CN102614583A

CN102614583A - 用于制造包含金属陶瓷的套管的方法

Info

Publication number: CN102614583A
Application number: CN2012100215485A
Authority: CN
Inventors: G.帕夫洛维克
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: DE102011009861B4; US8894914B2; DE102011009861A1; CN102614583B; US20120200011A1

Abstract

本发明涉及一种用于制造供在有源可植入医疗设备的外壳中使用的电气套管的方法，其中，电气套管包括至少一个电气绝缘基体和至少一个电气传导元件，其中，将传导元件装配为穿过基体来建立外壳的内部空间与外部空间之间的至少一个导电连接，其中，传导元件被相对于基体气密地密封，其中，所述至少一个传导元件包括至少一个金属陶瓷。本发明将该方法提供为包括以下步骤：由陶瓷浆液或陶瓷粉末形成具有通过基体生坯的通孔的基体生坯；由金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末生成至少一个传导元件生坯；通过将所述至少一个传导元件生坯和所述基体生坯组合来产生套管坯件；以及将套管坯件分离成至少两个电气套管。

Description

用于制造包含金属陶瓷的套管的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造供在有源可植入医疗设备的外壳中使用的电气套管的方法。

背景技术

在后公布的文献DE102009035972中公开了一种具有权利要求1的前序部分的特征的用于可植入医疗设备的电气套管。此外，公开了至少一个包括金属陶瓷的传导元件在用于可植入医疗设备的电气套管中的使用以及制造用于可植入医疗设备的电气套管的方法。

从现有技术可获悉许多用于各种不同应用的电气套管。作为实例包括US4678868、US7564674 B2、US2008/0119906A1、US7145076B2、US7561917、US2007/0183118A1、US7260434B1、US7761165、US7742817B2、US7736191B1、US2006/0259093A1、US7274963B2、US2004116976A1、US7794256、US2010/0023086A1、US7502217B2、US7706124B2、US6999818B2、EP1754511A2、US7035076、EP1685874A1、WO03/073450A1、US7136273、US7765005、WO2008/103166A1、US2008/0269831、US7174219B2、WO2004/110555A1、US7720538B2、WO2010/091435、US2010/0258342A1、US2001/0013756A1、DE 10 2008 021 064 A1、US 2008/0119906 A1、US 7,260,434、US4315054和EP 0877400。

DE69729719T2描述了一种用于有源可植入医疗设备（也称为可植入设备或治疗设备）的电气套管。这种类型的电气套管用来建立治疗设备的气密的封闭式内部与外部之间的电气连接。已知的可植入治疗设备为心脏起搏器或除颤器，它们通常包括密封的金属外壳，该金属外壳在其一侧上设有连接体（也称为头部或头部件）。所述连接体具有中空空间，其具有至少一个用于连接电极引线的连接插座。在此，连接插座包括电气接触以便将电极引线电气连接到可植入治疗设备的外壳内部中的控制电子器件。相对于周围环境的气密密封性是这种电气套管的基本的先决条件。因此，必须将引入电气绝缘基体中的引线没有间隙地引入到基体中，所述引线也称为传导元件，电信号通过所述传输元件传播。在此已经证明不利的是，引线通常由金属制成并且被引入到陶瓷基体中。为了确保两个元件之间的持久的连接，对基体中的通孔（也称为开口）的内表面金属化以便焊接引线。通孔中的金属化被证明难于沉积。只有借助昂贵的方法才能确保钻孔内表面的均匀金属化以及由此保证通过焊接使引线气密地密封连接到基体。焊接工艺本身需要其它部件，例如焊环。而且，利用焊环将引线连接到先前金属化的绝缘体的工艺是一种费力且难以自动化的工艺。

发明内容

一般化地，存在至少部分地克服由根据现有技术产生的缺点的任务。

本发明的任务是提供一种用于制造供在有源可植入医疗设备的外壳中使用电气套管的方法，其中，至少部分地克服了上述缺点，特别是保证了基体与传导元件之间的持久密封连接。

形成类别的权利要求的主题有助于至少一个任务的解决。依赖于这些权利要求的从属权利要求为所述主题的优选的实现。

为了解决这些任务，提出了具有权利要求1的特征的用于制造用于有源可植入医疗设备的电气套管的方法。

在此，本发明涉及一种用于制造供在有源可植入医疗设备的外壳中使用的电气套管的方法，其中，电气套管包括至少一个电气绝缘基体和至少一个电气传导元件，其中，传导元件被装配为穿过基体来建立外壳的内部空间与外部空间之间的至少一个导电连接，其中，传导元件被相对于基体气密地密封，其中，所述至少一个传导元件包括至少一个金属陶瓷。本发明将该方法提供为包括以下步骤；

- 由陶瓷浆液或陶瓷粉末形成具有通过基体生坯的通孔的基体生坯；

- 由金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末生成至少一个传导元件生坯；

- 通过将至少一个传导元件生坯与基体生坯组合来产生套管坯件；以及

- 将套管坯件分离成至少两个电气套管。

在根据本发明的方法的范围内，通过以下方式部分地克服了根据现有技术的缺点，即基体和传导元件两者是由基于陶瓷材料的材料制成的。本文所述的制造方法利用这一点以便使电气套管的制造便宜且简单。在本文中，在不需要在诸如焊接的其它方法步骤范围内将基体和传导元件相互连接的情况下，建立传导元件与基体之间的气密密封连接。在本文中，用于基体和传导元件的原材料—金属陶瓷和陶瓷材料—的相似性保证建立持久的稳固接合的连接，其以有效且持久的方式防止环境影响通过电气套管并进入有源可植入医疗设备中。作为预防注意，应提到的是可以按照实际上任何可设想的顺序来执行本文所述的方法步骤。不应由本文列出的序列来确定方法步骤的序列。

提出的电气套管被装配为供在可植入医疗设备中使用，即用于可植入医疗设备中的应用，由此，能够提供可植入医疗设备，特别是作为有源可植入医疗设备（AIMD）且特别优选地作为治疗设备。

原则上，术语可植入医疗设备应包括被装配以执行至少一个医学功能并能够引入到人或动物使用者的身体组织中的任何设备。原则上，医学功能可以包括选自由治疗功能、诊断功能和手术功能组成的组的任何功能。医学功能可以特别地包括其中在身体组织上施加至少一个刺激、特别是电刺激的功能。可以例如借助于至少一个刺激发生器和/或借助于至少一个刺激传送机（例如借助于致动器）来施加所述刺激功能。然而，原则上，其它类型的施加刺激也是可行的。

所提出的电气外壳被设置用于在可植入医疗设备中使用，即应用在可植入医疗设备中，其中该可植入医疗设备特别地可以作为有源可植入医疗设备（AIMD）构成，并且特别优选地作为治疗设备构成。

原则上，术语可植入医疗设备包括被设置为执行至少一个医疗功能并且可以被引入到人或动物用户的身体组织中的任何设备。原则上，医疗功能可以包括选自这样的组的任何功能，该组由治疗功能、诊断功能和外科手术功能组成。特别地，医疗功能可以包括至少一个功能，其中将至少一个刺激施加到身体组织上，特别是施加电刺激。所述施加刺激的功能可以例如借助至少一个刺激发生器和/或借助至少一个刺激发送器，例如借助至少一个执行器而施加。然而，其它类型的刺激施加原则上也是可行的。

原则上，术语有源可植入医疗设备（也称为AIMD）包括可以将电气信号从气密密封的外壳传导到用户身体组织的部分中和/或可以接收来自用户身体组织的该部分的电气信号的所有可植入医疗设备。因此，术语有源可植入医疗设备特别地包括心脏起搏器，耳蜗植入物，可植入心律转变器/除颤器，神经刺激器、大脑刺激器、器官刺激器或肌肉刺激器以及可植入监视设备，助听器、视网膜植入物，肌肉刺激器，可植入药泵，人造心脏，骨生长刺激器，前列腺植入物，胃植入物等等。

可植入医疗设备，特别是有源可植入医疗设备，包括至少一个外壳，特别是至少一个气密密封的外壳。外壳可以优选地包围至少一个电子单元，例如可植入医疗设备的控制和/或分析电子单元。

在本发明的范围中，可植入医疗设备的外壳应当被理解为这样的元件，其至少部分地包围可植入医疗设备的至少一个功能元件，所述至少一个功能元件被设置为执行所述至少一个医疗功能或者促进该医疗功能。特别地，外壳包括完全地或者部分地容纳功能元件的至少一个内部空间。特别地，外壳可以被设置为向功能元件提供免受操作期间和/或处理时出现的应力的机械保护，和/或向功能元件提供免受诸如通过体液产生的影响之类的外界影响的保护。特别地，外壳可以从外表上看限制和/或封闭可植入医疗设备。

在此，内部空间应当被理解为可植入医疗设备的尤其是外壳内的区域，该区域可以完全地或者部分地容纳功能元件并且在植入状态下不接触身体组织和/或不接触体液。内部空间可以包括可以完全地或者部分地闭合的至少一个中空空间。然而，可替换地，内部空间也可以完全地或者部分地例如由所述至少一个功能元件和/或由至少一种填充材料填充，所述填充材料例如是至少一种浇注料，例如环氧树脂或类似材料形式的至少一种浇注材料。

形成对照的是，外部空间应当被理解为外壳外部的区域。这特别地可以是这样的区域，其在植入状态下可以接触身体组织和/或体液。但是可替换地或者附加地，外部空间也可以是或者包括只可从外壳外部接近而在此过程中不必接触身体组织和/或体液的区域，例如可植入医疗设备的连接元件的、对于电气连接元件（例如电气插塞连接器）来说可从外部接近的区域。

外壳和/或特别是电气套管可以特别地被构成为气密密封的，使得例如内部空间相对于外部空间是气密密封的。在本发明的范围中，术语“气密密封”在此可以说明在常见时间段（例如5-10年）内按规定使用的情况下湿气和/或气体根本不可能或者仅最小程度地渗透通过气密密封的元件。可以例如通过泄漏测试确定的所谓的泄漏率是可以例如描述气体和/或湿气通过设备（例如通过电气套管和/或外壳）的渗透的物理参数。相应的泄漏测试例如可以利用氦泄漏测试仪和/或质谱仪执行并且在Mil-STD-883G方法1014标准中规定。在此，依据要检查的设备的内部体积来确定最大可允许氦泄漏率。依照MIL-STD-883G方法1014第3.1节中规定的方法并且考虑本发明的应用中使用的、要检查的设备的体积和腔体，所述最大可允许氦泄漏率可以例如为从1x10^-8 atm*cm³/sec至1x10^-7 atm*cm³/sec。在本发明的范围内，术语“气密密封”特别地可以表示要检查的设备（例如外壳和/或电气套管或具有电气套管的外壳）具有小于1x10^-7 atm*cm³/sec的氦泄漏率。在一个有利的实施方式中，氦泄漏率可以小于1x10^-8 atm*cm³/sec，特别地小于1x10^-9 atm*cm³/sec。出于标准化的目的，上述氦泄漏率也可以转换成等效标准空气泄漏率。ISO 3530标准中说明了等效标准空气泄漏率（Equivalent Standard Air Leak Rate）的定义和所述转换。

电气套管是被设置为创建至少一个电气传导路径的元件，所述传导路径在外壳的内部空间至外壳外部的至少一个外部点或区域之间延伸，所述至少一个外部点或区域特别地位于外部空间中。因此，使得可以建立例如到设置在外壳外部的引线、电极和传感器的电气连接。

在常见的可植入医疗设备中通常设有外壳，该外壳可以在一侧包括头部件（也称为头部或连接体），该头部件可以承载用于连接引线（也称为电极引线或导线）的连接插座。连接插座包括例如电气接触，这些电气接触用来将引线电气连接到医疗设备的外壳的内部中的控制电子单元。通常，在电气连接进入医疗设备的外壳中的位置上提供电气套管，并且电气套管被以气密密封的方式插入相应的外壳开口中。

由于可植入医疗设备的使用类型，它们的密封性和生物相容性通常是最重要的要求之一。本文提出的依照本发明的可植入医疗设备特别地可以插入到人或动物用户，尤其是患者的身体中。由此，可植入医疗设备通常暴露给身体的机体组织的液体。因此，通常重要的是，没有体液渗透到可植入医疗设备中并且没有液体从可植入医疗设备泄漏。为了确保这点，可植入医疗设备的外壳以及进而还有电气套管应当具有尽可能完全的不可渗透性，特别是相对于体液。

此外，电气套管应当确保所述至少一个传导元件与外壳之间的高电气绝缘，和/或如果提供多个传导元件应当确保传导元件之间的高电气绝缘。在此，所达到的绝缘电阻优选地为至少数兆欧姆（Ohm），特别地超过20兆欧姆，并且优选达到很小的泄漏电流，特别地可以小于10pA。此外，在存在多个传导元件的情况下，各传导元件之间的串扰和电磁耦合优选地低于医疗应用预先给定的阈值。

本发明的电气套管非常适合于上述应用。此外，该电气套管也可以用在超出上述应用的、对生物相容性、密封性和抵抗腐蚀的稳定性提出特殊要求的应用中。

本发明的电气套管特别地可以满足上述密封性要求和/或上述绝缘要求。

原则上，电气套管和/或基体和/或传导元件可以是任何形状的，例如圆形形状、椭圆形状或多边形形状，特别是矩形或正方形形状。

如上所述，电气套管包括至少一个电气绝缘基体。在本发明的范围内，应将基体理解为在电气套管中满足机械保持功能的元件，例如通过基体直接或间接地保持或承载至少一个传导元件的方式。特别地，可以直接地或间接地、完全或部分地将所述至少一个传导元件嵌入基体中，特别是通过基体与传导元件之间的稳固接合的连接且特别优选地通过基体和传导元件的共同烧结。特别地，基体可以具有面对内部空间的至少一个侧面和面对外部空间和/或可从外部空间接近的至少一个侧面。

基体可以例如被设计成关于轴旋转对称，例如关于被设置成基本上垂直于外壳开口的轴旋转对称。因此，基体可以例如具有盘的形状，例如具有圆形、椭圆形或者多边形基表面的盘的形状。可替换地，基体也可以具有渐变的形状，例如至少两个不同直径或者等效直径的相互叠加的盘的形状，这些盘优选地相对于彼此处于同心布置并且例如可以具有圆形、椭圆形或者多边形（特别是矩形或正方形）截面。然而，原则上其它的设计也是可行的。

如上所述，基体被设计为电气绝缘的。这意味着基体完全地或者至少按区域地由至少一种电气绝缘材料（特别是陶瓷材料）制成。特别地，所述至少一种电气绝缘材料可以被设置成使得所述至少一个传导元件相对于外壳电气绝缘，和/或如果提供了多个传导元件则使得这些传导元件彼此电气绝缘。在此，电气绝缘材料应当被理解为电阻率为至少10² Ohm*m、特别地至少10⁶ Ohm*m、优选地至少10¹⁰ Ohm*m以及特别优选地至少10¹² Ohm*m的材料。特别地，基体可以设计为，使得如上所述例如通过在传导元件和外壳之间之间实现上面所述的电阻，至少基本上防止在传导元件与外壳之间和/或在多个传导元件之间的电流流动。特别地，基体可以包括至少一种陶瓷材料。

在此，传导元件或者电气传导元件一般性地应当被理解为被设置为在至少两个位置和/或至少两个元件之间建立电气连接的元件。特别地，传导元件可以包括一个或多个电气导体，例如金属导体。在本发明的范围内，如上所述传导元件完全地或者部分地由至少一种金属陶瓷制成。附加地，还可以提供一个或多个其它电气导体，例如金属导体。传导元件可以例如设计为一个或多个插头脚和/或弯曲导体的形式。此外，传导元件可以例如在基体和/或电气套管的面向内部空间的侧面上和/或基体和/或电气套管的在面向外部空间或者可从外部空间接近的侧面上包括一个或多个连接接触，例如一个或多个插塞连接器，例如一个或多个从基体伸出或者可以通过其它方式从内部空间和/或外部空间电气接触的连接接触。传导元件可以例如可以在基体的面向内部空间的侧面上平坦地与基体平齐和/或从基体伸进内部空间或者还连接到另一个元件。不管内侧的设计如何，这同样也适用于基体的面向外部空间的侧面。

所述至少一个传导元件可以以各种各样的方式建立内部空间与外部空间之间的导电连接。例如，传导元件可以从传导元件的设置在基体的面向内部空间的侧面上的至少一个部分延伸到传导元件的设置在面向外部空间或者可从外部空间接近的侧面上的至少一个部分。然而，原则上其它布置也是可行的。因此，传导元件例如也可以包括以导电的方式彼此连接的多个部分传导元件。此外，传导元件可以延伸到内部空间和/或外部空间中。例如，传导元件可以包括设置在内部空间中的至少一个区域和/或设置在外部空间中的至少一个区域，其中这些区域可以例如彼此电气连接。

本发明的电气套管可以包括框架元件。在本发明的范围内，框架元件一般化地应当被理解为被设置为用作基体与外壳之间的连接元件并且允许将基体固定在外壳内或外壳上的元件。该固定可以完全地或者部分地在外壳内部和/或外部进行和/或完全地或者部分地在外壳的开口内进行。外壳开口原则上又可以具有任何截面，例如圆形、椭圆形或者多边形形状，特别是矩形或正方形形状。特别地，框架元件可以被设计为气密密封地实现基体与外壳之间的连接，优选以使得外壳开口通过基体和框架元件气密地封闭的方式。

如上所述，框架元件被设计为金属框架元件，即它完全地或者部分地由至少一种金属材料制成。优选地，框架元件不含陶瓷材料。框架元件可以例如完全地或者部分地包围基体。因此，框架元件可以例如具有环形，该框架元件具有至少一个框架开口，基体可以例如伸进框架开口中，或者基体例如完全地或者部分地被容纳在框架开口中，并且框架开口优选地通过基体气密地封闭。

特别地，电气绝缘基体可以支撑和/或至少部分地包围所述至少一个传导元件。特别地，所述至少一个传导元件可以例如以稳固接合的方式完全地或者部分地嵌入到基体中。外壳的所述至少一种材料，特别是外壳的陶瓷材料，优选基体的所述至少一种材料优选地应当如上所述是生物相容的，并且应当具有足够高的绝缘电阻。已经证明对于本发明的基体有利的是该基体包括至少一种陶瓷材料或者由至少一种陶瓷材料组成。优选地，基体包括选自这样的组的一种或多种材料，该组由以下组成：氧化铝（Al₂O₃）、二氧化锆（ZrO₂）、氧化铝增韧氧化锆（ZTA）、氧化锆增韧氧化铝（ZTA—Zirconia Toughened Aluminum（氧化锆增韧铝）—Al₂O₃/ ZrO₂）、钇增韧氧化锆（Y-TZP）、氮化铝（AlN）、氧化镁（MgO）、压电陶瓷、钡（Zr，Ti）氧化物、钡（CE，Ti）氧化物以及铌酸钾钠。

关于金属陶瓷和/或使用的金属材料和/或组分的可能的改进，可以参照上面说明的实施方式。所述多种可能性的组合也是可设想的。在此，ZTA是指锆增韧氧化铝（Zirkonia Toughened Alumina（氧化锆增韧氧化铝）），即其中将氧化锆嵌入到氧化铝基质中的材料，例如体积为10-30%的氧化锆嵌入到氧化铝基质中的材料。ATZ表示氧化铝增韧氧化锆（Alumina Toughened Zirconia），即其中例如以体积为10-30%的组分将氧化铝嵌入到氧化锆基质中的材料。Y-TZP表示钇稳定氧化锆，即包括钇组分的氧化锆。KNN表示铌酸钠钾。

基体特别地可以完全地或者部分地由一种或多种可烧结材料制成，特别地由一种或多种基于陶瓷的可烧结材料制成。一个或多个传导元件可以完全地或者部分地由一种或多种基于金属陶瓷的可烧结材料制成。但除此之外，如上所述，所述至少一个传导元件也可以包括一个或多个其它导体，例如没有陶瓷组分的一个或多个金属导体。

在本发明的范围内，“金属陶瓷”指的是由至少一种金属基质中的一种或多种陶瓷材料制成的复合材料，或者由至少一种陶瓷基质中的一种或多种金属材料制成的复合材料。为了产生金属陶瓷，例如可以使用至少一种陶瓷粉末和至少一种金属粉末的混合物，该混合物例如可以被掺入至少一种粘合剂以及必要时的至少一种溶剂。金属陶瓷的一种或多种陶瓷粉末优选地具有小于10µm、更优选地小于5µm以及特别优选地小于3µm的平均粒度。金属陶瓷的一种或多种金属粉末优选地具有小于15µm、更优选地小于10µm以及特别优选地小于5µm的平均粒度。为了产生基体，例如可以使用至少一种陶瓷粉末，所述至少一种陶瓷粉末例如可以被掺入至少一种粘合剂以及必要时的至少一种溶剂。在此，基体的所述一种或多种陶瓷粉末优选地具有小于10µm（1µm等于1x10E-6m）、更优选地小于5µm、特别优选地小于3µm的平均粒度。特别地，在此粒度分布的中间值或者d50值被认为是平均粒度。d50值描述的是这样的值，在该值处，陶瓷粉末和/或金属粉末的颗粒的50%比d50值更精细并且另外的50%比d50值更粗糙。

在本发明的范围内，陶瓷制造方法应当被理解为一种包括至少一种绝缘材料和/或至少一种导电材料、特别是至少一种陶瓷材料的至少一个烧结工艺的方法。如将在下文中更加详细地解释的，所述陶瓷制造方法可以包括其它方法步骤，例如用于制造至少一个成型体（例如至少一个陶瓷生胚和/或至少一个陶瓷棕坯）的成型。

在本发明的范围内，烧结或烧结工艺一般化地应当被理解为用于制造材料或工件的方法，在该方法中加热和由此化合粉末状、特别是细粒状陶瓷/或金属物质。该工艺可以在不将外部压力施加到要加热的物质上的情况下进行，或者可以特别地在升高施加到要加热的物质上的压力下进行，例如在至少2巴的压力，优选地更高的压力，例如至少10巴、特别地至少100巴或者甚至至少1000巴的压力下进行。该工艺可以特别地完全地或者部分地在低于粉末状材料的熔化温度的温度下，例如在700℃至1400℃的温度下进行。该工艺可以特别地完全地或者部分地在工具和/或模具中执行，使得模型成型可以与烧结工艺关联。除了粉末状材料之外，用于烧结工艺的原材料还可以包括其它材料，例如一种或多种粘合剂和/或一种或多种溶剂。烧结工艺可以在一个步骤中或在多个步骤中进行，其中可以在烧结工艺之前进行其它步骤，例如一个或多个成型步骤和/或一个或多个脱离步骤。

可以在包括以下步骤的方法中制造根据本发明的电气套管：

a. 在非烧结或预烧结的状态下，制造至少一个基体，并将至少一个传导元件插入基体中；

b. 基体以及传导元件的共同烧结。

因此，烧结状态被理解为工件的这样一种状态，在该状态下工件已经经历了一个或多个烧结步骤。非烧结状态被理解为这样的状态，在该状态下工件尚未经历烧结步骤。在该状态下，工件可以例如作为生坯而存在。预先烧结状态应当被理解为这样的状态，在该状态下工件已经经历了至少一个烧结步骤或者一个烧结步骤的至少一部分，但是在该至少一部分中工件没有完全烧结，即在该至少一部分中工件仍然可以进一步烧结并且可以通过一个或多个其它烧结步骤进一步烧结。在该状态下，工件可以例如还至少部分地作为生坯、作为棕坯或者已经作为陶瓷体而存在。

特别地，可以在制造所述至少一个传导元件时和/或可选地在制造所述至少一个基体时使用以下方法，其中首先制造至少一个生坯，随后从所述生坯制造至少一个棕坯，并且随后通过棕坯的至少一个烧结步骤从所述棕坯制造成品工件。在此，可以针对传导元件和基体制造单独的生坯和/或单独的棕坯，随后可以将这些生坯和/或棕坯连接。但是可替换地，还可以针对基体和传导元件产生一个或多个公共的生坯和/或棕坯。再次可替换地，可以首先产生单独的生坯，接着可以连接所述生坯，并且随后可以从连接的生坯中产生公共的棕坯。通常，生坯应当被理解为工件的坯料（Vor-Formkörper），其包括原材料，例如所述至少一种陶瓷和/或金属粉末，以及此外必要的一种或多种粘合材料。棕坯应当被理解为通过至少一个脱离步骤（例如至少一个热和/或化学的脱离步骤）从生坯产生的坯料，其中在脱离步骤中将所述至少一种粘合剂和/或所述至少一种溶剂至少部分地从坯料中移除。

尤其是用于金属陶瓷的，但是同样地例如用于基体的烧结工艺可以与常用于均匀粉末的烧结工艺类似地进行。例如，材料可以在烧结过程中在高温下以及必要时在高压下压实，使得金属陶瓷是近似紧密的或者具有最多封闭的孔隙度。通常，金属陶瓷的特征在于特别高的硬度和耐磨性。与烧结硬金属相比，包含金属陶瓷的传输元件通常具有更高的抗热冲击和氧化性能，并且通常具有与周围绝缘体匹配的热膨胀系数。

对于本发明的套管而言，金属陶瓷的所述至少一种陶瓷组分特别地可以包括至少一种以下材料：氧化铝（Al₂O₃）、二氧化锆（ZrO₂）、氧化铝增韧氧化锆（ZTA）、氧化锆增韧氧化铝（ZTA—氧化锆增韧铝—Al₂O₃/ ZrO₂）、钇增韧氧化锆（Y-TZP）、氮化铝（AlN）、氧化镁（MgO）、压电陶瓷、钡（Zr，Ti）氧化物、钡（CE，Ti）氧化物或铌酸钾钠。

对于本发明的套管而言，金属陶瓷的所述至少一种金属组分特别地可以包括至少一种以下金属和/或基于至少一种以下金属的合金：铂、铱、铌、钼、钽、钨、钛、钴或锆。通常，当金属含量超过所谓的渗滤阈值时在金属陶瓷中产生导电连接，在所谓的渗滤阈值时烧结的金属陶瓷中的金属颗粒至少点状地彼此连接，使得允许电气传导。为此，根据经验金属含量应当按体积为25%和更多，优选地按体积为32%，特别地按体积超过38%，这取决于材料的选择。

在本发明的范围内，措辞“包括金属陶瓷”和“包含金属陶瓷的”同义地使用。因此，这两个措辞指的是元件是包含金属陶瓷的元件特性。该含义也包括以下实施方式变型，即元件（例如传导元件）由金属陶瓷组成，即完全由金属陶瓷制成。

在一个优选的实施方式中，所述至少一个传导元件和基体二者可以包括在烧结方法中或者可以在烧结方法中制造的一个或多个部件，或者所述至少一个传导元件和基体二者在烧结方法中或者可以在烧结方法中制造。特别地，基体和传导元件在共同烧结方法中或者可以在共同烧结方法中制造，所述方法即这些元件同时烧结的方法。例如，传导元件和基体可以分别包括在至少一个烧结方法的范围内制造以及优选地压实的一个或多个陶瓷部件。

例如，基体生坯可以由绝缘材料化合物制造。这可以例如通过在模具中按压该材料化合物而进行。为此，绝缘材料化合物有利地为粉末物质，该粉末物质具有粉末颗粒的至少最小的内聚力。在此，生坯的制造例如通过挤压粉末物质和/或通过成型和接着的干燥而进行。

这些方法步骤也可以用来成型至少一个包含金属陶瓷的传导元件生坯。在此例如可以规定，被挤压成传导元件生坯的粉末是包含金属陶瓷的或者由金属陶瓷组成或者包括至少一种用于金属陶瓷的原材料。随后，可以组合这两种生坯，即基体生坯和传导元件生坯。传导元件生坯和基体生坯的制造也可以例如通过多组分注塑成型、共挤等等而同时地进行，使得随后不再需要连接它们。

当烧结生坯时，生坯优选地经受低于生坯粉末颗粒的熔化温度的热处理。因此通常导致材料的压实以及由此导致生坯的孔隙度和体积的明显降低。因此，所述方法的一个特殊性在于，基体和传导元件优选地可以一起烧结。因此，随后优选地不再需要连接这两个元件。

通过烧结，传导元件优选地以压紧配合的方式（kraftschlüssig）和/或强制联锁的方式（formschlüssig）和/或稳固结合的方式(stoffschlüssig)连接到基体。由此优选地实现了传导元件在基体中的气密集成。优选地，不再需要后续的将传导元件焊接或熔接到基体中。相反地，通过包含金属陶瓷的生坯的优选的共同烧结和优选的利用而实现基体与传导元件之间的气密密封连接。

本发明的方法的一个有利的改进的特征在于，烧结包括所述至少一个可选的基体生坯的仅仅部分的烧结，其中所述部分的烧结可以实现和/或包括例如上面描述的脱离步骤。优选地，在所述仅仅部分的烧结的范围内对生坯进行热处理。在此过程中通常已经发生生坯体积的收缩。然而，生坯的体积通常未达到其最终状态。相反地，通常还需要其它热处理，即最终烧结，其中一个或多个生坯收缩到其最终尺寸。在所述实施方式变型的范围内，优选地仅仅部分地烧结生坯以便已经获得使得生坯更易于处理的特定稳定性。

特别地，用于制造传导元件的至少一个生坯和/或基体的至少一个生坯的原材料可以是干燥粉末或者包括干燥粉末，其中干燥粉末在干燥状态下压制成生坯并且具有足以维持其压制的生坯形状的粘附性。然而，可选地，除了所述至少一种粉末之外，原材料还可以包括一种或多种其它组分，例如如上所述的一种或多种粘合剂和/或一种或多种溶剂。这种类型的粘合剂和/或溶剂（例如有机和/或无机的粘合剂和/或溶剂）原则上是本领域技术人员公知的，并且例如在商业上可获得。原材料可以例如包括一种或多种浆液（Schlicker）或者是浆液。在本发明的范围内，浆液是由一种或多种材料制成的粉末的颗粒在液体粘合剂中以及必要时在基于水的或有机的粘合剂中的悬浮液。浆液具有高的粘度并且可以在不施加高压的情况下简单地被成形为生坯。

在生坯由浆液制成的情况下，通常低于使用的陶瓷材料、金属陶瓷材料或者金属材料的熔化温度地执行，但是在个别情况下也可以刚好高于多组分混合物的较低熔化组分（这大多为金属组分）的熔化温度地执行的烧结工艺导致粘合剂缓慢地从浆液中扩散出来。过于快速的加热通过转变到气相而导致粘合剂的体积的迅速增加以及导致生坯的破坏或者导致工件中不希望的缺陷的形成。

热塑性或热固性塑料聚合物、蜡、热凝胶物质和/或表面活性物质例如可以用作粘合剂，也称为Binder（粘合剂）。在此，这些物质可以单独地使用或者用作这样的多种组分的粘合剂混合物。如果在挤压方法的范围内产生电气套管的各元件或者所有元件（例如所述至少一个基体生坯和/或所述至少一个传导元件生坯），那么粘合剂的化合物应当使得通过喷嘴挤出的元件线足够形状稳定以便容易地维持由喷嘴预先给定的形状。适当的粘合剂（也称为粘合剂）对于本领域技术人员是已知的。

依照本发明设有至少一种金属陶瓷的传导元件可以容易地连接到其它构件，因为它是由金属和陶瓷材料形成的复合物。因此，可以由传导元件和由例如基体中的其它构件二者产生一个或多个生坯，随后该生坯经受烧结工艺。但是可替换地或者附加地，也可以制造用于多个构件的至少一个公共的生坯。这样得到的电气套管不仅是特别生物相容的和耐用的，而且具有良好的气密密封性。通常在传导元件与基体之间不出现裂缝或仍然要焊接的连接部位。相反地，在烧结时得到基体和传导元件的连接。因此在本发明的特别优选的实施方式变型中规定，所述至少一个传导元件由金属陶瓷组成。在该实施方式变型中，传导元件不仅包括由金属陶瓷制成的部件，而且完全由金属陶瓷制成。

一般化地，金属陶瓷的特征通常在于特别高的硬度和耐磨性。特别地，“金属陶瓷”和/或“包含金属陶瓷的”物质可以是或者包括与硬金属有关的切割材料，但是该切割材料没有作为硬物质的碳化钨也行并且可以例如通过粉末冶金方式制造。用于金属陶瓷和/或包含金属陶瓷的轴承元件的烧结工艺可以特别是与在均质粉末的情况下类似地进行，仅除了在相等压力下金属通常被比陶瓷更牢固地压实之外。与烧结硬金属相比，包含金属的传导元件通常具有对热冲击和氧化的更高的抵抗性。如上文所解释的，陶瓷组分可以特别是包括以下材料中的至少一种：氧化铝（Al₂O₃）、二氧化锆（ZrO₂）、氧化铝增韧氧化锆（ZTA）、氧化锆增韧氧化铝（ZTA-氧化锆增韧铝-Al₂O₃/ZrO₂）、钇增韧氧化锆（Y-TZP）、氮化铝（AlN）、氧化镁（MgO）、压电陶瓷、钡（Zr、Ti）氧化物、钡（CE、Ti）氧化物或铌酸钠钾。所述至少一个金属组分可以特别地包括以下金属中的至少一种和/或基于以下金属中的至少一种的合金：铂、铂合金、铱、铌、钼、钛、钛合金、钴、锆、铬、钽、钽合金、钨、钨合金。

存在电气套管连接到外壳的多种可能性。因此，一方面存在将电气套管直接连接到外壳，例如以压紧配合的方式和/或强制联锁的方式和/或稳固接合的方式的可能性。特别是可以在外壳的内侧和/或外侧与电气套管之间实现稳固接合的连接，特别是至少一个焊接连接。为了促进用焊料润湿电气套管，特别是电气套管的陶瓷基体，可以提供基体的至少一个金属镀膜，例如通过至少一个物理汽相沉积方法（例如溅射方法）沉积的金属镀膜。所述金属镀膜可以例如包括是或包括由金、钛和/或铬和/或组合形成的金属镀膜或由这些金属构成的多层。

框架元件是电气套管的组件，并且可以例如在其中框架元件已被连接到基体的状态下提供。但是替换地，也可以在可植入医疗设备的制造期间才将框架元件连接到基体，其中，能够在将框架元件连接到外壳之前、期间或之后实现所述连接。

如上所述，可以提供所述至少一个框架元件以便将基体固定在外壳的至少一个外壳开口中。所述至少一个框架元件被设计为金属框架元件。可以例如将框架元件设计为包围所述至少一个可选框架开口的封闭或部分开口的框架。可以通过单个框架元件或通过多个框架元件将基体固定在外壳上。

框架元件例如可以构成为保持元件或者完全或部分地构成为保持元件。框架元件特别是可以包括至少一个凸缘，其中特别地所述凸缘可以金属导电。凸缘可以用于将电气套管相对于可植入设备的外壳密封。通过框架元件将电气套管优选保持在外壳中。例如框架元件可以在至少一个外侧上（例如外周上）包括至少一个凸缘。所述凸缘可以形成轴承，例如可植入医疗设备的外壳或该外壳的一部分（例如盖和/或外壳壳体）与该轴承啮合，优选密封地与该轴承啮合。因此具有至少一个连接的凸缘的框架元件可以例如包括U形、T形、L形或H形截面。通过至少一个凸缘在框架元件中的集成，确保了电气套管在可植入设备中的安全的、耐冲击的和持久的集成。附加地，凸缘例如可以构成为使得外壳或外壳的一部分压紧配合地和/或强制联锁地连接到该凸缘，例如通过至少一个夹子类型的连接。

此外根据另一方面，本发明提出一种具有如上所述的特征的可植入医疗设备。在电气套管和/或这些方法之一的背景下描述的特征和细节在此相对于可植入医疗设备也应适用，并且反之亦然。此外，可植入医疗设备还可以包括例如至少一个引线，其在英语中也称为“lead”或“leads”，并且可以将其设置为形成到电气套管的电气连接，例如电气插塞连接。引线可以例如包括至少一个插头元件，例如至少一个阳和/或至少一个阴插头元件，其能够与电气套管的插接元件形成电气插塞连接，其可以特别地是能够插入至少一个插接元件的至少一个阳插头元件，例如根据IS-1 (ISO 5841-3)、DF-1 (ISO 11318:1993)和/或IS-4标准的至少一个插头元件。

外壳包括至少一个外壳开口。外壳开口可以原则上具有任何形状，例如圆形、椭圆形或多边形形状。该外壳可以例如由多个外壳部分、例如由至少两个外壳壳体组装而成，其中例如外壳开口被容纳在外壳部分中的一个中或外壳部分中的至少两个中，例如以外壳部分中的空隙的形式，这些空隙在外壳部分被接合时彼此互补以形成外壳开口。外壳可以例如完全或部分地由金属材料制成，优选地由钛或钛合金制成。但是替换地或另外，也可以使用任何其它材料，例如上文针对框架元件指定的优选材料中的一个或多个。

通过电气套管来建立外壳的至少一个内部空间与至少一个外部空间之间的至少一个电气连接。也可以特别地且如上文所述用电气套管以气密密封的方式来封闭外壳开口。

提出的电气套管、可植入医疗设备以及方法与所述类型的已知设备和方法相比包括许多优点。因此，可以实现成本高效的制造方法，其同时具有高工艺可靠性和低浪费产量。特别地，根据本发明，减少了边界面的数目，由此一般化地减少错误的潜力。边界面被减少可减少例如湿气或体液的进入。同时，通过陶瓷材料的使用可以实现高机械稳定性和针对湿气、特别是体液的强密封性。因此，提出的套管具有长寿命。同时，与常规方法相比，可以将多个方法步骤组合并且也可选地在常见的陶瓷制造方法的范围内自动化。

在试验的范围中将产生根据本发明的套管的以下实施例：在第一步骤中，由包含10%二氧化锆（ZrO₂）的铂（Pt）和氧化铝（Al₂O₃）产生金属陶瓷块。在此使用以下原材料：

− 具有10µm的平均粒度的40体积百分比的Pt粉末，以及

− 具有10%的相对ZrO₂含量和1µm的平均粒度的60体积百分比的Al₂O₃/ZrO₂粉末。

将两个组分混合，添加水和粘合剂，并通过搅拌过程使样本均匀。类似于第一步骤，在第二步骤中由具有90%的Al₂O₃含量和10%的ZrO₂含量的粉末产生陶瓷块。平均粒度为约1 µm。同样向陶瓷粉末添加水和粘合剂并使陶瓷粉末均匀。在第三步骤中，将在第二步骤中产生的由具有10%二氧化锆含量的氧化铝制成的陶瓷块转换成基体的形状。将由在步骤1中产生且包含具有10%的二氧化锆含量的铂粉和氧化铝的混合物的金属陶瓷块制成的金属陶瓷体作为生坯引入到基体的生坯中的开口中。随后，在模具中将陶瓷块压实。然后，使金属陶瓷组分和陶瓷组分在500℃下进行脱离并在1650℃下完成烧结。

在根据本发明的方法的范围中，形成基体生坯和生成至少一个传导元件生坯。可以并行地或按任何连续顺序来执行这些步骤。此外，首先形成或生成的生坯能够在生成或形成各第二生坯的后续步骤中起到支持作用。生坯主要是通过陶瓷材料或金属陶瓷材料、特别是粉末或浆液的机械压实产生的。在此常常需要浆液或粉末被压入其中的模具。此方面导致用于根据本发明的制造方法的各个方法步骤流程的多个实施例变型。

因此，在一种方法的范围内可以首先形成基体生坯。这可以特别地通过陶瓷浆液和/或陶瓷粉末的机械压缩来实现。基体生坯根据本发明包括通过所述生坯的至少一个通孔。基体生坯内的通孔可以形成用于生成传导元件生坯的第二步骤的一种模具。在该实施例变型的范围中规定，金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末和/或金属陶瓷的金属组分被引入通孔中，特别是按计量引入通孔中，优选地借助于微计量系统来进行计量，并在那里进行压缩，特别地用手进行压缩。因此，通孔用作模具，该模具充当用于金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末的机械压缩的模具。传导元件生坯是由在基体生坯中的通孔内部的压缩产生的。在该实施例变型中，特别是将金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末提供为膏状、即特别地作为糊状的粘性的块是特别有利的。包含金属陶瓷的膏容易且简单地引入通孔中并在那里特别地用手压缩。通过引入包含金属陶瓷的膏—其包括金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末—特别地保证在产生的传导元件生坯和基体生坯之间不出现将可能防止在传导元件与基体之间建立稳固接合的烧结的连接的裂缝、间隙或其它中空空间。

在另一实施方式中，首先生成传导元件生坯。随后，可以用优选地膏状的陶瓷浆液和/或陶瓷粉末对传导元件生坯进行挤压包封。在本文中，传导元件生坯用作阴模，在其周围积聚了基体生坯。

在另一实施方式的范围内，分开地生成基体生坯以及至少一个传导元件生坯。这可以用压缩或其它已知方法来实现。在本文中，在组合的范围内产生套管坯件包括将至少一个传导元件生坯插入基体生坯的至少一个通孔中。通过生坯所具有的机械稳定性，在此允许传导元件生坯滑入，特别是引入通孔中。随后，在稍后烧结的范围内，在传导元件生坯与基体生坯的通孔内壁之间建立稳固接合的连接。为了促进这一点，由烧结范围内的收缩工艺引起的、传导元件生坯与通孔直径之间的间隙不应超过预定大小。因为由此保证能够建立传导元件生坯与基体生坯之间的稳固接合的连接。应注意的是为了产生生坯并不绝对地需要热处理。在此根据粘合剂的设计，机械压力足以产生生坯。

由此在本发明的范围中，将传导元件生坯与基体生坯组合的步骤不一定包括单独地存在的生坯。本发明也包括在组合期间才在产生套管坯件的范围内形成传导元件生坯和/或基体生坯。特别地，上述方法中的前两个使人想到本文所述的方法步骤的这样的设计。

根据本发明的方法的实施例变型的特征在于能够在产生套管坯件之前分开地对基体生坯和传导元件生坯进行烧结。在此，可以特别地由生坯产生棕坯。在实施例的所述变型的范围内，在生坯阶段处空间上分开地对电气套管的两个基本元件—基体和传导元件—进行烧结。因此，在产生套管坯件的范围内将两个部分接合时，至少部分地对两个部分完成烧结。为了获得传导元件与基体之间的期望的稳固接合的连接，可以在产生套管坯件之后执行另一烧结步骤，或者可以在将套管坯件分离成至少两个电气套管之后才能执行所述烧结步骤。

在替换方法中，在产生套管坯件之后烧结套管坯件。在实施例的本变型中，将所述至少一个传导元件生坯集成到基体生坯中以便产生由生坯构成的套管坯件。然后，执行其中在传导元件与基体之间至少部分地建立稳固接合的连接的第一烧结。在此也可以将生坯转换成棕坯。所述烧结步骤可以继续进行至在套管坯件的分离时产生完成烧结的电气套管的程度。替换地，在套管坯件的分离之后才在第二烧结步骤中发生电气套管的完全烧结是可行的。这里所述的根据本发明的方法的实施例的变型在如下情况下是有利的，即特别是能够使传导元件生坯容易地且在没有任何损坏的情况下推入或引入基体的通孔中。然后在后续烧结步骤期间，沿着通孔的内侧建立绝缘基体与导电传导元件之间的平面的稳固接合连接。基体与至少一个传导元件之间的所述稳固接合的烧结的连接保证电气套管被气密地密封。

实施例的另一变型的特征在于在将套管坯件分离成至少两个电气套管的步骤之后烧结所述至少两个电气套管。

实施例的另一变型的特征在于形成和/或生成和/或产生的步骤在以下方法中的至少一个的范围内进行：单轴压、冷均压、热均压、注塑成型或挤压方法，特别是共挤方法。

挤压涉及在连续的方法中通过相应成形的喷嘴来压紧粘性可固化材料，诸如陶瓷材料。由此形成任何长度的、具有喷嘴的截面的物体。在一些方法中，首先借助于加热和/或内部摩擦用挤压机—也称为螺旋挤压机—来使挤出物熔化以及必要时均质化。此外，流过喷嘴所需的压力在挤压机中构成。挤出物在其从喷嘴离开之后凝固。施加真空的效果是剖面被抵靠着刻度壁并因此完成成型。常常在此步骤之后提供冷却路段。这样产生的几何体的截面对应于所使用的喷嘴或刻度。在相同或不同的材料从剖面喷嘴离开之前将其组合的步骤也称为共挤。在此要区分单级和两级方法：

• 单级方法：在单级工艺中，也称为直接挤压，在相同位置上并同时地将被同时处理的2个材料输送至挤压机。

• 两级方法：在两级挤压工艺中，首先将要处理的材料在并联的双螺旋挤压机（混合器）、加热-冷却混合器或压丸机中混合并将其压实。然后在被直接地耦合或在空间上和时间上分离的其它设备中进行实际挤压。

根据本发明的方法的实施例的变型的特征在于通过第一喷嘴来压紧陶瓷浆液或陶瓷粉末以便形成基体生坯。此类形成称为挤压。另外，可以通过第二喷嘴来压紧金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末以便产生至少一个传导元件生坯。传导元件的目的是传导电信号且其在形状上一般是圆筒状的。通过挤压方法或通过相应设计的喷嘴的利用，能够容易地制造此类形状，通过所述喷嘴与生面团类似地压紧金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末。浆液或粉末在上述第一和/或第二喷嘴内部被压实。通过一起压紧和必要时粘合剂的使用生成各生坯。

实施例的另一变型的特征在于形成和生成的步骤在空间上接近产生步骤地和/或在产生步骤的范围内继续进行。根据生坯的制造方法，制造基体生坯和传导元件生坯，使得两者在与其产生的时间几乎同时地被组合可能是有利的。此类组合是可行的，特别是在共挤方法中。在共挤方法中，形成和生成的步骤能够在空间上直接接近地进行，例如通过经由第一和第二喷嘴来压紧浆液或粉末。在此背景下，使产生的步骤直接与形成和生成的步骤直接相连。所述至少一个传导元件生坯直接在其生成之后被引入基体生坯中，使得直接产生套管坯件。实施例的所述变型使得能够实现较大套管元件坯件的和因此更大数目的电气套管的快速且便宜的产生。

实施例的另一变型的特征在于分离包括具有几何地定义或未定义切割形式的分解或切割或碎屑形成或者剥离。在本发明的范围内，“分离”应指的是用于形状改变的一般术语。切割是通过切割冲孔和切割板（所谓的切割工具）的切割工具中的材料的无碎屑形成。根据DIN 8588，分解是主体或系统到两个或更多部分的部分或完全分离。分解方法共享的是其在不形成碎屑的情况下以机械方式处理材料。碎屑形成涉及工具的切割楔和工件的相对运动以在使穿透前进时在最初型锻并稍后去除楔形切割路径之上的作为碎屑的颗粒。

本文公开的诸如加压的并行制造方法的利用导致用于根据本发明的制造方法的各个方法步骤流程的实施例的总共四个优选变型：

a)在本变型中，最初，空间上分离地形成基体生坯和形成至少一个传导元件生坯。随后，所述部分被部分地烧结。在此之后是产生套管坯件的步骤，其中，特别地将其中将传导元件生坯与基体的通孔组合，特别地将其引入通孔中。随后，执行另一烧结步骤和将套管坯件分离成至少两个电气套管的步骤。还可以交换后两个步骤的顺序。

b)实施例的所述变型与变型a）的不同之处在于在第一烧结步骤之前将生坯在其原始条件下组合以形成套管坯件。因此，在产生套管坯件步骤之前不进行生坯的分开地部分烧结。

c)在实施例的所述变型的范围内，在产生步骤的范围内直接执行形成和生成的步骤，诸如通过挤压方法来实现的。随后，执行套管坯件烧结的步骤和分离成至少两个电气套管的后续步骤。

d)实施例的所述变型与变型c）的不同之处在于在产生套管坯件的步骤之后才将其分离成至少两个电气套管且其后才进行烧结。

为了经济且快速地产生更大数目的电气套管，将套管坯件分离成多个套管已证明是有利的。套管坯件的所述分离可以并行地或顺序地进行。

在烧结完成之后，优选的是对电气套管的至少一个表面进行抛光并使其在表面的布置了传导元件的至少一个位置处接触金属引脚或导线。可以通过焊接来实现接触的步骤。通过金属导线或引脚来实现接触的步骤。替换地，也可以将套管主体提供为突出超过电气套管或基体且其本身形成接触引脚。通过此装置来提供电流从套管主体的一侧到另一侧的流动。

根据本发明的电气套管的有利之处在于气密地稳固接合的烧结连接由于毗邻主体的烧结过程而存在，并且不仅提供从电气绝缘至导电的期望过渡，而且提供用于气体和液体的期望的不可渗透性。

根据本发明制造的电气套管主要用于从可植入设备向外传送电信号。这些可以例如是通过相应设计的引线传导至心肌的刺激脉冲。然而，现代可植入设备还包括提供有传感器以便例如从心肌收集医学信息并将此信息传送至可植入设备的引线。因此，常常需要将多个导电传导元件布置在电气套管中。根据本发明提供的套管的利用保证流过导电传导元件的电信号不相互干扰。因此，实施例的另一变型的特征在于套管包括多个传导元件和相应数目的通孔。根据设计，电气套管可以包括在电气绝缘基体中被布置为相互分离的16、32、64或128个单独传导元件。在此背景下，传导元件的纵轴基本上相互平行地延伸已被证明是有利的。根据应用领域，可以使传导元件均匀地分布在相互平行地延伸的直线或多个直线上。在特殊应用中，使传导元件均匀地分布在延伸至相对于基体同心的圆弧上。

根据本发明的方法的实施例的另一变型的特征在于以下步骤：

- 引入滤波器元件，以便依据其频率和/或振幅和/或相位来改变由所述至少一个传导元件传导的电信号。

可植入设备的引线对电磁信号的影响是天线的影响。因此，诸如移动电话网的已知干扰源能够在可植入设备的引线中感生电流。然后所述电流能够通过电引线流入可植入设备中并损坏其中的电子单元。防止此损坏以将滤波器元件集成到电气套管中已被证明是有利的。所述滤波器元件的目的是改变（特别是衰减）可能感生的电信号。在此背景下，衰减取决于电信号的频率和/或振幅和/或相位。在实施例的变型中，滤波器元件包括至少一个电容器，其中，电容器包括电极且电极被以交替的方式电连接到有源可植入医疗设备的至少一个传导元件和外壳。一个实施例的特征在于电气套管还包括至少一个滤波器元件，特别是选自由以下各项组成的组的滤波器元件：高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器。

附图说明

从权利要求、下文提供的说明和附图，本发明的其它措施和优点是显而易见的。在附图中通过多个示例性实施例举例说明本发明。在所述附图中：

图1示出有源可植入医疗设备；

图2示出基体生坯和两个传导元件生坯；

图3示出传导元件生坯到基体生坯的两个通孔中的集成；

图4示出套管坯件；

图5示出共挤方法的示意图；

图6示出从套管坯件分离电气套管的步骤；

图7示出分离的电气套管；

图8示出多个电气套管的并行分离的步骤；

图9示出多个所述电气套管；以及

图10示出具有滤波器元件的有源可植入医疗设备。

具体实施方式

图1示出有源可植入医疗设备10。电气套管100是所述设备10的一部分。设备10包括外壳20。板30被布置在外壳20中并具有安装在其上面的电子单元50。电池40向电子单元50供应所需的电能。可以使用电容器45来存储可植入除颤器所需的脉冲能量。根据本发明的电气套管100被以电子单元50被相对于周围环境气密地密封的方式集成到外壳20中。根据本发明的电气套管100允许获得小于1×10^-9 atm*cm³/sec的氦泄漏率。此外，其耐受清洁和杀菌过程。

电子单元50的各个通道通过内部连接元件55被连接到电气套管100的各个传导元件110。所述内部连接元件55可以是被直接连接到电子单元50的导线和/或烧结的元件。在可植入医疗设备10是心脏起搏器的情况下，通过电子单元50将触发通过引线500传导至电极（这里未示出）的脉冲，所述电极通常被直接布置在患者的心肌中。于是在此位置上，心脏起搏器的电脉冲能够刺激心肌。电气套管100是将电脉冲从电子单元50传导至电极的电引线的一部分。被引入到患者的身体中的实际引线500包括延伸通过患者的各部位并在其远端上连接到电极的引入导线520。在近端上，引入导线520被连接到连接插头510。示出所述连接插头510被支撑在接收元件540中。接收元件540是头部件300—也称为头部—的一部分，头部件300被连接到可植入设备10的外壳20。在已知的可植入设备中，所述头部件300可以由塑料材料制成。多个连接插座530被布置在接收元件540中并建立到连接插头510的压紧配合和/或强制联锁的接触。另外，连接插座530通过外部连接元件60连接到电气套管100中的传导元件110。在外壳20内的内侧上，传导元件110通过内部连接元件55被电气连接到可植入设备10的电子单元50的各个通道。因此，可以通过内部连接元件55、通过传导元件110、外部连接元件60以及连接插座530将来自电子单元50的电脉冲传导至电极并因此传导至心肌。

在图2中示出两个传导元件生坯410。这些是由金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末产生的。能够实现所述生成步骤，因为金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末在施加外部压力的同时被压入模具中。所述模具然后反映传导元件生坯410的外部形状。另外，图2示出基体生坯420。所述基体生坯420是由陶瓷浆液或陶瓷粉末形成的。可以用多个方法来实现形成基体生坯420的步骤，其中，特别地挤压方法已被证明是有利的。在所示的示例中，单独地形成和/或生成两个生坯410、420。根据如何提供本文所使用的浆液或粉末材料，这时已经能够部分地烧结基体生坯420和/或传导元件生坯410，特别是其能够达到棕坯的阶段。特别地，这获得增加的机械稳定性。基体生坯420可以由具有电气绝缘性质的陶瓷浆液或陶瓷粉末制成。另外，通孔430被集成到基体生坯420中。通孔不一定必须完全延伸通过基体生坯420。然而，如果情况如此，已被证明是有利的，因为必须将传导元件生坯集成到通孔430中，以便在准备套管坯件和/或电气套管的步骤期间在稍后根据本发明产生导电传导元件。传导元件100保证将电信号从电气套管10的一侧传导至电气套管10的另一侧，即在组装状态下建立外壳20的内部空间与外部空间之间的导电连接。

图3示出准备套管坯件400的步骤。如这里通过运动箭头900所指示的，传导元件生坯410滑入基体生坯420的通孔430中。在将传导元件生坯410与基体生坯420组合的所述步骤之后，因此产生套管坯件400，其包括在所示的示例性实施例中处于平行布置的两个传导元件生坯410。在此背景下，套管元件坯件400具有是电气套管的几何长度数倍的几何长度。一旦两个传导元件生坯410完全滑入通孔430中，则产生图4所示的成品套管坯件400。根据实施例的变型，可以使所述套管坯件400经受另一烧结步骤。

根据本发明的方法的实施例的变型提供的是形成基体生坯并生成至少一个传导元件生坯的步骤在空间上接近地且在产生套管坯件400的步骤范围内进行。图5示意性地示出用于对两个上述生坯410、420进行共挤的设备的某些元件。在所示的示例性实施例中通过第一喷嘴906来压紧陶瓷浆液905。第一喷嘴906包括喷嘴开口910。其几何形状确定以股的形式从第一喷嘴906离开的基体生坯420的外部性状。使用输送机构（这里未示出）来保证将陶瓷浆液905输送并压入第一喷嘴906中。与陶瓷浆液905分开地将陶瓷粉末907压入第二喷嘴908中。其第二喷嘴开口911确定传导元件生坯410的外部轮廓。第二喷嘴908同时充当后壁并因此是第一喷嘴906的一部分。这里所示的第一喷嘴的布置保证陶瓷浆液905封闭从第二喷嘴开口911离开的传导元件生坯410，并且两个生坯410、420共同地从第一喷嘴806离开并因此形成套管坯件400。通过这里未示出的输送机构沿着第二喷嘴908的方向输送金属陶瓷粉末907。图5所示的共挤系统将示意性地举例说明产生传导元件生坯410和基体生坯420的步骤如何能够同时地进行至套管坯件400的同时产生。很明显，适当地修改共挤方法使得多个传导元件生坯410被产生为被引入基体生坯420中是可行的。

图6示出套管坯件400。该图还示出剖线440，沿着剖线440将使电气套管100从套管坯件400分离。在此背景下，可以在多种过程的范围内设计分离的步骤。因此，根据套管坯件400未被烧结、被部分地烧结或完全烧结，分解、切割或碎屑形成的步骤是可行的。影响分离步骤的其它因素包括用于生坯的材料以及关于电气套管的几何要求。在分离步骤之后，产生能够用于有源可植入医疗设备10的电气套管100—如图7所示。所述电气套管100包括电气绝缘基体120以及（在所示的示例性实施例中）两个导电传导元件110。在此背景下，本发明将传导元件提供为延伸通过基体120并被气密地密封在基体120中。如上文详述的，传导元件410的目的是通过基体120来传导电信号。因此，需要可从基体的至少两侧接触的传导元件110。此外，必须以气密密封的方式将传导元件110集成到基体120中。这优选地通过基体生坯420和传导元件生坯410的共同烧结来获得，使得获得传导元件110与基体120之间的稳固接合的连接。不必遍及基体中的传导元件110的整个长度建立所述稳固接合的连接。

图8和9的目的是举例说明将套管坯件400分离成多个套管100的步骤。在此背景下，所述划分同时地或顺序地进行。沿着分离线400适当地放置切口，套管坯件400被划分成多个相同形状的电气套管100。因此保证多个套管100的制造是简单且便宜的。

另一有利方法步骤在于滤波器元件700的引入。图10示出此类滤波器元件的示意图。应注意的是滤波器的布置以及其尺寸仅仅是为了图10的示意性表示而选择的。滤波器元件700很明显可以是电气套管的一部分。将滤波器元件的一部分引入到基体生坯并因此使得能够实现基体生坯420到滤波器元件700的同时烧结和/或稳固接合的连接已被证明是特别有利的。滤波器元件700的目的是依据其频率、振幅或相位来改变或衰减由传导元件传导的电信号。

附图标记列表

10 有源可植入医疗设备

20 外壳

30 板

40 电池

45 电容器

50 电子单元

55 内部连接元件

60 外部连接元件

100 电气套管

110 传导元件

120 基体

130 边缘体

131 边缘体130的接收开口

300 头部件/头部

400 套管坯件

410 传导元件生坯

420 基体生坯

430 通孔

440 切线

500 引线

510 连接插头/连接器

520 引入导线/引线线圈

530 连接插座/连接器块

700 滤波器元件/滤波器

900 运动箭头

905 陶瓷浆液或陶瓷粉末

906 第一喷嘴

907 金属陶瓷浆液或金属陶瓷粉末

908 第二喷嘴

910 第一喷嘴906的开口/第一喷嘴开口

911 第二喷嘴908的开口/第二喷嘴开口

Claims

1.一种用于制造供在有源可植入医疗设备（10）的外壳（20）中使用的电气套管（100）的方法，

其中，电气套管（100）包括至少一个电气绝缘基体（120）和至少一个电气传导元件（110）；

其中，将传导元件（110）装配为穿过基体（120）来建立外壳（20）的内部空间与外部空间之间的至少一个导电连接；

其中，传导元件（110）相对于基体（120）被气密地密封；

其中，至少一个传导元件（110）包括至少一个金属陶瓷；

其特征在于

所述方法包括以下步骤：

由陶瓷浆液和/或陶瓷粉末形成具有穿透基体生坯（420）的通孔（430）的基体生坯（420）；

由金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末生成至少一个传导元件生坯（410）；

通过将所述至少一个传导元件生坯（410）和所述基体生坯（420）组合来产生套管坯件（400）；以及

将套管坯件（400）分离成至少两个电气套管（100）。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于在产生套管坯件（400）之前分开地烧结基体生坯（420）和传导元件生坯（410），特别是在于通过在基体生坯（420）的至少一个通孔（430）中引入至少一个传导元件生坯（410）来实现产生套管坯件（400）的步骤。

3.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于在产生套管坯件（400）之后烧结套管坯件（400）。

4.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于在分离步骤之后烧结至少两个电气套管（100）。

5.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于形成和/或生成和/或产生的步骤在以下方法中的至少一个的范围内进行：单轴压、冷均压、热均压、注塑成型或挤压方法，特别是共挤方法。

6.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于通过第一喷嘴来压紧陶瓷浆液和/或陶瓷粉末，以便形成基体生坯，和/或通过第二喷嘴来压紧金属陶瓷浆液和/或金属陶瓷粉末以便生成至少一个传导元件生坯（410）。

7.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于所述基体和所述至少一个传导元件包括稳固接合的烧结的连接，特别是在于烧结的连接被相对于气体和液体气密地密封。

8.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于所述分离包括具有几何定义或未定义切割形式的分解或切割或碎屑形成，或包括剥离。

9.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于在烧结完成之后，对电气套管的至少一个表面进行抛光并在表面的布置了传导元件的至少一个位置处与金属引脚或导线接触。

10.根据前述权利要求中至少之一所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

引入滤波器元件，以便依据其频率和/或振幅和/或相位来改变由所述至少一个传导元件传导的电信号。