DE102011009865A1

DE102011009865A1 - Kopfteil für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung

Info

Publication number: DE102011009865A1
Application number: DE102011009865A
Authority: DE
Inventors: Andreas Reisinger; Jeremy Glynn
Original assignee: Heraeus Precious Metals GmbH and Co KG
Current assignee: Heraeus Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: DE102011009865B4; US20140262494A1; US9088093B2; US8742268B2; CN102614584A; CN102614584B; US20120193141A1

Abstract

Es wird eine elektrische Durchführung (112) zum Einsatz in einem Gehäuse (114) einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung (110) vorgeschlagen. Die elektrische Durchführung (112) weist mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper (120) und mindestens ein elektrisches Leitungselement (122) auf. Das Leitungselement (122) ist eingerichtet, um durch den Grundkörper (120) hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum (116) des Gehäuses (114) und einem Außenraum (118) herzustellen. Das Leitungselement (122) ist zumindest teilweise hermetisch gegen den Grundkörper (120) abgedichtet. Das mindestens eine Leitungselement (122) weist mindestens ein Cermet auf. Die elektrische Durchführung (112) weist mindestens ein Kopfteil (130) auf. Das Kopfteil (130) weist mindestens ein Steckverbinderelement (136) auf, welches eingerichtet ist, um eine elektrische Anbindung mindestens eines Steckerelements von dem Außenraum (118) an das Steckverbinderelement (136) zu ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinisch implantierbare Vorrichtung und eine elektrische Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung.
In der nachveröffentlichten DE 10 2009 035 972 wird eine elektrische Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart. Weiterhin werden eine Verwendung wenigstens eines Cermet aufweisenden Leitungselementes in einer elektrischen Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung offenbart.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von elektrischen Durchführungen für verschiedene Anwendungen bekannt. Als Beispiele sind US 4678868 , US 7564674 B2 , US 2008/0119906 A1 , US 7145076 B2 , US 7561917 , US 2007/0183118 A1 , US7260434 B1 , US 7761165 , US 7742817 B2 , US 7736191 B1 , US 2006/0259093 A1 , US 7274963 B2 , US 2004116976 A1 , US 7794256 , US 2010/0023086 A1 , US 7502217 B2 , US 7706124 B2 , US 6999818 B2 , EP 1754511 A2 , US 7035076 , EP 1685874 A1 , WO 03/073450 A1 , US 7136273 , US 7765005 , WO 2008/103166 A1 , US 2008/0269831 , US 7174219 B2 , WO 2004/110555 A1 , US 7720538 B2 , WO 2010/091435 , US 2010/0258342 A1 , US 2001/0013756 A1 , US 4315054 und EP 0877400 zu nennen.
Aus DE 10 2008 021 064 A1 ist ein Anschlussgehäuse für ein elektromedizinisches Implantat mit Kontaktbuchsen zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung von Elektrodenleitungssteckern bekannt. Das Anschlussgehäuse weist ein Grundmodul sowie ein in das Grundmodul eingesetztes und mit diesem verbundenes, separat vorgefertigtes Deckelmodul mit einer Kontaktbuchse nach dem IS-4-Standard auf.
Aus US 2008/0119906 A1 ist eine hermetisch verschlossene elektrische Durchführung für Herzschrittmacher und Defibrillatoren bekannt. Diese umfasst eine flache keramische Scheibe, die als isolierender Träger verwendet wird. Die isolierende Scheibe weist Öffnungen auf, in welche verschiedene Elektroden als Durchkontaktierungen eingebracht sind. Weiterhin ist ein Metallflansch offenbart, über welchen die keramische Scheibe mit einem Gehäuse verbunden werden kann.
Aus US 7,260,434 ist eine Durchführungsvorrichtung für ein implantierbares medizinisches Gerät bekannt. Diese weist eine Mehrzahl gefilterter Durchführungsanordnungen auf, von denen jede sich durch eine isolierende Basis hindurch erstreckt.
In der DE 697 297 19 T2 wird eine elektrische Durchführung für eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung – auch als implantierbare Vorrichtung oder Therapiegerät bezeichnet – beschrieben.
Elektrische Durchführungen dienen allgemein in der Regel dazu, eine elektrische Verbindung zwischen einem hermetisch abgeschlossenen Inneren und einem Äußeren des Therapiegerätes herzustellen. Bekannte implantierbare Therapiegeräte sind Herzschrittmacher oder Defibrillatoren, die üblicherweise ein hermetisch dichtes Metallgehäuse aufweisen, welches auf einer Seite mit einem Anschlusskörper, auch Header oder Kopfteil genannt, versehen ist. Dieser Anschlusskörper weist einen Hohlraum mit mindestens einer Anschlussbuchse oder Steckerbuchse auf, die für die Konnektierung von Elektrodenleitungen dient. Die Anschlussbuchse weist dabei elektrische Kontakte auf, um die Elektrodenleitungen elektrisch mit der Steuerelektronik im Inneren des Gehäuses des implantierbaren Therapiegeräts zu verbinden. Eine wesentliche Voraussetzung für eine solche elektrische Durchführung ist in der Regel die hermetische Dichtigkeit gegenüber einer Umgebung. Folglich müssen in einen elektrisch isolierenden Grundkörper eingebrachte Leitungsdrähte – auch als Durchleitungselemente bezeichnet –, über welche die elektrischen Signale laufen, in der Regel spaltfrei in den Grundkörper eingebracht werden.
Als Nachteil hat es sich dabei herausgestellt, dass die Leitungsdrähte im Allgemeinen aus einem Metall aufgebaut sind und in einen keramischen Grundkörper eingebracht werden. Um eine beständige Verbindung zwischen beiden Elementen sicherzustellen, wird die Innenfläche einer Durchgangsöffnung – auch als Öffnungen bezeichnet – im Grundkörper metallisiert werden, um die Leitungsdrähte einzulöten. Diese Metallisierung in der Durchgangsöffnung hat sich als schwierig aufzubringen herausgestellt. Nur mittels kostenintensiver Verfahren lässt sich eine gleichmäßige Metallisierung der Innenfläche der Bohrung – und damit eine hermetisch dichte Verbindung der Leitungsdrähte mit dem Grundkörper durch Löten – sicherstellen. Der Lötprozess selbst erfordert weitere Komponenten wie beispielsweise Lot-Ringe. Zudem ist der Verbindungsprozess der Leitungsdrähte mit den vorab metallisierten Isolatoren unter Nutzung der Lot-Ringe ein aufwändiger und schwer zu automatisierender Prozess.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung anzugeben, welche die Nachteile bekannter Vorrichtungen der genannten Art zumindest teilweise vermeidet. Insbesondere soll eine elektrische Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung vorgeschlagen werden, welche einfach herzustellen ist, welche eine hohe Dichtigkeit aufweist und welche weiterhin vorzugsweise eine einfache Anbindung externer Komponenten ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden eine elektrische Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung, eine medizinisch implantierbare Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung vorgeschlagen, mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt. Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit der elektrischen Durchführung oder der medizinisch implantierbaren Vorrichtung beschrieben werden, gelten dabei auch in Zusammenhang mit dem Verfahren und jeweils umgekehrt.
Zusammenfassend werden folgende Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders bevorzugt vorgeschlagen:
Ausführungsform 1: Elektrische Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung,
wobei die elektrische Durchführung mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper und mindestens ein elektrisches Leitungselement aufweist,
wobei das Leitungselement eingerichtet ist, um durch den Grundkörper hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum des Gehäuses und einem Außenraum herzustellen,
wobei das Leitungselement zumindest teilweise hermetisch gegen den Grundkörper abgedichtet ist,
wobei das mindestens eine Leitungselement mindestens ein Cermet aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Durchführung mindestens ein Kopfteil aufweist, wobei das Kopfteil mindestens ein Steckverbinderelement aufweist, wobei das Steckverbinderelement eingerichtet ist, um eine elektrische Anbindung mindestens eines Steckerelements von dem Außenraum an das Steckverbinderelement zu ermöglichen.
Ausführungsform 2: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement mindestens ein Durchführungselement aufweist, wobei das Durchführungselement das mindestens eine Cermet aufweist.
Ausführungsform 3: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement in den Grundkörper eingebettet ist.
Ausführungsform 4: Elektrische Durchführung nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement und der Grundkörper stoffschlüssig verbunden sind, insbesondere durch eine stoffschlüssige gesinterte Verbindung.
Ausführungsform 5: Elektrische Durchführung nach einer der drei vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement von dem Innenraum her elektrisch kontaktierbar ist.
Ausführungsform 6: Elektrische Durchführung nach einer der vier vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement und das Steckverbinderelement elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere über mindestens ein Verbindungselement und besonders bevorzugt über mindestens einen Verbindungsdraht.
Ausführungsform 7: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mindestens einen metallischen Werkstoff aufweist, insbesondere mindestens einen metallischen Verbindungsdraht, wobei der metallische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Platin; einer Platin-Legierung; Iridium; Niob; Molybdän; Titan; einer Titan-Legierung; Tantal; einer Tantal-Legierung; Wolfram; einer Wolfram-Legierung; rostfreiem Stahl; einer Kobalt-Chrom-Legierung.
Ausführungsform 8: Elektrische Durchführung nach einer der sechs vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement bündig mit einer Oberfläche des Grundkörpers abschließt oder über die Oberfläche herausragend, insbesondere in den Innenraum und/oder den Außenraum des Gehäuses.
Ausführungsform 9: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Cermet mindestens eine metallische Komponente aufweist, wobei die metallische Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Platin, einer Platin-Legierung, Iridium, Niob, Molybdän, Titan, einer Titan-Legierung, Kobalt, Zirkonium, Chrom, Tantal, einer Tantal-Legierung, Wolfram, einer Wolfram-Legierung.
Ausführungsform 10: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Cermet mindestens eine keramische Komponente aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Aluminiumoxid, insbesondere Al₂O₃; Zirkoniumoxid, insbesondere ZrO₂; Magnesiumoxid, insbesondere MgO; ZTA; ATZ; Y-TZP; Aluminiumnitrid; Aluminiumtitanat; eine Piezokeramik, insbesondere eine bleifreie Piezokeramik und besonders bevorzugt eine bleifreie Piezokeramik ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ba (Zr, Ti)O₃, Ba(Ce, Ti)O₃, KNN, KNN-LiSbO₃ und KNN-LiTaO₃.
Ausführungsform 11: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbinderelement mindestens 2 Kontaktelemente aufweist, insbesondere mindestens 4 Kontaktelemente, insbesondere mindestens 8 Kontaktelemente, insbesondere mindestens 16 Kontaktelemente, vorzugsweise mindestens 32 Kontaktelemente, weiter bevorzugt mindestens 64 Kontaktelemente und besonders bevorzugt mindestens 128 Kontaktelemente.
Ausführungsform 12: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbinderelement mindestens eine Steckerbuchse aufweist.
Ausführungsform 13: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerbuchse mindestens ein von dem Steckverbinderelement kontaktierbares Kontaktelement des Leitungselements aufweist.
Ausführungsform 14: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement ringförmig ausgestaltet ist.
Ausführungsform 15: Elektrische Durchführung nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerbuchse einen von dem Außenraum her zugänglichen Hohlraum aufweist, wobei das Kontaktelement zumindest teilweise in dem Hohlraum angeordnet ist.
Ausführungsform 16: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil zumindest teilweise einstückig mit dem Grundkörper ausgestaltet ist.
Ausführungsform 17: Elektrische Durchführung nach einer der vorherigen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil zumindest teilweise aus einer isolierenden Werkstoffzusammensetzung gebildet ist, wobei vorzugsweise auch der Grundkörper zumindest teilweise aus der isolierenden Werkstoffzusammensetzung gebildet ist.
Ausführungsform 18: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Werkstoffzusammensetzung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Aluminiumoxid, insbesondere Al₂O₃; Zirkoniumoxid, insbesondere ZrO₂; Magnesiumoxid, insbesondere MgO; ZTA; ATZ; Y-TZP; Aluminiumnitrid;
Aluminiumtitanat; eine Piezokeramik, insbesondere eine bleifreie Piezokeramik und besonders bevorzugt eine bleifreie Piezokeramik ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ba(Zr, Ti)O₃, Ba(Ce, Ti)O₃, KNN, KNN-LiSbO₃ und KNN-LiTaO₃.
Ausführungsform 19: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil mindestens ein erstes Bauelement aufweist, wobei das erste Bauelement einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet ist, wobei das Kopfteil weiterhin mindestens ein zweites Bauelement aufweist, wobei das zweite Bauelement mit dem ersten Bauelement verbunden ist und mit dem ersten Bauelement das Steckverbinderelement oder einen Teil desselben bildet.
Ausführungsform 20: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktelement des Leitungselements zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement angeordnet ist.
Ausführungsform 21: Elektrische Durchführung nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktelement des Leitungselements durch mindestens eine Montageöffnung des ersten Bauelements in das erste Bauelement eingebracht ist, wobei das zweite Bauelement mindestens einen Verschluss umfasst, insbesondere mindestens ein Füllmaterial, wobei der Verschluss die Montageöffnung zumindest teilweise verschließt.
Ausführungsform 22: Elektrische Durchführung nach einer der drei vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Ausführungsform 23: Elektrische Durchführung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Polyurethan, insbesondere Tecothane^®; einem Silikon; einem Epoxidharz.
Ausführungsform 24: Elektrische Durchführung nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein optisch transparentes Kunststoffmaterial ist.
Ausführungsform 25: Elektrische Durchführung nach einer der fünf vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement eine Unterschale aufweist, wobei das zweite Bauelement eine Oberschale aufweist, wobei zwischen der Unterschale und der Oberschale mindestens ein Hohlraum des Steckverbinderelements angeordnet ist, insbesondere mindestens ein Hohlraum mindestens einer Steckerbuchse des Steckverbinderelements.
Ausführungsform 26: Elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung weiterhin mindestens ein Filterelement aufweist, insbesondere ein Filterelement ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem Hochpassfilter; einem Tiefpassfilter; einem Bandpassfilter.
Ausführungsform 27: Medizinisch implantierbare Vorrichtung, umfassend mindestens ein Gehäuse und mindestens eine elektrische Durchführung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die elektrische Durchführung mit dem Gehäuse verbunden ist.
Ausführungsform 28: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach der vorhergehenden Ausführungsform, weiterhin umfassend mindestens einen Rahmen, wobei der Rahmen die elektrische Durchführung zumindest teilweise umschließt, wobei die elektrische Durchführung übenden Rahmen mit dem Gehäuse verbunden ist.
Ausführungsform 29: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen mindestens einen metallischen Werkstoff aufweist, insbesondere einen metallischen Werkstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Niob; einer Niob-Legierung; Molybdän; einer Molybdän-Legierung; Titan; einer Titan-Legierung; Tantal; einer Tantal-Legierung; rostfreiem Stahl; einer Kobalt-Chrom-Legierung.
Ausführungsform 30: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach einer der vorhergehenden, eine medizinisch implantierbare Vorrichtung betreffenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung mit einer dem Innenraum zuweisenden Innenseite und/oder einer dem Außenraum zuweisenden Außenseite des Gehäuses durch mindestens eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch mindestens eine Lötverbindung, verbunden ist.
Ausführungsform 31: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung, insbesondere der Grundkörper der elektrischen Durchführung, zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung mindestens eine Metallisierung aufweist, insbesondere eine Gold-Metallisierung.
Ausführungsform 32: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung mindestens eine von dem Außenraum her zugängliche Öffnung des Steckverbinderelements, insbesondere mindestens eine Öffnung mindestens einer Steckerbuchse des Steckverbinderelements, zumindest teilweise umschließt.
Ausführungsform 33: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach einer der vorhergehenden, eine medizinisch implantierbare Vorrichtung betreffenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinisch implantierbare Vorrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer aktiven implantierbaren Vorrichtung zur Weitergabe einer elektrischen Stimulation an ein Körpergewebe, insbesondere einen Muskel, einen Nerv, eine Gehirnregion oder ein Blutgefäß; einem Herzschrittmacher; einem implantierbaren Defibrillator; einer Vorrichtung gegen eine kongestive Herzinsuffizienz; einem Hörgerät; einem Cochlea-Implantat; einem Retina-Implantat; einem Neurostimulator; einem peripheralen Muskelstimulator; einer Medikamentenpumpe, insbesondere einer Insulinpumpe; einem ventrikulären Hilfsgerät; einem Rückenmarksstimulator; einem implantierbaren Sensorsystem; einem künstlichen Herz; einem Inkontinenzgerät; einem Knochenwachstumsstimulator; einem gastrischen Schrittmacher; einem prothetischen Gerät.
Ausführungsform 34: Medizinisch implantierbare Vorrichtung nach einer der vorhergehenden, eine medizinisch implantierbare Vorrichtung betreffenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil in den Innenraum und/oder den Außenraum hineinragt.
Ausführungsform 35: Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung nach einer der vorhergehenden, eine elektrische Durchführung betreffenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a. Herstellen des mindestens einen ersten Bauelements des Kopfteils und des Grundkörpers mittels mindestens eines keramischen Herstellungsverfahrens, wobei das erste Bauelement einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet wird; und
b. Verbinden mindestens eines Kontaktelements des Leitungselements mit dem ersten Bauelement.

Ausführungsform 36: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement mit mindestens einem das Cermet aufweisenden Durchführungselement, welches in dem Grundkörper eingebettet ist, verbunden wird.
Ausführungsform 37: Verfahren nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt:

c. Verbinden mindestens eines zweiten Bauelements des Kopfteils mit dem ersten Bauelement.

Ausführungsform 38: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement zumindest teilweise als vorgeformtes Bauelement ausgestaltet ist, welches in Verfahrensschritt c. mit dem ersten Bauelement verbunden wird.
Ausführungsform 39: Verfahren nach einer der beiden vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement in dem Verfahrensschritt c. zumindest teilweise geformt wird, insbesondere durch ein Kunststoffformgebungsverfahren.
Ausführungsform 40: Verfahren nach einer der drei vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt c. das zweite Bauelement stoffschlüssig mit dem ersten Bauelement verbunden wird, insbesondere durch ein stoffschlüssiges Verfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem Gießverfahren; einem Spritzverfahren; einem Klebeverfahren.
Ausführungsform 41: Verfahren nach einer der vier vorhergehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt b. das Kontaktelement in mindestens eine Öffnung in dem ersten Bauelement eingebracht wird, wobei anschließend in Verfahrensschritt c. die Öffnung zumindest teilweise durch mindestens einen Verschluss verschlossen wird, insbesondere durch mindestens einen Verguss, wobei das zweite Bauelement den Verschluss umfasst.
Die vorgeschlagene elektrische Durchführung ist für den Einsatz in einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung eingerichtet, also zur Verwendung in einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung, wobei die medizinisch implantierbare Vorrichtung insbesondere als aktive implantierbare medizinische Vorrichtung (AIMD) und besonders bevorzugt als Therapiegerät ausgestaltet sein kann.
Der Begriff einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung umfasst grundsätzlich eine beliebige Vorrichtung, welche eingerichtet ist, um mindestens eine medizinische Funktion durchzuführen und welche in ein Körpergewebe eines menschlichen oder tierischen Benutzers einbringbar ist. Die medizinische Funktion kann grundsätzlich eine beliebige Funktion umfassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer therapeutischen Funktion, einer diagnostischen Funktion und einer chirurgischen Funktion. Insbesondere kann die medizinische Funktion mindestens eine Aktorfunktion aufweisen, bei der mittels mindestens eines Aktors mindestens ein Reiz auf das Körpergewebe ausgeübt wird, insbesondere ein elektrischer Reiz.
Der Begriff einer aktiven implantierbaren medizinischen Vorrichtung – auch als AIMD bezeichnet – umfasst grundsätzlich alle medizinisch implantierbaren Vorrichtungen, die elektrische Signale aus einem hermetisch dichten Gehäuse in einen Teil des Körpergewebes des Benutzers leiten können und/oder aus dem Teil des Körpergewebes des Benutzers empfangen können. So umfasst der Begriff der aktiven implantierbaren medizinischen Vorrichtung insbesondere Herzschrittmacher, Cochlea-Implantate, implantierbare Cardioverter/Defibrillatoren, Nerven-, Hirn-, Organ- oder Muskelstimulatoren sowie implantierbare Überwachungsgeräte, Hörgeräte, Retina-Implantate, Muskel-Stimulatoren, implantierbare Pumpen für Arzneimittel, künstliche Herzen, Knochenwachstumsstimulatoren, Prostata-Implantate, Magen-Implantate, oder dergleichen.
Die medizinisch implantierbare Vorrichtung, insbesondere die aktive implantierbare medizinische Vorrichtung, kann in der Regel insbesondere mindestens ein Gehäuse aufweisen, insbesondere mindestens ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse. Das Gehäuse kann vorzugsweise mindestens eine Elektronik umschließen, beispielsweise eine Ansteuer- und/oder Auswerteelektronik der medizinisch-implantierbaren Vorrichtung.
Unter einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, welches mindestens ein Funktionselement der medizinisch implantierbaren Vorrichtung, welches zur Durchführung der mindestens einen medizinischen Funktion eingerichtet ist oder die medizinische Funktion fördert, zumindest teilweise umschließt. Insbesondere weist das Gehäuse mindestens einen Innenraum auf, der das Funktionselement ganz oder teilweise aufnimmt. Insbesondere kann das Gehäuse eingerichtet sein, um einen mechanischen Schutz des Funktionselements gegenüber im Betrieb und/oder bei einer Handhabung auftretenden Belastungen zu bieten und/oder einen Schutz des Funktionselements gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Einflüssen durch eine Körperflüssigkeit. Das Gehäuse kann insbesondere die medizinisch implantierbare Vorrichtung nach außen hin begrenzen und/oder abschließen.
Unter einem Innenraum ist hier ein Bereich der medizinisch implantierbaren Vorrichtung zu verstehen, insbesondere innerhalb des Gehäuses, welcher das Funktionselement ganz oder teilweise aufnehmen kann und welcher in einem implantierten Zustand nicht mit dem Körpergewebe und/oder nicht mit einer Körperflüssigkeit in Kontakt kommt. Der Innenraum kann mindestens einen Hohlraum aufweisen, welcher ganz oder teilweise geschlossen sein kann. Alternativ kann der Innenraum jedoch auch ganz oder teilweise ausgefüllt sein, beispielsweise durch das mindestens eine Funktionselement und/oder durch mindestens ein Füllmaterial, beispielsweise mindestens einen Verguss, beispielsweise durch ein Vergussmaterial in Form eines Epoxidharzes oder eines ähnlichen Materials.
Demgegenüber wird unter einem Außenraum ein Bereich außerhalb des Gehäuses verstanden. Dies kann insbesondere ein Bereich sein, welcher im implantierten Zustand mit dem Körpergewebe und/oder einer Körperflüssigkeit in Kontakt kommen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Außenraum jedoch auch ein Bereich sein oder einen Bereich umfassen, welcher lediglich von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist, ohne dabei notwendigerweise in Kontakt mit dem Körpergewebe und/oder der Körperflüssigkeit zu geraten, beispielsweise ein für ein elektrisches Verbindungselement, beispielsweise einen elektrischen Steckverbinder, von außen zugänglicher Bereich eines Verbindungselements der medizinisch implantierbaren Vorrichtung.
Das Gehäuse und/oder insbesondere die elektrische Durchführung können insbesondere hermetisch dicht ausgestaltet sein, so dass beispielsweise der Innenraum hermetisch dicht gegenüber dem Außenraum abgedichtet ist. Im Rahmen der Erfindung kann der Begriff „hermetisch dicht” dabei verdeutlichen, dass bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch innerhalb der üblichen Zeiträume (beispielsweise 5–10 Jahre) Feuchtigkeit und/oder Gase nicht oder nur minimal durch das hermetisch dichte Element hindurchdringen können. Eine physikalische Größe, die beispielsweise eine Permeation von Gasen und/oder Feuchtigkeit durch eine Vorrichtung, z. B. durch die elektrische Durchführung und/oder das Gehäuse, beschreiben kann, ist die so genannte Leckrate, welche beispielsweise durch Lecktests bestimmt werden kann. Entsprechende Lecktests können beispielsweise mit Heliumlecktestern und/oder Massenspektrometern durchgeführt werden und sind im Standard Mil-STD-883G Method 1014 spezifiziert. Die maximal zulässige Helium-Leckrate wird dabei abhängig vom internen Volumen der zu prüfenden Vorrichtung festgelegt. Nach den in MIL-STD-883G, Method 1014, in Absatz 3.1 spezifizierten Methoden, und unter Berücksichtigung der in der Anwendung der vorliegenden Erfindung vorkommenden Volumina und Kavitäten der zu prüfenden Vorrichtungen, können diese maximal zulässigen Helium-Leckraten beispielsweise von 1 × 10^–8 atm·cm³/sec bis 1 × 10^–7 atm·cm³/sec betragen. Im Rahmen der Erfindung kann der Begriff „hermetisch dicht” insbesondere bedeuten, dass die zu prüfende Vorrichtung (beispielsweise das Gehäuse und/oder die elektrische Durchführung oder das Gehäuse mit der elektrischen Durchführung) eine Helium-Leckrate von weniger als 1 × 10^–7 atm·cm³/sec aufweist. In einer vorteilhaften Ausführung kann die Helium-Leckrate weniger als 1 × 10^–8 atm·cm³/sec, insbesondere weniger als 1 × 10^–9 atm·cm³/sec betragen. Zum Zweck der Standardisierung können die genannten Helium-Leckraten auch in die äquivalente Standard-Luft-Leckrate konvertiert werden. Die Definition für die äquivalente Standard-Luft-Leckrate (Equivalent Standard Air Leak Rate) und die Umrechnung sind im Standard ISO 3530 angegeben.
Wie oben ausgeführt, ist das Leitungselement zumindest teilweise hermetisch gegen den Grundkörper abgedichtet. Unter einer zumindest teilweise hermetischen Abdichtung ist dabei eine Abdichtung zu verstehen, welche vorzugsweise vollständig hermetisch dicht ausgestaltet ist, vorzugsweise als solche und ohne Mitwirkung weiterer Elemente, wobei bezüglich des Begriffs „hermetisch dicht” auf die obige Definition verwiesen werden kann. Daneben kann der Begriff „zumindest teilweise hermetisch” jedoch auch Ausgestaltungen umfassen, bei welchen das Leitungselement unter Mitwirkung eines oder mehrerer weiterer Elemente hermetisch gegen den elektrisch isolierenden Grundkörper abgedichtet ist.
Elektrische Durchführungen sind Elemente, welche eingerichtet sind, um mindestens einen elektrischen Leitungsweg zu schaffen, der sich zwischen dem Innenraum des Gehäuses zu mindestens einem äußeren Punkt oder Bereich außerhalb des Gehäuses, insbesondere in dem Außenraum, erstreckt. So wird beispielsweise eine elektrische Verbindung mit außerhalb des Gehäuses angeordneten Leitungen, Elektroden und Sensoren ermöglicht.
Bei üblichen medizinisch implantierbaren Vorrichtungen ist in der Regel ein Gehäuse vorgesehen, welches auf einer Seite ein Kopfteil, auch Header oder Anschlusskörper genannt, aufweisen kann, das Steckerbuchsen für das Anschließen von Zuleitungen, auch Elektrodenleitungen oder Leads genannt, tragen kann. Die Steckerbuchsen weisen beispielsweise elektrische Kontakte auf, die dazu dienen, die Zuleitungen elektrisch mit einer Steuerelektronik im Inneren des Gehäuses der medizinischen Vorrichtung zu verbinden. Dort, wo die elektrische Verbindung in das Gehäuse der medizinischen Vorrichtung eintritt, ist üblicherweise eine elektrische Durchführung vorgesehen, die hermetisch dichtend in eine entsprechende Gehäuseöffnung eingesetzt ist.
Aufgrund der Einsatzart von medizinisch implantierbaren Vorrichtungen ist deren hermetische Dichtigkeit und Biokompatibilität in der Regel eine der vorrangigsten Anforderungen. Die hier erfindungsgemäß vorgeschlagene medizinisch implantierbare Vorrichtung kann insbesondere in einen Körper eines menschlichen oder tierischen Benutzers, insbesondere eines Patienten, eingesetzt werden. Dadurch ist die medizinisch implantierbare Vorrichtung in der Regel einer Flüssigkeit eines Körpergewebes des Körpers ausgesetzt. Somit ist es in der Regel von Bedeutung, dass weder Körperflüssigkeit in die medizinisch implantierbare Vorrichtung eindringt, noch dass Flüssigkeiten aus der medizinisch implantierbaren Vorrichtung austreten. Um dieses sicherzustellen, sollte das Gehäuse der medizinisch implantierbaren Vorrichtung, und somit auch die elektrische Durchführung, eine möglichst vollständige Undurchlässigkeit aufweisen, insbesondere gegenüber Körperflüssigkeiten.
Weiterhin sollte die elektrische Durchführung eine hohe elektrische Isolation zwischen dem mindestens einen Leitungselement und dem Gehäuse und/oder, falls mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, zwischen den Leitungselementen sicherstellen. Dabei werden vorzugsweise Isolationswiderstände von mindestens mehreren MOhm, insbesondere mehr als 20 MOhm, erreicht, sowie vorzugsweise geringe Verlustströme, die insbesondere kleiner sein können als 10 pA. Des Weiteren liegt, falls mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, das Übersprechen – auch als Crosstalk bezeichnet – und die elektromagnetische Kopplung zwischen den einzelnen Leitungselementen vorzugsweise unterhalb medizinisch vorgegebener Schwellen.
Für die genannten Anwendungen ist die erfindungsgemäß offenbarte elektrische Durchführung besonders geeignet. Weiterhin kann die elektrische Durchführung auch in darüber hinausgehenden Anwendungen genutzt werden, die besondere Anforderungen an die Biokompatibilität, Dichtheit und Stabilität gegenüber Korrosion stellen.
Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung kann insbesondere den oben genannten Dichtigkeitsanforderungen und/oder den oben genannten Isolationsanforderungen genügen.
Die elektrische Durchführung weist, wie oben ausgeführt, mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper auf. Unter einem Grundkörper ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element zu verstehen, welches in der elektrischen Durchführung eine mechanische Haltefunktion erfüllt, beispielsweise indem der Grundkörper direkt oder indirekt das mindestens eine Leitungselement hält oder trägt. Insbesondere kann das mindestens eine Leitungselement vollständig oder teilweise direkt oder indirekt in den Grundkörper eingebettet sein, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Leitungselement und besonders bevorzugt durch ein Co-Sintern des Grundkörpers und des Leitungselements. Der Grundkörper kann insbesondere mindestens eine dem Innenraum zuweisende Seite aufweisen und mindestens eine dem Außenraum zuweisende und/oder von dem Außenraum aus zugängliche Seite.
Der Grundkörper ist, wie oben ausgeführt, elektrisch isolierend ausgestaltet. Dies bedeutet, dass der Grundkörper vollständig oder zumindest bereichsweise aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Unter einem elektrisch isolierenden Material ist dabei ein Material zu verstehen, welches einen spezifischen Widerstand von mindestens 10⁷ Ohm·m aufweist, insbesondere von mindestens 10⁸ Ohm·m, vorzugsweise von mindestens 10⁹ Ohm·m und besonders bevorzugt von mindestens 10¹¹ Ohm·m. Insbesondere kann der Grundkörper derart ausgestaltet sein, dass, wie oben ausgeführt, ein Stromfluss zwischen dem Leitungselement und dem Gehäuse und/oder zwischen mehreren Leitungselementen zumindest weitgehend verhindert wird, beispielsweise indem die oben genannten Widerstände zwischen dem Leitungselement und dem Gehäuse realisiert werden. Insbesondere kann der Grundkörper mindestens ein keramisches Material aufweisen.
Unter einem Leitungselement oder elektrischen Leitungselement ist hier allgemein ein Element zu verstehen, welches eingerichtet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei Orten und/oder mindestens zwei Elementen herzustellen. Insbesondere kann das Leitungselement einen oder mehrere elektrische Leiter, beispielsweise metallische Leiter, umfassen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist, wie oben ausgeführt, das Leitungselement vollständig oder teilweise aus mindestens einem Cermet hergestellt. Zusätzlich können noch ein oder mehrere andere elektrische Leiter vorgesehen sein, beispielsweise metallische Leiter. Das Leitungselement kann beispielsweise in Form eines oder mehrerer Steckerstifte und/oder gekrümmter Leiter ausgestaltet sein. Das Leitungselement kann weiterhin beispielsweise auf einer dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung und/oder auf einer dem Außenraum zuweisenden oder von dem Außenraum aus zugänglichen Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung einen oder mehrere Anschlusskontakte aufweisen, beispielsweise einen oder mehrere Steckverbinder, beispielsweise einen oder mehrere Anschlusskontakte, welche aus dem Grundkörper herausragen oder auf andere Weise elektrisch von dem Innenraum aus und/oder dem Außenraum aus kontaktierbar sind.
Das mindestens eine Leitungselement kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum auf verschiedene Weisen herstellen. Beispielsweise kann sich das Leitungselement von mindestens einem auf der dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers angeordneten Abschnitt des Leitungselements zu mindestens einem auf der dem Außenraum zuweisenden oder der von dem Außenraum aus zugänglichen Seite erstrecken. Auch andere Anordnungen sind jedoch grundsätzlich möglich. So kann das Leitungselement beispielsweise auch eine Mehrzahl miteinander elektrisch leitend verbundener Teil-Leitungselemente umfassen. Weiterhin kann sich das Leitungselement in den Innenraum und/oder in den Außenraum hinein erstrecken. Beispielsweise kann das Leitungselement mindestens einen in dem Innenraum angeordneten Bereich und/oder mindestens einen in dem Außenraum angeordneten Bereich aufweisen, wobei die Bereiche beispielsweise miteinander elektrisch verbunden sein können. Verschiedene Ausführungsbeispiele werden unten noch näher erläutert.
Das mindestens eine Leitungselement kann auf einer dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung und/oder auf einer dem Außenraum zuweisenden oder von dem Außenraum aus zugänglichen Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung mindestens ein elektrisches Verbindungselement aufweisen und/oder mit einem derartigen elektrischen Verbindungselement verbunden sein. Beispielsweise können, wie oben beschrieben, auf einer oder beiden der genannten Seiten jeweils ein oder mehrere Steckverbinder und/oder eine oder mehrere Kontaktflächen und/oder eine oder mehrere Kontaktfedern und/oder ein oder mehrere andere Arten von elektrischen Verbindungselementen vorgesehen sein. Das mindestens eine optionale Verbindungselement kann beispielsweise Bestandteil des mindestens einen Leitungselements sein und/oder kann elektrisch leitend mit dem mindestens einen Leitungselement verbunden sein. Beispielsweise können ein oder mehrere Leitungselemente der Durchführung mit einem oder mehreren inneren Verbindungselementen und/oder einem oder mehreren äußeren Verbindungselementen kontaktiert werden. Die Materialien der inneren Verbindungselemente sollten dauerhaft mit dem Leitungselement verbindbar sein. Die äußeren Verbindungselemente sollten biokompatibel sein und sollten dauerhaft mit dem mindestens einen Leitungselement verbindbar sein.
Die elektrische Durchführung kann, wie beispielsweise in Ausführungsform 26. dargestellt, mindestens ein Filterelement aufweisen. Dieses mindestens eine Filterelement kann eingerichtet sein, um elektrische Signale, welche durch die elektrische Durchführung geleitet werden, einer Filterung zu unterziehen, insbesondere einer Frequenzfilterung. Das mindestens eine Filterelement kann beispielsweise auf einer dem Innenraum zuweisenden Seite der elektrischen Durchführung angeordnet sein und/oder auf einer dem Außenraum zuweisenden Seite. Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Filterelement jedoch auch in die elektrische Durchführung selbst integriert sein, beispielsweise indem diese ganz oder teilweise ebenfalls in den Grundkörper eingebettet ist. Ein Aufbau von Filterelementen mittels entsprechender elektrischer Elemente, beispielsweise mittels mindestens einer Kapazität und mindestens einem ohmschen Widerstand und/oder mittels mindestens einer Induktivität und mindestens einem ohmschen Widerstand, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Bezüglich möglicher Ausgestaltungen der Filterelemente kann auch beispielsweise auf den oben genannten Stand der Technik verwiesen werden, insbesondere auf die US 7,260,434 .
Unter einem Kopfteil wird allgemein im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, welches als Bestandteil einer oder mehrerer elektrischer Steckverbindungen einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung wirken kann. Das Kopfteil kann insbesondere aus dem Gehäuse herausragen und kann ganz oder teilweise auf dem Gehäuse oder in dem Außenraum angeordnet sein, kann jedoch auch grundsätzlich in den Innenraum hineinragen, so dass die Steckverbindung beispielsweise durch eine Öffnung in dem Gehäuse zugänglich ist. Ausführungsbeispiele werden unten noch näher erläutert. Für mögliche Ausgestaltungen hinsichtlich der Form des Kopfteils kann beispielsweise auf die oben bereits genannte DE 10 2008 021 064 A1 verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Die mindestens eine Steckverbindung kann insbesondere nach einem oder mehreren der folgenden Standards ausgestaltet sein: dem IS-4-Standard, dem IS-1- und/oder ISO 5841-3-Standard, dem OF-1- und/oder ISO 11318:1993-Standard. Falls mehrere Steckverbindungen vorgesehen sind, können mindestens eine, vorzugsweise mehrere und besonders bevorzugt alle dieser Steckverbindungen nach einem oder mehreren dieser Standards ausgestaltet sein. IS-1 ist ein internationaler Standard für Konnektoren (ISO 5841-3), der gewährleistet, dass standardkonforme Herzschrittmacher und Elektroden mechanisch zusammenpassen. DF-1 ist ein internationaler Standard für Konnektoren (ISO 11318:1993), der gewährleistet, dass standardkonforme Herzschrittmacher und Elektroden mechanisch zusammenpassen. Unter einem Steckverbinderelement ist allgemein ein Element zu verstehen, welches eingerichtet ist, um eine elektrische Steckverbindung mit mindestens einem weiteren Steckverbinderelement einzugehen. Die Steckverbindung kann einpolig oder vorzugsweise auch mehrpolig ausgestaltet sein. Das Steckverbinderelement des Kopfteils der elektrischen Durchführung kann beispielsweise ganz oder teilweise als weibliches Steckverbinderelement ausgestaltet sein. Das Steckverbinderelement kann insbesondere ganz oder teilweise nach einem oder mehreren der oben genannten Standards ausgestaltet sein.
Wie oben beschrieben, kann das Leitungselement insbesondere mehrteilig ausgestaltet sein. So kann das Leitungselement beispielsweise, wie oben beschrieben und wie insbesondere beispielsweise in Ausführungsform 2. dargestellt, das mindestens eine Durchführungselement aufweisen, welches wiederum das mindestens eine Cermet aufweist, also ganz oder teilweise aus dem mindestens einen Cermet hergestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Leitungselement ein oder mehrere weitere Elemente aufweisen, welche ebenfalls ganz oder teilweise aus mindestens einem Cermet hergestellt sein können, welche jedoch grundsätzlich insbesondere auch auf andere Weise hergestellt sein können, beispielsweise aus mindestens einem metallischen Material ohne keramische Komponente.
Insbesondere kann das Leitungselement mindestens ein Kontaktelement umfassen, wie beispielsweise in den Ausführungsformen 11. oder 13. oben ausgeführt. Beispielsweise können 2 Kontaktelemente, mehr als 2 Kontaktelemente, 4 Kontaktelemente, mehr als 4 Kontaktelemente, 8 Kontaktelemente, mehr als 8 Kontaktelemente, 16 Kontaktelemente, mehr als 16 Kontaktelemente, 32 Kontaktelemente, mehr als 32 Kontaktelemente, 64 Kontaktelemente, mehr als 64 Kontaktelemente, 128 Kontaktelemente oder mehr als 128 Kontaktelemente vorgesehen sein. Insbesondere kann dies dazu führen, dass eine der Anzahl an Kontaktelementen entsprechende Anzahl von Kanälen pro Steckverbinderelement vorgesehen ist. Das mindestens eine Kontaktelement kann insbesondere ganz oder teilweise aus mindestens einem metallischen Material ohne keramische Komponente hergestellt sein. Unter einem Kontaktelement kann allgemein ein elektrisch leitfähiges Element verstanden werden, welches Bestandteil des Steckverbinderelements ist und welches somit eingerichtet ist, um direkt oder indirekt von dem Außenraum her elektrisch kontaktiert zu werden. Das mindestens eine Kontaktelement kann grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, wobei die oben genannte Ringform besonders bevorzugt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Kontaktelement jedoch auch beispielsweise eine Stabform, eine Form einer Kontaktfeder, eine Form einer von dem Außenraum her zugänglichen Kontaktfläche oder eine andere Form aufweisen.
Wie beispielsweise in Ausführungsform 6. dargestellt, kann das Leitungselement darüber hinaus ein oder mehrere weitere Elemente umfassen, beispielsweise das mindestens eine Verbindungselement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Durchführungselement und dem Steckverbinderelement, insbesondere dem mindestens einen Kontaktelement des Steckverbinderelements. Dieses Verbindungselement kann beispielsweise ebenfalls aus einem metallischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem metallischen Material ohne keramische Komponente. Das Verbindungselement kann beispielsweise mindestens einen Verbindungsdraht umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungselement jedoch auch andere Komponenten umfassen. So kann beispielsweise auch eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Durchführungselement über eine elektrische Klemmverbindung, eine Verschraubung, eine Steckverbindung oder eine andere stoffschlüssige, kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung mit elektrisch leitenden Eigenschaften hergestellt werden, beispielsweise einen Leitkleber, eine Lötverbindung oder eine andere Art der Verbindung.
Unter einer Steckerbuchse ist allgemein im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Buchse zu verstehen, welche für die Herstellung einer elektrischen Steckverbindung einsetzbar ist. Unter einer Buchse ist allgemein ein äußeres Element einer Steckverbindung zu verstehen, in welches mindestens ein Stecker eingesteckt oder eingeschoben werden kann. Die Steckerbuchse kann somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung mindestens ein äußeres Element umfassen, in welches mindestens ein Stecker oder mindestens ein Teil eines Steckers eingesteckt oder eingeschoben werden kann. Dieses äußere Element kann den Stecker, welcher einteilig oder auch mehrteilig ausgestaltet sein kann und welcher einen oder mehrere Kontakte umfassen kann, vollständig oder teilweise umschließen und dabei die mindestens eine Steckverbindung herstellen. Der Begriff der Steckerbuchse kann synonym verwendet werden mit anderen, ähnlichen oder gleichbedeutenden Begriffen, wie beispielsweise dem Begriff der Anschlussbuchse oder der Kontaktbuchse.
Insbesondere kann diese Steckerbuchse eine standardisierte Steckerbuchse sein oder mindestens eine standardisierte Steckerbuchse umfassen. Sind mehrere Steckerbuchsen vorgesehen, so können vorzugsweise eine, mehrere oder alle Steckerbuchsen standardisiert ausgestaltet sein. Die Standardisierung kann insbesondere ausgewählt sein aus einem oder mehreren der folgenden Standards: dem IS-4-Standard, dem IS-1- und/oder ISO 5841-3-Standard, dem OF-1- und/oder ISO 11318:1993-Standard. Auch andere Arten von Steckerbuchsen können jedoch alternativ oder zusätzlich umfasst sein.
Der optionale Hohlraum der Steckerbuchse gemäß Ausführungsform 15. kann beispielsweise mindestens eine Öffnung zu dem Außenraum hin aufweisen. Die Steckerbuchse und/oder die Öffnung können grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen runden, einen ovalen, einen polygonalen oder einen auf eine andere Weise gestalteten Querschnitt. Es können eine oder mehrere Steckerbuchsen vorgesehen sein, insbesondere mit einem oder mehreren Hohlräumen und/oder einer oder mehreren Öffnungen. Sind mehrere Steckerbuchsen vorgesehen, so können diese getrennt ausgebildet sein oder können auch ganz oder teilweise zusammengefasst sein.
Wie oben ausgeführt, kann das Kopfteil insbesondere zumindest teilweise einstückig mit dem Grundkörper ausgestaltet sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Kopfteil oder mindestens ein Teil des Kopfteils, welcher einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet ist, in einem Verfahren mit dem Grundkörper gebildet wird, beispielsweise einem keramischen Herstellungsverfahren. Beispielsweise kann mindestens ein erstes Bauelement einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet sein. Daneben können ein oder mehrere zweite Bauelemente vorgesehen sein, welche nicht einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet sind. Die Bezeichnung „erstes” und „zweites” Bauelement ist dabei als reine Bezeichnung zu verstehen, ohne Hinweis auf eine Nummerierung und ohne dass zwingend auch ein zweites Bauelement vorgesehen sein muss, wenn ein erstes Bauelement vorhanden ist. Unter einer Anordnung „zwischen” dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement in Ausführungsform 20. ist eine Anordnung zu verstehen, bei welcher das Kontaktelement sich zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement erstreckt, beispielsweise indem dieses Kontaktelement beide Bauelemente berührt. Das erste Bauelement und das zweite Bauelement sind vorzugsweise elektrisch isolierend im Sinne der obigen Definition ausgestaltet.
Das optionale zweite Bauelement kann als vorgefertigtes oder auch vorgeformtes Bauelement ausgestaltet sein, welches mit dem ersten Bauelement verbunden wird. Dies kann beispielsweise in Form der oben beschriebenen Ausführungsform 25. oder auch in anderen Ausgestaltungen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Bauelement jedoch auch ganz oder teilweise erst bei der Verbindung mit dem ersten Bauelement gebildet werden. Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Beispielsweise kann das zweite Bauelement, wie in Ausführungsform 21. dargestellt, ganz oder teilweise als Verschluss ausgestaltet sein, beispielsweise als Füllmaterial und insbesondere als Verguss, beispielsweise als Verschluss mindestens einer Montageöffnung des ersten Bauelements nach Einbringen mindestens eines Kontaktelements.
Der elektrisch isolierende Grundkörper kann insbesondere das mindestens eine Leitungselement lagern und/oder zumindest teilweise umschließen. Das mindestens eine Material des Grundkörpers sollte, wie oben ausgeführt, vorzugsweise biokompatibel sein und sollte einen ausreichend hohen Isolationswiderstand aufweisen. Für den erfindungsgemäßen Grundkörper hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser ein oder mehrere Materialien aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Aluminiumoxid-verstärktes Zirkoniumoxid (ZTA), Zirkoniumoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA – Zirconia Toughened Aluminum – Al₂O₃/ZrO₂), Yttrium-verstärktes Zirkoniumoxid (Y-TZP), Aluminiumnitrid (AlN), Magnesiumoxid (MgO), Piezokeramik, Barium(Zr, Ti)oxid, Barium(CE, Ti)oxid und Natrium-Kalium-Niobat.
Hinsichtlich der möglichen Ausgestaltungen des Cermets und/oder der verwendeten metallischen Materialien und/oder Komponenten kann auf die oben genannten Ausführungsformen verwiesen werden. Auch Kombinationen mehrerer der genannten Möglichkeiten sind denkbar. ZTA bezeichnet dabei Zirkonium-verstärktes Alumina (Zirkonia Toughened Alumina), also ein Material, bei welchem Zirkonoxid in eine Matrix aus Aluminiumoxid eingelagert ist, beispielsweise 10–30 Vol.-% Zirkoniumoxid in eine Matrix aus Aluminiumoxid. ATZ bezeichnet Alumina-verstärktes Zirkonia (Alumina Toughened Zirconia), also ein Material, bei welchem Aluminiumoxid eingelagert ist in eine Matrix aus Zirkonoxid, beispielsweise in einem Anteil von 10–30 Vol.-%. Y-TZP bezeichnet Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid, also Zirkoniumoxid, welches einen Anteil an Yttrium aufweist. KNN bezeichnet Kalium-Natrium-Niobat.
Der Grundkörper kann insbesondere ganz oder teilweise aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien hergestellt sein, insbesondere aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien auf Keramik-Basis. Das oder die Leitungselemente können ganz oder teilweise aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien auf Cermet-Basis aufgebaut sein. Daneben kann das mindestens eine Leitungselement jedoch auch, wie oben ausgeführt, einen oder mehrere weitere Leiter aufweisen, beispielsweise einen oder mehrere metallische Leiter ohne keramischen Anteil.
Im Rahmen der Erfindung wird als „Cermet” ein Verbundwerkstoff aus einem oder mehreren keramischen Werkstoffen in mindestens einer metallischen Matrix oder ein Verbundwerkstoff aus einem oder mehreren metallischen Werkstoffen in mindestens einer keramischen Matrix bezeichnet. Zur Herstellung eines Cermets kann beispielsweise ein Gemisch aus mindestens einem keramischen Pulver und mindestens einem metallischen Pulver verwendet werden, welches beispielsweise mit mindestens mit einem Bindemittel und gegebenenfalls mindestens einem Lösungsmittel versetzt werden kann. Das bzw. die keramischen Pulver des Cermets weisen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 10 μm, bevorzugt weniger als 5 μm, besonders bevorzugt weniger als 3 μm auf. Das bzw. die metallischen Pulver des Cermets weisen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 15 μm, bevorzugt weniger als 10 μm, besonders bevorzugt weniger als 5 μm auf. Zur Herstellung eines Grundkörpers kann beispielsweise mindestens ein keramisches Pulver verwendet werden, welches beispielsweise mit mindestens einem Bindemittel und gegebenenfalls mindestens einem Lösungsmittel versetzt werden kann. Das bzw. die keramischen Pulver weisen dabei vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 10 μm (1 μm entsprechen 1·10^–6 m), bevorzugt weniger als 5 μm, besonders bevorzugt weniger als 3 μm auf. Als mittlere Korngröße wird dabei insbesondere der Medianwert oder d50-Wert der Korngrößenverteilung angesehen. Der d50-Wert beschreibt jenen Wert, bei dem 50% der Körner des keramischen Pulvers und/oder des metallischen Pulvers feiner sind und die anderen 50% grober sind als der d50-Wert.
Unter einem keramischen Herstellungsverfahren wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren verstanden, welches mindestens einen Sinterprozess mindestens eines isolierenden und/oder mindestens eines elektrisch leitfähigen Materials, insbesondere mindestens eines keramischen Materials, umfasst. Das keramische Herstellungsverfahren kann, wie unten noch näher ausgeführt wird, weitere Verfahrensschritte aufweisen, beispielsweise eine Formgebung zur Herstellung mindestens eines Formkörpers, beispielsweise mindestens eines keramischen Grünlings und/oder mindestens eines keramischen Braunlings.
Unter einem Sintern oder einem Sinterprozess wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffen oder Werkstücken verstanden, bei welchem pulverförmige, insbesondere feinkörnige, keramische und/oder metallische Stoffe erhitzt werden und dadurch verbunden werden. Dieser Prozess kann ohne äußeren Druck auf den zu erhitzenden Stoff erfolgen oder kann insbesondere unter erhöhtem Druck auf den zu erhitzenden Stoff erfolgen, beispielsweise unter einem Druck von mindestens 2 bar, vorzugsweise höheren Drucken, beispielsweise Drucken von mindestens 10 bar, insbesondere mindestens 100 bar oder sogar mindestens 1000 bar. Der Prozess kann insbesondere vollständig oder teilweise bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur der pulverförmigen Werkstoffe erfolgen, beispielsweise bei Temperaturen von 700°C bis 1400°C.
Der Prozess kann insbesondere vollständig oder teilweise in einem Werkzeug und/oder einer Form durchgeführt werden, so dass mit dem Sinterprozess eine Formgebung verbunden werden kann. Neben den pulverförmigen Werkstoffen kann ein Ausgangsmaterial für den Sinterprozess weitere Werkstoffe umfassen, beispielsweise einen oder mehrere Binder und/oder ein oder mehrere Lösungsmittel. Der Sinterprozess kann in einem Schritt oder auch in mehreren Schritten erfolgen, wobei dem Sinterprozess beispielsweise weitere Schritte vorgelagert sein können, beispielsweise ein oder mehrere Formgebungsschritte und/oder ein oder mehrere Entbinderungsschritte.
Bei der Herstellung des mindestens einen Leitungselements und/oder optional bei der Herstellung des mindestens einen Grundkörpers kann insbesondere ein Verfahren eingesetzt werden, bei welchem zunächst mindestens ein Grünling hergestellt wird, aus diesem Grünling anschließend mindestens ein Braunling und aus dem Braunling anschließend durch mindestens einen Sinterschritt des Braunlings das fertige Werkstück. Dabei können für das Leitungselement und den Grundkörper getrennte Grünlinge und/oder getrennte Braunlinge hergestellt werden, welche anschließend verbunden werden können. Alternativ können jedoch auch für den Grundkörper und das Leitungselement ein oder mehrere gemeinsame Grünlinge und/oder Braunlinge erstellt werden. Wiederum alternativ können zunächst getrennte Grünlinge erstellt werden, diese Grünlinge dann verbunden werden und aus dem verbundenen Grünling anschließend ein gemeinsamer Braunling erstellt werden. Unter einem Grünling ist allgemein ein Vor-Formkörper eines Werkstücks zu verstehen, welcher das Ausgangsmaterial, beispielsweise das mindestens eine keramische und/oder metallische Pulver umfasst, sowie weiterhin gegebenenfalls ein oder mehrere Bindermaterialien und/oder ein oder mehrere Lösungsmittel. Unter einem Braunling ist ein Vor-Formkörper zu verstehen, welcher aus dem Grünling durch mindestens einen Entbinderungsschritt entsteht, beispielsweise mindestens einen thermischen und/oder chemischen Entbinderungsschritt, wobei in dem Entbinderungsschritt das mindestens eine Bindermaterial und/oder das mindestens eine Lösungsmittel zumindest teilweise aus dem Vor-Formkörper entfernt wird.
Der Sinterprozess, insbesondere für ein Cermet, jedoch auch beispielsweise für den Grundkörper, kann vergleichbar zu einem üblicherweise für homogene Pulver verwendeten Sinterprozess ablaufen. Beispielsweise kann unter hoher Temperatur und gegebenenfalls hohem Druck das Material beim Sintervorgang verdichtet werden, so dass das Cermet nahezu dicht ist, oder eine höchstens geschlossene Porosität aufweist. Cermets zeichnen sich in der Regel durch eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Gegenüber Sinterhartmetallen hat ein Cermet enthaltendes Durchleitungselement in der Regel eine höhere Thermoschock- und Oxidationsbeständigkeit und in der Regel einen an einen umgebenden Isolator angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten.
Für die erfindungsgemäße Durchführung kann die mindestens eine keramische Komponente des Cermets insbesondere wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen: Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Aluminiumoxid-verstärktes Zirkoniumoxid (ZTA), Zirkoniumoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA – Zirconia Toughened Aluminum – Al₂O₃/ZrO₂), Yttrium-verstärktes Zirkoniumoxid (Y-TZP), Aluminiumnitrid (AlN), Magnesiumoxid (MgO), Piezokeramik, Barium(Zr, Ti)oxid, Barium(CE, Ti)oxid, oder Natrium-Kalium-Niobat.
Für die erfindungsgemäße Durchführung kann die mindestens eine metallische Komponente des Cermets insbesondere wenigstens eines der folgenden Metalle und/oder eine Legierung auf Basis mindestens eines der folgenden Metalle aufweisen: Platin, Iridium, Niob, Molybdän, Tantal, eine Tantal-Legierung, Wolfram, eine Wolfram-Legierung, Titan, Kobalt, Chrom, Zirkonium. Eine elektrisch leitfähige Verbindung stellt sich im Cermet in der Regel dann ein, wenn der Metallgehalt über der so genannten Perkolationsschwelle liegt, beider die Metallpartikel im gesinterten Cermet mindestens punktuell miteinander verbunden sind, so dass eine elektrische Leitung ermöglicht wird. Dazu sollte der Metallgehalt erfahrungsgemäß, abhängig von der Materialauswahl, 25 Vol.-% und mehr betragen, vorzugsweise 32 Vol.-%, insbesondere mehr als 38 Vol.-%. Beispielsweise kann der Metallgehalt 25 Vol.-% bis 80 Vol.-% betragen, insbesondere 32 Vol.-% bis 60 Vol.-% und besonders bevorzugt 38 Vol.-% bis 50 Vol.-%.
Im Sinne der Erfindung werden die Begriffe „ein Cermet aufweisend” und „cermethaltig” synonym verwendet. Folglich bezeichnen beide Begriffe eine Eigenschaft eines Elements, bei welcher das Element cermethaltig ist. Von diesem Sinn auch umfasst ist die Ausführungsvariante, dass das Element, beispielsweise das Leitungselement, aus einem Cermet besteht, also vollständig aus einem Cermet aufgebaut ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform können sowohl das mindestens eine Leitungselement als auch der Grundkörper einen oder mehrere Bestandteile aufweisen, welche in einem Sinterverfahren hergestellt oder herstellbar sind, oder das mindestens eine Leitungselement und der Grundkörper können beide in einem Sinterverfahren hergestellt oder herstellbar sein. Insbesondere können der Grundkörper und das Leitungselement in einem Co-Sinterverfahren, also einem Verfahren einer gleichzeitigen Sinterung dieser Elemente, hergestellt oder herstellbar sein. Beispielsweise können das Leitungselement und der Grundkörper jeweils ein oder mehrere keramische Bestandteile aufweisen, die im Rahmen mindestens eines Sinterverfahrens hergestellt und vorzugsweise verdichtet werden.
Beispielsweise kann ein Grundkörper-Grünling hergestellt werden aus einer isolierenden Werkstoffzusammensetzung. Dies kann beispielsweise durch ein Pressen der Werkstoffzusammensetzung in einer Form geschehen. Dazu handelt es sich vorteilhafterweise bei der isolierenden Werkstoffzusammensetzung um eine Pulvermasse, welche wenigstens einen minimalen Zusammenhalt der Pulverpartikel aufweist. Die Herstellung eines Grünlings erfolgt dabei beispielsweise durch Verpressen von Pulvermassen, oder durch Formung und anschließende Trocknung.
Solche Verfahrensschritte können auch genutzt werden, um mindestens einen cermethaltigen Leitungselement-Grünling zu formen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jenes Pulver, welches zu dem Leitungselement-Grünling verpresst wird, cermethaltig ist oder aus einem Cermet besteht oder mindestens ein Ausgangsmaterial für ein Cermet aufweist. Im Anschluss können die beiden Grünlinge – der Grundkörper-Grünling und der Leitungselement-Grünling – zusammengeführt werden. Die Herstellung des Leitungselement-Grünlings und des Grundkörper-Grünlings kann auch gleichzeitig erfolgen, z. B. durch Mehrkomponentenspritzguss, Co-Extrusion etc., so dass eine nachfolgende Verbindung nicht mehr notwendig ist.
Beim Sintern der Grünlinge werden diese vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterzogen, welche unterhalb der Schmelztemperatur der Pulverpartikel des Grünlings liegt. So kommt es in der Regel zu einer Verdichtung des Materials und damit einhergehend zu einer deutlichen Verringerung der Porosität und des Volumens der Grünlinge. Eine Besonderheit des Verfahrens besteht folglich darin, dass vorzugsweise der Grundkörper und das Leitungselement zusammen gesintert werden können. Es bedarf dementsprechend vorzugsweise im Anschluss keiner Verbindung der beiden Elemente mehr.
Durch das Sintern wird das Leitungselement mit dem Grundkörper vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Dadurch wird vorzugsweise eine hermetische Integration des Leitungselementes in dem Grundkörper erzielt. Es bedarf vorzugsweise keines anschließenden Verlötens oder Verschweißens des Leitungselements in dem Grundkörper mehr. Vielmehr wird durch das bevorzugte gemeinsame Sintern und die bevorzugte Nutzung eines cermethaltigen Grünlings eine hermetisch dichtende Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Leitungselement erreicht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Sintern ein nur teilweises Sintern des mindestens einen optionalen Grundkörper-Grünlings umfasst, wobei dieses teilweise Sintern beispielsweise den oben beschriebenen Entbinderungsschritt bewirken und/oder umfassen kann. Im Rahmen dieses nur teilweisen Sinterns wird der Grünling vorzugsweise wärmebehandelt. Dabei findet in der Regel schon eine Schrumpfung des Volumens des Grünlings statt. Allerdings erreicht das Volumen des Grünlings in der Regel nicht dessen Endstadium. Vielmehr bedarf es in der Regel noch einer weiteren Wärmebehandlung – ein endgültiges Sintern –, bei dem der oder die Grünlinge auf ihre endgültige Größe geschrumpft werden. Im Rahmen dieser Ausführungsvariante wird der Grünling vorzugsweise nur teilweise gesintert, um schon eine gewisse Festigkeit zu erreichen, damit der Grünling leichter zu handhaben ist.
Das Ausgangsmaterial, welches zur Herstellung mindestens eines Grünlings des Leitungselements und/oder mindestens eines Grünlings des Grundkörpers verwendet wird, kann insbesondere ein trockenes Pulver sein oder ein trockenes Pulver umfassen, wobei das trockene Pulver trocken zu einem Grünling gepresst wird und eine ausreichende Adhäsion aufweist, um seine gepresste Grünlings-Form beizubehalten. Optional können jedoch zusätzlich zu dem mindestens einen Pulver eine oder mehrere weitere Komponenten in dem Ausgangsmaterial umfasst sein, beispielsweise, wie oben ausgeführt, ein oder mehrere Binder und/oder ein oder mehrere Lösungsmittel. Derartige Binder und/oder Lösungsmittel, beispielsweise organische und/oder anorganische Binder und/oder Lösungsmittel, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und sind beispielsweise kommerziell erhältlich.
Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial einen oder mehrere Schlicker umfassen oder ein Schlicker sein. Ein Schlicker ist im Rahmen der Erfindung eine Suspension von Partikeln eines Pulvers aus einem oder mehreren Materialien in einem flüssigen Bindemittel, und gegebenenfalls in einem wasserbasierten oder organischen Bindemittel. Ein Schlicker weist eine hohe Viskosität auf und ist auf einfache Weise ohne hohen Druck zu einem Grünling formbar.
Der Sinterprozess, der im Allgemeinen unterhalb der Schmelztemperatur der verwendeten Keramik-, Cermet- oder Metall-Materialien, in Einzelfällen aber auch knapp oberhalb der Schmelztemperatur der niederschmelzenden Komponente eines Mehrkomponenten-Gemischs, meist der Metall-Komponente, ausgeführt wird, führt bei Grünlingen aus Schlickern dazu, dass das Bindemittel langsam aus dem Schlicker hinausdiffundiert. Eine zu schnelle Erwärmung führt zu einer schnellen Volumenzunahme des Bindemittels durch Übergang in die gasförmige Phase und zu einer Zerstörung des Grünlings oder zur Bildung von unerwünschten Fehlstellen im Werkstück.
Als Bindemittel – auch als Binder bezeichnet – können beispielsweise eine oder mehrere der folgenden Substanzen eingesetzt werden: thermoplastische oder duroplastische Polymere; Wachse; thermogelisierende Substanzen; oberflächenaktive Substanzen; Methylcellulose. Auch andere Substanzen können jedoch alternativ oder zusätzlich eingesetzt werden. Dabei können diese allein oder als Bindergemische mehrerer solcher Komponenten eingesetzt werden. Falls einzelne Elemente oder alle Elemente der Durchführung (Grundkörper-Grünling, Leitungselement-Grünling, Durchführungs-Rohling) im Rahmen eines Extrudierverfahrens erstellt werden, sollte die Zusammensetzung des Binders so sein, dass der durch die Düse extrudierte Strang der Elemente so weit formstabil ist, dass die durch die Düse vorgegebene Form ohne weiteres eingehalten werden kann. Geeignete Binder, auch als Bindemittel bezeichnet, sind dem Fachmann bekannt.
Im Gegensatz dazu handelt es sich im Stand der Technik bei dem Leitungselement in der Regel um einen metallischen Draht. Ein erfindungsgemäß mit einem Cermet ausgestaltetes Leitungselement kann leicht mit anderen Bauelementen verbunden werden, da es sich dabei um eine Keramik handelt. Folglich können sowohl von dem Leitungselement als auch von weiteren Bauelementen, beispielsweise im Grundkörper, ein oder mehrere Grünlinge erstellt werden, die im Anschluss einem Sinterprozess unterworfen werden. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch mindestens ein gemeinsamer Grünling für mehrere Bauelemente hergestellt werden. Die sich so ergebende elektrische Durchführung ist nicht nur besonders biokompatibel und beständig, sondern weist auch eine gute hermetische Dichtigkeit auf. Zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper ergeben sich in der Regel keinerlei Risse oder noch zu lötende Verbindungsstellen. Vielmehr ergibt sich beim Sintern eine Verbindung des Grundkörpers und des Leitungselements. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass das wenigstens eine Leitungselement aus einem Cermet besteht. In dieser Ausführungsvariante weist das Leitungselement nicht nur Bestandteile aus Cermet auf, sondern ist vollständig aus einem Cermet aufgebaut.
Cermets zeichnen sich allgemein in der Regel durch eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Die ”Cermets” und/oder ”cermethaltigen” Stoffe können insbesondere hartmetallverwandte Schneidstoffe sein oder umfassen, die jedoch ohne den Hartstoff Wolframkarbid auskommen können und beispielsweise pulvermetallurgisch hergestellt werden können. Ein Sinterprozess für Cermets und/oder das cermethaltige Lagerelement kann insbesondere wie bei homogenen Pulvern ablaufen, nur dass in der Regel bei gleicher Presskraft das Metall stärker verdichtet wird als die Keramik. Gegenüber Sinterhartmetallen hat das cermethaltige Leitungselement in der Regel eine höhere Thermoschock- und Oxidationsbeständigkeit. Die mindestens eine keramische Komponente kann, wie oben ausgeführt, insbesondere eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: Aluminiumoxid, insbesondere Al₂O₃; Zirkoniumoxid, insbesondere ZrO₂; Magnesiumoxid, insbesondere MgO; ZTA; ATZ; Y-TZP; Aluminiumnitrid; Aluminiumtitanat; eine Piezokeramik, insbesondere eine bleifreie Piezokeramik und besonders bevorzugt eine bleifreie Piezokeramik ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ba(Zr, Ti)O₃, Ba(Ce, Ti)O₃, KNN, KNN-LiSbO₃ und KNN-LiTaO₃. Die mindestens eine metallische Komponente kann insbesondere eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: Platin, eine Platin-Legierung, Iridium, Niob, Molybdän, Titan, Kobalt, Zirkonium, Chrom, Tantal, eine Tantal-Legierung, Wolfram, eine Wolfram-Legierung. Auch eine oder mehrere andere metallische Komponenten können alternativ oder zusätzlich eingesetzt werden.
Wie oben beschrieben, bestehen mehrere Möglichkeiten, die elektrische Durchführung mit dem Gehäuse zu verbinden. Diese Möglichkeiten sind auch kombinierbar. So besteht zum einen die Möglichkeit, die elektrische Durchführung direkt mit dem Gehäuse zu verbinden, beispielsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig. Wie oben unter Ausführungsform 30. beschrieben, kann insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung zwischen einer Innenseite und/oder einer Außenseite des Gehäuses und der elektrischen Durchführung realisiert werden, insbesondere mindestens eine Lötverbindung. Um eine Benetzung der elektrischen Durchführung, insbesondere eines keramischen Grundkörpers der elektrischen Durchführung, mit Lot zu begünstigen, kann mindestens eine Metallisierung des Grundkörpers vorgesehen sein, beispielsweise eine Metallisierung, welche durch mindestens ein physikalisches Dampfphasenabscheidungsverfahren aufgebracht wird, beispielsweise ein Sputterverfahren. Beispielsweise kann diese Metallisierung eine Gold-Metallisierung sein oder umfassen. Über die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise mindestens eine Innenwand des Gehäuses, beispielsweise mindestens eine Seitenwand des Gehäuses, mit dem Grundkörper verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich kann die stoffschlüssige Verbindung auch um einzelne Öffnungen oder um eine Mehrzahl von Öffnungen des Steckverbinderelements herum erfolgen, beispielsweise indem diese Öffnungen einzeln oder gruppenweise mit einer stoffschlüssigen Verbindung zu einer Innenseite des Gehäuses umgeben werden.
Alternativ oder zusätzlich besteht zur Realisierung einer Verbindung zwischen der elektrischen Durchführung und dem Gehäuse die Möglichkeit, mindestens einen Rahmen vorzusehen, über welchen die elektrische Durchführung mit dem Gehäuse verbunden wird. Dieser Rahmen kann Bestandteil der elektrischen Durchführung sein, beispielsweise indem dieser einstückig mit der elektrischen Durchführung ausgebildet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Rahmen jedoch auch ganz oder teilweise als separates Bauteil ausgestaltet werden oder als Bestandteil des Gehäuses. Der Rahmen kann die elektrische Durchführung beispielsweise vollständig oder teilweise umschließen. Der Rahmen kann als Halteelement fungieren, mittels dessen die elektrische Durchführung in dem Gehäuse integriert werden kann. Beispielsweise kann der Rahmen in Form eines Kranzes um die elektrische Durchführung angeordnet sein. Der Rahmen kann beispielsweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse und/oder mit der elektrischen Durchführung verbunden sein bzw. werden. Insbesondere kann mittels des Rahmens eine dichte Ausgestaltung eines Übergangs zwischen der elektrischen Durchführung und dem Gehäuse realisiert werden.
Der optionale Rahmen kann insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein. Insbesondere kann es sich, wie oben ausgeführt, um mindestens einen metallischen Werkstoff handeln, beispielsweise ausgewählt aus der oben genannten Gruppe metallischer Werkstoffe, wobei auch Kombinationen der genannten Materialien möglich sind. Alternativ oder zusätzlich kann das Halteelement jedoch auch beispielsweise wiederum mindestens ein Cermet aufweisen. Weiterhin ist es denkbar, dass das Leitungselement und das Halteelement materialeinheitlich sind. Bei dieser Variante werden für das Leitungselement und das Halteelement dieselben Materialien verwendet. Insbesondere handelt es sich dabei um ein beständiges, leitfähiges und biokompatibles Cermet. Da sowohl das Halteelement als auch das Leitungselement noch mit metallischen Komponenten verbunden werden, müssen beide entsprechende Voraussetzungen für ein Verschweißen oder Verlöten aufweisen. Ein Cermet, welches die oben genannten Voraussetzungen aufweist, kann sowohl für das Halteelement als auch für das Leitungselement eingesetzt werden, um so eine besonders preiswerte elektrische Durchführung zu erhalten.
Der als Halteelement wirkende optionale Rahmen kann insbesondere mindestens einen Flansch aufweisen, wobei insbesondere der Flansch metallisch leitend sein kann. Der Flansch kann dazu dienen, die elektrische Durchführung gegenüber einem Gehäuse der implantierbaren Vorrichtung abzudichten. Durch das Halteelement wird die elektrische Durchführung vorzugsweise in dem Gehäuse gehalten. Beispielsweise kann das Halteelement an mindestens einer Außenseite mindestens einen Flansch aufweisen. Dieser Flansch kann ein Lager bilden, in welches beispielsweise das Gehäuse der medizinisch implantierbaren Vorrichtung oder Teile desselben, beispielsweise Deckel und/oder Gehäuseschalen, eingreifen können, vorzugsweise dichtend eingreifen können. Folglich kann das Halteelement mit dem mindestens einen angeschlossenen Flansch beispielsweise einen U-, T-, L- oder H-förmigen Querschnitt aufweisen. Durch die Integration wenigstens eines Flansches in das Halteelement ist eine sichere, stoßfeste und dauerhafte Integration der elektrischen Durchführung in der implantierbaren Vorrichtung sichergestellt. Zusätzlich kann der Flansch beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Gehäuse oder Teile desselben kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit diesem verbunden werden können, beispielsweise durch mindestens eine clipartige Verbindung.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine medizinisch implantierbare Vorrichtung vorgeschlagen, mit den oben genannten Merkmalen. Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit der elektrischen Durchführung und/oder dem Verfahren beschrieben wurden, gelten dabei auch in Zusammenhang mit der medizinisch implantierbaren Vorrichtung. Die medizinisch implantierbare Vorrichtung kann weiterhin beispielsweise mindestens eine Zuleitung umfassen, welche im englischen auch als „lead” oder „leads” bezeichnet wird und welche eingerichtet sein kann, um mit dem Steckverbinderelement der elektrischen Durchführung eine elektrische Steckverbindung einzugehen. Beispielsweise kann die Zuleitung mindestens ein Steckerelement, beispielsweise mindestens ein männliches und/oder mindestens ein weibliches Steckerelement, umfassen, welches mit dem Steckverbinderelement der elektrischen Durchführung eine elektrische Steckverbindung eingehen kann. Insbesondere kann es sich dabei um mindestens ein männliches Steckerelement handeln, welches in das mindestens eine Steckverbinderelement einsteckbar ist, beispielsweise mindestens ein Steckerelement nach einem oder mehreren der oben genannten Standards.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wie oben ausgeführt, ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Durchführung vorgeschlagen. Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit der elektrischen Durchführung beschrieben werden, gelten dementsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren und jeweils umgekehrt. Für die Verfahrensschritte kann auf die obige Beschreibung der Ausführungsformen verwiesen werden. Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass das Kopfteil Bauelemente aus unterschiedlichen Materialien aufweist, beispielsweise das erste Bauelement, welches einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet ist und welches mindestens ein keramisches Material aufweist. Daneben kann das Kopfteil weitere Materialien aufweisen, beispielsweise das mindestens eine zweite Bauelement, welches beispielsweise ein nicht-keramisches Material umfassen kann, beispielsweise ein Kunststoffmaterial. Beispielsweise können ein oder mehrere der oben genannten Kunststoffmaterialien verwendet werden.
Das Verbinden des Kontaktelements mit dem ersten Bauelement kann auf verschiedene Weisen erfolgen, einschließlich mechanischer und/oder elektrischer Verbindungen. Beispielsweise kann das Kontaktelement ganz oder teilweise in das erste Bauelement eingesteckt oder eingefügt werden. Zu diesem Zweck kann das erste Bauelement beispielsweise eine oder mehrere Aufnahmen umfassen, beispielsweise eine oder mehrere Bohrungen und/oder Montageöffnungen und/oder Nuten. Weiterhin kann das Kontaktelement auch mit einer oder mehreren anderen Komponenten des Leitungselements verbunden werden, insbesondere elektrisch. So kann beispielsweise das mindestens eine Kontaktelement mit mindestens einem Durchführungselement, welches ganz oder teilweise in dem Grundkörper eingebettet ist, elektrisch verbunden werden, beispielsweise über mindestens eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung.
Weiterhin kann mindestens ein zweites Bauelement des Kopfteils mit dem ersten Bauelement verbunden werden. Wie oben ausgeführt, kann dieses zweite Bauelement beispielsweise als vorgeformtes Bauelement ausgestaltet sein, beispielsweise als zu dem ersten Bauelement komplementäres vorgeformtes Bauelement, um mit diesem gemeinsam beispielsweise das Steckverbinderelement und/oder einen Hohlraum desselben zu bilden. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Bauelement jedoch auch, wie oben ausgeführt, mindestens einen Verschluss umfassen, beispielsweise mindestens einen Verschluss in Form mindestens eines Füllstoffs und/oder mindestens eines Vergusses mindestens einer Montageöffnung.
Die vorgeschlagene elektrische Durchführung, die medizinisch implantierbare Vorrichtung und das Verfahren weisen gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren der genannten Art eine Vielzahl von Vorteilen auf. So lässt sich ein kostengünstiges Herstellungsverfahren realisieren, welches gleichzeitig eine hohe Prozesssicherheit und einen geringen Ausschuss aufweist. Gleichzeitig lässt sich durch die Verwendung keramischer Materialien eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit, insbesondere Körperflüssigkeit, realisieren. Die vorgeschlagenen Durchführungen weisen somit eine hohe Lebensdauer auf. Gleichzeitig lassen sich im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine Mehrzahl von Verfahrensschritten zusammenfassen und im Rahmen üblicher keramischer Herstellungsverfahren auch optional automatisieren.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Gleiche oder funktionsgleiche oder hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente werden dabei mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es zeigen:
1 und 2 verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen medizinisch implantierbaren Vorrichtung und einer erfindungsgemäßen elektrischen Durchführung;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung mit einem mehrteiligen Kopfteil;
4 und 5 weitere Ausführungsbeispiele einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung mit einem in einem Gehäuse angeordneten Kopfteil; und
6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung mit mehrteiligen Kopfteilen.
Ausführungsbeispiele
In den 1 und 2 sind verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen medizinisch implantierbaren Vorrichtung 110 und einer erfindungsgemäßen elektrischen Durchführung 112 dargestellt. Dabei zeigt 1 eine Schnittdarstellung der medizinisch implantierbaren Vorrichtung 110, und 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der elektrischen Durchführung 112.
Die medizinisch implantierbare Vorrichtung 110 kann beispielsweise als aktive medizinisch implantierbare Vorrichtung ausgestaltet sein, beispielsweise gemäß dem oben genannten Stand der Technik. Insbesondere kann für den Aufbau der medizinisch implantierbaren Vorrichtung und deren Funktionalität auf die oben genannte DE 10 2008 021 064 A1 verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Die medizinisch implantierbare Vorrichtung 110 weist ein Gehäuse 114 auf, welches einen Innenraum 116 umschließt und von einem Außenraum 118 trennt. In dem Innenraum 116 können beispielsweise eine oder mehrere elektrische und/oder elektromechanische und/oder fluidische Komponenten aufgenommen sein, beispielsweise eine oder mehrere Komponenten, welche eine medizinische Funktion der medizinisch implantierbaren Vorrichtung 110 gewährleisten oder unterstützen. Das Gehäuse 114 kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein und kann beispielsweise aus einer oder mehreren Gehäuseschalen zusammengesetzt sein, beispielsweise mit einer Trennebene in der Zeichenebene gemäß 1.
Die medizinisch implantierbare Vorrichtung 110 weist weiterhin die oben bereits genannte elektrische Durchführung 112 auf. Diese kann beispielsweise vorgesehen sein, um eine feuchtigkeitsdichte elektrische Verbindung zwischen dem Innenraum 116 und dem Außenraum zu schaffen, beispielsweise zu einer oder mehreren Elektroden, welche in einem Herzmuskel angeordnet sind und diesen stimulieren können. Zu diesem Zweck weist die elektrische Durchführung 112 einen Grundkörper 120 auf, in welchem ein oder mehrere Leitungselemente 122 aufgenommen sind. Diese Leitungselemente 122 stellen mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Innenraum 116 und dem Außenraum 118 her.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leitungselemente 122 mehrteilig ausgestaltet und umfassen exemplarisch jeweils mindestens ein Durchführungselement 124, welches in dem Innenraum 116 mündet oder in den Innenraum 116 hineinragt, mindestens ein, in diesem Fall ringförmig ausgestaltetes, Kontaktelement 126 und mindestens ein das Durchführungselement 124 und das Kontaktelement 126 verbindendes Verbindungselement 128. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Leitungselemente 122 vorgesehen. Es ist jedoch auch eine andere Anzahl von Leitungselementen 122 denkbar, beispielsweise die oben genannten Anzahlen.
Weiterhin weist die elektrische Durchführung 112 mindestens ein Kopfteil 130 auf. Dieses Kopfteil 130 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel exemplarisch einstückig mit dem Grundkörper 120 ausgebildet und beispielsweise von außen auf eine Außenseite 132 des Gehäuses 114 aufgesetzt, so dass ein Teil des Kopfteils 130 bzw. des Grundkörpers 120 durch eine Gehäuseöffnung 134 in dem Gehäuse 114 in den Innenraum 116 ragt und/oder von diesem aus zugänglich ist. Wie unten noch näher ausgeführt wird, sind auch andere Ausgestaltungen des Kopfteils 130 möglich. In jedem Fall sollten die Durchführungselemente 124 von dem Innenraum 116 her kontaktierbar sein.
Das Kopfteil 130 weist mindestens ein Steckverbinderelement 136 auf, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Steckerbuchse 138 ausgestaltet ist. Diese Steckerbuchse 138 weist einen von dem Außenraum 118 her durch eine Öffnung 140 zugänglichen langgestreckten, beispielsweise im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum 142 auf, von welchem aus die Kontaktelemente 126 zugänglich sind. Beispielsweise können die Kontaktelemente 126 den Hohlraum 142 ringförmig umschließen, wie in 2 erkennbar. Der Hohlraum 142 und dessen Öffnung 140 können grundsätzlich eine beliebige Gestalt aufweisen, beispielsweise einen beliebigen Querschnitt, insbesondere einen runden oder polygonalen Querschnitt. Das Kopfteil 130 kann genau ein Steckverbinderelement 136 umfassen oder auch, vorzugsweise, eine Mehrzahl derartiger Steckverbinderelemente 136, beispielsweise mindestens zwei, mindestens vier, mindestens sechs, mindestens zehn oder sogar mehr Steckverbinderelemente 136. Das Steckverbinderelement 136 kann beispielsweise ganz oder teilweise einem oder mehreren der oben genannten Standards entsprechen. Das Steckverbinderelement 136 kann eingerichtet sein, um eine elektrische Anbindung mindestens eines Steckerelements von dem Außenraum 118 an das Steckverbinderelement 136 zu ermöglichen. Wie oben ausgeführt, kann dieses Steckerelement, welches in den 1 und 2 nicht dargestellt ist, beispielsweise ein Steckerelement einer Elektrode oder einer anderen Art von Aktor sein, welche beispielsweise zur Stimulierung von Muskelgewebe eingesetzt werden können. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Der Grundkörper 120 weist elektrisch isolierende Eigenschaften auf. Insbesondere kann der Grundkörper aus mindestens einer isolierenden Werkstoffzusammensetzung hergestellt sein, insbesondere einer keramischen isolierenden Werkstoffzusammensetzung, beispielsweise gemäß der oben beschriebenen Art. Die Durchführungselemente 124 sind vollständig oder teilweise aus einem Cermet hergestellt und sind vorzugsweise stoffschlüssig in dem Grundkörper 120 aufgenommen. Besonders bevorzugt ist es, wenn diese bei der Herstellung als Grünlinge in einen Grünling des Grundkörpers 120 eingefügt und gemeinsam mit diesem gesintert werden, oder wenn ein gemeinsamer Grünling für den Grundkörper 120 und die Durchführungselemente 124 hergestellt wird. Letzteres kann beispielsweise durch ein Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren oder ein anderes Formgebungsverfahren erfolgen, bei welchem ein mehrteiliger Grünling hergestellt wird. Anschließend kann dieser gemeinsame Grünling mindestens einem Sinterverfahren unterzogen werden.
Die Kontaktelemente 126 können beispielsweise durch die Öffnung 140 in den Hohlraum 142 eingefügt werden. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Grundkörper 120 eine oder mehrere Montageöffnungen aufweist, durch welche das oder die Kontaktelemente 126 in den Grundkörper 120 einbringbar sind. Dies ist in 2 exemplarisch durch die gestrichelte Montageöffnung 146 dargestellt, welche beispielsweise in Form eines langgezogenen Schlitzes von einer Oberseite 148 des Kopfteils 130 her zu dem Hohlraum 142 führt, so dass beispielsweise die ringförmigen Kontaktelemente 126 durch diese eine oder mehreren Montageöffnungen 146 in das Kopfteil 130 eingefügt werden können. Die Montageöffnung 146 kann anschließend mit einem Verschluss 150 verschlossen werden, beispielsweise einem Füllmaterial, insbesondere einem Kunststoff-Füllmaterial wie beispielsweise einem Silikon und/oder einem Epoxidharz und/oder einem Polyurethan. Das Einbringen des Kontaktelements 126 kann beispielsweise nach dem Sintern des Grundkörpers 120 erfolgen.
Während die Durchführungselemente 124 vorzugsweise aus einem Cermet hergestellt sind, sind die Kontaktelemente 126 und die Verbindungselemente 128 vorzugsweise aus mindestens einem metallischen Werkstoff ohne keramische Komponente hergestellt. Beispielsweise können die oben genannten metallischen Materialien zu diesem Zweck eingesetzt werden. In den 1 und 2 ist dargestellt, dass die Verbindungselemente 128 beispielsweise in Form eines oder mehrerer Drähte ausgestaltet sein können. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Verbindungen denkbar, beispielsweise indem die Kontaktelemente 126 mit den Durchführungselementen 124 direkt verbunden werden und/oder mit diesen beispielsweise verschraubt oder durch eine Klemmverbindung verbunden werden. Verschiedene andere Ausgestaltungen sind möglich.
Die in 2 gezeigte Ausgestaltung mit den Montageöffnungen 146 und den Verschlüssen 150 stellt gleichzeitig ein Ausführungsbeispiel dafür dar, dass das Kopfteil 130 nicht notwendigerweise einstückig ausgebildet sein muss. So kann der Grundkörper 120 ein erstes Bauelement 152 aufweisen und ein oder mehrere weitere Bauelemente, beispielsweise den genannten Verschluss 150 als zweites Bauelement 154. Während das erste Bauelement 152 beispielsweise aus mindestens einem isolierenden keramischen Werkstoff oder mindestens einer isolierenden keramischen Werkstoffzusammensetzung hergestellt sein kann, kann das zweite Bauelement 154 beispielsweise ganz oder teilweise aus einem nicht-keramischen Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise, wie oben ausgeführt, mindestens einem Kunststoffmaterial.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mehrteilig ausgebildeten Kopfteils 130 einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung 110 ist in 3 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel entspricht grundsätzlich dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, so dass für die Funktionalität der einzelnen Elemente beispielsweise auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. Gezeigt ist in 3 eine Schnittdarstellung senkrecht zur Schnittebene in den 1 und 2, also eine Schnittdarstellung durch den Hohlraum 142 der Steckerbuchse 138 des Steckverbinderelements 136.
Wie aus der Darstellung gemäß 3 hervorgeht, ist das Kopfteil 130 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgestaltet. So umfasst das Kopfteil 130 den oben bereits beschriebenen elektrisch isolierenden Grundkörper 120, in welchen, vorzugsweise stoffschlüssig, die Durchführungselemente 124 eingebettet sind. Dieser Grundkörper 120 bildet ein erstes Bauelement 152 und eine Unterschale 156 für die Steckerbuchse 138. Dieses erste Bauelement 152 kann beispielsweise in einem keramischen Verfahren hergestellt werden. Anschließend können die Kontaktelemente 126 aufgesetzt werden, beispielsweise in entsprechende Rillen und/oder Nuten in der Unterschale 156. Anschließend kann das zweite Bauelement 154 aufgesetzt werden, beispielsweise in Form einer Oberschale 158, welche komplementär zu der Unterschale 156 ausgebildet ist, so dass die Unterschale 156 und die Oberschale 158 gemeinsam den mindestens einen Hohlraum 142 bilden. Die Oberschale 158 wirkt also beispielsweise als Deckelteil, um den Hohlraum 142 zu vervollständigen. Das zweite Bauelement 154 kann beispielsweise als vorgeformtes Bauteil ausgestaltet sein, beispielsweise als Kunststoffbauteil und insbesondere als spritzgegossenes Kunststoffbauteil. Alternativ oder zusätzlich kann der Grundkörper 120 bzw. das erste Bauelement 152 auch beispielsweise in ein Formgebungswerkzeug eingelegt werden, und das zweite Bauelement 154 kann an diesem angeformt werden, beispielsweise durch einen Spritzgießprozess oder einen ähnlichen Formgebungsprozess.
Die oben verwendeten Begriffe der Oberschale und der Unterschale werden dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein im Sinne von Elementen verwendet, welche sich komplementär zu dem Steckverbinderelement 136 oder einem Teil desselben, beispielsweise der Steckerbuchse 138 oder einem Teil derselben, ergänzen. Über eine Orientierung der Oberschale 158 und der Unterschale 156 soll dabei nichts ausgesagt sein, so dass die Oberschale 158 und die Unterschale 156 auch beispielsweise nebeneinander angeordnet sein können oder ineinander eingreifen können.
Das Steckverbinderelement 136 in den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen kann über die dargestellten Elemente hinaus ein oder mehrere weitere Elemente umfassen. So können beispielsweise eine oder mehrere Klemmfedern vorgesehen sein, welche eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Halterung eines Steckerelements in der Steckerbuchse 138 gewährleisten können. Auch andere Elemente können vorgesehen sein, beispielsweise, wie oben beschrieben, ein oder mehrere Filterelemente. Bezüglich grundsätzlicher Aufbauten der Steckerbuchsen kann beispielsweise auf einen oder mehrere der oben genannten Standards oder auf den oben genannten Stand der Technik verwiesen werden, insbesondere die DE 10 2008 021 064 A1 .
In den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 3 ist das Kopfteil 130 auf die Außenseite 132 des Gehäuses 114 aufgesetzt. Beispielsweise kann das Kopfteil 130, wie in den 1 bis 3 dargestellt, stoffschlüssig mit dem Gehäuse 114 verbunden sein. Dies kann beispielsweise, wie dargestellt, über mindestens eine Lötverbindung 160 erfolgen. Um eine Haftung eines Lots auf der Außenseite des Kopfteils 130 zu verbessern, kann das Kopfteil 130, beispielsweise der Grundkörper 120, vorzugsweise zumindest auf einer oder mehreren dem Gehäuse 114 zuweisenden Seiten mindestens eine Metallisierung aufweisen, welche aufgebracht wird, bevor die stoffschlüssige Verbindung erfolgt. Beispielsweise kann, aufgrund der hohen Biokompatibilität dieses Werkstoffs, mindestens eine Metallisierung in Form einer Goldbeschichtung vorgesehen sein. Dies ist in den 1 bis 3 nicht dargestellt. In den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 3 ragt das Kopfteil 130 in den Außenraum 118 hinein. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise bei allen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung der Fall. So sind in den 4 und 5 Ausführungsbeispiele medizinisch implantierbarer Vorrichtungen 110 dargestellt, bei welchen wiederum eine elektrische Durchführung 112 mit einem Kopfteil 130 vorgesehen ist. Das Kopfteil 130 kann beispielsweise wiederum in weiten Teilen den Ausgestaltungen gemäß den 1 bis 3 entsprechen, so dass für die möglichen Ausgestaltungen sowie die Bedeutung der einzelnen Elemente auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. Wiederum kann das Kopfteil 130 einteilig oder auch mehrteilig ausgestaltet sein.
Wiederum ist eine Gehäuseöffnung 134 in dem Gehäuse 114 vorgesehen. Dabei zeigt die Darstellung des Ausführungsbeispiels in 4 das vollständige Gehäuse 114 in einer Schnittdarstellung, wohingegen in 5 in einer Schnittdarstellung lediglich ein Teil des Gehäuses 114 gezeigt ist. Wie aus den Ausführungsbeispielen hervorgeht, ist in diesen Ausführungsbeispielen das Kopfteil 130 der elektrischen Durchführung 112 auf einer Innenseite 162 des Gehäuses 114 befestigt, so dass die Öffnung 140 der Steckerbuchse 138 durch die Gehäuseöffnung 134 hindurch zugänglich ist. Diese Fixierung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Beispielsweise kann die Fixierung wiederum eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Lötverbindung 160, umfassen, wie in den 4 und 5 dargestellt. Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die Lötverbindung 160 lediglich um die Öffnung 140 oder, falls mehrere Öffnungen 140 vorgesehen sind, um die Öffnungen 140 einzeln oder um mehrere dieser Öffnungen 140 herum gruppenweise erfolgt, ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 der Grundkörper 120 großflächig mit der Innenseite 114 verbunden. In jedem Fall sollte eine hermetisch dichte Verbindung erfolgen, so dass keine Feuchtigkeit durch die Gehäuseöffnung 134 in den Innenraum 116 eindringen kann. Wiederum kann der Grundkörper 120 vor dem Verbinden mit mindestens einer Metallisierung versehen werden, beispielsweise wiederum mindestens einer Goldmetallisierung.
Grundsätzlich sind auch Mischformen der Ausführungsbeispiele gemäß den 1 bis 3 und gemäß den 4 bis 5 möglich, so dass beispielsweise das Kopfteil 130 teilweise in dem Innenraum 116 und teilweise in dem Außenraum 118 angeordnet sein kann. Weiterhin sind, alternativ oder zusätzlich zu der gezeigten stoffschlüssigen Verbindung, auch andere Arten von Verbindungen denkbar, beispielsweise kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen. Wiederum alternativ oder zusätzlich zu der gezeigten Verbindung, bei welcher das Kopfteil 130 direkt über die stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise die Lötverbindung 160, mit dem Gehäuse 114 verbunden wird, kann das Kopfteil 130 auch beispielsweise, wie oben ausgeführt, über mindestens einen Rahmen mit dem Gehäuse 114 verbunden sein. Dieser Rahmen, welcher in den Figuren nicht dargestellt ist, kann als separates Bauelement ausgestaltet sein, kann jedoch auch beispielsweise mit dem Kopfteil 130 und/oder mit dem Gehäuse 140 verbunden sein, bevor jeweils das andere Bauelement angebunden wird. Beispielsweise kann der Rahmen ein metallischer Rahmen sein, beispielsweise ein Titan-Rahmen. Auch andere Werkstoffe sind denkbar, beispielsweise die oben genannten Werkstoffe.
In den 6 und 7 sind weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer medizinisch implantierbarer Vorrichtungen 110 mit mehrteiligen Kopfteilen 130 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Diese Ausführungsbeispiele können in weiten Teilen dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechen, so dass bezüglich der Bedeutung der einzelnen Elemente auf die obige Beschreibung der 3 verwiesen werden kann. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Die medizinisch implantierbaren Vorrichtungen 110 können beispielsweise wiederum ein Gehäuse 114 aufweisen, welches sich beispielsweise aus mehreren, insbesondere an einer Trennebene 164 zusammengesetzten Gehäuseteilen, insbesondere Gehäuseschalen, zusammensetzen kann oder welches grundsätzlich auch einteilig ausgestaltet sein kann. In dieser Trennebene 164, welche grundsätzlich eine beliebig geformte Trennstelle und/oder Trennlinie und/oder einen beliebigen Trennbereich umfassen kann, können die Gehäuseteile beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sein, vorzugsweise verschweißt sein. Beispielsweise kann somit in der Trennebene 164 mindestens eine Schweißnaht vorhanden sein. Alternativ oder zusätzlich können auch ein oder mehrere andere Verbindungstechniken zum Einsatz kommen, beispielsweise kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen.
Weiterhin weist die medizinisch implantierbare Vorrichtung 110 in den in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen wieder jeweils mindestens ein Kopfteil 130 auf, welches mehrteilig ausgestaltet ist und welches beispielsweise über eine oder mehrere Lötverbindungen 160 mit dem Gehäuse 114 verbunden sein kann. Diesbezüglich kann beispielsweise auf die obige Beschreibung der übrigen Ausführungsbeispiele verwiesen werden.
Das mehrteilige Kopfteil 130 umfasst wiederum jeweils mindestens ein erstes Bauelement 152, welches beispielsweise einstückig mit dem Grundkörper 120 ausgebildet sein kann, und mindestens ein zweites Bauelement 154, welches beispielsweise nachträglich auf das erste Bauelement 152 aufgesetzt werden kann. Das zweite Bauelement 154 kann beispielsweise ganz oder teilweise als Kunststoffbauteil ausgestaltet sein.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist das zweite Bauelement 154 beispielsweise als Oberschale 158 in Form eines Deckelteils ausgestaltet und gestrichelt dargestellt. Die Oberschale 158 kann beispielsweise auf das erste Bauelement 152, welches als Unterschale 156 ausgestaltet sein kann und beispielsweise komplementär zu der Oberschale 158 geformt sein kann, aufgesetzt werden und beispielsweise mit diesem formschlüssig verbunden werden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung. Auch andere Verbindungstechniken sind denkbar.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist das zweite Bauelement 154 separat dargestellt, vor dem Aufsetzen auf das erste Bauelement 152. Das zweite Bauelement 154 kann beispielsweise wiederum als Deckelteil oder Oberschale 158 ausgestaltet sein und kann beispielsweise in eine entsprechende Aussparung 166 in dem ersten Bauelement 152 eingesetzt werden, so dass sich das erste Bauelement 152 und das zweite Bauelement 154 beispielsweise komplementär zu der Steckerbuchse 138 ergänzen können. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt wiederum, dass die Begriffe der Oberschale 158 und der Unterschale 156 nicht notwendigerweise im Sinne einer räumlichen Orientierung zu verstehen sind, sondern im Sinne einer Ausgestaltung als komplementäre Bauteile. So kann beispielsweise, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 gezeigt, die Oberschale 158 seitlich an die Unterschale 156 angesetzt werden.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind Details der Leitungselemente 122 nicht dargestellt. Für die Herstellung kann beispielsweise auf die obige Beschreibung der 3 verwiesen werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 6, welches die Oberschale 158 in abgenommenem Zustand zeigt, sind die Durchführungselemente 124 sowie die optionalen Kontaktelemente 126 und die optionalen Verbindungselemente 128 erkennbar. Hier ist beispielsweise gezeigt, dass vor dem Aufsetzen des zweiten Bauelements 154 auf das erste Bauelement 152 die Kontaktelemente 126 eingesetzt werden können und beispielsweise auch die Verbindungselemente 128 eingebracht werden können. Alternativ können andere Arten der Verbindung zwischen den Kontaktelementen 126 und den Durchführungselementen 124 hergestellt werden, wobei beispielsweise auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. In 6 sind lediglich jeweils eines der Kontaktelemente 126 und eines der Verbindungselemente 128 exemplarisch dargestellt. Das Kontaktelement 126 ist exemplarisch wiederum als ringförmig ausgestaltetes Kontaktelement 126 dargestellt. Die Kontaktelemente 126 können beispielsweise vor Montage des zweiten Bauteils 154 in ringförmige Nuten 168 oder eine andere Art der Aufnahme eingesetzt werden oder auch einfach in das erste Bauteil 152 eingelegt oder eingeklemmt werden, bevor das zweite Bauteil 154 aufgesetzt wird und beispielsweise wiederum mit dem ersten Bauteil 152 verbunden wird. Auch eine Ausgestaltung ohne Nuten oder Aufnahmen ist möglich, und/oder eine Ausgestaltung, bei welcher beispielsweise eine formschlüssige Anbindung der Kontaktelemente 126 an das erste Bauteil 152 und/oder an das zweite Bauteil 154 erfolgt, beispielsweise eine Schweißverbindung. Auch andere Ausgestaltungen und/oder eine andere Anzahl und/oder Anordnung der Leitungselemente 122 sind denkbar, beispielsweise eine Anzahl von zwei, drei, fünf oder mehr Leitungselementen 122 anstelle der in den 6 und 7 dargestellten vier Leitungselemente 122 bzw. Kontaktelemente 126.
Ausführungsbeispiel keramischer Zusammensetzungen:
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Keramik für den Grundkörper 120 und das mindestens eine elektrische Leitungselement 122 dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
In einem ersten Schritt wurde eine Cermet-Masse aus Platin (Pt) und Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit 10% Zirkoniumdioxid (ZrO₂) hergestellt. Dabei wurden folgende Ausgangsstoffe eingesetzt:

– 40 vol.% Pt-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 10 μm und
– 60 vol.% Al₂O₃/ZrO₂-Pulver mit einem relativen Gehalt von 10% ZrO₂ und einer mittleren Korngröße von 1 μm.

Die beiden Komponenten wurden gemischt, mit Wasser sowie einem Binder versetzt und durch einen Knetprozess homogenisiert.
Analog zum ersten Schritt wurde in einem zweiten Schritt eine Keramikmasse aus einem Pulver mit einem Al₂O₃-Gehalt von 90% und einem ZrO₂-Gehalt von 10% hergestellt. Die mittlere Korngröße betrug etwa 1 μm. Das Keramikpulver wurde ebenfalls mit Wasser sowie einem Binder versetzt und homogenisiert.
In einem dritten Schritt wurde die in Schritt 2 hergestellte Keramikmasse aus Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 10% Zirkoniumdioxid in eine Form eines Grundkörpers 120 gebracht. In eine Öffnung in dem Grünling des Grundkörpers 120 wurde ein Cermet-Körper als Grünling eingebracht, der aus der in Schritt 1 hergestellten Cermet-Masse, enthaltend ein Gemenge aus Platinpulver und Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 10% Zirkoniumdioxid, gefertigt wurde. Anschließend wurde die Keramikmasse in der Form verdichtet. Danach wurde die Cermet- und die Keramikkomponente bei 500°C entbindert und bei 1650°C fertiggesintert.
Bezugszeichenliste

110: medizinisch implantierbare Vorrichtung
112: elektrische Durchführung
114: Gehäuse
116: Innenraum
118: Außenraum
120: Grundkörper
122: Leitungselement
124: Durchführungselement
126: Kontaktelement
128: Verbindungselement
130: Kopfteil
132: Außenseite
134: Gehäuseöffnung
136: Steckverbinderelement
138: Steckerbuchse
140: Öffnung
142: Hohlraum
146: Montageöffnung
148: Oberseite
150: Verschluss
152: erstes Bauelement
154: zweites Bauelement
156: Unterschale
158: Oberschale
160: Lötverbindung
162: Innenseite
164: Trennebene
166: Aussparung
168: Nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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US 6999818 B2 [0003]
EP 1754511 A2 [0003]
US 7035076 [0003]
EP 1685874 A1 [0003]
WO 03/073450 A1 [0003]
US 7136273 [0003]
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WO 2008/103166 A1 [0003]
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US 7174219 B2 [0003]
WO 2004/110555 A1 [0003]
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US 2010/0258342 A1 [0003]
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US 4315054 [0003]
EP 0877400 [0003]
DE 102008021064 A1 [0004, 0075, 0125, 0138]
US 7260434 [0006, 0074]
DE 69729719 T2 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Standard Mil-STD-883G Method 1014 [0061]
MIL-STD-883G, Method 1014, in Absatz 3.1 [0061]
Standard ISO 3530 [0061]
ISO 5841-3-Standard [0076]
ISO 11318:1993-Standard [0076]
ISO 5841-3 [0076]
ISO 11318:1993 [0076]
ISO 5841-3-Standard [0081]
ISO 11318:1993-Standard [0081]

Claims

Elektrische Durchführung (112) zum Einsatz in einem Gehäuse (114) einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung (110), wobei die elektrische Durchführung (112) mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper (120) und mindestens ein elektrisches Leitungselement (122) aufweist, wobei das Leitungselement (122) eingerichtet ist, um durch den Grundkörper (120) hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum (116) des Gehäuses (114) und einem Außenraum (118) herzustellen, wobei das Leitungselement (122) zumindest teilweise hermetisch gegen den Grundkörper (120) abgedichtet ist, wobei das mindestens eine Leitungselement (122) mindestens ein Cermet aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung (112) mindestens ein Kopfteil (130) aufweist, wobei das Kopfteil (130) mindestens ein Steckverbinderelement (136) aufweist, wobei das Steckverbinderelement (136) eingerichtet ist, um eine elektrische Anbindung mindestens eines Steckerelements von dem Außenraum (118) an das Steckverbinderelement (136) zu ermöglichen.
Elektrische Durchführung (112) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (122) mindestens ein Durchführungselement (124) aufweist, wobei das Durchführungselement (124) das mindestens eine Cermet aufweist.
Elektrische Durchführung (112) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement (124) und der Grundkörper (120) stoffschlüssig verbunden sind, insbesondere durch eine stoffschlüssige gesinterte Verbindung.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement (124) und das Steckverbinderelement (136) elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere über mindestens ein Verbindungselement (128).
Elektrische Durchführung (112) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbinderelement (136) mindestens eine Steckerbuchse (138) aufweist.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (130) zumindest teilweise einstückig mit dem Grundkörper (120) ausgestaltet ist.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (130) zumindest teilweise aus einer isolierenden Werkstoffzusammensetzung gebildet ist, wobei vorzugsweise auch der Grundkörper (120) zumindest teilweise aus der isolierenden Werkstoffzusammensetzung gebildet ist.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (130) mindestens ein erstes Bauelement (152) aufweist, wobei das erste Bauelement (152) einstückig mit dem Grundkörper (120) ausgebildet ist, wobei das Kopfteil (130) weiterhin mindestens ein zweites Bauelement (154) aufweist, wobei das zweite Bauelement (154) mit dem ersten Bauelement (152) verbunden ist und mit dem ersten Bauelement (152) das Steckverbinderelement (136) oder einen Teil desselben bildet.
Elektrische Durchführung (112) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktelement (126) des Leitungselements (122) durch mindestens eine Montageöffnung des ersten Bauelements (152) in das erste Bauelement (152) eingebracht ist, wobei das zweite Bauelement (154) mindestens einen Verschluss (150) umfasst, insbesondere mindestens ein Füllmaterial, wobei der Verschluss (150) die Montageöffnung zumindest teilweise verschließt.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement (154) zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Elektrische Durchführung (112) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement (152) eine Unterschale (156) aufweist, wobei das zweite Bauelement (154) eine Oberschale (158) aufweist, wobei zwischen der Unterschale (156) und der Oberschale (158) mindestens ein Hohlraum (142) des Steckverbinderelements (136) angeordnet ist, insbesondere mindestens ein Hohlraum (142) mindestens einer Steckerbuchse (138) des Steckverbinderelements (136).
Medizinisch implantierbare Vorrichtung (110), umfassend mindestens ein Gehäuse (114) und mindestens eine elektrische Durchführung (112) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Durchführung (112) mit dem Gehäuse (114) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung (112) nach einem der vorhergehenden, eine elektrische Durchführung (112) betreffenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a. Herstellen des mindestens einen ersten Bauelements (152) des Kopfteils (130) und des Grundkörpers (120) mittels mindestens eines keramischen Herstellungsverfahrens, wobei das erste Bauelement (152) einstückig mit dem Grundkörper (120) ausgebildet wird; und b. Verbinden mindestens eines Kontaktelements (126) des Leitungselements (122) mit dem ersten Bauelement (152).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (126) mit mindestens einem das Cermet aufweisenden Durchführungselement (124), welches in dem Grundkörper (120) eingebettet ist, verbunden wird.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: c. Verbinden mindestens eines zweiten Bauelements (154) des Kopfteils (130) mit dem ersten Bauelement (152).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement (154) zumindest teilweise als vorgeformtes Bauelement ausgestaltet ist, welches in Verfahrensschritt c. mit dem ersten Bauelement (152) verbunden wird.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement (154) in dem Verfahrensschritt c. zumindest teilweise geformt wird, insbesondere durch ein Kunststoffformgebungsverfahren.
Verfahren nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt b. das Kontaktelement (126) in mindestens eine Öffnung (146) in dem ersten Bauelement (152) eingebracht wird, wobei anschließend in Verfahrensschritt c. die Öffnung (146) zumindest teilweise durch mindestens einen Verschluss (150) verschlossen wird, insbesondere durch mindestens einen Verguss, wobei das zweite Bauelement (154) den Verschluss (150) umfasst.