確定和預(yù)測具有可再充電電池的植入式醫(yī)療設(shè)備的壽命終止的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種編程到可再充電電池植入式醫(yī)療設(shè)備(IMD)的控制電路中的算法，其能夠定量預(yù)測和確定早期更換指示符的計時(tEOLi)和IMD壽命終止計時(tEOL)。這些對tEOLi和tEOL的預(yù)測和確定根據(jù)對可再充電電池容量具有影響的一個或多個參數(shù)來進(jìn)行，例如，充電循環(huán)的數(shù)量、充電電流、放電深度、負(fù)載電流、和電池年齡。所述算法參考隨IMD的運(yùn)行歷史存儲在參數(shù)日志中的這些參數(shù)，并且結(jié)合反映了這些參數(shù)對電池容量的影響的電池容量數(shù)據(jù)庫來確定和預(yù)測tEOLi和tEOL。這些預(yù)測或確定的值還可供停機(jī)算法使用以暫停IMD的治療操作。
【專利說明】確定和預(yù)測具有可再充電電池的植入式醫(yī)療設(shè)備的壽命終止
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年I月16日提交的美國臨時專利申請案61/928，342和61/928，352的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及植入式醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及可再充電電池植入式醫(yī)療設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]植入式刺激設(shè)備將電刺激遞送到神經(jīng)和組織以用于各種生物失常的治療，例如，用于治療心律失常的起搏器，用于治療心臟纖維顫動的去顫器，用于治療耳聾的耳蝸激勵器，用于治療失明的視網(wǎng)膜激勵器，用于產(chǎn)生協(xié)調(diào)肢體運(yùn)動的肌肉激勵器，用于治療慢性疼痛的脊髓激勵器，用于治療運(yùn)動和心理失常的皮質(zhì)和深腦激勵器以及用于治療尿失禁、睡眠呼吸暫停、肩部半脫位等的其它神經(jīng)激勵器。下文的描述一般將集中于本發(fā)明在脊髓刺激(SCS)系統(tǒng)中的使用，例如公開于美國專利6，516，227中。然而，本發(fā)明可適用于任何植入式醫(yī)療設(shè)備或任何植入式醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)。
[0005]SCS系統(tǒng)通常包括在圖1A和IB中以平面圖和橫截面圖示出的植入式脈沖生成器(IPG) 10 ο IPG 10包括生物相容設(shè)備外殼30，其容納有所述IPG運(yùn)行所必需的電路和電池36。IPG 10經(jīng)由形成電極陣列12的一個或多個電機(jī)引線14耦合到電極16。電極16被配置成接觸患者的組織并且由柔性體18承載，所述柔性體18還容納耦合到各個電極16的單個引線20。引線20還耦合到鄰面觸點(diǎn)22，其可插入固定在IPG 10上的頭部28中的引線連接器24，其中所述頭部可包含，例如，環(huán)氧樹脂。一旦插入，鄰面觸點(diǎn)22就連接到頭部觸點(diǎn)26，所述頭部觸點(diǎn)26又通過饋通引腳34經(jīng)由外殼饋通32耦合到外殼30內(nèi)的電路。
[0006]在示出的IPG10中，三十二個引線電極(E1-E32)分裂在四個引線14之間，其中頭部28含有2x2陣列的引線連接器24。然而，IPG中的引線和電極的數(shù)量是應(yīng)用特定的，因此能夠變化。在SCS應(yīng)用中，電極引線14典型地植入患者脊髓內(nèi)硬脊膜的附近，并且當(dāng)使用四引線IPG 10時，這些引線通常在硬脊膜的左右側(cè)中的每一側(cè)分裂兩個。鄰面電極22隧穿患者組織到達(dá)IPG外殼30所植入的遠(yuǎn)端位置，例如，臀部，在該點(diǎn)處其耦合到引線連接器24。在另一示例中，四引線IPG 10還可用于深腦刺激(DBS)。在設(shè)計用于在需要刺激的部位直接植入的其它IPG示例中，IPG可無引線的，而是具有出現(xiàn)在IPG主體上的用于接觸患者組織的電極16。
[0007]如圖1B的橫截面中所示，IPG 10包括:印刷電路板(PCB)40。電耦合到PCB 40的是電池36，在本示例中，電池36是可再充電的；耦合到PCB的頂面和底面的其它電路50a和50b;遙測線圈42，其用于使用遙測調(diào)制/解調(diào)電路43(圖2)與外部控制器(未示出)無線通信；充電線圈44，其用于從用以對電池36進(jìn)行再充電的外部充電器90(圖2)中無線接收磁性充電場；以及饋通引腳34(連接未示出)。若電池36為永久的且不可再充電，則無需充電線圈44。(可在于2013年9月13日提交的美國專利申請案序列號61/877，871中找到關(guān)于線圈42和44及其所通信的外部設(shè)備的進(jìn)一步細(xì)節(jié))。
[0008]共同擁有的美國專利申請公開案2013/0023943中的一個示例中描述了用于IPG10中的可再充電電池36的電池管理電路84，并示于圖2中。可再充電電池36可包含鋰離子聚合物電池，當(dāng)充滿電時，其可提供約4.2伏的電壓(Vbat = Vmax )。然而，其它可再充電電池化學(xué)也可用于電池36。
[0009]外部充電器90通常為手持式電池供電設(shè)備，其從線圈92產(chǎn)生磁性非數(shù)據(jù)調(diào)制充電場98(例如，80kHz)。在IPG 10中，前端充電電路96與磁場98相遇，此處通過在線圈中感生電流對充電線圈44進(jìn)行激勵。包括整流器且可選地包括濾波電容器和電壓-量值限制齊納二極管(例如，限制為5.5V)的整流器電路46對感生電流進(jìn)行處理以建立電壓Vl (例如，<5.5V)，將此電壓通過防逆流二極管48以產(chǎn)生DC電壓Vdc13LSK調(diào)制電路45，包括耦合到充電線圈44的晶體管102，可由IPG 10進(jìn)行控制(通過控制信號LSK)以在磁場98的產(chǎn)生過程中通過負(fù)載位移鍵控(Load Shift Keying)向外部充電器90回傳數(shù)據(jù)，如眾所周知。
[0010]向電池管理電路84提供Vdc，電池管理電路84連同IPG 10的運(yùn)行所必需的其它電路可位于專用集成電路(ASIC)上，其中IPG 10的運(yùn)行所必需的其它電路包括:電流生成電路(用于向電極16的所選一個(些)提供指定電流)；遙測電路43;各種測量和生成器電路;系統(tǒng)存儲器;等等。前端充電電路96和電池36通常包含:芯片外(ASIC外)組件，連同IPG 10中的其它電子設(shè)備，例如遙測線圈42;各種耦合到電極16的各種隔直流電容器(未示出)；微控制器100，其可通過數(shù)字總線88與ASIC(以及電池管理電路84)通信；以及與本文關(guān)系不大的其它組件。在一個示例中，微控制器100可包含Part Number MSP430，其由TexasInstruments制造，描述于http: // www.t1.com/lsds/ti/microcontroller/16-bit_msp430/overview.page?DCMP=MCU_other&HQS=msp430處的數(shù)據(jù)表中 qASIC可如美國專利申請公開案2012/0095529中所描述。
[0011]圖2中的電池管理電路84由兩個電路塊組成:充電電路80，其用于生成對電池36進(jìn)行充電的電流；以及負(fù)載隔離電路82，其用于將電池36可控地連接到在IPG 10的正常運(yùn)行過程中電池36所供電的負(fù)載75或與其斷開。負(fù)載75可包含芯片內(nèi)(ASIC內(nèi))電路塊(例如電流生成電路和前述的遙測電路43)和芯片外(ASIC外)組件(例如微控制器100)兩者。
[0012]如所描繪，充電電路80、負(fù)載隔離電路82和電池36通常具有T形拓?fù)?，其中充電電?0介于前端充電電路96(Vdc)和電池36的正極端子(Vbat)之間，并且負(fù)載隔離電路82介于Vbat和負(fù)載75之間。
[0013]取決于若干條件，負(fù)載隔離電路82能夠防止電池36(Vbat)向負(fù)載(Vload)供電。例如，若負(fù)載75正引出相當(dāng)高的電流(如由過電流檢測電路74通過斷定控制信號01來指示的那樣)，或者若Vbat過低(如由欠壓檢測電路70通過斷定控制信號UV來指示的那樣)，或者若舌簧開關(guān)78指示外部磁場信號μ(例如，在由患者許可外部關(guān)機(jī)磁鐵的存在的緊急情況下)，負(fù)載75將通過開關(guān)62或64從Vbat去耦合，例如，由“或”門76輔助。若Vbat過高，則還提供放電電路68以故意地消耗電池36。
[0014]充電電路80開始于Vdc，此處其分成并聯(lián)在Vdc和Vbat之間的兩個路徑:涓流充電(trickle charging)路徑和主動充電(active charging)路徑，其任一者可用于向電池36(Vbat)提供充電電流(Ibat)。
[0015]涓流充電路徑是被動的，S卩，其運(yùn)行不受控制信號的控制，并且除了由Vdc所提供的產(chǎn)生用于電池36的充電電流(Itrickle)的功率之外無需其它功率。如所示，涓流充電路徑向限流電阻器50和一個或多個二極管52呈現(xiàn)Vdc，并且用于向電池36提供小充電電流I tr i ckI e。當(dāng)電池36顯著耗盡時，S卩，若Vbat低于閾值Vt I，例如2.7V，使用小涓流充電電流尤其有效。I trickle通常為大約十毫安。
[0016]在圖2中，主動充電路徑從Vdc經(jīng)由電流/電壓源56前進(jìn)到電池36，其中電流/電壓源56用于產(chǎn)生充電電流Iactive。在圖2的示例中，主動充電路徑還經(jīng)過用于電池管理電路的控制和保護(hù)量具，包括結(jié)合充電電流檢測器72使用的充電電流感測電阻器58，以及結(jié)合過壓檢測器66使用的過壓保護(hù)開關(guān)60，以在電池電壓Vbat超出最大值(例如Vmax = 4.2V)時將主動充電路徑斷路。
[0017]圖3A示出用于主動充電路徑中的電流/電壓源56的電路。如其名稱所暗示，源56可被控制以在主動充電過程中向電池36提供恒定電流或恒定電壓。源56包含由P通道晶體管104和106組成的電流反射鏡，其由Vdc供電并接收由參考電流生成器電路113提供的參考電流I ref。電流反射鏡控制晶體管104在電流反射鏡輸出晶體管106中反射Iref的按比(M)表示以產(chǎn)生主動充電電流Iactive=M*Iref。
[0018]可通過控制信號Itrim[2:0]來調(diào)整用于產(chǎn)生Iref的參考電流生成器電路113，其繼而用于調(diào)整Iactive?？刂菩盘朓trim由源控制器86發(fā)出，其通過數(shù)字總線88(圖2)接收來自微控制器100的指令。同樣地，源控制器86發(fā)出控制信號Ch_en以啟用/停用參考電流生成器電路113。
[0019]源56運(yùn)行以生成充電電流的模式取決于微控制器100所知的電池電壓Vbat的量值。若電池36顯著放空，S卩，Vbat〈Vtl (例如，2.7)，則微控制器100命令源控制器86停用源56(Ch_en= ‘0’)以防止其產(chǎn)生Iactive。在這種情況下，電池36可僅通過涓流充電路徑進(jìn)行充電，并且只有當(dāng)磁場98和Vdc存在并且充足時。
[0020]若￥&&0￥丨1但是低于下文將進(jìn)一步描述的上閾限￥丨2(即，若￥丨1〈￥&&丨〈￥丨2)，則源56以恒定電流模式運(yùn)行。在此模式中，啟用源56(Ch_en= ‘ I’)，允許根據(jù)控制信號Itrim所表示的值注入Iacti ve。當(dāng)源56以恒定電流模式運(yùn)行時，Iacti ve通常大約為50毫安。
[0021 ] 若Vbat>Vt2 (例如，4.0V)，則源56以恒定電壓模式運(yùn)行。經(jīng)由Vbat測量電路111影響閾值Vt2的越過和充電模式的切換，其中Vbat測量電路111控制放大器112開始主動充電路徑中的晶體管114的斷開。由控制信號Vtrim設(shè)定Vt2的值。一旦處于恒定電壓充電模式，貝IjIactive開始按指數(shù)規(guī)律下降，直到Vbat達(dá)到最大值Vmax(例如，4.2V)為止，此時微控制器100將認(rèn)為電池36的充電完成。圖3B大體上示出充電電路80的運(yùn)行以在充電會期(charging ses s i on)作為時間的函數(shù)產(chǎn)生由電池36所接收的充電電流(I bat )，包括涓流、恒定電流和恒定電壓模式。
[0022]圖2的電池管理電路84提供額外的保護(hù)，例如，連接在涓流和主動充電路徑之間的二極管54，以防止電池36通過過壓開關(guān)60泄漏。
[0023]再次參照圖2，IPG 10中的微控制器100包括停機(jī)寄存器115，其中存儲自IPG 10的使用開始(tSD)起的未來時間或時間間隔，在該未來時間或時間間隔，IPG將停止治療操作(盡管若可能，仍可運(yùn)行例如遙測等非治療操作)，因此不再向患者提供刺激治療。停機(jī)寄存器115中的tSD通常是由IPG制造商設(shè)定，并且在一個示例中可包含12年。一旦到達(dá)tSD，則需要將IPG 10從患者移植出，并且植入新的IPGdSD可填入IPG中，或者，例如，12年時間間隔可在制造商或移植臨床醫(yī)師的控制下開始運(yùn)行。
[0024]tSD具有重要目的。首先，tSD可表示一個時間，在該時間之后制造商認(rèn)為IPG 10可能失效或其工作開始變得不可靠或不安全，或許如制造商通過可靠性測試來確定。其次，tSD設(shè)定一個日期，在該日期之后制造商對IPG 10的責(zé)任或義務(wù)被限制或暫停。例如，制造商可提供關(guān)于IPG 10及其輔助外部組件的保證和支持，但是一旦tSD過去，則該保證和支持期滿。因此，tSD對于制造商而言就IPG和患者的義務(wù)方面提供了確實(shí)性。
[0025]第三，tSD用于提前警告患者或臨床醫(yī)生IPG10的運(yùn)行即將被暫停。在這點(diǎn)上，IPG10從tSD確定早期更換指示符，其可被定時在tSD發(fā)生之前的給定時期(tGRACE)出現(xiàn)(tSDi)(SP’tSDiztSD-tGRACEhtSDi可存儲在如示出的其自身的寄存器117中。當(dāng)?shù)竭_(dá)tSDi時，使用遙測線圈42及其相關(guān)遙測電路43通過來自IPG 10的遙測向患者或臨床醫(yī)生外部設(shè)備提供指示。IPG 10可嘗試發(fā)起這種通信，或者IPG 10可以以將其標(biāo)記為一旦外部設(shè)備發(fā)起與IPG 10的通信會期就將被發(fā)送給外部設(shè)備的優(yōu)先數(shù)據(jù)的方式來保持tSDi指示。一旦與外部設(shè)備通信，就可在外部設(shè)備的顯示器上觀察到tSDi指示，以通知患者IPG運(yùn)行將很快被暫停，并且還可能通知患者tSD將出現(xiàn)的詳細(xì)日期或時間。此早期警告使得患者能夠計劃聯(lián)系其臨床醫(yī)生或制造商以討論IPG 10的解釋和新IPG的更換。
[0026]然而，本發(fā)明人認(rèn)為，令人遺憾的是，tSD(并且擴(kuò)展到的其更早的指示符tSDi)包含制造商在設(shè)備使用開始處設(shè)置的固定時段。本發(fā)明人認(rèn)識到實(shí)際上IPG 10到達(dá)其壽命終止的時間至少將部分地由各個患者使用IPG 10的程度來確定。例如，若IPG向患者提供相對較低的刺激治療，則該患者的IPG即使在經(jīng)過tSD之后仍可能完美運(yùn)行并安全。這種患者可能希望在此時間之后繼續(xù)使用IPG 10(即使不被制造商許可或支持)以盡可能地延遲外植手術(shù)。此外，制造商對這種患者可能愿意延長保證和支持到超出tSD至少一些時段。在另一方面，需要更劇烈刺激治療的另一種患者在tSD期滿之前可能耗盡其IPG的壽命。此向患者和制造商均呈現(xiàn)以下問題:患者可能被IPG的性能困擾，預(yù)期其至少維持到tSD，而必須早于預(yù)期經(jīng)受外植;制造商可能需要繼續(xù)保證并支持IPG，即使IPG沒有故障，但是被(或許異乎尋常地)劇烈使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明公開了一種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含:可再充電電池;控制電路，其被配置成實(shí)施算法，其中所述算法被配置成:估算所述電池的第一容量，并且至少使用估算出的所述電池的第一容量來預(yù)測和/或確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止。
[0028]所述算法可進(jìn)一步被配置成存儲先前估算的電池容量，并且所述算法可使用估算出的第一容量和先前估算的容量來預(yù)測和/或確定壽命終止。所述第一和先前估算的電池容量可各自與時間相關(guān)聯(lián)，并且其中所述算法通過導(dǎo)出電池容量對時間的函數(shù)來預(yù)測和/或確定壽命終止。
[0029]所述算法根據(jù)第一容量閾值預(yù)測和/或確定所述壽命終止，并且可被配置成預(yù)測和/或確定壽命終止的早期指示符。早期指示符可包含所預(yù)測的壽命終止前的設(shè)置時間，或者所述算法根據(jù)第二容量閾值預(yù)測和/或確定早期指示符。所述算法可進(jìn)一步被配置成存儲所預(yù)測和/或確定的早期指示符以傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
[0030]所述算法可當(dāng)確定壽命終止時暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作，或者可使用所預(yù)測的壽命終止將醫(yī)療設(shè)備的治療操作延長到超出停機(jī)時間。
[0031 ]所述控制電路可進(jìn)一步包含:存儲器，其被配置成存儲具有對可再充電電池容量的影響的至少一個參數(shù)，其中所述至少一個參數(shù)選自由與以下各項(xiàng)相關(guān)的一個或多個參數(shù)組成的群組:電池的先前充電、醫(yī)療設(shè)備用以提供治療的先前使用，以及電池的年齡;其中所述算法被配置成使用所述至少一個參數(shù)來估算所述電池的第一容量。所述至少一個參數(shù)可作為時間的函數(shù)存儲在存儲器中，或存儲為供算法使用的當(dāng)前值。所述至少一個參數(shù)還可包含從在電池的先前充電或醫(yī)療設(shè)備的先前使用過程中測量的至少一個其它參數(shù)中計算的值。
[0032]與可再充電電池的先前充電相關(guān)的參數(shù)可包含:先前充電會期的數(shù)量、先前充電會期開始時電池的電壓、先前充電會期結(jié)束時電池的電壓、先前充電會期的持續(xù)時間、先前充電會期中向電池提供的電荷、包含先前充電會期開始和結(jié)束時的電池電壓差的放電深度以及先前充電會期期間向電池提供的電池充電電流。
[0033]與醫(yī)療設(shè)備用以提供治療的先前使用相關(guān)的參數(shù)可包含:先前使用中可再充電電池的電壓、先前使用中從電池引出的負(fù)載電流、先前使用中從電池引出的功率、先前使用的持續(xù)時間以及先前使用中從電池引出的電荷。
[0034]所述電路可進(jìn)一步包含電池容量數(shù)據(jù)庫，其中電池容量數(shù)據(jù)庫將所述至少一個參數(shù)與電池容量的變化相關(guān)聯(lián)，其中所述算法將所述至少一個參數(shù)與電池容量數(shù)據(jù)庫的容量變化進(jìn)行比較以確定所述電池的第一容量。所述存儲器可進(jìn)一步包含至少一個參數(shù)中每一個的權(quán)重或優(yōu)先級，其中所述算法被配置成使用所述至少一個參數(shù)的權(quán)重或優(yōu)先級或兩者來確定所述電池的第一容量。
[0035]本發(fā)明還公開了一種用于操作具有可再充電電池的醫(yī)療設(shè)備的方法，其包含:估算所述可再充電電池的第一容量；以及，至少使用估算出的所述電池的第一容量來預(yù)測和/或確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止。所公開的方法可使用上述電路的各個方面。
[0036]此外，本發(fā)明還公開了一種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含:可再充電電池;第一寄存器，其被配置成存儲醫(yī)療設(shè)備的治療操作將被暫停的停機(jī)時間;控制電路，其被配置成執(zhí)行算法，其中所述算法被配置成:至少使用所述電池的第一估算容量來確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止;并且，即使未到達(dá)停機(jī)時間，也暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。所述算法可進(jìn)一步被配置成在接收到撤銷(override)時重新開始醫(yī)療設(shè)備的治療操作。所述算法可進(jìn)一步被配置成:至少使用所述電池的第二估算容量來預(yù)測所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止;確定已到達(dá)停機(jī)時間；若所預(yù)測的壽命終止大于所述停機(jī)時間，則繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作;并且，若所確定的壽命終止不大于所述停機(jī)時間，則暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。所述算法可被配置成通過將第一寄存器中的停機(jī)時間調(diào)整為稍后時間來繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作，其中所述稍后時間可介于停機(jī)時間和所預(yù)測的壽命終止之間，或者可為固定的持續(xù)時間。
[0037]此外，本發(fā)明還公開了一種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含:可再充電電池;第一寄存器，其被配置成存儲醫(yī)療設(shè)備的治療操作將被暫停的停機(jī)時間;控制電路，其被配置成執(zhí)行算法，其中所述算法被配置成:至少使用所述電池的第一估算容量來預(yù)測所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止;確定已到達(dá)停機(jī)時間;若所預(yù)測的壽命終止大于所述停機(jī)時間，則繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作;并且，若所確定的壽命終止不大于所述停機(jī)時間，則暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。所述算法可被配置成通過將第一寄存器中的停機(jī)時間調(diào)整為稍后時間來繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作，其中所述稍后時間可介于停機(jī)時間和所預(yù)測的壽命終止之間，或者可為固定的持續(xù)時間。
【附圖說明】
[0038]圖1A和IB以平面圖和橫截面圖示出根據(jù)先前技術(shù)的具有可再充電電池的植入式脈沖生成器(IPG);
[0039]圖2示出根據(jù)先前技術(shù)的用于可再充電電池IPG的電池管理電路，其包括涓流充電路徑和主動充電路徑；
[0040]圖3A示出根據(jù)先前技術(shù)的用于主動電流路徑中的電流/電壓源的電路，而圖3B以時間的函數(shù)示出由涓流充電路徑和主動充電路徑兩者提供的電池充電電流的圖示；
[0041]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于可再充電電池IPG的改良電路，其包括用于根據(jù)所記錄的與可再充電電池容量相關(guān)的歷史參數(shù)來預(yù)測和確定tEOLi和tEOL的算法；
[0042]圖5A示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的容量相關(guān)的參數(shù)日志，圖5B示出從所述日志確定的當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)，而圖5C示出根據(jù)EOL算法使用的電池容量數(shù)據(jù)庫；
[0043]圖6A-6E示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的EOL算法的初始運(yùn)行；
[0044]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的EOL算法的稍后運(yùn)行；
[0045]圖8示出停機(jī)算法，其是可結(jié)合tEOL和tSD使用的以確定何時暫停IPG治療操作。
【具體實(shí)施方式】
[0046]可能出現(xiàn)導(dǎo)致例如IPG等植入式醫(yī)療設(shè)備(MD)在時間tEOL到達(dá)其壽命終止的許多事件。作為故障的結(jié)果或因?yàn)殡娐纺p并且不再根據(jù)其規(guī)格運(yùn)行，所述電路可能失效。機(jī)械故障或磨損還可導(dǎo)致頂D失效，例如，頂D的密封外殼30的破壞、外殼30內(nèi)和頭部28內(nèi)的電氣組件的機(jī)械損壞，等等。
[0047]此外，頂D的壽命終止可由其可再充電電池的磨損引起。本發(fā)明人認(rèn)為可再充電電池磨損是在確定可再充電電池MD的壽命中的主要因素。電池磨損，更具體為電池容量的損失，可比其它電氣或機(jī)械故障模式更為重要。盡管MD中可出現(xiàn)隨機(jī)電氣和機(jī)械故障，但是ηω中的電路和機(jī)械可在其磨損之前另外地持續(xù)一定的使用壽命。相反，電池容量的損失將出現(xiàn)在任何可再充電電池MD中，并且電池的這種耗損經(jīng)常遠(yuǎn)在電氣或機(jī)械磨損之前導(dǎo)致頂D停止良好運(yùn)行。
[0048]本發(fā)明人意識到特定參數(shù)可在IMD的使用壽命中影響可再充電電池的容量，包括電池年齡(A)以及與給予到可再充電電池上的應(yīng)力有關(guān)的各種參數(shù)。這些參數(shù)可與電池充電相關(guān)，例如:電池已被充電的次數(shù)(Ne);用于對電池進(jìn)行充電的充電電流(Ibat);對電池進(jìn)行充電所用的時間(Tc )，其可結(jié)合充電電流來確定電池接收的總電荷(Ce) (Ce = Ibat*Tc);以及放電深度，其指示充電會期開始到結(jié)束的電池電壓差(△ Vbat)。這些參數(shù)還可與用于向MD提供電力的電池的使用相關(guān)，例如在其中不會出現(xiàn)電池充電的常規(guī)運(yùn)行周期內(nèi)由負(fù)載75從電池引出的電流(Iload)或電荷(Cu = Iload*Tu，其中Tu等于使用時間)。
[0049]這些參數(shù)傾向于隨時間減小電池的容量，因?yàn)槠錁?gòu)成可再充電電池內(nèi)的化學(xué)和物理變化。由于電池容量隨時間降低，可再充電電池最終將損耗到其不能在被充電以使頂D運(yùn)行顯著時間的點(diǎn)。在這點(diǎn)上，考慮可再充電電池何時到達(dá)其壽命終止可能需要進(jìn)行解釋。例如，若對電池充電花費(fèi)一小時，此隨后僅能使頂D提供一小時的治療，則大多數(shù)認(rèn)為可再充電電池實(shí)際上已到達(dá)壽命終止，即使在技術(shù)上電池仍可使用并且尚未出現(xiàn)災(zāi)難性故障。簡言之，可再充電電池的壽命終止(在時間tEOL處)主要為定性判斷。盡管先前技術(shù)中使用的停機(jī)時間tSD希望能夠接近tEOL，但是兩者不同，因?yàn)閠SD不考慮可再充電電池在使用中將承受的實(shí)際壓力，其在患者之間可能不同。如【背景技術(shù)】中所暗示，輕度使用MD患者的tEOL可能遠(yuǎn)超出tSD，而劇烈使用頂D患者的tEOL可能遠(yuǎn)在tSD之前。在兩種情況下，tSD均不包含對可再充電電池Bffi已實(shí)際到達(dá)其壽命終止的定量確定；替代地，至多，如上述那樣從可靠性測試導(dǎo)出的統(tǒng)計值可能不符合所有的實(shí)際IPG使用情況。
[0050]先前技術(shù)對可再充電電池IMD的tEOL定量確定的無能為力成為問題，因?yàn)槿萘繙p小的可再充電電池更容易被放空到不適合的低電位，或者當(dāng)電池36是新的時放空更快。若Vbat嚴(yán)重放空，即，例如，若Vbat〈2.0V，則難以恢復(fù)(再充電)電池36。在可結(jié)合所公開的技術(shù)使用的上文參考的61/928,342申請案中對此作出了更詳細(xì)的解釋。簡言之，在沒有tEOL的定量測量的情況下，電池耗盡的風(fēng)險升高。對于劇烈使用IMD患者尤其如此，在先前技術(shù)中允許這樣的患者在tSD期滿前使用其植入物，而實(shí)際上其已耗盡其頂D并且應(yīng)將其外植。[0051 ]與可再充電電池MD相比，非可再充電電池MD的tEOL更容易確定，并且可僅包含電池電壓閾值，例如，Vbat(EOL)，當(dāng)?shù)陀谠撝禃r，非可再充電電池不能再可靠地運(yùn)行MD中的電路。此外，對于非可再充電電池頂D，還可更容易預(yù)測tEOL。例如，當(dāng)Vbat隨其壽命降低時，IMD可追蹤Vbat，并且可推斷Vbat何時可能到達(dá)Vbat (EOL)，由此提供預(yù)測tEOL的定量方法。此外，非可充電頂D中的易于量化tEOL的能力允許在tEOL來臨前警告患者，例如，通過發(fā)出早期更換指示符(EOLi)，類似于通過tSDi向可再充電電池頂D患者提供在tSD處停機(jī)的先期通知的方式。類似于tSDi，針對非可再充電電池IPG可發(fā)出tEOLi所處的時間可以根據(jù)將引用的寬限期固定到tE0L(S卩，tE0Li = tE0L_tGRACE)來設(shè)定，或者還可在電池電壓經(jīng)過稍高于Vbat (EOL)的閾值Vbat (EOLi)時出現(xiàn)。參看，例如，于2013年1月24日提交的美國專利申請案序列號61/887，231。當(dāng)然，在可再充電電池Hffi中不可能使用Vbat以時間的函數(shù)來預(yù)測tEOL: Vbat在可再充電電池頂D的壽命內(nèi)不連續(xù)降低，而是隨著電池被連續(xù)使用和充電而振蕩。
[0052]本發(fā)明人已確定希望定量確定MD中的可再充電電池何時到達(dá)tEOLi和tEOL，并且類似地定量預(yù)測未來何時發(fā)布tEOLi和tEOL。根據(jù)上述一個或多個容量相關(guān)的參數(shù)出現(xiàn)這些對tEOLi和tEOL的確定和預(yù)測，包括與電池充電相關(guān)的參數(shù)(例如，Ne; Ibat; Tc ;Cc; ΔVbat)、與電池使用相關(guān)的參數(shù)(例如，Iload)和/或與電池年齡相關(guān)的參數(shù)(A)。具體地，可在IMD中運(yùn)行的算法查閱隨IMD的運(yùn)行歷史存儲在參數(shù)日志中的這些參數(shù)，并且相應(yīng)地確定和預(yù)測tEOLi和tEOL，如下文將解釋。
[0053]在可再充電電池頂D的上下文中對tEOLi和tEOL的定量確定和預(yù)測具有重大意義，并且對本發(fā)明人的知識而言是新穎的。不同于上文論述的其中由制造商僅在IPG壽命最初預(yù)先確定可再充電電池頂D的tSDi和tSD的先前技術(shù)，所公開的技術(shù)替代地考慮MD中的反映可再充電電池容量上的應(yīng)力的參數(shù)，如上述，其可導(dǎo)出tEOL，并由此導(dǎo)出其相關(guān)聯(lián)的tEOLi ο例如，這些參數(shù)可判別對頂D中的可再充電電池的輕度或劇烈使用，如上述，其在患者之間可變化，因此允許為各個頂D和基于這種使用的各個患者確定或預(yù)測tEOLi和tEOL。因此，特定患者對MD的輕度使用將導(dǎo)致tEOLi和tEOL的升高的值，而特定患者的重度使用將導(dǎo)致tEOLi和tEOL的降低的值。
[0054]簡言之，公開的技術(shù)提供用于確定和預(yù)測可再充電電池IMD的壽命終止的定量和實(shí)際方法，其對患者和制造商均有幫助。例如，制造商可銷售具有視預(yù)測或確定的tEOL而定的常規(guī)保證和支持義務(wù)的頂D。因此，與所保證的傳統(tǒng)預(yù)定時間(例如，tSD)(例如，〈12年)相比，對劇烈使用IMD患者的制造商義務(wù)可更快地期滿或受到限制。相反，若確定或預(yù)測輕度使用MD患者的tEOL較晚出現(xiàn)(例如，> 12年)，則制造商可允許輕度使用患者超出tSD繼續(xù)操作其IMD，和/或可允許其保證和支持義務(wù)延長超出tSD。因此，在tSD期滿時，頂D不會簡單地停止運(yùn)行，如下文將進(jìn)一步討論。
[0055]圖4示出用于例如具有可再充電電池36的MD10等植入式醫(yī)療設(shè)備的改良電路，其允許確定和預(yù)測tEOLi和tEOL。與圖2示出的先前技術(shù)相比，許多組件不變，因此不再贅述。
[0056]微控制器100已被編程以執(zhí)行EOL算法160。到算法160的輸入為兩個數(shù)據(jù)集:容量相關(guān)的參數(shù)日志120以及電池容量數(shù)據(jù)庫122，其詳細(xì)示于圖5A-5C中。簡言之，容量相關(guān)的參數(shù)日志120含有歷史參數(shù)，例如，上文討論的影響電池容量的歷史參數(shù)，包括關(guān)于IMD 10的過去充電和使用及其年齡的數(shù)據(jù)。電池容量數(shù)據(jù)庫122包含將參數(shù)與電池容量相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，此數(shù)據(jù)庫122由制造商基于其對參數(shù)與手邊的特定可再充電電池36的相關(guān)性的理解進(jìn)行編程。
[0057]因此，EOL算法160檢查與日志120中的電池容量相關(guān)的歷史參數(shù)，并且鑒于數(shù)據(jù)庫122中的相關(guān)性檢查這些參數(shù)以確定和預(yù)測tEOLi和tEOL。如所示，提供額外的寄存器124和126來存儲所預(yù)測或確定的tEOLi和tEOL。指示位125和127可與寄存器124和126相關(guān)聯(lián)，其可包含指示是否已確定tEOLi和tE0L(S卩，是否已到達(dá)這些時間)的單個位。
[0058]如先前技術(shù)中所出現(xiàn)，還可在IPG10中提供停機(jī)寄存器115，包括其當(dāng)前停機(jī)時間tSD。然而，如下文將進(jìn)一步討論，盡管tSD仍可運(yùn)行以停止頂D 10的運(yùn)行，但是其非必須這樣做，或者其可被調(diào)整以與所預(yù)測的tEOL相當(dāng)。
[°°59]圖5A示出容量相關(guān)的參數(shù)日志120的一個示例。應(yīng)注意，在IMD 10的正常運(yùn)行過程中可能已存儲日志120中的一些或全部數(shù)據(jù)，因此日志120僅以方便的形式示出這種數(shù)據(jù)的集合。為了易于觀察，容量相關(guān)的參數(shù)日志120已被分成區(qū)部120c、120u和120a。
[0060]區(qū)部120c含有在先前充電會期中取得或計算的歷史參數(shù)，包括充電會期的數(shù)量(Ne);充電會期開始和結(jié)束時電池36的電壓(Vbat(i)，Vbat(f))，自其可計算放電深度(AVbat);以及充電電流Ibat。應(yīng)注意，優(yōu)選地，Ibat包含主動充電路徑中的源56所提供的實(shí)際電流的測量，與源56(通過控制信號Itrim)被編程到的Iactive值相反。此為優(yōu)選的，因?yàn)閷υ?6進(jìn)行編程(圖2)以提供特定Iactive不能保證此電流被實(shí)際提供到電池36。若外部充電器90和頂D 10之間的耦合較差時尤其如此，向源56提供了太低而不能產(chǎn)生編程電流的Vdc?？赏ㄟ^使用充電電流檢測器72感測充電電流感測電阻器58上的電壓降來測量日志120中的實(shí)際Ibat，其中充電電流檢測器72產(chǎn)生可被數(shù)字化的模擬信號Cl (圖2)。
[0061]應(yīng)注意，容量相關(guān)的參數(shù)日志120中的Ibat不含涉及在相關(guān)充電會期期間的涓流充電路徑(I trickle)的數(shù)據(jù)。因?yàn)榕cIactive相比，I trickle通常較低，其對作為與電池容量并由此與tE0Li/tE0L相關(guān)的參數(shù)的構(gòu)成不重要，因此可忽略。這是幸運(yùn)的，因?yàn)楫?dāng)出現(xiàn)顯著涓流充電時難以精確測量Itrickle，由于Vbat較低，因此Μ) 10電路不可靠。
[0062]在區(qū)部120c還示出充電會期(Tc)的持續(xù)時間。此可使用頂D的內(nèi)部時鐘來確定，如由可選地在日志120中提供的時間戳值反映的那樣。從充電時間Tc可計算在充電會期期間向電池提供的總電荷(Ce) (Ce = Ibat*Tc)。
[0063 ]區(qū)部120u示出與頂D 1的常規(guī)使用(例如，向患者提供治療)期間的電池容量相關(guān)的參數(shù)。如上述，頂D 10引出的功率(例如，Iload)影響電池容量，因而120u中包括Iload。盡管未示出，但是在120u中還提供電池電壓Vbat，其將提供對所引出功率的更真實(shí)的指示(P=I*V)，其也可作為參數(shù)包括在120u中。還提供使用持續(xù)時間(Tu)，從其可確定總電荷(Cu)(Iload*Tu)。應(yīng)注意，當(dāng)頂D 10運(yùn)行時，Iload是動態(tài)參數(shù)，并且在當(dāng)頂D 10向電極16實(shí)際提供脈沖的這些時期內(nèi)顯著更高。同樣地，這些脈沖的頻率、持續(xù)時間和強(qiáng)度將影響(或在很大程度上確定Hload和Cu，其可表示折合值或平均值。參看，例如，于2013 9月3日提交的美國專利申請案序列號61/873,314?？蛇€使用于2013年10月16日提交的美國專利申請案序列號61/891，730中公開的技術(shù)直接測量Iload。盡管，為簡單起見，區(qū)部120c和120u中的時間戳建議充電和使用在時間上不重合(注意交錯的時間戳tx)，但是非必須如此，因?yàn)樵诔潆姇谄陂g一般可繼續(xù)使用頂D 10。
[0064]區(qū)部120a僅示出頂D的年齡，如由電流時間戳所反映的那樣。應(yīng)注意，日志120中的起源于電池管理電路84中的一些參數(shù)(例如，Ibat、Iload)可通過總線88傳送到微處理器100以存儲在日志120中。
[0065]容量相關(guān)的參數(shù)日志120的特定結(jié)構(gòu)可變化，并且無需包含EOL算法160所使用的統(tǒng)一的單個結(jié)構(gòu)或文件。尤其，若頂D 10中由于一些其它原因已記錄一些參數(shù)，則參數(shù)可以不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在于IMD中，其僅由算法160查詢。算法160可額外包括計算相關(guān)參數(shù)(例如，電荷Ce，其等于Ibat*Tc)的能力，因此日志120無需為算法160的便利而預(yù)計算這些值。
[0066]應(yīng)注意，示出的包含參數(shù)的日志120屈從于制造商偏好，并且或許甚至屈從于頂D中使用的特定可再充電電池36的磨損的制造商經(jīng)驗(yàn)。因此，制造商可能認(rèn)為圖5A中示出的一些參數(shù)與電池容量無關(guān)(或僅具有較小相關(guān)性)，因此日志120中可能不包括這些參數(shù)。其它制造商可能認(rèn)為未示出的額外參數(shù)與電池容量更相關(guān)，因此可包括這種額外的參數(shù)。簡言之，如圖5A所示的容量相關(guān)的參數(shù)日志120中所包括的參數(shù)應(yīng)理解為僅是對tEOLi和tEOL的預(yù)測和確定有用的參數(shù)的一個示例。
[0067]如下文將詳細(xì)論述，EOL算法160將參考日志120中的參數(shù)以不時地調(diào)整tEOLi和tEOL。圖5B示出日志120中的數(shù)據(jù)被匯總從而以當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)120 ’的形式供算法160更容易使用的方式，其對供所述算法在當(dāng)前時間處所使用的參數(shù)進(jìn)行匯總。例如，提供了在MD的壽命中在充電期間施加到電池36的總電荷Cc(tot)，其包含來自日志120的區(qū)部120c的電荷值Ce的和。如圖5B所示，此合計電荷當(dāng)前由值Cc(tot)2表示，其可隨時間增長。類似地，提供在IMD的使用期間消耗的總電荷Cu(tot)，其當(dāng)前由值Cu(tot)2表示。在當(dāng)前參數(shù)120 ’中還提供頂D已被充電的總次數(shù)Ne，如當(dāng)前由Nc4表示，其將包含日志120的區(qū)部120c中Ne的最后值。還通過對區(qū)部120c中的單個值取平均值來提供平均放電深度△ Vbat (avg)、以及平均充電和使用電流Ibat(avg)和Iload(avg)。
[0068]日志120’中的當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)Z包含在使用中消耗的電荷(Cu( tot))與在充電中施加到電池的電荷(Cc(tot))的比。此參數(shù)是相關(guān)的，并且應(yīng)理想地等于I，因?yàn)椴怀鰡栴}的情況下輸入電池的電荷與從電池輸出的電荷理論上應(yīng)相同。當(dāng)然，此比率的正確度取決于如何精確地計算總電荷。盡管如此，即使不完美地測量總電荷，仍可建立用于適當(dāng)操作具有良好電池容量的頂D 10的基準(zhǔn)值Z。若Z的值隨時間降低，則此暗示在充電期間施加到電池的增大量的電荷沒有被MD中的電路使用，因而可存在電池容量問題，例如可再充電電池36泄漏。
[0069]正如日志120中所包括的參數(shù)屈從于制造商偏好和經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前參數(shù)日志120’中所包括的數(shù)據(jù)以及從日志120摘要這種數(shù)據(jù)的方式也是如此。為了引用一些簡單示例，制造商可認(rèn)為較小放電深度(AVbat)與電池容量和EOL算法160的運(yùn)行無關(guān)的，因此可從120’中的平均值中排除小于閾值的值?；蛘?，制造商可能希望包括放電深度在歷史上高于此閾值的時間的百分?jǐn)?shù)，作為120 ’中的當(dāng)前參數(shù)。
[0070]當(dāng)前參數(shù)120’還可能未必反映在日志的整個歷史上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)從日志120中的最近數(shù)據(jù)確定時，Ibat(avg)、Iload(avg)和比率Z可能是更相關(guān)的，因此可僅使用在最近時期(例如一個月)出現(xiàn)的日志中的數(shù)據(jù)來計算。若MD 10運(yùn)行的變化將影響電池容量，則僅使用日志120的最近部分可尤其有用。例如，在上文參考的可結(jié)合所公開的技術(shù)使用的61/928，352申請中，可得知能夠隨時間調(diào)整(例如，減小)充電電流Ibat以降低電池容量減少的速率。如出現(xiàn)這種情況，則容許僅評估自從這種調(diào)整開始出現(xiàn)的日志120中的容量相關(guān)的參數(shù)，從而使tEOLi和tEOL的預(yù)測和確定不會被不再表示頂D和可再充電電池36上的電流應(yīng)力的I日數(shù)據(jù)扭曲。
[0071 ]圖5B示出的參數(shù)僅提供可用于說明公開的技術(shù)的一個示例。當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)120’可包含日志120的一部分，或者其相互獨(dú)立。而且，可按照時間表自動更新當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)120’，或者一旦運(yùn)行EOL算法160，則對其進(jìn)行計算或更新。
[0072]圖5C示出電池容量數(shù)據(jù)庫122的一個示例。如前述，電池容量數(shù)據(jù)庫122包含將日志120中的參數(shù)(或優(yōu)選地，日志120 ’中所摘要的參數(shù))與電池容量相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。如所示，數(shù)據(jù)庫122描繪了參數(shù)的特定值如何影響電池容量。例如，若在充電期間向電池提供的總電荷包含值Cc(tot)2(或介于Cc(tot)2和Cc(tot)3之間的值)，則數(shù)據(jù)庫122反映出電池容量減小2%。應(yīng)注意，對電池容量的影響還可反映在使用除百分?jǐn)?shù)之外的值的數(shù)據(jù)庫122中，盡管本文為了易于說明使用了百分?jǐn)?shù)。
[0073]如所述，優(yōu)選地，由MD或電池制造商基于其對各個參數(shù)對電池容量的影響的理解來確定數(shù)據(jù)庫122中的數(shù)據(jù)。例如，在參數(shù)Cc(tot)的適當(dāng)百分?jǐn)?shù)調(diào)整的確定中，一旦到達(dá)Ce(tot)l、CC(tot)2等等，則制造商可用實(shí)驗(yàn)方法確定或測量電池容量，并且相應(yīng)地設(shè)定數(shù)據(jù)庫122中的百分?jǐn)?shù)。
[0074]如圖5C中為簡單起見所示，圖5C中的參數(shù)值和百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系僅反映了該參數(shù)對電池容量的影響，而不考慮其它參數(shù)。替代地，盡管未示出，但是可反映更復(fù)雜的多參數(shù)關(guān)系。例如，數(shù)據(jù)庫122可反映取決于兩個或兩個以上參數(shù)的百分?jǐn)?shù):例如，若Cc(tot)>A，但是 Iload (avg)〈B，貝Ij 百分?jǐn)?shù)為C%;或者，若 Δ Vbat (a Vg) * I bat (a Vg) = P (avg) >X，貝Ij 百分?jǐn)?shù)為Y，等等。
[0075]應(yīng)注意，電池容量數(shù)據(jù)庫122中的大多數(shù)參數(shù)反映電池容量隨著參數(shù)的值增大而減小(因此為負(fù)百分?jǐn)?shù))。然而，并非總是這種情況，例如，對于上述比率Z。此外，盡管示出所有參數(shù)導(dǎo)致電池容量的減小，但是并非總是這總情況，因?yàn)橐恍﹨?shù)(尤其在使用不同的電池化學(xué)時，或者給出如何對各種參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理時)可能導(dǎo)致容量隨時間增大(正百分?jǐn)?shù))。
[0076]此外，電池容量數(shù)據(jù)庫122可包括關(guān)于參數(shù)的權(quán)重或優(yōu)先級的數(shù)據(jù)，其中在確定或預(yù)測tEOLi和tEOL時EOL算法160根據(jù)這些權(quán)重或優(yōu)先級來應(yīng)用這些參數(shù)。例如，可看出，制造商認(rèn)為充電中的總電荷(Cc(tot))為對電池容量具有最顯著影響的參數(shù)。因此，向此參數(shù)提供權(quán)重‘I’(暗示將被算法160完全考慮)，并且給予其最高優(yōu)先級。相反，平均放電深度(AVbat(avg))被認(rèn)為較不重要，因此具有權(quán)重0.5并且具有第四高優(yōu)先級。同樣，數(shù)據(jù)庫122中的這些權(quán)重和優(yōu)先級屈從于制造商偏好和經(jīng)驗(yàn)。
[0077]圖6A示出一個示例中的EOL算法160。在確定tE0Li(由此確定稍后出現(xiàn)的tEOL)之前，最初使用算法160的此部分。即，尚未到達(dá)tEOLi，并且在算法160的先前運(yùn)行中尚未設(shè)定EOLi指示位125(由此EOL指示位127)。因此，圖6A所示的算法160的部分尋求預(yù)測tEOLi和tE0L(或更新其預(yù)測)，并且評估是否已確定tEOLi，并由此評估是否可設(shè)定指示位125。如下文將論述，圖7示出一旦確定tEOLi (設(shè)定指示位125)但是未確定tEOL時的EOL算法160的稍后運(yùn)行。因此，圖7所示的算法160的部分尋求預(yù)測tE0L(或更新其預(yù)測)，并且評估是否已確定tEOL，并由此評估是否可設(shè)定EOL指示位127。在tEOLi和tEOL均被確定(指示位125和127均被設(shè)定)之后，無需再運(yùn)行算法160，因此微控制器100將優(yōu)選地暫停算法160此時的任何形式的運(yùn)行。應(yīng)注意，圖6A和7中的EOL算法160不考慮IMD 10中仍可包括的預(yù)設(shè)停機(jī)時間(tSD)或其早期指示符(tSDi)(在寄存器115和117中，如圖4所示)。參考圖8的停機(jī)算法170來論述在頂D上下文中對停機(jī)時間t SD的使用的相關(guān)性的討論。
[0078]如所示，EOL算法160可被設(shè)計成根據(jù)時間表自動運(yùn)行，其周期的長度足以在日志120/120’中搜集大量新的容量相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)，例如每兩周。然而，非必須如此，并且算法160根據(jù)(例如，從外部設(shè)備無線接收的)命令來運(yùn)行，或者在IMD 10中出現(xiàn)特定事件(充電會期結(jié)束、特定故障模式等等)時自動運(yùn)行。
[0079]算法160查詢當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)120’的值;若未提前確定和存儲，則所述算法可從此時的日志120確定該值。接著，如上文所解釋，使用電池容量數(shù)據(jù)庫122來確定針對這些值中的每一個所許可的電池容量的百分?jǐn)?shù)變化。為了易于理解隨后的處理，在圖6A中提供百分?jǐn)?shù)變化的實(shí)際值。此外，還可從數(shù)據(jù)庫122檢索各個參數(shù)的權(quán)重和優(yōu)先級(若存在的話)。
[0080]此時，算法160將確定電池容量的總百分?jǐn)?shù)變化，并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行的以確定此總百分?jǐn)?shù)變化的處理可以以若干不同的方式出現(xiàn)，圖6B示出所述方式中的一些。例如，算法160可僅使用最大百分?jǐn)?shù)變化(_7%)，基于此容量相關(guān)的參數(shù)對電池容量的影響最大。替代地，算法160可對所確定的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和(-28%)或取平均值(-3.5%)，從而在一定程度上考慮各個參數(shù)的影響。
[0081 ]替代地，算法160可僅考慮特定數(shù)量(例如，X = 3)的最高確定的百分?jǐn)?shù)(-7，-6，-5% )，并且從隨后的分析中丟棄所有其它較低百分?jǐn)?shù)，因?yàn)槠鋵﹄姵厝萘康挠绊懱⑿?。接著，如前述，可對這些剩余百分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和(-18%)或取平均值(-6%)。替代地，可使用檢索到的權(quán)重(若存在)對這些剩余百分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)，并求和(-9.2%)。
[0082]替代地，算法160可僅考慮特定數(shù)量(例如，X = 3)的所確定的具有最高優(yōu)先級(I，2和3)的百分?jǐn)?shù)(-2，-7，-5%)，若存在這種數(shù)據(jù)。接著，可對這些百分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和(-14%)，取平均值(-4.7%)，或加權(quán)并求和(-10.6%)，如上文所述。
[0083]在又一示例中，算法160可對所有確定的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)，若存在這種加權(quán)數(shù)據(jù)。接著，可對這些所得加權(quán)百分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和(-14.1 %)。此可包含對百分?jǐn)?shù)進(jìn)行處理的最優(yōu)選方式，因?yàn)榭紤]了所有方式，其中具有較小相關(guān)性的容量相關(guān)的參數(shù)對總百分?jǐn)?shù)變化的影響較小。替代地，最相關(guān)的加權(quán)百分?jǐn)?shù)可被進(jìn)一步考慮(-5.6，-3，-2% )和求和(-10.6%)。
[0084]用于處理所確定的百分?jǐn)?shù)以達(dá)到指示電池容量整體變化的總百分?jǐn)?shù)變化的所有這些替代方式均具有一些合理基礎(chǔ)。取決于制造商偏好和經(jīng)驗(yàn)，還可能存在用于處理容量相關(guān)的參數(shù)的其它方式。
[0085]總百分?jǐn)?shù)包含(或至少與其相關(guān)聯(lián))對電池容量的估算，其連同表示何時出現(xiàn)估算的時間戳tx可存儲在與EOL算法160相關(guān)聯(lián)的估算容量日志162(圖4)中。應(yīng)注意，日志162中還包括先前估算的電池容量及其時間戳。簡言之，估算容量日志162記錄由算法160作為時間的函數(shù)來估算的電池容量。
[0086]在EOL算法160的下一步驟中，運(yùn)行預(yù)測/確定算法164(圖4)，其優(yōu)選地(但是非必要)使用估算容量日志162作為其輸入。所述算法164可曲線擬合估算容量日志162的條目(例如，使用最小二乘法分析)，從而以時間的函數(shù)推斷估算的電池容量。如圖4所示，算法164還可接收閾值作為輸入以輔助對估算出的電池容量的分析，例如閾值容量Cap (th)，其用于預(yù)測(并最終)確定tEOL和tGRACE，其表示用于確定早期更換指示符(tEOLi W^tEOLi前的寬限期，如下文將進(jìn)一步討論。
[0087]圖6D中圖示出預(yù)測/確定算法164的運(yùn)行以及這些閾值的相關(guān)性。為兩個患者A和B示出以時間(例如，來自日志162)的函數(shù)估算的電池容量。如所論述，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)可曲線擬合，并且推斷曲線經(jīng)過Cap(th)所處的點(diǎn)預(yù)測兩個患者的tE0L(tE0L(A)，tEOL(B))。一旦被預(yù)測，則可為各個患者將tEOL存儲在其EOL寄存器126中。tGRACE可表示發(fā)布tEOL預(yù)測之前的固定時期，例如六個月，因此還可為兩個患者將預(yù)測的tEOLi (即，tEOLi = tEOL-tGRACE)存儲在EOLi寄存器124。如所示，患者A包含劇烈使用M)患者，因此其tEOLi和tEOL的預(yù)測值小于輕度使用MD患者B。
[0088]可以其它方式并且獨(dú)立于tEOL來預(yù)測tEOLi。例如，如圖6E所示，預(yù)測/確定算法164使用其自身的容量閾值Cap (th)(EOLi)來預(yù)測和確定tEOL，其不同于用于預(yù)測和確定tEOL的更高閾值Cap(th) (EOL)。應(yīng)注意，此替代算法164導(dǎo)致tEOLi和tEOL的預(yù)測不會以固定間隔隔開，如圖6E所示。
[0089]優(yōu)選地，由制造商將閾值Cap (th)(圖6D)或閾值Cap (th) (EOLi)和Cap (th) (EOL)(圖6E)作為EOL算法160的一部分編程入頂D 10，其中基于制造商偏好和經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定這種閾值。如圖6D所示，EOL閾值已被設(shè)定為-60 %，意為可再充電電池36損失其容量60 %的點(diǎn)。在圖6E中，EOLi閾值稍低，約為-56 %。類似于日志162中的估算的容量本身，這些容量閾值不會正好等于實(shí)際電池容量，但是與實(shí)際電池容量相關(guān)，因此可以經(jīng)驗(yàn)為根據(jù)地設(shè)定在可再充電電池性能不再足以用于合理運(yùn)行的點(diǎn)處，例如，當(dāng)對電池進(jìn)行充電所需的時間開始對抗頂D用于提供治療的時間時的點(diǎn)處。應(yīng)注意，可保守地設(shè)定Cap(th)和Cap(th)(E0L)以確保在IMD需要電力以例如提供遙測的情況下持有小量的容量，即使電池容量對于IPG提供治療來說過低也是如此。
[0090]預(yù)測/確定算法164非必須使用估算容量日志162來預(yù)測或確定tEOLi或tEOL，實(shí)際上，先前估算的電池容量的存儲非必須與EOL算法160相關(guān)聯(lián)，盡管這是優(yōu)選的且便利的。而是，可對隨時間存儲在容量相關(guān)的參數(shù)日志120 (圖5A)和電池容量數(shù)據(jù)庫122(圖5C)中的一些或全部參數(shù)直接運(yùn)行算法164。如已論述，這種對日志120的直接分析可能要求相當(dāng)大的計算能力，因此用于確定當(dāng)前容量相關(guān)的參數(shù)120’(圖5B)和繁殖估算容量日志162(圖6C)等的中間步驟是優(yōu)選的。
[0091]再次參照圖6A，一旦預(yù)測tEOL和tEOLi，則可將其值存儲在寄存器126和124中(圖4)。應(yīng)注意，在算法160的先前運(yùn)行時可能已預(yù)測tEOL和tEOLi并將其存儲在寄存器126和124中。若希望，則可對tEOLi和tEOL新近預(yù)測(并且可能更為準(zhǔn)確)的值加入寄存器124和126，同時仍保持舊值，或者這些舊值可被重寫。
[0092]此時，算法可評估是否已確定tEOLi，這可能需要確定當(dāng)前時間是否在如預(yù)測的tEOLi之后。若否，則所述算法在此時結(jié)束，并且未來將繼續(xù)使用圖6A的算法，直到確定tEOLi。若是，則設(shè)定EOLi指示位125，其通知算法160在算法160的未來運(yùn)行期間不應(yīng)再次預(yù)測tEOLi的新值或?qū)⑵浯鎯υ贓OLi寄存器124中。因此，寄存器124可保存到達(dá)EOLi的時間。
[0093]一旦確定tEOLi JlJlPG 10可保持tE0Li(124)、E0Li指示符(125)和/或預(yù)測的tEOL(126)，并且優(yōu)選地保持其全部，并且以將其標(biāo)記為一旦外部設(shè)備發(fā)起與IPG 10的通信會期即被發(fā)送給外部設(shè)備的優(yōu)先數(shù)據(jù)的方式保持，本質(zhì)上是以【背景技術(shù)】中關(guān)于tSDi指示符論述的方式。在確定tEOLi之前，算法160不必采取步驟將如預(yù)測的tEOLi或tEOL傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備，因?yàn)殡姵厝萘可胁痪哂幸饬x。盡管如此，仍存儲這些預(yù)測值(126，124)，并且在外部設(shè)備的命令下可從MD 10中讀取。
[0094]接收這些指示并將其傳達(dá)給患者的外部設(shè)備可包含外部充電器90(圖2)，在這種情況下，這些指示可通過LSK遙測使用LSK調(diào)制電路45(圖2)來發(fā)送。由于這種遙測方式相對簡單，并且因?yàn)橥獠砍潆娖骺蓛H具有簡單的用戶界面，因此僅可遙測EOLi指示符(125)。當(dāng)接收到EOLi指示符時，外部充電器90可任意數(shù)量的方式警示用戶，例如，通過在外部充電器的外合上獨(dú)特地點(diǎn)亮LED，或通過外部充電器揚(yáng)聲器的“蜂鳴聲”。
[0095]替代地，可使用更復(fù)雜的設(shè)備來發(fā)起與MD10的通信會期，例如患者外部控制器或臨床醫(yī)生編程器。這種外部設(shè)備通常包括具有顯示器的圖形用戶界面，因此可優(yōu)選地遙測并在顯示器上指示所有tEOL1、E0Li指示符和tEOL預(yù)測。如同上文論述的tSDi指示符，此可涉及MD的遙測線圈42以及相關(guān)的遙測電路43(圖2)的使用。這種遙測方式可采用頻移鍵控(FSK)，并且可通過磁感應(yīng)或射頻遙測(若頂D 10具有天線，未示出)出現(xiàn)。
[0096]若接收這些指示的外部設(shè)備具有較寬的連接性，例如，可連接到互聯(lián)網(wǎng)，或者若IMD 10本身具有這種連接性，則還可將這種指示發(fā)送到患者的臨床醫(yī)生或制造商。如上文所論述，制造商可使用這種數(shù)據(jù)來更好地理解其保證和支持義務(wù)，其可能從被指定為默認(rèn)(例如，12年保證)的保證和支持義務(wù)改變。例如，若保證和支持是根據(jù)tEOL作出，理解何時確定或預(yù)測tEOL發(fā)出對于制造商和/或其服務(wù)代表知曉是有利的。
[0097]一旦確定tEOLi (例如，設(shè)定位125)，則未來將不使用圖6A的算法。而是，將出現(xiàn)如圖7闡述的算法160的未來執(zhí)行。如前述，圖7闡述的所述算法的部分設(shè)法預(yù)測tE0L(或更新其預(yù)測)，并且評估是否已確定tEOL，并由此評估是否可設(shè)定指示位127。
[0098]圖7類似于圖6A，盡管僅集中于E0L，但是已確定EOLi。因此，如所示，算法160如前述檢索容量相關(guān)的參數(shù)日志120/120’并參考電池容量數(shù)據(jù)庫122;確定各個參數(shù)的百分?jǐn)?shù)變化;為出現(xiàn)并使用的各個參數(shù)檢索權(quán)重/優(yōu)先級;并且對這些百分?jǐn)?shù)進(jìn)行處理以確定電池容量的估算的總百分?jǐn)?shù)變化，其存儲在估算容量日志162中。預(yù)測/確定算法164再次運(yùn)行以預(yù)測tEOL，其存儲在寄存器126中。(應(yīng)注意，此時算法164無需考慮與EOLi相關(guān)的閾值，例如tGRACE(圖6D)或Cap(th) (EOLi)(圖6E)，即，僅使用Cap(th)(圖6D)或Cap(th) (EOL)(圖6E)。若未確定tEOL，則算法160結(jié)束，并且再次使用圖7的算法，直到進(jìn)行tEOL確定。當(dāng)未來確定tEOL時，設(shè)定EOL指示位127，并且在一個或多個未來通信或充電會期處遙測tE0L(126)和/或其指示(127)。一旦確定tEOL，則算法160主要為其服務(wù)，并且可中斷其使用。
[0099]如前述，結(jié)合由EOL算法160提供的tEOLi和tEOL預(yù)測和確定，頂D 10中仍可包括和使用停機(jī)時間tSD及其早期指示符tSDi。替代地，tEOLi和tEOL可取代tSDi和tSD的功能，因此可用于指示和停止MD 10的運(yùn)行，在這種情況下，tSDi和tSD是不必要的。
[0100]在采用EOL算法160的改良頂D中，仍可并或許優(yōu)選地包括停機(jī)時間tSD的使用。圖8示出此可出現(xiàn)的一種方式，其中示出停機(jī)算法170用于暫停頂D 10的治療操作的用途。如圖4所示，停機(jī)算法170從寄存器115和126接收tSD和tEOL作為其輸入。無需考慮這些值的更早的指示符，例如tSDi和tEOLi，但是在其它實(shí)施例中可能需要考慮。
[0101]如所示，當(dāng)確定tSD或tEOL中的任一個出現(xiàn)時，停機(jī)算法170開始運(yùn)行。若先斷定tEOL，則tSD在時間上將晚于tEOL(參看圖6D中的劇烈使用MD患者A)。響應(yīng)于此，停機(jī)算法170優(yōu)選地暫停頂D 10的治療操作。實(shí)際上，tEOL的確定(S卩，指示電池容量現(xiàn)在已退化到不被許可的程度，因此達(dá)到其壽命終止)勝過tSD的預(yù)設(shè)值。如前述，可無線傳輸?shù)街圃焐痰拇诵畔⒖蛇\(yùn)行以限制制造商的保證和服務(wù)義務(wù)。
[0102]在此情況下，有充分理由撤銷停機(jī)算法170的使用tEOL來停止頂D的治療操作的能力，尤其在未到達(dá)tSD時。例如，若IPG患者太病重而不能承受解釋程序，則繼續(xù)讓患者使用該頂D是合理的，尤其在該M)看起來足夠地工作(不管是否超出tEOL)時。在這種情況下，臨床醫(yī)生或制造商可決定是否應(yīng)撤銷EOL算法160，即，tEOL是否應(yīng)被停機(jī)算法170忽略。臨床醫(yī)生或制造商可使用其更復(fù)雜的外部設(shè)備來撤銷tEOL，不同于患者外部控制器，其具有存取和改變EOL算法160的運(yùn)行的權(quán)限。在這種特殊情況下，撤銷tEOL尤其合理，尤其當(dāng)我們注意到tEOL的計算是基于假設(shè)并且因此tEOL不能完美預(yù)測頂D的壽命終止時。
[0103]若在停機(jī)算法170開始時時首先斷定tSD，則未確定tEOL，并且此時僅如寄存器126中所存儲那樣地進(jìn)行預(yù)測(參看圖6D中的輕度使用IPG患者B)。在這種情況下，tEOL可暗示ηω對此患者工作良好(至少從電池容量觀點(diǎn)來說)，因此患者有理由繼續(xù)使用頂D更長的時間。
[0104]若是，則可通過在寄存器115中重寫tSD將tSD調(diào)整為稍后的時間。在未示出的一個簡單選項(xiàng)中，可簡單地將tSD調(diào)整為tEOL的預(yù)測值，所述調(diào)整由IPG自動執(zhí)行，或者由臨床醫(yī)生或制造商執(zhí)行。然而，因?yàn)閠EOL僅為根據(jù)假設(shè)的預(yù)測，這種調(diào)整tSD和延長頂D壽命的策略具有風(fēng)險，其將tSD置于超出ηω的壽命實(shí)際終止的時間過遠(yuǎn)的未來。
[0105]因此，圖8示出用于此情況的更為保守的選項(xiàng)。在一個選項(xiàng)中，IPG10自身可通過停機(jī)算法170來調(diào)整tSD。優(yōu)選地，此選項(xiàng)僅用于如預(yù)測的tEOL遠(yuǎn)超出tSD的情況，示例中示出為超過7年。若滿足此標(biāo)準(zhǔn)，則停機(jī)算法170可使tSD增加一些額外的量以允許繼續(xù)MD的治療使用。在一個示例中，tSD可增加如預(yù)測的tEOL和tSD之間的全差。此類似于將tSD設(shè)定為預(yù)測的tEOL，如上述，其可具有意義。因此，更優(yōu)選的選項(xiàng)將允許停機(jī)算法170將tSD自動增加較小的量，例如，如示出的2年，或全差的一些部分(例如，k* (tEOL預(yù)測-tSD)，其中0〈k〈I)。如上述，若以此方式將tSD向上調(diào)整，則制造商可延長其保證和支持義務(wù)。替代地，制造商仍可僅許可和支持所述MD直到tSD。實(shí)際上，患者可繼續(xù)使用其MD，但是制造商其后免于延續(xù)責(zé)任。
[0106]在已到達(dá)tSD但是未到達(dá)tEOL的情況下示出的另一保守選項(xiàng)為簡單地暫停頂D的運(yùn)行。實(shí)際上，由于安全或義務(wù)上的原因，tSD勝過tEOL。然而，這種運(yùn)行的暫停不會是永久的，可按照臨床醫(yī)生或制造商的判斷稍后開始治療操作。即使MD此時不提供刺激治療，例如，優(yōu)選地，其仍可運(yùn)行內(nèi)務(wù)管理功能，例如遙測。因此，臨床醫(yī)生或制造可從MD下載用于檢查的數(shù)據(jù)，包括寄存器126中的預(yù)測tEOL。在對這種數(shù)據(jù)進(jìn)行定性檢查后，包括理解患者歷史和需求，臨床醫(yī)生或制造商可決定將寄存器115中的tSD調(diào)整(使用外部臨床醫(yī)生編程器)為其可適應(yīng)的量，例如，示例中示出的1.5年。可預(yù)期，由于上述原因，這種增加同樣保守地小于tEOL完全暗示的量(如本示例中所示，5年)。同樣，延長tSD可具有保證和支持暗示。
[0107]盡管未示出，但是在一些情況下，tSD可向下調(diào)整(S卩，重寫寄存器115中的tSD)為較低的時間。若在TSD之前出現(xiàn)如預(yù)測的tEOL，則此向下調(diào)整是有用的，例如，劇烈使用IPG患者B的情況。
[0108]應(yīng)注意，EOL算法160和停機(jī)算法170中所執(zhí)行的步驟的所示順序僅是示例，并且能夠以不影響其整體結(jié)果的方式對所公開的順序進(jìn)行改變。此外，并非所有的步驟均為必不可少的，并且還可包括其它步驟。
[0109]盡管已公開了算法160用于預(yù)測和確定tEOLi和tEOL兩者，但是應(yīng)注意，算法160可用于預(yù)測和確定這些值中的一個。同樣地，算法160還可用于僅預(yù)測這些值而不用于確定其何時到達(dá)，或者僅用于確定其何時到達(dá)而不進(jìn)行預(yù)測。
[0110]盡管，為了完整性，已示出tEOLi和tEOL的預(yù)測和確定潛在地涉及對若干不同的容量相關(guān)的參數(shù)的分析，例如加權(quán)、數(shù)學(xué)結(jié)合等等，但是應(yīng)注意，對在MD的壽命的一些部分上檢查的單個容量相關(guān)的參數(shù)的使用便足以執(zhí)行所公開的EOL算法以及確定和預(yù)測可再充電電池頂D中的tEOLi和tEOL。
[0111]盡管在圖4中示出各種日志、數(shù)據(jù)庫、寄存器和算法被編程入微控制器100的存儲器，但是其可位于微控制器100外部，并且可由通常在微控制器100中運(yùn)行的EOL算法160和停機(jī)算法17 O進(jìn)行存取。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含: 可再充電電池； 控制電路，其被配置成執(zhí)行算法，其中所述算法被配置成: 估算所述電池的第一容量，并且 至少使用估算出的所述電池的第一容量來預(yù)測和/或確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止。2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成存儲先前估算的電池容量，并且其中所述算法使用估算出的第一容量和所述先前估算的容量來預(yù)測和/或確定所述壽命終止。3.如權(quán)利要求2所述的電路，其中，所述第一容量和先前估算的電池容量中的每個均與時間相關(guān)聯(lián)，并且其中所述算法通過導(dǎo)出電池容量對時間的函數(shù)來預(yù)測和/或確定壽命終止。4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述算法根據(jù)第一容量閾值來預(yù)測和/或確定所述壽命終止。5.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成預(yù)測和/或確定壽命終止的早期指示符。6.如權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述早期指示符包括所預(yù)測的壽命終止之前的給定時間。7.如權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述算法根據(jù)第二容量閾值來預(yù)測和/或確定所述壽命終止的早期指示符。8.如權(quán)利要求5-7中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成存儲所預(yù)測和/或所確定的早期指示符以供傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。9.如權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，當(dāng)確定壽命終止時，所述算法暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。10.如權(quán)利要求1-9中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成使用所預(yù)測的壽命終止將醫(yī)療設(shè)備的治療操作延長到超出停機(jī)時間。11.如權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述控制電路進(jìn)一步包含: 存儲器，其被配置成存儲對可再充電電池容量具有影響的至少一個參數(shù)，其中所述至少一個參數(shù)選自由與以下各項(xiàng)相關(guān)的一個或多個參數(shù)組成的群組:電池的先前充電、醫(yī)療設(shè)備用以提供治療的先前使用以及電池的年齡； 其中，所述算法被配置成使用所述至少一個參數(shù)來估算所述電池的第一容量。12.如權(quán)利要求11所述的電路，其中，與可再充電電池的先前充電相關(guān)的參數(shù)包含:先前充電會期的數(shù)量、先前充電會期開始時電池的電壓、先前充電會期結(jié)束時電池的電壓、先前充電會期的持續(xù)時間、先前充電會期期間向電池提供的電荷、包含先前充電會期開始和結(jié)束時的電池電壓差的放電深度、以及先前充電會期期間向電池提供的電池充電電流。13.如權(quán)利要求11或12所述的電路，其中，與醫(yī)療設(shè)備用以提供治療的先前使用相關(guān)的參數(shù)包含:先前使用期間可再充電電池的電壓、先前使用期間從電池引出的負(fù)載電流、先前使用期間從電池引出的功率、先前使用的持續(xù)時間、以及先前使用期間從電池引出的電荷。14.如權(quán)利要求11-13中的任一項(xiàng)所述的電路，進(jìn)一步包含:電池容量數(shù)據(jù)庫，其中所述電池容量數(shù)據(jù)庫將所述至少一個參數(shù)與電池容量的變化相關(guān)聯(lián)，其中所述算法將所述至少一個參數(shù)與電池容量數(shù)據(jù)庫的容量變化進(jìn)行比較以確定所述電池的第一容量。15.如權(quán)利要求11-14中的任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述存儲器進(jìn)一步包含至少一個參數(shù)中每一個的權(quán)重或優(yōu)先級，其中所述算法被配置成通過使用所述至少一個參數(shù)的權(quán)重或優(yōu)先級或兩者來確定所述電池的第一容量。16.—種用于操作具有可再充電電池的醫(yī)療設(shè)備的方法，包含: 估算所述可再充電電池的第一容量；以及 至少使用估算出的所述電池的第一容量來預(yù)測和/或確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止。17.—種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含: 可再充電電池； 第一寄存器，其被配置成存儲醫(yī)療設(shè)備的治療操作將被暫停的停機(jī)時間； 控制電路，其被配置成執(zhí)行算法，其中所述算法被配置成: 至少使用所述電池的第一估算容量來確定所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止;并且 即使未到達(dá)停機(jī)時間，也暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。18.如權(quán)利要求17所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成在接收到撤銷時重新開始醫(yī)療設(shè)備的治療操作。19.如權(quán)利要求17或18所述的電路，其中，所述算法進(jìn)一步被配置成: 至少使用所述電池的第二估算容量來預(yù)測所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止； 確定已到達(dá)停機(jī)時間； 若所預(yù)測的壽命終止大于所述停機(jī)時間，則繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作;并且 若所確定的壽命終止不大于所述停機(jī)時間，則暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。20.如權(quán)利要求19所述的電路，其中，所述算法被配置成通過將第一寄存器中的停機(jī)時間調(diào)整為稍后時間來繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。21.如權(quán)利要求20所述的電路，其中，所述稍后時間介于所述停機(jī)時間和所預(yù)測的壽命終止之間。22.如權(quán)利要求20所述的電路，其中，所述稍后時間為固定的持續(xù)時間。23.一種用于醫(yī)療設(shè)備的電路，包含: 可再充電電池； 第一寄存器，其被配置成存儲醫(yī)療設(shè)備的治療操作將被暫停的停機(jī)時間； 控制電路，其被配置成執(zhí)行算法，其中所述算法被配置成: 至少使用所述電池的第一估算容量來預(yù)測所述醫(yī)療設(shè)備的壽命終止； 確定已到達(dá)停機(jī)時間； 若所預(yù)測的壽命終止大于所述停機(jī)時間，則繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作;并且 若所確定的壽命終止不大于所述停機(jī)時間，則暫停所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。24.如權(quán)利要求23所述的電路，其中，所述算法被配置成通過將第一寄存器中的停機(jī)時間調(diào)整為稍后時間來繼續(xù)所述醫(yī)療設(shè)備的治療操作。25.如權(quán)利要求24所述的電路，其中，所述稍后時間介于所述停機(jī)時間和所預(yù)測的壽命終止之間。26.如權(quán)利要求24所述的電路，其中，所述稍后時間為固定的持續(xù)時間。
【文檔編號】A61N1/08GK105916545SQ201580004503
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月12日
【發(fā)明人】戈蘭·N·馬恩費(fèi)爾特, 拉斐爾·克爾布納魯, 喬迪·巴拉蒙
【申請人】波士頓科學(xué)神經(jīng)調(diào)制公司