的金属结构中产生涡电流。
[0011]又一个实施方式是包括上述控制模块与可联接到控制模块的引线中任一个的套件。引线包括:具有远端、近端与纵向长度的引线本体;布置在引线本体的远端上的电极;端子，其布置在引线本体的近端上以用于当引线通过端口可操作地容纳时与控制模块的连接器触头电联接;以及将电极电联接到端子的导体。
【附图说明】
[0012]参照下面的附图描述了本发明的非限定与非详尽实施方式。在附图中，除非另外指明，贯穿多个附图相同的附图标记表示相同的部件。
[0013]为了更好地理解本发明，将参照下面的详细描述，将结合附图阅读以下详细描述，在附图中:
[0014]图1是根据本发明的电刺激系统的一个实施方式的示意性侧视图，该电刺激系统包括具有经由引线本体联接到控制模块的桨状本体的桨状引线；
[0015]图2是根据本发明的包括联接到图1的控制模块的经皮引线的电刺激系统的另一个实施方式的示意性侧视图；
[0016]图3A是根据本发明的布置在图1的控制模块中的连接器组件的一个实施方式的示意性侧视图，该连接器组件构造并且布置为容纳图1的引线本体中的一个的近端部分；
[0017]图3B是根据本发明的布置在图1的控制模块中的多个连接器组件的一个实施方式的示意性侧视图，该连接器组件构造并且布置为容纳图1的引线本体的近端部分；
[0018]图3C是根据本发明的图1的引线本体中的一个的近端部分、引线延伸部、以及图1的控制模块的一个实施方式的示意性侧视图，该引线延伸部构造并且布置为将引线本体联接到控制模块；
[0019]图4是根据本发明的包括布置在控制模块内的电子子组件的刺激系统的部件的一个实施方式的示意性概视图；
[0020]图5是根据本发明的控制模块与引线的一个实施方式的示意性侧视图，该控制模块包括位于控制模块的壳体内或其上的线圈；
[0021]图6A是根据本发明的控制模块与引线的一个实施方式的示意性侧视图，该控制模块包括图案化在控制模块的壳体上的线圈；
[0022]图6B是根据本发明的控制模块与引线的一个实施方式的示意性侧视图，该控制模块包括通过调谐电容器短路接地的线圈；以及
[0023]图7是根据本发明的控制模块与引线的一个实施方式的示意性侧视图，该控制模块包括位于控制模块的壳体内或其上的线圈与联接到线圈的有源信号发生器。
【具体实施方式】
[0024]本发明涉及可植入电刺激系统以及制造与使用此系统的方法的领域。本发明还涉及用于在使患者暴露到施加的电磁场的过程中改变系统的电路径的阻抗的阻抗电路，以及制备与使用阻抗电路和电刺激系统的方法。
[0025]适当的可植入电刺激系统包括、但不限于电极引线(“引线”)，具有布置在引线的远端上的一个或多个电极以及布置在引线的一个或多个近端上的一个或多个端子。引线包括，例如经皮引线、桨叶引线、以及封套引线。例如在美国专利％.6，181，969;6，516，227;6，609，029;6,609，032;6,741,892;7,244，150;7,672,734;7,761,165;7,949,395;和7,974，706;以及美国专利申请公开N0.2005/0165465; 2007/0150036; 2007/0219595;和2008/0071320中发现具有引线的电刺激系统的实例，通过引用的方式包括其全部。
[0026]图1示意性地示出了电刺激系统100的一个实施方式。电刺激系统包括控制模块(例如，刺激器或脉冲发生器)102、桨状本体104、以及将控制模块102联接到桨状本体104的一个或多个引线本体106。桨状本体104与一个或多个引线本体106形成引线。桨状本体104通常地包括电极134阵列。控制模块102通常地包括电子子组件110与布置在密封壳体114中的电源120。在图1中，两个引线本体106示出为联接到控制模块102。
[0027]控制模块102通常地包括一个或多个连接器组件144，一个或多个引线本体106的近端可以插入其中以便经由布置在连接器组件144中的连接器触头(例如图3A-图3B中的316;以及图3C中的340)与在一个或多个引线本体106的每个上的端子(例如图3A-图3C中的310)实现电连接。连接器触头联接到电子子组件110与并且端子联接到电极134。在图1中，示出了两个连接器组件144。
[0028]—个或多个连接器组件144可以布置在顶盖150中。顶盖150提供了跨越一个或多个连接器组件144的保护性覆盖。可以利用包括例如铸造、成型(包括注塑成型)等的任何适当处理形成顶盖150。此外，一个或多个引线延伸部324(参见图3C)可以布置在一个或多个引线本体106与控制模块102之间以延伸一个或多个引线本体106与控制模块102之间的距离。
[0029]应该理解的是电刺激系统可以包括更多、更少、或不同的部件并且可以具有多种不同的构造，包括在这里引用的电刺激系统参考文献中公开的这些构造。例如，如图中所示，替代桨状本体104，电极134可以以阵列布置在形成经皮引线的引线本体106的远端处或附近。经皮引线沿着引线本体106的长度可以是等直径的。
[0030]电刺激系统或者电刺激系统的部件，包括一个或多个引线本体106、控制模块102，并且在桨状引线的情形中，桨状本体104通常地植入到患者的身体中。电刺激系统可以用于多种应用，包括但不限于脊髓刺激、脑刺激、神经刺激、肌肉刺激、心脏刺激等。
[0031]可以利用任何传导