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Active type embedded system

阅读:231发布:2023-05-15

专利汇可以提供Active type embedded system专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active type embedded system and a battery unit with which biological adaptivity is provided, is non-permeability is provided for chemical materials inside a battery, assembly and seal are facilitated and the dimension is miniaturized. SOLUTION: This system is provided with a capsule composed of a 1st part 211 and a 2nd part 260 and means 217 and 218 for electrically connecting the battery unit, electronic device and external terminal. Then, the 1st and 2nd parts are made of biologically adaptable materials, a closed space 230 for battery unit is formed through a partition wall 212, an electric insulating layer 213 is arranged while facing this closed space 230, and a space for electronic device is formed between the 2nd part 260 and the partition wall 212.,下面是Active type embedded system专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 第1部分(211)と第2部分(26
    0)から構成された気密封止可能なカプセルと、 電池を電子装置、およびカプセル外面上に配設された導電体(290)の接点に電気的に接続するための手段(217、218)を具備した能動型埋込装置であって、 前記第2部分によりカプセルが閉鎖され、カプセル内には電池装置および電子装置が配設されるよう構成された装置において、 第1部分(211)と第2部分(260)が、実質的に生体適合性を有した材料で作られており、 隔壁(212)が前記第1部分内に配設されることにより、第1の、実質的に密閉された空間(230)すなわち電池装置用のケーシングが隔壁(212)と第1部分(211)により構成され、 前記ケーシングはカプセルと一体化された部分を構成しており、 電池化学物質に対して非浸透性の電気的絶縁層(21
    3)が、前記第1密閉空間(230)に面する前記生体適合性材料の表面に配設されており、 さらに別の空間(235)が、電池装置用に、前記カプセル閉鎖部分(260)と隔壁(212)間に形成されていることを特徴とする、能動型埋込装置。
  • 【請求項2】 電池化学物質に対して非浸透性の電気的絶縁層(213)が、ポリエチレン、halar(登録商標)フィルム、フルオロエテンプラスチック、ガラスおよびサーメットから成る群から選択された1つまたは複数の材料から構成された、請求項1記載の装置。
  • 【請求項3】 生体適合性材料がチタニウムである、請求項1または2記載の装置。
  • 【請求項4】 生体適合性材料がステンレス鋼であり、
    該ステンレス鋼の外面がペリレン、テトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))またはサーメット等により被覆されている、請求項1または2記載の装置。
  • 【請求項5】 電池のそれぞれの電極端子(217、2
    18)を取り出すための引き込み部(215、216)
    が前記層(213)および隔壁(212)を貫通して配設されている、請求項1ないし4のうちいずれか1項記載の装置。
  • 【請求項6】 電池装置の部品が、気密封止可能なカプセル内に配設され、 前記カプセルは第1部分(111)と、カプセルを閉鎖する第2部分(112)から構成され、 前記第1部分と第2部分により空間(130)が形成され、 前記第1部分(111)と第2部分(112)は生体適合性を有した材料から作られており、 電池化学物質に対して非浸透性の電気的絶縁層(11
    3)が、第1部分(111)と第2部分(112)それぞれの、前記密閉空間(130)に面した表面上に配設されている、封入型電池装置。
  • 【請求項7】 電池化学物質に対して非浸透性の前記電気的絶縁層(113)が、ポリエチレン、halar
    (登録商標)フィルム、テトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、ガラスおよびサーメットから成る群から選択された1つまたは複数の材料から作られた、
    請求項4記載の装置。
  • 【請求項8】 前記生体適合性材料がチタニウムである、請求項6または7記載の装置。
  • 【請求項9】 前記生体適合性材料がステンレス鋼であり、該ステンレス鋼の外面がペリレン、テトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))またはサーメット等で被覆されている、請求項6または7記載の装置。
  • 【請求項10】 電池化学物質に対して非浸透性でありかつ前記密閉空間に面した、第1部分(111)の絶縁層(113)が、電池構成要素の閉鎖容器を構成しており、 引き込み部(116、115)が前記層(113)および閉鎖部分(112)を貫通して配設され、電池のそれぞれの電極端子(117、118)を取り出せるように構成された、請求項6ないし9のうちいずれか1項記載の装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本願発明はペースメーカや除細動器等の、電子装置および封入電池装置を内蔵した能動埋込装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】本願明細書において電池装置はケーシングを除く実質的に全ての部品を指す。 ペースメーカや除細動器は埋込装置として使用される。 これらの装置は電池の他にパルス発生回路および検出回路を具備することもできる。 このような装置は公知であり、その効果は確認されている。

    【0003】埋込型の装置には常に、装置周辺の分による装置の閉鎖容器への影響が問題となる。 これは、閉鎖容器内部の装置は、何年にもわたって人体組織により浸透されることなく機能することが要求されるからである。 この要求に対して公知の技術分野においては装置を気密封止容器内に封止することにより解決を計っている。 一例として米国特許第4127134号公報に記載されている如く、例えば動作中の電池から発生するガスによって内部圧が増大しても装置が破損することのないように対策が講じられている。

    【0004】能動型埋込装置はまた、装置内の電子部品による破損に対する保護も必要である。 これら電子部品は実質的に不活性であるが、電池、コンデンサ等は封入の際に注意を怠ると、思わぬ問題を引き起こす原因となる。

    【0005】米国特許第4010759号公報には絶縁耐蝕性ペースメーカが記載されている。 このペースメーカ内のパルス発生装置等の電子部品はチタニウムのカプセル内に格納されており、該カプセルの外表面がTa
    の絶縁層により実質上切れ目無く被覆されて陽極として機能する。 この絶縁層はカプセル上のチタニウムピンとチタニウムカプセル間の漏れ電流を防ぐためのものである。 電池はチタニウムカプセルの外部に配置され、
    装置全体は樹脂状の材質でできたカプセル内に納められる。 このような設計は電池による電子部品の損傷を防ぐためと記載されている。

    【0006】容器の外面を絶縁することは米国特許第3
    971388号公報にも記載されている。

    【0007】米国特許第5144946号公報には、電池と一体化接続装置が、2つの部分から構成された容器の一方の中に配設されたペースメーカが記載されている。 この一体化接続装置は電子部品、電池・電子回路間を接続する導体、および該ペースメーカからの信号を患者に伝達するための端子を有する。 実施例の1つにおいて、この一体化接続装置は例えばシリコンゴム製のカプセル内に納められている。 すなわち、電池からの損傷を避けるため、電子部品が電池から絶縁されている。

    【0008】能動型埋込装置におけるコンデンサ等の不活性でない部品の封入の一例が、米国特許第51313
    88号公報に記載されている。 この公報にはまた、埋込装置の寸法の重要性が指摘されている。 また、コンデンサの封止には、ステンレス鋼やチタニウム等耐蝕性の良好な材料を使用することが明記されている。 ただしこの場合、通常の、アルミニウム電解コンデンサの封入に関する。

    【0009】この種の装置においてはまた、製造過程において複数の部品を、出来るだけ余分な空間を占めることなく、また安全性を十分考慮した上で配設しなければならないという問題がある。

    【0010】リチウムヨウ素電池を使用する能動埋込装置においては、電池のヨウ素により電子装置または外部閉鎖容器が損傷を受ける可能性があるため、電池を封入する必要がある。 しかし、この閉鎖容器の材質としてはチタニウムは適さない。 なぜなら、チタニウムまたはその表面に形成される酸化チタニウムさえもヨウ素に侵されるからである。 つまり、電池は封止して外部閉鎖容器から分離しなければならない。

    【0011】上記装置を体液から保護し、概して生体適合性のある装置を実現するために、外部閉鎖容器には、
    最も生体適合性が高いとされるチタニウムが有利に使用される。

    【0012】チタニウム閉鎖容器に対してより適合性のある電池装置が公知である。 例えば、リチウムヨウ素電池の他に、ヨウ素より腐食性の低い物質を含有した電池がある。 一例として、リチウムカーボンモノフルオリド(Li/CF 、xは約1.1)を利用した電池装置がある。 この装置におけるセルは通常、フッ素化炭素とカーボンブラックの混合物にバインダと電解質を加えたもの、実質的には非プロトン有機溶媒に溶解されたリチウム塩、から作られた陰極を有している。 この装置はリチウムヨウ素装置のようにチタニウム外部容器に損傷を与えることはない。

    【0013】

    【発明が解決しようとする課題】本願発明の課題は、高い信頼性を持った上記装置、すなわち部品が保護され、
    使用環境および電池ユニット内の化学物質に対する適合性を有した能動型埋込装置を提供することである。

    【0014】本願発明の別の課題は、組立および密封が容易な能動型埋込装置を提供することである。

    【0015】本願発明の更に別の課題は、寸法の小さな上記装置を提供することである。

    【0016】

    【課題を解決するための手段】上記課題は請求項1の特徴部分に記載された構成により解決される。

    【0017】

    【発明の実施の形態】本願発明の1実施例においては容器の材質はチタニウムであるが、その他の生体適合性を有した材料も使用可能である。 例えば閉鎖容器の外部材料としては、ステンレス鋼が好適であり、その他サーメット、生体適合性プラスチックないしペリレン、テフロン(テトラフルオロエチレン)等が考えられる。

    【0018】

    【実施例】図1に示す封入電池装置は2つの部分、すなわち第1のお椀型の部分111と、カプセルを閉鎖するよう構成された第2の部分から成る。 この実施例においては、第1部分111と第2部分112は上記したように人体組織との接触に適した表面材料であるチタニウムで作られている。 カプセルの内部に向いた面には、電池化学物質に対する不浸透性を有したリチウム炭素モノフルオリドLi/CF 等の電気絶縁性被覆113が施されており、それによって電池装置が密閉され、電池化学物質とチタニウム表面が電気的に分離される。 つまり、
    この層が、リチウム陽極とチタニウム表面との間等のバリヤーとして機能する。 この層は例えばポリエチレン、
    halar(登録商標)フィルム、フルオロエテンプラスチック、ガラスまたはサーメット等から作ることができる。 電気的絶縁体としての機能、および電池化学物質に対する非浸透性が、この材料の最も重要な特性である。

    【0019】第2部分112は第1部分111に溶接され、電池装置用の密封空間130が形成される。 気密封止された引込み部115、116が、電池のそれぞれの電極端子117と118用に、第2部分112を貫通して配設される。

    【0020】図1の実施例では、リチウム陽極120
    と、活物質としてCF を有した陰極121が密封空間130内に配設される。 該空間内にはまた、主として非プロトン溶媒に溶解されたリチウム塩から成る電解質が入っている。

    【0021】第2部分112は以下図2を参照する場合には隔壁212と呼ぶ。 隔壁212は第1のお椀型部分111内に配設されてお椀型部分の底部空間を形成し、
    本願発明の第2実施例として電池装置と電子装置を共通の閉鎖容器、つまりチタニウム閉鎖容器内に納めることができる。 この第2実施例によれば、図2に示すように、電池装置と電子装置の両方又は一方をさらに封入する必要がない。

    【0022】図2には上記のように2つの部分、すなわち第1のお椀型部分211と、カプセルを閉じるように配設された第2部分260から構成された能動型埋込装置が示されている。 さらに端部部材270が閉鎖第2部分260上に配設されている。 第1部分211と第2部分260は、人体組織との接触に適したチタニウムで出来ている。 隔壁212が第1部分211内に、第1部分211の底部と実質上平行に配設されており、該部分2
    11を電池用空間230と電子装置219用空間とに分割している。 隔壁212の材料はチタニウムが好適であるが、電池用空間及びそこに収納される電池と、カプセルの第2部分に配設されたペースメーカと除細動器の両方あるいは一方、すなわち能動型埋込装置を構成する(図示しない)電子装置219とを分離できるものであれば、他の材料も使用可能である。

    【0023】電池空間230に面しているカプセル部分と、同じく電池空間に面している隔壁の表面は、電気絶縁層で覆われており、それによって電池装置とチタニウム表面間が電気的に分離され、電池装置と該表面間が電気的に絶縁される。 この層は同時に被覆213としての機能も果たし、リチウムカーボンモノフルオリドLi/
    CF 等の電池化学物質に対して実質的に不透過性である。 この材料層は従って、リチウム陽極とチタニウム表面間、または電池内の液体とチタニウム表面間のバリヤを構成する。 この層は例えばポリエチレン、halar
    (登録商標)フィルム、フルオロエテンプラスチック、
    ガラス、サーメット等を材料とすることができる。 この材料として最も重要な特性は電気的に絶縁体であり、電池化学物質に対して非透過性であるということである。

    【0024】隔壁212は溶接等により第1部分211
    を封止するように配設されて、電池装置用の封止空間が作られる。 気密封止された引込部215、216は隔壁212を貫通して配設され、電池のそれぞれの電極端子217、218が導入される。 引込部280は閉鎖部分260を貫通して端部ブロック270に隣接して配設され、電極用接点に接続された導体が導入される。

    【0025】図示の実施例では、リチウム陽極220
    と、活物質としてCF を有した陰極221が密封空間内に配設される。 該空間内にはまた、非プロトン溶媒に溶解されたリチウム塩から実質的に構成された電解質が入れられている。

    【0026】

    【発明の効果】本願発明によれば、能動型埋込装置を構成するカプセルの厚さをより薄くすることができる。 電池装置が埋込型装置の容器と一体化されているため、公知のような電池ないし電源装置用の空間を必要としない。 また、電池ケーシングがカプセルないしペースメーカ容器と一体化されているため、埋込型装置の構成部品の数を減らすことができ、よって寸法の減少化をはかることができる。

    【0027】また、本願発明の装置においては外部閉鎖容器が電気的に中性であり、よって隣接する組織に影響を与えない。 埋込装置の電子的動作はすべて埋め込まれた電極を介して伝達される。

    【0028】さらに、特別な電池装置を必要とせず、リチウムSVO(酸化銀バナジウム)等を利用した他の電池装置が使用できる。 電子装置と電池間の接続は2つの同様な形状の電極端子を介して行われるため、電子装置への接続は電池の構造に左右されない。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】図1は、本願発明による封止電池装置の2極型実施例の断面図である。

    【図2】図2は、本願発明による電池装置を具備した能動型埋込装置の断面図である。

    【符号の説明】

    111、211 第1部分 112、260 第1部分 113、213 電気的絶縁層 115、116、215、216、280 引き込み部 117、118、217、218 電極端子 212 隔壁 219 電子装置 230 電池装置用密閉空間 235 電子装置用空間

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