JP2022531633A - 透明なカプセル化構造を含む能動植込み型医療機器（ａｉｍｄ） - Google Patents

Abstract

本発明は、患者の体内への植込み用の能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）に関し、前記ＡＩＭＤは、３８０～２２００ｎｍに含まれる所与の波長範囲に対して透明な壁によって外部環境から封止式に分離された内部空間を画成するカプセル化構造（１）を含み、（ａ）壁は、互いに対面し且つ内部空間の内側高さ（Ｈｉ）だけ互いに分離された第１の主壁（１ａ）及び第２の主壁（１ｂ）を含み、（ｂ）カプセル化構造は、第１の構成要素（２）及び第２の構成要素（３）によって形成されたハウジングを含み、両構成要素は、単一の材料で作製され、且つ単一の境界面（２３）に沿って互いに密封接合されて、壁によって外部環境からハーメチックシールされた内部空間を画成し、（ｃ）内部空間には、所与の波長範囲の主光源（１０Ｌ）及び／又は所与の波長範囲の光を検知し且つカプセル化構造の壁に対面する第１の光検知器（１０Ｐ）を含む電子回路を含んでおり、第１の構成要素（２）と第２の構成要素（３）との接合は、第３の材料を追加することなく、溶接によって実施され、内部空間は、少なくとも２ｃｍ３の容積の容積領域（Ｖｉ）を有する。【選択図】図６ｂ

Description

本発明は、患者の治療に使用するための能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ：ａｃｔｉｖｅ ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ ｍｅｄｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ）の分野である。本発明のＡＩＭＤは、カプセル化構造（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）を含み、カプセル化構造は、患者の皮膚を通って又は標的器官若しくは脈管の方へ向かって光を透過させるように、及び／又は患者の体外からか若しくは標的器官や脈管によって反射されるかのいずれかの光信号を受信するように、構成されている。本発明のＡＩＭＤは、好都合にも、さらに、カプセル化構造から分離しており且つリード線によってそれに結合される組織結合ユニットを含み得、カプセル化構造で周囲を囲まれた植込み型パルス発生器（ＩＰＧ：ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ ｐｕｌｓｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）と組織結合ユニットとの間で刺激パルスを伝達し、且つ組織結合ユニットが結合される生物学的組織を刺激するようにする。ＩＰＧが光エネルギーを生じて、それを、光ファイバーを通して、組織結合ユニットに含まれる光電池へ伝達し、光エネルギーを電気エネルギーへ変換し、組織結合ユニットの電極接触部へ供給することが特に好都合である。

カプセル化構造は、外部環境から完全に封止された内部容積領域を画成するハウジングを含み、且つ光エネルギー（ｌｉｇｈｔ ｅｎｅｒｇｙ）を透過させることができる透明な壁を有する。透明な壁は、通信及びデータ伝送、バイオマーカの監視、光パワー伝達などを可能にする。別個の組織結合ユニットを含むＡＩＭＤでは、透明な壁はまた、光ファイバーを通して、オプトロードへの、又はそれを電気エネルギーへ変換して、組織結合ユニットに含まれる電極に供給する光電池への、光エネルギー（ｏｐｔｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ）の伝達を可能にする。本発明は、異なる形状及び寸法の様々な幾何学的形状において所与の波長に対して透明な、完全に封止されたカプセル化構造ハウジングを提供する。

能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）は、いくつもの障害、特に神経障害を治療するために、何十年も使用されてきている。能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）は、ＲＦＩＤタグなどのような（非能動）植込み型医療機器（ＩＭＤ）とは、ＡＩＭＤが、例えば組織を刺激する、バイタルサインを監視するなどによって、それらが挿入される体と能動的に相互作用するように構成されている点で、区別する。一般的に、ＡＩＭＤは、インプラントから及びインプラントへエネルギーを伝達できる。それゆえ、ＡＩＭＤは、一般的に、エネルギー源、例えばバッテリー又は再充電可能バッテリーを包囲する。

ＡＩＭＤの主要なタイプは、いくつもの障害、例えばパーキンソン病、癲癇、慢性痛、運動障害を診断又は治療するため、及び多くの他の応用のために、神経又は筋肉などの組織へ電気パルス送る神経刺激装置からなる。治療されるべき組織、使用される電極のタイプ、及び電極間の距離に応じて、植込まれた電極間に必要な電圧は、一般的に１５Ｖ±５Ｖ程度である。そのような電圧は電気パルス発生器を必要とし、その電気パルス発生器の寸法は、電気刺激インプラントが、一般的に２つの別個の構成要素：一方では、治療されるべき組織に直接植え込まれる電極、及び他方では、活用時に応じて体内の様々な箇所に植込まれ得る、カプセル化構造内に封じ込まれる、より大きな寸法の電気パルス発生器で形成されるような寸法である。カプセル化構造は、鎖骨下領域、下腹部又は臀部などに植込まれ得る。カプセル化構造は、一般的に、その機械的性質並びに生体適合性及び容易な加工可能性などの他の理由のために、チタン（合金）で作製される。しかしながら、チタン製のカプセル化構造は、ＲＦ波長、可視波長及びＩＲ波長に対して低透過率であるかそれらを透過させず、ＭＲＩに使いにくく、熱及び撮像のアーチファクトを発生させる。いくつかのカプセル化構造は、可視光及びＩＲ光を通さないセラミック材料で作製されている。ポリマーがカプセル化構造用に試験されてきているが、それらは、一般的に、耐久性及び耐湿性に欠ける。

神経刺激装置では、エネルギー伝達リード線が、電極又はオプトロードを含む組織結合ユニットに植込み型パルス発生器（ＩＰＧ）を接続する。エネルギー伝達リード線は、１本以上の導線を含み得、これらは全体的にコイル状になっていて可撓性をもたらし、電気パルス発生器と電極との間の距離を変化させることができるようにし、且つ体の動きに対する高度のコンプライアンスで機械的安定性を高めるようにする。電線を使用するため、特にコイル状になっているとき、そのようなインプラントは、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置によって、及びまた空港、銀行などで使用されているような単純な金属探知ポータルによって使用するには、安全ではない可能性がある。

或いは、例えば、国際公開第２０１６１３１４９２号パンフレットに説明されているように、エネルギー伝達リード線は、ＩＰＧによって出された光パルスを組織結合ユニット内の光電池へ伝達する１本以上の光ファイバーを含み得、光電池で、光エネルギーを電気エネルギーへ変換して組織結合ユニットの電極へ供給する。

図１（ａ）に示すように、その最も単純な形態では、エネルギーパルスを送るための機器は、カプセル化構造のハウジングに組み込まれた植込み型パルス発生器（ＩＰＧ）、組織結合ユニット、及び組織結合ユニットをＩＰＧに結合してＩＰＧからのエネルギーを組織結合ユニットへ電気又は光エネルギーの形で伝えるエネルギー伝達リード線を含む。ＩＰＧは、導線によって組織結合ユニットの電極へ伝送される電気パルスを発生させ得る。或いは、例えば欧州特許第３１１３８３８Ｂ１号明細書に説明されている通り、ＩＰＧは光パルスを発生させ、これら光パルスは、光ファイバーを通して、オプトロード、又は電極へ供給される電気エネルギーへ光エネルギーを変える光電池のいずれかへ伝達され得る。本明細書では、用語「エネルギー伝達リード線」は、導電体（例えば、ワイヤ、テープ）及び光ファイバーの双方を定義するために使用される。

近年は、光エネルギーを用いる組織の治療は、光遺伝学の分野を支援するか又は直接赤外光を使用するかのいずれかで、複数の障害の治療の可能性に希望を与えるものを示してきた。組織のそのような光線療法では、いわゆるオプトロードが使用され得る。オプトロードは、光ビームを組織の正確な部位上に収束させる発光体とし得るか、又は発光体によって発せられた、反射、透過、又は散乱された光ビームを感知する光センサーとし得る。発光体は、上述の電極と同様の方法で、電流によって給電され得る。

ガラス製ハウジングが、いわゆるスマートインプラントに関して説明されており、スマートインプラントは、患者の状態（血糖、眼圧など）に関する生体内診断バイオフィードバック（ｉｎ－ｖｉｖｏ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋ）を提供するように及び／又は診断データを測定して伝達するように設計され、その意図した寿命にわたって自律的に機能する必要がある。Ｖａｌｔｒｏｎｉｃ社は、注入可能なシリンダー状ガラス製ハウジングを宣伝しており、これは、外径４ｍｍ～８ｍｍ、壁の厚さ０．４～０．６ｍｍ、及び長さ１２ｍｍ～５０ｍｍである。このハウジングの寸法の縮小は、バイオマーカを監視するためのその機能及び医学的応用を実質的に制限する。例えば、そのような小さい容積領域内にバッテリーを組み込むことは不可能である。また、幾何学的形状（シリンダー状）及び小さい寸法にすることは、それらを生産するための材料の選択によって動機付けられ、これら材料は、ホウケイ酸及び生体活性ガラス（バイオガラス）、石英、及びコバール（Ｋｏｖａｒ）ガラスを含み、これらは、成形するのが困難である及び／又は機械抵抗が限定されている。

或いは、ガラス製の平壁のある平面的なガラス製ハウジングも宣伝されていた。ここでも、それらは、内部容積領域が非常に小さい寸法に限られており、マイクロ電子回路を組み込むのに好適であるにすぎない。

米国特許第１０，２５１，２８６号明細書には、ハウジング壁の一部分が通信用の赤外光を通す窓を形成しているカプセル化構造を含むＡＩＭＤが説明されている。透明の窓に選択された材料は、酸化アルミニウム、又はセラミック材料を含有する酸化アルミニウム、及びクリスタル又は宝石用原石、例えばサファイア、ルビー、ダイアモンドなどである。これらの材料は、非常に高価であり、且つ成形するのが困難であるため、表面を平らにするために利用可能な幾何学的形状を少なくする。さらに、このハウジングは、いくつかの構成要素で、及び異なる材料で作製され、複数回の、時には繊細な接合作業を必要とし、多くの接合境界面を生じ、これは、長期にわたる水密性すなわち湿密性（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ）を保証することが困難である。

当業界では、ＡＩＭＤにより多くの機能、例えばインプラントからの及びインプラントへのエネルギーの能動的な伝達、並びに、同時に、例えば監視機能及び通信機能を含めることに関心がある。例えば、心拍ペース（ｃａｒｄｉａｃ ｐａｃｅ）などのバイオマーカが監視され得、及び刺激パルスのパラメータが、監視された心拍ペースに応じて自動的に適合され得る。後者は、所与の波長を通す壁、すなわち電磁波、好ましくは可視光及び／又は赤外光が壁を通ることができるようにする壁を含むハウジングを提供することによって、達成され得る。しかしながら、これは、非常に小さい寸法においてのみ可能であり、エネルギーのいずれかの伝達に必要とされる電子を、又は異なる材料で作製され且つはんだ用金属ではんだ付けされたいくつかの個々の部品を収納するには小さすぎる。これは、同様に、生産コストを増大させ、且つハウジングの密封性にかなり害を及ぼす、すなわち、十分に気密；液密、及び水密にできない。例えば、米国特許第１０，２５１，２８６号明細書では、ハウジングの内部容積領域内の水分含量を減らすために、ハウジングに乾燥剤を含ませることが提案されている。

本発明は、監視機能及び通信機能と、エネルギーの伝達、例えば患者の組織に結合された電極ユニットへの電気刺激とを組み合わせることが必要である、光－電子構成要素、電子構成要素、電源などを含む電子回路を収納するのに十分な大きさのカプセル化構造を含むＡＩＭＤを提案する。カプセル化構造ハウジングの空気、水、水分に対する緊密性は、耐湿性が高い材料を使用し且つ境界面数を１つに減少させることによって、優れている。本発明のカプセル化構造は、機械的に抵抗性があり、且つその生産は、大量に手頃な費用で入手可能な材料を使用することで、費用効率が高い。これらの及び他の利点は、下記のセクションでより詳細に説明されている。

本発明は、添付の独立請求項に定義されている。好ましい実施形態は、従属請求項に定義されている。特に、本発明は、患者の体内への植込み用の能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）に関する。ＡＩＭＤは、内部空間の境界を規定する内面と外部環境に接する外面とによって規定された壁によって外部環境から封止式に分離された、少なくとも２ｃｍ3の容積の容積領域（Ｖｉ）の内部空間を画成するカプセル化構造を含む。外面は、第１の軸（Ｘ）に沿って測定された長さ（Ｌｏ）、第２の軸（Ｙ）に沿って測定された幅（Ｗｏ）、及び第３の軸（Ｚ）に沿って測定された高さ（Ｈｏ）よって規定され、Ｘ⊥Ｙ⊥Ｚである。

カプセル化構造の壁は、互いに対面し且つ第３の軸（Ｚ）に沿って測定された内部空間の内側高さ（Ｈｉ）によって互いに分離される第１の主壁及び第２の主壁を含む。第１及び第２の主壁は、外面が平面的であるか又は少なくとも１００ｍｍの曲率半径（Ｒ）の単曲率若しくは二重曲率を有するいずれかの壁部分として規定され、且つ４００～１２００μｍに含まれる平均厚さ（ｔ１ａ、ｔ１ｂ）を含む。

カプセル化構造は、第１の構成要素及び第２の構成要素によって形成されたハウジングを含み、両構成要素は、単一の透明なセラミック材料で作製され、且つ単一の境界面に沿って互いに密封接合されて、壁によって外部環境からハーメチックシールされた内部空間を画成する。内部空間には、所与の波長範囲の主光源及び／又は所与の波長範囲の光を検知するための第１の光検知器を含む電子回路基板を含み、所与の波長範囲は、３８０～２２００ｎｍに含まれる。第１の構成要素（２）と第２の構成要素（３）との間の境界面は、第３の材料を追加することなく、溶接によって形成される。

主光源及び／又は第１の光検知器は、第１の主壁（１ａ）の光用壁部分に対面する。光用壁部分は、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、ＡＳＴＭ Ｄ１００３－７に従って測定された少なくとも７５％の透過率を有する。

好ましい実施形態では、ＡＩＭＤは、患者の電気的又は光学的に興奮性組織を電気的又は光学的に刺激するように構成されている。この実施形態では、機器は、以下の構成要素を含む。
（Ａ）ヒトの組織に結合するように構成された組織結合ユニット。
（Ｂ）組織結合ユニットに結合するように構成された遠位端と、カプセル化構造に結合するように構成された近位端とを含む、導電線及び光ファイバーから選択されたエネルギー伝達リード線。
（Ｃ）カプセル化構造は、エネルギー伝達リード線の近位端をカプセル化構造に接続するように構成された接続ユニットを含み、且つ内部空間内に、
・主光源とは異なり、且つエネルギーのパルスを出すように構成された光又は電気エネルギー源であって、エネルギー伝達リード線の近位端が接続ユニットに接続され、且つエネルギー伝達リード線の遠位端が組織結合ユニットに接続されると、エネルギーパルスが、エネルギー伝達リード線を通して組織結合ユニットへ伝えられるようになる、光又は電気エネルギー源、及び／又は
・第１の光検知器とは異なり、及び光ファイバーの近位端が接続ユニットに接続され、且つ光ファイバーの遠位端が組織結合ユニットに接続されると、組織結合ユニットから出された光信号を検知し、且つ光ファイバーを含むエネルギー伝達リード線を通してカプセル化構造へ伝達するように構成された第２の光検知器
を包囲する。

この実施形態では、ハウジングは、接続ユニットに対面するパルス用壁部分に対面する光エネルギー源を包囲することが好ましい。パルス用壁部分は、好ましくは、３００～１０００μｍに含まれる厚さを有して、室温において８５０ｎｍの波長に対して少なくとも７５％の透過率を有する光学窓を形成し、且つ接続ユニットから内部空間を分離する。パルス用壁部分は、パルス用壁部分と一体である１つ以上のマイクロ光学レンズ又はプリズムを含み得る。接続ユニットは、好ましくは、カバーに統合される。エネルギー伝達リード線は、少なくとも１本の光ファイバーを含み、且つ電線を含まず、及びカプセル化構造はフィードスルーを含まない。

第１及び第２の構成要素を構成する単一の透明なセラミック材料は：石英ガラス、ホウケイ酸、ピネル、サファイア、又は酸化イットリウム材料から選択され得る。単一の材料は好ましくは石英ガラスである。

ハウジングを生産するために使用される生産プロセスに依存して、壁の表面仕上げは、光用壁部分を通る放射線の最適な透過を保証するには十分ではないこともある。この場合、第１の主壁の内面及び／又は外面の少なくとも一部分が磨かれ得る。放射線の透過に必要なものよりも大きな面積を磨く必要を回避するために、光用壁部分の外面及び／又は内面は、第１の主壁の他の部分の表面仕上げよりも滑らかな表面仕上げを有し、且つ好ましくは３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さによって特徴づけられることが好ましい。

第１の主壁の外面の面積は、好ましくは、少なくとも３ｃｍ^２、好ましくは少なくとも５ｃｍ^２である。第３の軸（Ｚ）に沿って測定された、第１の主壁の外面と第２の主壁の外面との間の外面の高さ（Ｈｏ）は、３～１５ｍｍ、好ましくは５～８ｍｍに含まれ得る。

好ましい実施形態では、内部空間は電子回路構成要素を包囲し、且つハウジングは、好ましくは、
・電子回路構成要素によって占有されていない内部空間を樹脂で充填することであって、任意選択的に、硬化収縮を低減させるために微粒子充填材で満たされ、樹脂及び任意選択的な微粒子充填材は、所与の波長範囲に対して透明であること、及び／又は
・内部空間の内側の厚さ（Ｈｉ）にわたって第１の主壁から第２の主壁まで延在する補強用ピラーを提供することであって、補強用ピラーは、好ましくは、第１及び／又は第２の主壁と一体であること、及び／又は
・様々な厚さ壁を提供し、電子回路構成要素と壁の内面との間のヘッドスペースを減少させること
によって、機械的に補強される。

ＡＩＭＤは、カプセル化構造の外面の一部又は全てにわたって付けられた保護ポリマー層を含み得る。第１の主壁の光用壁部分にわたって付けられた保護ポリマー層のいずれの部分も透明であり、少なくとも第１の及び／又は追加的な壁部分にわたってコーティングされた領域において、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、光用壁部分及び保護ポリマー層の双方の透過率に少なくとも７５％をもたらす。保護ポリマー層は好ましくはシリコーンを含む。

ＡＩＭＤの露出面は、上記で定義したような外面の一部又は全てにわたって付けられた任意選択的な保護ポリマー層によって、好ましくは接続ユニットを含む任意選択的なカバーによって、及び任意選択的な保護ポリマー層又は任意選択的なカバーにより覆われていない壁の外面のいずれかの部分によって、規定される。露出面は、好ましくは、その全ての箇所において、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ及び一層好ましくは少なくとも２ｍｍの曲率半径を有して、患者の体内に植込まれたときに、カプセル化構造を取り囲むいずれの組織の傷害も回避する。

ＡＩＭＤに機能を追加するために、光用壁部分は、光用壁部分と一体であり且つ主光源及び／又は第１の光検知器に対面する１つ以上のマイクロ光学レンズを含み得る。ＡＩＭＤは、
・通信目的用の追加的な光源及び／又は検知器、
・組織の光刺激用又は光遺伝学用の追加的な光源、及び／又は
・心拍数、血中酸素濃度、血糖量、ｐＨレベル、血圧、光刺激からのフィードバックのうちの１つ以上を含むバイオマーカを監視するように構成された監視用光検知器、及び／又は
・光源が患者の体外に位置決めされた状態での、照射による、バッテリー（１２）充電用の光電池
から選択される追加的な光学素子を含み得る。

追加的な光学素子は、光用壁部分とは異なり得る又はそれと同じとし得る追加的な壁部分に対面する。追加的な壁部分は、好ましくは、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、少なくとも７５％の透過率を有する。追加的な壁部分と一体である１つ以上のマイクロ光学レンズも含み得る。追加的な壁部分の厚さは、好ましくは４００～１０００μｍに含まれる。

本発明はまた、上記で定義したような能動植込み型医療機器の生産プロセスに関する。プロセスは、以下のステップを含む：
（ａ）第１及び第２の構成要素の３Ｄコンピュータ支援設計を提供するステップ；
（ｂ）第１及び第２の構成要素のそれぞれに、同じ透明なセラミック材料の第１及び第２の基本ブロックを提供するステップであって、透明なセラミック材料は、３８０～２２００ｎｍに含まれる波長に対して透明であり、及び余分な材料の除去によって、対応する第１及び第２の構成要素を形成するのに好適な寸法であるステップ；
（ｃ）第１及び第２の基本ブロックから余分な材料を除去して、
・第１及び第２の基本ブロックを機械加工することによって、機械的に、及び／又は
・物理化学的にであって、
○レーザを用いて、第１及び第２の基本ブロックのそれぞれから除去されるべき余分な材料を選択的に処理して、第１及び第２のレーザ処理済みブロックを得るようにして、そのようにレーザ処理された余分な材料は、エッチング処理に対してより敏感になるようにされること、
○第１及び第２のレーザ処理済みブロックを、化学組成物を用いてエッチングして、レーザ処理された余分な材料をレーザ処理済みブロックから除去し、且つレーザによって選択的に処理されていない材料には影響を及ぼさず、それゆえ第１及び第２の構成要素を得ること
によって物理化学的に
のいずれかで、第１及び第２の構成要素をもたらすステップ、及び
（ｄ）第１の構成要素内に、まとめて電子回路部品と呼ばれる主光源及び／又は第１の光検知器及び追加的な電子構成要素を堅固に装着するステップ、
（ｅ）第１の構成要素と第２の構成要素との封止接合によってハウジングを形成し、それゆえ、外部環境から封止式に分離された内部空間を画成し、且つ主光源又は光検知器が第１の構成要素の光用壁部分の内面に対面するように、電子回路構成要素を包囲するステップ。

接合は、好ましくは、第３の材料を追加することなく、溶接によって、好ましくはレーザ溶接によって、一層好ましくは短又は超短パルスレーザ溶接によって、実施される。透明なセラミック材料は、好ましくは石英ガラスである。光用壁部分の外面及び／又は内面は磨かれて、３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さを生じ得る。

本発明の性質をより十分に理解するために、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照する。

図１は、（ａ）本発明によるＡＩＭＤ、（ｂ）図１（ａ）のＡＩＭＤのカプセル化構造の上面図、並びに（ｃ）及び（ｄ）図１（ａ）のＡＩＭＤのカプセル化構造の２つの実施形態の側面図を示す。 図２は、本発明によるカプセル化構造の第１の実施形態を示し、カプセル化構造の（ａ）上面図、（ｂ）後ろからの分解図、（ｃ）前からの分解図を示す。 図３は、本発明によるカプセル化構造の第２の実施形態を示し、カプセル化構造の（ａ）上面図、（ｂ）後ろからの分解図、（ｃ）前からの分解図を示す。 図４は、本発明によるカプセル化構造ハウジングの幾何学的形状の４つの例を示す。 図５は、本発明によるカプセル化構造ハウジングの幾何学的形状のさらなる例を示す。 図６は、電子回路基板及びバッテリーを収容しているハウジングの２つの実施形態を示す。

本発明は、患者の体内へ植込むための能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）に関する。ＡＩＭＤは、３８０～２２００ｎｍ（＝可視光範囲及び近赤外範囲）に含まれる少なくとも所与の波長範囲の電磁放射線の透過によって、これが植え込まれている体の外部と通信することができる。ＡＩＭＤは、容積領域（Ｖｉ）の内部空間を画成するハウジングを含み、この内部空間は、内部空間の境界を画成する内面と、外部環境に接する外面とによって画成された壁により、外部環境から封止式に分離されている。外面は、第１の軸（Ｘ）に沿って測定された長さ（Ｌｏ）、第２の軸（Ｙ）に沿って測定された幅（Ｗｏ）、及び第３の軸（Ｚ）に沿って測定された高さ（Ｈｏ）によって画成され、Ｘ⊥Ｙ⊥Ｚである。

内部空間は、電子回路構成要素を包囲する。電子回路構成要素は、主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）を含む。主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）は、第１及び任意選択的に第２の主壁の光用壁部分（１Ｌｔ）に対面し、これらは、３８０～２２００ｎｍに含まれる所与の波長範囲を通す。

主光源（１０Ｌ）及び第１の光検知器（１０Ｐ）及び任意選択的な追加的な光学素子（１０Ａ）
図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）、及び図６に示すように、内部空間は、所与の波長範囲の主光源（１０Ｌ）及び／又は所与の波長範囲の光を検知するための第１の光検知器（１０Ｐ）を含む、好ましくは電子回路基板（７）（ＥＣＢ）に印刷された電子回路を含み、所与の波長範囲は、３８０～２２００ｎｍに含まれる。

主光源（１０Ｌ）は、第１の主壁（１ａ）に属する光用壁部分（１Ｌｔ）に対面する。一実施形態では、主光源は、所与の波長範囲内に含まれる光の形で、光用壁部分を通って光データを外部環境へ伝達するように構成され得る。別の実施形態では、主光源（１０Ｌ）は、光用壁部分を通って標的器官又は脈管の方へ向かって光を発して、バイオマーカの監視、光刺激、又は光遺伝学治療（ｏｐｔｏ－ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を行うように構成され得る。

第１の光検知器（１０Ｐ）は光用壁部分（１Ｌｔ）に対面する。ハウジングが主光源（１０Ｌ）及び第１の光検知器（１０Ｐ）の双方を含む場合、光用壁部分（１Ｌｔ）は、第１の主壁内に単一の閉鎖領域を画成し得る。或いは、光用壁部分は、双方とも第１の主壁（１ａ）に属する２つの個別の閉鎖領域、すなわち、第１の主壁に属する、主光源に対面する第１の閉鎖領域、及び第２の主壁（１ｂ）に属する、第１の光検知器に対面する第２の閉鎖領域を画成し得る。第１の光検知器は、外部環境から第１の主壁の光用壁部分（１Ｌｔ）を通って発せられる、所与の波長範囲内に含まれる電磁放射線の形でのデータを受信するように構成され得る。第１の光検知器は、主光源によって照射されると、標的器官又は脈管から反射された光を受けるように構成され得る。

主光源（１０Ｌ）は、好都合には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はレーザＬＥＤである。本明細書では、用語「光」は広い意味で使用され、可視光に限定されない。本発明に好適な主光源（１０Ｌ）は、３８０～２２００ｎｍ、好ましくは７００～１５５０ｎｍに含まれる波長を有する光を発することができる必要がある。発せられる光は、好ましくは単色である。

内部空間、特に電子回路基板（７）は、追加的な電子構成要素を含む。内部空間で周囲を囲まれている全ての電子構成要素は、まとめて電子回路部品と呼ばれる。電子回路部品は、カプセル化構造外から第１の光検知器（１０Ｐ）によって受信された電磁信号に応答して活動し出すように構成されたプロセッサー又は電子論理制御回路を含み得る。

本発明のＡＩＭＤは、内部空間内に位置し且つ光用壁部分（１Ｌｔ）とは異なり得る又はそれと同じとし得る第１又は第２の主壁の追加的な壁部分（１Ａｔ）に対面する１つ以上の追加的な光学素子（１０Ａ）を含み得る。追加的な光学素子（１０Ａ）は、以下の中から選択され得る：
・通信目的用の追加的な光源及び／又は検知器、及び／又は
・心拍数、血中酸素濃度、血糖量、ｐＨレベル、血圧のうちの１つ以上を含むバイオマーカを監視するように構成された、第１の光検知器（１０Ｐ）とは異なる又はそれと同じである監視用光検知器；光は、内部空間から組織又は器官の方へ向かって発せられ、及びそれにより反射され、監視用光検知器によって受光された光は、所与のバイオマーカの値を示す、及び／又は
・組織の光刺激用又は光遺伝学用の追加的な光源、及び／又は
・光源が患者の体の外部に位置決めされた状態で、照射によってバッテリー（１２）を充電するための１つ以上の光電池。

第１又は第２の主壁（１ａ、１ｂ）の追加的な壁部分（１Ａｔ）は、好ましくは、室温で８５０ｎｍの波長に対して少なくとも７５％の透過率を有する。これは、図１（ｄ）に示すように、追加的な壁部分と一体の１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）を備え得る。追加的な壁部分の厚さは、好ましくは４００～１０００μｍに含まれる。

カプセル化構造（１）
本発明の要旨は、内部空間内に収納された電子回路構成要素を外部環境から保護するカプセル化構造（１）である。カプセル化構造が患者の体内に植込まれると、外部環境は、患者の体の内部になり、これは、水分レベルの高い攻撃的な媒体である。一般的に数年の長さとし得るインプラントの持続期間全体において、カプセル化構造ハウジング内に収納された電子回路構成要素は、水分から及びいずれの体液やガスとのどんな接触からも保護される必要があり、患者の体は、カプセル化構造に収納された電子回路構成要素の非生体適合性構成要素から保護される必要がある。それゆえ、カプセル化構造ハウジングは、外部環境から内部空間を耐久的に封止する必要がある。これらの条件は、ハウジングを形成する材料の選択肢を狭め、且つ長期の封止結合を保証する必要がある、ハウジングの異なる構成要素の全ての結合作用に関する課題がある。例えば、ハウジングの壁を横切って延在し且つ内部空間と外部環境内に延在するエネルギー伝達リード線（３０）との間で電気エネルギーを伝えるために必要な密封フィードスルーを設けることは、フィードスルーとハウジング壁との間に形成された境界面の寸法が小さいため、真の課題がある。この理由から、本発明のカプセル化構造は、好ましくは、フィードスルーを全く含まない。

カプセル化構造はまた、その壁を通って、所与の波長範囲内の電磁放射線の透過を可能にする必要があり、それゆえ、所与の波長に対して透明である必要があり、これは、ハウジングを形成する材料の選択肢をさらに狭めるか、又はハウジングにある開口部に結合される必要のある第３の材料の使用を課す。上述の通り、どんな接合も封止の理由で課題がある。

上述の全ての条件を満たすために、本発明のカプセル化構造ハウジングは、互いに対面し且つ第３の軸（Ｚ）に沿って測定された内部空間の内側高さ（Ｈｉ）だけ互いに分離されている第１の主壁（１ａ）及び第２の主壁（１ｂ）を含む。図４に示すように、第１及び第２の主壁（１ａ、１ｂ）は、外面が平面的であるか（図４（ａ）及び図４（ｃ）参照）又は少なくとも１００ｍｍ、好ましくは少なくとも２００ｍｍ、一層好ましくは少なくとも５００ｍｍの曲率半径（Ｒ）の単曲率若しくは二重曲率を有する（図４（ｂ）及び図４（ｄ）参照）いずれかの壁部分として画成される。平らな表面は、無限の曲率半径を有する。第１及び第２の主壁（１ａ、１ｂ）は、互いに平行とし得る。

ハウジングの長期の水密性
ハウジングは、第１の構成要素（２）及び第２の構成要素（３）によって形成され、両構成要素は、セラミック材料から選択された単一の材料で作製される。第１及び第２の構成要素は、単一の境界面（２３）に沿って互いにハーメチックに接合されて、外部環境から壁によってハーメチックシールされた内部空間を画成している。第１及び第２の構成要素は、第３の材料を追加することなく、溶接によって単一の境界面（２３）に沿って接合されている。例えば、第１及び第２の構成要素は、レーザ溶接によって、特に、ナノ－、フェムト－、又はピコ－秒レーザ溶接を含む、短又は超短パルスレーザ溶接によって、接合され得る。この技術は、限定されるものではないが、石英ガラス製の第１及び第２の構成要素に、特に好適である。

第１及び第２の構成要素（２、３）の材料としての、及び温度、圧力、ｐＨなどの変化で異なる振る舞いをし得る第３の材料を全く追加することなく、２つの構成要素を接合するために巨視的な寸法の単一の境界面（２３）を形成する（これは、むしろ実行が簡単である）、セラミック材料の選択は、外部環境からの内部空間の完全な長期の封止性を保証する。好ましくは、ハウジングは、そのどの壁も横切って延在するフィードスルーを全く含まない。

ＩＲ放射線の透過
所与の波長範囲内の電磁放射線の透過は、一方では、ハウジングの第１及び第２の構成要素を形成するセラミック材料、並びに、他方では、壁の厚さ及び表面仕上げの適切な選択によって保証される。

主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）は、第１の主壁（１ａ）の光用壁部分（１Ｌｔ）に対面している。光用壁部分（１Ｌｔ）は、第１の主壁の一体部分であり、それゆえ同じ材料で作製されている。光用壁部分は、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、ＡＳＴＭ Ｄ１００３－７に従って測定された少なくとも７５％の透過率を有する。これは、光用壁部分（１Ｌｔ）を形成する壁を横切る所与の波長の電磁放射線の十分な透過を可能にする。壁の透過は、壁材料の吸収係数、壁の厚さ、及び光用壁部分（１Ｌｔ）の表面の粗さ（又は、むしろ粗さの欠如、又はより良好には滑らかさ）を含め、様々なパラメータに依存する。同じことが、変更すべきところは変更して、任意選択的にハウジングで周囲を囲まれたいずれかの追加的な光学素子（１０Ａ）に対面する追加的な壁部分（１Ａｔ）に言える。

第１及び第２の主壁の平均厚さ（ｔ１ａ、ｔ１ｂ）は、４００～１２００μｍに含まれる。この厚さの範囲は、所望の透過率を保証するために十分に低く、且つ機械的安定性を保証するために十分に高い。平均厚さは、主面の５箇所の最も厚い部分、及び５箇所の最も薄い部分を計算し、且つ１０箇所の測定値の厚さを平均することによって、決定され得る。内側の厚さは一定とし得る。主面の境界は、曲率半径が１００ｍｍを下回る箇所ではどこにでも規定される。

光用壁部分（１Ｌｔ）及び任意選択的な追加的な壁部分（１Ａｔ）は、光用壁部分及び／又は追加的な壁部分（１Ｌｔ、１Ａｔ）と一体であり且つ主光源（１０Ｌ）及び／又は光検知器（１０Ｐ）及び存在する場合には任意選択的な追加的な光学素子（１０Ａ）に対面する１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）を含み得る。これにより、放射線を特定の焦点に集めることができるため、信号の強度を強めるか、又は器官や脈管へ正確に光ビームの目標を定める。

第１及び第２の構成要素（２、３）を構成する単一の材料は：石英ガラス、ホウケイ酸、ピネル、サファイア、又は酸化イットリウム材料から選択され得る。石英ガラスは、良好な機械的性質、高い透過率、良好な加工可能性を有し、且つレーザ溶接によって簡単に溶接でき、及び手頃な費用ですぐに入手できるため、第１及び第２の構成要素（２、３）に好ましい材料である。

本明細書で説明するハウジングの製造プロセスに応じて、第１（及び第２）の主壁（２、３）の表面仕上げは、かなり異なり得る。表面仕上げが、所望の透過率を保証するのに十分である場合、光用壁部分（１Ｌｔ）は、いかなるさらなる作業も行わなくても、第１の主壁（１ａ）の全域にわたって延在する。他方では、表面仕上げが所望の透過率を生じるのに不十分である場合、光用壁部分（１Ｌｔ）及び任意選択的にいずれかの追加的な壁部分（１Ａｔ）の少なくとも外面、好ましくは外面及び内面の双方は、表面仕上げを局所的に改善するために、磨かれ得る。それゆえ、第１（及び任意選択的に第２）の主壁の全域が磨かれ得る。これは、好都合にも、生体適合性を高め得るが、第１の主壁（１ａ）の面積よりも小さい面積にわたって磨かれる光用（及び任意選択的にいずれかの追加的な）壁部分（１Ｌｔ、１Ａｔ）のみが磨かれる場合よりも、時間がかかり、且つ高価になる。後者の実施形態によれば、光用壁部分（１Ｌｔ）の及び任意選択的にいずれかの追加的な壁部分（１Ａｔ）の外面、及び好ましくは内面も、第１の主壁（１ａ）の他の部分の表面仕上げよりも滑らかな表面仕上げを有し、且つ好ましくは、３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さによって特徴づけられる。Ｒａ－粗さは、ＩＳＯ４２８７に従って測定され得る。同じことが、変更すべきところは変更して、第２の主壁（１ｂ）に言える。

本発明では、所与の波長範囲内の電磁放射線によってハウジングの外部と通信できる、完全に封止されたハウジングは、これまで利用可能だったものよりも実質的に大きな寸法で生産され得る。カプセル化構造の外のり寸法は、第１の軸（Ｘ）に沿って測定された長さ（Ｌｏ）、第２の軸（Ｙ）に沿って測定された幅（Ｗｏ）、及び第３の軸（Ｚ）に沿って測定された高さ（Ｈｏ）によって規定され得、Ｘ⊥Ｙ⊥Ｚである。

本発明では、封止された内部空間を規定するカプセル化構造ハウジングは、少なくとも２ｃｍ3、好ましくは少なくとも５ｃｍ3、一層好ましくは少なくとも８ｃｍ3、最も好ましくは少なくとも１０ｃｍ3の容積の内部容積領域Ｖｉで生産され得る。１５～２０ｃｍ3よりも大きな容積の内部空間を備えるカプセル化構造は、皮膚の下側で膨らむため、植込むのが困難になる。第１及び第２の主壁（１ａ、１ｂ）の面積（Ａ１、Ａ２）は、少なくとも３ｃｍ2、好ましくは少なくとも６ｃｍ2、一層好ましくは少なくとも１０ｃｍ2、最も好ましくは少なくとも１２ｃｍ2とし得る。植込み可能にするために、カプセル化構造は、好ましくは薄い。それゆえ、第１の主壁（１ａ）の外面と第２の主壁（１ｂ）の外面との間の第３の軸（Ｚ）に沿って測定された外面の高さ（Ｈｏ）は、好ましくは、３～１５ｍｍ、好ましくは５～８ｍｍに含まれる。

面積が大きく且つ厚さが薄い第１及び第２の主壁を含むハウジングの機械抵抗を補強する必要がある場合もある。例えば、図１（ｄ）に示す実施形態では、電子回路構成要素によって占有されない内部空間は、樹脂（４１）で満たされ得、任意選択的に、硬化収縮を低減させる微粒子充填材で満たされ得る。樹脂及び任意選択的な微粒子充填材は、所与の波長範囲に対して透明であり、且つ好ましくは、透明なセラミック材料に対して同様の膨張係数を有する。好ましい樹脂（４１）は、限定されるものではないが、エポキシ又はシリコーンを含む。

その代わりに、又は付随して、補強用ピラー（１Ｐ）が設けられ得、これらは、内部空間の内側の厚さ（Ｈｉ）にわたって第１の主壁から第２の主壁（１ａ、１ｂ）まで延在する。これは、図６（ａ）＆６（ｂ）に示されている。補強用ピラーは、第１及び／又は第２の主壁と一体とし得るか、又は接着や溶接によって第１及び第２の主壁に結合された別個のピラーとし得る。ハウジングの主壁へのピラーの結合は、それらは全て内部空間内に含まれているため、密封されている必要はない。熱膨張係数（ＣＴＥ）を適合させるために、ピラー（１Ｐ）が、ハウジングの第１及び第２の構成要素（２、３）と同じ透明のセラミック材料で作製されることが好ましい。

さらに代替的な実施形態では、第１及び第２の主壁（１ａ、１ｂ）は、様々な厚さを有し、電子回路構成要素と壁の内面との間のヘッドスペースを減少させ得る。それゆえ、第１及び第２の主壁の内面は、電気回路基板（ＥＢＣ）（７）の表面トポグラフィ（そこに支持される電子構成要素によって規定されている）と、少なくともおおよそ、かみ合う。この解決法は、主壁の複数の部分を、より厚いセクション及びより薄いセクションと組み合わせることができ、より薄いセクションのように均一な厚さの主壁よりも全体的に優れた機械抵抗を生じる。

上述の寸法のカプセル化構造は、組織を電気的又は光学的に刺激するように構成されたＡＩＭＤを刺激するのに好適であり、且つ植込み型パルス発生器（ＩＰＧ）及びＩＰＧを励起させるバッテリー（１２）、主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）、いずれかの追加的な光学素子（１０Ａ）、及びカプセル化構造内に収納された電子回路基板（７）を含む、電子回路部品の構成要素を全て収納し得る（図６（ｂ）参照）。

刺激パルスＡＩＭＤ
図１（ａ）に示す好ましい実施形態では、本発明のＡＩＭＤは、患者の電気的又は光学的に興奮性組織を電気的又は光学的に刺激するように構成された刺激用ＡＩＭＤである。この実施形態では、ＡＩＭＤは：
・上述のようなカプセル化構造（１）、
・ヒトの組織に結合するように構成された組織結合ユニット（５０）、及び
・組織結合ユニットに結合するように構成された遠位端と、カプセル化構造（１）に結合するように構成された近位端（３０ｐ）とを含む、導電線及び光ファイバー（３０ｆ）から選択されたエネルギー伝達リード線（３０）
を含む。

ＡＩＭＤのカプセル化構造（１）
図１～３、及び図６（ｂ）に示すように、カプセル化構造（１）は、内部空間内に、
・主光源（１０Ｌ）とは異なる電気又は光エネルギー源（１１Ｌ）を含み、及びエネルギーのパルスを出して、エネルギー伝達リード線（３０）の近位端（３０ｐ）が接続ユニット（９）に接続され且つエネルギー伝達リード線の遠位端が組織結合ユニット（５０）に接続されると、エネルギーパルスがエネルギー伝達リード線（３０）を通って組織結合ユニットへ伝えられるように構成された、植込み型パルス発生器（ＩＰＧ）、及び／又は
・第１の光検知器（１０Ｐ）とは異なり、及び光ファイバーの近位端が接続ユニット（９）に接続され且つ光ファイバーの遠位端が組織結合ユニットに接続されると、組織結合ユニット（５０）から出された光信号を検知し、且つ光ファイバー（３０ｆ）を含むエネルギー伝達リード線（３０）を通してカプセル化構造（１）へ伝達するように構成された第２の光検知器（１１Ｐ）、
を包囲する。

図２及び図３及び図６（ｂ）に示すように、光又は電気エネルギー源（１１Ｌ）及び／又は第２の光検知器（１１Ｐ）は、好ましくは、ＩＰＧ電気回路基板（８）上に支持され、それは、様々な光源及び光検知器の相対的な向きに依存して、主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）を支持する電気回路基板（７）と同じとし得る、又はそれとは異なり得る。

図１（ｃ）、図１（ｄ）、及び図６（ｂ）に示すように、ハウジングは、好ましくは、バッテリー（１２）、好ましくは再充電可能バッテリーとし得る電力源を包囲する。バッテリーは、例えば、電磁誘導電力又は光出力によって充電され得る。前者の場合には、コイルが必要とされ、好ましくは内部空間に組み込まれて、それをバッテリー（１２）に接続するためのフィードスルーの必要性を回避し、並びにインプラントの体積全体を減少させる。電磁誘導電力によるバッテリー充電の例は、国際公開第２０１９１１０３７８号パンフレットに説明されている。光エネルギーによる充電は、追加的な壁部分（１Ａｔ）に対面し且つバッテリー（１２）と電気通信する光検知器を収納するためのカプセル化構造を必要とする。

カプセル化構造（１）は、エネルギー伝達リード線（３０）の近位端（３０ｐ）をカプセル化構造に接続するように構成された接続ユニット（９）を含む。カプセル化構造に光ファイバー（３０ｆ）の近位端を接続するための接続ユニット（９）は、光ファイバーと光エネルギー源（１１Ｌ）及び／又は第２の光検知器（１１Ｐ）との間のいずれのミスアライメントによってもエネルギー伝達損失が劇的に増大するため、特に重大である。エネルギー損失は、バッテリー（１２）の自律性を延ばすために、最小限にまで低減される必要がある。２つの植込まれた光ファイバー間又は植込まれた光ファイバーと植込まれた光エネルギー源との間のアライメントを最適にするのに好適な接続ユニットの例は、ＰＣＴ／ＥＰ２０１８／０７３４３６号明細書に説明されている。

他の接続ユニット（９）は、図２、図３、及び図６（ｂ）に示されている。リード線結合要素（３０ｃ）は、光ファイバー（３０ｆ）の近位端（３０ｐ）を、対となるカプセル化構造結合要素（９ｃ）内の適所に押圧するように構成されている。図２では、リード線結合要素（３０ｃ）は、例えば２つのスクリューによってカプセル化構造の壁に固定され得るプレート形状にあり、及びカプセル化構造結合要素（９ｃ）は、光ファイバーの近位端（３０ｐ）の幾何学的形状に正確に対となる（ｍａｔｉｎｇ）キャビティ、及びスクリューを受け入れるためのねじ式キャビティである。図３では、リード線結合要素（３０ｃ）は、雄ねじを含むナットの形状にあり、カプセル化構造結合要素（９ｃ）を形成する雌ねじに対となる。図６（ｂ）では、リード線結合要素（３０ｃ）は、雌ねじを含むナットの形状にあり、カプセル化構造結合要素（９ｃ）を形成する突出部分にある雄ねじに対となる。

接続ユニット（９）の正確な幾何学的形状は、実質的に封止された接続を形成して光又は電気エネルギー源（１１Ｌ）及び／又は第２の光検知器（１１Ｐ）との光ファイバー（３０ｆ）の優れたアライメントを生じる限り、本発明にとって重大ではない。例えば、接続ユニット（９）は、スナップ式要素、バイオネット、回転－スナップ式要素などを含み得る。

図２に示すように、カプセル化構造結合要素（９ｃ）は、第１及び／又は第２の構成要素（２、３）の一体部分とし得る。或いは、図３及び図６（ｂ）を参照して下記でより詳細に説明するように、カプセル化構造結合要素（９ｃ）は、植込まれたＡＩＭＤの環境内での十分な機械抵抗及び耐老化性を有する生体適合性材料製のカバー（９０）によって形成され得るか又はその一部とし得る。カバーは、好ましくは、ポリマーで作製されるが、金属又は異なるセラミック材料でも作製され得る。

組織結合ユニット（５０）
組織結合ユニット（５０）は、絶縁支持体に結合された電極を含み得、電極と接触する組織に結合されるように構成されている。例えば、組織結合ユニット（５０）は、当業界で周知のように、限定されるものではないが、標的神経に巻き付けられるカフ又はらせん電極（例えば、国際公開第２０１９０４２５５３号パンフレット及びＰＣＴ／ＥＰ２０１８／０８２７０３号明細書参照）、脳深部刺激治療用のロッド又は針（例えば、国際公開第２０１９０４２５５３号パンフレット参照）、２次元アレイなどの形状にあるとし得る。絶縁支持体は電極結合面を含み、これは、刺激効果を全くもたらさずに、治療されるべき組織に接触し得る。絶縁支持体は、長期の植込みのために、及び迷走電流の形成を減少させるために、それらの治療位置に電極を固定するために使用される。絶縁支持体は、好ましくは、ポリマー材料で作製される。挿入するために、及びどんな体の動きにも合わせるために、絶縁材が変形される必要があるとき、絶縁材は、好ましくは、弾性重合体、例えばシリコーン又はポリウレタンエラストマーで作製される。他の電極の幾何学的形状、例えば脳深部刺激電極では、絶縁支持体は、剛体とし得、且つ例えばポリウレタン又はエポキシ樹脂で作製され得る。

組織の抵抗は、３～５ｋΩ程度である。ｍＡオーダー、例えば０．１～３ｍＡの電流では、電極間に必要とされる電圧は、１０Ｖ程度とし得る。

ＩＰＧが電気エネルギー源（１１Ｌ）を含む場合、これは、導線を含むエネルギー伝達リード線（３０）によって電極へ直接伝達され得る。他方で、ＩＰＧが光エネルギー源（１１Ｌ）を含む場合、これは、光ファイバー（３０ｆ）を含むエネルギー伝達リード線（３０）によって組織結合ユニット（５０）へ伝達され得る。組織結合ユニットは、光ファイバー（３０ｆ）によって伝達された光エネルギーを電気エネルギーへ変換して、電極に供給するための光電池を含み得る。或いは、組織結合ユニットは、組織を光学的に刺激するオプトロードを含み得る。

エネルギー伝達リード線（３０）
エネルギー伝達リード線（３０）は、エネルギーをカプセル化構造（１）から組織結合ユニット（５０）へ伝達し且つ戻すために使用される。エネルギーは、電気エネルギーの形とし得る。この場合、エネルギー伝達リード線（３０）は少なくとも１本の導線を含む。エネルギーが光エネルギーである場合、エネルギー伝達リード線（３０）は少なくとも１本の光ファイバー（３０ｆ）を含む。

ＩＰＧは、光エネルギー源（１１Ｌ）を含み；エネルギー伝達リード線（３０）は光ファイバー（３０ｆ）を含み、及び組織結合ユニットは光電池を含み得ることが好ましい。光エネルギー源（１１Ｌ）は、接続ユニット（９）に向かい合って位置決めされ且つ光用壁部分（１Ｌｔ）と同じ光学的性質を有するハウジング壁のパルス用壁部分（１Ｐｔ）に対面する。パルス用壁部分の内面及び／又は外面はまた、ハウジングの他の部分よりも滑らかな表面仕上げを生じるように、磨かれ得、それゆえ、透過率を高める。

導電線の使用は当業界で公知である。本明細書では、それらの使用は好ましくない。なぜなら、一方では、ハウジングの内部空間内に組み込まれたＩＰＧへの導線の接続は、フィードスルーの使用を求め、フィードスルーは、フィードスルーの周りの封止を維持することが非常に困難であるため、故障原因であり、他方では、導線は、磁場に干渉し、且つ磁気共鳴画像（ＭＲＩ）の、さらには空港、銀行、及び一部の行政の建物でのセキュリティポータルの問題点であるためである。これらの理由で、本発明では光ファイバーの使用が好ましい。電流がハウジングの壁を横切って伝達される必要がある場合、フィードスルーではなく、微細孔付きガラス基板（ＴＧＶ：ｔｈｒｏｕｇｈ ｇｌａｓｓ ｖｉａｓ）を使用することが好ましく、微細孔付きガラス基板は、ハウジングの壁を通して穿孔を作って、穿孔を導電性の金属、好ましくは金又は白金で充填して、導電性ビアと、当業界で公知のいずれかの技術、例えばワイヤボンディング、レーヤボンディング、はんだ付け、溶接などによって、導電性ビアの両面に結合ワイヤとを形成することからなる。

それゆえ、本発明の好ましい実施形態は、以下の通り定義される刺激用ＡＩＭＤである。
・カプセル化構造ハウジングは、光エネルギー源（１１Ｌ）を包囲し、光エネルギー源は、接続ユニット（９）に対面するパルス用壁部分（１Ｐｔ）に対面し、且つ好ましくは３００～１０００μｍに含まれる厚さを有して、室温において８５０ｎｍの波長に対して少なくとも７５％の透過率を有する光学窓を形成する。窓は、接続ユニットから内部空間を分離し、パルス用壁部分は、任意選択的に、図２及び図３に示すように、パルス用壁部分と一体の１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）を含む。
・接続ユニット（９）は、図２に示すように、第１又は第２の構成要素（２、３）と一体とし得るか、又は図３及び図６（ｂ）に示すように、カバー（９０）に統合され得る。
・エネルギー伝達リード線（３０）は、少なくとも１本の光ファイバー（３０ｆ）、好ましくは少なくとも２本又は少なくとも３本の光ファイバーを含み、及び電線はない。
・カプセル化構造はフィードスルーを含まない。

エネルギー伝達リード線（３０）は、単一の光ファイバー（３０ｆ）を含み得るが、ＡＩＭＤに機能を追加するために、２本以上の光ファイバーを含むことが好ましい。例えば、光ファイバー（３０ｆ）が、光エネルギー源（１１Ｌ）から、組織結合ユニット（５０）に含まれる光電池まで光パルスを伝達するために使用され得る。第２の光ファイバーが、組織結合ユニット（５０）に含まれる光源からカプセル化構造ハウジング内の第２の光検知器（１１Ｐ）までフィードバック信号を送信するために使用され得、そのフィードバック信号は、電気パルスが、それが結合されている組織へ送られたことを示し得る。第３の光ファイバーが、組織結合ユニット内の修復回路を起動して、有害な副作用を予防するために使用され得る。第３の光ファイバーは、カプセル化構造ハウジングに組み込まれた修復発光源から修復光電池まで光エネルギーを伝達し、電極に電気的に供給し得、それゆえ、電気刺激回路と並列の電荷修復回路を形成する。修復回路を含む組織結合ユニットは、例えば、国際公開第２０１６１３１４９２号パンフレットに説明されている。

保護ポリマー層（４０）及びカバー（９０）
好ましい実施形態では、カプセル化構造（１）は、ハウジングの外面の一部又は全てにわたって付けられた保護ポリマー層（４０）を含み得る。第１及び／又は第２の主壁（１ａ、１ｂ）の光用壁部分（１Ｌｔ）にわたって又は追加的な壁部分若しくはパルス用壁部分（１Ａｔ、１Ｐｔ）にわたって付けられた保護ポリマー層のいずれの部分も、透明である必要があり、室温で、第１の又は追加的な壁部分（１Ｌｔ、１Ａｔ）及び保護ポリマー層（４０）によって形成されたラミネートを通る８５０ｎｍの波長に対して、少なくとも７５％の透過率を生じる。少なくとも第１の及び／又は追加的な壁部分（１Ｌｔ、１Ａｔ）にわたってコーティングされた領域では、保護ポリマー層は、シリコーン又はパリレンを含み得る。好ましい実施形態では、好ましくはシリコーン製の保護ポリマー層（４０）は、図１（ｄ）に示すように、カプセル化構造の全域を覆い得る。

保護ポリマー層は、ハウジングの耐衝撃性を高め得る。潤滑効果も有し、カプセル化構造に対する周囲組織のより滑らかな動きを可能にする。保護ポリマー層はまた、カプセル化構造の外面上での結合組織の増殖及びそこへの結合組織の取り付けを減少させ得る。

保護ポリマー層（４０）は、当業界で公知の任意の技術によって、第１及び／又は第２の構成要素（２、３）にわたって付けられ得る。一実施形態では、保護ポリマー層は、別々に射出成形されてシースを形成し、そこに、ハウジング（カバー（９０）のある又はない）が挿入される。保護ポリマー層は、型内に位置決めされたハウジング（カバー（９０）のある又はない）の外面の上側を覆って（射出）成形され得る。保護ポリマー層は、浸せきコーティング、吹き付け、ブラッシングなどによって、ハウジング（カバー（９０）のある又はない）の外面（の一部分）にわたってコーティングされ得る。

カプセル化構造はまた、カプセル化構造に追加的な機能を加える（例えば、接続ユニット（９）を形成する）、１つ以上のカバー（９０）を含み得る。本明細書では、カバーは、カプセル化構造の任意の構成要素において、第１及び第２の構成要素（２、３）とは異なり、且つ内部空間と接触しないと定義される。カバーは、カプセル化構造にもたらす機能性に依存して、ポリマー、金属、又はセラミックを含む、任意の生体適合性材料で作製され得る。カバーは、第１及び／又は第２の構成要素（２、３）の一部分にわたって、
・ハウジングの外面の部分にわたって直接、成形する、好ましくは射出成形することによって、又は
・別々に生産されたカバーを、ハウジングの外面の部分に、接着、はんだ付け、溶接、機械的に嵌めることなどにより、結合することによって
のいずれかで、付けられ得る。

カバー（９０）は、第１及び第２の要素（２、３）を形成する透明なセラミック材料を用いて生じるのがより困難とし得るか又はより高価とし得る複雑な形状を生じるのに好都合である。第１及び第２の構成要素（２、３）を形成する透明なセラミック材料は、必ずしも、所与の機能を達成するために最も好適な性質を有していなくてもよい。例えば、接続ユニット（９）のカプセル化構造結合要素（９ｃ）は、ねじ山又は薄壁のキャビティなどを含み得（図２（ｃ）参照）、これは、透明なセラミック材料内に作製される場合には、脆すぎることがある。それゆえ、図３及び図６（ｂ）に示すように、カプセル化構造接続ユニット（９）は、少なくとも部分的にカバー（９０）によって作製され得る。結合される必要がある第１又は第２の構成要素の外面の部分とカバーとの最適なアライメントを保証するために、カバー及びその部分の双方とも、対となる突起／キャビティの形態にあるガイドを含み得る。カバーが第１又は第２の構成要素（１ａ、１ｂ）の上側を覆って成形される場合、突起は、さらには、キノコ形状にされて、ハウジングの外面へのカバーの機械的な固着を保証し得る。

カバー（９０）は、内部空間の封止性に影響を及ぼさないため、水分に対する安定性の条件は、ハウジングの壁を形成する材料に対するほどには厳しくない。接続ユニット（９）を形成するために使用される場合、カバーは、攻撃的な体内環境にあるときには機械的に安定している必要があり、且つ光ファイバー（３０ｆ）の近位端の汚れ又は劣化を防止する必要がある。さらに、ポリマーは、生体適合性である必要がある。カバーは、ポリアリールエーテルケトン、例えばＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＰＥＫＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＫＥＫＫ、エポキシ、シリコーン、チタンで作製され得る。

カプセル化構造の露出面は、外部環境と接触する面であると定義され得、
・外面の一部又は全てにわたって付けられた任意選択的な保護ポリマー層（４０）、
・例えば接続ユニット（９）を含む、任意選択的なカバー（９０）、及び
・任意選択的な保護ポリマー層又は任意選択的なカバーによって覆われていない、壁の外面のいずれかの部分
を含む。

好ましい実施形態では、露出面の曲率半径は、その全ての箇所において、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ及び一層好ましくは少なくとも２ｍｍである。尖ったエッジ又は尖った角がないこと、すなわち、曲率半径が０．５ｍｍ未満のエッジ又は角は、動いている体内に植込まれたカプセル化構造に起因する傷害のリスクを低減させる。例えば、図３及び図６（ｂ）の第２の構成要素（３）は、尖ったエッジを有しているが、カバー（９０）が、これらの尖ったエッジを覆っており、且つ露出面全体を滑らかにする、すなわち、少なくとも０．５ｍｍの曲率半径を有するようにする。

ＡＩＭＤの生産プロセス
本発明によるＡＩＭＤは、以下のステップを含むプロセスによって、生産され得る。第１に、第１及び第２の構成要素（１ａ、１ｂ）の３Ｄコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）が提供される必要がある。次いで、第１及び第２の基本ブロックが提供され、両ブロックは、第１及び第２の構成要素（１ａ、１ｂ）のそれぞれに関し、同じ透明なセラミック材料で作製されている。透明なセラミック材料は、上記で定義されたようなものである、すなわち、３８０～２２００ｎｍに含まれる波長に対して透明であり、且つ好ましくは石英ガラスである。第１及び第２の基本ブロックは、余分な材料の除去によって、対応する第１及び第２の構成要素を形成するのに好適な寸法である必要がある。第１及び第２の構成要素の寸法は、それらの接合後に、第１、第２及び第３の軸Ｘ、Ｙ、Ｚに沿った外のり寸法Ｌｏ、Ｗｏ、及びＨｏのハウジングの形成を可能にする必要がある。例えば、第１の軸（Ｘ）に沿って測定された第１の構成要素（２）の外側長さＬｏ２は、図１～３、及び図４（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）に示すようなＬｏよりも短いとし得るか、又は図４（ｃ）及び図５に示すようなＬｏと等しいとし得る。

余分な材料は、第１及び第２の基本ブロックから除去されて、第１及び第２の構成要素（１ａ、１ｂ）を生じる。主光源（１０Ｌ）及び／又は第１の光検知器（１０Ｐ）及び任意の追加的な電子構成要素（まとめて、電子回路部品と呼ぶ）は、第１の構成要素及び／又は第２の構成要素に堅固に装着され得る。電子回路部品は、好ましくは、１つ以上の電子回路基板（７、８）（ＥＣＢ）上に支持される。ハウジングは、ここで、第１の構成要素と第２の構成要素とを封止接合し、それゆえ、外部環境から封止式に分離された内部空間を画成し、且つ電子回路構成要素を包囲して、主光源（１０Ｌ）及び／又は光検知器（１０Ｐ）が第１の主壁（１ａ）の光用壁部分（１Ｌｔ）の内面に対面するようにすることによって、形成され得る。

余分な材料の除去は、異なる技術によって実施され得る。第１に、余分な材料は、第１及び第２の基本ブロックを機械加工することによって、機械的に除去され得る。それゆえ、３Ｄ ＣＡＤと一緒にコンピュータ制御ツールを使用することによって、幾何学的精度の高い部品が生産され得る。

第２に、余分な材料は、以下のステップを含む物理化学的プロセスによって除去され得る。
・レーザを用いて、第１及び第２の基本ブロックのそれぞれから除去されるべき余分な材料を選択的に処理して、第１及び第２のレーザ処理済みブロックを得るようにし、それゆえ、レーザ処理された余分な材料は、エッチング処理に対してより敏感になるようにされ、これに続けて、
・第１及び第２のレーザ処理済みブロックを、化学組成物を用いてエッチングして、レーザ処理された余分な材料をレーザ処理済みブロックから除去するようにし、且つレーザによって選択的に処理されていない材料には影響を及ぼさず、それゆえ、第１及び第２の構成要素を得る。

極めて高精細度の部品は、ねじ山（例えば、図２（ｃ）、＃９ｃにおけるように）、第１及び第２の主壁と一体のピラー（１Ｐ）（図６参照）などを含め、この技術によって生産され得る。図３及び図６（ｂ）におけるように、図２のＡＩＭＤの第２の構成要素（３）は、接続ユニット（９）を提供するためにカバー（９０）が上側を覆って付けられた比較的単純な幾何学的形状で生産されることができた。しかしながら、図２に示すように、第２の構成要素（３）は、優れた精度の薄いねじ山（９ｃ）を含めて、石英ガラスのブロックに、上述の物理化学的プロセスによって生産された。

第１及び第２の構成要素（２、３）の封止接合は、第３の材料を追加することなく、溶接によって、好ましくはレーザ溶接によって、一層好ましくは、ナノ－、フェムト－、又はピコ－秒レーザ溶接を含む短又は超短パルスレーザ溶接によって、実施される。この技術は、透明なセラミック材料としての石英ガラスを用いて、優れた結果を生じる。

第１の主壁（１ａ）の光用壁部分（１Ｌｔ）の外面及び／又は内面の表面仕上げは、透過率を最適にするには十分に滑らかではない場合もある。必要に応じて、外面及び／又は内面は、３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さを生じるために、当業界で周知の技術によって磨かれ得る。

要約及び利点
本発明のＡＩＭＤは、その内部空間を極めて良好に封止し、主光源（１０Ｌ）及び／又はハウジングの第１の主壁（１ａ）を通して電磁放射線を出すか若しくは受けるための第１の光検知器（１０Ｐ）を含め、電子回路構成要素のいくつもの感湿構成要素を入れる、カプセル化構造ハウジングを提供する。第１の主壁を通しての電磁放射線の透過は、患者の体の外部へ及びそこからデータを通信する、標的組織を光学的に刺激する、バイオマーカを監視する、ハウジングに組み込まれたバッテリー（１２）を充電するなどのために、使用され得る。

本発明のＡＩＭＤは、大きな寸法を有し、刺激用ＡＩＭＤとしてのその使用を可能にし、バッテリー（１２）、光（又は電気）エネルギー源（１１Ｌ）、及び／又は第２の光検知器（１１Ｐ）、並びにカプセル化構造へ及びそこから送られたパルス及び情報を制御するためのマイクロプロセッサーを包囲し得る。

多くの機能が、ハウジングの外壁の一部分にカバー（９０）を付けることによって、内部空間内又は外面上のいずれかで、ＡＩＭＤ（例えば、追加的な光学素子（１０Ａ）、接続ユニット（９））に含まれ得る。

Ａ１ 第１の主壁１ａの表面積
Ａ２ 第２の主壁１ｂの表面積
１ カプセル化構造
１ａ 第１の主壁
１Ａｔ 追加的な壁部分
１ｂ 第２の主壁
１Ｌｔ 第１の主壁の光用壁部分
１Ｐ 補強用ピラー
１Ｐｔ パルス用壁部分
２ 第１の構成要素
３ 第２の構成要素
４Ｌ マイクロ光学レンズ
７ 電子回路基板（ＥＣＢ）
８ ＩＰＧ電子回路基板
９ 接続ユニット
９ｃ カプセル化構造結合要素（光ファイバー３０ｆ用）
１０Ａ 追加的な光学素子
１０Ｌ 主光源
１０Ｍ 監視用光検知器
１０Ｐ 第１の光検知器
１１Ｌ 光又は電気エネルギー源
１１Ｐ 第２の光検知器
１２ バッテリー／電源
１８ ＩＰＧ電子回路基板（８）を受け入れるための凹部
２３ 第１の構成要素（２）と第２の構成要素（３）との間の境界面
３０ エネルギー伝達リード線
３０ｃ リード線結合要素（光ファイバー３０ｆ用）
３０ｆ 光ファイバー
３０ｐ エネルギー伝達リード線の近位端
４０ 保護ポリマー層
４１ 樹脂充填Ｖｉ
５０ 組織結合ユニット
９０ カバー
Ｈｉ Ｚに沿ったカプセル化構造の内側高さ
Ｈｏ Ｚに沿ったカプセル化構造の外側高さ
Ｌｏ Ｘに沿ったカプセル化構造の外側長さ
Ｌｏ２ Ｘに沿ったカプセル化構造の第１の構成要素の外側長さ
Ｌｏ３ Ｘに沿ったカプセル化構造の第２の構成要素の外側長さ
ｔ１ａ 第１の主壁の平均厚さ
ｔ１ｂ 第２の主壁の平均厚さ
Ｖｉ カプセル化構造の内部容積領域
Ｗｏ Ｘに沿ったカプセル化構造の外側幅
Ｒ 曲率半径
Ｘ
Ｙ
Ｚ

Claims (15)

1. 患者の体内への植込み用の能動植込み型医療機器（ＡＩＭＤ）であって、前記ＡＩＭＤは、容積領域（Ｖｉ）の内部空間の境界を規定する内面と、外部環境に接する外面とにより規定された壁によって、前記外部環境から封止式に分離された前記内部空間を画成するカプセル化構造（１）を含み、前記外面は、第１の軸（Ｘ）に沿って測定された長さ（Ｌｏ）、第２の軸（Ｙ）に沿って測定された幅（Ｗｏ）、及び第３の軸（Ｚ）に沿って測定された高さ（Ｈｏ）によって規定され、Ｘ⊥Ｙ⊥Ｚである、能動植込み型医療機器において、
   （ａ）前記壁は、互いに対面し且つ前記第３の軸（Ｚ）に沿って測定された前記内部空間の内側高さ（Ｈｉ）だけ互いに分離された第１の主壁（１ａ）及び第２の主壁（１ｂ）を含み、前記第１及び第２の主壁は、外面が面的であるか又は少なくとも１００ｍｍの曲率半径（Ｒ）の単曲率若しくは二重曲率を有するいずれかの壁部分として規定され、
   （ｂ）前記カプセル化構造は、第１の構成要素（２）及び第２の構成要素（３）によって形成されたハウジングを含み、両構成要素は、単一の透明なセラミック材料で作製され、且つ単一の境界面（２３）に沿って互いに密封接合されて、前記壁によって、前記外部環境からハーメチックシールされた前記内部空間を画成し、
   （ｃ）前記内部空間には、所与の波長範囲の主光源（１０Ｌ）及び／又は前記所与の波長範囲の光を検知するための第１の光検知器（１０Ｐ）を含む電子回路基板（７）を含み、前記所与の波長範囲は３８０～２２００ｎｍに含まれる、能動植込み型医療機器において、
   前記第１の構成要素（２）と前記第２の構成要素（３）との間の前記境界面は、第３の材料を追加することなく、溶接によって形成されること、
   前記内部空間の前記容積領域（Ｖｉ）の容積は少なくとも２ｃｍ3であること、
   前記第１及び第２の主壁の平均厚さ（ｔ１ａ、ｔ１ｂ）は、４００～１２００μｍに含まれること、
   前記主光源（１０Ｌ）及び／又は前記第１の光検知器（１０Ｐ）は、前記第１の主壁（１ａ）の光用壁部分（１Ｌｔ）に対面すること、及び
   前記光用壁部分（１Ｌｔ）は、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、ＡＳＴＭ Ｄ１００３－７に従って測定された少なくとも７５％の透過率を有することを特徴とする、能動植込み型医療機器。
2. 前記患者の電気的又は光学的に興奮性組織を電気的又は光学的に刺激するように構成された、請求項１に記載の能動植込み型医療機器において、前記機器は：
   （Ｄ）ヒトの組織に結合するように構成された組織結合ユニット（５０）、
   （Ｅ）前記組織結合ユニット（５０）に結合するように構成された遠位端と、前記カプセル化構造（１）に結合するように構成された近位端（３０ｐ）とを含む、導電線及び光ファイバー（３０ｆ）から選択されるエネルギー伝達リード線（３０）
   を含み、
   （Ｆ）前記カプセル化構造（１）は、前記エネルギー伝達リード線の前記近位端（３０ｐ）を前記カプセル化構造に接続するように構成された接続ユニット（９）を含み、且つ前記内部空間内に、
   ・前記主光源（１０Ｌ）とは異なり、且つエネルギーのパルスを出すように構成された光又は電気エネルギー源（１１Ｌ）であって、エネルギー伝達リード線（３０）の前記近位端が前記接続ユニット（９）に接続され且つ前記エネルギー伝達リード線の前記遠位端が前記組織結合ユニット（５０）に接続されると、前記エネルギーパルスが、前記エネルギー伝達リード線を通して前記組織結合ユニットへ伝えられるようになる、光又は電気エネルギー源（１１Ｌ）、及び／又は
   ・前記第１の光検知器（１０Ｐ）とは異なり、及び前記光ファイバーの前記近位端が前記接続ユニットに接続され且つ前記光ファイバーの前記遠位端が前記組織結合ユニットに接続されると、前記組織結合ユニット（５０）から出された光信号を検知し、及び光ファイバー（３０ｆ）を含む前記エネルギー伝達リード線（３０）を通して前記カプセル化構造（１）へ伝達するように構成された第２の光検知器（１１Ｐ）
   を包囲することを特徴とする、能動植込み型医療機器。
3. 請求項１又は２に記載の能動植込み型医療機器において、前記第１及び第２の構成要素（２、３）を構成する前記単一の透明なセラミック材料は：石英ガラス、ホウケイ酸、ピネル、サファイア、又は酸化イットリウム材料から選択され、好ましくは前記単一の材料は石英ガラスであることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記光用壁部分（１Ｌｔ）の前記外面及び／又は内面は、前記第１の主壁の他の部分の表面仕上げよりも滑らかな表面仕上げを有し、及び好ましくは、３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さによって特徴づけられることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記第１の主壁の前記外面の面積（Ａ１）は、少なくとも３ｃｍ2、好ましくは少なくとも５ｃｍ2であることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記第１の主壁（１ａ）の前記外面と前記第２の主壁（１ｂ）の前記外面との間の、前記第３の軸（Ｚ）に沿って測定された前記外面の前記高さ（Ｈｏ）は、３～１５ｍｍ、好ましくは５～８ｍｍに含まれることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記内部空間は電子回路構成要素を包囲し、及び前記ハウジングは、
   ・前記電子回路構成要素によって占有されていない前記内部空間に樹脂（４１）を充填することであって、任意選択的に、硬化収縮を低減させるために微粒子充填材で満たされ、前記樹脂及び任意選択的な微粒子充填材は、前記所与の波長範囲に対して透明であること、及び／又は
   ・前記第１の主壁（１ａ）から前記第２の主壁（１ｂ）まで前記内部空間の前記内側の厚さ（Ｈｉ）にわたって延在する補強用ピラー（１Ｐ）を提供することであって、前記補強用ピラーは、好ましくは前記第１及び／又は第２の主壁と一体であること、及び／又は
   ・様々な厚さを有する壁を提供して、前記電子回路構成要素と前記壁の前記内面との間のヘッドスペースを減少させること
   によって機械的に補強されていることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記カプセル化構造の前記外面の一部又は全てにわたって付けられた保護ポリマー層（４０）を含み、前記第１の主壁（１ａ）の前記光用壁部分（１Ｌｔ）にわたって付けられた保護ポリマー層のいずれの部分も透明であり、室温において、８５０ｎｍの波長に対して、光用壁部分（１Ｌｔ）及び保護ポリマー層（４０）の双方の透過率に、少なくとも７５％をもたらし、少なくとも前記第１の及び／又は追加的な壁部分にわたってコーティングされた領域において、前記保護ポリマー層は好ましくはシリコーンを含むことを特徴とする、能動植込み型医療機器。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、露出面が、請求項８に記載の前記外面の一部又は全てにわたって付けられた前記任意選択的な保護ポリマー層（４０）によって、好ましくは前記接続ユニット（９）を含む任意選択的なカバー（９０）によって、及び前記任意選択的な保護ポリマー層又は前記任意選択的なカバーにより覆われていない前記壁の前記外面のいずれかの部分によって、規定され、前記露出面の曲率半径は、その全ての箇所において、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ及び一層好ましくは少なくとも２ｍｍであることを特徴とする、能動植込み型医療機器。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、前記光用壁部分（１Ｌｔ）は、前記光用壁部分（１Ｌｔ）と一体であり且つ前記主光源（１０Ｌ）及び／又は前記第１の光検知器（１０Ｐ）に対面する１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）を含むことを特徴とする、能動植込み型医療機器。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、
    ・通信目的用の追加的な光源及び／又は検知器、
    ・組織の光刺激用又は光遺伝学用の追加的な光源、及び／又は
    ・心拍数、血中酸素濃度、血糖量、ｐＨレベル、血圧、前記光刺激からのフィードバックのうちの１つ以上を含むバイオマーカを監視するように構成された監視用光検知器、及び／又は
    ・光源が前記患者の体外に位置決めされた状態での、照射による、バッテリー（１２）充電用の光電池
    の中から選択された追加的な光学素子（１０Ａ）を含み、
    前記追加的な光学素子（１０Ａ）は、前記光用壁部分（１Ｌｔ）とは異なる又はそれと同じである追加的な壁部分（１Ａｔ）に対面し、前記追加的な壁部分は、
    ・室温において、８５０ｎｍの波長に対して、少なくとも７５％の透過率を有し、
    ・任意選択的に、前記追加的な壁部分と一体である１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）を含み、及び
    ・好ましくは４００～１０００μｍに含まれる厚さを有する
    ことを特徴とする、能動植込み型医療機器。
12. 請求項２～１１のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器において、
    ・前記ハウジングは、前記接続ユニット（９）に対面し且つ好ましくは３００～１０００μｍに含まれる厚さを有するパルス用壁部分（１Ｐｔ）に対面する前記光エネルギー源（１１Ｌ）を包囲し、室温において、８５０ｎｍの波長に対して少なくとも７５％の透過率を有する光学窓を形成し、及び前記接続ユニットから前記内部空間を分離し、前記パルス用壁部分は、任意選択的に、前記パルス用壁部分と一体である１つ以上のマイクロ光学レンズ（４Ｌ）又はプリズムを含み、
    ・前記接続ユニット（９）は、好ましくは、カバー（９０）に統合され、
    ・前記エネルギー伝達リード線（３０）は、少なくとも１本の光ファイバー（３０ｆ）を含み、及び電線はなく、及び
    ・前記カプセル化構造にはフィードスルーがないことを特徴とする、能動植込み型医療機器。
13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の能動植込み型医療機器の生産プロセスにおいて、以下のステップ：
    （ｆ）前記第１及び第２の構成要素の３Ｄコンピュータ支援設計を提供するステップ；
    （ｇ）前記第１及び第２の構成要素（１ａ、１ｂ）のそれぞれに同じ透明なセラミック材料の第１及び第２の基本ブロックを提供するステップであって、前記透明なセラミック材料は、３８０～２２００ｎｍに含まれる波長に対して透明であり、且つ余分な材料の除去によって、前記対応する第１及び第２の構成要素を形成するのに好適な寸法であるステップ；
    （ｈ）前記第１及び第２の基本ブロックから余分な材料を除去して、
    ・前記第１及び第２の基本ブロックを機械加工することによって、機械的に、及び／又は
    ・物理化学的にであって、
    ○レーザを用いて、前記第１及び第２の基本ブロックのそれぞれから除去されるべき前記余分な材料を選択的に処理して、第１及び第２のレーザ処理済みブロックを得るようにし、前記そのようにレーザ処理された余分な材料は、エッチング処理に対してより敏感になるようにされ、
    ○前記第１及び第２のレーザ処理済みブロックを、化学組成物を用いてエッチングして、前記レーザ処理済みブロックから前記レーザ処理された余分な材料を除去するようにし、且つレーザによって選択的に処理されていない前記材料には影響を及ぼさず、それゆえ、前記第１及び第２の構成要素を得るように、物理化学的に
    のいずれかで、前記第１及び第２の構成要素（１ａ、１ｂ）をもたらすステップ、及び
    （ｉ）前記第１の構成要素内に、まとめて電子回路部品と呼ばれる前記主光源（１０Ｌ）及び／又は前記第１の光検知器（１０Ｐ）及び追加的な電子構成要素を堅固に装着するステップ、
    （ｊ）第１及び第２の構成要素を封止接合することによって前記ハウジングを形成し、それゆえ、前記外部環境から封止式に分離された前記内部空間を画成し、且つ前記電子回路構成要素を包囲して、前記主光源又は前記光検知器が前記第１の構成要素の前記光用壁部分（１Ｌｔ）の前記内面に対面するようにするステップ
    を含むことを特徴とする、プロセス。
14. 請求項１３に記載のプロセスにおいて、接合は、第３の材料を追加することなく、溶接によって、好ましくはレーザ溶接によって、一層好ましくは短又は超短パルスレーザ溶接によって、実施され、及び前記透明なセラミック材料は好ましくは石英ガラスであることを特徴とする、プロセス。
15. 請求項１３又は１４に記載のプロセスにおいて、前記光用壁部分（１Ｌｔ）の前記外面及び／又は内面は磨かれて、３μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、一層好ましくは１μｍ未満のＲａ－粗さを生じることを特徴とする、プロセス。

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