DE2705028A1

DE2705028A1 - Ummantelung fuer einen implantablen impulsgenerator

Info

Publication number: DE2705028A1
Application number: DE19772705028
Authority: DE
Inventors: Richard H Comben
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4057068A; BE851532A; JPS52101890A; AU498807B2; FR2342003B3; JPS6034397B2; CA1073089A; AU2199177A; GB1578448A; DE7703530U1; FR2342003A1; SE7701820L

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

BÜRO: 8000 ,MÜNCHEN 83 ■ ELFENSTRASSE 32

MEDTRONIC, INC.
3O55 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 5544O/V.St.A.

Ummantelung für einen implantablen Impulsgenerator

Implantable Impulsgeneratoren sind bekannt. Ein typisches Beispiel für einen derartigen Generator ist der übliche Herzschrittmacher. Im Falle der Implantation erwies sich ein ummantelter und hermetisch abgedichteter Impulsgenerator als verläßlicher, weil die hermetisch dichte Ummantelung für eine vorbestimmte Umgebung sorgt und damit zahlreiche Unsicherheitsfaktoren hinsichtlich Ausbildung und Betriebsverhalten des Impulsgenerators ausschließt.

Typische bekannte hermetisch abgedichtete Ummantelungen für Impulsgeneratoren werden von einer Mehrzahl von verschweißbaren Teilen gebildet. Die hermetische Abdichtung erfolgt, indem diese Teile um den fertigmontierten Impulsgenerator herum mitein» ander verschweißt werden. Den bisher bekannten Ummantelungen
dieser Art ist gemeinsam, daß die Schweißnaht eine verhältnismäßig komplizierte geometrische Form hat. In der Regel ist mindestens eine Schweißverbindung erforderlich, die im wesentlichen rechteckig ist und abgerundete Ecken hat. Dies führt zu
hohen Fertigungskosten.

709334/0666

FERNSPRECHER: 0B11/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

- er-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ummantelung zu schaffen, die eine besonders einfache und damit kostengünstige hermetische Abdichtung gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei jeweils mit einer durchgehenden Seitenwand versehene Teile vorgesehen sind, daß die Seitenwände an ihren im wesentlichen kreisförmigen und mit im wesentlichen gleichem Durchmesser versehenen Enden derart aneinander anstoßen, daß bei Drehung der Teile um die Achsen der kreisförmigen Enden der Stoß über seine volle Länge an im wesentlichen derselben Stelle vorbeiläuft, und daß mindestens eine der Seitenwände mit Mitteln versehen ist, die eine elektrische Verbindung mit dem Impulsgenerator durch die Seitenwand hindurch an einer radial nach innen in Abstand von den Enden liegenden Stelle gestatten.

Die Ummantelung nach der Erfindung läßt sich unter Vermeidung des komplizierten Schweißnahtverlaufs bekannter Anordnungen verschweißen und hermetisch abdichten. In der Regel reicht dafür eine einzige ununterbrochene kreisförmige Schweißung aus.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Plattform vorgesehen, durch die Durchführungsanschlüsse hindurchreichen können, die für eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator sorgen.

7 09834/0668

- 3r-C»

Die Plattform ist so gestaltet und angeordnet, daß die Anschlüsse nicht über die Gesamtabmessungen (Hüllfläche) der Ummantelung hinausreichen und innerhalb der Ummantelung bequem zugänglich sind.

Entsprechend einer Ausführungsform liegt die Plattform gänzlich entlang einer Sehne des kreisförmigen Endabschnittes einer Seitenwand, wobei zwischen der Plattform und dem Endabschnitt der Seitenwand ein Steg verläuft, der die Ummantelung vervollständigt.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform weist die Plattform einen ersten Teil auf, der entlang der Sehne des kreisförmigen Endabschnitts einer Seitenwand verläuft; ein zweiter Teil der Plattform erstreckt sich zwischen dem ersten Teil und dem Endabschnitt der Seitenwand. Um die Ummantelung zu vervollständigen, ist wiederum ein Steg vorgesehen, der zwischen beiden Plattformteilen und dem Endabschnitt der Seitenwand verläuft. Der zweite Teil der Plattform kann schiefwinklig mit Bezug auf den ersten Teil und den Steg stehen, um die Anbringung eines Durchführungsanschlusses zu erleichtern und für einen besonders bequemen Zugang sowohl innerhalb als auch außerhalb der Ummantelung zu sorgen.

Bei jeder der vorstehend skizzierten Ausführungsformen können eines oder beide Teile der Ummantelung mit einer oder mehreren Plattformen ausgestattet sein.

709834/0666

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Ummantelung für einen Impulsgenerator ,

Fig. 2 die Gesamtausbildung der Ummantelung nach der' Erfindung und die Art der Ausbildung der hermetischen Abdichtung mit einer einzigen durchgehenden kreisförmigen Schweißung,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Ummantelung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 5, und

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 5.

709834/0666

-γ

In Fig. 1 ist eine von mehreren bekannten Ausführungsformen der Ummantelung eines Impulsgenerators veranschaulicht, wobei die vorstehend diskutierte im wesentlichen rechteckige Schweißnaht vorgesehen ist. Der Hauptkörper 10 der Ummantelung nach Fig. 1 wird von einem ersten und einem zweiten Teil 11 bzw. 12 gebildet. Wie gezeigt, sind die Teile 11 und 12 abgestumpfte becher- oder kappenförmige Elemente mit Seitenwänden, deren Enden aneinander anstoßen, um eine erste Schweißverbindung 13 zu bilden. Zur Vervollständigung der Ummantelung wird eine im wesentlichen rechteckige Platte 14 auf das offene Ende 15 des Körpers 10 aufgelegt und dort verschweißt, wobei die Schweißverbindung im wesentlichen rechteckig ist und abgerundete Ecken hat. Zwei Durchführungsanschlüsse 16 reichen durch die Platte 14 hindurch, um eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator herzustellen. Der auf der Außenseite der Ummantelung liegende Teil des Anschlusses kann mit einem Leitungsanschluß oder einer anderen bekannten Einrichtung verbunden werden, die es erlaubt, eine externe Leitung über den Durchführungsanschluß 16 mit dem ummantelten Impulsgenerator in elektrische Verbindung zu bringen. Zum Schutz der externen Leitungsverbindung und für andere bekannte Zwecke kann eine Abdeckung 17 vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt die allgemeine Ausbildung der vorliegend erörterten Impulsgeneratorummantelung 20. Die Ummantelung 20 wird von einem ersten und einem zweiten Teil oder Segment 21,

709834/0666

- €Γ-

22 gebildet, die beide eine Hauptwand 23 (von denen nur eine dargestellt ist) und eine durchgehende oder ununterbrochene Seitenwand 24 aufweisen. Wie veranschaulicht, sind die Seitenwände 24 im wesentlichen zylindrisch. Sie haben im wesentlichen kreisförmige Endabschnitte von im wesentlichen dem gleichen Durchmesser. Die Achsen der Seitenwände 24 und der kreisförmigen Endabschnitte dieser Wände fallen zusammen; sie sind durch die durch die Hauptwände 23 hindurchgehende Linie 25 angedeutet. Durch Drehen der Ummantelung um die Achsen 25 kann die Treffstelle der Seitenwände 24 über ihre volle Länge an einer einzigen Stelle vorbeigeführt werden. Dreht man beispielsweise die Ummantelung 20 in Richtung des Pfeils 26 um eine volle Umdrehung, ist die gesamte Trefffläche zwischen den Seitenwänden 24 an der durch den Pfeil 27 angedeuteten Stelle vorbeigelaufen. Mit Hilfe einer bekannten SchweiB-einrichtung, die an der mittels des Pfeils 27 angedeuteten Stelle arbeitet, kann der gesamte Stoß der Seitenwände 24 verschweißt werden, wobei nur eine einfache Drehbewegung erforderlich ist. Die Schweißung kann als Elektronenstrahlschweißung oder auf beliebige andere Weise durchgeführt werden. Die Teile 21 und 22 können aus einem beliebigen schweißbaren Werkstoff bestehen, der den zu erwartenden Umgebungseinflüssen standhält und für die gewünschte Abdichtung sorgt. Beispielsweise können die Teile 21, 22 aus Titan gefertigt sein.

Während Fig. 2 die allgemeine Grundausbildung der Ummantelung 20 veranschaulicht, ist in Fig. 3 eine bevorzugte Aus-

7 0 9834/0666

AD

führungsform eines oder beider Teile 21, 22 gezeigt, wobei spezielle Vorsorge für eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator getroffen ist, ohne daß dadurch die kreisförmige Gestalt der Trefffläche der Seitenwände 24 beeinträchtigt wird. Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, ist mindestens der Endabschnitt der Seitenwand 24 durchgehend und kreisförmig, während die Hauptwand 23 abgesetzt ist, Eine Plattform 28 überspannt einen Teil des Bogens des Endabschnitts der Seitenwand 24. Bei der dargestellten Ausführungsform reicht die Plattform 28 vom einen Ende des Bogens zum anderen entlang einer Sehne des Kreises, den der Endabschnitt der Seitenwand 24 bildet. Ein Steg 29 verläuft zwischen der Plattform 28 und dem Endabschnitt der Seitenwand 24, um die Ummantelung zu vervollständigen.

Die Plattform 28 ist vorgesehen, um einen Durchführungsanschluß 16 durch die Seitenwand 24 hindurchführen zu können, während der Anschluß innerhalb der allgemeinen Hüllfläche der Ummantelung 20 bleibt. Das heißt, der Durchführungsanschluß 16 liegt innerhalb eines Volumens, das von der Ummantelung umfaßt würde, wenn die Seitenwand 24 insgesamt zylindrisch wäre und die Plattform 28 sowie der Steg 29 fehlen würden. Auf diese Weise kann eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator hergestellt werden, ohne daß ein Anschluß oder ein anderes Verbindungsorgan nennenswert über die allgemeine Hüllfläche hinausragt. Sollte es jedoch aus bestimmten Gründen erwünscht sein, daß der An-

709834/0666

Schluß über die Hüllfläche vorsteht, kann der Anschluß 16 entsprechend verlängert werden.

Der in den Figuren 3 und 4 veranschaulichte Durchführungsanschluß 16 kann in bekannter Weise ausgebildet und aufgebaut sein. In den Figuren 3 bis 7 ist nur ein einziger Durchführungsanschluß dargestellt, um das Zusammenwirken zwischen dem Anschluß 15, der Seitenwand 24 und den verschiedenen Plattformen und Stegen erkennen zu lassen. Es versteht sich jedoch, daß beliebig viele Durchführungsanschlüsse 16 verwendet werden können, soweit dies mit dem verfügbaren Raum vereinbar und für den betreffenden Anwendungsfall notwendig ist.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform für eines oder boide Teile 21, 22, wobei spezielle Maßnahmen getroffen sind, um eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator herstellen zu könrveh, ohne daß dadurch die im wesentlichen kreisförmige Schweißverbindung beeinträchtigt wird, die entlang der Endabschnitte der Seitenwände 24 ausgebildet werden kann. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 ist der Endabschnitt der Seitenwand 24 wiederum ununterbrochen und kreisförmig. Die Plattform wird von einem ersten Teil 30 und einem zweiten Teil 31 gebildet. Der erste Teil 30 verläuft entlang einer Sehne des Kreises, den der Endabschnitt der Seitenwand 24 bildet. Der zweite Teil 31 steht im Winkel mit Bezug auf

709834/0666

- *r-Al

den ersten Teil 30 und erstreckt sich von dem ersten Teil in Richtung auf den Endabschnitt der Seitenwand 24 innerhalb des Kreisbogens, der von dem Endabschnitt der Seitenwand gebildet und von der Sehne überspannt wird, entlang welcher der Teil 30 verläuft. Ein Steg 32 erstreckt sich zwischen den Plattformteilen 3O und 31 sowie dem Endabschnitt der Seitenwand 24, um die Ummantelung zu vervollständigen. Wie dargestellt ist, stehen der Plattformteil 30 und der Steg 32 im wesentlichen senkrecht zueinander. Der Plattformteil 31 bildet einen schiefen Winkel sowohl mit dem Plattformteil 3O als auch mit dem Steg 32. Ein Durchführungsanschluß 16 reicht durch den Plattformteil 31 hindurch, um für eine elektrische Verbindung mit dem ummantelten Impulsgenerator zu sorgen, wobei sich der außenliegende Teil des Durchführungsanschlusses 16 innerhalb der allgemeinen Hüllfläche der Ummantelung befindet. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den Durchführungsanschluß 16 im Falle der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 über die Hüllfläche vorstehen zu lassen. Der Durchführungsanschluß 16 kann dann entsprechend verlängert werden.

Abweichend von der veranschaulichten Ausbildung kann der Plattformteil 31 einen schiefen Winkel auch nur mit dem Plattformteil 30 bilden, jedoch senkrecht zum Steg 32 verlaufen. Die Anbringung des Anschlusses 16 am Plattformteil 31 läßt sich jedoch leichter vornehmen, wenn der Plattformteil 31 schräg mit Bezug auf den Steg 32 steht. Die schräge

709834/0666

Anordnung des Plattformteils 31 hat außerdem zur Folge, daß der innerhalb der Ummantelung liegende Teil der Durchführungsanschlüsse 16 von der Hauptwand 23 abgewinkelt ist, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem zu ummantelnden Impulsgenerator und dem Durchführungsanschluß 16 erleichtert wird. Während bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 nur ein einziger Durchführungsanschluß 16 dargestellt ist, der durch den Plattformteil 31 hindurchreicht, versteht es sich, daß je nach dem zur Verfügung stehenden Raum und der für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Anzahl von Anschlüssen beliebig viele Anschlüsse 16 am Teil 30 und/oder am Teil 31 der Plattform angebracht sein können.

Die in den Figuren 3 bis 4 und 5 bis 7 veranschaulichten Ummantelungsteile können untereinander oder gegenseitig vertauscht oder mit einem Ummantelungsteil kombiniert werden, das eine vollkommen zylindrische Seitenwand hat (d. h. keine Plattform und keinen Steg aufweist). Bei jeder beliebigen Kombination sollen mindestens die Endabschnitte der Seitenwände 24 kreisförmig und von näherungsweise dem gleichen Durchmesser sein, so daß die Endabschnitte sich aneinander anlegen. Auf diese Weise kann jede der veranschaulichten oder beschriebenen Ausführungsformen auf austauschbare Weise kombiniert werden, während gleichwohl im Laufe einer einfachen Drehbewegung die gesamte Stoßfläche an derselben Schweißstelle vorbeigeführt wird. Es versteht sich, daß der

709834/0666

Af

Schweißvorgang von der Außenseite der Seitenwände 24 aus erfolgt. Um den Schweißvorgang zu vereinfachen, kann in an sich bekannter Weise bei jeder der beschriebenen oder dargestellten Ausführungsformen ein Haltering 33 vorgesehen werden, wie er in Fig. 4 veranschaulicht ist.

Es sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann eine Abdeckung der in Fig. 1 bei 17 veranschaulichten Art vorgesehen sein, um die abgesetzten Bereiche zu überdecken. Die Anschlüsse 16 können, falls erwünscht, auch an den Stegen 29 oder 32 angebracht sein. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 können der Steg 32 und der Plattformteil 3O auch zu einem einzigen gekrümmten Steg zusammengefaßt sein, wobei die Anschlüsse 16 durch den Plattformteil 31 hindurohreichen.

709834/0666

Claims

Ansprüche

1. /Ummantelung für einen implantablen Impulsgenerator, mit mehreren Teilen, die zwecks Kapselung und hermetischer Abdichtung des Impulsgenerators miteinander verschweißbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils mit einer durchgehenden Seitenwand (24) versehene Teile (21, 22) vorgesehen sind, daß die Seitenwände an ihren im wesentlichen kreisförmigen und mit im wesentlichen gleichem Durchmesser versehenen Enden derart aneinanderstoßen, daß bei Drehung der Teile um die Achsen (25) der kreisförmigen Enden der Stoß über seine volle Länge an im wesentlichen derselben Stelle vorbeiläuft, und daß mindestens eine der Seitenwände mit Mitteln (16) versehen ist, die eine elektrische Verbindung mit dem Impulsgenerator durch die Seitenwand hindurch an einer radial nach innen in Abstand von den Enden liegenden Stelle gestatten.

2. Ummantelung für einen implantablen Impulsgenerator, mit mehreren Teilen, die zwecks Kapselung und hermetischer Abdichtung des Impulsgenerators miteinander verschweißbar sind, sowie mit mindestens einer durch die Ummantelung hindurchreichenden Durchführung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teile (21, 22) mit jeweils einer ununterbrochenen Seitenwand (24) vorgesehen sind, die Seitenwände in im wesentlichen kreisförmigen Abschnitten von im wesentlichen gleichem Durchmesser enden, mindestens eine der

*-^;"^! -^.ν'ΐο 709834/0666

ORIGINAL INSPECTED

Seitenwände mindestens eine Plattform (28, 30, 31) aufweist, die einen Teil des Bogens des kreisförmigen Abschnittes überspannt, zwischen der Plattform und dem kreisförmigen Abschnitt mindestens ein Steg (29, JZ) vorlauft und die Durchführung durch die Plattform und/oder den Steg hindurchreicht.

3. Ummantelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil (28, 30) der Plattform entlang einer Sehne des kreisförmigen Abschnittes verläuft.

4. Ummantelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Plattform (28) sich in Richtung einer Sehne des kreisförmigen Abschnittes erstreckt.

5. Ummantelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform entlang der den Bogenteil überspannenden Sehne des kreisförmigen Abschnittes verläuft.

6. Ummantelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform einen entlang einer Sehne des kreisförmigen Abschnittes verlaufenden ersten Teil (30) und einen im Winkel mit Bezug auf den ersten Teil angeordneten zweiten Teil (31 ) aufweist, der sich von dem ersten Teil innerhalb des von der Sehne überspannten Bogens des kreisförmigen Abschnittes in Richtung auf den kreisförmigen Abschnitt erstreckt, und daß die Durchführung (16) durch

70983 W0666

den zweiten Teil der Plattform hindurchreicht.

7. Ummantelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (32) im wesentlichen parallel zu der Ebene des kreisförmigen Abschnittes angeordnet ist, der erste Teil (30) der Plattform im wesentlichen senkrecht zu dem Steg verläuft und der zweite Teil (31) der Plattform sowohl mit dem Steg 0.¹S auch mit dem ersten Teil der Plattform einen schiefen Winkel bildet.

8. Verfahren zum Ummanteln und dichten Verschließen eines implantablen Impulsgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Ummantelungssegment gebildet werden, die jeweils eine Hauptwand und eine ununterbrochene Seitenwand aufweisen, wobei die Seitenwände an Treff flächen enden, die vom einer durch die Hauptwand der betreffenden Segmente hindurchreichenden Achse gleichen Abstand haben, in der Seitenwand mindestens eines der Ummantelungssegmente ein abgesetzter Teil ausgebildet wird, die Treffflächen gegeneinandergelegt werden, und die Segmente um ihre Achsen gedreht und dabei die Treffflächen über ihre volle Länge an derselben Verschließstelle vorbeibewegt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand mindestens eines der Ummantelungssegmente eine Plattform ausgebildet wird, die mit Bezug auf das Ende der Seitenwand nach innen versetzt ist.

709834/0666