JP2008537386A - 埋め込み型医療デバイス用遠隔測定アンテナ - Google Patents

Abstract

埋め込み型医療デバイス用の遠隔測定アンテナ。この遠隔測定アンテナは、非直線状形体の一つ又はそれ以上の部分を含む。幾つかの実施例では、非直線状形体により、アンテナのアンテナ長が、アンテナ構造の長さ方向寸法よりも長くなる。幾つかの実施例では、非直線状形体は蛇行パターンである。

Description

本発明は、全体として、遠隔測定アンテナを含む埋め込み型医療デバイス（implantable medical device;ＩＭＤ）用の遠隔測定アンテナ及び製作方法に関する。

診断又は治療の可能性を提供する様々な埋め込み型医療デバイス（ＩＭＤ）が存在する。これらのＩＭＤには、例えば、心臓ペースメーカー、埋め込み型電気的除細動器／除細動器（implantable cardioverters/defibrillators;ＩＣＤ）、及び組織、器官、及び神経の様々な刺激装置及びセンサが含まれる。ＩＭＤは、代表的には、構成要素が、「缶」又はハウジングと呼ばれる気密封止された包囲体内に収容されている。幾つかのＩＭＤでは、コネクタヘッダ（connector header）又はコネクタブロックがハウジングに取り付けられ、一つ又はそれ以上の細長い医療用電気リードに相互接続できる。

ヘッダ（header）は、代表的には、比較的硬い誘電性の不導体ポリマーから型成形され、ほぼハウジングの厚さを有する。ヘッダは、ハウジングの対応する側壁表面と形態が一致しそれに機械的に取り付けられる取り付け面を有する。

コマンドを外部デバイスからＩＭＤまでダウンリンク遠隔測定（downlink telemetry;ＤＴ）送信（transmission）を行うため、及び記憶された情報及び／又は感知した生理学的パラメータをＩＭＤからＥＭＤまでアップリンク遠隔測定（uplink telemetry;ＵＴ）送信を行うため、ＩＭＤの気密封止された電子回路と、外部のプログラマー又はモニター又は他の外部医療デバイス（external medical device）（本明細書中、特段の記載のない限り、ＥＭＤと呼ぶ）との間に通信リンクを形成するのが一般的になっている。技術の進展に従って、ＩＭＤは、プログラム可能作動モード、利用可能な作動パラメータのメニュー、及び益々多岐に亘る生理学的状態及び電気信号を監視できることに関し、益々複雑になってきており、プログラムシステムに対する要求が益々大きくなっている。従来、ＩＭＤとＥＭＤとの間の通信リンクは、ＩＭＤのＲＦ遠隔測定アンテナ（telemetry antenna）及びトランシーバー（transceiver）と、ＥＭＤのＲＦ遠隔測定アンテナ及びトランシーバーとの間で、エンコードしたＲＦ送信によって行われてきた。

現在、一般的に使用されるようになった遠隔測定送信システムは、送信モードのＲＦ遠隔測定アンテナのＬＣ回路で振動している電流によって、振幅が小さい磁界を発生し、近接して配置された受信モードのＲＦ遠隔測定アンテナが誘導した電流を感知することに基づく。持続時間が短い搬送周波数のバーストが、様々な遠隔測定送信フォーマットで送信される。幾つかの製品では、ＲＦ搬送周波数は１７５ＫＨｚに設定され、ＲＦ遠隔測定アンテナは、フェライトコアに巻いたコイル状のワイヤである。ＥＭＤは、代表的には、外部ＲＦ遠隔測定アンテナを持つプログラムへッドを手作業で位置決めしたプログラマーである。一般的には、アンテナは、気密封止されたハウジング内に配置される。しかしながら、代表的には導電性のハウジングは、悪いことに、放射したＲＦ場を減衰し、プログラマーのへッドとＩＭＤのＲＦ遠隔測定アンテナとの間のデータ送信距離を５．０８〜７．６２ｃｍ（２〜３インチ）に制限する。

１７５ＫＨｚの搬送周波数を使用する上文中に説明した遠隔測定システムは、上データ送信速度を帯域幅に応じて制限し、システムのＳ／Ｎ比を制限する。ＲＦ遠隔測定アンテナは、フェライトコア／ワイヤコイルを使用することにより、１）供給インピーダンスの不整合及び抵抗損のため、放射効率が非常に低く、２）放射強度が少なくとも距離の４乗に比例して減衰し（放射強度が距離の平方に比例して減衰する他の放射システムとは対照的である）、３）ＲＦ遠隔測定アンテナ場の受信器と送信器との間でこれらを結合するのに必要とされる距離が短いため、ノイズ不感域が良好である。

このような特徴を備えているため、ＩＭＤは皮下に埋め込まれ、好ましくは、ＲＦ遠隔測定アンテナを患者の皮膚に近付けて配向する。データ伝送が確実に行われるようにするため、プログラムへッド及び対応する外部アンテナは、比較的に患者の皮膚に近付けて位置決めされる。

「フラウンホーファー領域(far field) 」での遠隔測定、即ち、ＩＭＤから数十ｍの距離に亘る遠隔測定が望ましいということがわかっている。フラウンホーファー領域での遠隔測定を容易にするためのアンテナをＩＭＤに提供するための様々な試みがなされてきた。多くの提案は、フェライトコア、ワイヤコイル、ＲＦ遠隔測定アンテナをなくし、これに代えて、遥かに高い搬送周波数を使用する別の遠隔測定送信システム及び手段を提供することである。更に複雑な信号コード化技術により、遠隔測定送信の信頼性及び安全性を高めると同時に、データ速度を増大し、インチ単位でなくメートル単位で遠隔測定送信を行うことができるようにする。気密封止されたハウジングの外側に取り付けられる、様々な変形例のＩＭＤ遠隔測定アンテナが提案されてきた。

これらの方法は、一般的には、選択されたオプションに応じて、ハウジング及び／又はヘッダを大幅に変更する必要があり、ハウジングに追加の構成要素を追加する必要があり（例えばハウジングの一部の周囲に誘電性シュラウドを追加する必要があり）、他の構成要素の有効性が低下（例えば、缶電極として使用する上で利用できる表面積が減少）し、方向における必要条件が生じ（例えば、遠隔測定の有効性のため、埋め込み中にＩＭＤを特定の方向に配向する必要がある）、又は最後に、生物学的環境で有害な相互作用が加わる、外部に露呈された構成要素が追加し、又は埋め込み中に追加の配慮を必要とする（例えば、スタブアンテナがデバイスから外方に延びている）という点で望ましくない。従来技術のＩＭＤ遠隔測定アンテナと関連した欠点をなくす、ＩＭＤ用の遠隔測定アンテナを提供するのが望ましい。

以下の説明から明らかなように、本発明は、この必要を満たす。本発明は、ＩＭＤの気密封止したハウジングの外側に配置された改良ＲＦ遠隔測定アンテナを提供することに関する。以下の説明は、ＩＣＤの様々な実施例を提供する。しかしながら、本発明は、様々なＩＭＤで実施されることを意図する。

ＩＭＤ遠隔測定アンテナは、二つの主要な機能を備えている。即ち、大気を通して及び身体組織を通して伝播したＥＭＤ遠隔測定アンテナのＤＴ送信の電磁力をＵＨＦ信号に変換し、この信号をＩＭＤトランシーバーで演算処理し、ＩＭＤ電子作動システムが了解可能なコマンド及びデータにする機能、及びＩＭＤトランシーバー電子装置のＵＴ ＵＨＦ信号を、ＥＭＤが受信できるように、身体組織及び大気を通して伝播する電磁力に変換する機能を備えている。

図１に示す実施例では、第１ＩＭＤ遠隔測定アンテナエレメントは、実質的に矩形の導電性ＩＭＤハウジングの第１副側部に沿って第１方向に延びるように支持されており、第２アンテナエレメントは、実質的に矩形の導電性ＩＭＤハウジングの第２副側部に沿って第２方向に延びるように支持されている。第１及び第２のアンテナエレメントは、ＩＭＤアンテナエレメントの、同様のＥＭＤアンテナエレメントに対する空間的配向に応じて、第１及び第２のアンテナエレメントのうちの少なくとも一方によるＵＴ送信及びＤＴ受信を最適にするため、実質的に共通の平面内で互いに対して実質的に９０°で、即ち実質的に直交して離れるように延びるように支持されている。

ＩＣＤ１０は、気密封止されたハウジング１２及びコネクタヘッダ５０を含む。電気的除細動／除細動電極及び患者の心臓に対して作動関係で配置されたペース／感知電極を持つ一組のＩＣＤリードが、コネクタヘッダ５０に、当該技術分野で周知の方法で接続される。ＩＣＤ１０は、直交して配置された第１及び第２のＩＭＤ遠隔測定アンテナエレメントが、表皮層、皮下脂肪層、及び／又は筋肉層を含む身体組織及び体液内に埋封されるように、患者の体内に皮下に埋め込まれる。

気密封止されたハウジング１２は、全体に、円形、楕円形、多角形、又は直線状の形状をなしており、実質的に平らな主側部２０及び２４を有し、これらの側部は、実質的に直線状の第１副側部１４、第２副側部１６、及び第３副側部１８、及び曲線状の第４副側部２２を含む周囲側部によって接合されている。第１副側部１４及び第２副側部１６は、相互隅部のところで、即ち側部接合部１５のところで接合されている。気密封止されたハウジング１２は、代表的には、薄壁の生体親和性金属、例えばチタニウムで形成された賦形した半区分を、副側部１４、１６、１８、及び２２に亘って延びる継ぎ目で互いにレーザーシーム溶接することによって形成される。

遠隔測定凹所２１が、平らな主側部２０に、第１副側部１４と隣接して形成されている。遠隔測定凹所２１は、図６を参照して以下に詳細に説明する遠隔測定アンテナフィードスルー３０が溶接される遠隔測定フィードスルー穴を含む。コネクタ凹所２３が、平らな主側部２０に、第２副側部１６と隣接して形成されている。コネクタ凹所２３は、複数のフィードスルーピン４１を支持する単一の細長いフィードスルー４０を受け入れる細長いフィードスルー穴を含む。コネクタタブ３２が、第１ハウジング側部１４から遠ざかるように延びており、コネクタタブ３４、３６、３８が第２ハウジング側部１６から遠ざかるように延びている。

気密封止されたハウジング１２は、多くの場合、アッセンブリとして、又は別に製作したコネクタヘッダ５０を持つアタッチメントとして製造される。一つ又はそれ以上のバッテリー、高電圧出力コンデンサー、及びＩＣパッケージ、及び他の構成要素がスペーサに組み立てられており、ハウジング半部のシーム溶接前にハウジング１２の内部キャビティ内に配置される。製造プロセスでは、ＩＣコネクタパッド間、又はコネクタヘッダフィードスルーピンを持つ端子間を電気的に接続する。更に、アンテナフィードスルー３０のアンテナフィードスルーピンの内端と遠隔測定トランシーバー回路との間を、図６を参照して以下に説明するように、電気的に接続する。

コネクタヘッダ５０は、更に、第１ヘッダセグメント５３及び第２ヘッダセグメント５５を含む別体のアッセンブリとして形成されている。ヘッダセグメント５３、５５は、実質的に隣接したヘッダセグメント側部５４及び５６を夫々備えている。これらのヘッダセグメント側部５４及び５６は、連続した第１及び第２の副側部１４及び１６に嵌着し、コネクタタブ３２、３４、３６、及び３８を受け入れるように形成されている。コネクタヘッダ５０は、コネクタヘッダ５０及び夫々のコネクタタブ３２、３４、３６、及び３８の整合した穴を通して嵌着したピン又はねじ４２、４４、４６、及び４８を使用することによって、第１及び第２の副側部１４及び１６に機械的に固定される。

コネクタヘッダ５０には、更に、遠隔測定凹所２１に嵌着するコネクタヘッダ電気パッド５１のアレイが形成されている。図１に示すように、コネクタフィードスルーピン４１の各々が曲げてあり且つ電気パッド５１の夫々に溶接してある。試験後、遠隔測定凹所２１を生体親和性の医療用接着剤又はエポキシで充填して覆い、互いに溶接したコネクタフィードスルーピン４１及び電気パッド５１を体液から電気的に絶縁する。

図４を参照すると、細長いＩＭＤ遠隔測定アンテナ７０は、実質的に９０°の湾曲部７２のところで曲げて、直交して延びる第１及び第２の遠隔測定アンテナエレメント７４及び７６を形成するワイヤストリップを含む。第２遠隔測定アンテナエレメント７６は、実質的に９０°の湾曲部７２から、ワイヤストリップ自由端７７まで延びている。第１遠隔測定アンテナエレメント７４は、実質的に９０°の湾曲部７２から、横方向ワイヤストリップ湾曲部７８まで、及びこの横方向ワイヤストリップ湾曲部７８に亘って、コネクタパッド８０のワイヤストリップ固定端子まで延びている。

この実施例では、第１及び第２のヘッダセグメント５３及び５５を含むコネクタヘッダ５０は、例えばポリウレタン等のポリマーで形成された一体のアンダーモールデッド (undermolded)フレーム即ち「アンダーモールド」６０で形成されている。このアンダーモールド６０は、ワイヤストリップＩＭＤアンテナ７０及び説明したコネクタヘッダ構成要素を支持する。ポリマー製のオーバーモールド(overmold)５７を、遠隔測定アンテナのサブアッセンブリ及びコネクタヘッダ構成要素に被せて成形することにより、サブアッセンブリをなした構成要素をシールし、ワイヤストリップ遠隔測定アンテナ上にドーム状保護覆い即ちレードームを提供する。次いで、コネクタヘッダ５０を気密封止されたハウジング１２に対して組み立て、遠隔測定アンテナの固定端を遠隔測定トランシーバーに電気的に接続する。

更に詳細には、第１及び第２のアンダーモールドセグメント６４及び６６を持つアンダーモールド６０を型成形する。アンダーモールド６０の外チャンネル６２は、第１及び第２のアンダーモールドセグメント６４及び６６を通って延び、図４に示すワイヤストリップ遠隔測定アンテナ７０の形状に合わせて賦形されている。第１アンダーモールドセグメント６４は、更に、コネクタボアを形成するように、及びヘッダコネクタエレメント８１、８２、８３、８４、８６、及び８８を支持するように形成されている。ヘッダコネクタエレメント８１、８２、８３、８４は、コネクタボアに挿入した心臓リードの基端コネクタピンを受け入れる。心臓リードは、リードコネクタピンを、当該技術分野で周知の方法で所定の場所に締め付けるため、貫入可能なシリコーンゴム製の止めねじグロメット、例えば図１のグロメット８７及び８９を通してアクセスがなされる従来の止めねじを含む。

チューブ状コネクタリング８６及び８８は、コネクタボアに挿入した心臓リードのバイポーラリードコネクタアッセンブリのコネクタリングに当該技術分野で周知の方法で当接する、内方に延びる弾性力ビームを含む。アンダーモールド６０及びワイヤストリップ遠隔測定アンテナ７０を互いに組み立て、図４及び図５に示すアンダーモールドサブアッセンブリ９０を形成する。導体アッセンブリ（図示せず）の導体の端子もまた、コネクタエレメント８１、８２、８３、８４、５６、及び８８に溶接されており、図１に示すコネクタパッドアレイ５１で終端するということは理解されよう。

次いで、ポリマー製オーバーモールド５７を、適当なポリマー、例えば医療等級のポリウレタンで、アンダーモールドサブアッセンブリ９０上に型成形する。オーバーモールド５７は、外形、コネクタボア開口部、縫合穴、及び取り付けボア開口部、止めねじアクセス開口部、等の本発明を実施する上で重要でないコネクタヘッダ５０の様々な特徴を形成する。これに関し、オーバーモールド５７は、第１バイポーラリードコネクタピン及びリングを受け入れるため、コネクタブロック８２及びコネクタリング８６と整合した内バイポーラコネクタボアを形成するように型成形されるということに着目すべきである。同様に、オーバーモールド５７は、第２バイポーラリードコネクタピン及びリングを受け入れるため、コネクタブロック８１及びコネクタリング８８と整合した外バイポーラコネクタボアを形成するように型成形される。オーバーモールド５７は、更に、第１及び第２のユニポーラリードコネクタピンを受け入れるため、コネクタブロック８３及び８４の夫々と整合した内外のユニポーラコネクタボアを形成するように型成形される。リードコネクタエレメント及びコネクタボアの数、種類、及び特定の形体は、本発明を実施する上で重要ではない。

更に重要なことには、オーバーモールド５７及びアンダーモールド６０は、ハウジングの副側部１４及び１６の夫々と形状が一致するヘッダ側部５４及び５６の形状を決定する。オーバーモールド５７は、更に、遠隔測定アンテナ７０を、図５に示すように露呈されたままのアンテナコネクタパッド８０の外面を除いて、アンダーモールドチャンネル６２内にシールする。オーバーモールド５７は、これによって、アンダーモールドサブアッセンブリ９０の組み立て済みの構成要素をシールし、アンテナ７０の第１及び第２の、ワイヤストリップ、アンテナエレメント７４及び７６上にレードームを提供し、遠隔測定アンテナ７０を身体組織及び体液から電気的に絶縁する。コネクタヘッダパッドアレイ５１もまた、オーバーモールド５７によって覆われていないままである。

これは、上文中に説明したように、コネクタフィードスルーピン４１に取り付けることができるようにするためである。以上からわかるように、コネクタヘッダ５０は、ピン又はねじ４２、４４、４６、及び４８を使用して、気密封止されたハウジング１２に取り付けられる。代表的には、医療用接着剤又はエポキシをオーバーモールド５７の充填穴を通して内部空間及び隙間に注入し、アッセンブリをシールし、第１及び第２の副側部１４及び１６へのコネクタヘッダの接着を高める。

図６に示すように、フィードスルー３０は、非導電性のガラス又はセラミック（例えばアルミナ）絶縁体を支持するフェルール３５を含む。前記絶縁体は、フィードスルーピン３３をフェルール３５から電気的に絶縁する。気密封止されたハウジング１２の組み立て中、フェルール３５を、フィードスルー開口部又は遠隔測定穴２１内でハウジングの主側部２０を通る穴に溶接する。ＲＦ遠隔測定トランシーバー３９（図６に概略に示す）をアンテナフィードスルーピン３３の内端に電気的に接続する。ＲＦ遠隔測定トランシーバー３９は、例えば、アンテナフィードスルーピン３３の内端を基板パッドに溶接し、又はアンテナフィードスルーピン３３の内端を、基板パッド又はコネクタまで延びるケーブル又は可撓性ワイヤコネクタにクリップ止めする等の様々な方法でアンテナフィードスルーピン３３の内端に接続できる。アンテナフィードスルーピン３３の内端は、有利には、インピーダンス適合を容易にし且つ損失を減少する方法で、近接して配置されたＲＦトランシーバー回路３９に電気的に接続される。

コネクタヘッダ５０と気密封止されたハウジング１２との組み立て中、フィードスルーピン３３の外方に延びる部分がアンテナコネクタパッド８０の前縁のノッチに嵌着するようにアンテナコネクタパッド８０を遠隔測定凹所２１に滑り込ませた後、アンテナコネクタパッド８０のアンテナ固定端を、アンテナフィードスルー３０のアンテナフィードスルーピン３３の外端に電気的に接続する。

図６に示すように、フィードスルーピン３３の外方に延びる部分は、アンテナコネクタパッド８０の露呈された外面上に湾曲しており、ここにレーザー溶接される。フィードスルーピンの外端及びワイヤストリップ固定端を、ハウジングの主側部２０に形成された遠隔測定凹所２１内で互いにレーザー溶接し、外形が小さい溶接部を形成する。試験後、遠隔測定凹所２１を医療等級の接着剤又はエポキシで充填し、フィードスルーピン３３の外に曲げた外方に延びる部分及びアンテナコネクタパッド８０の露呈された外面を覆い、電気的に絶縁する。

かくして、直交して配置された第１及び第２のアンテナエレメント７４及び７６を持つ遠隔測定アンテナ７０は、一体成形したコネクタヘッダ５０内に封入され且つ支持される。ワイヤストリップ遠隔測定アンテナ７０は、気密封止されたハウジング１２の壁を通って延びるアンテナフィードスルーピン３３の外端に、第２ヘッダセグメント５５から所定距離のところで取り付けられる。これによって、機械的連結部及び電気的接合部及び内部構成要素と干渉せず、ワイヤストリップアンテナ自由端７７を第２副側部１６から移動させることができる。

本発明の別の実施例では、ＩＣＤ１００が図６乃至図９に示してある。ＩＣＤ１００は、上文中に説明した気密封止されたハウジング１２を含む。このハウジング１２には、遠隔測定アンテナフィードスルー３０が、遠隔測定凹所２１内でハウジング側部２０に取り付けられており且つ遠隔測定トランシーバー回路３９に図６に示すように電気的に接続されている。しかしながら、従来の予備成形したコネクタヘッダ１４０を別に製作し、予備成形した気密封止されたハウジング１２に従来の製作技術に従って取り付ける。

図７に示す予備成形したコネクタヘッダ１４０は、第２副側部１６に既に取り付けてある。コネクタヘッダ１４０は、形体、内部構成要素、及び第２副側部１６への組み立てが、コネクタヘッダ５０の第２ヘッダセグメント５６に関して上文中に説明したのと一致する。例えば凹所２３内に設けられるコネクタフィードスルーピン４１及びタブ５１、及び貫入可能な止めねじグロメット等の詳細は、例示を簡略化するため、図７乃至図９には示してない。

この実施例では、図８に示すように、遠隔測定アンテナ７０は、別のアンダーモールド１２０の、遠隔測定アンテナ７０と形態が一致するチャンネル１２２内に支持されており、アンダーモールド１２０及び遠隔測定アンテナ７０のアッセンブリが、別のオーバーモールドアンテナコネクタモジュール１３０内に埋設される。別のアンダーモールド１２０は、第１遠隔測定アンテナセグメント７４を支持する第１アンダーモールドセグメント１２４と、第２遠隔測定アンテナセグメント７６を支持する第２アンダーモールドセグメント１２６とを含む。アンテナコネクタモジュール１３０は、同様に、第１遠隔測定アンテナエレメント７４を埋封し且つこのエレメントに対してレードームを提供する第１オーバーモールドモジュールセグメント１３４と、第２遠隔測定アンテナセグメント７６を埋封し且つこのエレメントに対してレードームを提供する第２オーバーモールドモジュールセグメント１３６とを含む。

第１及び第２のオーバーモールドモジュールセグメント１３４及び１３６は、第１副側部１４及び予備成形したコネクタヘッダ１４０のヘッダ外面１５６の夫々に当接するように賦形されており且つ寸法が定められている。アンテナコネクタモジュール１３０には、このアンテナコネクタモジュール１３０を第１副側部１４及びヘッダ外面１５６に対して配置した場合にコネクタボアの縫合穴１５２と整合するボア１３２が形成されている。アダプタスリーブ１４２を縫合穴１５２に嵌着し、アダプタピン１４４を、整合したボア１３２及びアダプタスリーブ１４２を通して縫合穴１５２に嵌着し、アンテナコネクタモジュール１３０を予備成形したコネクタヘッダ１４０に固定する。

更に、アダプタコネクタモジュール１３０には、気密封止されたハウジング１２のコネクタタブ３２及びチタニウムピン４２（図２参照）を受け入れる交差するスロット及びボア（図示せず）が設けられている。更に、医療用接着剤又はエポキシを、複数の接着剤ポート１３８を通して、第１及び第２のオーバーモールドモジュールセグメント１３４及び１３６と、第１副側部１４及び予備成形したコネクタヘッダ１４０の外面１５６の夫々との間の隙間に注入できる。

この場合も、コネクタヘッダ５０と気密封止されたハウジング１２とを図６に示すように組み立てるとき、フィードスルーピン３３の外方に延びる部分が、アンテナコネクタパッド８０の前縁のノッチに嵌着するように、アンテナコネクタパッド８０を遠隔測定凹所２１に横方向に滑り込ませる。フィードスルーピン３３の外方に延びる部分は、アンテナコネクタパッド８０の露呈された外面上に曲げてあり、ここに溶接される。試験後、遠隔測定凹所２１を医療用接着剤又はエポキシで充填し、フィードスルーピン３３の曲げた外方に延びる部分とアンテナコネクタパッド８０の露呈された外面とを覆い、電気的に絶縁する。組み立ての完了時に、第１及び第２のヘッダセグメント１５３及び１５５の夫々を有する複合コネクタヘッダ１５０が効果的に形成される。

図１０は、一体のコネクタヘッダ５０の第１及び第２のヘッダセグメント５３及び５５の夫々内の、及び複合コネクタヘッダ１５０の第１及び第２のヘッダセグメント１５３及び１５５の夫々内の、第１及び第２のアンテナエレメント７４及び７６の相対的な寸法及び間隔を例示する。

第１アンテナエレメント７４の、ヘッダセグメント５３、１５３内での長さはＬ１であり、気密封止されたハウジング１２の第１副側部１４から第１側方間隔Ｓ１のところに、第１副側部１４と実質的に平行に延びるように支持されている。長さ寸法Ｌ１は、第１副側部１４の利用可能な長さと関連している。同様に、第２アンテナエレメント７６の、ヘッダセグメント５５、１５５内での長さはＬ２であり、第２副側部１６から第２側方間隔Ｓ２のところに、第２副側部１６と実質的に平行に延びるように支持されている。第２側方間隔Ｓ２は、部分的には、コネクタエレメントの寸法で決まる。

第１アンテナエレメント７４と、第１ヘッダセグメント５３、１５３の外面との間のオーバーモールド誘電体は、第１アンテナエレメント７４上にレードームを提供する第１レードーム厚さＴ１を有する。第２アンテナエレメント７６と第２ヘッダセグメント５５、１５５との間のオーバーモールドのオーバーモールド誘電体は、第２アンテナエレメント７６上にレードームを提供する第２レードーム厚さＴ２を有する。レードーム厚さＴ１及びＴ２は、理論的に計算でき、経験的に確認でき、又は身体組織内で所定の範囲に亘って作動する公称４０３ＭＨｚの搬送周波数での受信及び送信を最適にするようにアンテナ７０を調整するように調節できる。

一例では、ＩＭＤ遠隔測定アンテナ７０は、厚さが０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）、幅が０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）、全長が７７．２１６ｍｍ（３．０４インチ）の平らなチタニウム製ワイヤとして形成される。側方間隔Ｓ１は、例えば、１．０１６ｍｍ乃至１．２７ｍｍ（０．０４０インチ乃至０．０５０インチ）に設定でき、側方間隔Ｓ２は、例えば、１２．１９２ｍｍ乃至１２．７ｍｍ（０．４８０インチ乃至０．５００インチ）に設定できる。レードーム厚さＴ１及びＴ２は、約０．５０８ｍｍ（約０．０２０インチ）に設定できる。ＩＭＤ遠隔測定アンテナ７０とＥＭＤ遠隔測定アンテナとの間の空気中及び身体組織中で作動する公称４０３ＭＨｚの搬送周波数で、少なくとも２ｍの所定距離に亘る確実な遠隔測定送信及び受信は、部分的には、本発明の好ましい実施例のＩＭＤ遠隔測定アンテナによって提供される。

このアンテナ設計は、最小２ｍの範囲というシステムの必要条件を満たし、ＩＭＤの埋め込みの前後の様々なあり得る環境に対し、特に筋肉層での埋め込みに対し、一つ又はそれ以上の反応性エレメントを使用し、適切なゲイン、ゲインパターン、帯域幅、及び調整性(tunability)を提供する。ＩＭＤ遠隔測定アンテナ７０の分極は、筋肉内で円形になり、脂肪内で線型に近くなる。分極は、ＩＭＤが配置された環境で決まる。分極は、ＩＭＤが比較的誘電率が低く且つ導電率が低い環境にある場合、例えば空気中や身体の脂肪内にある場合には直線に近い。分極は、筋肉内では楕円形又は円形である。これは筋肉の誘電率及び導電率が比較的高く、そのため波長が空気中の場合よりも短くなるためである。これは、特にゲインパターンの主ローブについていえる。

所与のＩＭＤから所望の距離に亘って遠隔測定を効果的に行うためには、駆動電力を効率的に変換し、アンテナが発生するフラウンホーファー領域の成分を最大にしなければならない。フラウンホーファー領域の成分に影響を及ぼす一つの要因は、駆動信号の波長に関するアンテナの長さである。多くの種類のアンテナは、様々なパラメータに従って機能するが、一般的には、最大長が駆動周波数の波長の１／４又は１／２のアンテナを提供するのが望ましい。一般的には、長さが長ければ長い程、性能が向上し、全長は、好ましくは、駆動周波数の半波長の整数倍である。この他の要因には、周囲媒体（例えばハウジング、ヘッダ、人間の組織）によって加えられる耐電圧値(dielectric value)及び外部環境（例えば空気）が含まれる。

かくして、以下の実施例は、上述の実施例と比較して長さが長く、ハウジングの実質的に外部にある遠隔測定アンテナを提供する。更に、以下の実施例は、コネクタヘッダの大きさを大きくすることなく、及び誘電体の追加の容積を必要とすることなく、このようなアンテナを提供する。

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃを参照すると、これらの図にはコネクタヘッダ２００が示してある。コネクタヘッダ２００は、機能及び構造に関して上文中に説明したヘッダ５０と同様であるが、アンテナ７０を埋封するためにハウジング１２の横側壁に沿って延びる細長い延長部分を含まない。

コネクタヘッダ２００は、ハウジング１２に、上文中に説明したのと同じ方法で連結される。しかし、明瞭化を図るため、ハウジング１２は図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃには示してない。コネクタヘッダ２００は、リード等の外部構成要素アタッチメントを受け入れるための一つ又はそれ以上のコネクタポート２０５を備えている。問題のＩＭＤの種類に応じて、コネクタヘッダ２００の大きさ、形状、及び形体は変化してもよい。例えば、コネクタポート２０５の数及び構成を変えてもよい。

チャンネル２１０がヘッダ２００内に形成されており、アンテナ２２０がチャンネル２１０内に受け入れられる。カバー２３０がアンテナ２２０上に配置され、チャンネル２１０をシールする。アンテナ２２０は、基端２５０及び先端２４０を含む。組み立てたとき、アンテナ２２０の大部分がヘッダ２００内に収容される。コネクタタブ２６０が基端２５０から延びており、ヘッダ２００内の内部開口部２７０を通って突出する。コネクタタブ２６０は、次いで、ハウジング内に配置された遠隔測定トランシーバーに接続された端子と電気的に接触する。

上文中に説明したように、フラウンホーファー領域の遠隔測定について考えられる一つの要因は、アンテナ２２０の長さである。チャンネル２１０は、チャンネル２１０の基端３００と先端３１０との間でチャンネル２１０の輪郭を辿る直線状経路として拘束長ＣＬを形成する。チャンネル２１０は、例示の形状、位置、及び相対的な長さに限定されないが、しかしながら、最終的に形成されたチャンネル２１０（又はアンテナのためにだけ設けられた空間）が拘束長ＣＬを提供する。このように、直線的な真っ直ぐな線をなしたアンテナ（図４のアンテナ７０等）のアンテナ長は、拘束長さＣＬを越えない。この実施例では、アンテナ２２０のアンテナ長は、拘束長ＣＬよりも大きい。これは、アンテナ２２０に蛇行構成を提供することによって行われる。

図１２Ａ乃至図１２Ｆを参照すると、一般的アンテナ基材４００に関し、蛇行構成を例示する。図１２Ａは、基材４００の平面図であり、これは、直線状の断面を持つ平らで直線的な構成要素である。この形体では、基材４００の実際の直線的長さは、アンテナ長ＡＬに等しい。材料の幅Ｗも示してある。所与のシステムの所与のアンテナの操作性及び有効性を決定する上でアンテナ長ＡＬが関連している。例示の形態の基材４００を使用するためには、アンテナ長ＡＬと等しいか或いはそれ以上の長さを持つ空間を提供しなければならない。例えば、図１１Ａを参照すると、直線状基材４００をヘッダ２００のアンテナとして使用するためには、基材４００のアンテナ長ＡＬは、拘束長ＣＬよりも小さくなければならない。

図１２Ｂは、基材４００に関してほぼ同じ縮尺の蛇行構成を示す。蛇行アンテナ４１０は、基材４００と同じアンテナ長ＡＬを有し且つ材料の同じ幅Ｗを有するが、蛇行形体のため、アンテナの製品長ＰＬはアンテナ長ＡＬよりも短い。かくして、蛇行アンテナ４１０は、拘束長ＣＬがアンテナ長ＡＬよりも小さいヘッダチャンネル２１０に収容できる。勿論、製品長ＰＬは、拘束長ＣＬと等しいか或いはそれ以下である。例示の例では、蛇行アンテナ４１０のアンテナ幅ＡＷは、材料幅Ｗよりも大きい。かくしてチャンネル２１０は、蛇行形体が形成する幅ＡＷを持つアンテナ４１０を受け入れるのに十分な幅を持たなければならない。

蛇行アンテナ４１０の形状に影響を及ぼす多くの変数がある。先ず最初に、材料全長即ちアンテナ長ＡＬを、妥当に選択する。所望のアンテナ幅ＡＷも決定される。例えば、ヘッダ２００内の利用可能な空間の容積も考慮される。ピッチＰは、二つの連続した同様の箇所間の距離、例えば、図示のようにピークからピークまでの距離と定義される。ピッチＰが小さければ小さい程、所与の拘束長ＣＬについてのアンテナ長ＡＬが長くなる。ピッチＰ及び材料幅Ｗがゼロに近づくにつれて、所与のアンテナ幅についての最大長に近づく。実際には、選択される最小ピッチＰは、アンテナ長ＡＬのアンテナの特徴を維持するのに十分でなければならない。図示のように、蛇行パターンは、内側隙間及び外側距離を形成する。内側隙間がゼロに近づくにつれて、アンテナ長ＡＬは製品長ＰＬに近づく。即ち、隣接した区分のうちの少なくとも幾つかの間の差がなくなると（例えば接触が生じると）、蛇行パターンにより得られる利点がなくなるのである。逆に、ピッチが非常に大きい場合には、アンテナ又はその少なくとも大きな部分がほぼ直線状に又は直線状になる。

ピッチＰを変化させることにより、アンテナ４１０の製品長を増減できる。ピッチＰは、アンテナ４１０全体に亘って均等である必要はなく、多くの任意の方法で変化させることができる。例えば、直線状区分又は様々な湾曲パターンを使用して、アンテナをヘッダ２００内に所望の形体で位置決めしてもよい。

例示の目的のため、図１２Ａ及び図１２Ｂの平面的形体を、隣接した垂直区分を持つ直線状の基材として示す。別の態様では、内側隅部及び／又は外側隅部には、隅部半径ＣＲが示す半径が付けてある。適当な隅部半径を選択することにより、特定の実施例のピッチを小さくできる。別の態様では、隣接した垂直な区分を提供するのでなく、蛇行パターンは、正弦曲線状であってもよいし、その他の様々な湾曲パターンであってもよい。ピッチが比較的小さいアンテナの製造を容易にするため、材料幅Ｗを他の寸法変数に対して小さくしてもよい。例示のように、材料幅Ｗは、製品長ＰＬに対して比較的大きく、実際には、幅が小さいとピッチが小さくなる。

蛇行アンテナ４１０は連続した構造であるが、特定の概念を例示するため、複数の形成可能な部分が同定してある。図１２Ｂに関して方向及び配向を示すのに使用された様々な用語は、単に例示を目的としたものであって、限定を意図したものではないということは理解されよう。例えば、蛇行アンテナ４１０は、複数の垂直アンテナセグメント４０７及び複数の水平アンテナセグメント４０８を含む。代表的なアンテナセグメント４０７は直線状であり、長さが均等であり、互いに平行である。垂直アンテナセグメント４０７は、端部と端部が水平アンテナセグメント４０８によって交互に相互連結され（連続した蛇行経路を形成し）ている。水平アンテナセグメント４０８もまた直線状であり、長さが均等であり、平行である。水平アンテナセグメント４０８は、垂直アンテナセグメント４０７に対して垂直である。

ここに示す蛇行形体の多くの変形例を、アンテナセグメント４０７、４０８の形成に関して説明する。セグメント４０７、４０８のいずれかの長さを増減することにより、アンテナの全長に影響を及ぼす。直線状部分を直角に相互連結するのでなく、水平アンテナセグメント４０８の代わりに円弧状セグメントを使用する（例えば、図１３参照）。代表的には、垂直セグメント４０７の長さ（製品幅方向）は、円弧状セグメントの長さ（製品長方向）よりも大きい。この場合、円弧の寸法は、垂直セグメント４０７が直線状であり且つ平行であると仮定した場合、ピッチを意味する。垂直セグメント４０７は、直線状であり且つ平行でなくてもよい。このような実施例では、オフセット角度並びにセグメントの長さがピッチに影響を及ぼす。最後に、直線状であるという条件を外すと、正弦曲線となる。

ここまで、アンテナ長ＡＬを製品長に対して大きくするように、平面内でのアンテナの経路を調節した。図１２Ｃは、厚さＭＴの蛇行アンテナ４１０の側面図であり、図１２Ｄは同じ厚さの蛇行アンテナ４１０の端面図である。これらの図面の両方から、蛇行アンテナ４１０は直線状であり、換言すると平らである。実際には、アンテナ４１０は、蛇行形体を備えていることに加え、これらの平面の一方又は両方で直線状でなくてもよい。こうした追加の変更は、様々な目的で役立つ。第１に、製作されたアンテナ２２０は、チャンネル２１０（図１１Ａ参照）が形成する湾曲した経路に従って延びていてもよい。換言すると、アンテナ４１０は、平らに設置されることに限定されない。これを図１２Ｅに示す。この図は、アンテナ２２０と同様に湾曲した側方輪郭を持つ蛇行アンテナ４１０の側面図である。この輪郭の湾曲では、端面図は、図１２Ｄに示す輪郭と対応する。これは、アンテナ２２０が、蛇行した平らな輪郭、湾曲した側方輪郭、及び平らな端部／蛇行部分に関する断面輪郭を持つ、図１１Ａに示す実施例と同様である。

図１２Ｆは、湾曲した断面又は端部輪郭を持つ蛇行アンテナ４１０の端面図である。このような輪郭は、例えば、チャンネル２１０が平らな表面を備えておらず、円弧状をなしている場合には、有利である。更に、この寸法の湾曲により、アンテナのアンテナ幅ＡＷを所与の直線状チャンネル幅（例えばチャンネル２１０）よりも大きくできる。

このような湾曲形体は、チャンネル２１０と対応する湾曲した側部及び／又は断面輪郭を提供することに加え、アンテナ長ＡＬを更に増大する。即ち、任意の二点間の最短距離は直線であり、同じ二点を結ぶ任意の円弧は、必然的に、距離が大きくなる。

図１２Ｅ及び図１２Ｆは、例示の湾曲を示し、図１２Ｃ及び図１２Ｄの夫々と同じ寸法の蛇行アンテナ４１０を提供する。かくして、直線状構成要素（図１２Ｃ及び図１２Ｄ参照）を湾曲させる（図１２Ｅ及び図１２Ｆ参照）だけでは、長さを大きくしないけれども、関連して考慮される平面２００内の経路が増大する。即ち、チャンネル２１０を、関連した平面が湾曲した輪郭をなしているか或いは受け入れるように形成することにより、アンテナ長を、ヘッダ２００の同じ点間の真っ直ぐな経路と比較して長くできる。簡単に述べると、蛇行構成及び湾曲した輪郭を提供することの各々が、アンテナに別々に長さを追加するのである。本発明は、本発明以外では絶対的な最大寸法限度（例えば拘束長、幅、等）を越える寸法を持つアンテナを提供する。これは、拘束された寸法の寸法上の属性を、所定の容量の寸法に幾何学的に変換することによって行う。例えば、蛇行構成により、アンテナ長を幅寸法に変換する。

図１２Ｇは、湾曲した端部又は断面輪郭が、アンテナにこうした長さを追加する方法を示す。アンテナ４１０のこの端面図では、正弦曲線形状が提供されており、蛇行パターンが紙面内に垂直方向に延びている。図示のように、製品幅ＰＷは、材料長さＭＬよりも短い。この材料長さは、例示の端部を「平らにした」場合の長さである。正弦曲線パターンを例示したが、任意の湾曲した経路を使用してもよいということは理解されるべきである。この場合も、ヘッダ２００の、更に詳細にはチャンネル２１０の寸法上の制限により、最大幅、即ちアンテナの製品幅ＰＷを制限する拘束幅が提供される。ヘッダ２００内のこの他の利用可能な空間を使用することにより、この方法で追加の長さを提供できる。

蛇行パターンは、アンテナ長ＡＬを更に大きくするため、所与の容積内で三つの寸法で繰り返してもよい。図１２Ｈは、立体的蛇行アンテナ４２０を示す。図示のように、アンテナ４２０は連続構造をなしており、第１端４２５及び末端４３０を有する。ピッチ、材料寸法、及び隅部湾曲／半径等の、上文中で論じたのと同じ変数を操作し、所与の容積内でアンテナ長ＡＬを増減する。例示の実施例は、均等なパターンの一例を提供するということもまた、理解されるべきである。この構造のコンパクトさを小さくすることによって、例えば、選択された隙間距離を大きくするために直線状部分を使用することによって、更に多くのアンテナ表面積が露呈される。これは、使用された特定のアンテナ及び遠隔測定のパラメータによっては望ましい。

図１２Ｉを参照すると、この図のには、別の蛇行アンテナ４３５が示してある。このアンテナ４３５は、図１２Ｂに関して論じた蛇行形体を備えており、例えばピッチ、材料寸法、及び隅部湾曲等のパラメータを変化させる上で同じ性能を備えている。第１アンテナ区分４４５は第１平面に配置され、第２アンテナ区分４５０は、第１平面から間隔が隔てられた第２平面に配置されている。換言すると、一つ又はそれ以上の蛇行区分がヘッダ２００内で層をなしているのである。この場合も、ヘッダ２００内の利用可能な空間の所与の容積内で、アンテナ長ＡＬを増大できる。更に、アンテナ４３５は、中間点４４０で二叉になっており、ダイポールアンテナとして作用する。十分なアンテナ性能を実現できる限り、任意の数の層を使用してもよい。

特定の幾何学的形体を例示したが、これらの形体は限定であると受け取られるべきではない。更に、例示の原理を使用する更に複雑な形状もまた含まれる。例えば、所与のアンテナの蛇行部分は、完全に又は部分的にループをなした形態であってもよく、利用可能な容積内で立体的形状をなしていてもよい。概念的には、平面的蛇行構成（図１２Ｂ参照）を平行四面体、円筒体、又は他の立体的容積の周囲に「巻き付け」てもよい。

図１１Ｂを再度参照すると、ヘッダ２００は、コネクタ２０５等の様々な構造的構成要素を含む。所与のヘッダ２００について、これらの構造的エレメントは、アンテナ２２０を位置決めする上で利用できる自由空間を決定する。例示の実施例では、チャンネル２１０がヘッダ２００の上面近くに（図示のように）設けられており、チャンネルがアンテナ２２０をこれらの構成要素の上方／後方に（図示のように）位置決めする。

アンテナ２２０は、これらの様々な構成要素に関し、ヘッダ２００内のどこに位置決めされていてもよい。例えば、個々のコネクタ２０５に参照番号２０５Ａ乃至２０５Ｄが付してある。例示の実施例では、アンテナ２２０の関連した部分は、コネクタ２０５Ａ及び２０５Ｃの上方に位置決めされる。別の態様では、アンテナ２２０は、コネクタ２０５Ａ及び２０５Ｃの下にあり且つコネクタ２０５Ｂ及び２０５Ｄの上にある水平方向平面に位置決めされていてもよく、又はコネクタ２０５Ｂ及び２０５Ｄの下にある水平方向平面に位置決めされていてもよい。

更に、アンテナ２２０は、蛇行部分が（図１１に関して）水平方向に延びているのでなく、垂直方向に延びるように、又は任意の角度オフセットで延びるように変更してもよい。例えば、アンテナ２２０は、コネクタ２０５間の垂直方向平面内に配置されていてもよく、又はそのいずれかの側に配置されていてもよい。図１２Ｊは、垂直蛇行形体を持つアンテナ２２０を示す。アンテナ２２０は、ヘッダ２００内の中央に配置されていてもよく、又は所与の側部と近接して配置されていてもよい。更に、蛇行セグメントの長さは、ヘッダ内で任意の所望の深さに亘って延びるように選択されてもよい。勿論、ヘッダ２００内に配置された任意の他の構成要素が位置に影響を及ぼす場合があるが、アンテナ２２０は、様々な配向で位置決めされていてもよく、ヘッダ２００の容積内の任意の場所に配置されていてもよい。ヘッダ２００は、所与のアンテナ２２０を収容するように設計されていてもよく、又は予め存在しているヘッダ設計にアンテナ２２０を適合させてもよい。

上述のように、ヘッダ２００内には様々な他の構成要素又はハードウェアが配置されていてもよい。これらの構成要素又はハードウェアが配置されていない場合に所望のアンテナ配置を妨げてしまう。幾つかの場合では、アンテナ配置を受け入れるようにヘッダ２００を再設計し又は変更してもよい。別の態様では、様々なアンテナ配置を選択してもよい。第３の変形例は、構成要素と干渉しないようにピッチを変化させた蛇行アンテナ２２０を使用することである。
図１３Ａ乃至図１３Ｆは、ピッチが異なる部分を持つ蛇行アンテナ５００を示す。上述の実施例と同様に、アンテナ５００は、コネクタタブ５０５と、相互接続部分５１０とを含む。相互接続部分５１０は、アンテナ５００の主部を、ハウジング内に配置されたトランシーバーの適当な端子に相互接続する。これらの部分の特定の形体は、形成される接続部の距離、位置、及び種類に基づいて変化する。

アンテナ５００は、下蛇行部分５１５及び上蛇行部分５２０を含む。中間部分５２５が、下蛇行部分５１５と上蛇行部分５２０とを連結する。中間部分５２５は、図１３Ｂの平面図に直線状である（ピッチが無限大である）ように示してある。このように、チャンネル２１０に何らかの構成要素が存在する場合、又はチャンネル２１０の特定の領域の幅が十分でない場合には、このような構成要素や狭窄領域を回避するように中間部分５２５を賦形し且つ位置決めできる。直線状経路に戻すことによって、アンテナ長が短くなるが、下蛇行部分５１５及び上蛇行部分５２０について、全アンテナ長が適当になるようにピッチ、アンテナ材料寸法、アンテナ幅、及び隅部半径を選択できる。

中間部分５２５は、直線状をなしているように示してあるが、この他の形体も可能である。例えば、中間部分５２５は、直線状でなくてもよく、蛇行しており且つ残りの蛇行部分とピッチが異なっているだけであってもよい。即ち、中間部分５２５は、アンテナ５００の一方の部分が、別の部分から、所与の経路を辿って遮断されたり方向／配向を変化されたりしないようにする上で適当な、又は性能を高め又は変化する上で適当な任意の形態をとることができる。

図１３Ｃは、下直線状部分５３０及び上蛇行部分５３５を持つアンテナ５００を示す。図１３Ｄは、アンテナ５００が、下直線状部分５４０、中間蛇行部分５４５、及び上直線状部分５５０を含む。図１３Ｅのアンテナ５００は、下蛇行部分５６０及び上直線状部分５６５を含む。この場合も、例示の実施例は限定を意味しない。任意の直線状区分の代わりに、ヘッダの空間的拘束に基づく適当な形体を提供する所定ピッチの湾曲区分又は蛇行区分を使用してもよい。更に、本明細書中に論じた任意の実施例に関し、所与の蛇行区分に亘るピッチは、一定であるように示したが、ピッチは、所与の区分内で所望の通りに変化させてもよい。最後に、蛇行部分が形成するアンテナ幅もまた、一般的には、均等であるように示してある。この幅もまた、本発明の範疇で変化させることができる。このようなパターンの一つを図１３Ｆに示す。

構造的構成要素を物理的になくすことに加え、アンテナ２２０の配置についての別の配慮は、特定の構成要素を視覚的に分かり難くする。例えば、ヘッダ２００は、多くの場合、所定の半透明特性を持つ材料から製造される。かくして、埋め込みを行う者は、所与のリードピンが所与のコネクタ２０５内に一杯に挿入されていることを視覚的に確認できる。このように、上述の変形例は、視覚的なウィンドウを形成し又は維持するために使用してもよい。

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃに戻ると、アンテナ２２０は、ヘッダ２００に連結される別体の構成要素として示してある。アンテナ２２０は、例えばチタニウム及びチタニウム合金等の導電性金属材料を含む任意の適当な材料から製作できる。アンテナ２２０を製作するため、直線状形態の原材料を曲げて所望の形体にする。例えば、円筒形断面を持つワイヤが、このような曲げプロセスに適している。

様々な例示の実施例のアンテナ２２０は、矩形断面の材料を使用する。必要ではないけれども、このような材料により、材料の幅を厚さと異なるようにできる。即ち、外方に放射する表面積を、横縁部の面積に対して大きくできる。更に、材料は、アンテナ２２０に、更に大きな剛性及び／又は構造的一体性を提供できる。矩形断面を持つ原材料を使用した場合には、曲げてアンテナ２２０にするのが容易である。

別の態様では、アンテナ２２０は、原材料をプレスして適当な形体にする打ち抜きプロセスで製造され、又は周知の鋳造法を使用することによって製造される。フォトリソグラフィー又は他のエッチング技術を使用してもよい。このような技術は、特に、小規模の複雑なパターンに適用できる。一般的には、アンテナ２２０は、単一の一体のエレメントとして製作されるが、溶接又は他の結合技術を使用して多数の構成要素を互いに結合してもよい。例えば、コネクタタブ２６０は、完成したアンテナ２２０を形成するために基材の残りに連結した別体のエレメントであってもよい。

多数の区分を接合し、所与の長さのアンテナを形成してもよい。製作技術、設計パラメータ、及び材料の選択に応じて、アンテナ２２０を初期製造中にその最終的な形体に形成してもよいし、多工程プロセスを実行してもよい。例えば、先ず最初に、蛇行パターンを持つ直線状基材を、例えばエッチングプロセスで形成してもよい。次いで基材を曲げ（例えば図１１Ｃに示す側部輪郭にし）、チャンネル２１０に対して相補的にする。最後に、コネクタタブ２６０及びこれと関連した部分を適当に曲げ、又は別体である場合には取り付ける。

図１１Ｃは、アンテナ２２０をチャンネル２１０内に配置した一実施例を示す。この側面図では、アンテナ２２０はヘッダ２００の上面近くに（図示のように）位置決めされる。更に、アンテナ２２０は、ヘッダ２００の外面２１５から均等に間隔が隔てられる（ＳＤ３）。ヘッダ２００が、代表的には誘電体から形成されているため、このような材料がアンテナの性質に及ぼす作用は関連している。更に、実際の使用において、ＩＣＤ１０は、誘電率が比較的高い人間の組織に埋め込まれる。例示の実施例では、アンテナから外面２１５までの距離は均等であり、外面２１５自体が均等であり、かくして周囲身体組織及び体液との接触は均等である。従って、アンテナ２２０もまた、ヘッダ／組織インターフェースから均等に間隔が隔てられている。この実施例では、アンテナ２２０は、外面から約１．２７ｍｍ（約５０ミル）間隔が隔てられている。他の例示の実施例では、アンテナ２２０は、外面から約０．２５４ｍｍ乃至２．５４ｍｍ（約１０−１００ミル）間隔が隔てられている。これらの実施例は例示であって、限定ではない。選択した距離は、使用されたアンテナ２２０及びトランシーバーについて選択された特定のパラメータ及び性能上の必要条件に基づき、例示の実施例よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

アンテナ２２０は、ヘッダ２００内の他の金属製構成要素と近接していてもよい。例えば、チャンネル２０５は金属部分を備えていてもよく、挿入したリード用の接続ピンは金属部分（図示せず）を備えていてもよい。更に、フィードスルーアッセンブリ２０１からチャンネル２０５まで、又はヘッダ内に配置された別の構成要素２０４まで延びる導体２０２、２０３が設けられていてもよい。これらの金属構造（又は干渉を生じる任意の構造）に対するアンテナ２２０の近接を考慮しなければならない。

一実施例では、システム２２０と、金属又は他の潜在的に干渉する構成要素との間の距離、例えばＳＤ１及びＳＤ２が最大になる。勿論、デバイスの大きさ及び寸法の実際上の制限により、配置が制限される。一実施例では、アンテナ２２０と、金属製又は潜在的に干渉する構成要素との間の最小距離は、約０．６３５ｍｍ（約０．０２５インチ）である。別の実施例では、この距離は約０．７６２ｍｍ（約０．０３０インチ）である。変形例では、この距離は変化してもよく、０．２５４ｍｍ乃至１．２７ｍｍ（０．０１０インチ乃至０．０５０インチ）である。変形例では、この距離は、約０．６３５ｍｍ乃至約０．７６２ｍｍ（約０．０２５インチ乃至約０．０３０インチ）である。

アンテナ２２０を図示の配向でヘッダに位置決めすることの一つの利点は、ＩＣＤ１０を埋め込んだときにＩＣＤの配向により遠隔測定性能が影響されないということである。ＩＣＤ１０は、デバイス１０の主平面が患者から外に突出するように常に埋め込まれている。埋め込み場所及び医師の好みに応じて、いずれの主面が外方に向いていてもよい。しかしながら、いずれの主面が外に向いているのか、又はデバイス１０の回転配向に関わらず、アンテナ性能は同じである。

図１４Ａ乃至図１４Ｅは、アンテナ２２０の幾何学的形体が異なる、ＩＣＤの様々な実施例を示す。図１４Ａを参照し、１つの製作プロセスを説明する。主ヘッダ区分６００は適当なポリマーから型成形されており、上述の様々な構成要素を含む。更に詳細には、ヘッダ基材は構成要素を備えて製作されている。封入シェルをヘッダ基材の周囲で型成形し、主ヘッダ区分６００を形成する。主ヘッダ区分６００の型成形に任意の周知の型成形技術を使用できる。この型成形プロセスの部分として、チャンネル２１０を形成する。完成したアンテナ２２０を、コネクタタブ２６０が内部開口部２７０を通過するようにチャンネル２１０内に配置する。コネクタタブ２６０を適当な端子に接続し、ヘッダをハウジングに連結するときに固定される。これは、溶接等の方法でタブ２６０を端子に結合することによって行ってもよく、又はこれらの構成要素を、摩擦を発生するように又は構成をクランプするように賦形してもよい。

アンテナ２２０をチャンネル２１０内に位置決めした後、カバー６１０をチャンネル２１０に被せ、シールする。一般的には、カバー６１０は、アンテナ２２０をチャンネル２１０内に気密封止する。カバー６１０をシールするのに様々な技術を使用できる。例えば、カバー６１０を接着剤で主ヘッダ部分６００に結合してもよいし、ヒートシールしてもよい。更に、カバー６１０を所定位置に置いた後、二次層即ちオーバーモールドを主ヘッダ６００及びカバー６１０上に型成形し、均等なシール障壁（別に示してない）を形成してもよい。

別の態様では、アンテナ２２０をチャンネル２１０内に置いた後、主ヘッダ部分６００に二次型成形プロセスを加えてもよい。即ち、カバー６１０を予備成形するのでなく、原材料をチャンネル２１０に入れ、適当に保持し且つ賦形する。この段階的型成形プロセスは、完成したヘッダ２００の製作に使用される。このプロセスでは、アンテナ２２０はヘッダ２００内に完全に埋封され且つ固定される。ヘッダ２００の幾つかの部分又は全体の上に二次密封層を型成形又は他の方法で形成してもよい。

図１４Ａ乃至図１４Ｅは、アンテナ２２０についての様々な形体を示す。図１４Ａでは、アンテナ２２０は、チャンネル２１０内の構造の大部分に亘って均等な蛇行パターンを有する。これに加え、製品長ＰＬはチャンネル長ＣＬとほぼ等しい。即ち、アンテナ２２０は、チャンネル２１０の全長とほぼ等しい。アンテナ２２０のピッチは、図１４Ｂ乃至図１４Ｅと比較して大きい。図１４Ｂのアンテナ２２０はピッチが比較的小さく、チャンネル２１０の約７５％に亘って延びている。図１４Ｃ及び図１４Ｄは、ピッチが徐々に小さくなっており、チャンネル長のほぼ半分に亘って延びている。最後に、図１４Ｅは、ピッチが比較的小さく、全チャンネル長に亘って延びるアンテナ２２０を示す。

一実施例では、アンテナ２２０はチタニウムから製作され、断面の厚さは０．５０８ｍｍ（２０ミル）であり、断面の幅は０．７６２ｍｍ（３０ミル）である。別の実施例では、チタニウムの断面厚さは０．４０６ｍｍ（１６ミル）であり、断面の幅は０．５０８ｍｍ（２０ミル）である。アンテナの全長ＡＬは、ほぼゼロからヘッダ２００の容積内に配置できる任意の長さまで変化する。特定の実施例では、アンテナ長は、１２．７ｍｍ乃至２５４ｍｍ（０．５インチ乃至１０インチ）であり、他の実施例では、アンテナ長は、５０．８ｍｍ乃至７６．２ｍｍ（２インチ乃至３インチ）であり、更に他の実施例では、アンテナ長は、６９．８５ｍｍ（２．７５インチ）であり、別の実施例では、アンテナ長は、１．７２７２ｍ（６８インチ）である。上文中に論じたように、実際の所望のアンテナ長は、駆動信号の周波数等の様々な送信要因で決まる。

蛇行部分のピッチは、全体に均等であってもよいし又は所与のアンテナについて変化してもよい。様々な実施例についてのピッチは、隣接部分間の離間距離が極めて小さいほぼゼロから、直線状部分についての無限大のピッチまでの範囲内にある。特定の実施例では、蛇行アンテナ部分のピッチは、０．２５４ｍｍ乃至１２．７ｍｍ（０．０１インチ乃至０．５インチ）の範囲内にあり、別の実施例では、ピッチは、１．５２４ｍｍ乃至６．３５ｍｍ（０．０６０インチ乃至０．２５インチ）の範囲内にある。上文中に説明した寸法のチタニウムを使用する特定の実施例では、１．６２５６ｍｍ（０．０６４インチ）、２．０３２ｍｍ（０．０８０インチ）、３．１４９６ｍｍ（０．１２４インチ）、及び５．７９１２ｍｍ（０．２２８インチ）のピッチが選択される。

図１５は、蛇行アンテナの別の実施例を示す。この実施例では、アンテナ２２０は、（図示のように）垂直方向平面内に配向されている。更に詳細には、アンテナ２２０は、ヘッダサブ構造７００の側壁７０２に取り付けられており、即ち位置決めされている。側壁７０２は、全体に障害がないアンテナ領域７０５を含み、そのため、アンテナ２２０の蛇行部分は側壁７０２にぴったりと当接した状態に置かれる。ヘッダサブ構造７００は、二組の止めねじポート７１０、７１２を含む。アンテナ２２０の相互連結部分７１５は、止めねじポート７１０、７１２の間を通過してアンテナ受け入れチャンネル７２０に進入するように湾曲した形状を備えている。アンテナ受け入れチャンネル７２０により、適当な接続端子にアクセスできる。このように形成した後、適当な材料をヘッダ基材７００及びアンテナ２２０上で型成形し、かくして完成したヘッダ２００を形成する。

アンテナ２２０は、上文中に説明した方法のうちの任意の方法によって、アンテナ長又は他のパラメータを変えるように変更できる。更に、第２の同様のアンテナ２２０をヘッダ基材の反対側に配置してもよい。このような実施例では、少なくとも一方のアンテナ２２０が、埋め込み時のデバイスの配向に関わらず、患者の外方に面している。一つの特定の形体を例示したが、特定のアンテナ形体は、チャンネル７２０（又は端子を相互接続する別の手段）に対するアンテナ領域７０５の位置に応じて、及び様々なヘッダ形体に存在する表面上の障害の位置に応じて変化してもよいということは理解されるべきである。アンテナ２２０の経路は、例示の実施例のうちの任意の実施例に限定されない。例えば、例示していないけれども、アンテナがヘッダ基材７００の上部分及び側壁７０２の一方又は両方に亘って蛇行経路を形成するように、図１１Ａ及び図１５の実施例を組み合わせてもよい。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、本発明の更に別の実施例を示す。螺旋状の幾何学的輪郭を持つアンテナ８００がチャンネル２１０内に配置してある。この非直線状の螺旋状の経路により、アンテナ長を製品長に対して長くできる。螺旋のピッチは、所望の全アンテナ長を提供するように選択される。図１６Ａは、図１６Ｂのアンテナ８００よりもピッチが大きく且つ製品長が長い螺旋状アンテナ８００を示す。しかし、これらのアンテナは、アンテナ長が同じである。

様々な蛇行アンテナ及び湾曲したアンテナ２２０は、全体として、標準的なヘッダで可能であるよりもアンテナ長ＡＬが長いアンテナ構造の使用を容易にする。所望であれば、蛇行アンテナ形体及び比較的大きなコネクタヘッダ５０（図１参照）を使用することによって、アンテナ長を更に長くできる。換言すると、様々な蛇行アンテナは、有利には、標準的ヘッダ形体で使用するが、これに限定されない。任意の所与のヘッダ容積について、本発明のアンテナ構造は、アンテナ長を長くするように、又は最大にするように形成されていてもよい。従って、本発明は、特定的に説明した範囲内でなく、特許請求の範囲内で、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、実施できるということは理解されるべきである。

図１は、本発明の第１実施例によるコネクタヘッダ内の細長いＩＭＤアンテナとともに製作されたＩＣＤの第１実施例の平面図である。 図２は、ＩＣＤハウジングに関して配置されたコネクタヘッダを示す、図１のＩＣＤを前方から見た分解斜視図である。 図３は、ＩＣＤハウジングに関して配置されたコネクタヘッダを示す、図１のＩＣＤを後方から見た分解斜視図である。 図４は、細長いＩＭＤ遠隔測定アンテナ並びにコネクタブロックを支持するアンダーモールド、及び二つのユニポーラリードコネクタアッセンブリ及び二つのバイポーラリードコネクタアッセンブリを受け入れる四つのコネクタボアを持つコネクタヘッダで使用されるコネクタリングの分解斜視図である。 図５は、図４のアンダーモールド、コネクタブロック、シーリングリング、及び細長い遠隔測定アンテナを含むアッセンブリ上に型成形したオーバーモールドの斜視図である。 図６は、遠隔測定アンテナワイヤストリップの溶接タブへのアンテナフィードスルーピンの外端の取り付け、及びＩＣＤの概略に示すＲＦトランシーバー回路へのアンテナフィードスルーピンの内端の取り付けを示す、図１の６−６線に沿った拡大断面図である。 図７は、アダプタコネクタモジュール内のＩＭＤ遠隔測定アンテナを、従来通りに形成されたコネクタヘッダを持つ、本発明の第２実施例によるＩＣＤに取り付けた、本発明の第２実施例を前方から見た分解斜視図である。 図８は、本発明の第２実施例のアダプタコネクタモジュールに関するワイヤストリップの分解図である。 図９は、本発明の第２実施例によるＩＣＤに対して組み立てた、ワイヤストリップ及びアダプタコネクタモジュールの平面図である。 図１０は、ＩＣＤハウジングに関し、第１及び第２の実施例の第１及び第２の遠隔測定エレメントが直交して配置されていることを示す、寸法を示す概略図である。 図１１Ａは、ヘッダアッセンブリ及び蛇行アンテナの分解斜視図であり、図１１Ｂ図は、図１１Ａのヘッダ及び蛇行アンテナの正面図であり、図１１Ｃは、図１１Ａのヘッダ及び蛇行アンテナの側面図である。 直線状基材の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図。 蛇行アンテナ形体の概略図である。 図１３Ａ乃至図１３Ｆは、アンテナについての様々な蛇行形体を示す図である。 図１４Ａ乃至図１４Ｅは、ヘッダアッセンブリ内に配置された、蛇行形体を持つ様々なアンテナを示す図である。 図１５は、蛇行アンテナがヘッダアッセンブリの側壁と同一平面内にあるヘッダアッセンブリの斜視図である。 図１６は、螺旋状輪郭を持つアンテナを備えたヘッダアッセンブリの図である。

Claims (14)

1. 埋め込み型医療デバイスにおいて、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに連結されたヘッダと、
   前記ヘッダ内に配置されたアンテナとを有し、
   前記アンテナの少なくとも一部が蛇行形体を有する、埋め込み型医療デバイス。
2. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記蛇行形体は、連続的であり、端部と端部とが円弧状アンテナセグメントによって交互に相互連結された、全体に直線状の複数のアンテナセグメントを含む、埋め込み型医療デバイス。
3. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記アンテナは、前記ヘッダの側面から均等に間隔が隔てられている、埋め込み型医療デバイス。
4. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記アンテナは、前記ヘッダ内の任意の金属製構成要素から、約０．６３５ｍｍ乃至０．７６２ｍｍ（約０．０２５インチ乃至０．０３０インチ）の距離だけ離間されている、埋め込み型医療デバイス。
5. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記アンテナは、前記ヘッダの側面から、約１．２７ｍｍ（約５０ミル）の距離だけ離間されている、埋め込み型医療デバイス。
6. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記ヘッダは、少なくとも一つのコネクタポートを持つコネクタヘッダである、埋め込み型医療デバイス。
7. 請求項６に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記アンテナの前記蛇行形体が形成する平面は、前記ヘッダの側面とコネクタポートとの間に配置されている、埋め込み型医療デバイス。
8. 請求項６に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記アンテナの前記蛇行形体が形成する平面は、前記コネクタポートと前記ハウジングとの間に配置されている、埋め込み型医療デバイス。
9. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
   前記ヘッダは、少なくとも二つのコネクタポートを持つコネクタヘッダであり、前記アンテナの前記蛇行形体が形成する平面は、前記一対のコネクタポート間に配置されている、埋め込み型医療デバイス。
10. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
    前記蛇行形体が形成する平面は、前記ヘッダの主壁とほぼ平行である、埋め込み型医療デバイス。
11. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
    前記アンテナは前記ヘッダ内のチャンネル内に配置されており、前記チャンネルの拘束長は、前記アンテナのアンテナ長よりも短い、埋め込み型医療デバイス。
12. 請求項１１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
    前記アンテナ長は、２５．４ｍｍ乃至１０１．６ｍｍ（１インチ乃至４インチ）である、埋め込み型医療デバイス。
13. 請求項１１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
    前記アンテナ長は、５０．８ｍｍ乃至７６．２ｍｍ（２インチ乃至３インチ）である、埋め込み型医療デバイス。
14. 請求項１に記載の埋め込み型医療デバイスにおいて、
    前記アンテナは、多数の蛇行部分を含む、埋め込み型医療デバイス。

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