柔性可植入式医疗装置中的电池和电子集成件的制作方法【专利说明】柔性可植入式医疗装置中的电池和电子集成件[0001]所公开技术的领域[0002]所公开的技术总体涉及电池和电子集成件，并且具体地涉及用于在柔性可植入式医疗装置和不可植入式医疗装置中集成电池和电子器件的方法和系统。[0003]所公开技术的背景[0004]可植入式医疗装置，诸如起搏器、除颤器、大脑刺激器、疼痛缓解刺激器、睡眠呼吸暂停刺激器、其他刺激装置等，需要电源来运行和操作。电源一般是通常与电子组件一起包含在容器中的电池。容器通常被附着于可植入式医疗装置的另一个部件，其基于电脉冲为患者提供某类治疗。由于这种装置可能通常被患者穿戴或携带几年甚至几十年，所以电池通常作为可植入式医疗装置的一部分被植入患者并且通常被集成至装置且该电池是不可移除的。当电池耗尽且需要替换时，患者必须进行手术来移除电池并且并用新电池来替换它。在一些装置中，因为电池不是单独的可替换组件，所以整个装置需要被替换。因而，在电池耗尽的时刻，需要替换整个医疗装置。在现有技术中，在这种装置中使用的电池可以在任何地方维持5到7年。然而，对于在他或她一生的早期(诸如在40岁时)接收心脏起搏器或除颤器并且活到80岁的病人，他可能不得不经历多次手术，只是为了替换他的心脏起搏器或除颤器的电池。[0005]因此，在许多可植入式医疗装置中，该装置的一部分(诸如电引线)可以与包含电池和电子器件的容器分开放置。例如，在现有技术起搏器中，被用于测量心脏的电活动且还为心脏提供电刺激的电引线被布置在与容器不同的位置中，该容器容纳电池和用于控制起搏器的电子器件。电引线通常布置在心脏内，而容器可以布置在锁骨下方。因为需要将电引线布置在患者的心脏内，所以植入起搏器需要大手术。另外，需要切口来将容器放置在病人的身体中。经过通常5至7年的时间间隔，患者将不得不接受手术，以使得能够接触旧电池所在的容器。然后可以通过移除它且将包含新电池的新容器插入患者来替换容器。此外，如果电引线发生任何事件或问题，患者将不得不再次接受大手术来修理、修复或替换心脏内的电引线。应该注意的是，从心脏移除旧的电引线可以是复杂的医疗过程，它可能会导致额外的并发症。在一些情况下，可以将旧的电引线保留在心脏中并且紧挨着旧的电引线来植入新的电引线。容器(在现有技术的起搏器中基本是大体积的)通常被放置在身体中，使得患者将不会由于物理移动而受到伤害，并且减小由于放置了容器导致的患者的任何不适。如果大的力被施加在围绕容器的组织区域上，诸如该区域受到击打或者跌落在区域上，患者可能在该区域中经受不适。此外，瘦的患者或有具有有限量皮下组织的患者也可能遭受装置(例如容器)侵蚀穿过皮肤的风险。[0006]将电源与可植入式医疗装置的其他部件(诸如电引线)集成为单一单元，以便不需要将容器与电引线分离开，以上将使得这种可植入式医疗装置更易于处理且简化在患者身体中插入和移除装置所需的手术。这种单元还可以包括至少一个电子电路或一系列电子电路、以及至少一个电容器。然而，每隔几年替换这种装置的电池将仍然需要患者进行手术。在Root等人的第7，985，500号美国专利、发明名称为“Methodandapparatusforflexiblebatteryforimplantabledevice(用于可植入式装置的柔性电池的方法和设备)”中描述了这种装置，其涉及一种用于存储能量的设备，该设备具有第一部和第二部，其中第一部包括具有聚合物电解质的柔性衬底，第二部被配置为提供围绕第一部的合适外壳。该设备被配置为提供能量源至可植入式装置。具有该可植入式装置的设备形成柔性可植入式装置，其能够穿过身体的循环系统，而在循环系统内具有最小的流动障碍。在Root的设备的其他实施例中，设备包括被包含在柔性外壳内的至少一个单一单元。这种设备被配置为提供能量源至可植入式装置。设备也可以在柔性外壳内包括传感器和电源两者。外壳可以包括锚定机制，用于在身体内植入的过程中锚定该装置。设备也可以包括由柔性导电互连线连接的一系列小的电池单元，其还被包含在能够穿过身体循环系统的合适外壳内。[0007]那么所需要的是具有包含电源和电子组件的结构的可植入式医疗装置，从而简化它在患者身体中的植入，然而还允许仅仅需要小的、较少侵入性的手术来容易地替换电源。此外，这种装置应当一点也不影响患者的移动，并且不应该在患者的日常生活和活动中引起他们任何不适。【附图说明】[0008]通过下面结合附图进行的详细描述可以更充分地理解和明白本申请所公开的技术，在附图中:[0009]图1是根据所公开技术的实施例构造和操作的第一电池配置的示意图；[0010]图2是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第二电池配置的示意图；[0011]图3是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的第三电池配置的示意图；[0012]图4是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的第四电池配置的示意图；[0013]图5是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的示意图；[0014]图6是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被集成至图5的可植入式医疗装置的电池的示意图；[0015]图7是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的具有可移动电池的可植入式医疗装置的示意图以及特写图；[0016]图8是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的具有柔性线形的可植入式医疗装置的各种可能形状的示意图；[0017]图9A是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的封装配置的示意图，其以展开视图示出；[0018]图9B是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的图9A的封装配置中电子组件的图像；[0019]图1OA和图1OB是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的以折叠视图示出的图9A和图9B的封装配置的示意图；[0020]图1OC和图1OD是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的另一封装配置的示意图；[0021]图1OE和图1OF是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的可植入式医疗装置中电子组件的又一封装配置的示意图；[0022]图11是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的单一扁平电池芯片的示意图，其以分解图示出；[0023]图12是根据所公开技术的又一实施例构造和操作的图11的多个单一扁平电池芯片的示意图，其示出每个单一扁平电池芯片的阴极和阳极是如何被耦合在一起的；以及[0024]图13是根据所公开技术的另一实施例构造和操作的被完全组装为电池的图12的多个单一扁平电池芯片的示意图。【具体实施方式】[0025]所公开的技术通过提供新颖的电池和电子器件配置克服了现有技术的缺点，使得电池被集成到具有柔性似线或似蛇形状或形式的任何可植入式医疗装置。所公开的技术还提供了使可植入式医疗装置中电子组件被紧凑地放置和安装在这种装置中的新颖的封装配置。所公开的技术还提供了一种新颖的电池，其包括被耦合在一起的多个扁平高能量单一电池单元以形成电池单元。所公开的技术也可以被用于不被植入患者的医疗装置中。电池可以是刚性的或柔性的，但是在任一配置中，它使得可植入式医疗装置具有显著的柔性量。电池配置使得可植入式医疗装置仅包括具有线形形状的一个部件，从而简化它的在患者体内插入和放置。此外，电池配置(以及具有似线形状的可植入式医疗装置的其他组件)使得在将可植入式医疗装置植入患者体内之后，电池能够被容易地且快速地移除和插入，而无需移除装置本身，或者无需移除放置在患者体内的容纳可植入式医疗装置的盖、框架或护套。也就是说，根据所公开的技术，可以通过在皮肤上小的切口可替代地移除整个可植入式医疗装置，由于该可植入式医疗装置的低轮廓和柔性线形，其仅仅需要小的、较少侵入性的手术。然后装置的旧电池可以被移除且被替换为新电池。然后经由该小的切口可以将植入式医疗装置再插入至患者，然后可以将该小的切口简单地缝合起来。由此，所公开技术的电池配置使得能够更换和替换可植入式医疗装置中的电源，而无需大手术。值得注意的是，电池配置可以被用于被血管内地以及皮下地插入的可植入式医疗装置中。特别地，根据所公开的技术，由于存在封装装置的半刚性护套，所以可以容易地移除和插入具有柔性线形的被皮下地插入的可植入式医疗装置，包括其电源。如下所述，护套可以被留在患者身体内，而可以容易地移除包括电源、可植入式医疗装置的其他部件、或者上述两者的装置的核心。然后可以将包括新电源和可植入式医疗装置的其他组件的核心在再插入至护套。另外，如上所述，所公开的技术可以被用在未被植入而是被放置在患者身体上且具有似线形状的其他医疗装置中。这可以包括刺激装置，其包括被放置在身体上的可替换粘性块。除了保持装置之外，这些块提供电脉冲给患者，并且可以经由具有似线形状的装置来耦合，上述装置包括用于提供电脉冲至块的电源和必要电子器件。电源本身可以被实施为单一电池、多个电池或使用混合电池化学成分的多个电池。[0026]如上所述，许多可植入式医疗装置需要电源，用于将电脉冲传送到身体的各个部分。这种电脉冲可以被用于调节身体的各个器官和系统。现有技术的可植入式医疗装置通常将电源与电极(该电极实际上将电脉冲传送到身体的至少一个位置)分隔开，从而导致可植入式医疗装置具有放置在患者体内不同位置中至少两部分。所公开的技术提供一种电池配置，使得电源被集成至与电极相同的外壳中，从而形成仅具有一个部件且本质上为统一的可植入式医疗装置。一般地，所公开的技术涉及具有柔性线形的任何可植入式医疗装置。以下在图5、图6、图7和图8中示出这种线形的示例。另外，可以在第61/728,897号美国临时专利申请和第61/765,195号美国临时专利申请中找到这种装置的其他示例，两者均与当前专利申请的发明人相同。这些专利申请涉及具有线形的起搏器和除颤器，其可以皮下地植入患者。具有线形的其他类型可植入式医疗装置包括线形起搏器、线形除颤器或ICD(可植入式心律转复除颤器)、结合起搏和除颤功能的线形心脏装置(即，除了线形形状且不具有单独的容器和引线设计之外，其类似于现有技术的可植入式心脏再同步装置(CRT-D)的装置)、线形脊椎刺激器、用于疼痛管理的线形神经刺激装置、用于深部脑刺激且用于辅助患者睡眠呼吸暂停的线形大脑刺激器、线形大脑起搏器等。所公开的技术也可以被用于具有上述线形的医疗装置，诸如可植入式疼痛控制装置、可植入式膀胱刺激器当前第1页1 2 3 4 5 6