JP5179469B2 - 埋込可能型装置および埋込可能型装置を組み立てる方法 - Google Patents

Description

優先権主張
優先権の利益が、２００６年３月３０日に出願された米国特許出願第１１／２７８．０４７号に対して本明細書により請求され、その出願は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、埋込可能型装置の分野に関し、具体的には、フィードスルーコネクタを備えた埋込可能型装置、およびその組み立て方法に関する。

埋込可能型医療装置は、多くの状態を治療するために使用される。ペースメーカや除細動器のような埋込可能型装置は、心臓の上又は内部に埋め込まれたリードに動作可能に接続されたハウジング内に収容された電子機器を含む。心臓内又は周辺に埋め込まれたリードは、ある種の生命にかかわる不整脈を改善するか、又は心臓収縮を刺激するために使用される。心臓を正常律動に戻すために、電気エネルギーがリードの電極を介して心臓に加えられる。

埋込可能型装置は、ヘッダに電気的かつ機械的に接続された装置ハウジングを含むパルス発生器を含む。ヘッダは、埋込可能型装置の電子機器とリードの導体とを結合するために使用される。例えば、ヘッダ内のコネクタアセンブリは、ペースメーカ、抗頻脈装置、心不全装置、電気除細動器又は除細動器のような心臓刺激システムを、心臓の一部と接触するための電極を有するリードに結合するために使用される。ヘッダは、ヘッダから電気的フィードスルーに導く相互接続によって装置ハウジングに電気的に接続される。フィードスルーはハウジング内の電子部品に接続するためにハウジングを通っている。より簡単に製造でき、さらにハウジングとヘッダ間のより機械的かつ電気的に強固な接続が必要である。

一実施態様において、埋込可能型装置は、ヘッダと、ハウジングと、ヘッダに接続された１つ以上の電気コネクタであって、ヘッダから延びるとともに湾曲又は屈曲した形態で予備成形されたリボンコネクタからなり、所定の形態で位置決めされた前記電気コネクタと、ハウジングに取り付けられたフィードスルーアセンブリとを備える。フィードスルーアセンブリは、１つ以上の貫通する孔を有する非導電性のベースを備える。さらに、フィードスルーアセンブリは、１つ以上のフィードスルーピンを備え、各フィードスルーピンは、１つ以上の孔の１つを通って延び、各フィードスルーピンは、ピン本体と、電気コネクタの１つ以上に接続するための上部接触面とを備える。上部接触面は、ピン本体の断面積より大きな表面積を有する。１つ以上のフィードスルーピンは前記１つ以上の電気コネクタの前記予備成形された所定の形態に適合する形態で位置決めされており、前記１つ以上の電気コネクタは、前記電気コネクタが前記１つ以上のフィードスルーピンに接続される前後において、前記予備成形された所定の形態の位置を維持する。

以下の詳細な説明において、本明細書の一部をなし、かつ本発明が実施できる具体的な実施形態が例として示される添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に記載され、かつ他の実施形態が利用できること、及び本発明の範囲から逸脱することなく、構造的な変更を加えられることが理解されるべきである。従って、以下の詳細な記載は、限定的な意味で解釈されるべきでなく、かつ本発明の範囲は、添付の請求項及びそれらの同等物によって定義される。

図１は一実施形態による埋込可能型医療装置１００を示す。装置１００は、パルス発生器１０５と、少なくとも１つのリード１１０とを含む。パルス発生器１０５は、一般的に胸壁内に作られた皮下ポケットに埋め込まれる。あるいは、パルス発生器１０５は、腹部又は他の位置に作られた皮下又は筋下ポケット内に設置される。パルス発生器１０５は、一般的に密閉されたハウジング１０３とヘッダ１０４とを含む。ヘッダ１０４は、ハウジング１０３に機械的かつ電気的に結合される。パルス発生器１０５は、ハウジング１０３に収容された電池のような電源と、コンデンサと、他の部品とを含む。パルス発生器１０５は、処理し、評価するとともに、細動、頻脈、心不全、徐脈を含む心臓不整脈に応答した心臓への除細動、電気除細動、ペーシングのための異なるエネルギーレベルとタイミングの電気ショックやパルスを決定して、送り込むマイクロプロセッサをも含む。

リード１１０は、近位端１１２を有するリード本体１１３を含み、パルス発生器１０５のヘッダ１０４にそのリードが結合される。リード１１０は、埋め込まれる時に心臓の一部と結合される遠位端１１４に延びている。一実施形態において、リード１１０の遠位端１１４は、リード１１０を心臓に電気的に結合する１つ以上の電極１２０、１２１を含む。他の実施形態において、電極は、リードに沿って中間又は他の位置に置かれてもよい。少なくとも１つの導電体が、リード１１０内に配置されて近位端１１２から電極１２０、１２１に延びている。導電体は、パルス発生器１０５と電極１２０、１２１の間で電流やパルスを搬送する。

他の実施形態において、装置１００は、パルス発生器、神経刺激器、骨格刺激器、中枢神経系刺激器、又は疼痛治療用刺激器のような、但しそれらに限定されない埋込可能型電気刺激器に使用するのに適している。システムはセンサ又は受信器としても利用できる。電極は、例えば感知すること、ペーシングすること、及び／又はショックを与えることに使用できる。

図２は、パルス発生器のハウジング１０３とヘッダ１０４の分解組立側面図を示す。図３は、一実施形態によるヘッダ１０４とパルス発生器ハウジング１０３と間の接続の拡大図を示す。

ヘッダ１０４は、リード１１０（図１）のリード端子を受けるように構成された１つ以上の細長いボア１４０を含む。リード端子は、ヘッダ１０４内の対応する接点２２０、２２１と接触するために１つ以上の接点を含む。一実施形態において、ヘッダ１０４は、内部に形成された細長いボア１４０を有するヘッダ本体２１０と、リード１１０の対応する接点と接触するためにボア１４０内部に置かれた１つ以上の電気接点２２０、２２１とを一般的に含む。接点２２０、２２１は、コネクタ２３５のグループ２３０を介してパルス発生器ハウジング１０３内の電子機器に電気的に接続される。例えば、各個別のコネクタ２３５は、１つ以上の接点２２０、２２１に電気的に結合される。また、各コネクタ２３５は、パルス発生器ハウジング１０３に取り付けられたフィードスルーアセンブリ２４０のフィードスルーピン２４５に接続される。一方、フィードスルーピン２４５は、ハウジング１０３では電子部品に電気的に接続される。一実施形態において、フィードスルーピン２４５は、ハウジング１０３の主要面２５５と全体として平行な接続面となるように向けられている。換言すれば、フィードスルーピン２４５は、各ピンの細長い軸が面２５５と垂直であるように向けられる。

ここで図４、５、６も参照すると、図４は、フィードスルーアセンブリ２４０の斜視図を示し、図５は、フィードスルーアセンブリの側面図を示し、図６は、一実施形態によるフィードスルーピン２４５の側面図を示す。フィードスルーアセンブリ２４０は、導電部４１０と、非導電支持ベース４２０と、１つ以上のフィードスルーピン２４５とを含む。導電部４１０は、非導電性のベース４２０の周縁部を支持し、かつその周辺に置かれる。一実施例において、導電部４１０は、チタンを含み、かつハウジング１０３にレーザ溶接される。導電部４１０は、非導電性のベース４２０の一部を支持する棚部５２０をさらに含む。一実施形態において、ベース４２０は、金ろう付けによって導電部４１０に取り付けられている。

非導電性のベース４２０は、例えばセラミックを含む。非導電性のベース４２０は、１つ以上の貫通する孔５１０を含む。孔５１０は、ベース４２０を通って延び、かつフィードスルーピン２４５を受けるような大きさに作られる。一実施例において、フィードスルーピン２４５は、ろう付けによって孔５１０に取り付けられる。フィードスルーアセンブリ２４０は、１つ以上のフィードスルーピン２４５をさらに含み、各フィードスルーピン２４５は、複数の孔５１０の１つを通して延びる。

各フィードスルーピン２４５は、Ｐｔ−Ｉｒのような導電材料であり、かつシャフト又は他のピン本体４３０と、電気コネクタ２３５の１つ以上に接続するための上部接触面４４０を有するヘッド４３１とを含む（図３）。各ピン２４５の上部接触面４４０は、ピン本体４３０の断面積よりも大きな表面積を有する。ある種の実施例において、フィードスルーピン２４５は、くぎの頭の形状である。これから論じるように、コネクタ２３５とフィードスルーピン２４５と間に接続を作るためにより広い表面積とする。ヘッド４３１の下面は、非導電性のベース４２０に当てて設置される。

図２、３を再度参照すると、一実施形態において、電気コネクタ２３５は、ヘッダ１０４から延び、かつヘッダサブアセンブリがハウジング１０３に嵌め込まれる時に、コネクタがその位置を保持するように、所定の形態に位置決めされる。例えば、コネクタ２３５は、当初構成されたようなグループとしてその形状を保つワイヤリボンである。ヘッダ１０４のサブアセンブリは、組み立てられ、ハウジング１０３の頂部に位置決めされる。フィードスルーピン２４５は、コネクタ２３５の最終位置が、フィードスルーピン２４５の上面に又はその上のどこかに捕らえられるように、１つ以上の電気コネクタ２３５の形態と実質的に適合する形態に位置決めされる。このことは、各別個のコネクタ２３５が、ヘッダからフィードスルーピンへ個別に送られる必要がないので、アセンブリの容易さを可能にする。対照的に、本システムにおいて、各コネクタ２３５は、設置された通りの適切な位置にある。さらに、フィードスルーピン２４５が、拡大した釘の頭の接続面４４０を有するので、フィードスルーピン２４５に対するコネクタ２３５の位置に許容可能な変動増加があっても接続はなおもうまく行われる。

一実施例において、電気コネクタ２３５は、ヘッダ１０４が、ハウジング１０３上に設置される時、各コネクタ２３５の少なくとも一部が、フィードスルーピン２４５の上部接触面４４０の上面に又はその上に置かれるように、湾曲又は屈曲した形態で予備成形されたワイヤリボンを含む。他の実施例において、電気コネクタ２３５は、丸いワイヤコネクタか、丸いワイヤ及び／又はリボンコネクタの組み合わせを含むことができる。コネクタ２３５は、溶接、ろう付け、導電エポキシ又は他の技術によってフィードスルーピン２４５に取り付けることができる。

一実施形態による埋込可能型装置１００を組み立てるために、ヘッダ１０４サブアセンブリは、コネクタ２３５が、所定の形態でヘッダ１０４から延びるように形成される。ヘッダ１０４は、コネクタ２３５がフィードスルーピン２４５の上面４４０の上であるか、又はそれに接触するように、ハウジング１０３のに位置決めされる。コネクタ２３５が、面４４０の上にあるならば、それらは、接続前に押し下げられる。コネクタ２３５は、次に例えば溶接、はんだ付け、ろう付け、又は導電エポキシによって、フィードスルーピン２４５に電気的及び機械的に取り付けられる。述べたように、このことは、接続を実行するために各個別のコネクタをヘッダからフィードスルーへ手動で送る必要性を取り除く。さらに、ピン２４５が、支持ベース４２０の上面に対して低い輪郭を有するので（図５参照）、平坦なヘッダ接続面４４０は、フィードスルーピン２４５が、ヘッダからコネクタに取り付けるために面の上に延びるフィードスルーよりも比較的短くても良いので、高価な材料を節約することができる。同様に、この低い輪郭は、よりスリムなハウジング１０４や全体的なパルス発生器装置１００も可能にする。同様に、述べたように、平坦なヘッドの広い面接続４４０は、ヘッダからのコネクタ２３５の正確な位置のより多くの分散を許し、そのことは製造の複雑さを少なくする。

図７は、一実施形態によるフィードスルーピン５００の側断面図を示す。この実施例において、フィードスルーピン５００は、Ｐｔ−Ｉｒのような導電材料であり、かつシャフト又は他のピン本体５３０と、例えばヘッダから延びる、１つ以上の電気コネクタ５３５に接続するための上部接触面５４０を有するヘッド５３１とを含む。各ピン５００の上部接触面５４０は、ピン本体５３０の断面積よりも大きな表面積を有する。この実施形態において、ピン５００は、表面５４０の上に延びる突起５５５を含む。コネクタ５３５は、対応する孔５３７を含む。コネクタ５３５をフィードスルーピン５００に組み立てる時、利用者は、突起が孔５３７を通って延びるように突起５５５の上でコネクタ５３５を押圧できる。このことは、フィードスルーピンに対してコネクタを整列させることに役立つ。

他の実施例において、本明細書で論じられたヘッダは、装置外で電気通信するために使用されるアンテナ及び／又は電子部品を含むことができる。

上記記載は、説明的であり、かつ限定的でないことが意図されることが理解されるであろう。上記記載を検討すれば、多くの他の実施形態が当業者にとって明らかである。従って、本発明の範囲は、添付の請求項を、かかる請求項が権利を与えられる同等物の全範囲とともに参照して決定されるべきである。

少なくとも１つの実施形態による埋込可能型システムの図を示す。 図１の埋込可能型装置の分解組立図を示す。 一実施形態によるヘッダ及びパルス発生器ハウジング間の接続の拡大図を示す。 一実施形態によるフィードスルーアセンブリの斜視図を示す。 図４のフィードスルーアセンブリの側面図を示す。 一実施形態によるフィードスルーピンの側面図を示す。 一実施形態によるフィードスルーピンの側断面図を示す。

Claims (11)

1. ヘッダと、
   ハウジングと、
   前記ヘッダに接続された１つ以上の電気コネクタであって、前記ヘッダから延びるとともに湾曲又は屈曲した形態で予備成形されたリボンコネクタからなり、所定の形態で位置決めされる前記電気コネクタと、
   前記ハウジングに取り付けられたフィードスルーアセンブリとを備える埋込可能型装置であって、
   前記フィードスルーアセンブリは１つ以上の貫通する孔を有する非導電性のベースを備え、前記フィードスルーアセンブリは１つ以上のフィードスルーピンをさらに備え、各フィードスルーピンは１つ以上の孔の１つを通して延び、各フィードスルーピンは、ピン本体と、前記電気コネクタの１つ以上に接続するための上部接触面とを備え、前記上部接触面が、前記ピン本体の断面積より大きな表面積を有し、前記１つ以上のフィードスルーピンは前記１つ以上の電気コネクタの前記予備成形された所定の形態に適合する形態で位置決めされており、前記１つ以上の電気コネクタは、前記電気コネクタが前記１つ以上のフィードスルーピンに接続される前後において、前記予備成形された所定の形態の位置を維持する埋込可能型装置。
2. 前記フィードスルーピンの少なくとも１つが、くぎの頭の形状を有する請求項１に記載の埋込可能型装置。
3. 前記フィードスルーアセンブリが、前記非導電性のベースの周辺に取り付けられた導電部をさらに備え、前記導電部が、前記ハウジングに取り付けられる請求項１に記載の埋込可能型装置。
4. 前記リボンコネクタはヘッダから延び、かつ前記リボンコネクタは前記フィードスルーピンの上部接触面に置かれるように予備成形される請求項１に記載の埋込可能型装置。
5. 前記電気コネクタの少なくとも１つが、前記フィードスルーピンの１つの前記上部接触面に接続される請求項１に記載の埋込可能型装置。
6. 前記フィードスルーピンの１つが、ヘッドと、シャフトとを備え、かつ前記ヘッドの下部が、前記非導電性のベースに当てて設置され、かつ前記ヘッドの上部が、前記ヘッダに接続された導電体の少なくとも１つに接続される請求項１に記載の埋込可能型装置。
7. ヘッダと、
   ハウジングと、
   前記ヘッダに接続された１つ以上の電気コネクタであって、前記ヘッダから延びるとともに湾曲又は屈曲した形態で予備成形されたリボンコネクタからなり、所定の形態で位置決めされる前記電気コネクタと、
   前記ハウジングに取り付けられたフィードスルーアセンブリとを備える埋込可能型装置であって、
   前記フィードスルーアセンブリが、複数のフィードスルーピンを備え、各フィードスルーピンが、ピン本体と、前記電気コネクタの１つ以上に接続するための上部接触面とを備え、前記上部接触面が、前記ピン本体の断面積より大きな表面積を有し、前記複数のフィードスルーピンが、前記１つ以上の電気コネクタの前記予備成形された所定の形態に適合する形態で位置決めされており、前記１つ以上の電気コネクタは、前記電気コネクタが前記１つ以上のフィードスルーピンに接続される前後において、前記予備成形された所定の形態の位置を維持する埋込可能型装置。
8. 前記フィードスルーピンの各々はくぎの頭の形状を有する請求項７に記載の埋込可能型装置。
9. 前記リボンコネクタは、ヘッダから延び、かつ前記コネクタの少なくとも一部が前記フィードスルーピンの上部接触面に、又はその上にあるように予備成形される請求項７に記載の埋込可能型装置。
10. 埋込可能型装置を組み立てる方法であって、該方法は、
    ヘッダおよび１つ以上の電気コネクタから、前記埋込可能型装置のヘッダサブアセンブリを組み立てる工程であって、前記１つ以上の電気コネクタが前記ヘッダに接続され、かつ前記ヘッダから延び、前記１つ以上の電気コネクタが、予備成形された所定の形態で位置決めされるリボンコネクタからなる前記ヘッダサブアセンブリを組み立てる工程と、
    前記埋込可能型装置のハウジングに前記ヘッダサブアセンブリを設置する工程であって、前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記１つ以上の電気コネクタの前記予備成形された所定の形態に適合する形態で位置決めされ、かつくぎの頭の形状の上面を有する１つ以上のフィードスルーピンの上面、あるいは該上面の上方に、前記１つ以上の電気コネクタが配置されるように前記ハウジングに前記ヘッダサブアセンブリを設置する工程と、
    前記１つ以上の電気コネクタを前記１つ以上のフィードスルーピンに接続する工程とを備え、
    前記電気コネクタを接続する工程の前後において、前記１つ以上の電気コネクタは前記予備成形された所定の形態の位置を維持する方法。
11. 前記フィードスルーピンの前記上面が、前記ハウジングの主要面の平行面にあるように、前記フィードスルーピンが向けられる請求項１０に記載の方法。

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