CN102614584B - 用于可植入医疗设备的头部件 - Google Patents

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Abstract

提出了一种在可植入医疗设备（110）的外壳（114）中使用的电气套管（112）。电气套管（112）包括至少一个电气绝缘基体（120）和至少一个电气传导元件（122）。传导元件（122）被装配为通过基体（120）来建立外壳（114）的内部空间（116）与外部空间（118）之间的至少一个导电连接。传导元件（122）被至少部分地相对于基体（120）气密地密封。所述至少一个传导元件（122）包括至少一个金属陶瓷。电气套管（112）包括至少一个头部件（130）。头部件（130）包括被装配为使得能够实现至少一个插头元件从外部空间（118）至插接元件（136）的电气连接。

Description

用于可植入医疗设备的头部件
技术领域
本发明涉及一种可植入医疗设备和用在可植入医疗设备的外壳中的电气套管。而且，本发明涉及一种制造用于可植入医疗设备的电气套管的方法。
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、US7564674B2、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、US4315054以及EP0877400。
从DE102008021064A1可获悉一种用于电气医疗植入的连接外壳，其具有用于容纳和电气接触电极引线插头的接触插座。连接外壳包括基模块和插入到基模块中且与基模块连接的预先分开制造的盖模块，并且所述盖模块具有符合IS-4标准的接触插座。
从US2008/0119906A1可获悉一种用于心脏起搏器和除颤器的密封的封闭式电气套管。所述套管包括用作绝缘载体的平坦陶瓷盘。该绝缘盘包括开口，不同电极作为贯穿接触而插入开口中。此外，公开了一种金属法兰，陶瓷盘可以通过该金属法兰与外壳连接。
从US7260434可获悉一种用于可植入医疗设备的套管设备。它包括多个滤波的套管布置，每个套管布置延伸穿过绝缘基。
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。
一般化地，电气套管通常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或插座。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。通常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通常没有间隙地引入到基体中，所述引线也称为传输元件，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
因此，本发明的任务是说明一种用在可植入医疗设备的外壳中的电气套管，其至少部分地克服了上述类型的已知设备的缺点。特别地，提出一种用在可植入医疗设备的外壳中的电气套管，其易于制造、具有高度密封性并且此外优选地允许简单地连接外部部件。
为了解决所述任务，提出具有独立权利要求的特征的一种用在可植入医疗设备的外壳中的电气套管、一种可植入医疗设备以及一种用于制造电气套管的方法。在从属权利要求中展示了可以单独地或者组合地实现的本发明的有利改进。结合电气套管或者可植入医疗设备描述的特征和细节在此关于相应的方法也适用，反之亦然。
总的说来，提出了在本发明的范围内特别优选的以下实施方式：
实施方式1：用在可植入医疗设备的外壳中的电气套管，其中该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；
其中传导元件被设置为穿过基体地在外壳的内部空间与外部空间之间建立至少一个导电气连接；
其中传导元件是至少部分地相对于基体气密密封的；
其中所述至少一个传导元件包括至少一个金属陶瓷；
其特征在于
电气套管包括至少一个头部件，由此，所述头部件包括至少一个插接元件，由此，插接元件被装配为使得能够实现至少一个插头元件从外部空间至插接元件的电气连接。
实施例2：根据前一实施例所述的电气套管，其特征在于传导元件包括至少一个套管元件，其中，套管元件包括至少一个金属陶瓷。
实施例3：根据前一实施例所述的电气套管，其特征在于套管元件被嵌入基体中。
实施例4：根据两个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于基体和套管元件是以稳固接合的方式、特别是通过稳固接合的烧结的连接而连接的。
实施例5：根据三个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于可以从内部空间对套管元件进行电气接触。
实施例6：根据前述四个实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于套管元件和插接元件是以导电方式、特别是通过至少一个连接元件且特别优选地通过至少一个连接导线而连接的。
实施例7：根据前述实施例的任一项所述的电气套管，其特征在于所述连接元件包括至少一个金属材料，特别是至少一个金属连接导线，其中，所述金属材料选自由以下各项组成的组：铂；铂合金；铱；铌；钼；钛；钛合金；钽；钽合金；钨；钨合金；不锈钢；钴铬合金。
实施例8：根据六个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述套管元件与基体的表面齐平或超出该表面，特别是进入外壳的内部空间和/或外部空间中。
实施例9：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述金属陶瓷包括至少一个金属组分，由此，所述金属组分选自由以下各项中组成的组：铂、铂合金、铱、铌、钼、钛、钛合金、钴、锆、铬、钽、钽合金、钨、钨合金。
实施例10：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于金属陶瓷包括选自由以下各项组成的组的至少一个陶瓷组分：氧化铝，特别是A2O3；氧化锆，特别是ZrO2；氧化镁，特别是MgO；ZTA；ATZ；Y-TZP；氮化铝；钛酸铝；压电陶瓷材料，特别是无铅压电陶瓷材料，特别优选的是选自由Ba(Zr,Ti)O3、Ba(Ce,Ti)O3、KNN、KNN-LiSbO3和KNN-LiTaO3组成的组的无铅压电陶瓷材料。
实施例11：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述插接元件包括至少2个接触元件，特别是至少4个接触元件，特别是至少8个接触元件，特别是至少16个接触元件，优选地至少32个接触元件，更优选地至少64个接触元件，并且甚至更优选地至少128个接触元件。
实施例12：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述插接元件包括至少一个插座。
实施例13：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述插座包括传导元件的能够被插接元件接触的至少一个接触元件。
实施例14：根据前述实施例所述的电气套管，其特征在于所述接触元件被提供为是环状的。
实施例15：根据两个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述插座包括可从外部空间接近的中空空间，其中，所述接触元件被至少部分地布置在所述中空空间中。
实施例16：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述头部件至少部分地与基体整块地构成。
实施例17：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述头部件是至少部分地由绝缘材料化合物制成的，其中，优选基体也至少部分地由该绝缘材料化合物制成。
实施例18：根据前述实施例所述的电气套管，其特征在于所述绝缘材料化合物选自由以下各种组成的组：氧化铝，特别是Al2O3；氧化锆，特别是ZrO2；氧化镁，特别是MgO；ZTA；ATZ；Y-TZP；氮化铝；钛酸铝；压电陶瓷材料，特别是无铅压电陶瓷材料，特别优选的是选自由Ba(Zr,Ti)O3、Ba(Ce,Ti)O3、KNN、KNN-LiSbO3和KNN-LiTaO3组成的组的无铅压电陶瓷材料。
实施例19：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述头部件包括至少一个第一部件，其中，第一部件与基体整块地构成，其中，所述头部件还包括至少一个第二部件，其中，第二部件被连接到第一部件，并且与第一部件共同地形成插接元件或其一部分。
实施例20：根据前述实施例所述的电气套管，其特征在于所述传导元件的至少一个接触元件被布置在第一部件与第二部件之间。
实施例21：根据两个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述传导元件的至少一个接触元件通过第一部件的至少一个安装开口被引入到第一部件中，其中，第二部件包括至少一个闭锁装置，特别是至少一个填充材料，其中，该闭锁装置至少部分地闭锁安装开口。
实施例22：根据三个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述第二部件至少部分地由塑料材料制成。
实施例23：根据前述实施例所述的电气套管，其特征在于所述塑料材料选自由以下各项组成的组：聚氨酯，特别是Tecothane?；硅树脂；环氧树脂。
实施例24：根据两个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述塑料材料是光学透明的塑料材料。
实施例25：根据五个前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述第一部件包括下壳层，其中第二部件包括上壳层，其中，插接元件的至少一个中空空间被布置在下壳层与上壳层之间，特别是插接元件的至少一个插座的至少一个中空空间。
实施例26：根据前述实施例中的任一项所述的电气套管，其特征在于所述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。
实施例27：可植入医疗设备，包括至少一个外壳和根据前述实施例中的任一项所述的至少一个电气套管，其中，所述电气套管被连接到所述外壳。
实施例28：根据前述实施例所述的可植入医疗设备，还包括至少一个框架，其中，该框架至少部分地包围电气套管，其中，所述电气套管借助于框架连接到外壳。
实施例29：根据前述实施例所述的可植入医疗设备，其特征在于所述框架包括至少一个金属材料，特别是选自由以下各项组成的组的金属材料：铌；铌合金；钼；钼合金；钛；钛合金；钽；钽合金；不锈钢；钴铬合金。
实施例30：根据关于可植入医疗设备的前述实施例中的任一项所述的可植入医疗设备，其特征在于所述电气套管通过至少一个稳固接合的连接、特别是通过至少一个焊接连接被连接到外壳的面对内部空间的内侧和/或外壳的面对外部空间的外侧。
实施例31：根据前述实施例所述的可植入医疗设备，其特征在于电气套管、特别是电气套管的基体至少在稳固接合的连接的区域中包括金属镀膜，特别是金金属镀膜。
实施例32：根据前述实施例中的任一项所述的可植入医疗设备，其特征在于稳固接合的连接至少部分地包围插接元件的可从外部空间接近的至少一个开口，特别是插接元件的至少一个插座的至少一个开口。
实施例33：根据与可植入医疗设备有关的前述实施例中的任一项所述的可植入医疗设备，其特征在于可植入医疗设备选自由以下各项组成的组：用于将电刺激传输到身体组织（特别是肌肉、神经、大脑区域或血管）的有源可植入设备；心脏起搏器；可植入除颤器；防备充血性心脏衰竭的设备；助听器；耳蜗植入物；视网膜植入物；神经刺激器、周边肌肉刺激器；药泵，特别是胰岛素泵；心室辅助设备；脊髓刺激器；可植入传感器系统；人造心脏；失禁设备；骨生长刺激器；胃起搏器；假肢设备。
实施例34：根据关于可植入医疗设备的前述实施例中的任一项所述的可植入医疗设备，其特征在于所述头部件伸入到内部空间和/或外部空间中。
实施例35：用于制造根据关于电气套管的前述实施例中的任一项所述的电气套管的方法，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
a.通过至少一个陶瓷制造方法来制造头部件的至少一个第一部件和基体，其中，第一部件与基体整块地构成；以及
b.将传导元件的至少一个接触元件连接到第一部件。
实施例36：根据前述实施例所述的方法，其特征在于所述接触元件被连接到包含金属陶瓷并且被嵌入基体的至少一个套管元件。
实施例37：根据两个前述实施例中的任一项所述的方法，其特征在于以下另一步骤：
c.将所述头部件的至少一个第二部件连接到所述第一部件。
实施例38：根据前述实施例所述的方法，其特征在于所述第二部件至少部分地被提供为在方法步骤c中被连接到第一部件的预成形部件。
实施例39：根据两个前述实施例中的任一项所述的方法，其特征在于所述第二部件是至少部分地在方法步骤c.中形成的，特别涉及通过塑料成型方法。
实施例40：根据前述3个实施例中的任一项所述的方法，其特征在于第二部件在方法步骤c.中被以稳固接合的方式、特别是通过选自由以下各项组成的组的稳固接合方法连接到第一部件：浇铸方法；注塑方法；胶合方法。
实施例41：根据四个前述实施例中的任一项所述的方法，其特征在于所述接触元件在方法步骤b.中被引入到第一部件中的至少一个开口中，其中，接着在程序步骤c.中至少部分地通过至少一个闭锁装置、特别是通过至少一个灌浆将所述开口闭锁，其中，所述第二部件包括该闭锁装置。
所提出的电气套管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执行器功能，其中借助至少一个执行器将至少一个刺激施加到身体组织上，特别是施加电刺激。
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，一般可以包括特别是至少一个外壳，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1x10-8atm*cm3/sec至1x10-7atm*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1x10-7atm*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1x10-8atm*cm3/sec，特别地小于1x10-9atm*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。ISO3530标准中说明了等效标准空气泄漏率（EquivalentStandardAirLeakRate）的定义和所述转换。
如上所述，传导元件被相对于基体至少部分地气密密封。在本文中，应将至少部分的气密密封理解为这样一种密封，其优选地被设计为完全气密密封，优选地这样且没有其它元件的任何贡献，其中关于术语“气密密封”可以对上文提供的定义进行参考。然而，另外，术语“至少部分地气密密封”可以包括以下改进，即其中传导元件在一个或多个其它元件的贡献下相对电气绝缘基体气密密封。
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），该插座可以承载用于连接引线（也称为电极引线或导线）的插座。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所在的位置处设置电气套管，该电气套管以气密密封的方式插入到相应的外壳开口中。
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由此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/或如果存在多个传导元件的话所述多个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。
本发明的公开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。
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，基体应当被理解为在电气套管中例如通过由基体直接地或者间接地保持或者承载所述至少一个传导元件来满足机械保持功能的元件。特别地，所述至少一个传导元件可以完全地或者部分地直接或者间接嵌入到基体中，特别是通过基体与传导元件之间的稳固接合的连接以及特别优选地通过基体和传导元件的共同烧结。特别地，基体可以具有至少一个面向内部空间的侧面以及至少一个面向外部空间和/或可从外部空间接近的侧面。
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107Ohm*m、特别地至少108Ohm*m、优选地至少109Ohm*m以及特别优选地至少1011Ohm*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与外壳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/或在基体和/或电气套管的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。
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。下面应更详细地说明各种实施例。
至少一个传导元件可以在基体的和/或电气套管的朝向内部空间的侧面上和/或在基体的和/或电气套管的朝向外部空间或可从外部空间接近的侧面上包括至少一个电气连接元件和/或与这样的电气连接元件连接。例如，如上所述，可以在一个或两个所述的侧面上分别设置一个或多个插塞连接器和/或一个或多个接触面和/或一个或多个接触弹簧和/或一个或多个其它类型的电气连接元件。至少一个可选的连接元件例如可以是至少一个传导元件的组成部分和/或可以与至少一个传导元件导电连接。例如，套管的一个或多个传导元件可以与和一个或多个内部连接元件和/或一个或多个外部连接元件相接触。内部连接元件的材料应能与传导元件持久连接。外部连接元件应是生物相容的并且应该能够与至少一个传导元件持久连接。
例如在实施例26中所示，电气套管可以包括至少一个滤波器元件。所述至少一个滤波器元件可以设置为使通过电气套管引导的电气信号经历滤波，特别是频率滤波。所述至少一个滤波器元件例如可以设置在电气套管的面向内部空间的侧面上和/或设置在面向外部空间的侧面上。但是替换或附加地，所述至少一个滤波器元件也可以集成在电气套管本身中，例如通过将电气套管完全地或部分地同样嵌入基体中的方式。对于专业人员来说，原则上已知借助相应的电气元件—例如借助至少一个电容和至少一个欧姆电阻和/或借助至少一个电感和至少一个欧姆电阻—来构造滤波器元件。至于滤波器元件的可能构成，也可以例如参照上述现有技术，特别是参照US7260434。
头部件在本发明的范围中应当一般化地理解为可以起可植入医疗设备的一个或多个电气插塞连接的部件作用的元件。头部件特别是可以从外壳中伸出并且可以完全地或部分地设置在外壳上或者设置在外部空间中，但是原则上也可以伸入到内部空间中，使得插塞连接例如可以通过外壳中的开口被接近。下面还要详细解释实施例。对于关于头部件形状的可能构成，例如可以参照上面已经提到的DE102008021064A1。但是另外的构成原则上也是可行的。
至少一个插塞连接特别是可以根据以下标准中的一个或多个构成：IS-4标准、IS-1和/或ISO5841-3标准、DF-1和/或ISO11318:1993标准。在提供了多个插塞连接的情况下，可以将至少一个、优选多个插塞连接且特别优选地所有所述插塞连接构成为根据所述标准中的一个或多个。IS-1是保证符合标准的心脏起搏器和电极在机械上匹配的用于连接器的国际标准（ISO5841-3）。DF-1是保证符合标准的心脏起搏器和电极在机械上匹配的用于连接器的国际标准（ISO11318:1993）。
插接元件一般化地应该理解为被设置为实现到至少一个其它插接元件的电气插塞连接的元件。插塞连接可以单极地或者优选还可以多极地构成。电气套管的头部件的插接元件例如可以完全地或部分地构成为阴插接元件。插接元件特别是可以完全地或部分地根据上述标准的一个或多个来构成。
如上所述，传导元件可以特别地采取多个部分的形式。因此，如上文所述和特别地例如在实施例2中所示，传导元件可以例如包括至少一个套管元件，该套管元件又包括至少一个金属陶瓷，即完全或部分地由至少一个金属陶瓷制成。替换地或另外，传导元件可以包括一个或多个其它元件，该其它元件同样可以完全或部分地由至少一个金属陶瓷制成，但是原则上也可以特别地以任何其它方式制成，例如由没有陶瓷组分的至少一个金属材料制成。
特别地，传导元件包括至少一个接触元件，例如在实施例11或13中的。例如可以提供2个接触元件，多于2个接触元件，4个接触元件，多于4个接触元件，8个接触元件，多于8个接触元件，16个接触元件，多于16个接触元件，32个接触元件，多于32个接触元件，64个接触元件，多于64个接触元件，128个接触元件或多于128个接触元件。这特别是可以导致对每个插接元件提供数量等于接触元件数量的通道。所述至少一个接触元件特别是可以在没有陶瓷组分的情况下完全地或部分地由至少一种金属材料制造。接触元件可以一般化地理解为这样的传导元件，其是插接元件的部件并且由此设置为直接或间接从外部空间电气接触。所述至少一个接触元件原则上可以具有任何形状，其中上述环形是特别优选的。但是替换或附加地，所述至少一个接触元件也可以例如具有棒形、接触弹簧的形式、可从外部空间接近的接触面的形式或者另外的形式。
此外例如在实施例6中所示，传导元件包括一个或多个其它元件，例如用于在套管元件与插接元件（特别是插接元件的至少一个接触元件）之间建立电气连接的所述至少一个连接元件。连接元件例如可以同样由金属材料制成，例如由没有陶瓷组分的金属材料制成。连接元件例如可以包括至少一个连接导线。但是替换或附加地，连接元件也可以包括其它部件。由此例如也可以通过具有导电特性的电气端子连接、螺栓连接、插塞连接或者其它的稳固接合的、压紧配合的（kraftschlüssig）或强制联锁的（formschlüssig）连接（例如导电粘合剂，焊接连接或其它类型的连接）在接触元件与套管元件之间建立电气连接。
插座在本发明的范围中应当一般化地理解为可用于建立电气插塞连接的插孔。插孔应当一般化地理解为插塞连接的外部元件，至少一个插头可以插入或推入到所述外部元件中。由此插座在本发明的范围中可以包括至少一个外部元件，至少一个插头或者插头的至少一部分可以插入或推入所述至少一个外部元件中。外部元件可以完全地或部分地包围可以单部分或者也可以多部分地构成并且可以包括一个或多个触点的插头，并且外部元件在此可以建立至少一个插塞连接。术语“插座”可以与另外的类似或相同含义的术语同义地使用，例如术语“连接插座”或“接触插座”。
特别地，插座可以是标准化的插座或者可以包括至少一个标准化的插座。如果提供多个插座，则优选可以标准化地构成一个、多个或所有插座。所述标准化特别是可以选自以下标准的一个或多个：IS-4标准，IS-1标准和/或ISO5841-3标准，DF-1标准和/或ISO11318:1993标准。但是替换或附加地也可以包括其它类型的插座。
根据实施例15所述的插座的可选的中空空间例如可以包括至少一个通向外部空间的开口。插座和/或开口原则上可以具有任何截面，例如圆形、椭圆形、多边形或通过其它方式构成的截面。可以提供一个或多个插座，特别是具有一个或多个中空空间和/或一个或多个开口。如果提供多个插座，则可以这些插座可以分开构成或者也可以完全地或部分地组合在一起。
如上所述，可以特别地将头部件和基体至少部分地整块地构成。这例如通过以下方式实现，即头部件或头部件的至少一部分（其连同基体整块地构成）是在例如陶瓷制造方法的方法中与基体一起形成的。例如，可以将至少一个第一部件和基体整块地构成。此外，可以提供未与基体整块构成的一个或多个第二部件。在本文中，应将“第一”和“第二”部件的术语理解为仅仅用于命名的目的，而不对编号进行任何参考，并且在存在第一部件的情况下不一定也要提供第二部件。应将实施例20中的第一部件和第二部件“之间的”布置理解为其中接触元件在第一部件与第二部件之间延伸的布置，例如通过所述接触元件碰触两个部件的方式。第一部件和第二部件优选地在上文提供的定义的意义上电气绝缘地构成。
可以将可选的第二部件提供为要连接到第一部件的预制或预成形部件。这可以例如以在上述实施例25中或其它改进中的形式实现。但是替换地或另外，第二部件也可以完全或部分地在连接到第一部件时才形成。这可以以多种方式来实现。例如且如实施例12所示，可以将第二部件完全或部分地设计为闭锁装置，例如作为填充材料且特别地作为灌浆，例如在至少一个接触元件的引入之后作为第一部件的至少一个安装开口的闭锁装置。
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。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—ZirconiaToughenedAluminum（氧化锆增韧铝）—Al2O3/ZrO2）、钇增韧氧化锆（Y-TZP）、氮化铝（AlN）、氧化镁（MgO）、压电陶瓷材料、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，应当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（ZirkoniaToughenedAlumina（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（AluminaToughenedZirconia），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，所述一种或多种陶瓷粉末优选地具有小于10μm（1μm等于1x10-6m）、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。
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-Formk?rper），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和/或一种或多种溶剂。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。
对于依照本发明的套管而言，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）、压电陶瓷材料、钡（Zr，Ti）氧化物、钡（CE，Ti）氧化物或铌酸钾钠。
对于依照本发明的套管而言，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、钽合金、钨、钨合金、钛、钴、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。例如金属含量可以是25体积百分比至80体积百分比，特别是32体积百分比至60体积百分比和特别优选的是38体积百分比至50体积百分比。
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。
作为粘合剂，也称为Binder（粘合剂）例如可以使用以下物质的一种或多种：热塑性或热固性塑料聚合物、蜡、热凝胶物质，或表面活性物质，甲基纤维素。但是替换或附加地也可以使用其它物质。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套管的各元件或者所有元件（基体生坯，传导元件生坯，套管坯件），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。
形成对照的是，在现有技术中传导元件通常为金属导线。依照本发明设有金属陶瓷的传导元件可以容易地连接到其它构件，因为它是陶瓷材料。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，随后该一个或多个生坯经受烧结工艺。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。“金属陶瓷”和/或“包含金属陶瓷”的物质可以特别是或包括与硬金属有关的切割材料，但是其能够省去作为硬物质的碳化钨，并且可以例如用粉末冶金途径来产生。用于金属陶瓷和/或包含金属陶瓷的支承元件的烧结工艺可以特别地与用于均匀粉末的过程类似地进行，除在相等压力下金属通常被比陶瓷材料更牢固地压实之外。与烧结硬金属相比，包含金属的传导元件通常显示出对热冲击和氧化的更高的抵抗性。如上所述，所述至少一个陶瓷部件可以特别地包括以下组分中的一个或多个：氧化铝，特别是Al2O3；氧化锆，特别是ZrO2；氧化镁，特别是MgO；ZTA；ATZ；Y-TZP；氮化铝；钛酸铝；压电陶瓷材料，特别是无铅压电陶瓷材料和特别优选的选自由Ba(Zr,Ti)O3、Ba(Ce,Ti)O3、KNN、KNN-LiSbO3和KNN-LiTaO3组成的组的无铅压电陶瓷材料。所述至少一个金属组分可以特别地包括以下组分中的一个或多个：铂、铂合金、铱、铌、钼、钛、钴、锆、铬、钽、钽合金、钨、钨合金。替换地或另外，也可以使用一个或多个其它金属组分。
如上所述存在电气套管连接到外壳的多种可能性。还可以将这些可能性相互组合。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。如上面在实施例30中描述的，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金金属镀膜。通过稳固接合的连接例如可以将外壳的至少一个内壁（例如外壳的至少一个侧壁）连接到基体。替换或附加地，稳固接合的连接也可以围绕插接元件的各个开口或多个开口地进行，例如通过利用至外壳内侧的稳固接合的连接单独地或者成组地围绕这些开口的方式。
替换或附加地，为了实现电气套管和外壳之间的连接存在提供至少一个框架的可能性，通过框架电气套管连接到外壳。所述框架可以是电气套管的部件，例如通过将所述框架与电气套管整块地构成的方式。但是替换或附加地，框架也可以完全地或部分地构成为单独的器件或者构成为外壳的部件。框架可以例如完全地或部分地包围电气套管。框架可以用作保持元件，借助它可以将电气套管集成在外壳中。例如所述框架可以按照凸缘的形式设置在电气套管周围。框架例如可以按照压紧配合的方式和/或强制联锁的方式和/或稳固接合的方式连接到外壳和/或电气套管。特别是可以借助框架实现电气套管与外壳之间的过渡的密封构成。
可选的框架特别是可以由导电材料制造。特别是可以如上所述是至少一种金属材料，例如选自上述组的金属材料，其中所述材料的组合也是可行的。但是替换或附加地，保持元件也例如又可以包括至少一种金属陶瓷。此外可以考虑传导元件和保持元件是材料一致的。在该变型中，对传导元件和保持元件使用相同的材料。特别是这是稳定的、导电的和生物相容的金属陶瓷。由于保持元件和传导元件都还连接到金属部件，因此这二者必须包括针对熔接或焊接的相应先决条件。包括上述先决条件的金属陶瓷既可以用于保持元件又可以用于传导元件，以由此获得特别低成本的电气套管。
起保持元件作用的可选的框架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。通过保持元件将电气套管优选保持在外壳中。例如保持元件可以在至少一个外侧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/或外壳壳层）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保持元件可以例如包括U形、T形、L形或H形截面。通过至少一个凸缘在保持元件中的集成，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。
在本发明的另一方面中，此外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/或所述方法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。此外，可植入医疗设备可以包括例如至少一个引线，其在英语中也称为“lead”，并且可以将设置为形成到电气套管的插接元件的电气插塞连接。引线可以例如包括至少一个插头元件，例如至少一个阳插头元件和/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，例如根据上述标准的一个或多个的至少一个插头元件。
本发明的另一方面提出一种如上所述用于制造根据本发明的电气套管的方法。在电气套管的背景下描述的特征和细节因此相对于根据本发明的方法也应适用，并且反之亦然。关于方法步骤，应对上文提供的实施例的说明进行参考。特别地能够通过以下方式执行该方法，即头部件包括由不同材料制成的部件，例如作为与基体整块构成且包括至少一个陶瓷材料的第一部件。此外，头部件可以包括其它材料，可以包括例如包括非陶瓷材料（例如塑料材料）的至少一个第二部件。例如，可以使用上述塑料材料中的一个或多个。
可以以多种方式将接触元件连接到第一部件，包括机械和/或电气连接。例如，可以完全或部分地将接触元件插入或推入第一部件中。为此，第一部件可以包括例如一个或多个插孔，例如一个或多个钻孔和/或安装开口和/或凹槽。此外，还可以特别地以电气方式将接触元件连接到传导元件的一个或多个其它部件。因此，可以例如将至少一个接触元件电气连接到至少一个套管元件，其被例如通过至少一个压紧配合和/或强制联锁和/或稳固接合的连接完全或部分地嵌入基体中。
此外，可以将头部件的至少一个第二部件连接到第一部件。如上所述，可以例如将所述第二部件提供为预制部件，例如作为被形成为与第一部件互补、以便两个部件共同地形成例如插接元件和/或其中空空间的预制部件。然而，如上所述，替换地或另外，第二部件可以包括至少一个闭锁装置，例如至少一个安装开口的至少一个填充剂和/或至少一个灌浆形式的至少一个闭锁装置。
提出的电气套管、可植入医疗设备以及方法与上述类型的已知设备和方法相比提供许多优点。因此，可以实现成本高效的制造方法，其同时以高工艺可靠性和低浪费产量为特征。同时，陶瓷材料的使用允许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，在常见的陶瓷制造方法的范围内可以将多个方法步骤组合并可选地使其自动化。
附图说明
本发明的其它措施和优点从权利要求、下文提供的说明和附图得到。在附图中用多个实施例示出本发明。在此，相同的或功能相同的或在功能方面彼此对应的元件具有相同的附图标记。本发明不限于这些实施例。
在附图中：
图1和2示出根据本发明的可植入医疗设备和根据本发明的电气套管的第一实施例的各种视图；
图3示出具有多部分头部件的可植入医疗设备的第二实施例；
图4和5示出具有布置在外壳中的头部件的可植入医疗设备的其它实施例；以及
图6和7示出具有多部分头部件的可植入医疗设备的其它示例性实施例。
具体实施方式
在图1和图2中示出根据本发明的可植入医疗设备110和根据本发明的电气套管112的第一实施例的不同视图。在此，图1示出可植入医疗设备110的剖视图，图2示出电气套管112的放大的截面。
可植入医疗设备110例如可以构成为例如按照上述现有技术的有源可植入医疗设备。特别地，为了构造可植入医疗设备及其功能性可以参照上述DE102008021064A1。但是原则上另外的构成也是可行的。
可植入医疗设备110包括包围内部空间116并且将内部空间116与外部空间118分开的外壳114。在内部空间116中例如可以容纳一个或多个电气的和/或电动机械的和/或流动化部件，例如一个或多个保证或支持可植入医疗设备110的医疗功能的部件。外壳114可以单部分或多部分地构成，并且例如可以由一个或多个外壳壳层组成，例如具有在按照图1的绘图平面中的分界面。
此外，可植入医疗设备110包括上面已经提到的电气套管112。电气套管例如可以被设置为在内部空间116和外部空间118之间实现防潮的电气连接，例如至设置在心肌中并且可以刺激该心肌的一个或多个电极。为此电气套管112包括基体120，一个或多个传导元件122容纳在基体120中。传导元件122在内部空间116和外部空间118之间产生至少一个导电连接。
在所示出的实施例中，传导元件122多部分地构成并且示例性地分别包括至少一个在内部空间116中开口或者伸入到内部空间116中的套管元件124，至少一个在这种情况下环形构成的接触元件126以及至少一个连接套管元件124和接触元件126的连接元件128。在所示出的实施例中提供4个传导元件122。但是还可以考虑其它数量的传导元件122，例如上面提到的数量。
此外，电气套管122包括至少一个头部件130。在这里所示实施例中以示例性方式将所述头部件130示为与基体120整块地构成并例如从外面放置在外壳114的外侧132上，使得头部件130或基体120的一部分通过外壳114中的外壳开口134伸入到内部空间116中和/或可从内部空间116接近。如下面还要详细说明的，头部件130的其它改进也是可行的。在每种情况下，套管元件124应是可从内部空间116接触的。
头部件130包括在所示的实施例中构成为插座138的至少一个插接元件136。所述插座138包括可通过开口140从外部空间118接近的细长（例如基本上为圆筒形的）中空空间142，可从该中空空间接近接触元件126。如从图2显而易见的，接触元件126可以例如环状地围绕中空空间142。中空空间142及其开口140可以基本上具有任何形状，例如任何截面，特别是圆形或多边形截面。头部件130可以刚好包括一个插接元件136或优选地包括多个此类插接元件136，例如至少两个、至少四个、至少六个、至少十个或者甚至更多插接元件136。插接元件136可以例如完全或部分地符合上述标准中的一个或多个。可以将插接元件136装配为使得能够实现至少一个插头元件从外部空间118到插接元件136的电气连接。如上所述，在图1和2中未示出的所述插头元件可以例如是电极的插头元件或其它类型的可以例如用来刺激肌肉组织的执行器。然而，其它设计原则上也是可行的。
基体120具有电气绝缘性质。基体可以特别地由至少一种绝缘材料化合物、特别是陶瓷绝缘材料化合物（例如依照上述类型）制成。套管元件124可以完全或部分地由金属陶瓷制成，并且优选地被以稳固接合的方式容纳在基体120中。特别优选的是将套管元件作为生坯插入基体120的生坯中并与基体120的生坯共同地进行烧结，或者产生用于基体120和套管元件124的共同生坯。例如，可以通过多组分注塑成型方法或其它产生多部分生坯的成型方法来产生共同生坯。随后，可以使所述共同生坯经受至少一个烧结方法。
例如可以通过开口140将接触元件126插入中空空间142中。然而，优选的是基体120包括一个或多个安装开口，通过该安装开口能够将一个或多个接触元件126引入到基体120中。这在图2中通过虚线安装开口146以示例性方式示出，该安装开口例如以细长狭缝的形式从头部件130的上侧148通向中空空间142，使得例如能够通过所述一个或多个安装开口146将环状接触元件126引入到头部件130中。随后可以通过闭锁装置150来闭锁安装开口146，例如填充材料，特别是诸如硅树脂和/或环氧树脂和/或聚氨酯的塑料填充材料。可以例如在基体120的烧结之后实现接触元件126的引入。
虽然套管元件124优选地由金属陶瓷制成，但接触元件126和连接元件128优选地由没有陶瓷组分的至少一个金属材料制成。例如，可以将上文指定的金属材料用于此目的。图1和2显示可以例如以一个或多个导线的形式来提供连接元件128。然而，替换地或另外，也可设想其它连接，例如通过接触元件126被直接连接到套管元件124和/或螺旋连接到这些套管元件124或通过端子连接与之相连。各种其它设计也是可行的。
具有图2所示的具有安装开口146和闭锁装置150的改进同时是头部件130不必定要整块构成的实施例。因此，基体120可以包括第一部件152和一个或多个其它部件作为第二部件154，例如所述闭锁装置150。虽然第一部件152可以例如由至少一个绝缘陶瓷材料或至少一个绝缘陶瓷材料化合物制成，但第二部件154可以例如完全或部分地由非陶瓷材料制成，例如至少一个塑料材料，如上所述。
在图3中示出可植入医疗设备110的多部分构成的头部件130的另一实施例。该实施例原则上等价于图1和2所示的实施例，使得对于各个元件的功能例如可以对上文提供的说明进行参考。图3示出垂直于图1和2中的剖面的剖视图，即插接元件136的插座138的中空空间142的剖视图。
如从根据图3所示的视图显而易见的，在所示的实施例中，头部件130被提供为多部分的。因此，头部件130包括上文已描述过的电气绝缘基体120，在外壳中优选地以稳固接合的方式嵌入了套管元件124。所述基体120形成第一部件152和用于插座138的下壳层156。可以例如在陶瓷方法中制造所述第一部件152。随后，可以将接触元件126例如放置到下壳层156中的相应沟槽和/或凹槽中。随后，可以将第二部件154放置在上面，例如以上壳层158的形式，其被提供为与下壳层156互补，使得下壳层156和上壳层158共同地形成至少一个中空空间142。上壳层158因此起到盖部件的作用以完成中空空间142。可以将第二部件154提供为例如预成形部件，例如作为塑料部件且特别地作为注塑成型塑料部件。替换地或另外，也可以将基体120或第一部件152例如放置在成型工具中，并且可以例如通过注塑成型工艺或类似成型工艺将第二部件154形成在该第一部件上。
在本发明的范围内，上面所使用的术语上壳层和下壳层一般化地用来意指彼此互补以形成插接元件136或其一部分（例如插座138或其一部分）的元件。在本文中，不应关于上壳层158和下壳层156的取向进行任何指定，使得也可以将上壳层158和下壳层156布置为例如彼此相邻或者可以相互啮合。
除所示的元件之外，图1至3所示的实施例中的插接元件136可以包括一个或多个其它元件。从而例如可以提供一个或多个可以保证插头元件强制联锁和/或压紧配合地保持在插座138中的端子簧。也可以提供另外的元件，例如如上所述的一个或多个滤波器元件。对于插座的原则性结构，例如可以参照一个或多个上述标准或上述现有技术，特别是DE102008021064A1。
在根据图1至3所示的实施例中，将头部件138放置在外壳114的外侧132上。如图1至3所示，例如可以以稳固接合的方式将头部件130连接到外壳114。如所示，这例如可以通过至少一个焊接连接160来实现。为了改善焊料在头部件130的外侧上的粘附性，头部件130（例如基体120）可以优选地至少在面对外壳114的一个或多个侧面上包括至少一个金属镀膜，该金属镀膜在实现稳固接合的连接之前施加。由于所述材料的高生物相容性，可以例如以金涂层的形式提供至少一个金属镀膜。这在图1至3中未示出。在根据图1至3的实施例中，头部件130伸入到外部空间118中。然而，不一定在本发明的所有改进中情况都是如此。因此，图4和5示出可植入医疗设备110的实施例，其中再次提供具有头部件130的电气套管112。例如，头部件130可以再次在很大程度上对应于根据图1至3的改进，使得对各个元件的可能改进和意义可以参照上面的说明。可以再次将头部件130提供为单部分或多部分。
再次在外壳114中提供外壳开口134。在本文中，图4中的实施例的视图示出整个外壳114的剖视图，而图5仅在剖视图中示出外壳114的一部分。如从实施例显而易见的，在这些实施例中电气套管112的头部件130被固定于外壳114的内测162上，使得插座138的开口140是可通过外壳开口134接近的。可以以多种方式来进行此固定。该固定再次可以包括例如稳固接合的连接，例如焊接连接160，如图4和5所示。虽然在根据图5的实施例中仅仅在开口140周围或者在提供了多个开口140的情况下在各开口140周围或在多个开口140周围成组地实现了焊接连接160，但在根据图4所示的实施例中基体128大面积地连接到内侧114。在任何情况下，应实现气密密封连接，使得没有湿气能够通过外壳开口134渗透到内部空间116中。又可以在连接之前为基体120提供至少一个金属镀膜，例如又为其提供至少一个金金属镀膜。
原则上，根据图1至3和根据图4至5的实施例的混合形式也是可行的，使得例如可以将头部件130部分地布置在内部空间116中且部分地在外部空间118中。此外，替换地或除所示的稳固接合连接之外，也可设想其它类型的连接，例如压紧配合和/或强制联锁的连接。如前所述，替换地或除所示的连接之外，其中头部件130通过稳固接合的连接（例如焊接连接160）被直接连接到外壳114，头部件130也可以例如且如上所述借助于至少一个框架连接到外壳114。可以将在图中未示出的所述框架设计为单独部件，但是也可以例如在连接各其它部件之前将框架连接到头部件130和/或外壳140。框架可以是例如金属框架，例如钛框架。也可设想其它材料，例如上文指定的材料。
图6和7示出具有多部分头部件130的根据本发明的可植入医疗设备110的其它实施例的透视图。所述实施例可以在很大程度上对应于根据图3的实施例，使得对各个元件的意义可以参照图3的上述说明。然而，其它设计原则上也是可行的。
可植入医疗设备110可以再次包括例如外壳114，其可以例如由多个特别是在分界面164处被组合的外壳部分、特别是外壳壳层组成，或者原则上也可以将其提供为单部分。在原则上可以包括任何形状的分界点和/或分界线和/或任何分界区域的所述分界面164中，可以例如以稳固接合的方式将外壳部分相互连接，优选地相互熔接。因此，例如在所述分界面164中可以存在至少一个焊缝。替换地或另外，也可以应用一个或多个其它连接技术，例如压紧配合和/或强制联锁的连接。
此外，图6和7所示的实施例中的可植入医疗设备110再次分别包括至少一个头部件130，该头部件被提供为多部分的且其可以例如通过一个或多个焊接连接160连接到外壳114。在这方面，例如参照上文提供的其余实施例的说明。
多部分头部件130再次包括可以例如与基体120整块构成的至少一个第一部件152和可以例如事后放置在第一部件152上的至少一个第二部件154。可以例如完全或部分地将第二部件154构成为塑料部件。
在根据图7的实施例中，以盖部件的形式将第二部件154提供为例如上壳层158并以虚线示出。可以例如将上壳层158放置在可以被提供为下壳层156并例如形成为与上壳层158互补的第一部件152上，并且例如以稳固接合的方式（例如通过粘合焊接）与第一部件相连。也可以设想其它连接技术。
在根据图6的实施例中，单独地示出在被放置在第一部件152上之前的第二部件154。例如，可以再次将第二部件154提供为盖部件或上壳层158，并且可以将其例如插入第一部件152中的相应空隙166中，使得第一部件152和第二部件154可以例如相互补充以形成插座138。所述实施例再次显示不一定将上壳层158和下壳层156的术语理解为空间取向而是就互补部件的构成而言。因此，可以例如将上壳层158放置在下壳层156的侧面上，如根据图6的实施例所示。
在根据图7的实施例中未示出传导元件122的细节。关于制造，例如可以对上文提供的图3的说明进行参考。在根据图6的实施例中示出了套管元件124以及可选的接触元件126和可选的连接元件128，图6示出上壳层158被拿掉的状态。该图还例如显示可以在将第二部件154放置到第一部件152上之前插入接触元件126，并且例如还可以引入连接元件128。替换地，可以在接触元件126与套管元件124之间建立其它类型的连接，其中可以例如对上文的说明进行参考。图6仅以示例性方式分别示出接触元件126中的一个和连接元件128中的一个。再次以示例性方式将接触元件126示为被提供为环状的接触元件126。在将第二部件154放置在上面并例如再次连接到第一部件152之前，可以将接触元件126例如在安装第二部件154之前插入环状凹槽168或任何其它类型的插孔中，或者简单地放置到或压紧到第一部件152中。没有任何凹槽或插孔的改进和/或其中例如建立到第一部件152和/或第二部件154的接触元件126的强制联锁的连接（例如熔接连接）的改进也是可行的。也可以设想其它改进和/或不同数目和/或布置的传导元件122，例如两个、三个、五个或更多传导元件122而不是图6和7所示的四个传导元件122或接触元件126。
陶瓷化合物的实施例：
下面示出能够在本发明的范围内使用的用于基体120和至少一个电气传导元件122的陶瓷材料的实施例。然而，本发明不应局限于所述实施例。
在第一步骤中，由包含10%二氧化锆（ZrO2）的铂（Pt）和氧化铝（Al2O3）产生金属陶瓷料。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料。平均粒度为约1μm。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料制成的金属陶瓷体作为生坯引入到基体120的生坯中的开口中。随后，在模具中将陶瓷料压实。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。
附图标记列表
110可植入医疗设备
112电气套管
114外壳
116内部空间
118外部空间
120基体
122传导元件
124套管元件
126接触元件
128连接元件
130头部件
132外侧
134外壳开口
136插接元件
138插座
140开口
142中空空间
146安装开口
148上侧
150闭锁装置
152第一部件
154第二部件
156下壳层
158上壳层
160焊接连接
162内侧
164分界面
166空隙
168凹槽

Claims (25)

1.一种在可植入医疗设备（110）的外壳（114）中使用的电气套管（112），
其中，电气套管（112）包括至少一个电气绝缘的基体（120）和至少一个电气传导元件（122），
电气传导元件（122）装配为穿过基体（120）建立外壳（114）的内部空间（116）与外部空间（118）之间的至少一个导电连接，
电气传导元件（122）至少部分地相对于基体（120）被气密地密封，
至少一个电气传导元件（122）包括至少一种金属陶瓷，
其特征在于，
电气套管（112）包括至少一个头部件（130），其中，头部件（130）包括至少一个插接元件（136），其中，插接元件（136）装配为使得能够实现至少一个插头元件从外部空间（118）至插接元件（136）的电气连接。
2.根据前述权利要求所述的电气套管（112），其特征在于，电气传导元件（122）包括至少一个套管元件（124），其中，套管元件（124）包括至少一种金属陶瓷。
3.根据权利要求2所述的电气套管（112），其特征在于，以稳固接合的方式来连接套管元件（124）和基体（120）。
4.根据权利要求2所述的电气套管（112），其特征在于，通过稳固接合的烧结的连接来连接套管元件（124）和基体（120）。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的电气套管（112），其特征在于，以导电方式来连接套管元件（124）和插接元件（136）。
6.根据权利要求5所述的电气套管（112），其特征在于，以导电方式通过至少一个连接元件（128）来连接套管元件（124）和插接元件（136）。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的电气套管（112），其特征在于，插接元件（136）包括至少一个插座（138）。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的电气套管（112），其特征在于，所述头部件（130）至少部分地与基体（120）整块地构成。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的电气套管（112），其特征在于，所述头部件（130）是至少部分地由绝缘材料化合物制成的。
10.根据权利要求9所述的电气套管（112），其特征在于，基体（120）也至少部分地由所述绝缘材料化合物制成。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的电气套管（112），其特征在于，所述头部件（130）包括至少一个第一部件（152），其中，第一部件（152）和基体（120）整块地构成，其中，头部件（130）还包括至少一个第二部件（154），其中，第二部件（154）被连接到第一部件（152），并与第一部件（152）形成插接元件（136）或插接元件（136）的一部分。
12.根据权利要求11所述的电气套管（112），其特征在于，电气传导元件（122）的至少一个接触元件（126）通过第一部件（152）的至少一个安装开口（146）被引入第一部件（152）中，第二部件（154）包括至少一个闭锁装置（150），其中，闭锁装置（150）至少部分地闭锁安装开口（146）。
13.根据权利要求12所述的电气套管（112），其特征在于，所述至少一个闭锁装置（150）是至少一种填充材料。
14.根据权利要求11所述的电气套管（112），其特征在于，第二部件（154）至少部分地由塑料材料制成。
15.根据权利要求11所述的电气套管（112），其特征在于，第一部件（152）包括下壳层（156），第二部件（154）包括上壳层（158），其中，插接元件（136）的至少一个中空空间（142）被布置在下壳层（156）与上壳层（158）之间。
16.根据权利要求15所述的电气套管（112），其特征在于，插接元件（136）的至少一个插座（138）的至少一个中空空间（142）被布置在下壳层（156）与上壳层（158）之间。
17.一种可植入医疗设备（110），包括至少一个外壳（114）和至少一个前述权利要求1至16中的任一项所述的电气套管（112），其中，电气套管（112）被连接到外壳（114）。
18.一种用于制造权利要求1至16中的任一项所述的电气套管（112）的方法，
其特征在于，所述方法包括以下步骤:
a.通过至少一种陶瓷制造方法来制造头部件（130）的至少一个第一部件（152）和基体（120），其中，第一部件（152）和基体（120）整块地构成；以及
b.将电气传导元件（122）的至少一个接触元件（126）连接到第一部件（152）。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，接触元件（126）被连接到包含金属陶瓷且被嵌入基体（120）中的至少一个套管元件（124）。
20.根据权利要求18至19中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
c.将头部件（130）的至少一个第二部件（154）连接到第一部件（152）。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，第二部件（154）至少部分地被提供为在方法步骤c中连接到第一部件（152）的预成形部件。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，第二部件（154）至少部分地在连接到第一部件（152）时才形成。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，第二部件（154）通过塑料成型方法至少部分地在连接到第一部件（152）时才形成。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在方法步骤b中将接触元件（126）引入到第一部件（152）中的至少一个安装开口（146）中，其中，接着在方法步骤c中通过至少一个闭锁装置（150）至少部分地闭锁安装开口（146），其中，第二部件（154）包括至少一个闭锁装置（150）。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，在方法步骤c中通过至少一种灌浆至少部分地闭锁安装开口（146）。
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