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Hintergrund
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Medizinische implantierbare Vorrichtungen, wie zum Beispiel implantierbare Impulserzeuger (IPG), welche in implantierbaren Herzrhythmus-Stimulationsvorrichtungen (CRM) und Neuro-Stimulationsvorrichtungen verwendet werden, weisen üblicherweise Verbinderkontakte auf, welche eine elektrische Verbindung zwischen dem implantierbaren Impulserzeuger und dem Anschluss aufbauen, welche den Impuls an den Zielbereich im Körper leitet. Eine Mehrzahl von Verbinderkontakten, wie sie sowohl in Herzrhythmus-Stimulationsvorrichtungen als auch Neuro-Stimulationsvorrichtungen verwendet werden, beträgt 3 bis 7 Kontakte, welche in Reihe gestapelt sind. Die Kontakte müssen elektrisch durch eine nichtleitende Isolierungsdichtung getrennt werden. Die Dichtung muss auch die Ausbreitung von Körperflüssigkeiten zwischen den elektrischen Kontakten des implantierbaren Impulserzeugers verhindern. Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft der Dichtungen und möglicherweise der Kontakte ist eine hinreichende Abdichtungskraft um den Anschluss herum, um die Körperflüssigkeitsdichtung zu dem Anschluss aufrechtzuerhalten, während immer noch eine akzeptierbare Einführkraft gegeben ist. Beispiele solcher implantierbaren Pulserzeuger (IPG) und Kopfverbinder vom In-Reihe-Typ sind offenbart in den Anmeldungen mit den Seriennummern 11/839,103, angemeldet am 15. August 2007 mit dem Titel: ”Verbinderanordnung für die Verwendung mit medizinischen Vorrichtungen”; Seriennummer 12/062,895, angemeldet am 4. April 2008 mit dem Titel ”Verbinderanordnung für die Verwendung mit medizinischen Vorrichtungen”; und Seriennummer 12/100,646, angemeldet am 10. April 2008 mit dem Titel ”Integriertes Kopfteil-Verbinder-System”, deren Inhalte hier ausdrücklich durch Bezugnahme miteinbezogen werden.
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Der Vorgang des Implantierens eines implantierbaren Impulserzeugers (IPG) vom Typ Herzrhythmus-Stimulationsvorrichtung oder Neuro-Stimulationsvorrichtung erfordert üblicherweise einen Arzt zum Einführen des Stimulatoranschlusses in das Kopfteil des implantierbaren Impulserzeugers (IPG), welches eine Mehrzahl von Kontakten und Dichtungen in einer Reihenanordnung enthält. Ein typischer, auf dem Markt erhältlicher Anschluss ist von Natur aus flexibel, da er abwechselnd metallischen Kontaktringen und trennenden nichtelektrischen Abstandsteilen zwischen den Kontaktringen aufgebaut ist aus. Des weiteren weist der Anschluss üblicherweise einen Durchmesser von in etwa 0,05 Inch (= 0,1 cm) auf, wobei diese Miniaturgröße zu seiner Flexibilität beiträgt. Es ist daher wünschenswert, eine Vorrichtung bereitzustellen, bei welcher die Kraft zum Einführen des Anschlusses in das Kopfteil des implantierbaren Impulserzeugers (IPG) mit seinen Kontakten und Dichtungen angemessen ist für einen Anschluss von einer Miniaturgröße. Es ist ebenfalls wünschenswert, ein Verfahren zum Reduzieren einer Einführkraft zwischen einem Anschluss und einem Kopfteilverbinder vom In-Reihe-Typ zu gestalten. Wenn die Einführkraft zu hoch ist, kann der Anschluss ausknicken und es wird schwierig, wenn nicht gar unmöglich, ihn in die Kopfteilanordnung von dem implantierbaren Impulserzeuger (IPG) einzuführen. Das Bedürfnis nach einer geringen Einführkraft und einer angemessenen Abdichtung wird daher sogar wichtiger bei modernen Neuro-Stimulationsvorrichtungen, in welchen sieben (7) oder mehr abwechselnde Kontakte und Dichtungen in einer Reihe oder als ein zusammengefasster Stapel für jeden Anschluss verwendet werden. Im Allgemeinen ist es wünschenswert, einen Verbinder vom In-Reihe-Typ zu haben, wie er aufgezeigt wurde und beschrieben wurde, und/oder Systeme und Verfahren zur Verwendung des selbigen zu haben.
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Zusammenfassung
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Die bevorzugten Ausführungsformen des vorliegenden Verbinders vom In-Reihe-Typ und die diesbezüglichen Verfahren weisen verschiedene Merkmale auf, von denen kein einziges lediglich alleine für ihre wünschenswerten Eigenschaften verantwortlich ist. Ohne die Reichweite der vorliegenden Ausführungsformen zu beschränken, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche ausgedrückt sind, werden nun die bedeutenderen Merkmale kurz beschrieben werden. Nach Berücksichtigung dieser Diskussion und insbesondere nach einem Lesen des Abschnitts mit dem Titel ”Detaillierte Beschreibung” wird man verstehen, wie diese Merkmale der vorliegenden Ausführungsformen Vorteile bereitstellen, welche die Möglichkeit umfassen, die Einführkraft zu reduzieren.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung umfasst eine elastomere Dichtung für die Verwendung in einem Kopfteils eines Verbinders vom In-Reihe-Typ zwischen den elektrischen Kontakten, welche geometrisch zugeschnitten beziehungsweise ausgestaltet sind, um eine angemessene Abdichtung gegen Körperflüssigkeiten bereitzustellen, wobei die Dichtung Hinterschneidungen in einer inneren Wandoberfläche umfasst, um einen Schlankheitsgrad einer Dichtlippe auf mindestens 2:1 von Länge zu Breite zu erhöhen.
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Ein anderes Merkmal einer Ausführungsform ist eine elastomere Dichtung für die Verwendung in einem Kopfteils eines Verbinders vom In-Reihe-Typ zwischen elektrischen Kontakten, wobei die Dichtung eine Wand aufweist, welche mit Hinterschneidungen strukturiert ist, welche es einer Dichtlippe, welche zwischen zwei Endöffnungen positioniert ist, erlauben, in einer axialen Richtung auszulenken, um es einem Anschluss zu erlauben, mit einer gewünschten geringen Einführkraft hindurchzugehen.
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Ein weiterer Aspekt wird darin gesehen, ein Verfahren zum Verringern einer Einführkraft eines Anschlusses in ein Kopfteil eines Verbinders vom In-Reihe-Typ zu umfassen, welches Verfahren aufweist: Bilden eines Kopfteil eines Verbinders vom In-Reihe-Typ, welcher eine Mehrzahl von abwechselnden Dichtungen und Kontaktelementen und eine gemeinsame Bohrung aufweist, Einführen eines Anschlusses in die gemeinsame Bohrung mit reduzierter Einführkraft; und wobei der Schritt des Einführens eine Auslenkung einer Mehrzahl von Dichtlippen axial in einer Richtung der Einführung des Anschlusses umfasst.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die bevorzugten Ausführungsformen des vorliegenden Verbinders vom In-Reihe-Typ und betroffener Verfahren werden nun im Detail mit einem Schwerpunkt auf ein Hervorheben der vorteilhaften Merkmale diskutiert werden. Diese Ausführungsformen stellen den neuen und nicht naheliegenden Verbinder vom In-Reihe-Typ dar, welcher in den angefügten Zeichnungen gezeigt ist, welche für lediglich illustrative beziehungsweise darstellende Zwecke gedacht sind. Diese Zeichnungen umfassen die nachfolgenden Figuren, in welchen ähnliche Nummern gleiche Teile bezeichnen:
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1 ist eine Querschnittsansicht eines Verbinders vom In-Reihe-Typ, welcher mehrere Kontaktringe, Federkontakte und Dichtungen aufweist, und welcher einen Anschluss aufweist, die in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet sind;
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2 eine Querschnittsansicht von einem Verbinder vom In-Reihe-Typ ist, welcher mehrere Kontaktringe, Federkontakte und Dichtungen aufweist, und welcher einen Anschluss aufweist, die in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet sind, und wobei die Dichtlippen ausgestaltet sind für eine niedrige Einführkraft;
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3 eine vergrößerte Schnittansicht des Verbinders der 1 ist;
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4 eine vergrößerte Schnittansicht des Verbinders der 2 ist;
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5 eine isometrische beziehungsweise maßgleiche Ansicht einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung ist, welche ein Kopfteil eines Verbinders vom In-Reihe-Typ umfasst und eine abgedichtete Hülse aufweist, und welche einen Anschluss, der in einer gemeinsamen Bohrung des Verbinders vom In-Reihe-Typ angeordnet ist, aufweist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die unten angegebene detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen ist als eine Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsformen eines Verbinders vom In-Reihe-Typ und Komponenten davon beabsichtigt, welche in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, und ist nicht dazu beabsichtigt, die einzigen Formen darzustellen, in welchen die Erfindung konstruiert oder verwendet werden kann. Die Beschreibung legt die Merkmale und die Schritte zum Konstruieren und zum Verwenden des Verbinders und der Komponenten der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den dargestellten Ausführungsformen dar. Es sei jedoch angemerkt und zu verstehen, dass die gleichen oder äquivalente Funktionen und Strukturen durch verschiedene Ausführungsformen erreicht werden können, welche auch dazu gedacht sind, innerhalb des Geistes und der Reichweite der Erfindung mitumfasst zu sein. Wie an anderer Stelle hier angedeutet, sind ähnliche Nummern beziehungsweise Bezugszeichen von Elementen hier dazu gedacht, gleiche oder ähnliche Elemente oder Merkmale anzugeben.
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Dichtungen von implantierbaren Impulserzeugern (IPG) sind üblicherweise aus einem medizinischen, implantierbaren, klassifizierten Silikonelastomer mit einem Härtegrad von in etwa 40 Shore D hergestellt, wie diejenige, welche in der 1 gezeigt ist, welche ein Element 10 aufweist. Eine Presspassung von in etwa 0,010 Inch (= 0,0254 cm) in radialer Richtung wird üblicherweise zwischen der Lippe 24 der Dichtung 12 und dem Anschluss 14 aufgebaut, um eine wirksame Abdichtung gegen das Durchtreten von Körperflüssigkeiten zwischen den Kontakten 18 aufzubauen. In den angefügten Figuren sind acht Dichtungen gezeigt, von denen jede eine Lippe 24 aufweist, welche gegen den Anschluss anstößt, um gegen den Umfang von einem entsprechenden Anschlussisolationsteil 16 abzudichten. Eine abgeschrägte Spiralfeder 30 ist gezeigt, welche in dem Hohlraum von jedem Kontakt 18 angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen werden weniger als acht Dichtungen oder mehr als acht Dichtungen verwendet, um gegen eine entsprechende Anzahl von Anschlussisolationsteilen abzudichten.
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Bei einem herkömmlichen radialen Eingriff wird die Dichtlippe hauptsächlich in der radialen Richtung ausgelenkt beziehungsweise abgelenkt (das heißt, sie wird am stärksten radial nach außen im Verhältnis zu der Achse von dem Anschluss 14 komprimiert), was in einer relativ hohen Einführkraft resultiert. Wie es für einen Fachmann des Gebietes klar ist, wird die Kraft in einer Anwendung eines Verbinders vom In-Reihe-Typ mit mehreren Dichtungen erhöht aufgrund der Einführkraft über jede Dichtung hinweg.
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In Übereinstimmung mit Aspekten des vorliegenden Verbinders 20 vom In-Reihe-Typ ist der Querschnitt der Dichtung 22 hinterschnitten oder ausgespart, um die Länge der Dichtlippe zu erhöhen, wobei es ihr somit erlaubt ist, axial im Verhältnis zu dem Anschluss im Gegensatz zu radial auszulenken, was in einer geringeren Einführkraft resultiert. Die Hinterschneidung oder Aussparung im Dichtungsquerschnitt verändert die Dichtungsleistung, indem sie es der Lippe größerer Länge erlaubt, auszulenken, um die gewünschte niedrige Einführkraft zu erreichen. Somit wird verstanden, dass die Dichtung eine größere axiale Auslenkung der Dichtlippe als eine herkömmliche Dichtung bereitstellt, welche ein anderes Länge-zu-Breite-Verhältnis aufweist. Man versteht ebenso, dass die Dichtung eine größere axiale Auslenkung der Dichtlippe als eine herkömmliche Dichtung bereitstellt, welche den gleichen inneren Durchmesser aufweist. Bei einer Ausführungsform ist der Querschnitt der Dichtung dünn an dem Abdichtungspunkt und wird dicker an der Basis der Dichtlippe, um ihre Steifigkeit und ihre Einführkraft zu konfektionieren. Bei einer Ausführungsform sind Hinterschneidungen proximal und distal von der Dichtlippe gebildet. Bei einem Beispiel sind die Hinterschneidungen symmetrisch um die Dichtlippe herum vorgesehen. Optional sind sie nicht symmetrisch. Des Weiteren wird es verstanden werden, dass, da die Dichtlippe axial auslenkt, es eine Komponente von einer radialen Komprimierung aufgrund des Biegens gibt. Somit wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Dichtlippe bereitgestellt, welche axial auslenkt und welche eine größere radiale Komprimierung entlang eines inneren Radius weg von einer Richtung von einer Anschlusseinführung als einen äußeren Radius aufweist. Anders gesagt, weist die Dichtlippe eine erste Seitenoberfläche und eine zweite Seitenoberfläche auf, und wobei die erste Seitenoberfläche eine größere Komprimierung als die zweite Seitenoberfläche aufweist, wenn die Dichtlippe axial ausgelenkt wird.
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Die 3 ist eine vergrößerte segmentierte Ansicht von einer der Dichtungen 12 aus der 1. Die Dichtung 12 weist eine Dichtlippe 24 auf, welche am stärksten radial 26 auslenkt, wenn der Anschluss 14 durch den inneren Durchmesser der Dichtlippe 24 hindurchgezwängt wird. Die radiale Auslenkung wird hauptsächlich durch die relativen Durchmesser oder Abmessungen des Anschlusses und des inneren Durchmessers der Dichtlippe verursacht, welcher geringer ist als der Anschlussdurchmesser, üblicherweise in der Größenordnung von 0,01 Inch (= 0,0254 cm). Obwohl es eine geringe Stärke einer axialen Auslenkung 28 entlang des Pfeils geben kann, ist der Grad der axialen Auslenkung, wenn er in Prozent gemessen wird, geringer als derjenige der radialen Auslenkung 26.
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Die 4 ist eine vergrößerte segmentierte Ansicht von einer der Dichtungen 22 aus der 2. Wie es gezeigt ist, weist die Dichtlippe 32 ein Schlankheitsverhältnis von in etwa 2:1 oder größer auf, um die gewünschte geringe Einführkraft zu erhalten. Die Dichtlippe kann zum Beispiel ein Verhältnis von 2,1–2,6 Länge zu 1 Breite aufweisen. Das Verhältnis wird so verstanden, die Länge zu sein, welche von der Spitze 34 zu der Basis 36 gemessen wird, versus der Breite von der Dichtlippe. Es ist somit zu verstehen, dass eine Dichtung 22, welche in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist, zwei Endöffnungen und eine radiale Wand 38 umfasst, welche sich dort hindurcherstreckt. Wobei die innere Oberfläche der radialen Wand gewellt ist und eine mit Aussparungen versehene Wandoberfläche 40 angrenzend zu einer Basis 36 von einer Dichtlippe 32 umfasst, die Aussparungen weiter radial nach außen aufweist als eine innere Wandoberfläche nahe zu einer oder zu beiden Endöffnungen. Anders gesagt, weist die Oberfläche der Dichtlippe, die axial ausgelenkt wird, in der Richtung der Auslenkung einen geringeren Bogen oder eine geringere Krümmung auf als diejenige von der gegenüberliegenden Oberfläche. Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bereitstellung einer Auslenkung einer Dichtlippe um einen größeren axialen Betrag als eine herkömmliche Dichtlippe für die Zwecke eines Verringerns der Einführkraft. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtung bereitgestellt mit einer Dichtlippe, welche strukturiert ist, um eine abnehmende radiale Komprimierung und eine zunehmende axiale Auslenkung aufzuweisen.
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Bei vorgegebenem typischen Kontakt-zu-Anschluss-Abmessungen ist ein bevorzugter Weg, das Schlankheitsverhältnis der Dichtlippe zu erhöhen, einen Dichtungsquerschnitt mit einer Verkürzung einzubauen. Bei einer weniger bevorzugten Ausführungsform sind sowohl eine Verkürzung eines Dichtungsquerschnitts als auch eine Erhöhung einer Dichtlippenlänge radial nach innen vorgesehen. Die Dichtung des Verbinders des implantierbaren Impulserzeugers (IPG) kann eine oder mehrere Dichtungslippen, so wie es durch die Anforderungen der Anwendungen erforderlich ist, aufweisen. Eine Dichtung kann zum Beispiel zwei Dichtlippen aufweisen, welche zwischen zwei Endöffnungen angeordnet sind, und wobei die innere Oberfläche so gewählt ist, um eine mit Aussparungen versehene innere Wandoberfläche bereitzustellen.
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Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verringern der Einführkraft von einem Anschluss in ein Kopfteil eines Verbinders vom In-Reihe-Typ bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform ist das Verfahren bereitgestellt durch ein Formen eines Kopfteils eines Verbinders vom In-Reihe-Typ, welches eine Mehrzahl von abwechselnden Dichtungen und Kontaktelementen in einer gemeinsamen Bohrung aufweist, und Einführen eines Anschlusses in die gemeinsame Bohrung mit einer verringerten Einführkraft. Der Schritt eines Einführens ist hierbei durch ein Auslenken einer Mehrzahl von Dichtlippen axial in der Richtung der Einführung von dem Anschluss bereitgestellt. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Schritt eines Einführens mit reduzierter Einführkraft durch ein Verlängern der Länge von mindestens einer Dichtlippe bereitgestellt unter einem Formen einer Hinterschneidung des Dichtungsquerschnitts. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Länge von jeder Dichtlippe für jede Dichtung des Kopfteils des Verbinders vom In-Reihe-Typ verlängert. Bei einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform ist das Kopfteil des Verbinders vom In-Reihe-Typ mit einer implantierbaren Vorrichtungshülse verbunden.
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Die 5 ist eine isometrische Darstellung von einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung 40, welche in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist. Die Vorrichtung 40 umfasst eine abgedichtete Hülse 42 und ein Kopfteil 44, welches darin angeordnet den Verbinder 20 vom In-Reihe-Typ aufweist. Der Verbinder vom In-Reihe-Typ umfasst eine gemeinsame Bohrung 46, welche den Anschluss 14 aufweist, der darin angeordnet ist zum Bereitstellen von einer elektrischen Kommunikation zwischen den Elektroniken, welche im Innern der abgedichteten Hülse 42 angeordnet sind, und den Elektroden an dem anderen Ende des Anschlusses (nicht gezeigt).
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Obwohl eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen des Verbinders vom In-Reihe-Typ und seiner Komponenten hier speziell beschrieben und dargestellt worden ist, werden viele Modifikationen und Variationen dem Fachmann des Gebietes offensichtlich sein. Zum Beispiel können die Dichtungen, welche ein gewünschtes Verhältnis von Länge zu Breite zum Verringern der Einführkraft aufweisen, in jedem der Kopfteile der Verbinder vom In-Reihe-Typ eingebaut sein, welche in den US-Anmeldungen mit den Seriennummern 11/839,103, Nr. 12/062,895 und Nr. 12/100,646 offenbart sind, welche zuvor durch Bezugnahme miteinbezogen wurden. Dementsprechend sei es verstanden, dass die Verbinder vom In-Reihe-Typ und ihre Komponenten, welche gemäß den Prinzipien dieser Erfindung konstruiert sind, anders ausgeführt sein können, als dies speziell hier beschrieben wurde. Die Erfindung wird auch in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
