DE202023105728U1

DE202023105728U1 - Flexible Leiterbahnstruktur auf Basis TPU für Dauerimplantate

Info

Publication number: DE202023105728U1
Application number: DE202023105728.4U
Authority: DE
Original assignee: Biotronik SE and Co KG
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 2023-10-04
Filing date: 2023-10-04
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2033-10-05

Abstract

Antennenbaugruppe (10) für ein implantierbares medizinisches Gerät, aufweisend:
- eine Elektrode (11),
- ein längserstrecktes Substrat (150) aus einem thermoplastischen Kunststoff, und
- eine auf dem Substrat angeordnete Leiterbahn (15) aus einem elektrisch leitfähigem Material, wobei die Leiterbahn (15) an einem ersten Ende des Substrats mit der Elektrode (11) elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei das Substrat (150) dazu ausgebildet ist, an einem gegenüberliegenden zweiten Ende mit einer Komponente (12) des implantierbaren medizinischen Geräts verbunden zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe für Dauerimplantate wie z.B. implantierbare Herzmonitore (ICM). Derartige implantierbare medizinische Geräte werden zunehmend für die Diagnose von Herzrhythmusstörungen eingesetzt. Implantierbare Herzmonitore ermöglichen eine effiziente Überwachung des Herzens eines Patienten. Z.B. zum Sensieren von Arrhythmien und dergleichen.
Bekannte Herzmonitore weisen in der Regel ein starres Gehäuse mit einer biegsame Antenne mit einer Elektrode an der Antennenspitze auf. Die Antenne kann dabei in ein flexibles transparentes sowie biokompatibles Material eingebettet sein. Aufgrund dieser Bauform kann ein vergleichsweise langer Messvektor bereitgestellt werden. Die Antenne kann z.B. realisiert werden, indem eine Elektrodenwendel verwendet wird, die an einem Ende über eine Crimphülse mit der Elektrode verbunden wird und am gegenüberliegenden Ende über eine weitere Crimphülse mit einer elektrischen Durchführung des Gehäuses (vgl. 1).
Hierbei besteht allerdings ein gewisses Risiko, dass es aufgrund der doch recht steifen Konstruktion ab und an zu Brüchen der Antenne im implantierten Zustand kommt, insbesondere an den Crimpstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Antennenbaugruppe für ein implantierbares medizinisches Gerät (insbesondere in Form eines implantierbaren Herzmonitors) bereitzustellen, die hinsichtlich der oben genannten Problematik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Antennenbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein implantierbares medizinisches Gerät, insbesondere einen implantierbaren Herzmonitor, aufweisend eine erfindungsgemäße Antennenbaugruppe, die vorzugsweise mit einer elektrischen Durchführung eines Gehäuses des Geräts elektrisch leitend verbunden ist.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Antennenbaugruppe für ein implantierbares medizinisches Gerät offenbart, aufweisend:

- vorzugsweise eine Elektrode,
- ein längserstrecktes Substrat aus einem Kunststoff (vorzugsweise thermoplastischer Kunststoff),
- eine auf dem Substrat angeordnete Leiterbahn aus einem elektrisch leitfähigem Material, wobei die Leiterbahn an einem ersten Ende des Substrats mit der Elektrode elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei das Substrat (bzw. die Leiterbahn) dazu ausgebildet ist, an einem gegenüberliegenden zweiten Ende mit einer Komponente des implantierbaren medizinischen Geräts verbunden zu werden, wobei es sich bei der Komponente vorzugsweise um eine elektrische Durchführung eines Gehäuses des implantierbaren medizinisches Geräts handelt, wobei insbesondere durch die besagte Verbindung zwischen dem Substrat und der Durchführung eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Leiterbahn und einem im Gehäuse angeordneten Pin der elektrischen Durchführung hergestellt wird. Hierdurch können die Leiterbahn bzw. die Antennenbaugruppe elektrisch leitend mit einer elektronischen Einheit des medizinischen Geräts verbunden werden, die in dem Gehäuse des medizinischen Geräts untergebracht ist.

Die Leiterbahn kann aus allen geeigneten elektrisch leitfähigen Materialen gebildet sein, die auf dem Substrat anordenbar sind, hierzu kommen insbesondere Materialien wir Kupfer, Gold, Silber, Platin, Iridium, etc. in Betracht. Elektrisch leitfähige Kunststoffe bzw. Kompositmaterialien sind ebenfalls als Materialien für die Leiterbahn denkbar.
Die Leiterbahn kann grundsätzliche alle geeigneten Geometrien aufweisen, die insbesondere für die Antennenfunktion sinnvoll sind, hierzu gehören ein linearer Verlauf ebenso wie mäanderförmige Ausgestaltungen der Leiterbahn oder Kombinationen solcher Verläufe.
Insbesondere handelt es sich bei dem Kunststoff des Substrats gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um thermoplastisches Polyurethan (TPU).
Das aus den vorgenannten Materialien gebildete Substrat ist deutlich flexibler und senkt daher das eingangs genannte Risiko von Materialbrüchen.
An den Enden des Substrates ist es denkbar, Kontaktpads (z.B. in Form von Schweißpads) bereitzustellen, an denen dann die Verbindung zwischen dem Elektrodenkopf und der Durchführung bzw. dem Pin der Durchführung hergestellt werden kann, z.B. über eine Schweißverbindung. Alternativ ist jeweils eine Lötverbindung denkbar.
Die Erfindung ermöglicht mit Vorteil den Einsatz von Leiterbahntechnik im Bereich der Antenne insbesondere bei implantierbaren Herzmonitoren oder anderen implantierbaren Dauerimplantaten (z.B. Herzschrittmacher oder Kardioverter-Defibrillator). Denkbar wäre auch, durch die erhältliche Mäanderform der Leiterbahnen diese am oder im Gehäuse als Antenne zu integrieren bzw. in einem Header mit oder ohne Elektrodensteckern, Sensoren.
In Folgenden soll eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antennenbaugruppe anhand eines implantierbaren Herzmonitors (der auch als Biomonitor bezeichnet wird) mit Bezug auf die Figuren erläutert werden. Es zeigen:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Antennenbaugruppe, und
2 eine schematische ausschnitthafte Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antennenbaugruppe.

1 zeigt eine bekannte Antennenbaugruppe 10, hier am Beispiel eines implantierbaren Herzmonitors. Die Baugruppe 10 weist an der Spitze der Antenne eine Elektrode 11 auf, die über eine Crimphülse 142 mit einer Elektrodenwendel 14 verbunden ist, die wiederum über eine Crimphülse 141 mit einem Pin 13 einer elektrischen Durchführung 12 eines Gehäuses (nicht gezeigt) des Herzmonitors verbunden ist. Die Durchführung 12 ist hermetisch dicht mit dem Gehäuse des Herzmonitors verbunden. Die Wendel 14 kann in einem transparenten flexiblen Header (nicht gezeigt) angeordnet sein.
Die Antennenbaugruppe 10 der vorliegenden Erfindung weist demgegenüber gemäß 2 ein längserstrecktes, insbesondere flaches Substrat 150 aus einem thermoplastischen Kunststoff auf, vorzugsweise aus einem thermoplastisches Polyurethan, sowie eine auf dem Substrat 150 angeordnete Leiterbahn 15 aus einem elektrisch leitfähigem Material (siehe auch oben). Die Leiterbahn 15 kann an einem ersten Ende des Substrats 150 z.B. über ein Kontaktpad 152 mit der Elektrode 11 (vgl. 1) elektrisch leitfähig verbunden sein. Weiterhin ist das Substrat 150 dazu ausgebildet, an einem gegenüberliegenden zweiten Ende mit der Durchführung 12 verbunden zu werden. Hierzu kann am zweiten Ende ebenfalls auf dem Substrat 150 ein Kontaktpad 151 vorgesehen sein, das mit dem Pin 13 der Durchführung 12 (vgl. 1) elektrisch leitend verbunden werden kann. Die Verbindungen zu den Kontaktpads 152, 151 können z.B. mittels Schweiß- oder Lötverbindungen realisiert werden.
Die Erfindung ermöglicht somit den Ersatz der steiferen Vollmetallkonstruktion der Antenne durch eine flexible dehnbare elektronische Schaltung.
Der thermoplastische Kunststoff stellt eine Alternative zur derzeit steiferen Konstruktion im Bereich der Antenne des Geräts sowie zu flexiblen Leiterbahnen aus LCP dar. Die Verbindzungen zu der Elektrodenwendel (Crimphülsen) können durch Löt- bzw. Schweißverbindungen ersetzt werden. Hierdurch werden eine Verbesserung der Lebensdauer der Antenne sowie ein optimierter Tragekomfort für den Patienten erzielt.