[发明专利]用于植入式医疗设备的多初级变压器充电电路

说明书

一种植入式医疗设备包括低功率电路和多电池单元电源。所述电源的电池单元以并联配置耦合到变压器。所述变压器包括多个次级绕组，并且所述绕组中的每一个耦合到电容器，所述电容器存储用于向患者传递治疗的能量。根据本公开的实施例，所述低功率电路被配置成控制通过变压器从所述电池单元的每一个到多个电容器的能量的同时传递。

技术领域

本公开涉及人体植入式医疗设备，并且更具体地涉及在用于提供电治疗输出的植入式医疗设备中实现的电路和技术。

背景技术

人体解剖学包括可以自主地或不自主地执行某些功能的许多类型的组织。在疾病、损伤或天然缺陷之后，某些组织可能不再在一般解剖学规范中操作。例如，器官(如心脏)可能开始经历某些故障或缺陷。这些故障或缺陷中的一些可以用植入式医疗设备进行诊断、纠正或治疗。

植入式医疗电引线与各种各样的这些植入式医疗设备一起使用。所述医疗引线可以被配置成允许电极定位在所需的心脏位置，使得所述设备可以监测和/或递送刺激治疗到所需位置。例如，除了递送电刺激之外，植入式引线上的电极还可以检测患者体内的电信号(如心电图)。

目前，ICD使用从ICD外壳通过静脉系统延伸到心脏的心内膜或心外膜引线。通过引线定位在心脏中或邻近心脏的电极用于起搏和感测功能。心脏复律和除颤冲击通常施加在由所述引线之一所承载的线圈电极与所述ICD外壳之间，所述ICD外壳用作活性电极。

皮下植入式心律转复除颤器(SubQ ICD)与更常用的ICD的不同之处在于，所述外壳和引线通常是在皮下植入的，使得感测和治疗是在皮下完成的。SubQ ICD不需要将引线放置在心脏中或与心脏接触。相反，SubQ ICD利用所述外壳上的一个或多个电极以及携带除颤线圈电极和感测电极的皮下引线。

所述植入式医疗设备通常是电池供电的，并且通常利用电容器或其他电荷存储部件来保持电输出以使其对患者可用。由于除颤治疗或其他高电压治疗的性质，对于植入式医疗设备而言，通过从电源汲取而在瞬时需求时提供能量是不实际的。相反，设有附加电路以传递和存储来自所述电源的能量以累积所需的电压电平。

然而，将(多个)SubQ ICD引线和(多个)电极放置在心脏外部对于产生递送适当治疗所需的足够能量水平提出了挑战。如本文所述，本公开解决了本领域中提供用于在SubQICD系统中产生适当的电刺激治疗的电路和技术的需要。

发明内容

根据本公开的各方面，提供了在植入式医疗设备中实现的用于从多电池单元电源产生电刺激治疗的电路和技术。这种电刺激治疗表现出具有比直接从电池可用的电压更高的电压的输出或具有比直接从电池可用的电流更高的电流的输出。

根据本公开的各实施例，植入式医疗设备可以包括以下特征中的一个或多个：(a)变压器，所述变压器具有：磁芯；缠绕在所述芯上的多个初级绕组；以及缠绕在所述芯上并且磁耦合到所述多个初级绕组的多个次级绕组，(b)电源，所述电源至少具有第一电池单元和第二电池单元，所述第一电池单元和所述第二电池单元以并联配置耦合到所述多个初级绕组，(c)多个电容器，所述多个电容器以串联配置耦合，其中，所述多个电容器中的每一个耦合到所述多个次级绕组中的单个绕组，(d)以及低功率电路，所述低功率电路耦合到所述电源以用于控制通过所述变压器从所述电源到所述多个电容器的电荷传递。

在本公开的各实施例的进一步方面中，所述植入式医疗设备的低功率电路被配置成控制通过所述变压器从所述第一电池单元和所述第二电池单元中的每一个到所述多个电容器的能量的同时传递。

在本公开的各实施例的进一步方面中，所述植入式医疗设备还包括：第一开关元件，所述第一开关元件被配置成选择性地将所述第一电池单元耦合到所述多个初级绕组；以及第二开关元件，所述第二开关元件被配置成选择性地将第二电池单元耦合到所述多个初级绕组。