CN112604158A - 植入式医疗设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植入式医疗设备及系统，植入式医疗设备包括外壳、馈通件和连接器，馈通件设置在外壳上；连接器包括内部装配有弹簧的壳体和第一连接部，第一连接部包括第一金属膜，第一金属膜设置于所述壳体上，第一金属膜连接弹簧，第一金属膜导通壳体的内外面，以在壳体上形成第一焊盘，第一焊盘与馈通件连接。本发明通过金属膜的线路设计用来替代传统的引线设计，能够大大的降低引线成本，而且能够在壳体上实现不同弧面或平面的复杂线路，又可大大缩短线路间距，如此能够在壳体有限的空间下做出较为复杂的线路，有利于缩小产品尺寸，大大降低了使用局限性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及植入式医疗设备及系统。
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。
传统的植入式医疗设备(IMD)包括外壳、设于外壳上具有引线的馈通件以及与馈通件导通的头部连接器，头部连接器与外壳内的主板的电连接靠馈通件的引线连接，或者馈通件的引线和金属片连接导通。其中为保证两根引线或金属片不碰到一起引起短路，引线或金属片的间距也有限制，从而导致引线或金属片的设置需要占用较多的空间，而且考虑到引线或金属片均有尺寸的最小限制，因此只能通过增大IMD的尺寸来满足要求。但是应用于脑部植入治疗的IMD对尺寸的要求非常高，即要求的IMD的尺寸非常小，因此通过增大IMD尺寸的方式是无法满足用于脑部植入治疗的IMD的尺寸要求，从而陷入发展瓶颈。当然不局限于脑部植入治疗，例如胸部植入治疗等对IMD的尺寸要求都是越小越好。
还有目前引线或金属片的折弯角度和折弯强度受限，在三维空间内并不能达到需要的复杂的走线路径，使用局限性较大。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供1.一种植入式医疗设备，其特征在于，包括：
外壳；
馈通件，所述馈通件设置在所述外壳上；
以及连接器，所述连接器包括内部装配有弹簧的壳体和第一连接部，所述第一连接部包括第一金属膜，所述第一金属膜设置于所述壳体上，所述第一金属膜连接弹簧，所述第一金属膜导通所述壳体的内外面，以在所述壳体上形成第一焊盘，所述第一焊盘与所述馈通件连接。
采用以上技术方案，所述壳体包括一对半体，每个半体的内侧壁设置有凹槽，一对半体组装成所述壳体，每个半体上的凹槽在壳体的内部形成用于装配弹簧的容置槽。
采用以上技术方案，凹槽内设有第一金属膜，所述第一金属膜的一侧连接弹簧，所述第一金属膜的另一侧从内部的凹槽导通至所述壳体外表面的任意位置。
采用以上技术方案，所述馈通件包括主体和第二连接部，所述第二连接部包括第二金属膜，所述第二金属膜设置于所述主体上，所述第二金属膜导通所述主体的至少三面，以在所述主体上形成第二焊盘，所述主体上的第二焊盘分别与所述壳体上的第一焊盘和所述外壳内的主板连接。
采用以上技术方案，所述馈通件包括金属圈，所述金属圈环绕于所述主体设置，所述金属圈固接外壳。
采用以上技术方案，壳体和主体上通过LDS工艺或金属化镀膜工艺分别设置有第一金属膜和第二金属膜，每个金属膜的宽度≥0.1mm，金属膜与金属膜的间隙≥0.1mm。
采用以上技术方案，所述连接器包括用于在植入式医疗设备与体外控制器之间传输无线通信信号的天线，所述天线设于所述壳体上。
采用以上技术方案，所述天线为设置在所述壳体的外表面的金属膜。
本发明的另一目的是提供一种植入式医疗系统，包括体外控制器和电极，还包括上述的植入式医疗设备，所述体外控制器与所述植入式医疗设备之间通信，所述植入式医疗设备连接电极。
本发明的另一目的是提供一种植入式医疗系统，包括体外控制器、导线和电极，还包括上述的植入式医疗设备，所述体外控制器与所述植入式医疗设备之间通信，所述植入式医疗设备通过所述导线连接电极。
与现有技术相比，本发明在连接器的壳体上设置有与弹簧连接的第一金属膜，第一金属膜导通所述壳体的内外面，以在壳体上形成第一焊盘，第一焊盘与馈通件连接。通过金属膜的线路设计用来替代传统的引线设计，能够大大的降低引线成本，而且能够在壳体上实现不同弧面或平面的复杂线路，又可大大缩短线路间距，如此能够在壳体有限的空间下做出较为复杂的线路，有利于缩小产品尺寸，大大降低了使用局限性。
附图说明
图1是本发明植入式医疗设备的馈通件与连接器处于分离状态的结构示意图。
图2是本发明植入式医疗设备的馈通件与连接器处于连接状态的结构示意图。
图3是本发明植入式医疗设备的其中一个半体的结构示意图。
图4是本发明植入式医疗设备的其中一个半体的一个实施例的结构示意图。
图5是本发明植入式医疗设备的其中一个半体的另一个实施例的结构示意图。
图6是本发明植入式医疗设备的馈通件的一结构示意图。
图7是本发明植入式医疗设备的馈通件的另一结构示意图。
图8是本发明植入式医疗设备的馈通件的截面示意图。
图9是本发明植入式医疗系统的结构框图。
图10是本发明植入式医疗系统的结构框图。
图中标号说明：1、植入式医疗设备；11、外壳；12、连接器；121、壳体；1211、半体；1212、凹槽；122、第一金属膜；123、第一焊盘；13、馈通件；131、主体；132、第二金属膜；133、第二焊盘；134、金属圈；2、天线；3、电极；4、体外控制器、5、导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1和图2所示，本发明一种植入式医疗设备1，包括外壳11、馈通件13和连接器12，馈通件13设置于外壳11上，馈通件13和连接器12可通过接触式导通，也可通过焊接填料导通。
其中连接器12包括壳体121和弹簧，壳体121的内部设有容置槽，弹簧组装在壳体121的容置槽内形成作为连接电极的连接器12。具体的，在优选的一个实施方式中，继续参照图1和图2所示，壳体121可包括一对半体1211，由一对半体1211组装形成壳体121。一对半体1211可以结构相同，还可以结构不同。例如一对半体1211的结构不同，分别为第一半体1211和第二半体1211，第一半体1211的尺寸大于第二半体1211的尺寸，更为详细的说，第二半体1211在长度方向的尺寸小于第一半体1211在长度方向的尺寸，第二半体1211在高度方向的尺寸略小于第一半体1211在高度方向的尺寸，如此能够将尺寸较小的第二半体1211组装在第一半体1211上，其中第一半体1211在长度方向的尺寸与馈通件13在长度方向的尺寸一致，因此只要将第一半体1211与馈通件13连接即可。
详细的，参照图1至图4所示，每个半体1211的内侧壁设置有凹槽1212，在一对半体1211组装成壳体121后，每个半体1211上的凹槽1212在壳体121的内部形成容置槽。继续上面的例子，第一半体1211和第二半体1211的内侧壁相对应的设置有多个凹槽1212(该凹槽1212用于容置半圈弹簧)，以使第一半体1211和第二半体1211组装后在壳体121的内部形成用于收纳弹簧的容置槽。
继续参照图1至图4所示，至少一个半体1211的凹槽1212内设有第一连接部，第一连接部包括第一金属膜122，继续上面的例子，优选在第二半体1211的凹槽1212内设置有第一金属膜122，置于壳体121内部的第一金属膜122与弹簧接触导通，第一金属膜122相对弹簧的另一侧从内部的凹槽1212导通至壳体121外表面的任意位置，以在壳体121的外表面形成第一焊盘，通过第一金属膜122的线路设计用来替代传统的引线设计，降低成本。例如第一金属膜122可以通过孔从壳体121内部的凹槽1212导通至壳体121的外表面，当然还可以是其他结构，本发明不以此为限制。
出于降低成本的考虑，上面给出的例子是在第二半体1211的凹槽1212内设置第一金属膜122。当然这种方式作为优选的实施方式，还可以根据实际需要，在两个半体1211的凹槽1212内均设置第一金属膜122，本发明不以此为限制。
参照图6至图8所示，另外馈通件13包括主体131和第二连接部，第二连接部包括第二金属膜132，第二金属膜132设置于主体131上，第二金属膜132导通主体131的至少三面。具体的，第二金属膜132从主体131的正面导通至主体131的背面，再从主体131的背面导通至主体131的底部，以在主体131的正面、背面和底部形成第二焊盘133，其中主体131正面的第二焊盘133与壳体121上的第一焊盘123一一对应的导通，还有主体131底部的第二焊盘133与外壳11内的主板对应导通。
还有馈通件13包括金属圈134，金属圈134环绕于主体131设置，金属圈134固接外壳11。例如金属圈134通过焊接的方式固定在外壳11上。
需要说明的是，本发明馈通件13没有设计引线结构，与传统的带引线的馈通件13相比较而言，本发明省去了引线结构的设计成本，从而显著降低了生产成本，例如引线物料成本以及工艺成本。
壳体121上和主体131上可以采用3D线路的工艺设置线路。例如通过LDS工艺或金属化镀膜工艺在壳体121和主体131分别做出第一金属膜122和第二金属膜132，采用金属膜设计替代传统的引线设计，用于避免因引线本身的特性而导致的引线折弯角度和折弯强度受限的问题，因此可以在三维空间内达到需要的复杂的走线路径，路线图可以参照图5所示，从而能够在壳体121和主体131上实现不同弧面或平面的复杂线路，大大降低使用局限性。还有每个金属膜的宽度最小为0.1mm，金属膜与金属膜的间隙最小为0.1mm，如此能够在有限的空间下做出较为复杂的线路，大大的节省了空间，有利于缩小产品尺寸。
下面以第一金属膜122的实现方式举例说明。
详细的，LDS工艺(塑胶件上做出3D线路)采用激光雕刻所需线路，内侧的第一金属膜122与弹簧接触导通，外侧的第一金属膜122引到需要焊接的地方，用来替代传统的引线设计。还有金属化镀膜工艺可以是气相沉积、真空溅镀、蒸镀以及化学沉积等工艺来做出第一金属膜122。
当然第二金属膜132的实现方式请参照第一金属膜122的实现方式，本发明在这里不做赘述。
需要说明的是，本发明主体优选陶瓷件，因此在陶瓷件上做第二金属膜只能采用金属化镀膜工艺实现。
传统的植入式医疗设备1的引线焊接效率较低。因此本发明壳体121的第一焊盘123和馈通件13的第二焊盘133优选键合的方式导通，从而实现连接器12与馈通件13的高效率焊接。当然壳体121的第一焊盘123和馈通件13的第二焊盘133还可通过接触式导通，也可通过焊接填料导通。
连接器12包括用于在植入式医疗设备1与体外控制器4之间传输无线通信信号的天线2。传统的植入式医疗设备1的天线2为金属材料加工而成，成本高，而且为达到一定的通讯效果，天线2所需的尺寸一般较长，常规的做法是采用具有迂回弯折部的天线2，天线2装配在植入式医疗设备1的头部，从而导致植入式医疗设备1的尺寸无法缩小。因此本发明天线2设于壳体121上。详细的，天线2为设置在壳体121的外表面的金属膜，可以采用LDS工艺或金属化镀膜工艺在壳体121的外表面做出各种形状的金属膜作为天线2，以替代传统的天线2结构。
传统的天线2与连接器12为两个相互独立的部件，在产品组装时，分别将天线2与连接器12组装在植入式医疗设备1的头部，操作繁琐，装配难度较大。本发明天线2为壳体121外表面上的金属膜1222，如此将天线2与连接器12形成一个整体结构，只需将连接器12装配于植入式医疗设备1的头部即可一次性完成连接器12和天线2的装配，大大降低了装配难度，方便实用。而且本发明的天线2不占用空间，有利于缩小产品尺寸。
参照图9所示，本发明还提供一种植入式医疗系统，包括体外控制器4和电极3，还包括上述的植入式医疗设备1，体外控制器4与植入式医疗设备1之间通过天线2进行无线通信，植入式医疗设备1连接电极3，从而将植入式医疗设备1所产生的脉冲传输至电极3，以对神经靶点进行电刺激，从而达到治疗的效果。由于一种植入式医疗系统包括上述的植入式医疗设备1，因此该植入式医疗系统包括上述的植入式医疗设备1的所有有益效果，本发明在这里不做赘述。
参照图10所示，本发明还提供一种植入式医疗系统，包括体外控制器4、导线5和电极3，还包括上述的植入式医疗设备1，体外控制器4与植入式医疗设备1之间通过天线2进行无线通信，植入式医疗设备1通过导线5连接电极3，从而将植入式医疗设备1所产生的脉冲传输至电极3，以对神经靶点进行电刺激，从而达到治疗的效果。由于一种植入式医疗系统包括上述的植入式医疗设备1，因此该植入式医疗系统包括上述的植入式医疗设备1的所有有益效果，本发明在这里不做赘述。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种植入式医疗设备，其特征在于，包括：
外壳；
馈通件，所述馈通件设置在所述外壳上；
以及连接器，所述连接器包括内部装配有弹簧的壳体和第一连接部，所述第一连接部包括第一金属膜，所述第一金属膜设置于所述壳体上，所述第一金属膜连接弹簧，所述第一金属膜导通所述壳体的内外面，以在所述壳体上形成第一焊盘，所述第一焊盘与所述馈通件连接。
2.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其特征在于：所述壳体包括一对半体，每个半体的内侧壁设置有凹槽，一对半体组装成所述壳体，每个半体上的凹槽在壳体的内部形成用于装配弹簧的容置槽。
3.如权利要求2所述的植入式医疗设备，其特征在于：凹槽内设有第一金属膜，所述第一金属膜的一侧连接弹簧，所述第一金属膜的另一侧从内部的凹槽导通至所述壳体外表面的任意位置。
4.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其特征在于：所述馈通件包括主体和第二连接部，所述第二连接部包括第二金属膜，所述第二金属膜设置于所述主体上，所述第二金属膜导通所述主体的至少三面，以在所述主体上形成第二焊盘，所述主体上的第二焊盘分别与所述壳体上的第一焊盘和所述外壳内的主板连接。
5.如权利要求4所述的植入式医疗设备，其特征在于：所述馈通件包括金属圈，所述金属圈环绕于所述主体设置，所述金属圈固接外壳。
6.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其特征在于：壳体和主体上通过LDS工艺或金属化镀膜工艺分别设置有第一金属膜和第二金属膜，每个金属膜的宽度最小为0.1mm，金属膜与金属膜的间隙最小为0.1mm。
7.如权利要求1所述的植入式医疗设备，其特征在于：所述连接器包括用于在植入式医疗设备与体外控制器之间传输无线通信信号的天线，所述天线设于所述壳体上。
8.如权利要求7所述的植入式医疗设备，其特征在于：所述天线为设置在所述壳体的外表面的金属膜。
9.一种植入式医疗系统，包括体外控制器和电极，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一所述的植入式医疗设备，所述体外控制器与所述植入式医疗设备之间通信，所述植入式医疗设备连接电极。
10.一种植入式医疗系统，包括体外控制器、导线和电极，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一所述的植入式医疗设备，所述体外控制器与所述植入式医疗设备之间通信，所述植入式医疗设备通过所述导线连接电极。
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