特許 5789714 埋込可能な医療装置アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5789714

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】埋込可能な医療装置アンテナ

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/375 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   A61N1/375

【請求項の数】22

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-508367(P2014-508367)

(86)(22)【出願日】2012年4月3日

(65)【公表番号】特表2014-516642(P2014-516642A)

(43)【公表日】2014年7月17日

(86)【国際出願番号】US2012032007

(87)【国際公開番号】WO2013141884

(87)【国際公開日】20130926

【審査請求日】2013年12月16日

(31)【優先権主張番号】13/098,279

(32)【優先日】2011年4月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/328,241

(32)【優先日】2011年12月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508025585

【氏名又は名称】サイバーロニックス，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョシ，ヒマンシュ

(72)【発明者】

【氏名】チョウ，エリック，ワイ．

(72)【発明者】

【氏名】ウォーレン，クリント，ビー．

【審査官】 木村 立人

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１３８８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１６１００２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ １／００ ― １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

埋込可能な医療装置であって、
開口部の形成された導電性ハウジングを含むケースを備えており、
導電性ハウジングに誘電材料が結合されて開口部を密封しており、
誘電材料を通して外部との間で高周波信号を送信あるいは受信するためのアンテナがケース内で誘電材料の下側に配置されており、
少なくとも一本の電極リード線を接続できるよう構成されたリード線接続用ブロックが誘電材料の上側でケースに結合されていることを特徴とする医療装置。

【請求項2】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記リード線接続用ブロックがポリマー材料を含み、前記誘電材料がセラミック材料を含み、前記導電性ハウジングが金属材料又は金属合金材料を含むことを特徴とする医療装置。

【請求項3】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記リード線接続用ブロックが患者内に埋め込まれるときに第一機械的破損機構を有する第一材料で形成されており、前記誘電材料が患者内に埋め込まれるときに第二機械的破損機構を有する第二材料で形成されることを特徴とする医療装置。

【請求項4】

請求項３の埋込可能な医療装置であって、前記第二材料が体温で前記第一材料よりも脆いことを特徴とする医療装置。

【請求項5】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記誘電材料の突発破損時にリード線接続用ブロックで誘電材料の破片を保持できるように構成されていることを特徴とする医療装置。

【請求項6】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記開口部の少なくとも１つの寸法が前記アンテナの放射素子の対応する寸法よりも大きいことを特徴とする医療装置。

【請求項7】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記アンテナと前記導電性ハウジングの内部との間に絶縁層があることを特徴とする医療装置。

【請求項8】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記アンテナが前記ケース内の回路基板に配置された１つ以上の導電性素子を含む平面アンテナであることを特徴とする医療装置。

【請求項9】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記ケース内で前記アンテナに通信回路が接続されており、
この通信回路が、前記ケースの外部にある外部装置に第一信号を送ることと、前記ケースの外部にある外部装置から第二信号を受信することの少なくとも１つを行うように作動可能であることを特徴とする医療装置。

【請求項10】

請求項９の埋込可能な医療装置であって、前記アンテナが回路基板の表面に導電層を含みこの導電層に放射スロットが形成されたスロットアンテナであることを特徴とする医療装置。

【請求項11】

請求項１０の埋込可能な医療装置であって、前記開口部の少なくとも１つの寸法が前記放射スロットの対応する寸法よりも大きいことを特徴とする医療装置。

【請求項12】

請求項１０の埋込可能な医療装置であって、第二アンテナをさらに含み、この第二アンテナが前記開口部と前記アンテナの放射スロットとを通って伝えられる前記第二信号を受信できるように配置されていることを特徴とする医療装置。

【請求項13】

請求項１２の埋込可能な医療装置であって、前記アンテナの導電層が前記回路基板の第一面側に結合され、前記第二アンテナが前記回路基板の第一面とは反対側の第二面側に結合されていることを特徴とする医療装置。

【請求項14】

請求項１２の埋込可能な医療装置であって、前記ケース内で前記第二アンテナにウェイクアップ回路が接続されており、このウェイクアップ回路が前記第二アンテナで受信される前記第二信号に応じて前記通信回路を非アクティブであるスリープ状態からアクティブであるアウェイク状態に移行させることができるように作動可能であることを特徴とする医療装置。

【請求項15】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記ケース内に医療回路をさらに含み、この医療回路が治療回路及び感知回路のうち少なくとも１つを含んでおり、前記リード線接続用ブロックがこの医療回路に結合されており、このリード線接続用ブロックが前記アンテナを少なくとも部分的に遮蔽することを特徴とする医療装置。

【請求項16】

請求項１の埋込可能な医療装置であって、前記ケースに第一面とこの第一面の反対側の第二面とがあり、第一面側に凹部と非凹部があって、第二面と第一面側の凹部との間の距離が第二面と第一面側の非凹部との間の距離よりも小さくなっており、前記アンテナが第二面と第一面側の凹部との間に位置することを特徴とする医療装置。

【請求項17】

請求項１６の埋込可能な医療装置であって、前記リード線接続用ブロックが第一面側の凹部から第一面側の非凹部とほぼ同一平面までを占めるよう配置されていることを特徴とする医療装置。

【請求項18】

開口部が形成された導電性ハウジングを含むケースを備えこの導電性ハウジングに誘電材料が結合されて開口部が密封される埋込可能な医療装置を構成する方法であって、
誘電材料を通して外部との間で高周波信号を送信あるいは受信するためのアンテナをケース内の誘電材料の下側に配置する手順と、
ケースを密封する手順と、
少なくとも一本の電極リード線を接続できるよう構成されたリード線接続用ブロックを誘電材料の上側でケースに結合する手順を含むことを特徴とする方法。

【請求項19】

請求項１８の方法であって、前記ケースを密封する前に前記アンテナを前記ケース内の通信回路と結合する手順をさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項20】

請求項１８の方法であって、
前記１つ以上のリード線接続用ブロックを、前記ケースを通って延びる対応する１つ以上の密封されるフィードスルーと結合する手順と、
前記１つ以上の密封されるフィードスルーを、前記ケース内の刺激回路及び感知回路のうちの少なくとも１つと結合する手順をさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項21】

埋込可能な医療装置の作動方法であって、
埋込可能な医療装置が開口部の形成された導電性ハウジングを含むケースを備え、この導電性ハウジングに誘電材料が結合されて開口部が密封され、少なくとも一本の電極リード線を接続できるよう構成されたリード線接続用ブロックがこの誘電材料の上側に取り付けられ、誘電材料を通して外部との間で高周波信号を受信するための第一アンテナがケース内で誘電材料の下側かつリード線接続用ブロックの下側に位置しており、
埋込可能な医療装置内に密封された第一アンテナで外部からの外部信号を受信する過程と、
この外部信号に応じて医療装置の治療回路で動作信号を生成する過程とを含むことを特徴とする作動方法。

【請求項22】

請求項２１の作動方法であって、
前記信号を受信する前に、前記埋込可能な医療装置内に密封された第二アンテナでウェイクアップ信号を受信する過程と、このウェイクアップ信号に応じて医療装置の通信回路を非アクティブであるスリープ状態から前記信号を受信する作動が可能なアウェイク状態に切り替える過程とを含み、
前記第一アンテナが放射スロットの形成された導電層を含むスロット型アンテナであり、前記ウェイクアップ信号が前記開口部と前記第一アンテナの放射スロットとを通って伝わり第二アンテナで受信されることを特徴とする作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は概して内部アンテナを有する埋込可能な医療装置に関する。

【発明の概要】

【0002】

本開示の特定の実施形態は、開口部を規定する（電気）伝導性ハウジングを有するケースを含む埋込可能な医療装置に関する。誘電材料は伝導性ハウジングと連結し、開口部を密封する。アンテナはケース内で誘電材料の下方にある。ヘッダブロックは誘電材料の上方でケースと連結されている。

【0003】

本開示の他の特定の実施形態は、埋込可能な医療装置のケースの一部にアンテナを置くことを含む方法に関する。ケースは開口部を規定する伝導性ハウジングと、伝導性ハウジングと結合して開口部を密封する誘電材料とを含む。アンテナは誘電材料の下方に位置する。方法はまた、ケースを密封し、ヘッダブロックを誘電材料の上方でケースと結合することを含む。

【0004】

本開示の他の特定の実施形態は、埋込可能な医療装置内に密封される第一アンテナで、信号を受信することを含む方法に関する。埋込可能な医療装置は、開口部を規定する伝導性ハウジング、伝導性ハウジングと結合して開口部を密封する誘電材料、及び誘電材料の上方のヘッダブロックを含む。第一アンテナはケース内で誘電材料の下方及びヘッダブロックの下方に位置する。方法はまた、信号応じて埋込可能な医療装置で動作を実行することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0005】

本開示は、添付の図とともに以下の詳細な説明からより十分に理解されるであろう。

【0006】

【図1】例示の実施形態による、埋込可能な医療装置及び外部充電装置のブロック図である。

【図2A-2B】例示の実施形態による、大きな渦電流を有する埋込可能な医療装置と、より小さな渦電流を有する埋込可能な医療装置とを図示する図である。

【図3】例示の実施形態による埋込可能な医療装置の略図である。

【図4A-4B】例示の実施形態による、埋込可能な医療装置の側面図及び積層図を図示する図である。

【図5A-5B】例示の実施形態による、埋込可能な医療装置の側面図及び積層図を図示する図である。

【図6A-6B】例示の実施形態による、複数の切抜きを有する埋込可能な医療装置を図示する図である。

【図7A-7C】例示の実施形態による、複数の切抜きを有する埋込可能な医療装置を図示する図である。

【図8】例示の実施形態による、埋込可能な医療装置を製造する方法に関するフローチャートである。

【図9】例示の実施形態による、再充電過程の間にスロットアンテナを介して通信する方法に関するフローチャートである。

【図10】特定の実施形態による、埋込可能な医療装置及び外部充電装置のブロック図である。

【図11】特定の実施形態による、ヘッダブロックが除かれた埋込可能な医療装置の上面図の略図である。

【図12】特定の実施形態による、埋込可能な医療装置の断面側面図の略図である。

【図13A-13E】様々な実施形態による、埋込可能な医療装置の内部で使用するためのアンテナシステムの略図である。

【図14】特定の実施形態による、埋込可能な医療装置を製造する方法のフローチャートである。

【図15】特定の実施形態による、埋込可能な医療装置と通信する方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１を参照すると、例示の実施形態による埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）１００及び外部充電装置１２０のブロック図が示されている。ＩＭＤ１００は、例示の一実施形態よる第二コイル１０２、ヘッダ１０４、再充電可能なバッテリ１０６、プロセッサ１０８、ＩＭＤケース内にあり誘電体で充たされている切抜き１１０、スロットアンテナ１１２、及び送受信機１１４を含み得る。外部充電装置１２０は、例示の実施形態による第一コイル１２２を含み得る。

【0008】

ヘッダ１０４は、１つ以上のリード線をＩＭＤ１００と結合するように構成され得る。リード線は感知する、又は電気刺激を神経組織に伝達するなどの治療を伝達するために電極を含み得る。外部充電装置１２０の第一コイル１２２は、患者の皮膚などの患者の組織壁１１６を隔てて、ＩＭＤ１００の第二コイル１２０と誘導結合するように構成され得る。第一コイル１２２は第二コイル１０２に電流を誘導するように構成され得る。第二コイル１０２は再充電可能なバッテリ１０６と結合され、誘導電流を使用して再充電可能なバッテリ１０６を再充電するように作動し得る。プロセッサ１０８は再充電可能なバッテリ１０６の再充電を監視し、再充電可能なバッテリ１０６が十分に充電されたときにさらなる再充電を制限するように構成され得る。

【0009】

図２Ａ−２Ｂに示すように、切抜き１１０はＩＭＤ１００の伝導性ケースにある１つ以上の切抜きの場合がある。切抜き１１０は、再充電可能なバッテリ１０６を再充電する間に誘導され得る、ＩＭＤ１００の伝導性ケース内の渦電流の流れに抵抗をもたらす。切抜き１１０は、ＩＭＤ１００内に設置されるスロットアンテナ１１２が高周波信号を送信及び受信することをさらに許容する。送受信機１１４はスロットアンテナ１１２と結合されており、送信するために高周波信号をスロットアンテナ１１２に与え、スロットアンテナ１１２から高周波信号を受信するように構成され得る。例示の実施形態では、送受信機１１４は送信機及び受信機の組を含む場合がある。スロットアンテナ１１２は、誘電層によってＩＭＤ１００の伝導性ケースから離されている場合がある。

【0010】

いくつかの実施形態では、ＩＭＤ１００は再充電可能なバッテリ１０６を再充電する間に、高周波信号を送信及び受信するように構成され得る。さらに、ＩＭＤ１００は高周波信号を外部充電装置１２０に送信するように構成され得る。送信される信号は、再充電可能なバッテリ１０６の再充電に関する情報をもたらすように構成され得る。情報は、再充電可能なバッテリ１０６が十分に充電されたことを外部充電装置１２０に知らせるため、ＩＭＤ１００の温度が許容範囲を超えたことを示すため、外部充電装置１２０が再充電のための共振周波数を決定するのを補助するため、又は再充電過程の間に有用であり得る他の指標をもたらすために使用され得る。外部充電装置１２０にフィードバックを与えることは、再充電過程の効率を上昇させ、充電時間を減らし、安全性を高める。

【0011】

図２Ａ及び２Ｂを参照すると、例示の実施形態による種々の渦電流の図が示されている。図２Ａでは、ＩＭＤ１００はヘッダ１０４及び伝導性ケース２００を含む。伝導性ケース２００はチタン、ステンレス鋼、又は埋込可能な装置のケースとして使用するのに適切な他の伝導性材料から製作され得る。伝導性ケース２００は、図１の第二コイル１０２、再充電可能なバッテリ１０６、プロセッサ１０８、及びスロットアンテナ１１２などの、ＩＭＤ１００の様々な構成要素を収容するように構成され得る。再充電可能なバッテリ１０６を再充電する間に、渦電流２０２及び２０４の流れが伝導性ケース２００内に誘導され、伝導性ケース２００の加熱を生じる場合がある。伝導性ケース２００の過度な加熱は、周辺組織に損傷をもたらし得る。渦電流の流れと、伝導性ケース２００の結果として生じる加熱とは、図２Ｂの切抜き１１０などの１つ以上の切抜きを伝導性ケース２００に設けることによって低減され得る。切抜き１１０はセラミックなどの誘電材料で充たされ得る。切抜き１１０は伝導性ケース２００内の渦電流の流れに対する抵抗を上昇させ、渦電流２０６及び２０８の流れを減少させる結果になる。渦電流の流れに対する上昇した抵抗は、伝導性ケース２００における加熱を低減させ得る。図１のスロットアンテナ１１２などのスロットアンテナは、スロットアンテナ１１２が高周波信号を送信及び受信するように、伝導性ケース２００内に設置されて切抜き１１０と整列され得る。

【0012】

図３を参照すると、例示の実施形態による埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）１００の略図が示されている。ＩＭＤ１００は、伝導性ケース２００、ヘッダ１０４、誘電材料で充たされた切抜き１１０、及び伝導性ケース２００内に設置されるスロットアンテナ１１２を含み得る。スロットアンテナ１１２は金属層３０４と、金属層３０４の一部を除去することで形成されるスロット３０６とを含み得る。誘電層３０２は伝導性ケース２００と、スロット３０６を含む金属層３０４との間に備えられ得る。誘電層３０２は、伝導性ケース２００の内壁に備えられる挿入物でも良く、又は金属層３０４及びスロット３０６に形成されても良い。スロットアンテナ１１２は、フィードライン３０８をさらに含む場合があり、フィードライン３０８は第二金属層に形成されて、スロット３０６への及びスロット３０６からの高周波信号を使用してデータ３００を通信するように構成される。スロットアンテナ１１２はポートを含む場合があり、ポートは送受信機とフィードライン３０８との間の通信を容易にするためにフィードライン３０８と結合される。フィードライン３０８は、伝導性ビア３１０を使用して金属層３０４に短絡され得る。他の実施形態では、フィードライン３０８を金属層３０４に短絡する代わりに、図４Ｂにさらに示されるように、フィードライン３０８はある周波数において仮想短絡を生み出すフィード（又はスタブ）を含み得る。スロットアンテナ１１２は少なくとも２つの金属層を有するプリント基板から形成され得る。他の例示の実施形態では誘電層３０２は、化学蒸着（CVD）を使用して金属層３０４及びスロット３０６に形成される場合があり、化学蒸着（CVD）は、プラズマCVD及び低圧CVD、原子層蒸着（ALD）、並びに物理層蒸着（physicallayer deposition）（PLD）を含む。いかなる他のタイプの蒸着処理も、本開示の範囲から逸脱することなく、誘電層３０２を形成するために使用され得る。

【0013】

図４Ａ−４Ｂを参照すると、例示の実施形態に従って、スロットアンテナ１１２を含むＩＭＤ１００の一部の側面略図が示されている。ＩＭＤ１００は、セラミック材料などの誘電材料で充たされた切抜き１１０を有する伝導性ケース２００を含む。ＩＭＤ１００は、切抜き１１０と整列するスロット３０６を有するスロットアンテナ１１２を収容するように構成され得る。スロットアンテナ１１２は誘電体基板４１２に備えられる金属層３０４を含む。金属層３０４の一部はスロット３０６を形成するために除去され得る。スロット３０６は誘電材料で満たされても良く、又は空のままで残されても良い。

【0014】

誘電層３０２は伝導性ケース２００と、スロット３０６を含む金属層３０４との間に備えられ得る。誘電層３０２は、伝導性ケース２００の内壁に備えられる挿入物でも良く、又は金属層３０４及びスロット３０６に蒸着、生成、又は形成されても良い。スロットアンテナ１１２は、フィードライン３０８をさらに含む場合があり、フィードライン３０８は第二金属層に形成され、スロット３０６への及びスロット３０６からの高周波信号を使用してデータ３００を通信するように構成される。フィードライン３０８は、ある周波数において仮想短絡を生み出すフィード４１６（又はスタブ）を含み得る。フィード４１６の長さは、スロットアンテナ１１２によって送信される高周波信号の約四分の一の波長（例えばλ/4）と等しい大きさの場合があるが、様々な他の長さが使用され得る。フィードライン３０８及びフィード４１６の幅及び高さは、使用される伝導性材料のインピーダンスに基づいて決定され得る。

【0015】

図４Ｂのフィード４１６はフィードライン３０８に対して９０°の角度であるが、フィード４１６は他の角度で延びる場合もあり、他の角度は直線状の金属線を形成するようにフィードライン３０８から１８０°を含む。他の実施形態では、スロットアンテナ１１２は少なくとも第三金属層を含む場合があり、フィード４１６が伝導性ビアを使用して第三金属層に延びる場合がある。さらに、フィード４１６は複数の伝導性ビアを使用して複数の金属層に延びる場合がある。フィード４１６はまた、フィードライン３０８に対してT字形状を形成する場合がある。誘電層４１４はフィードライン３０８を含む第二金属層に備えられ、ＩＭＤ１００内に収容される他の構成要素からスロットアンテナ１１２を絶縁させ得る。

【0016】

いくつかの実施形態では、スロットアンテナ１１２は少なくとも２つの導電層を有するプリント基板を使用して形成され得る。金属層３０４及び、フィードライン３０８が形成される第二金属層などの導電層は、銅から製作され得る。誘電体基板４１２は、Teflon（商標登録）、FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、CEM-1、CEM-2、CEM-3、CEM-4、CEM-5、及びG-10を含むがそれらに限定されない、様々な誘電材料から選定され得る。いくつかの実施形態では、誘電体基板４１２は可撓性プリント回路を形成するのに使用される可撓性プラスチック基板の場合がある。可撓性プラスチック基板はポリイミド材料、ポリエーテル・エーテル・ケトン（PEEK）材料、又は他の適切な材料の場合がある。

【0017】

いくつかの実施形態では、ＩＭＤ１００に使用される様々な電子部品が多層プリント基板の層の１つ以上に備えられるように、スロットアンテナ１１２が多層プリント基板に形成され得る。

【0018】

図５Ａ−５Ｂを参照すると、例示の実施形態に従って、ＩＭＤ１００の一部の他の側面略図が示されている。図４Ａ―４Ｂについて既に記載されたように、ＩＭＤ１００は伝導性ケース２００、伝導性ケース２００内にあり誘電材料で充たされている切抜き１１０、誘電層３０２、金属層３０４の一部を除去することで形成されるスロット３０６を含む金属層３０４、誘電基板４１２、フィードライン３０８、及び誘電層４１４を含み得る。フィードライン３０８はスロット３０６への及びスロット３０６からの高周波信号を使用してデータ３００を通信するように構成される。図５Ａ−５Ｂは、フィードライン３０８を金属層３０４と結合するための伝導性ビア３１０をさらに図示する。フィードライン３０８を金属層３０４と結合することは、図４Ｂのフィード４１６（又はスタブ）との仮想短絡を形成する必要をなくす事によって、よりコンパクトな設計を許容する。

【0019】

図６Ａ−６Ｂを参照すると、例示の実施形態に従って、複数の切抜き６１０を有するＩＭＤ１００が示されている。伝導性ケース２００の切抜き６１０は渦電流の流れの減少を最大にする、又は渦電流の流れをさらに減少させるように間隔を置いている場合がある。切抜き６１０はセラミックなどの誘電材料で充たされている場合がある。スロットアンテナ６１２のスロット６０６が切抜き６１０と整列するように、スロットアンテナ６１２は伝導性ケース２００内に配置され得る。スロットアンテナ６１２は図４Ａ−４Ｂ及び５Ａ−５Ｂに示される複数の層を含む場合がある。簡易化のために、複数のスロット６０６、フィードライン６０８、及び複数のフィード６１６のみが示されている。スロット６０６は金属層の複数の部分を除去することで形成され得る。フィードライン６０８は、スロット６０６への及びスロット６０６からの高周波信号を使用してデータ３００を通信するように構成され得る。フィードライン６０８と、スロット６０６が形成される金属層とは、誘電層又は基板によって離されている。フィードライン６０８は各スロットの下を通過し、フィード６１６を含む場合があり、フィード６１６はスロットアンテナ６１２によって送信される高周波信号の約四分の一の波長（例えばλ/4）の長さを有する大きさである場合があるが、様々な他の長さが使用され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のビアは、フィードライン６０８をスロット６０６が形成される金属層と結合するように使用され得る。あらゆる数の切抜き６１０が使用され得る。さらに、切抜き６１０はいかなる形状若しくは設計（例えば、湾曲した、ギザギザな、角のある、先細の幅）であり、又は放射状パターンを含むいかなるパターンも形成し得る。

【0020】

図７Ａ−７Ｃを参照すると、例示の実施形態に従って、複数の切抜き７１０を有する他の埋込可能な医療装置１００が示されている。伝導性ケース２００内の切抜き７１０は放射状パターンを形成する。いくつかの実施形態では、放射状パターンは中心に位置しても良く、又は中心から外れた場所に位置しても良い。さらに、放射状パターンは、図１の第二コイル１０２を覆う伝導性ケース２００の部分の中心にある場合がある。切抜き７１０はセラミックなどの誘電材料で充たされ得る。いくつかの実施形態では、放射状パターンを形成する切抜き７１０及び対応するスロット７０６の数は６より少ない場合があるが、他の実施形態では放射状パターンにある６個より多くの切抜き７１０及び対応するスロットがある場合がある。フィードライン７０８は、スロット７０６への及びスロット７０６からの高周波信号を使用してデータ３００を通信するように構成され得る。スロットアンテナ７１２のスロット７０６が切抜き７１０と整列するように、スロットアンテナ７１２は伝導性ケース２００内に配置され得る。図７Ｂ−７Ｃのスロットアンテナ７１２は図４Ａ−４Ｂ及び５Ａ−５Ｂに示される複数の層を含み得る。簡易化のために、複数のスロット７０６、フィードライン７０８、及び複数のフィード７１６のみが示されている。スロット７０６は金属層３０４などの金属層の複数の部分を除去することで形成され得る。フィードライン７０８と、スロット７０６が形成される金属層とは、誘電層又は基板によって離されている。フィードライン７０８はスロットの下を通過して円形パターンを形成し、フィード７１６を含む場合があり、フィード７１６はスロットアンテナ７１２によって送信される高周波信号の約四分の一の波長（例えばλ/4）の長さを有する大きさである場合があるが、様々な他の長さが使用され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のビアは、フィードライン７０８をスロット７０６が形成される金属層と結合するために使用され得る。図７Ｂのフィードライン７０８はデータ３００の送信及び受信の両方をするために使用され得る。

【0021】

いくつかの実施形態では、図７Ｃのフィードライン７２０がデータ３００を送信するように使用される場合があり、一方でフィードライン７１８がデータ３００を受信するように使用される場合がある。フィードライン７２０及び７１８は半円形パターンを各々形成する。フィードライン７２０は、データ３００を送信するために構成される複数のフィード７２２を含み得る。いくつかの実施形態では、フィード７２２の１つ以上が、図５Ａ−５Ｂの伝導性ビア３１０などの伝導性ビアと置換される場合がある。フィードライン７１８は、データ３００を受信するために構成される複数のフィード７２４を含み得る。いくつかの実施形態において、フィード７２４の１つ以上は、図５Ａ−５Ｂの伝導性ビア３１０などの伝導性ビアと置換される場合がある。

【0022】

さらに、切抜き７１０及び対応するスロット７０６は、いかなる形状又は設計でも良い（例えば湾曲した、ギザギザの、角のある、先細の幅、U字型、L字型、T字型、ドッグボーン型）。スロット７０６の各々の長さは同じである必要はない。スロット７０６は切抜き７１０と同じ長さ又は幅である必要はない。

【0023】

図８を参照すると、例示の実施形態に従って、埋込可能な医療装置を製造する方法８００に関する工程フローチャートが示されている。方法８００は８０２において、埋込可能な医療装置の伝導性ケースに切抜きを形成することを含み得る。ケースはチタン又はステンレス鋼などの金属材料から製作される場合がある。代替の実施形態では、ケースは金属でない場合がある。方法８００はまた８０４において、切抜きを誘電材料で充たして密封をもたらすことを含み得る。誘電材料はセラミック材料でも良く、又は密封状態を形成するのに適するいかなる他の誘電材料でも良い。方法８００は８０６において、第一金属層の一部を除去してスロットアンテナのスロットを形成することを含み得る。例示の実施形態では、第一金属層は第一誘電層又は基板より上に設置され得る。第一金属層は銅で製作されても良い。方法８００は８０８において、第二金属層の一部を除去してスロットアンテナのフィードラインを形成することを含み得る。例示の実施形態では、第二金属層は、第一誘電層又は基板より下に設置される場合があり、また銅から製作される場合がある。方法８００はまた８１０において、第一誘電層に伝導性ビアを形成してフィードラインを第一金属層と結合させることを含み得る。方法８００は８１２において、第一金属層とスロットアンテナのスロットとに亘って第二誘電層を形成することを含み得る。方法８００は８１４において、第二金属層及びスロットアンテナのフィードラインより下に第三誘電層を形成することを含み得る。方法８００は８０６において、スロットアンテナのスロットが埋込可能な医療ケースの切抜きと整列するように、スロットアンテナを埋込可能な医療装置内に設置することを含む。例示の実施形態では、スロットが形成される第一金属層は、伝導性ケースと接触していない場合がある。

【0024】

図９を参照すると、例示の実施形態に従って、再充電過程の間にスロットアンテナを介して通信する方法９００に関する工程フローチャートが示されている。方法９００は９０２において、埋込可能な医療装置の第二コイルで、外部装置の第一コイルから第一誘導再充電信号を受信することを含む場合がある。例示の実施形態では、第一誘導再充電信号は、再充電可能なバッテリなどの埋込可能な医療装置の補充可能な電源を再充電するように作用する場合がある。方法９００はまた９０４において、埋込可能な医療装置のケースの切抜きを通って、埋込可能な医療装置に設置されるスロットアンテナから外部装置に第一高周波信号を送信することを含む。例示の実施形態では、第一高周波信号が補充可能な電源の充電に対応するデータを送信又は記号化し、第一高周波信号が送信され、一方で第二コイルが第一誘導再充電信号を受信する。方法９００は９０６において、第二コイルで第一コイルから第二誘導再充電信号を受信し、第二誘導再充電信号は第一誘導再充電信号の対応する信号パラメータとは異なる少なくとも１つの信号パラメータを有し、第二誘導再充電信号の少なくとも１つの信号パラメータは、第一高周波信号によって与えられるデータに基づいて調整されることを含み得る。このように、再充電過程の間の安全性及び効率を維持するために、再充電フィードバックループが外部充電装置に与えられ得る。例示の実施形態では、埋込可能な医療装置のいかなる部分の温度も維持するように再充電過程を監視するために、再充電フィードバックループが利用され得る。いくつかの実施形態では、再充電過程における共振周波数を決定するため、そして再充電過程の間の共振周波数での、又は共振周波数近くの誘導再充電信号を維持するのを補助するために、再充電フィードバックループが使用され得る。

【0025】

再充電フィードバックループによってもたらされるデータを使用して、外部再充電装置は、埋込可能な医療装置及びその構成要素における誘導再充電信号の影響を監視し、誘導再充電信号を調整して再充電過程の安全性及び効率を改善するように構成され得る。例示の実施形態では、外部再充電装置は埋込可能な医療装置の温度を監視し、温度に基づいて誘導再充電信号のパラメータを調整するように構成され得る。例えば外部再充電装置は、再充電過程を中断すること、誘導再充電信号のデューティサイクルを低減すること、誘導再充電信号の周波数を調整して共振周波数とより近くで一致させること、及び誘導再充電信号の大きさを低減することによって、埋込可能な医療装置の温度を低減しようとする場合がある。外部再充電装置又は、埋込可能な医療装置と通信するように構成されるいかなる他の外部演算装置も、データを使用して埋込可能な医療装置の状況報告又は履歴報告を発生させ得る。状況報告及び／又は履歴報告は、温度データ、周波数データ、又は埋込可能な医療装置によって与えられるいかなる他のデータも含み得る。外部再充電装置、又は埋込可能な医療装置と通信するように構成されるいかなる他の外部演算装置もまた、埋込可能な医療装置の監視に基づいて再充電の要求を発生するように構成され得る。例えば、外部装置は再充電可能なバッテリの電力レベルが電力閾値より低く降下し、再充電の必要があることをユーザに知らせ得る。

【0026】

以下の記載において、“上方（over）”、“下方（under）”、“裏（behind）”、“真下（beneath）”及び同様の表現は、埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）が特定の方向（例えば、図１２に図示される側面の方向）にあるときの特定の構成要素又は要素の相対位置を示すのに使用され、このような表現は特定の構成要素又は要素の絶対位置を示すものではない。例えば、本明細書で使用されるように、ＩＭＤが図１２に図示される側面図の方向にあり、第一構成要素が第二構成要素よりもＩＭＤの上表面（つまり図１２のＩＭＤ１０００の第一表面１２２０）の近くにあるとき、ＩＭＤの第一構成要素は第二構成要素の“上方”にある。当然、ＩＭＤが反転され、図１２の第一表面１２２０及び第二表面１２２２の位置が第一及び第二構成要素の物理的配置を変更することなく逆転され得る。本明細書で表現が使用されるように、表現は図１２に図示されるＩＭＤ１０００の特定の方向に関して規定されるので、ＩＭＤ１０００の方向が逆転或いは変更されても、第一構成要素はなおも第二構成要素の“上方”にある。故に、記載の一貫性のため及び容易さのために、ＩＭＤの構成要素の相対位置は図１２に図示される方向を参照しながら本明細書で規定及び記載される。

【0027】

図１０は、特定の実施形態による埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）１０００及び外部装置１０２０のブロック略図である。ＩＭＤ１０００は図１のＩＭＤ１００と共通の特徴及び機能を有する場合がある。例えば、ＩＭＤ１０００は患者の組織壁１１６（例えば患者の皮膚及び／又は他の組織）の裏で患者内に埋め込まれる場合がある。特定の実施形態では、ＩＭＤ１０００は再充電可能なバッテリ１０６を含む。他の実施形態では、ＩＭＤ１０００は例えば再充電できないバッテリなどの、異なる電源を含む。ＩＭＤ１０００はまたプロセッサ１０８を含み得る。プロセッサ１０８は、バッテリの再充電、医療回路１０４６によってもたらされる感知又は刺激、通信回路１０１４によって実施される通信、ウェイクアップ回路１０３４に応じたＩＭＤ１０００の構成要素の状態の変化、ＩＭＤ１０００の他の構成要素１０４８によって実施される他の処理、又はそのあらゆる組み合わせなどの、ＩＭＤ１０００の処理を制御する。

【0028】

ＩＭＤ１０００はまた、開口部１０１０を規定する伝導性ハウジング１００２を含み得る。伝導性ハウジング１００２は、金属又は金属合金（例えばチタン又はステンレス鋼）などの生体適合性を示す材料で形成され得る。ＩＭＤ１０００はまた、伝導性ハウジング１００２内で密封される第一アンテナ１０１２及び第二アンテナ１０３２などの、１つ以上のアンテナを含み得る。

【0029】

誘電材料１０３０は、伝導性ハウジング１００２と結合されて開口部１０１０を密封し得る。誘電材料１０３０及び伝導性ハウジング１００２は共に、ＩＭＤ１０００のケースを形成する。誘電材料１０３０は、セラミック材料、ポリマー材料、又は伝導性ハウジング１００２と密封状態を形成するのに適する他の誘電材料を含み得る。ポリマーと伝導性ハウジング１００２などの金属との間の密封は、セラミックと金属との間の密封より信頼性が低い場合がある。誘電材料１０３０がセラミックであるとき、密封はろう付け又は溶接などのセラミック対金属の密封処理によって形成され得る。アンテナ１０１２、１０３２のうちの１つ以上は、ケース内で誘電材料１０３０の裏に位置する場合がある。開口部１０１０がないと、伝導性ハウジング１００２は外部装置１０２０と、第一アンテナ１０１２、第二アンテナ１０３２、又は両方との間の通信を妨害し得る。誘電材料１０３０によって密封されている開口部１０１０は、伝導性ハウジング１００２を通過する単一経路をもたらし、これは伝導性ハウジング１００２を通して送信しようとすることによって経験され得るよりも信号強度の減少が著しく少ない結果になる。

【0030】

ＩＭＤ１０００はヘッダブロック１００４を含み得る。ヘッダブロック１００４は誘電材料１０３０上方でケースと連結され得る。誘電材料１０３０が、セラミックなどの比較的脆い材料で形成されるとき、ヘッダブロック１００４は誘電材料１０３０の突発破損時に、誘電材料１０３０の破片を保持するように構成され得る。例えば、ヘッダブロック１００４は、患者内に埋め込まれるときに第一機械的破損機構（例えばプラスチックの変形）を有する第一材料で形成される場合があり、誘電材料１０３０は、患者内に埋め込まれるときに第二機械的破損機構（例えば粉砕）を有する第二材料で形成される場合がある。第二材料は体温で第一材料よりも脆い場合がある。故に、ヘッダブロック１００４は衝撃エネルギを吸収することによって誘電材料１０３０を突発破損から保護する場合があり、衝撃エネルギはさもないと誘電材料１０３０に吸収されて誘電材料を粉砕し得る。加えて、ヘッダブロック１００４が誘電材料１０３０の破片が患者の組織に露出されることを防ぐように、ヘッダブロック１００４は伝導性ハウジング１００２と結合され得る。例えば、ヘッダブロック１００４は圧入によって、１つ以上の接続部材（例えばねじ、リベット、又はスナップ）によって、粘着剤によって、又は他のポリマー対金属の接合処理若しくは技術によって、伝導性ハウジング１００２と結合され得る。

【0031】

ヘッダブロック１００４は複数のリードインターフェイスブロック（リード線接続用ブロック）１０４０を含み得る。リードインターフェイスブロック１０４０は電極１０４２から１つ以上の電極リード線１０４２を受けるのに適合し得る。リードインターフェイスブロック１０４０は、１つ以上の密封されるフィードスルー１０４４によって、伝導性ハウジング１００２内の医療回路１０４６と結合され得る。電極１０４２は、刺激電極、感知電極、又はその組み合わせを含み得る。同様に、医療回路１０４６は治療回路、感知回路、又はその組み合わせを含み得る。特定の実施形態では、図１１にさらに図示されるように、リードインターフェイスブロック１０４０の１つ以上がアンテナ１０１２、１０３２の１つ以上を少なくとも部分的に隠す場合がある。従って、リードインターフェイスブロック１０４０の１つ以上は、医療回路１０４６と電極１０４２との間の電気的結合をもたらすのに適するが、外部装置１０２０と、リードインターフェイスブロック１０４０によって部分的に隠され得る特定のアンテナ又は複数のアンテナ１０１２、１０３２との間で送信される信号の信号強度を著しく減少させない材料で形成され得る。例えば、リードインターフェイスブロック１０４０はステンレス鋼（例えば316Lステンレス鋼）、MP35N、又はチタンで形成される場合がある。他の実施形態では、リードインターフェイスブロック１０４０、アンテナ１０１２、１０３２は、リードインターフェイスブロック１０４０が外部装置１０２０とアンテナ１０１２、１０３２との間で送信される信号を妨害するのを制限するように置かれる。

【0032】

ＩＭＤ１０００は、ケース内にあり第一アンテナ１０１２と結合される通信回路１０１４を含み得る。通信回路１０１４は、外部装置１０２０などの伝導性ハウジング１００２の外部にある装置に信号を送信し、伝導性ハウジング１００２の外部にある装置から信号を受信する、又は信号の送信及び受信の両方をするように作動可能な場合がある。例えば、通信回路１０１４はデータを外部装置１０２０に送信するように操作可能な場合がある。送信されるデータは、患者に与えられる治療に関するデータ又はＩＭＤの状態（例えば、再充電可能なバッテリ１０６の充電状況、ＩＭＤ１０００のケースの温度、又はＩＭＤ１０００の構成要素の機能性）に関するデータなどの、電極１０４２によって検出される状態に応じて医療回路によって収集されるデータ、若しくはプロセッサによって発生されるデータを含む場合がある。他の例では、通信回路１０１４は外部装置１０２０からデータを受信するように作動可能な場合がある。受信されるデータは、刺激療法のパラメータ、ＩＭＤ１０００の他の構成要素１０４８の１つ以上を作動させる起動信号、他のデータ、又はその組み合わせを含み得る。

【0033】

ＩＭＤ１０００は伝導性ハウジング１００２内にウェイクアップ回路１０３４を含み得る。ウェイクアップ回路１０３４は第二アンテナ１０３２と結合され得る。ウェイクアップ回路１０３４は、第二アンテナ１０３２で受信されるウェイクアップ信号に応じて、通信回路１０１４を、通信回路１０１４が非アクティブであるスリープ状態から、通信回路１０１４がアクティブであるアウェイク状態に移行させるように作動可能な場合がある。特定の実施形態では、ウェイクアップ回路１０３４はウェイクアップ信号に応じて、ＩＭＤ１０００の他の又は異なる構成要素をアウェイク状態にさせ得る。例えば、通信回路１０１４、プロセッサ１０８、医療回路１０４６、他の構成要素１０４８の１つ以上、又はその組み合わせは、電力を保存するため、又は他の目的のために、特定の時点でスリープ状態に移行し得る。ウェイクアップ信号は、ウェイクアップ信号が向けられるＩＭＤ１０００のあらゆる構成要素をアウェイク状態にするために使用され得る。例示すると、外部装置１０２０から特定の期間に亘って通信が受信されないときに、通信回路１０１４はスリープ状態に入り得る。通信回路１０１４をアウェイク状態にするために（例えば、ＩＭＤ１０００によって実行される新しい治療プログラムを送信するために）、外部装置１０２０はまずウェイクアップ信号を送信し、さらなるデータを送信する前に、通信回路１０１４から通信回路１０１４がアクティブ状態にあることを示す確認を待機する。

【0034】

特定の実施形態では、第一アンテナ１０１２は平面アンテナである。平面アンテナを使用することは、伝導性ハウジング１００２内のように利用可能な空間が制限されているところで有益な場合がある。例えば、第一アンテナ１０１２は回路基板上に設置される１つ以上の伝導性素子を含み得る。例示すると、第一アンテナ１０１２は、回路基板上に設置されるループ又はコイル型のアンテナの場合がある。他の例示的な例では、第一アンテナ１０１２は、回路基板の表面にある伝導層を含むスロット型アンテナの場合がある。伝導層は放射スロットを規定し得る。例えば、第一アンテナ１０１２は図４Ａ及び４Ｂを参照しながら記載されるように形成され得る。

【0035】

特定の実施形態では、第二アンテナ１０３２は、第一アンテナ１０１２を通してウェイクアップ信号を受信するように配置され得る。例示すると、第一アンテナがスロット型のアンテナであるとき、ウェイクアップ信号は開口部１０１０を通って、そして第一アンテナ１０１２の放射スロットを通って伝わり、第二アンテナ１０３２によって受信され得る。故に、第二アンテナ１０３２を第一アンテナ１０１２の開口領域に位置させることで、ＩＭＤ１０００内の空間はさらに節減され、第一アンテナ１０１２及び第二アンテナ１０３２が、開口部１０１０及び誘電材料１０３０を通して信号を送信及び／又は受信することを許容する。

【0036】

図１１は埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）１１００の上面図の略図である。図１２は図１１に示される切断線に沿ったＩＭＤ１１００の断面側面図である。図１１に図示される図では、ＩＭＤ１０００の伝導性ハウジング１１０２の内部にある構成要素は点線で示されている。加えて、図１２はヘッダブロック１２０２を示すが、ヘッダブロック１２０２は図１１には示されていない。

【0037】

ＩＭＤ１１００はバッテリ１１２８などの電源を含む。例えば、バッテリ１１２８は図１及び図１０の再充電可能なバッテリ１０６などの再充電可能なバッテリの場合がある。ＩＭＤ１１００はまた、医療回路（例えば治療回路、感知回路、又は両者）などの機能回路１１３０、プロセッサ、メモリ、充電回路、他の構成要素、又はその組み合わせを含み得る。機能回路１１３０の医療回路は、１つ以上の密封されたフィードスルー（図１１には示されていない）を介して、伝導性ハウジング１１０２の外部にある１つ以上のリードインターフェイスブロック１１３２と連結され得る。リードインターフェイスブロック１１３２は電極リード線１１３４を受けるのに適合し得る。電極リード線１１３４は電極（図１１には示されていない）と結合される場合があり、電極は刺激される、又はデータを感知される患者の組織と結合又は隣接して位置する。

【0038】

ＩＭＤ１１００はまた通信回路１１２６を含み得る。例えば、通信回路１１２６は、受信機、送信機、送受信機、コーダ・デコーダ（CODEC）、ＩＭＤ１１００と患者の外部にある装置との間の通信を容易にするように作動する他の構成要素、又はその組み合わせを含み得る。通信回路１１２６はアンテナ１１０８などの１つ以上のアンテナと結合され得る。アンテナ及び通信回路の他の例は図１３Ａ−１３Ｅを参照しながら記載される。

【0039】

特定の実施形態では、ＩＭＤ１１００の伝導性ハウジング１１０２は密封され得る。伝導性ハウジング１１０２は、誘電材料１１０６で密封され得る開口部１１０４を規定し得る。例えば、誘電材料１１０６は開口部１１０４を充たし、開口部１１０４の端部を越えて延び、伝導性ハウジング１１０２との密封を形成する。特定の実施形態では誘電材料１１０６は、セラミック対金属のろう付け又は溶接処理を使用して伝導性ハウジング１１０２に密封されている、セラミック材料である。

【0040】

アンテナ１１０８は伝導性ハウジング１１０２内で誘電材料１１０６の裏に位置する場合がある。特定の実施形態では、開口部１１０４の少なくとも１つの寸法（例えば長さ、幅、又は両者）は、アンテナ１１０８の放射素子の対応する寸法より大きい。例えば、図１１に図示される特定の実施形態では、アンテナ１１０８はスロット型のアンテナであり、放射素子は伝導層の“I”字型切抜きとして示されている。故に、開口部１１０４の少なくとも１つの寸法は、伝導層の“I”字型切抜きの対応する寸法より大きい場合がある。

【0041】

患者に埋め込むのを容易にするため、及び患者の快適さのために、ＩＭＤ１１００は比較的小さなフォームファクタを有するのが要望され得る。従って、（図１２における）ヘッダブロック１２０２は、伝導性ハウジング１１０２の凹部内に置かれ得る。例示すると、図１２に示されるように、伝導性ハウジング１１０２は第一側１２２０と、第一側１２２０の反対側の第二側１２２２とを有する。第一側１２２０は（ヘッダブロック１２０２の下方にある）凹部１１１２と、非凹部１１１０とを有する。非凹部１１１０と第一側１２２０の凹部１１１２との間の距離は、第二側１２２２と第一側１２２０の非凹部１１１０との間の第二距離より、厚さＴ１２０４小さい。ヘッダブロック１２０２は第一側１１０２の凹部１１１２から、第一側１１０２の非凹部１１１０とほぼ同一な平面まで延び、故にリードインターフェイスブロック１１３２を収容するヘッダブロック１２０２が伝導性ハウジング１１０２と比較的平坦に一体化するように、比較的小さなフォームファクタをもたらす。アンテナ１１０８は、第二側１２２２と、厚さＴ１２０４を有する第一範囲１２３０にある第一側１２２０の凹部１１１２との間に位置する場合がある。ＩＭＤ１０００の他の構成要素は、厚さＴ１２０４より大きな厚さを有する第二範囲１２３２に位置する。

【0042】

アンテナ１１０８が第一範囲１２３０に嵌ることができるように、アンテナ１１０８は平面アンテナのように比較的薄い場合がある。特定の実施形態では、アンテナ１１０８は第一回路基板１１２０に形成され、第一回路基板１１２０は第一回路基板１１２０（又は第一回路基板１１２０の一部）を第一範囲１２３０内にスライドさせることによって第一範囲１２３０に置くことができる。ＩＭＤ１０００のアセンブリを簡易化するために、通信回路１１２６は第二回路基板１１２２と結合される場合があり、第二回路基板１１２２は可撓性回路１１２４を介して第一回路基板１１２０と通信可能に結合されている。第一回路基板１１２０、第二回路基板１１２２、及び可撓性基板１１２４の様々な構成が図１３Ａ−１３Ｅに図示されている。

【0043】

特定の実施形態では、アンテナ１１０８を支持する回路はまた、第一回路基板１１２０上に形成される、又は結合され得る。例えば、第一回路基板１１２０は複数の層を含み得る。アンテナ１１０８は、回路基板１１２０の上表面（図１２に図示される配列において）に形成される又は結合される伝導層を含み得る。フィードライン１２０８は回路基板１１２０の上表面、回路基板１１２０の低表面、又は回路基板１１２０の複数の層の間（例えば、回路基板１１２０の内部）に形成される場合がある。フィードライン１２０８はアンテナ１１０８とは異なる回路基板１１２０の層にあり、フィードライン１２０８は伝導性ビア１２０６によってアンテナ１１０８と結合される場合がある。整合要素１２１２などの、アンテナ１１０８の機能性を支持する他の構成要素はまた、回路基板１１２０に形成される、又は結合され得る。整合要素１２１２は誘導性素子、容量性素子、若しくはアンテナ１１０８のインピーダンス整合を容易にする他の素子、フィードライン１２０８及び通信回路１１２６などの他の通信要素を含み得る。フィードライン１２０８及び整合要素１２１２が回路基板１１２０の異なる層にあるとき、整合要素１２１２は伝導性ビア１２１０によってフィードライン１２０８と連結され得る。

【0044】

特定の実施形態では、絶縁層１２１４はアンテナ１１０８と、少なくとも第一範囲１２３０にある伝導性ハウジング１１０２の内部との間に位置する場合がある。絶縁層１２１４はアンテナ１１０８が伝導性ハウジング１１０２に対してショートするのを抑止する又は防ぎ得る。特定の実施形態では、誘電材料１１０６が伝導性ハウジング１１０２内に延びて、アンテナ１１０８が伝導性ハウジング１１０２と接触することが誘電材料１１０６よって防がれる。絶縁層１２１４はこの実施形態には存在しない場合がある。

【0045】

アンテナ１１０８を伝導性ハウジング１１０２内に置くことは、伝導性ハウジング１１０２の外部とは対照的に、アンテナ１１０８を通信回路１１２６と結合させるための結合要素を取り除くことを可能にする。このような結合要素は大きい傾向があり、破損しがちで、ＩＭＤの製造の間に共に作業するのが困難である。アンテナ１１０８が伝導性ハウジング１１０２内に位置するとき、伝導性ハウジング１１０２がアンテナ１１０８の性能を低減する場合がある。誘電材料１１０６で密封されている開口部１１０４を設けることは、伝導性ハウジング１１０２がアンテナ１１０８を介する通信を妨害することを低減する、又はなくす。ヘッダブロック１２０２は、誘電材料１１０６を損傷から保護し、誘電材料１１０６の突発破損時には患者を誘電材料１１０６の破片から保護する。故に、アンテナ１１０８を伝導性ハウジング１１０２内で誘電材料１１０６及びヘッダブロック１２０２の真下に位置させることで、効果的な通信が安全に、低い製造費用で、及び比較的小さなフォームファクタのＩＭＤ１０００でもたらされる。

【0046】

図１３Ａ−１３Ｅは、様々な実施形態による埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）内で使用するためのアンテナシステムの略図である。図１３Ａ−１３Ｅに図示される複数のアンテナシステムは、第一回路基板１１２０上のアンテナ１１０８と、第二回路基板１１２２上の通信回路１１２６とを有する、２つの回路基板構成を各々使用する。第一回路基板１１２０は、可撓性回路１１２４によって第二回路基板１１２２と結合され得る。アンテナ１１０８及び通信回路１１２６が単一回路基板上にある、通信回路１１２６が２つ以上の回路基板に亘って配置される、又は可撓性回路１１２４よりもディスクリートワイヤを使用して通信回路１１２６をアンテナ１１０８と結合させるなど、アンテナ１１０８及び通信回路１１２６の他の構成が使用される場合がある。故に、図１３Ａ−１３Ｅでは、図示される複数の実施形態の間の他の相違をより良く強調するために、２つの回路基板構成が使用される。

【0047】

特定の実施形態では、少なくとも第一回路基板１１２０は複数の層を有し得る。アンテナシステムの部分又は構成要素は、第一回路基板１１２０の異なる層に形成される、又は置かれる場合がある。図１３Ａ−１３Ｅは、アンテナシステムの様々な実施形態の上面図として図示されており、上層にある構成要素は実線で図示され、中間又は内部層にある構成要素は破線で図示され、底層にある構成要素は点線で図示されている。図１３Ａ−１３Ｅに図示されている第一回路基板１１２０の複数の層にある構成要素の特定の配置は、例示であり、他の配置が想定される。例えば、製造費用を節約するために、アンテナシステムの全ての構成要素が回路基板１１２０、１１２２の外表面に置かれ、中間又は内部層に位置する構成要素がない場合がある。加えて、図１３Ａ−１３Ｅにおいて、アンテナ１１０８は第一回路基板１１２０の上表面にある伝導層１３０２を含むスロット型アンテナとして図示されており、伝導層１３０２は“I”字型の放射スロットを規定する。他のアンテナ構成が使用されても良い。例えば、スロット型アンテナよりも、ダイポールアンテナ、逆F字型アンテナ、ループアンテナ、コイルアンテナ、マイクロストリップ又はパッチアンテナなどの、他のタイプの平面アンテナが使用されても良い。加えて、スロット型アンテナが使用されるとき、１つ以上の矩形スロット、ボウタイ型スロット、逆“E”字型スロット、又はＩＭＤの特定の構成における性能に対して最適化された他のスロットなどの、他の形状の放射スロットが使用されても良い。平面アンテナは、第一回路基板１１２０に配置される伝導性素子を含む場合がある。非平面アンテナが（図１１及び１２を参照しながら記載されるように）ＩＭＤの伝導性ハウジング内で伝導性ハウジングの開口部の真下に位置するように構成されている限り、非平面アンテナがまた使用され得る。

【0048】

図１３Ａはアンテナシステムの第一実施形態の上面図を図示する。上記で説明されたように、アンテナシステムは、アンテナ１１０８を含む第一回路基板１１２０と、通信回路１１２６を含む第二回路基板１１２２とを含む。第一回路基板１１２０は、可撓性回路１１２４によって第二回路基板１１２２と結合される。アンテナ１１０８は伝導性ビア１２０６によってフィードライン１２０８と結合し、整合要素１２１２はフィードライン１２０８と結合する。

【0049】

図１３Ｂでは、第二アンテナ１３１０が図１３Ａに図示されるアンテナシステムに追加されている。図１３Ｂに図示される図では、第二アンテナ１３１０はアンテナ１１０８（第二アンテナ１３１０と区別するためにここではまた“第一アンテナ”とも呼ばれる）の放射スロット内に位置している。特定の実施形態では、第二アンテナ１３１０が第一回路基板１１２０の底層に位置し、第一アンテナ１１０８が第一回路基板１１２０の上層に位置する場合がある。第二アンテナ１３１０は表面に取り付け可能なチップアンテナの場合があり、小さなフォームファクタのセラミック又はポリマーの容器の中に収容される場合がある。他の実施形態においてアンテナ１１０８は、第二アンテナ１３１０に対して回路基板１２０の同じ側又は回路基板１２０の他の層に置かれる。他の実施形態では、第二アンテナ１３１０は伝導性ハウジング１００２の開口部１０３０の裏に位置していない、第一アンテナ１１０８の放射スロットの中若しくは裏に位置していない、又はその両方である。

【0050】

図１３Ｂに図示される実施形態では、第一アンテナ１１０８が第一通信アンテナの場合があり、第二アンテナ１３１０がウェイクアップアンテナの場合がある。例えば第二アンテナ１３１０は、ＩＭＤが埋め込まれる患者の外部にある装置から、ウェイクアップ信号を受信するのに使用され得る。ウェイクアップ信号に応じて、ウェイクアップ回路１３０６は通信回路１１２６を、通信回路１１２６が非アクティブであるスリープ状態から、通信回路１１２６がアクティブであるアウェイク状態に移行させる場合がある。次に通信回路１１２６は信号を送信し、患者又は介護人の外側にある装置から受信し得る。例えば通信回路１１２６は、第一アンテナ１１０８を使用して、患者内又はＩＭＤ内で感知される状況に関する情報を、患者の外部にある装置に送信する場合がある。他の例では、通信回路１１２６は患者の外部にある装置から第一アンテナ１１０８を介して情報を受信し、ＩＭＤをプログラムし、患者の組織に刺激を与えるなどの、様々な治療機能を実施する場合がある。もしくは、第一アンテナ１１０８がウェイクアップアンテナの場合があり、第二アンテナ１３１０が第一通信アンテナの場合がある。

【0051】

図１３Ｂに図示されるアンテナシステムが図１１及び１２のＩＭＤ１０００の伝導性ハウジング１１０２内に位置するとき、ウェイクアップ信号は開口部１１０４を通って、及び第一アンテナ１１０８の放射スロットを通って伝わり、第二アンテナ１３１０によって受信され得る。故に、第一アンテナ１１０８の放射スロット内に第二アンテナ１３１０を置くことは、ＩＭＤ１０００内の空間の効率的な使用をさらに可能にする。第二アンテナ１３１０は、セラミックアンテナなどの表面に取付可能な構成要素でも良く、又は平面アンテナでも良い。

【0052】

図１３Ｃに図示される実施形態は、第二アンテナ１３１２の他の構成を図示する。図１３Ｃに図示される実施形態では、第二アンテナ１３１２は第一回路基板１１２０の層に形成される又は結合される、伝導性素子（例えば金属層）を含み得る。例えば、第二アンテナ１３１２は第一回路基板１１２０の底層に形成される又は結合される場合がある。第二整合要素１３１４は、ウェイクアップ信号の周波数における第二アンテナ１３１２の性能を向上するために、第二アンテナ１３１２と結合される。例えば、整合要素１２１２は約400MHzの周波数で第一アンテナ１１０８の通信を容易にし、第二整合構成要素１３１４は約2.45GHzの周波数で第二アンテナ１３１２の通信を容易にし得る。

【0053】

図１３Ｄ及び１３Ｅは、第一アンテナのフィードラインが第一アンテナ１１０８と同じ第一回路基板１１２０の表面に位置する、複数の実施形態を図示する。図１３Ｄ及び１３Ｅにおいて、第一アンテナ１１０８は、第一回路基板１１２０の上表面にある伝導層１３０２を含み、通信ライン１３１６は第一回路基板１１２０の上表面に位置する。図１３Ｄでは、通信ライン１３１６は、第一回路基板１１２０の上表面に位置する端部開口のフィードライン１３２０を通信回路１１２６と結合する。図１３Ｅでは、通信ライン１３１６は、第一回路基板１１２０の上表面に位置する短絡されたフィードライン１３２０を、通信回路１１２６と結合させる。

【0054】

図１３Ｄ及び１３Ｅに図示される実施形態はまた、図１３Ｂの第二アンテナ１３１０又は図１３Ｃの第二アンテナ１３１２などの、第二アンテナで使用され得る。第二アンテナが存在するとき、第二アンテナは第一アンテナと同じ第一回路基板１１２０の側に又は反対側に位置する場合がある。

【0055】

図１４は、特定の実施形態による埋込可能な装置（ＩＭＤ）を製造する方法のフローチャートである。方法は図１０のＩＭＤ１０００又は図１１及び１２のＩＭＤ１１００を製造するのに使用され得る。方法は１４０２において、アンテナをＩＭＤのケースの一部に置くことを含み得る。ケースは開口部を規定する伝導性ハウジングを含み得る。誘電材料は伝導性ハウジングと結合されて開口部を密封し、アンテナは誘電材料の下方に位置され得る。

【0056】

方法は１４０４においてまた、アンテナを通信回路と結合することを含み得る。例えばアンテナは、通信回路１０１４と結合され得る図１０の第一アンテナ１０１２を含み得る。他の例においてアンテナは、ウェイクアップ回路１０３４と結合され得る第二アンテナ１０３２を含み得る。さらに他の例においてアンテナは、可撓性回路１１２４を介して通信回路１１２６又はウェイクアップ回路１３０６と結合され得る図１１、１２、又は１３Ａ−１３Ｅのアンテナ１１０８、１３１０、又は１３１２のうち１つを含み得る。

【0057】

方法は１４０６において、ケースを通して延びる１つ以上の密封されるフィードスルーを、ケース内の刺激回路及び感知回路のうちの少なくとも１つと結合させることを含み得る。例えば、１つ以上の密封されるフィードスルーは図１０のフィードスルー１０４４を含み得る。この例において、フィードスルー１０４４は医療回路１０４６と結合される場合があり、医療回路１０４６は感知回路、データを収集すること若しくは治療を患者に与えることに関する他の回路、又はその組み合わせを含み得る。フィードスルーが誘電材料を通って、伝導性ハウジングを通って延びる場合があり、フィードスルーのうちの１つ以上が誘電材料を通って延び、フィードスルーのうちの１つ以上が伝導性ハウジングを通って延びる場合がある。

【0058】

方法は１４０８において、ケースを密封することを含み得る。例えば、ケースの伝導性ハウジングは共に結合されて密封を形成する複数の要素を含み得る。伝導性ハウジングの要素は、溶接され、ろう付けされ、ハンダ付けされ、粘着され、又はあるいは共に密封される。

【0059】

方法は１４１０において、１つ以上のリードインターフェイスブロックを対応する１つ以上の密封されたフィードスルーと結合することを含み得る。例えばリードインターフェイスブロックは、フィードスルー１０４４を通って伝導性ハウジング１００２内の医療回路１０４６と結合されている図１０のリードインターフェイスブロック１０４０を含み得る。他の例においてリードインターフェイスブロックは、１つ以上の密封されたフィードスルー（図示なし）を介して伝導性ハウジング１１０２内の回路１１３０と結合され得る図１１のリードインターフェイスブロック１１３２を含み得る。リードインターフェイスブロックは、ケースが密封される前又はケースが密封された後に、対応する密封されるフィードスルーと結合され得る。

【0060】

方法は１４１２において、ヘッダブロックを誘電材料の上方でケースと結合することを含む場合がある。例えば、ヘッダブロックは図１２のヘッダブロック１２０２を含み得る。特定の実施形態では、リードインターフェイスブロックがフィードスルーと結合されるのと同時に、ヘッダブロックがケースと結合され得る。例えば、ヘッダブロックを位置づけることがまたリードインターフェイスブロックを位置づけるように、リードインターフェイスブロックはヘッダブロック内に組み込まれる又はヘッダブロックと一体化される場合がある。

【0061】

図１５は、特定の実施形態による埋込可能な医療装置（ＩＭＤ）と通信する方法のフローチャートである。方法は図１０のＩＭＤ１０００又は図１１及び１２のＩＭＤ１０００によって実施され得る。方法は１５０２において、ＩＭＤ内で密封されている第二アンテナでウェイクアップ信号を受信することを含み得る。例えば、ＩＭＤは図１０のＩＭＤ１０００でも良く、又は図１１及び１２のＩＭＤ１１００でも良く、第二アンテナは図１０の第二アンテナ１０３２、図１３Ｂのウェイクアップアンテナ１３１０、又は図１３Ｃのウェイクアップアンテナ１３１２と対応する場合がある。ＩＭＤは開口部を規定する伝導性ハウジングを有するケースを含み得る。誘電材料は伝導性ハウジングと結合して開口部を密封する場合があり、ヘッダブロックは誘電材料の上方に置かれ得る。第一アンテナ及び第二アンテナはケース内で誘電材料の下方及びヘッダブロックの下方に置かれる場合がある。特定の実施形態において、第一アンテナは、スロット型アンテナ又は他の平面アンテナなどの平面アンテナである。例示すると、第一アンテナは放射スロットを規定する伝導層を含み得る。この例において、第二アンテナは放射スロットの中又は真下に置かれ得る。故に、ウェイクアップ信号は伝導性ハウジングの開口部を通って、及び第一アンテナの放射スロットを通って伝わり、第二アンテナで受信され得る。

【0062】

ウェイクアップ信号に応じて、ＩＭＤの通信回路は１５０４において、通信回路が非アクティブであるスリープ状態から、通信回路が信号を受信するように作動可能なアウェイク状態に切り替えられ得る。特定の実施形態において、第一アンテナで受信される信号に応じて、又は特定の期間の経過などの他の事象に応じて、通信回路はアウェイク状態に移行し得る。本実施形態では、ＩＭＤは第二アンテナを含まない場合がある。例えば、第一アンテナのみがケース内で誘電材料の下方及びヘッダブロックの下方に置かれる場合がある。

【0063】

方法は１５０６において、ＩＭＤ内で密封されている第一アンテナで信号を受信することを含み得る。ＩＭＤは１５０８において、信号に応じて動作を実行し得る。例えば、ＩＭＤは電気刺激を患者の神経組織に伝達し得る。他の例では、ＩＭＤは患者（例えば心拍数）又はＩＭＤ（例えばバッテリ充電レベル）の状態を感知し得る。

【0064】

上述の記載は多くの特定を含むが、これらの特定は本開示の例示の実施形態のいくつかを示すために利用され、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきでない。本開示の範囲は請求項、法的な同等物、及び当業者に明らかになるであろう他の実施形態を十分に包含するという事実によって、決定されるべきである。方法又は装置は本開示によって包含される各々の及び全ての問題を対処しなくてもよい。当業者に周知である本開示の要素に対する全ての構造的な、化学的な、及び機能的な同等物は、参照によって本明細書に明確に導入され、本請求項によって包含されることを意図する。単数形の要素に対する参照は、そのように明確に記載されていない限り、１つ及び１つだけを意味する意図はないが、少なくとも１つを意味すると解釈されるべきである。本明細書の請求項の要素は、要素が”〜のための手段”という表現を使用して明らかに引用されていない限り、米国特許法第112条第6段落の条項の下で解釈されない。さらに、要素、構成要素、又は方法段階が請求項に明らかに引用されているか否かに関わらず、本開示の要素、構成要素、又は方法段階は公に捧げる意図はない。

【0065】

本開示は、図を参照しながら上記で説明される。これらの図は、本開示のシステムと方法とプログラムとを実施する特定の実施形態のある詳細を図示する。しかし、図で本開示を説明することは、図に存在し得るあらゆる限定を本開示に与えることとして解釈されるべきではない。本開示は、その操作を遂行するためのあらゆる機械可読の媒体の方法、システム及びプログラム製品を考慮する。本開示の実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを使用して、又はこれ若しくは他の目的のために導入される専用コンピュータプロセッサによって、若しくは配線システムによって、実施され得る。

【0066】

上記のように、本開示の範囲内の実施形態は、そこに保存されている機械実施可能な命令又はデータ構造を送信又は有するための、機械可読の媒体を含むプログラム製品を含む。このような機械可読の媒体は、汎用若しくは専用コンピュータ、又はプロセッサを有する他の機械でアクセスできる、いかなる入手可能な媒体でもよい。例として、このような機械可読の媒体は、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD ROM、若しくは他の光学ディスク記録装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又はあらゆる他の媒体を含み、あらゆる他の媒体は、機械実施可能な命令又はデータ構造の形態で、要望されるプログラムコードを送信若しくは保存するように使用でき、汎用若しくは専用コンピュータ、又はプロセッサを有する他の機械によってアクセスできる。本開示は、非一時的な（non-transitory）媒体で利用され得る。情報が、ネットワーク又は他のコミュニケーション接続（有線、無線、又は有線若しくは無線の組み合わせ）に亘って機械に移送又は与えられるとき、機械は機械可読の媒体として接続を適切に見る。故に、あらゆるこのような接続は適切に機械可読の媒体と呼ばれる。上記の組み合わせはまた、機械可読の媒体の範囲内に含まれる。機械実施可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理機械に、ある機能又は一群の機能を実行させる命令及びデータを含む。

【0067】

本開示の実施形態は、例えばネットワーク化された環境で機械によって実施されるプログラムモジュールの形態で、プログラムコードなどの機械実施可能な命令を含むプログラム製品によって一実施形態で実施され得る、方法段階の一般的状況で記載される。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、物体、構成要素、データ構造などを含む。機械実施可能な命令、関連データ構造、及びプログラムモジュールは、本明細書に開示される方法の段階を実施するためのプログラムコードの例を示す。このような実施可能な命令又は関連データ構造の特定の連続は、このような段階に記載される機能を実施するための対応する動作の例を示す。

【0068】

本開示の実施形態は、プロセッサを有する１つ以上のリモートコンピュータとの論理的な接続を使用して、ネットワーク化された環境で実施され得る。論理的な接続は、本明細書に例として且つ限定としてではなく示される、ローカルエリアネットワーク（LAN）及び広域ネットワーク（WAN）を含み得る。このようなネットワーク環境は、オフィス規模若しくは企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット、及びインターネットで一般的であり、幅広い異なる通信プロトコルを使用し得る。当業者は、このようなネットワークコンピュータ環境は一般的に、パソコン、携帯用装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサを使用する若しくはプログラム可能な家庭用電化製品、ネットワークPC、サーバ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、コンピュータシステム構成の多くのタイプを包含することを理解するであろう。本開示の実施形態はまた、タスクが通信ネットワークを介して（有線接続、無線接続、又は有線若しくは無線接続の組み合わせによって）接続されるローカル且つリモートの処理装置によって実行される、分散コンピューティング環境で実行され得る。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールはローカル及びリモートのメモリ保存装置に置かれ得る。

【0069】

全体のシステム又は本開示の部分を実行するための例示のシステムは、処理装置と、システムメモリと、システムメモリを含む様々なシステム構成要素を処理装置と結合させるシステムバスとを含むコンピュータの形態で、汎用コンピューティング装置を含み得る。システムメモリは読取り専用メモリ（ROM）及びランダムアクセスメモリ（RAM）を含み得る。コンピュータはまた、磁気ハードディスクの読取り及び書き込みのための磁気ハードディスクドライブ、除去可能な磁気ディスクの読取り又は書き込みのための磁気ディスクドライバ、及びCD ROM若しくは他の光学媒体などの除去可能な光学ディスクの読取り又は書き込みのための光学ディスクドライブを含み得る。ドライブ及びその関連する機械可読の媒体は、機械実施可能の命令、データ構造、プログラムモジュール、及びコンピュータのための他のデータの不揮発性記憶装置をもたらす。

【0070】

本明細書で与えられるフローチャートは方法段階の特定の順序を示すが、これらの段階の順序は図示されるものと異なる場合があると理解されることに留意されたい。また２つ以上の段階が同時に又は部分的に同時に実施される場合がある。このような変更は、選択されるソフトウェア及びハードウェアシステムと設計者の選択とによって決まる。全てのこのような変更は本開示の範囲内であることが理解される。同様に、本開示のソフトウェア及びウェブの実施は、規則に基づく論理及び、様々なデータベース検索段階、相関段階、比較段階、及び決定段階を遂行するための他の論理を伴う標準プログラム技術で遂行できる。本明細書及び請求項に使用される“構成要素”という単語は、ソフトウェアコード、及び／又はハードウェア実施、及び／又は手動入力のための装置の１つ以上のラインを使用して実施することを包含する意図があることに留意されたい。

【0071】

本開示の実施形態の前述の記載は、例示及び説明の目的のために示されている。排他的又は本開示を開示される明確な形態に限定する意図はなく、修正及び変更は、上記の教示に照らして可能であり又は本開示の実施から習得され得る。様々な実施形態において、考慮される特定の使用に適する様々な修正を伴う開示を、当業者が利用できるように、本開示及びその実際の適用の主題を説明する目的で、実施形態が選択及び記載された。

【0072】

本明細書に記載される実施形態の例は、様々な実施形態の構造の全般的な理解をもたらすことを意図している。例は、本明細書に記載の構造又は方法を利用する装置及びシステムの要素及び特徴の全てを完全に記載する意図はない。多くの他の実施形態が、開示を考察することによって当業者に明らかであろう。構造的且つ論理的な代用及び変更が、本開示の範囲から逸脱することなくなされ得るように、他の実施形態が利用され、本開示から派生する場合がある。例えば、方法の段階は図で示されるものと異なる順序で実施される場合があり、又は１つ以上の方法の段階が除かれる場合がある。従って、本開示及び図は制限するものとしてよりも例示として見なされるべきである。

【0073】

さらに、特定の実施形態が本明細書に図示され記載されているが、同じ又は同様の結果を達成することを目的とするいかなる後続のアレンジメントが、示される特定の実施形態の代替となり得ることを理解されたい。本開示は、任意の且つ全ての後続の適応又は、様々な実施形態の変更に及ぶことを意図している。上述の実施形態と、本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態との組合せは、記載を考察することで当業者に明らかであろう。

【0074】

本開示の要約は、請求項の範囲又は意味を解釈する又は制限するように使用されることがないという理解とともに提出される。加えて、前述の詳細な説明において、本開示を効率化する目的で、様々な特徴が共に分類され、又は単一の実施形態に記載されている。本開示は、請求項に係る実施形態が各請求項で明確に列挙されているより多くの特徴を要求する意図を示すものとして解釈されるべきでない。むしろ、続く請求項が示すように、請求項に係る主題は、開示される実施形態の任意の特徴の全てより少ないものを対象としている。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図13E】

【図14】

【図15】