DE19832969A1

DE19832969A1 - Implantierbare Defibrillatorvorrichtung

Info

Publication number: DE19832969A1
Application number: DE19832969A
Authority: DE
Inventors: David P Haas; William G Howard; Ann M Crespi; Anthony W Rorvick; Steven Rockow; Andrew J Ries
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 1999-02-04
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: DE19832969B4; US6040082A; FR2766720B1; FR2766720A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Batterien für implantierbare me dizinische Vorrichtungen und, mehr insbesondere, auf einen ho hen Füllungsgrad oder volumetrischen Wirkungsgrad aufweisende Batterien für implantierbare medizinische Vorrichtungen.

Implantierbare medizinische Vorrichtungen werden benutzt, um Patienten zu behandeln, die an einer Vielfalt von Bedingungen leiden. Ein Beispiel einer implantierbaren medizinischen Vor richtung ist ein Herzdefibrillator, der benützt wird, um Pati enten zu behandeln, die an ventrikulärer Fibrillation, sog. Ta chyarrhythmie, leiden. Im Betrieb überwacht die Defibrillator vorrichtung ständig die elektrische Aktivität des Herzens des Patienten, erkennt ventrikuläre Fibrillation und liefert auf dieses Erkennen hin geeignete Schocks zum Wiederherstellen des normalen Herzrhythmus. Schocks von bis zu 30-35 Joule oder mehr können erforderlich sein. Die Schocks werden üblicherweise von Kondensatoren geliefert, die in der Lage sind, diese Energie in einem Bruchteil von einer Sekunde zu liefern. Zum Bereitstellen einer rechtzeitigen Therapie, wenn ventrikuläre Fibrillation erkannt wird, sollten die Kondensatoren mit ausreichender Ener gie in nur wenigen Sekunden aufgeladen werden. Infolgedessen sollte die Stromquelle in der Lage sein, einen hohen Nennstrom zu liefern, um den Kondensatoren in der begrenzten Zeitspanne die notwendige Energiemenge zu liefern, sie sollte außerdem eine niedrige Selbstentladungsgeschwindigkeit haben, um ihre Betriebslebensdauer zu verlängern, und sie sollte äußerst zu verlässig sein, um die gewünschte Therapie bei Bedarf zu ermög lichen. Üblicherweise sind die Stromquellen, die in solchen Vorrichtungen benutzt werden, elektrochemische Lithiumzellen, weil sie die gewünschten Kenndaten haben, die oben angegeben sind.

Implantierbare Defibrillatorvorrichtungen sind vorzugsweise so konstruiert, daß sie Formen haben, die von dem Körper des Pati enten ohne weiteres akzeptiert werden und außerdem die Unbe quemlichkeit für den Patienten minimieren. Infolgedessen sind die Ecken und Ränder der Vorrichtungen üblicherweise mit groß zügigen Radien versehen, damit sich ein Gehäuse ergibt, das sanft gerundete Oberflächen hat. Es ist außerdem erwünscht, das Volumen zu minimieren, das durch die Vorrichtungen eingenommen wird, sowie deren Masse, um die Unbequemlichkeit für den Pati enten weiter zu beschränken. Infolgedessen werden die Vorrich tungen zunehmend dünner, kleiner und leichter.

Bekannte Stromquellen mit hohem Nennstrom, die in implantierba ren Defibrillatorvorrichtungen benutzt werden, haben prismati sche, sechsseitige, rechteckige, massive Formen von Gehäusen für die Elektrodenbaugruppen. Beispiele von solchen Gehäuse formen finden sich beispielsweise in dem US-Patent Nr. 5 486 215. Die typische Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie zwei derartige Stromquellen aufweist, die innerhalb der Vorrichtung zentral angeordnet sind.

Die Verwendung von gekrümmten Batteriegehäusen in implantierba ren Vorrichtungen ist zwar bekannt, typischerweise finden sie sich aber bei Vorrichtungen, die nur eine Entladung mit niedri gem Nennstrom verlangen, wie beispielsweise Herzschrittmacher. Batterien mit gekrümmten Gehäusen sind bereits als Batterien mit hohem Nennstrom benutzt worden, wie sie beispielsweise für implantierbare Defibrillatorvorrichtungen erforderlich sind. Bei diesen Batterien mit hohem Nennstrom werden jedoch dünne, aus ebenen Schichten gebildete Elektroden benutzt, die sich in gekrümmten Gehäusen schlecht unterbringen lassen. Beispiele von Batterieauslegungen, die aber hier nicht als einschlägiger Stand der Technik genannt werden sollen, finden sich in den in folgender Tabelle aufgeführten US-Patenten.

Alle Patente, die in obiger Tabelle aufgelistet sind, werden durch Bezugnahme hiermit in ihrer Gesamtheit in vorliegende Be schreibung aufgenommen. Dem einschlägigen Fachmann wird bei dem Lesen der Zusammenfassung der Erfindung, der ausführlichen Be schreibung der bevorzugten Ausführungsformen und der beige fügten Patentansprüche ohne weiteres klar werden, daß viele Vorrichtungen und Verfahren, die in den in der Tabelle angege benen Patenten offenbart sind, vorteilhaft modifiziert werden können, indem die Lehren der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung hat gewisse Ziele, d. h. verschiedene Ausführungs formen der Erfindung bieten Lösungen für ein oder mehrere Pro bleme, die im Stand der Technik vorhanden sind, und zwar im Hinblick auf eine effiziente Gehäusekonstruktion einer Batterie mit hohem Nennstrom für implantierbare medizinische Vorrichtun gen. Zu den Problemen im Stand der Technik gehören der Mangel an einem Entwurf für ein Gehäuse einer Batterie mit hohem Nenn strom zur Verwendung mit gewickelten Elektrodenbaugruppen, die a) in Vorrichtungsgehäusen mit bogenförmigem Rand effizient verpackt werden können und b) eine ebene Oberfläche entgegenge setzt zu der gewölbten Oberfläche bereitstellen, die sich in nerhalb des bogenförmigen Randes des Vorrichtungsgehäuses be findet.

Es ist demgemäß ein Ziel der Erfindung, eine Hochleistungsbat terie zu schaffen, die eine gewickelte Elektrodenbaugruppe hat, welche in einem Gehäuse untergebracht ist, das den in vielen implantierbaren medizinischen Vorrichtungen verfügbaren Raum wirksam ausnutzt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Hochleistungsbat terie zu schaffen, die in einem Gehäuse untergebracht ist, das eine ebene Oberfläche entgegengesetzt zu einer gewölbten Ober fläche aufweist, um das enge Anliegen von anderen Komponenten zu gestatten, die innerhalb der implantierbaren Vorrichtung un tergebracht sind, und dabei auch eine effiziente Unterbringung der Batterie innerhalb eines gebogenen Randes der Vorrichtung zu ermöglichen.

Im Vergleich zu bekannten Batterien mit hohem Nennstrom und Batteriegehäusen bieten verschiedenen Ausführungsformen der Er findung einen oder mehrere der folgenden Vorteile: (a) eine wirksame Ausnutzung des Volumens, das innerhalb eines gebogenen Randes einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung unterge bracht ist; (b) eine effiziente Unterbringung von anderen Kom ponenten in eng anliegender Beziehung zu dem ebenen Ende des Batteriegehäuses, das dem gebogenen Ende des Gehäuses gegen überliegt; (c) einfache Herstellbarkeit des Gehäuses durch Zie hen und andere Verfahren; und (d) Kompatibilität mit gewickel ten Elektrodenbaugruppen.

Batteriegehäuse in Ausführungsformen der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen: (a) eine Ober seite; (b) eine Grundseite, die sich gegenüber der Oberseite befindet; (c) eine gewölbte Seite, die sich zwischen der Ober seite und der Grundseite erstreckt; (d) wenigstens drei insge samt ebene Seiten, die sich zwischen der Oberseite und der Grundseite des Batteriegehäuses erstrecken, wobei die gewölbte Seite direkt entgegengesetzt zu einer der insgesamt ebenen Sei ten angeordnet ist; (e) ein Batteriegehäuse, bei welchem die Oberseite, die Grundseite, die insgesamt ebenen Seiten und die gewölbte Seite eine prismatische, massive Form mit einer ge wölbten Oberfläche und fünf insgesamt ebenen Oberflächen bil den; (f) eine gewölbte Seite, die einen insgesamt ebenen Ab schnitt und wenigstens einen gewölbten Abschnitt aufweist; (g) eine gewölbte Seite, die einen insgesamt ebenen Abschnitt auf weist, der sich zwischen zwei gewölbten Abschnitten befindet; (h) ein Gehäuse, das eine insgesamt ebene Oberseite und eine insgesamt ebene Unterseite hat; (i) eine offene Oberseite und einen Deckel zum hermetischen Verschließen der Oberseite; (j) einen Deckel, der mit dem Batteriegehäuse verschweißt ist; und (k) ein Batteriegehäuse, das aus einem Material besteht, wel ches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus rostfreiem Stahl, Aluminium und Titan besteht.

Batterien in einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfin dung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufwei sen: (a) eine gewickelte Elektrodenbaugruppe, die eine Anode und eine Katode umfaßt; (b) Elektrolyt; (c) eine Gehäuseaus kleidung, die die Elektrodenbaugruppe enthält; (d) ein Gehäuse, das die Elektrodenbaugruppe, den Elektrolyt und die Gehäuseaus kleidung umschließt, wobei das Gehäuse einen Deckel, eine ge genüber dem Deckel angeordnete Grundseite, eine gewölbte Seite, die sich zwischen dem Deckel und der Grundseite erstreckt, und wenigstens drei insgesamt ebene Seiten, die sich zwischen der Oberseite und der Grundseite des Batteriegehäuses erstrecken, aufweist, wobei die gewölbte Seite direkt gegenüber einer der insgesamt ebenen Seiten angeordnet ist; (e) ein Batteriege häuse, das eine prismatische, massive Form bildet, die eine ge wölbte Oberfläche und insgesamt fünf ebene Oberflächen auf weist; (f) ein Batteriegehäuse, bei welchem die gewölbte Seite einen insgesamt ebenen Abschnitt und wenigstens einen gewölbten Abschnitt umfaßt; (g) ein Batteriegehäuse, bei welchem die ge wölbte Seite einen insgesamt ebenen Abschnitt aufweist, der sich zwischen zwei gewölbten Abschnitten befindet; (h) eine Batterie, bei welcher der Deckel und die Grundseite des Gehäu ses insgesamt eben sind; (i) ein hermetisch verschlossenes Bat teriegehäuse; (j) ein Batteriegehäuse, das einen mit dem Ge häuse verschweißten Deckel hat; (k) ein Batteriegehäuse, das aus einem Material hergestellt ist, welches aus der Gruppe rostfreier Stahl, Aluminium und Titan ausgewählt ist; (l) eine gewickelte Elektrodenbaugruppe, die einen elliptischen Quer schnitt hat und zwei insgesamt gebogene Enden aufweist, wobei eines der insgesamt gebogenen Enden in einer gewölbten Seite des Gehäuses aufgenommen ist; (m) eine Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule in etwa 20 Sekunden oder weniger zu liefern; und (n) eine Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in einer Zeitspanne von etwa 30 Sekunden wenig stens zweimal zu liefern.

Implantierbare Defibrillatorvorrichtungen in einer oder mehre ren Ausführungsformen der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen: (a) ein Vorrichtungsgehäuse, das wenigstens einen gebogenen Rand aufweist; (b) einen Konden sator, der innerhalb des Vorrichtungsgehäuses untergebracht ist; (c) eine Batterie, die in dem Vorrichtungsgehäuse unterge bracht ist und mit einem Kondensator in Wirkverbindung steht, wobei die Batterie eine gewickelte Elektrodenbaugruppe, Elek trolyt, eine Gehäuseauskleidung sowie ein hermetisch verschlos senes Batteriegehäuse aufweist, das die Elektrodenbaugruppe, den Elektrolyt und die Gehäuseauskleidung umschließt, wobei das Gehäuse einen Deckel, eine entgegengesetzt zu dem Deckel ange ordnete Grundseite, eine gewölbte Seite, die sich zwischen dem Deckel und der Grundseite erstreckt, und wenigstens drei insge samt ebene Seiten aufweist, die sich zwischen der Oberseite und der Grundseite des Batteriegehäuses erstrecken, wobei die ge wölbte Seite direkt entgegengesetzt zu einer der insgesamt ebe nen Flächen angeordnet ist, und wobei weiter die gewölbte Seite des Batteriegehäuses in einem der gebogenen Ränder des Vorrich tungsgehäuses aufgenommen ist; (d) ein Batteriegehäuse, bei welchem die insgesamte ebene Seite des Batteriegehäuses, die der gewölbten Seite gegenüberliegt, dem Inneren des Vorrich tungsgehäuses zugewandt ist; (e) ein Batteriegehäuse, das eine prismatische, massive Form mit einer gewölbten Oberfläche und fünf insgesamt ebenen Oberflächen bildet; (f) eine gewickelte Elektrodenbaugruppe, die einen elliptischen Querschnitt hat und zwei insgesamt gebogenen Enden aufweist, wobei eines der insge samt gebogenen Enden in einer gewölbten Seite des Gehäuses auf genommen ist; (g) eine Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in etwa 20 Sekunden oder weniger zu liefern; und (h) eine Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in einer Zeitspanne von etwa 30 Sekunden wenigstens zwei mal zu liefern.

Verfahren zum Herstellen von Batterien für implantierbare medi zinische Vorrichtungen können erfindungsgemäß einen oder meh rere der folgenden Schritte beinhalten: (a) Ziehen von Metall, um ein Batteriegehäuse zu bilden, das eine offene Oberseite, eine entgegengesetzt zu der Oberseite angeordnete Grundseite, eine gewölbte Seite, die sich zwischen der Oberseite und der Grundseite erstreckt, und wenigstens drei insgesamt ebene Sei ten aufweist, die sich zwischen der Oberseite und der Grund seite des Batteriegehäuses erstrecken, wobei die gewölbte Seite direkt gegenüber den insgesamt ebenen Seiten angeordnet ist; (b) Einführen einer Gehäuseauskleidung in das Batteriegehäuse; (c) Einführen einer gewickelten Elektrodenbaugruppe in die Ge häuseauskleidung; (d) Einleiten von Elektrolyt in das Batterie gehäuse; (e) Befestigen eines Deckels an der gewölbten Seite und an den insgesamt ebenen Seiten eines Batteriegehäuses, um die offene Oberseite des Gehäuses hermetisch zu verschließen; (f) Ziehen eines Batteriegehäuses, das eine prismatische, mas sive Form bildet mit einer gewölbten Oberfläche und fünf insge samt ebenen Oberflächen; (g) Verschweißen eines Deckels mit dem Gehäuse; (h) Ziehen des Gehäuses aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus rostfreiem Stahl, Aluminium und Titan besteht; (i) Einführen einer gewickelten Elektroden baugruppe in ein Batteriegehäuse, wobei die gewickelte Elektro denbaugruppe einen elliptischen Querschnitt hat mit zwei insge samt gebogenen Enden, wobei eines der insgesamt gebogenen Enden in einer gewölbten Seite des Gehäuses untergebracht ist, (i) Herstellen einer Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in etwa 20 Sekunden oder weniger zu liefern; und (k) Herstellen einer Batterie, die in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in einer Zeitspanne von etwa 30 Sekunden wenigstens zweimal zu liefern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung von einem Batteriegehäuse, einer Elektrodenbaugruppe, einer Gehäuseauskleidung und einem Wickelisolator in einer Batterie nach der Erfindung,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Batterie nach Fig. 1 mit einem Gehäusedeckel und einem oberen Isolator,

Fig. 3 eine Querschnittansicht des Batteriegehäuses nach der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Querschnittansicht eines alternativen Batterie gehäuseentwurfes,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung mit einer Batterie, die ein Batteriegehäuse nach der Erfindung hat,

Fig. 6 ein Blockschaltbild mit den Komponenten, die in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung nach Fig. 5 enthalten sind, und

Fig. 7 eine Teilquerschnittansicht der implantierbaren medi zinischen Vorrichtung nach der Linie 7-7 in Fig. 5.

Die hier verwendeten Begriffe Batterie oder Batterien beinhal ten eine einzelne elektrochemische Zelle oder mehrere elektrochemische Zellen. Batterien sind im Volumen beschränkte Systeme, in welchen die Komponenten in dem Gehäuse der Batterie nicht das verfügbare Volumen des Batteriegehäuses überschreiten können. Darüber hinaus können die relativen Mengen von einigen der Komponenten bedeutsam sein, um die gewünschte Menge an En ergie mit den gewünschten Entladungsraten zu liefern. Eine Dis kussion der verschiedenen Überlegungen bei dem Entwerfen der Elektroden und des gewünschten Volumens an Elektrolyt, der für sie benötigt wird, z. B. in einer Lithium/Silber-Vanadiumoxid (Li/SVO)-Batterie findet sich in dem US-Patent Nr. 5 458 997. Im allgemeinen muß die Batterie jedoch die Elektroden aufnehmen und zusätzliches Volumen für den Elektrolyten haben, der zum Schaffen einer funktionierenden Batterie erforderlich ist.

Die Erfindung ist besonders auf Batterien mit hohem Nennstrom gerichtet, die in der Lage sind, Kondensatoren mit der ge wünschten Energiemenge aufzuladen, vorzugsweise etwa 20 Joule oder mehr, üblicherweise etwa 20 Joule bis etwa 70 Joule, in der gewünschten Zeitspanne, vorzugsweise etwa 20 Sekunden oder weniger, bevorzugter etwa 10 Sekunden oder weniger. Diese Werte können üblicherweise während der Lebensdauer der Batterie sowie dann, wenn die Batterie neu ist, erreicht werden. Infolgedessen müssen die Batterien üblicherweise etwa 1 bis etwa 4 A bei etwa 1,5 bis etwa 2,5 V liefern, im Gegensatz zu Batterien mit nied rigem Nennstrom, die üblicherweise mit viel niedrigeren Ge schwindigkeiten entladen werden. Darüber hinaus müssen die be vorzugten Batterien in der Lage sein, diese Energiemengen wie derholt zu liefern, getrennt durch etwa 30 Sekunden oder weni ger, bevorzugter durch etwa 10 Sekunden oder weniger.

Eine bevorzugte Batterie nach der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und hat ein Gehäuse 20 und eine Elektroden baugruppe 30. Das Gehäuse 20 ist dafür ausgelegt, die Elektro denbaugruppe 30 aufzunehmen und mit einem Gehäusedeckel 60 ver schlossen zu werden. Die Seite 14 des Gehäuses 20 hat vorzugs weise eine insgesamt gewölbte Form, wogegen die entgegenge setzte Seite 16 des Gehäuses 20 vorzugsweise insgesamt eben ist. Diese Konstruktion bietet eine Anzahl von Vorteilen, wozu die Möglichkeit gehört, eines der gekrümmten oder gebogenen En den einer bevorzugten gewickelten Elektrodenbaugruppe 30 auf nehmen zu können. Die gewölbte Seite 14 kann, wie weiter unten noch näher erläutert, auch in einem gebogenen Rand einer im plantierbaren medizinischen Vorrichtung wie einem implantierba ren Herzdefibrillator aufgenommen werden. Wenn die gewölbte Seite 14 innerhalb des Randes einer Vorrichtung untergebracht ist, ist die ebene Oberfläche auf der entgegengesetzten Seite 16 nach innen gewandt, um die effiziente Ausnutzung des Raums innerhalb eines Vorrichtungsgehäuses zu unterstützen.

Die Einzelheiten hinsichtlich des Aufbaus der Elektrodenbau gruppe wie Verbinderfahnen, Elektrodentaschen usw. sind für die Erfindung sekundär und werden unten allgemein beschrieben. Eine vollständigere Erläuterung findet sich z. B. in dem US-Patent Nr. 5 458 997.

Die Elektrodenbaugruppe 30, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist vorzugsweise ein gewickeltes Gebilde ähnlich denjeni gen, die sich in den US-Patenten Nr. 5 486 215 und 5 549 717 finden. Infolgedessen weisen die Elektrodenbaugruppen übli cherweise zwei insgesamt ebene Seiten auf, die durch zwei ent gegengesetzte, insgesamt gebogene Ränder begrenzt werden, und zwei entgegengesetzte insgesamt ebene Enden. Die Zusammenset zung der Elektrodenbaugruppen kann variieren, obgleich eine bevorzugte Elektrodenbaugruppe einen gewickelten Kern einer Li thium/Silber-Vanadiumoxid (Li/SVO)-Batterie aufweist, wie es z. B. in dem US-Patent Nr. 5 458 997 erläutert ist. Andere Bat teriechemien sind ebenfalls einsetzbar, beispielsweise diejeni gen, die in dem US-Patent Nr. 5 616 429 beschrieben sind, wobei die bevorzugten Kerne gewickelte Elektroden aufweisen, die we nigstens ein insgesamt halbkreisförmiges gebogenes Ende haben, das geeignet ist, in der gewölbten Seite 14 des Gehäuses 20 aufgenommen zu werden. Ein solcher Entwurf ergibt eine Batterie mit hohem Nennstrom und hohem Füllungsgrad oder volumetrischen Wirkungsgrad, die in vielen verschiedenen implantierbaren Vor richtungen verwendbar ist.

Die Elektrodenbaugruppe 30 umfaßt vorzugsweise eine Anode, eine Katode und ein poröses, elektrisch nichtleitfähiges Separator material, in welches entweder die Anode oder die Katode oder beide eingekapselt sind. Diese drei Komponenten werden vorzugs weise miteinander geschichtet und gewickelt, um die Elektroden baugruppe 30 zu bilden. Der Anodenteil der Elektrodenbaugruppe kann eine Anzahl von unterschiedlichen Materialien aufweisen, zu welchen ein anodenaktives Material gehört, das auf einem An odenleiterelement angeordnet ist. Beispiele von geeigneten an odenaktiven Materialien beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Alkalimetalle, Materialien, die aus der Gruppe IA des pe riodischen Systems der Elemente ausgewählt sind, einschließlich Lithium, Natrium, Kalium usw. sowie deren Legierungen und in termetallische Verbindungen, einschließlich z. B. Li-Si-, Li-B-, und Li-Si-B-Legierungen und intermetallische Verbindungen, Ein satz- oder Einlagematerialien wie Kohlenstoff oder Zinnoxid. Beispiele von geeigneten Materialien für das Anodenleiterele ment sind, ohne darauf beschränkt zu sein, rostfreier Stahl, Nickel, Titan oder Aluminium.

Der Katodenteil der Elektrodenbaugruppe umfaßt vorzugsweise ein katodenaktives Material, das auf einem Katodenstromsammler an geordnet ist, der den Strom von Elektronen zwischen dem ka todenaktiven Material und den Katodenklemmen der Elektrodenbau gruppe 30 leitet. Beispiele von Materialien, die zur Verwendung als katodenaktives Material geeignet sind, sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Metalloxid, gemischtes Metalloxid, ein Me tallsulfid oder Kohlenstoffverbindungen sowie Kombinationen derselben. Geeignete katodenaktive Materialien sind Silbervana diumoxid (SVO), Kupfervanadiumoxid, Kupfersilbervanadiumoxid (CSVO), Mangandioxid, Titandisulfid, Kupferoxid, Kupfersulfid Eisensulfid, Eisendisulfid, Kohlenstoff und fluorierter Kohlen stoff sowie Gemische derselben einschließlich mit Lithiumsulfid versetzte Metalle wie Mangan, Kobalt und Nickel.

Vorzugsweise umfaßt das katodenaktive Material ein gemischtes Metalloxid, das durch chemische Addition, Reaktion oder ander weitigen innigen Kontakt oder durch einen thermischen Spritz überzugsprozeß von verschiedenen Metallsulfiden, Metalloxiden oder Kombinationen von Metalloxid/elementarem Metall gebildet wird. Die Materialien, die dadurch hergestellt werden, beinhal ten Metalle und Oxide der Gruppen IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB und VIII des Periodensystems der Elemente, wozu Edelme talle und/oder deren Oxidverbindungen gehören.

Die katodenaktiven Materialien können in einem Bindematerial wie einem Fluorharzpulver, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE)-Pulver, bereitgestellt werden, das auch ein weiteres elektrisch leitfähiges Material enthält wie Graphitpulver, Ace tylenrußpulver und Lampenrußpulver. In einigen Fällen ist je doch kein Bindemittel oder anderes leitfähiges Material für die Katode erforderlich.

Das Separatormaterial sollte die Anode von der Katode elek trisch isolieren. Das Material ist vorzugsweise durch den Zellenelektrolyten benetzbar, ausreichend porös, um dem Elek trolyten zu gestatten, durch das Separatormaterial zu strömen, und in der Lage, die physikalische und chemische Integrität in nerhalb der Zelle während des Betriebes aufrechtzuerhalten. Beispiele von geeigneten Separatormaterialien sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyethylentetrafluorethylen, Keramik, Glasvlies, Glasfasermaterial, Polypropylen, Polyethylen.

Das Einführen der Elektrodenbaugruppe 30 in das Gehäuse 20 ist auch in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 1 ist jedoch am besten zu erkennen, daß ein Wickelisolator 40 auf der Elektrodenbaugruppe 30 angeordnet ist. Der Wickelisolator 40 hat eine Kerbe 42 zum Aufnehmen von einer der Anschlußfahnen 32 an der Elektrodenbau gruppe 30 und Schlitze 44, 46 und 48 zum Aufnehmen der anderen Anschlußfahnen 32.

Die Elektrodenbaugruppe 30 wird vorzugsweise auch in eine elek trisch nichtleitfähige Gehäuseauskleidung 50 eingeführt. Die Gehäuseauskleidung 50 erstreckt sich vorzugsweise an ihrem oberern Rand oberhalb des Randes der Elektrodenbaugruppe 30, um sie mit anderen elektrische nichtleitfähigen Elementen zu über lappen. Wenn sich die Gehäuseauskleidung 50 oberhalb der Elek trodenbaugruppe 30 erstreckt, weist sie vorzugsweise eine Kerbe 52 auf einer Seite auf, um die Verbindung zwischen einem Satz der Anschlußfahnen 32 und dem Gehäuse 20 zu gestatten. Die Elektrodenbaugruppe 30, der Wickelisolator 40 und die Gehäu seauskleidung 50 werden dann vorzugsweise in das Gehäuse 20 eingeführt.

Fig. 2 zeigt auch den Gehäusedeckel 60 und einen oberen Isola tor 70 zusammen mit dem Gehäuse 20 und der Elektrodenbaugruppe 30. Ein bevorzugter Gehäusedeckel 60 hat eine Durchführung 62, durch die ein Durchführungsstift 64 hindurchgeführt ist. Der Durchführungsstift 64 ist vorzugsweise von dem Deckel 60 dort, wo er durch den Deckel 60 hindurchgeht, elektrisch isoliert. Der Durchführungsstift 64 ist vorzugsweise gebogen, damit er sich selbst mit den gewünschten Anschlußfahnen 32 ausrichtet, die von der Elektrodenbaugruppe 30 vorstehen. Der bevorzugte Gehäusedeckel 60 hat auch eine Füllöffnung 66, die benutzt wird, um eine geeignete Elektrolytlösung einzuleiten, woraufhin die Füllöffnung 66 durch irgendeine geeignete Methode her metisch verschlossen wird.

Der obere Isolator 70 ist vorzugsweise unter dem Gehäusedeckel 60 und oberhalb des Wickelisolators 40 angeordnet, d. h. in dem oberen Raum oberhalb der gewickelten Elektrodenbaugruppe 30 und unterhalb des Deckels 60. Der bevorzugte obere Isolator 70 hat eine erhöhte Oberfläche 72, die über der Elektrodengruppe 30 durch eine Seitenwand oder einen Rand 74 abgestützt ist, der sich vorzugsweise um den Umfang des oberen Isolators 70 er streckt. Eine Vertiefung 76 ist vorzugsweise in der erhöhten Oberfläche 72 dort gebildet, wo der Durchführungsstift 64 durch den oberen Isolator 72 hindurchgeführt wird. Die Vertiefung 76 in dem oberen Isolator 72 ist vorzugsweise dafür ausgebildet, das Gebilde aufzunehmen, welches die Durchführung 62 umgibt, die in dem Deckel 60 gebildet ist (das sich üblicherweise um dieselbe Strecke unterhalb der unteren Oberfläche des Deckels 60 erstreckt). Der obere Isolator 70 ist vorgesehen, um den Durchführungsstift 64 von dem Gehäuse 20 und dem Gehäusedeckel 60 elektrisch zu isolieren. Der obere Isolator 70 bildet eine Kammer, die mit der oberen Oberfläche des Wickelisolators 40 in Verbindung steht, welcher den Durchführungsstift 64 und die An schlußfahnen 32, an denen er befestigt ist, isoliert. Zusätzli che Isolation in Form eines Schlauches oder eines Überzugs (nicht gezeigt) um den oder auf dem Durchführungsstift 64 kann auch vorgesehen sein, um die elektrische Isolation des Durch führungsstifts 64 weiter zu gewährleisten.

Es ist zwar nur eine besondere Ausführungsform von Wickelisola tor, oberem Isolator, Deckel und Elektrodenbaugruppe mit An schlußfahnen in den Fig. 1 und 2 gezeigt, es dürfte jedoch klar sein, daß irgendeine geeignete Vorrichtung statt der darge stellten Ausführungsform benutzt werden könnte, solange die Funktion des Isolierens der Anschlußfahnen und des Durchfüh rungsstiftes erfüllt wird.

Das Gehäuse 20 und der Gehäusedeckel 60 bestehen vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material, bei welchem es sich, ohne darauf beschränkt zu sein, handeln kann um: rostfreien Stahl, Aluminium, Titan usw. Es wird bevorzugt, daß das Gehäuse 20 hergestellt wird, indem das Metall in die gewünschte Form gezogen wird, obgleich andere Herstellungsverfahren auch in Be tracht gezogen werden können. Es wird auch bevorzugt, daß das Gehäuse 20 und der Gehäusedeckel 60 aus Materialien bestehen, die leicht verbunden und hermetisch verschlossen werden können, z. B. durch Schweißen. Der Durchführungsstift 64 sollte eben falls elektrisch leitfähig sein. Beispiele von geeigneten Mate rialien für den Durchführungsstift 64 sind, ohne darauf be schränkt zu sein, Niob und Molybdän. Der Wickelisolator 40, die Gehäuseauskleidung 50 und der obere Isolator 70 bestehen vor zugsweise aus einem elektrisch nichtleitfähigen Material, bei welchem es sich, ohne darauf beschränkt zu sein, handeln kann um: ein Polyolefinpolymer und Fluorpolymer (z. B. PETFE und PECTFE).

Nachdem die Elektrodenbaugruppe 30 in dem Gehäuse 20 unterge bracht worden ist und das Gehäuse durch den Deckel 60 dicht verschlossen worden ist, kann die Batterie mit dem Elektrolyt gefüllt werden, der erforderlich ist, um die Batterie zu akti vieren. Beispiele von geeigneten Elektrolyten umfassen irgend einen geeigneten nichtwässerigen, ionisch leitfähigen Elektro lyt, der als ein Medium zur Wanderung von Ionen zwischen der Anode und der Katode während der elektrochemischen Reaktionen der Zelle dient. Üblicherweise enthält der Elektrolyt ein anor ganisches, ionisch leitfähiges Salz, das in einem nichtwässeri gen Lösungsmittel aufgelöst ist, und bevorzugter enthält der Elektrolyt ein ionisierbares Alkalimetallsalz, aufgelöst in ei ner Mischung aus aprotischen organischen Lösungsmitteln, die ein Lösungsmittel niedriger Viskosität und ein Lösungsmittel hoher Permitivität umfassen.

Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf den Aufbau der Elektrodenbaugruppe gerichtet ist. Die Erfindung schafft vielmehr ein Batteriegehäuse und Verfahren zum Herstel len und benutzen desselben, das eine gewölbte Seite hat und in welchem sich eine gewickelte Elektrodenbaugruppe mit gutem Fül lungsgrad unterbringen läßt.

Das Batteriegehäuse 20, das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist eine Oberseite 10 und eine Grundseite 12 auf, die durch vier Seiten 14, 15, 16 und 17 verbunden sind. Die Seiten 15 und 17 liegen einander insgesamt gegenüber, und die Seiten 14 und 16 liegen ebenfalls einander insgesamt gegenüber. Die Oberseite 10 ist üblicherweise offen, wie gezeigt, um das Einführen einer Elektrodenbaugruppe 30 und von jedweden anderen gewünschten Komponenten zu gestatten. Die Oberseite 10 ist bei dem darge stellten Gehäuse 20 zwar offen, es ist jedoch klar, daß irgend ein Teil des Batteriegehäuses 20 statt der Oberseite 10 offen sein könnte.

Eine Querschnittansicht des Gehäuses 20 ist in Fig. 3 darge stellt (bei entfernter Elektrodenbaugruppe 30). Die Seite 14 des Gehäuses 20 ist vorzugsweise insgesamt bogenförmig, wogegen die gegenüberliegende Seite 16 des Gehäuses 20 vorzugsweise insgesamt eben ist. Dieser Aufbau ergibt eine Anzahl von Vor teilen, zu denen die Möglichkeit gehört, eines der gekrümmten oder bogenförmigen Enden einer bevorzugten gewickelten Elektro denbaugruppe 30 aufnehmen zu können. Die gewölbte Seite 14 kann, wie es im folgenden noch näher erläutert ist, auch inner halb eines bogenförmigen Randes einer implantierbaren medizini schen Vorrichtung wie eines implantierbaren Herzdefibrillators untergebracht werden. Wenn die gewölbte Seite 14 innerhalb des Randes einer Vorrichtung untergebracht ist, ist die ebene Ober fläche der gegenüberliegenden Seite 16 nach innen gewandt, um die wirksame Ausnutzung des Raums innerhalb eines Vorrichtungs gehäuses zu unterstützen.

Fig. 3 zeigt außerdem, daß die einander gegenüberliegenden Sei ten 15 und 17 des Gehäuses 20 vorzugsweise insgesamt parallel zueinander sind und ebenfalls vorzugsweise insgesamt eben sind. Ebenso ist die Grundseite 12 des Gehäuses 20 auch vorzugsweise insgesamt eben. Die Grundseite 12 ist vorzugsweise an den Sei ten 14, 15, 16 und 17 unter Winkeln von neunzig Grad befestigt. Mit anderen Worten, das Gehäuse 20 kann so beschrieben werden, daß es fünf insgesamt ebene Oberflächen (die Oberseite 10, die Grundseite 12 und die Seiten 15, 16, 17) aufweist, die in der Form eines prismatischen, rechteckigen Festkörpers angeordnet sind, wobei eine Seite 14 des Festkörpers eine gewölbte Ober fläche ist, im Gegensatz zu einer insgesamt ebenen Oberfläche.

Ein wichtiger Vorteil dieses Aufbaus ist, daß, im Vergleich zu einem vollständig prismatischen sechsseitigen Gehäuse (wie es z. B. aus dem US-Patent Nr. 5 603 737 bekannt ist) die Erfindung eine Batterie schafft, die einen erhöhten Füllungsgrad oder vo lumetrischen Wirkungsgrad hat. Diese Erhöhung des volumetri schen Wirkungsgrades ergibt sich als ein Ergebnis einer besse ren engeren Anpassung zwischen einem bogenförmigen oder abge rundeten Ende der gewickelten Elektrodenbaugruppe 30 und der gewölbten Seite 14 des Batteriegehäuses 20. Der Raum an dem entgegengesetzten Ende des Batteriegehäuses 20, der nicht durch die Elektrodenbaugruppe 30 eingenommen wird, kann in vorteil hafter Weise als ein Teil des Reservoirs benutzt werden, das notwendig ist, um die Elektrolytlösung aufzunehmen.

Ein Maß des volumetrischen Wirkungsgrades einer Batterie kann angegeben werden in Ampèrestunden pro Kubikzentimeter. In einem Beispiel einer Batterie nach der Erfindung, in welchem der Oberflächeninhalt der Elektroden 90 Quadratzentimeter beträgt, beträgt das Volumen der Batterie, die eine gewölbte Seite auf weist, die dafür ausgelegt ist, die Elektrodenbaugruppe und den zugeordneten Elektrolyt usw. zu umschließen, 8,6 Kubikzentime ter und ergibt eine Batterie mit einem volumetrischen Wirkungs grad von 182 Milliampèrestunden pro Kubikzentimeter. Um eine Elektrodenbaugruppe mit denselben Abmessungen in einem Batte riegehäuse aufzunehmen, bei dem alle sechs Seiten insgesamt eben sind, würde sich eine Batterie ergeben, die ein Volumen von etwa 9,0 Kubikzentimeter hat, was einen volumetrischen Wir kungsgrad von etwa 174 Milliamperestunden pro Kubikzentimeter ergibt.

Die Form der gewölbten Seite 14 des Gehäuses 20 ist insgesamt halbkreisförmig dargestellt, es ist aber klar, daß eine Seite, die irgendeine geeignete Bogenform hat und die Grundseite 12 und die beiden entgegengesetzten Seiten 15 und 17 verbindet, statt dessen verwendet werden könnte. Beispiele von einigen ge eigneten alternativen Bogen formen für die gewölbte Seite 14 des Gehäuses 20 sind elliptische, parabolische und andere gekrümmte Formen.

Außer einer rein bogenförmigen Seite, d. h. einer Seite, bei der alle Oberflächen eine gewölbte Form haben, könnte die bogenför mige Seite des Gehäuses aus zwei bogenförmigen Abschnitten zu sammengesetzt sein, zwischen denen sich eine oder mehrere ebene Oberflächen befinden. Ein Beispiel eines alternativen Gehäuses 120, das eine gewölbte Seite 114 mit einer zusammengesetzten Form hat, ist in Fig. 4 gezeigt. Die beiden entgegengesetzten Seiten 115 und 117 des Gehäuses 120 sind jeweils mit einem bo genförmigen Abschnitt 114a/114b verbunden, zwischen denen ein insgesamt ebener Abschnitt 114c angeordnet ist. In einer weite ren Alternative könnte der zentrale Abschnitt 114c ein weiterer bogenförmiger Abschnitt sein, der einen anderen Krümmungsradius oder ein anderes Profil als die beiden Abschnitte 114a/114b auf jeder Seite hat.

Die Form der gewölbten Seite 114 des Batteriegehäuses 120 kann von einem Batteriegehäuse unterschieden werden, das eine pris matische, sechsseitige, rechteckige, massive Form hat, bei der die insgesamt ebenen Seiten längs ihrer Ränder durch eine mit Radius versehene Verbindung verbunden sind (gezogen oder auf andere Weise gebildet). Ein unterscheidendes Merkmal ist, daß die gewölbte Oberfläche oder die gewölbten Oberflächen, welche die gewölbte Seite des Batteriegehäuses bilden, vorzugsweise der gewölbten Form einer gewickelten Elektrodenbaugruppe, die in dem Batteriegehäuse untergebracht werden soll, insgesamt an gepaßt sind. Mit Radius versehene Ränder, die bei dem Verbinden der ebenen Seiten eines Batteriegehäuses benutzt werden, würden üblicherweise einen Krümmungsradius haben, der zu klein ist, um sie der Form einer gewickelten Elektrodenbaugruppe insgesamt anzupassen. Es kann bevorzugt werden, daß das Verhältnis des Krümmungsradius der gewölbten Seite des Batteriegehäuses zu dem Krümmungsradius des bogenförmigen Endes einer gewickelten Elek trodenbaugruppe etwa 0,5 : 1 bis etwa 2 : 1, bevorzugter etwa 0,75 : 1 bis etwa 1,5 : 1 und noch bevorzugter etwa 1 : 1 beträgt. In einer Ausführungsform, die der in Fig. 4 dargestellten gleicht, beträgt der Krümmungsradius der bogenförmigen Abschnitte 114a/114b etwa 3 Millimeter (0.12 Zoll) oder mehr.

Die Batterien und Batteriegehäuse nach der Erfindung können in einer Vielfalt von implantierbaren medizinischen Vorrichtungen benutzt werden. Fig. 5 veranschaulicht einen Defibrillator 80 und einen Leitungssatz 90, wobei der Defibrillator eine erfin dungsgemäße Batterie mit einer gewölbten Seite aufweist. Die ventrikuläre Leitung weist einen langgestreckten Leitungskörper 92 auf, der drei konzentrische, gewickelte Leiter trägt, die durch rohrförmige Isolierhüllen voneinander getrennt sind. Eine Ringelektrode 94, eine ausfahrbare Helixelektrode 95, die in einem isolierenden Elektrodenkopf 96 zurückziehbar angeordnet ist, und eine langgestreckte Defibrillationswickelelektrode 97 sind an dem distalen Ende des Leitungskörpers 92 angeordnet. Die Elektroden 94 und 95 sind jeweils mit einem der gewickelten Leiter innerhalb des Leitungskörpers 92 verbunden. Die Elektro den 94 und 95 können für Herzschrittmacherzwecke und zum Erken nen von ventrikulärer Depolarisation benutzt werden. An dem proximalen Ende des Leitungskörpers 92 befindet sich ein gega belter Verbinder 93, der die elektrischen Verbinder trägt, die jeweils mit einem der gewickelten Leiter in dem Leitungskörper 92 verbunden sind. Die Defibrillationswickelelektrode 97 kann aus Platin, einer Platinlegierung oder anderen Materialien her gestellt sein, die dafür bekannt sind, daß sie bei implantier baren Defibrillationselektroden verwendbar sind, und können z. B. eine Länge von etwa 5 cm haben.

Die Atrial/SVC-Leitung umfaßt einen langgestreckten, isolieren den Leitungskörper 98, der drei konzentrische, gewickelte Lei ter trägt, welche durch rohrförmige Isolierhüllen voneinander getrennt sind, entsprechend dem Aufbau des ventrikulären Lei tungskörpers 92. An dem J-förmigen distalen Ende des Leitungs körpers 98 befinden sich eine Ringelektrode 99 und eine aus fahrbare Helixelektrode 100, die zurückziehbar in einem iso lierenden Elektrodenkopf 101 untergebracht ist. Die Elektroden 99 und 100 sind jeweils mit einem der gewickelten Leiter inner halb des Leitungskörpers 98 verbunden. Die Elektroden 99 und 100 werden für atriale Herzschrittmacherzwecke und zum Erfassen von Atrialdepolarisationen benutzt. Eine langgestreckte Wic kelelektrode 102 ist proximal zu der Ringelektrode 99 angeord net und mit dem dritten Leiter innerhalb des Leitungskörpers 98 verbunden. Die Atrial/SVC-Elektrode ist vorzugsweise etwa 10 Zentimeter oder mehr lang und ist so ausgebildet, daß sie sich von dem SVC zu dem dreizipfligen Ventil erstreckt. In einer be vorzugten Ausführungsform waren ungefähr 5 Zentimeter der rech ten Atrium/SVC-Elektrode in dem rechten Atrium untergebracht, wogegen sich die übrigen 5 Zentimeter in dem SVC befanden. An dem proximalen Ende des Leitungskörpers 98 befindet sich ein gegabelter Verbinder 103, der drei elektrische Verbinder trägt, die jeweils mit einem der gewickelten Leiter in dem Leitungs körper 98 verbunden sind.

Die Koronarsinusleitung weist einen langgestreckten, isolieren den Leitungskörper 104 auf, der einen gewickelten Leiter trägt, welcher mit einer Defibrillationelektrode 105 verbunden ist. Die Defibrillationselektrode 105, die in Fig. 5 mit gestrichel tem Umriß dargestellt ist, ist innerhalb des Koronarsinus und der großen Vene des Herzens angeordnet. An dem proximalen Ende des Leitungskörpers 104 befindet sich ein Verbinderstecker 106, der einen elektrischen Verbinder trägt, welcher mit dem gewic kelten Leiter in dem Leitungskörper 104 verbunden ist. Die Ko ronarsinus/große Vene-Elektrode 105 kann eine Länge von etwa 5 Zentimeter haben.

Der implantierbare Herzschrittmacher/Kardioverter/Defibrillator 80 ist mit Leitungsverbinderbaugruppen 93, 103 und 106 gezeigt, die in den Verbinderblock 84 eingeführt sind, der an dem Ge häuse 82 befestigt ist. Wahlweise kann die Isolation des nach außen gewandten Teils des Gehäuses 82 von dem Herzschrittma cher/Kardioverter/Defibrillator 80 vorgesehen werden, indem ein Kunststoffüberzug verwendet wird, z. B. aus Parylen oder Sili kongummi, Materialien, wie sie gegenwärtig bei einigen unipola ren Herzschrittmachern verwendet werden. Der nach außen ge wandte Teil kann statt dessen unisoliert bleiben oder es kann eine geeignete andere Unterteilung zwischen den isolierten und unisolierten Teilen verwendet werden. Der unisolierte Teil des Gehäuses 82 dient wahlweise als eine subkutane Defibrillati onselektrode, die benutzt wird, um entweder das Atrium oder Ventrikel zu defibrillieren. Andere Leitungskonfigurationen und Elektrodenplazierungen können selbstverständlich statt des dar gestellten Leitungssatzes benutzt werden. Zum Beispiel könnten atriale Defibrillations- und Erfassungselektroden entweder zu der Konorarsinusleitung oder zu der rechten ventrikulären Lei tung hinzugefügt werden, statt bei einer separaten atrialen Leitung angeordnet zu werden, wodurch ein Zweileitungssystem ermöglicht wird.

Die Batterien, die in dem Herzschrittmacher/Kardioverter/De fibrillator 80 benutzt werden, müssen zuverlässig sein, und zwar wegen der kritischen Funktionen, die sie erfüllen, was insbesondere für Defibrillatoren gilt, um einen Tod aufgrund von lethaler Arrhythmie zu verhindern. Defibrillatoren arbeiten oft in Kombination mit einem Herzschrittmacher. Während des Be triebes überwachen Defibrillatoren ständig den Herzschlag eines Patienten. Es ist daher wichtig, daß solche Batterien von im plantierbaren Vorrichtungen in der Lage sind, den gewünschten Impulsstrom mit einem minimalen Spannungsabfall während des Im pulses zu liefern. Infolgedessen ist es wichtig, daß bei den Batterien kein hoher Anstieg des inneren Widerstandes über der Entladungszeit der Batterie auftritt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 5 weist das Gehäuse 82 zwei beab standete, entgegengesetzte Seiten 83 auf, die an ihrem Umfang durch Ränder 85 verbunden sind. Wenigstens einige der Ränder 85 sind vorzugsweise bogenförmig, um das Vorhandensein von scharfen Ecken oder Kanten zu begrenzen, die eine Belästigung für den Patienten hervorrufen oder steigern könnten. Die ge nauen Abmessungen des Vorrichtungsgehäuses 82 sind variabel, was auch für die genaue Form der Ränder 85 gilt.

Ähnlich wie die Batteriekonstruktion, die oben beschrieben wor den ist, ist auch die Vorrichtung 80 ein volumetrisch begrenz tes System, in welchem die Komponenten des Vorrichtungsgehäuses 82 das verfügbare Volumen nicht überschreiten können. Die Kom ponenten einer solchen Vorrichtung 80 sind in Fig. 6 schema tisch dargestellt und umfassen, innerhalb des Gehäuses 82, eine Stromquelle 86 (üblicherweise eine oder mehrere Batterien) und andere Komponenten 81a, 81b, welche erforderlich sind, um sowohl den Herzrhythmus zu überwachen als auch bei Bedarf die gewünschte Therapie zu bewirken.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilquerschnittansicht der Vorrich tung 80, in welcher eine Batterie 86, die ein Gehäuse mit einer gewölbten Seite 87 aufweist, innerhalb eines der bogenförmigen Ränder 85 des Vorrichtungsgehäuses 82 angeordnet ist. Durch Schaffung einer Batterie 86, die gut in den bogenförmigen Rand 85 des Gehäuses 82 hineinpaßt, kann das Gesamtvolumen innerhalb des Gehäuses 82 der Vorrichtung 80 wirksamer ausgenutzt werden.

Zusätzlich zu dem Einpassen der gewölbten Seite 87 der Batterie 86 in den bogenförmigen Rand 85 des Gehäuses 82 ist die Seite 88 der Batterie 86, welche der bogenförmigen Seite 87 gegen überliegt, vorzugsweise insgesamt eben, wie es in Fig. 7 ge zeigt ist. Diese insgesamt ebene Oberfläche ist vorteilhaft, da andere Komponenten innerhalb der Vorrichtung 80 üblicherweise wenigstens eine ebene Oberfläche aufweisen werden, die angren zend an die ebene Seite 88 der Batterie 86 plaziert werden kann. Infolgedessen können die anderen Komponenten innerhalb der Vorrichtung 80 in dem Vorrichtungsgehäuse 82 besser unter gebracht werden.

Die vorstehenden besonderen Ausführungsformen dienen zum Veran schaulichen der Ausführung der Erfindung. Es ist klar, daß an dere Maßnahmen, die dem Fachmann bekannt oder hier offenbart sind, getroffen werden können, ohne die Erfindung oder den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche zu verlassen. Beispielsweise beschränkt sich die Erfindung nicht auf Batte riegehäuse, die Enden aufweisen, welche mit bogenförmigen Rän dern versehen sind, die konstante Krümmungsradien haben, son dern umfaßt auch Batteriegehäuse mit Rändern, die variierende Krümmungsradien oder Abschnitte mit unterschiedlichen Krüm mungsradien haben. Die Erfindung beschränkt sich auch nicht auf Batteriegehäuse für implantierbare Defibrillatorvorrichtungen an sich, sondern kann auch weitere Anwendung finden bei dem Entwurf von Batteriegehäusen für andere implantierbare medizi nische Vorrichtungen wie Herzschrittmacher, Infusionspumpen usw. Die Erfindung beinhaltet weiter Verfahren zum Herstellen und zum Verwenden der oben beschriebenen Batteriegehäuse.

Claims

1. Implantierbare Defibrillatorvorrichtung mit:
einem Vorrichtungsgehäuse (82), das wenigstens einen bogenförmigen Rand (85) aufweist;
einem Kondensator, der in dem Vorrichtungsgehäuse (82) an geordnet ist, und
einer Batterie, die in dem Vorrichtungsgehäuse (82) ange ordnet ist und mit dem Kondensator in Wirkverbindung steht, wobei die Batterie aufweist:

eine gewickelte Elektrodenbaugruppe (30);
einen Elektrolyt;
eine Gehäuseauskleidung (50); und
ein hermetisch verschlossenes Batteriegehäuse (20, 120), das die Elektrodenbaugruppe (30), den Elektro lyt und die Gehäuseauskleidung (50) umschließt, wobei das Gehäuse (20) einen Deckel (60), eine Grundseite (12), welche entgegengesetzt zu dem Deckel (60) ange ordnet ist, eine gewölbte Seite (14, 114), die sich zwischen dem Deckel (60) und der Grundseite (12) er streckt, und wenigstens drei insgesamt ebene Seiten (15, 16, 17), welche sich zwischen der Oberseite (10) und der Grundseite (12) des Batteriegehäuses (20) er strecken, aufweist, wobei die gewölbte Seite (14; 114) direkt entgegengesetzt zu einer (16; 116) der insgesamt ebenen Seiten (15, 16, 17) angeordnet ist und wobei weiter die gewölbte Seite (14; 114) des Batteriegehäuses (20) in einem der bogenförmigen Rän der (85) des Vorrichtungsgehäuses (82) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt ebene Seite (16; 116) des Batteriegehäuses (20), welche der gewölbten Seite (14; 114) gegenüberliegt, dem Inneren des Vorrichtungsgehäuses (82) zugewandt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Deckel (60), die Grundseite (12), die insgesamt ebenen Seiten (15, 16, 17) und die gewölbte Seite (14; 114) des Batteriegehäuses (20) eine prismati sche, massive Form mit einer gewölbten Oberfläche und fünf insgesamt ebenen Oberflächen bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die gewickelte Elektrodenbaugruppe (30) einen elliptischen Querschnitt mit zwei insgesamt bogen förmigen Enden hat, wobei eines der insgesamt bogenförmi gen Enden innerhalb der gewölbten Seite (14; 114) des Ge häuses (20) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Batterie in der Lage ist, etwa 20 Joule oder mehr in etwa 20 Sekunden oder weniger zu lie fern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie in der Lage ist, die etwa 20 Joule oder mehr in einer Zeitspanne von etwa 30 Sekunden wenigstens zwei mal zu liefern.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberseite (10) der Batterie ein of fenes Ende bildet und daß das Batteriegehäuse (20) einen Deckel (60) zum hermetischen Verschließen der Oberseite (10) des Gehäuses (20) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (60) der Batterie mit dem Batteriegehäuse (20) verschweißt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Batteriegehäuse (20) aus einem Mate rial besteht, das aus der Gruppe rostfreier Stahl, Alumi nium und Titan ausgewählt ist.