JP2022164631A - 医療機器コネクタのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】医療機器システムにおいて使用するためのコネクタアセンブリが提供される。【解決手段】コネクタアセンブリ５００に含まれる雌型コネクタは、ジャックと、ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点５０８であって、外輪５１２と、外輪から半径方向内向きに、且つジャックに沿って長手方向に延びている複数の板ばね５１０とを含む、少なくとも１つの雌側電気的接点を有する。コネクタアセンブリに含まれる雄型コネクタは、雌型コネクタのジャックに挿入されるように適合されたプラグと、プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点５１６であって、雄型コネクタのプラグが雌型コネクタのジャックに挿入されたときに、対応する雌側電気的接点の複数の板ばねに接触することにより、少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、少なくとも１つの雄側電気的接点を有する。【選択図】図５Ａ

Description

本開示は、一般に、植え込み型の医療機器に関するものであり、より具体的には、植え込み型の医療機器において使用するための接続システムに関するものである。

心室補助システム（ＶＡＳ）には、一般に心不全またはうっ血性心不全と呼ばれる患者の心臓が適切な循環を提供できない場合に、短期（つまり、数日、数ヵ月）及び長期（つまり、数年または生涯）の両方の用途で使用される植え込み型の血液ポンプなどの心室補助装置（ＶＡＤ）が含まれ得る。心不全を患っている患者は、心臓移植を待っている間、または長期の心臓移植代替治療として、ＶＡＳを使用し得る。別の例では、患者は、心臓手術から回復している間にＶＡＳを使用し得る。したがって、ＶＡＳは弱い心臓を補う（つまり、部分的にサポートする）か、自然な心臓の機能を効果的に置き換え得る。ＶＡＳは、患者の体内に植え込まれ、患者の体内または体外に設けられた電源によって電力を供給され得る。

アメリカ心臓協会によると、５００万人を超えるアメリカ人が心不全を患っており、約６７万人の新しい症例が毎年診断されている。心不全を患っている人は、多くの場合、息切れや倦怠感を覚える。動脈が詰まった状態や、高血圧の状態で何年も生きていると、心臓が弱くなりすぎて体に十分な血液を送り込むことができなくなる。症状が悪化すると、進行性心不全が発症する。

ＶＡＤの動作は、ＶＡＤと通信可能に接続されたコントローラによって制御され、及び／または影響を受け得る。コントローラは、外部コントローラまたは植え込まれたコントローラであり得る。コントローラの動作は、例えばＶＡＤの速度などの、ＶＡＤの動作の全部または一部を制御し得る。いくつかのコントローラは、例えば、患者に関連する１以上のパラメータを監視し、１以上の監視されたパラメータに従ってＶＡＤの動作に影響を与え得る。これには、例えば、身体活動の増加または減少に応じたＶＡＤ速度の変更などが含まれ得る。コントローラは通常、有線接続によってＶＡＤに接続される。さらに、いくつかのコントローラは、有線接続によって１以上の電源に接続される。使いやすさ及び耐久性を向上させるために、これらの有線接続のコネクタを改善することが望ましい。

本開示は、医療機器システムにおいて使用するためのコネクタアセンブリに関する。コネクタアセンブリは、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されている。コネクタアセンブリは、雌型コネクタを含み、雌型コネクタは、ジャックと、ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点であって、外輪と、外輪から半径方向内向きに、且つジャックに沿って長手方向に延びている複数の板ばねとを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有する。コネクタアセンブリはまた、雄型コネクタを含み、雄型コネクタは、雌型コネクタのジャックに挿入されるように適合されたプラグと、プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、雄型コネクタのプラグが雌型コネクタのジャックに挿入されたときに、対応する雌側電気的接点の複数の板ばねに接触することにより、少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有する。

本開示はまた、医療機器システムにおいて使用するためのコネクタアセンブリに関する。コネクタアセンブリは、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されている。コネクタアセンブリは、雌型コネクタを含み、雌型コネクタは、ジャックと、ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点であって、円周方向に延びる２つのレールと、レール間に延びる複数のリブとを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有する。コネクタアセンブリはまた、雄型コネクタを含み、雄型コネクタは、雌型コネクタのジャックに挿入されるように適合されたプラグと、プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、雄型コネクタのプラグが雌型コネクタのジャックに挿入されたときに、対応する雌側電気的接点の複数のリブに接触することにより、少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有する。

本開示はまた、医療機器システムにおいて使用するためのコネクタアセンブリに関する。コネクタアセンブリは、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されている。コネクタアセンブリは、雌型コネクタを含み、雌型コネクタは、ジャックと、ジャック内に配置され、チューブに接続されたワイヤメッシュを含む少なくとも１つの雌側電気的接点であって、ワイヤメッシュはチューブに沿って延びる複数のワイヤを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有する。コネクタアセンブリはまた、雄型コネクタを含み、雄型コネクタは、雌型コネクタのジャックに挿入されるように適合されたプラグと、プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、雄型コネクタのプラグが雌型コネクタのジャックに挿入されたときに、対応する雌側電気的接点の複数のワイヤに接触することにより、少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有する。

本開示はさらに、コネクタアセンブリにおいて使用するための雌型コネクタを製造する方法に関する。本開示の方法は、材料シートを型抜きするステップと、型抜きした材料シートを、外輪と、複数の板ばねとに形成するステップであって、雌型コネクタは材料シートを塑性変形させることによって形成され、複数の板ばねは、外輪から半径方向内向きに、且つ雌型コネクタに沿って長手方向に延びている、該ステップとを含む。

本開示の、前述した、及び他の態様、特徴、詳細、有用性及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲を読み、添付の図面を検討することから明らかになるであろう。

有線電力システムを含む機械的循環サポートシステムの一実施形態の概略図 無線電力システムを含む機械的循環サポートシステムの一実施形態の概略図 図１及び２に示すシステムと共に使用され得る隔壁コネクタの概略図 図１及び２に示すシステムと共に使用され得る電気コネクタの様々な図 図１及び２に示すシステムと共に使用され得る電気コネクタの様々な図 図１及び２に示すシステムと共に使用され得る電気コネクタの様々な図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図 図４Ａ－４Ｃに示す電気コネクタと共に使用され得る雌側電気的接点アセンブリの様々な実施形態を示す図

対応する参照符号は、複数の図面にわたって対応する部分を示す。

本開示は、医療機器システムにおける接続のためのシステム及び方法を提供する。一実施形態では、コネクタシステム（本明細書では「コネクタアセンブリ」とも呼ばれる）は、雌型コネクタを含み、雌型コネクタは、ジャックと、ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点とを含む。少なくとも１つの雌側電気的接点は、外輪と、外輪から半径方向内向きに、且つジャックに沿って長手方向に延びている複数の板ばねとを含む。コネクタシステムはまた、雄型コネクタを含み、雄型コネクタは、プラグと、少なくとも１つの雄側電気的接点とを含む。プラグは、雌型コネクタのジャックに挿入されるように適合され、少なくとも１つの雄側電気的接点は、プラグ上に配置されている。少なくとも１つの雄側電気的接点は、雄型コネクタのプラグが雌型コネクタのジャックに挿入されたときに、対応する雌側電気的接点の複数の板ばねに接触することにより、少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する雌側電気的接点に電気的に接続するように構成されている。

循環器サポートシステムは、患者の血液循環をサポートするべく、使用されることが多くなっている。これらの循環システムは、ＶＡＤなどの植え込み型の血液ポンプと、コントローラとを含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、１以上の制御信号を介して植え込み型の血液ポンプを直接制御し、及び／または、コントローラは、植え込み型の血液ポンプの動作への影響（例えば、植え込み型の血液ポンプの速度の変更など）を与えるために、植え込み型の血液ポンプによって使用され得る１以上のパラメータを提供する。

植え込み型の血液ポンプの動作に影響を与えるコントローラのこの役割に起因して、コントローラの信頼性及び耐久性が重要である。しかしながら多くの場合、コントローラは、１以上のケーブル、ワイヤ、ドライブラインなどを介して、外部電源などの電源、または植え込み型の血液ポンプのいずれかに接続される。コントローラと他の構成要素との接続は、この接続を形成するコネクタに依存している。コネクタ及びコネクタの一部を形成する接点が、長期間にわたって確実に機能するためのコネクタの能力に影響を与える環境要因に曝され得るので、これらのコネクタは、このような循環システムにおける弱点となり得る。コネクタの損傷のリスクを最小限に抑え、コネクタの信頼性を向上させるべく、多くの改善がコネクタになされているが、さらなる改善が望まれている。

このような改善により、コネクタが強化され、環境要因、腐食、及び／または、接続を妨げ得る異物によるコネクタの全部または一部の汚染に対する感受性が最小限に抑えられ得る。このような改善により、コネクタの接続がさらに容易になり、コネクタ挿入部（コネクタインサート）とコネクタ受容部（コネクタレセプタクル）との位置合わせが容易になり、接続が改善され得る。いくつかの実施形態では、例えば、コネクタは、接点をシールする、及び／または接点を分離する、１以上のシールを含む。いくつかの実施形態では、コネクタは、接続時にコネクタ内に存在し得る任意の流体のコネクタからの排出を容易にし得る１以上の機構を含む。さらに、いくつかの実施形態では、コネクタは、接続されたときにコネクタを自動的に位置合わせする、及び／または、コネクタの接続を容易にする、１以上の機構を含む。

位置合わせを容易にするこれらの機構は、例えば、コネクタ挿入部及び／またはコネクタ受容部の形状を含み得る。いくつかの実施形態では、例えば、コネクタ挿入部は特定の形状を有し、コネクタ受容部は、コネクタ受容部への有限数の方向のうち１つの方向でのコネクタ挿入部の挿入を可能にする相補的な形状を有する。いくつかの実施形態では、形状は、コネクタ挿入部をコネクタ受容部に複数の方向で（例えば、互いに対して１８０°方向付けられた２つの方向で）挿入することを可能にする。いくつかの実施形態では、コネクタ受容部の接点と、コネクタ挿入部の接点とは、考えられる有限数の方向のうちいずれかの方向でコネクタ挿入部がコネクタ受容部に挿入される場合に、適切に嵌合するように構成される。

以下では図面を参照するが、同様の参照符号が、複数の図において同一の構成要素を識別するために使用されている。図１は、本明細書では植え込み型の血液ポンプシステムとも呼ばれる機械的循環サポートシステム（システム１００）の一実施形態を示している。システム１００は、患者の体１１２に部分的に植え込まれている。システム１００は、植え込み型の血液ポンプ１１４、心室カフ１１６、流出カニューレ１１８、システムコントローラ１２０、及び外部電源１２２を含む。

植え込み型の血液ポンプ１１４は、図示のように心臓１２４の左心室の頂点、右心室、または両方の心室に取り付けられたＶＡＤを含む。ＶＡＤは、肺循環から左心室に送達される出力全体（すなわち、最大１０リットル／分）をポンピングすることができる遠心ポンプ（図示のように）または軸流ポンプを含む。本開示に適用可能な関連する血液ポンプは、以下により詳細に記載され、且つ、米国特許第５，６９５，４７１号、第６，０７１，０９３号、第６，１１６，８６２号、第６，１８６，６６５号、第６，２３４，７７２号、第６，２６４，６３５号、第６，６８８，８６１号、第７，６９９，５８６号、第７，９７６，２７１号、第７，９９７，８５４号、第８，００７，２５４号、第８，１５２，４９３号、第８，６５２，０２４号、及び第８，６６８，４７３号明細書、並びに、米国特許出願公開第２００７／００７８２９３号、第２００８／００２１３９４号、第２００９／０２０３９５７号、第２０１２／００４６５１４号、第２０１２／００９５２８１号、第２０１３／００９６３６４号、第２０１３／０１７０９７０号、第２０１３／０１２１８２１号、及び第２０１３／０２２５９０９号明細書により詳細に記載されており、これらはすべて、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

血液ポンプ１１４は、心室カフ１６を介して心臓１２４に取り付けられる。心室カフ１６は、心臓１２４に縫い付けられ、且つ血液ポンプ１１４に接続されている。血液ポンプ１１４の他端は流出カニューレ１８を介して上行大動脈に接続され、ＶＡＤは、血液を弱まった心室から効果的に迂回させ、患者の血管系の残りの部分に循環させるために大動脈に送る。

図１では、システム１００が、外部電源１２２によって電力供給され、運転可能となる構成で示されている。患者の腹部１２８を通って外に延びるドライブライン１２６は、植え込まれた血液ポンプ１１４を、システム１００の動作を監視するシステムコントローラ１２０に接続する。本開示に適用可能な関連するコントローラシステムは、以下により詳細に記載され、且つ、米国特許第５，８８８，２４２号、第６，９９１，５９５号、第８，３２３，１７４号、第８，４４９，４４４号、第８，５０６，４７１号、第８，５９７，３５０号、及び第８，６５７，７３３号明細書、並びに、米国特許出願公開第２００５／００７１０１号、及び第２０１３／０３１４０４７号明細書により詳細に記載されており、これらはすべて、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

システム１００は、１、２、または３以上の外部電源１２２によって電力を供給され得る。いくつかの実施形態では、システムコントローラ１２０内の１以上のエネルギー貯蔵構成要素（例えば、１以上のバッテリ）が、システム１００に電力を供給する。システムコントローラ１２０及び外部電源１２２は、患者の体の外側／外部にあるものとして図示されているが、ドライブライン１２６、システムコントローラ１２０及び／または外部電源１２２は、別個の構成要素として、または血液ポンプ１１４と一体で、患者内に部分的または完全に植え込み可能であり得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、例えば、システムコントローラ１２０は、患者の体内に植え込まれ、患者の体の外部に設けられた外部電源１２２から電力を受け取る。いくつかの実施形態では、この電力は、システムコントローラ１２０と外部電源１２２との間の有線接続または無線接続を介してシステムコントローラ１２０に提供される。いくつかの実施形態では、無線接続は、例えば１以上の共振回路を含む、経皮的エネルギー伝送システム（ＴＥＴＳ）を含む。このような変形例は、米国特許第８，５６２，５０８号明細書及び米国特許出願公開第２０１３／０１２７２５３号明細書にさらに記載されており、これらはすべて、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図２は、機械的循環サポートシステム（システム２００）の一実施形態の概略図である。システム２００は、植え込まれた医療機器２０２（心室補助デバイスとして示される）と、植え込まれた医療機器２０２に電力及び制御信号を供給するために、体外から無線電力を受け取るように構成された植え込まれたモジュール２０４とを含む。システム２００は、図１に示すように、システム１００と同様の機能を実行し得る。隔壁コネクタ２０６及びドライブラインケーブル２０８は、植え込まれたモジュール２０４を植え込まれた医療機器２０２に接続して、植え込まれたモジュール２０４から植え込まれた医療機器２０２へ電力、データ、及び／または制御信号を提供する。一実施形態では、植え込まれた医療機器２０２は、比較的高出力のデバイスである。いくつかの実施形態では、植え込まれたモジュール２０４は、約５ＶＡＣ、約１０ＶＡＣ、または約１５ＶＡＣの平均電力を供給する。いくつかの実施形態では、植え込まれたモジュール２０４は、５ＶＡＣ、１０ＶＡＣ、１５ＶＡＣ、または２５ＶＡＣのピーク電力を供給する。一実施形態では、植え込まれたモジュール２０４は、患者の体内に最低３年間留まり、植え込まれた医療機器２０２の電源及びコントローラとして機能するように構成される。例示的な実施形態では、植え込まれたモジュール２０４は、植え込まれた医療機器２０２を駆動するために約１６ＶＡＣの電力を供給するように構成される。他の実施形態では、外部コントローラは、植え込まれたモジュール２０４と通信し得る。これらの実施形態では、外部コントローラは、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン、またはラップトップコンピュータなどの電子計算デバイスを含む。

別の実施形態では、植え込まれたモジュール２０４は、受信機共振器コイルと、外部送信機２１０から無線エネルギーを受信するように構成された電子機器とを含み、外部送信機２１０は、送信機共振器コイルに接続されたパルス発生器などの電源を含む。隔壁コネクタ２０６は、植え込まれたモジュール２０４からドライブラインケーブル２０８を取り外し、植え込まれたモジュール２０４を取り外し、植え込まれた医療機器２０２を取り外すことなくドライブラインケーブル２０８を新たなモジュールに再接続することによって、臨床医が植え込まれたモジュール２０４を外科的に交換することを可能にし得る。同様に、臨床医は、植え込まれたモジュール２０４を所定の位置に残したまま、ドライブラインケーブル２０８及び／または植え込まれた医療機器２０２を外科的に交換し得る。いくつかの実施形態では、外部ユーザインターフェース２１２は、患者の手首などに装着され、植え込まれたモジュール２０４と通信するように構成される。他の実施形態では、外部ユーザインターフェース２１２は、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン、またはラップトップコンピュータなどの電子計算デバイスに含まれる。

図３は、隔壁コネクタ２０６（図２に示す）などの隔壁コネクタ３００と、例えば図１及び図２に示すシステム１００、２００と共に使用され得るドライブラインケーブル２０８（図２に示す）などのドライブラインケーブル３０２との接点を示す。隔壁コネクタ３００は、雌型コネクタ３０４、雌型コネクタ３０４を植え込まれたモジュール２０４（図２に示される）などの植え込まれたモジュール３０８に接続する機械的接点３０６、及び電気的接点３１０を含む。ドライブラインケーブル３０２は、雄型コネクタ３１２、機械的接点３１４、電気的接点３１８、及び雄型コネクタ３１２の端部におけるドライブラインケーブル３０２上のストレインリリーフ３２０を含む。雌型コネクタ３０４と植え込まれたモジュール３０８との機械的接点３０６、及び雄型コネクタ３１２とドライブラインケーブル３０２との機械的接点３１４は、それぞれ、接着剤、例えば、エポキシを含み得る。他の実施形態では、隔壁コネクタ３００は、雄型コネクタ３１２を含み、ドライブラインケーブル３０２は、雌型コネクタ３０４を含むことを理解されたい。

隔壁コネクタの様々な態様は、米国特許第４，６５５，４６２号、第４，８２６，１４４号、第４，８７６，７８１号、第４，９０７，７８８号、第４，９１５，３６６号、第４，９６１，２５３号、第４，９６４，２０４号、第５，１３９，２４３号、第５，１６０，１２２号、第５，５０３，３７５号、第５，６１５，８７０号、第５，７０９，３７１号、第５，７９１，６３８号、第７，０５５，８１２号、第４，６７８，２１０号、第５，０８２，３９０号、第５，４１１，３４８号、第５，５４５，８４２号、第６，７４９，３５８号、第６，８３５，０８４号、第７，０７０，４５５号、及び第７，１９５，５２３号明細書に示され、記載されているものと類似しており、これらはすべて、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図４Ａは、例えば、隔壁コネクタ３００とドライブラインケーブル３０２との接点（図３に示す）を実装するために使用され得るコネクタアセンブリ４００の実施形態を示す。コネクタアセンブリ４００は、雌型コネクタ３０４（図４に示す）などの雌型コネクタ４０４を備えた第１のケーブル４０２と、雄型コネクタ３１２（図３に示す）などの雄型コネクタ４０８を備えた第２のケーブル４０６とを含む。図示のように、雌型コネクタ４０４は、雄型コネクタ４０８に含まれる雄型プラグ４１０が挿入され得るジャック（図示せず）またはスロットを含む。雄型プラグ４１０が挿入されることにより、雌型コネクタ４０４と雄型コネクタ４０８との間に電気的接続が提供される。図４Ａの実施形態では、雄型コネクタ４０８は単一のプラグを含み、雌型コネクタ４０４は単一のジャックを含むが、他の実施形態は任意の適切な数のジャック及びプラグが含まれていてよいことを理解されたい。さらに、第１のケーブル４０２は固定ねじ４１２を含み、第２のケーブル４０６は固定ねじロック溝４１４を含む。一実施形態では、雄型コネクタ４０８と雌型コネクタ４０４との間に静水圧ロックを含めることは、接続が提供されるときに過剰な流体または圧力を解放するために、雌型コネクタ４０４などのコネクタにベント４１６を含めることによって回避される。ベント４１６は、例えば、受動逆止弁を含む。

図４Ｂは、図４Ａに示すコネクタアセンブリ４００の断面図である。雌型コネクタ４０４は、雌型コネクタ４０４のジャック内に配置された１以上のＯリング４１８を含み、Ｏリング４１８は、雌型コネクタ４０４のジャック内に配置された雌側電気的接点４２０を取り囲むか、または雌側電気的接点４２０の両側に配置される。いくつかの実施形態では、Ｏリング４１８の代わりに、またはＯリング４１８に加えて、他の流体シール機構が使用されてもよい。以下で図４Ｃに示すように、雌側電気的接点４２０を取り囲むＯリング４１８は、ワイパーシールとして実装され得る。雌側電気的接点４２０及びＯリング４１８は、雄型コネクタ４０８が雌型コネクタ４０４に挿入されたときに、雄型コネクタ４０８のプラグ上の雄側電気的接点４２２との締まりばめを形成するように構成される。

ワイパーシールとして機能するＯリング４１８は、以下の２つの機能を実行するように構成されている。Ｏリング４１８は、挿入中に雄型コネクタ４０８の流体、デブリ、及び／または体液をふき取り、また、雄型コネクタ４０８が雌型コネクタ４０４に完全に挿入されたときに雌側電気的接点４２０と雄側電気的接点４２２との電気接続を電気的に絶縁する。雌型コネクタ４０４は、電気的接点３１０（図３に示す）などの電気的接点４２４を含む。雄型コネクタ４０８は、電気的接点３１８（図３に示す）などの電気的接点４２６を含む。電気的接点４２４及び電気的接点４２６は、それぞれ、雌型コネクタ４０４及び雄型コネクタ４０８を介して電力及び制御信号を伝える。

ワイパーシールとして機能するＯリング４１８は、雌型コネクタ４０４の雌側電気的接点４２０を絶縁するように設計された電気絶縁材料を含み得る。ワイパーシールは、雄型コネクタ４０８に挿入されるときに、雄型コネクタ４０８から流体または他のデブリを削り落とし、拭き取り、または除去するように構成される。当業者は、前述のことから、Ｏリング４１８により、個々の雌側電気的接点４２０が互いに対して絶縁されることを理解するであろう。このようにして、安全且つ絶縁された接続が各接点に形成される。

図４Ｃは、雌型コネクタ４０４のＯリング４１８及び雌側電気的接点４２０の拡大図である。雌側電気的接点４２０は、板ばね、及び／またはワイヤメッシュ（以下でさらに詳細に説明される）を含み、これにより、雌側電気的接点４２０は、対応する雄側電気的接点４２２（図４Ｂに示す）と接続するときに変位可能である。図示のように、雌型コネクタ４０４は３つの雌側電気的接点４２０を含み、３つの雌側電気的接点４２０は、雄型コネクタ４０８（図４Ｂに示す）が雌型コネクタ４０４に挿入されたときに３つの雄側電気的接点４２２に接続されるように構成される。

一実施形態では、雌側電気的接点４２０は、白金イリジウム合金（Ｐｔ－Ｉｒ）を含む。白金イリジウムは、高い耐食性を有している。例示的な実施形態では、コネクタアセンブリ４００（図４Ａ及び４Ｂに示す）は、体内で取り外されると血液及び体液に浸されるので、これは、植え込まれたデバイスにとって特に重要である。Ｐｔ－Ｉｒは優れた耐食性を示すが、その機械的特性及び製造性の悪さにより、コネクタの用途には適さない。したがって、従来の医療機器は、通常、製造がより容易な他の材料を使用する。例えば、ペースメーカーは通常、ワイヤに抵抗溶接され得るＭＰ３５Ｎをコネクタに使用する。これらの材料は、ほとんどの体液に曝されても抵抗は十分であるが、血液に長期間浸されると、抵抗が不十分になる。これらの材料は通常、植え込まれた医療機器からの連続的な高電圧に曝されると、腐食して故障する。

したがって、ペースメーカーは通常、ストレスや負荷への曝露を制限するために、胴体上部のペースメーカーポケット内に皮下配置される。ペースメーカーの位置も、構成要素の交換のために比較的簡単にアクセスできる。対照的に、コネクタアセンブリ４００は、コネクタアセンブリ４００が高い引張力及び応力に曝される腹部領域の奥深くに配置される。この用途は、典型的な医療用途よりも要求がはるかに厳しい。解剖学的な差異に加えて、高い電力（例えば、数ワット以上の連続出力）が例示的なコネクタアセンブリ４００を通って流れることにより、ペースメーカーリードなどの従来のデバイスと比較して、腐食のリスクがさらに高まる。

図５Ａは、コネクタアセンブリ４００（図４Ａ及び４Ｂに示す）などのコネクタアセンブリ５００の一実施形態を示している。コネクタアセンブリ５００は、雌型コネクタ４０４（図４Ａ－４Ｃに示す）などの雌型コネクタ５０２と、雄型コネクタ４０８（図４Ａ及び４Ｂに示す）などの雄型コネクタ５０４とを含む。雌型コネクタ５０２は、雌側電気的接点４２０（図４Ｂ及び４Ｃに示す）などの複数の雌側電気的接点５０８を含む。雌側電気的接点５０８はそれぞれ、単一の材料シート（図示せず）から製造された複数の板ばね５１０を含む。例えば、板ばね５１０の製造方法は、（ａ）材料シートをダイで剪断することによって材料シートを型抜きするステップと、（ｂ）同一のダイまたは異なるダイを使用し、１枚の材料シートを塑性変形させることによって材料シートを特定の形状（例えば、板ばね５１０の形状）に形成するステップとを含み得る。板ばね５１０を１枚の材料シートから製造することにより、板ばね５１０は同一の材料シートを使用して形成されるので、互いに相互接続される。これにより、雌側電気的接点５０８は一体に形成される。板ばね５１０を形成するために１枚の材料シートを使用することにより、板ばね５１０を形成するために使用されない（すなわち、無駄になる）材料の量が大幅に削減され、これにより、板ばね５１０を形成するために複数の材料シートを必要とする方法と比較して、必要な材料の量が少なくなる。

例示的な実施形態では、雌側電気的接点５０８はそれぞれ外輪５１２を含み、板ばね５１０は外輪５１２から内向きに延びる。板ばね５１０はそれぞれ、雄側電気的接点４２２（図４Ｂに示す）などの雄側電気的接点５１６に接触するように構成された湾曲したブレード５１４を形成する。特に、湾曲したブレード５１４はそれぞれ、雄側電気的接点５１６のうち１つに接触する端部チップ５１８を含む。端部チップ５１８は、例えば矩形または円形であり、雄型コネクタ５０４の端部５２０に向かって延びている。端部チップ５１８の断面は、例えば矩形または円形である。

例示的な実施形態では、湾曲したブレード５１４はそれぞれ、外輪５１２から半径方向内向きに、且つ端部５２０に向かって長手方向に延び、これにより、湾曲したブレード５１４はそれぞれ、雄型コネクタ５０４が雌型コネクタ５０２に挿入されたときに、対応する雄側電気的接点５１６に接触する。湾曲したブレード５１４が、半径方向内向きに、且つ端部５２０に向かって長手方向に延びることにより、湾曲したブレード５１４と雄側電気的接点５１６との間の摩擦は減少し得るが、湾曲したブレード５１４と雄側電気的接点５１６との間の接触量は増加し得る。

さらに、板ばね５１０は、以下の利点のうち、少なくとも１つを提供する：（ｉ）板ばね５１０を湾曲したブレード５１４と組み合わせること、及び複数の板ばね５１０を後日に分離され得る部品ごとに製造すること（例えば、金型がショットごとに複数の部品を生産方法と同様）により、構成要素を電気的及び／または機械的に接合するために必要な製造プロセスが削減されること、（ｉｉ）外輪５１２の半径方向の表面領域は、雄型コネクタ５０４が雌型コネクタ５０２に挿入されたときに、セラミック絶縁体による気密のろう付けを作り出すことができる大きさであるため、コネクタレセプタクルに開口部が設けられず、気密なコネクタレセプタクルのスタックが作成されること、及び、（ｉｉｉ）外輪５１２の外部表面領域は比較的小さいため、加えられた大きな圧力に対する抵抗が増加すること。これらの圧力は比較的大きいので、この抵抗の増加は、植え込み型の材料の射出成形に典型的に用いられる圧力でレセプタクルスタックが直接オーバーモールドされる可能性を考慮すると、製造プロセス中に特に重要である。例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）（例えば、心臓リズム管理（ＣＲＭ）デバイスや神経デバイスなどの植え込み型のデバイス全体に電気ヘッダを封入するために使用される材料）は、約１０，０００ｐｓｉで成形される。この圧力に耐えるために必要な壁厚は非常に大きいため、ＰｔやＰｄなどの貴金属の合金が使用されることにより、非常にコストがかかる。図５Ａに示される例示的な実施形態は、板ばね５１０のそれぞれの間にセラミックブッシング（例えば、固定具）が追加されるが、化学結合の有無にかかわらずセラミックが板ばね５１０に結合するオーバーモールディング中に、固定具によって板ばね５１０が高圧縮下で保持されることが可能になるため、厚い壁を必要としない。

図５Ｂは、チューブ６０４に接続された複数の板ばね６０２を含む、別の雌側電気的接点６００の斜視断面図である。板ばね６０２は、単一の材料シート（図示せず）から製造され、板ばね６０２の製造プロセスは、図５Ａを参照して説明されたものと同様であってよい。板ばね６０２はそれぞれ、雄側電気的接点（図示せず）に接触するように構成された湾曲したブレード６０６を形成する。板ばね６０２は、チューブ６０４に沿って略長手方向に（例えば、一般に円筒形に）延び、半径方向内向きに突出する窪み６０８を含む。板ばね６０２は、窪み６０８が付勢され雄側電気的接点を押すように構成される。

図５Ｃは、別の雌側電気的接点７００の斜視断面図を示す。雌側電気的接点７００は、円周方向に延びる２つのレール７０２と、レール７０２間に延び、雄側電気的接点（図示せず）に接触するように構成された複数のリブ７０４とを含む。リブ７０４はそれぞれ、半径方向内向きに延びる窪み７０６を有し、窪み７０６が付勢され雄側電気的接点を押すように構成される。本実施形態では、リブ７０４はそれぞれ、略長手方向に延びる。雌側電気的接点７００は、例えば、材料シート（図示せず）を打ち抜いた後、それを円筒形状またはチューブ７０８に成形することによって製造される。別の実施形態では、雌側電気的接点７００は、折り畳まれたシートの端部間の継ぎ目がチューブ７０８にもたらされることを回避するために、あるチューブ（図示せず）を切断した後、それをチューブ７０８の形状に形成することによって製造される。別の実施形態では、シートの端部間の継ぎ目は、一緒に溶接される。チューブ７０８は、継ぎ目のないチューブの製造や溶接によるチューブの製造の方法によって形成され得る。

図５Ｄは、別の雌側電気的接点８００の斜視断面図を示す。雌側電気的接点８００は、円周方向に延びる２つのレール８０２と、レール８０２間に延び、雄側電気的接点（図示せず）に接触するように構成された複数のリブ８０４とを含む。リブ８０４はそれぞれ、半径方向内向きに延びる窪み８０６を有し、窪み８０６が付勢され雄側電気的接点を押すように構成される。本実施形態では、リブ８０４はそれぞれ、概して、レール８０２に対して斜めの角度をなして延びている。雌側電気的接点８００は、材料シート（図示せず）を打ち抜いた後、それを円筒形状またはチューブ８０８に形成することによって製造される。別の実施形態では、雌側電気的接点８００は、折り畳まれたシートの端部間の継ぎ目がチューブ８０８にもたらされることを回避するために、あるチューブ（図示せず）を切断した後、それをチューブ８０８の形状に形成することによって製造される。別の実施形態では、シートの端部間の継ぎ目は、一緒に溶接される。チューブ８０８は、継ぎ目のないチューブの製造や溶接によるチューブの製造の方法によって形成され得る。

図５Ｅは、別の雌側電気的接点９００の斜視断面図を示す。雌側電気的接点９００は、チューブ９０４に接続された、ステントと同様のワイヤメッシュ９０２を含む。ワイヤメッシュ９０２は、チューブ９０４に沿って略長手方向に延び、雄側電気的接点（図示せず）に接触するように構成された複数のワイヤ９０６を含む。ワイヤ９０６はそれぞれ、半径方向内向きに延びる窪み９０８を有し、窪み９０８が付勢され雄側電気的接点を押すように構成される。本実施形態では、ワイヤ９０６はそれぞれ、円筒形の断面を有する。他の実施形態では、ワイヤ９０６はそれぞれ、任意の適切な形状を有していてよい。雌側電気的接点９００は、材料シート（図示せず）を打ち抜いた後、それを円筒形状またはチューブ９０４に形成することによって製造される。別の実施形態では、雌側電気的接点９００は、折り畳まれたシートの端部間の継ぎ目がチューブ９０４にもたらされることを回避するために、あるチューブ（図示せず）を切断した後、それをチューブ９０４の形状に形成することによって製造される。別の実施形態では、シートの端部間の継ぎ目は、一緒に溶接される。チューブ９０４は、継ぎ目のないチューブの製造や溶接によるチューブの製造の方法によって形成され得る。

図５Ｆは、別の雌側電気的接点１０００の斜視断面図を示す。雌側電気的接点１０００は、チューブ１００４に結合された、ステントと同様のワイヤメッシュ１００２を含む。ワイヤメッシュ１００２は、概して、チューブ１００４に沿って斜めの角度をなして延び、雄側電気的接点（図示せず）に接触するように構成されている。ワイヤ１００６はそれぞれ、半径方向内向きに延びる窪み１００８を有し、窪み１００８が付勢され雄側電気的接点を押すように構成される。本実施形態では、ワイヤ１００６はそれぞれ、円筒形の断面を有する。他の実施形態では、ワイヤ１００６はそれぞれ、任意の適切な形状を有していてよい。雌側電気的接点１０００は、材料シート（図示せず）を打ち抜いた後、それを円筒形状またはチューブ１００４に形成することによって製造される。別の実施形態では、雌側電気的接点１０００は、折り畳まれたシートの端部間の継ぎ目がチューブ１００４にもたらされることを回避するために、あるチューブ（図示せず）を切断した後、それをチューブ１００４の形状に形成することによって製造される。別の実施形態では、シートの端部間の継ぎ目は、一緒に溶接される。チューブ１００４は、継ぎ目のないチューブの製造や溶接によるチューブの製造の方法によって形成され得る。

本明細書に記載の実施形態は、医療機器システムにおける接続のためのシステム及び方法を提供する。本開示の特定の実施形態は、ある程度の特殊性をもって上記で説明されたが、当業者は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に多数の変更を加えることができる。すべての方向基準（例えば、上側、下側、上向き、下向き、左、右、左向き、右向き、上部、下部、上方、下方、垂直、水平、時計回り、及び反時計回り）は、読者による本開示の理解を支援するための識別目的でのみ使用され、特に、開示の位置、方向、または使用に関して制限を生じさせるものではない。接合の基準（例えば、取り付けられた、結合された、接続されたなど）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続間の中間メンバ及び要素間の相対変位を含み得る。このため、接合の基準は、２つの要素が直接接続され、互いに固定されていることを必ずしも暗示するものではない。上記の説明に含まれる、または添付の図面に示されるすべての事項は、例示としてのみ解釈され、限定されないものとして解釈されることが意図されている。詳細または構造の変更は、添付の特許請求の範囲で定義されている開示の精神から逸脱することなく行うことができる。

本開示の要素またはその好ましい実施形態を導入する場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」及び「ｓａｉｄ」は、１以上の要素の存在を意味することを意図している。「含む」、「備える」及び「有する」という用語は、包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味している。

本開示の範囲を逸脱することなく上記の構成に様々な変更を加えることができるので、上記の説明に含まれる、または添付の図面に示されるすべての事項は、限定的な意味ではなく例示として解釈されることが意図される。

本明細書に含まれる実施例及び図は、限定ではなく例示として、主題が実施され得る特定の実施形態を示している。前述のように、他の実施形態を利用し、そこから別の実施形態を導き出すことができ、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な置換及び変更を行うことができる。本発明の主題のこのような実施形態は、実際に複数が開示されている場合に本出願の範囲を任意の単一の発明または発明の概念に自発的に限定することを意図することなく、単に便宜のために、本明細書において「発明」という用語によって個別または集合的に言及され得る。したがって、特定の実施形態を本明細書で例示及び説明したが、同一の目的を達成するために計算された任意の構成を、示された特定の実施形態の代わりに使用してもよい。本開示は、様々な実施形態のあらゆる適応または変形を包含することを意図している。上記の実施形態、及び本明細書で具体的に説明されていない他の実施形態の組み合わせは、上記の説明を検討すると、当業者には明らかであろう。

Claims (20)

1. 医療機器システムにおいて使用するための、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されたコネクタアセンブリであって、
   雌型コネクタと、雄型コネクタとを含み、
   前記雌型コネクタは、
   ジャックと、
   前記ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点であって、外輪と、前記外輪から半径方向内向きに、且つ前記ジャックに沿って長手方向に延在する複数の板ばねとを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有し、
   前記雄型コネクタは、
   前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入するように適合されたプラグと、
   前記プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、前記雄型コネクタの前記プラグが前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入されたときに、対応する前記雌側電気的接点の前記複数の板ばねに接触することにより、前記少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する前記雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有することを特徴とするコネクタアセンブリ。
2. 前記複数の板ばねは、材料シートから製造されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
3. 前記複数の板ばねのそれぞれが湾曲したブレードを形成することを特徴とする請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
4. 前記湾曲したブレードはそれぞれ、少なくとも１つの雄側電気的接点に接触するように構成された端部チップを含むことを特徴とする請求項３に記載のコネクタアセンブリ。
5. 前記端部チップが矩形または円形であることを特徴とする請求項４に記載のコネクタアセンブリ。
6. 前記湾曲したブレードはそれぞれ、前記外輪から半径方向内向きに、且つ前記雄型コネクタの端部に向かって長手方向に延びていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタアセンブリ。
7. 前記少なくとも１つの雌側電気的接点が白金イリジウムを含むことを特徴とする請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
8. 前記医療機器システムは、無線で電力を供給される植え込み型のシステムまたは有線で電力を供給される植え込み型のシステムであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
9. 前記複数の板ばねが、前記少なくとも１つの雄側電気的接点を円周方向に取り囲むように配向されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
10. 医療機器システムにおいて使用するための、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されたコネクタアセンブリであって、
    雌型コネクタと、雄型コネクタとを含み、
    前記雌型コネクタは、
    ジャックと、
    前記ジャック内に配置された少なくとも１つの雌側電気的接点であって、円周方向に延びる２つのレールと、前記レール間に延びる複数のリブとを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有し、
    前記雄型コネクタは、
    前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入するように適合されたプラグと、
    前記プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、前記雄型コネクタの前記プラグが前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入されたときに、対応する前記雌側電気的接点の前記複数のリブに接触することにより、前記少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する前記雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有することを特徴とするコネクタアセンブリ。
11. 前記複数のリブの各リブは、半径方向内向きに延び、且つ前記少なくとも１つの雄側電気的接点に接触するように構成された窪みを含むことを特徴とする請求項１０に記載のコネクタアセンブリ。
12. 前記複数のリブの各リブは、長手方向に延びていることを特徴とする請求項１０に記載のコネクタアセンブリ。
13. 前記複数のリブの各リブは、前記レールに対して斜めの角度をなして延びていることを特徴とする請求項１０に記載のコネクタアセンブリ。
14. 医療機器システムにおいて使用するための、医療機器に電力及び制御信号を通信するように構成されたコネクタアセンブリであって、
    雌型コネクタと、雄型コネクタとを含み、
    前記雌型コネクタは、
    ジャックと、
    前記ジャック内に配置され、チューブに接続されたワイヤメッシュを含む少なくとも１つの雌側電気的接点であって、前記ワイヤメッシュは前記チューブに沿って延びる複数のワイヤを含む、該少なくとも１つの雌側電気的接点と、を有し、
    前記雄型コネクタは、
    前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入するように適合されたプラグと、
    前記プラグ上に配置された少なくとも１つの雄側電気的接点であって、前記雄型コネクタの前記プラグが前記雌型コネクタの前記ジャックに挿入されたときに、対応する前記雌側電気的接点の前記複数のワイヤに接触することにより、前記少なくとも１つの雌側電気的接点の対応する前記雌側電気的接点に電気的に接続するように構成された、該少なくとも１つの雄側電気的接点と、を有することを特徴とするコネクタアセンブリ。
15. 前記複数のワイヤの各ワイヤは、半径方向内向きに延び、且つ前記少なくとも１つの雄側電気的接点に接触するように構成された窪みを含むことを特徴とする請求項１４に記載のコネクタアセンブリ。
16. 前記複数のワイヤの各ワイヤは、前記チューブに沿って長手方向に延びていることを特徴とする請求項１４に記載のコネクタアセンブリ。
17. 前記複数のワイヤの各ワイヤは、前記チューブに沿って斜めの角度をなして延びていることを特徴とする請求項１４に記載のコネクタアセンブリ。
18. 前記複数のワイヤの各ワイヤは、円筒形の断面を有していることを特徴とする請求項１４に記載のコネクタアセンブリ。
19. コネクタアセンブリにおいて使用するための雌型コネクタを製造する方法であって、
    材料シートを型抜きするステップと、
    型抜きした前記材料シートを、外輪と、複数の板ばねとに形成するステップであって、前記雌型コネクタは前記材料シートを塑性変形させることによって形成され、前記複数の板ばねは、前記外輪から半径方向内向きに、且つ前記雌型コネクタに沿って長手方向に延びている、該ステップとを含むことを特徴とする方法。
20. 前記複数の板ばねのそれぞれが湾曲したブレードを形成することを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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