CN104096315B - 馈通连接器、具有该馈通连接器的电池及植入式医疗器械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种馈通连接器、具有该馈通连接器的电池及植入式医疗器械，所述馈通连接器包括：壳体，所述壳体具有可供导线穿过的通孔；绝缘密封介质，用于密封所述导线与所述壳体之间的间隙；所述通孔中沿所述导线延伸方向相互间隔的设置至少两层所述绝缘密封介质，相邻的所述绝缘密封介质之间设有绝缘层。本发明通过在馈通连接器中至少设置两个绝缘密封介质，且所述绝缘密封介质之间设置绝缘层，使所述馈通连接器具有很好的密封性；能够大大降低设置有该种馈通连接器结构的电池内部电解液泄露的风险，且结构及制作工艺都极为简单，易于实现；提高了设置有该馈通连接器的植入式医疗器械的使用寿命，进而保证了植入者的安全。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种馈通连接器、具有该馈通连接器的电池及植入式医疗器械。
背景技术
植入式医疗系统近年来在医学临床上得到越来越广泛的应用，通常包括植入式神经电刺激系统、植入式心脏电刺激系系统、植入式药物输注系统等。 以植入式神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的植入式神经刺激器、延伸导线、电极以及体外的控制器。其中，植入式神经刺激器通过延伸导线与电极相连接，从而将植入式神经刺激器所产生的电刺激脉冲传输到电极，植入式神经刺激器产生的脉冲信号由电极传输至特定神经靶点进行电刺激，以治疗诸如帕金森症等病症从而使人体机能恢复到正常运作的状态。
现有的有源植入式医疗器械通常包括密封外壳、密封固定在外壳上的头部，外壳内设置有电池、产生脉冲刺激信号的电路板，头部上开设有连接延伸导线的插孔用于将电路板产生的电刺激信号传递至电极。由于植入式医疗器械要求在植入的人体内正常工作，因此对电池及外壳等的密封性要求很高。
植入式医疗器械的外壳通常由气密性能较好的密封壳制成，密封壳内设置有电池及产生刺激脉冲的电路板，密封壳上设置有馈通连接器，用于将电路板产生的电信号传输至延伸导线。由于植入式医疗器械的植入环境为人体，为防止体液进入植入式医疗器械或植入式医疗器械内的物质进入体内，要求密封壳上的馈通连接器具有良好的密封性能。
现有技术中的馈通连接器，其内部通常设置有单层密封结构，当外部环境发生变化或是在外力作用下，容易失去所述馈通连接器的密封性。进一步的，增加了设置有该单层密封结构的电池以及植入式医疗器械的使用风险。特别是对设置有该单层结构馈通连接器的植入式医疗器械，在设置有单层机构的馈通连接器密闭性破损时，极大的影响了植入式医疗器械的使用寿命及植入者的安全。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种馈通连接器、设置有该馈通连接器的电池，及植入式医疗器械。
相应的，本发明一实施方式中的馈通连接器包括：壳体，所述壳体具有可供导线穿过的通孔；绝缘密封介质，用于密封所述导线与所述壳体之间的间隙；其中，所述通孔中沿所述导线延伸方向相互间隔的设置至少两层所述绝缘密封介质，相邻的所述绝缘密封介质之间设有绝缘层。
作为本发明的进一步改进，所述绝缘密封介质的材质为玻璃或陶瓷。作为本发明的进一步改进，所述绝缘层为气体层或耐高温绝缘材料层。
作为本发明的进一步改进，所述气体层的填充气体为空气、惰性气体或者含有惰性气体的混合气体。作为本发明的进一步改进，所述惰性气体为氩气、氮气或氦气。作为本发明的进一步改进，所述绝缘密封介质的材质为玻璃，所述耐高温绝缘材料层的材质为陶瓷。相应的，本发明一种电池，包括电池外壳，收容于所述电池外壳内的电解液，所述电池还包括：如上所述的馈通连接器，所述馈通连接器固定设置于所述电池外壳上，所述导线穿过所述馈通连接器与所述电解液连接。
作为本发明的进一步改进，所述电池外壳与所述馈通连接器一体连接。
相应的，本发明一种植入式医疗器械，包括密封壳，收容于所述密封壳内的电子器件，所述植入式医疗器械还包括：如上所述的馈通连接器，所述馈通连接器固定设置于所述密封壳上，所述导线穿过所述馈通连接器与所述电子器件连接。
作为本发明的进一步改进，所述密封壳与所述馈通连接器一体连接。
与现有技术相比，本发明通过在馈通连接器中至少设置两个绝缘密封介质，且所述绝缘密封介质之间设置绝缘层，使所述馈通连接器具有很好的密封性；能够大大降低设置有该种馈通连接器结构的电池内部电解液泄露的风险，且结构及制作工艺都极为简单，易于实现；提高了设置有该馈通连接器的植入式医疗器械的使用寿命，进而保证了植入者的安全。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的电池的部分结构示意图；
图2为本发明第二实施方式的电池的部分结构示意图；
图3为本发明第一实施方式的馈通连接器的结构示意图；
图4为本发明的植入式医疗器械的结构示意图；
其中：
电池，10；电池外壳，11；馈通连接器，30；壳体，31；支撑台，311；绝缘密封介质，33；第一绝缘密封介质，301，第二绝缘密封介质，302；通孔，34；导线，35；绝缘层，37；植入式医疗器械，50；密封壳，51；连接头部，53；电路板，55；电源，57。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1所示，设置有本发明中馈通连接器30的电池10的结构示意图。
相应的，本发明实施方式中所述电池10包括：电池外壳11、收容于所述电池外壳11内的电解液，固定设置于所述电池外壳11上的馈通连接器30，所述导线37穿过所述馈通连接器30与所述电解液连接。
相应的，在本发明的第一实施方式中，所述馈通连接器30与所述电池外壳11是相对独立设置的，所述馈通连接器30通过焊接或其他方式固定连接在所述电池外壳11上。
具体的，结合参照图3所示，图3为本发明一实施方式中，所述馈通连接器30的结构示意图。
相应的，本发明一实施方式中，所述馈通连接器30包括：壳体31，所述壳体31具有可供导线穿过的通孔34；用于密封所述导线35与所述壳体31之间间隙的绝缘密封介质33；其中，所述通孔34中沿所述导线35延伸方向相互间隔的设置至少两层所述绝缘密封介质33，相邻的所述绝缘密封介质33之间设有绝缘层37。
相应的，所述壳体31通常由金属材料制成，一般为生物相容性金属，例如：钛金属或者含有钛金属的合金，靠近所述壳体31的上部，从所述壳体31外壁上延伸出固定连接所述电池外壳11的环形支撑台311，所述支撑台311通过焊接或其他方式将所述馈通连接器30固定连接在所述电池外壳11上。
在本发明一优选实施方式中，所述壳体31为具有通孔34的圆柱体，所述支撑台311为圆环形支撑台。
相应的，所述导线35穿透所述通孔34设置，与电池内部的电解液连接，用于将电池内部的电能传递至电池外壳11外。所述导线的数量因需求的不同，可以自行设定，一般为1根，2根、4根、6根、8根等；所述导线的材质，一般选用金属细丝，例如钛、铌、钨等金属细丝。
具体的，在本发明一优选实施方式中，所述绝缘密封介质33的数量为两个，所述绝缘密封介质33相互间隔、平行设置，且所述绝缘密封介质33之间设有绝缘层37，以使所述馈通连接器30具有更好的密封性，降低所述电池30内部电解液泄露的风险。具有两个所述绝缘密封介质33的馈通连接器，相对于具有单层结构的馈通连接器30具有更优良的密闭性。例如:由于外部环境，如温度变化，或是其他外力的作用导致其中一层所述绝缘密封介质33出现裂纹时，另一层所述绝缘密封介质33将会继续密封所述馈通连接器30，保护所述馈通连接器30密闭性，防止所述馈通连接器30内的物质泄露。另外，由于两个所述绝缘密封介质33之间具有一定的间隔，且其间隔部位设有绝缘层37，故，所述绝缘密封介质33出现裂纹的几率大大小于单层绝缘密封介质出现裂纹的几率，具有至少两层所述绝缘密封介质33的馈通连接器30，相对于具有单层绝缘密封介质的馈通连接器30具有更好的密封性能。
相应的，所述绝缘密封介质33的材质没有具体限定，一般为耐高温绝缘材质，例如玻璃、陶瓷等。在本发明的优选实施方式中，所述绝缘密封介质33的材质选用玻璃。
所述绝缘层37的填充材质也没有具体限定，通常为气体层或耐高温绝缘材质。例如：所述气体层的填充气体为空气、惰性气体或含有惰性气体的混合气体等；所述惰性气体可为氩气、氮气、氦气等。相应的，所述绝缘层37除了用于间隔所述绝缘密封介质33外，还用于检测所述馈通连接器30的密闭性。
需要说明的是，虽然所述绝缘密封介质33和所述绝缘层37的材质都为耐高温绝缘材质，但在本发明的优选实施方式中，为避免裂纹在相同材质的绝缘密封介质33和所述绝缘层37之间传递，所述绝缘密封介质33和所述绝缘层37选用的具体材质并不相同。例如，当所述绝缘密封介质33的材质选用陶瓷时，所述绝缘层37的材质优选玻璃，或者气体。
在本发明的具体实施方式中，所述绝缘层37的材质选用气体，所述绝缘层37除了用于间隔所述绝缘密封介质33外，还用于检测所述馈通连接器30的密闭性。
进一步，如图2所示，图2为本发明第二实施方式的设有馈通连接器的电池的部分结构示意图。
具体的，所述第二实施方式的电池与所述第一实施方式的电池大体结构相似，其区别在于，所述馈通连接器30与所述电池外壳11一体成型。
具体的，所述馈通连接器30的壳体31上端部，沿垂直与所述壳体31轴心线的方向，直接向外延伸形成所述电池外壳11，以节约制作所述电池10的材料，另外，节省了所述馈通连接器30与所述电池10连接时，所采用的焊接工序。
与现有技术相比，设置有上述馈通连接器的电池，通过在馈通连接器30内部设置至少两层所述绝缘密封介质33，且相邻所述绝缘密封介质之间设有绝缘层37，大大降低了电池内部电解液泄露的风险，且结构和制作工艺相对简单、易于生产和应用。
如图4所示，图4为本发明中设置有馈通连接器30的植入式医疗器械100的结构示意图。
相应的，设置有如图3所示的馈通连接器30的植入式医疗器械50，包括密封壳51，固定设置于所述密封壳51上的馈通连接器30，设置在密封壳51上部的连接头部53，及收容于所述密封壳51内的电子器件，所述电子器件包括设置于所述密封壳51内的电路板55及与所述电路板55连接的电源57；所述电路板55为产生电刺激脉冲信号而供电；所述电源57为整个植入式医疗器械50的供电；其中，所述连接头部53上开设有插孔，用于供连接所述馈通连接器30的导线35的延伸导线所通过，且通过导线35及所述延伸导线将电路板55内产生的电刺激脉冲信号传递至电极所在的神经靶点，以达到治疗疾病的目的。
相应的，所述密封壳51上固定设置有馈通连接器30，所述馈通连接器30与所述密封壳51通过焊接或其他方式固定连接；或与所述密封壳51一体成型；其连接方式与上述所述电池外壳11与所述馈通连接器30的连接方式相同，在此不做详细介绍。
在本发明的优选实施方式中，所述植入式医疗器械50上设置有两个所述馈通连接器30，为了方便描述，在这里将两个馈通连接器30分别定义为第一馈通连接器301和第二馈通连接器303。
具体的，结合图3所示，所述第一馈通连接器301内部导通的壳体31，壳体31，所述壳体31具有可供导线穿过的通孔34；用于密封所述导线35与所述壳体31之间间隙的绝缘密封介质33；其中，所述通孔34中沿所述导线35延伸方向相互间隔的设置至少两层所述绝缘密封介质33，相邻的所述绝缘密封介质33之间设有绝缘层37。
相应的，所述壳体31通常由金属材料制成，一般为生物相容性金属，例如：钛金属或者含有钛金属的合金，靠近所述壳体31的上部，从所述壳体31外壁上延伸出固定连接所述密封壳51的环形支撑台311，所述支撑台311通过焊接或其他方式将所述馈通连接器30固定连接在所述密封壳51上。
在本发明一优选实施方式中，所述壳体31为内部导通的圆柱体，所述支撑台311为圆环形支撑台。
相应的，所述导线35穿透所述通孔34设置，用于将植入式医疗器械50内部的电能传递至所述植入式医疗器械50的外部。所述导线的数量因需求的不同，可以自行设定，一般为1根，2根、4根、6根、8根等；在本实施方式中，所述导线的数量为1根；所述导线的材质，一般选用金属细丝，例如钛、铌、钨等金属细丝。
具体的，在本发明一优选实施方式中，所述绝缘密封介质33的数量至少为两个，所述绝缘密封介质33相互间隔、平行设置，且所述绝缘密封介质33之间设有绝缘层37，以使所述馈通连接器30具有更好的密封性，通过在植入式医疗器械50中设置该馈通连接器30，防止人体体液或血液进入植入式医疗器械内。具有两个所述绝缘密封介质33的馈通连接器，相对于具有单层结构的馈通连接器30具有更优良的密闭性。例如:由于外部环境，如温度变化，或是其他外力的作用导致其中一层所述绝缘密封介质33出现裂纹时，另一层所述绝缘密封介质33将会继续密封所述馈通连接器30，保护所述馈通连接器30密闭性，防止所述馈通连接器30内的物质泄露。另外，由于两个所述绝缘密封介质33之间具有一定的间隔，且其间隔部位设有绝缘层37，故，所述绝缘密封介质33出现裂纹的几率大大小于单层绝缘密封介质出现裂纹的几率，进而具有至少两层所述绝缘密封介质33的馈通连接器30，相对于具有单层绝缘密封介质的馈通连接器30具有更好的密封性能。
相应的，所述绝缘密封介质33的材质没有具体限定，一般为耐高温绝缘材质，例如玻璃、陶瓷等。在本发明的优选实施方式中，所述绝缘密封介质33的材质选用玻璃。
所述绝缘层37的填充材质也没有具体限定，通常为气体层或耐高温绝缘材质。例如：空气、惰性气体或含有惰性气体的混合气体等；所述惰性气体可为氩气、氮气、氦气等。相应的，所述绝缘层37除了用于间隔所述绝缘密封介质33外，还用于检测所述馈通连接器30的密闭性。
需要说明的是，虽然所述绝缘密封介质33和所述绝缘层37的材质都为耐高温绝缘材质，但在本发明的优选实施方式中，为避免裂纹在相同材质的绝缘密封介质33和所述绝缘层37之间传递，所述绝缘密封介质33和所述绝缘层37选用的具体材质并不相同。例如，当所述绝缘密封介质33的材质选用陶瓷时，所述绝缘层37的材质优选玻璃，或者气体。
在本发明的具体实施方式中，所述绝缘层37的材质选用气体，所述绝缘层37除了用于间隔所述绝缘密封介质33外，还用于检测所述馈通连接器30的密闭性。
本发明中第二馈通连接器303与上述所述第一馈通连接器301的结构大体相同，其区别在于，所述第一馈通连接器301的导线设置为1根，所述第二馈通连接器303的导线设置为8根。
与现有技术，设置有上述结构的植入式医疗器械，在所述馈通连接器中设置至少两个绝缘密封介质，且所述绝缘密封介质之间设置有绝缘层，大大降低了植入式医疗器械中馈通连接器密封性被破坏的风险，防止人体体液或血液进入植入式医疗器械内，提高了植入式医疗器械的在植入的人体内工作安全性和可靠性，且结构和制作工艺相对简单、易于生产和应用。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种馈通连接器，包括：
壳体，所述壳体具有可供导线穿过的通孔；
绝缘密封介质，用于密封所述导线与所述壳体之间的间隙；
其特征在于：所述通孔中沿所述导线延伸方向相互间隔的设置至少两层所述绝缘密封介质，相邻的所述绝缘密封介质之间设有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的馈通连接器，其特征在于，所述绝缘密封介质的材质为玻璃或陶瓷。
3.根据权利要求1所述的馈通连接器，其特征在于，所述绝缘层为气体层或耐高温绝缘材料层。
4.根据权利要求3所述的馈通连接器，其特征在于，所述气体层的填充气体为空气、惰性气体或者含有惰性气体的混合气体。
5.根据权利要求4所述的馈通连接器，其特征在于，所述惰性气体为氩气、氮气或氦气。
6.根据权利要求3所述的馈通连接器，其特征在于，所述绝缘密封介质的材质为玻璃，所述耐高温绝缘材料层的材质为陶瓷。
7.一种电池，包括电池外壳，收容于所述电池外壳内的电解液，其特征在于，所述电池还包括：如权利要求1至6中任一项所述的馈通连接器，所述馈通连接器固定设置于所述电池外壳上，所述导线穿过所述馈通连接器与所述电解液连接。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池外壳与所述馈通连接器一体设置。
9.一种植入式医疗器械，包括密封壳，收容于所述密封壳内的电子器件，其特征在于，所述植入式医疗器械还包括：如权利要求1至6中任一项所述的馈通连接器，所述馈通连接器固定设置于所述密封壳上，所述导线穿过所述馈通连接器与所述电子器件连接。
10.根据权利要求9所述的植入式医疗器械，其特征在于，所述密封壳与所述馈通连接器一体设置。
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