JP2518999B2 - 身体の生理的パラメ―タを検出するペ―スメ―カリ―ド線 - Google Patents
身体の生理的パラメ―タを検出するペ―スメ―カリ―ド線Info
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- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に植え込み形ペ
ースメーカリード線に関し、特に血液の酸素飽和のよう
な身体の少なくとも一つの生理的パラメータを検出でき
る植え込み形ペースメーカリード線に関する。
ースメーカリード線に関し、特に血液の酸素飽和のよう
な身体の少なくとも一つの生理的パラメータを検出でき
る植え込み形ペースメーカリード線に関する。
【0002】
【従来の技術】最近のペースメーカリード線の発展はペ
ースメーカ自体の開発の再調査により最もよく理解でき
る。初期のペースメーカは単に一定の反復レートで刺激
パルスを供給した。これは「非同期」又は固定レートペ
ースメーカとして知られている。「単極の刺激」がリー
ド線の電極とペースメーカ容器との間に電気パルスを供
給することにより達成された。その非同期性のゆえに刺
激パルスはしばしば生来のリズムと競合した。「デマン
ド形」ペースメーカは生来のリズムを検出できる検出増
幅器を備えた。生来の心臓信号の発生時にはデマンド形
ペースメーカは刺激パルスを抑制する。生来の心臓信号
の欠落時にはデマンド形ペースメーカは刺激パルスを供
給する。しかしながら先端電極とケースとの間の検出
(「単極の検出」と呼ばれる)はしばしば筋電位を検出
した。すなわち電気信号が胸筋組織により発生させられ
た。筋電位の検出は誤ってデマンド形ペースメーカを抑
制するおそれがある。
ースメーカ自体の開発の再調査により最もよく理解でき
る。初期のペースメーカは単に一定の反復レートで刺激
パルスを供給した。これは「非同期」又は固定レートペ
ースメーカとして知られている。「単極の刺激」がリー
ド線の電極とペースメーカ容器との間に電気パルスを供
給することにより達成された。その非同期性のゆえに刺
激パルスはしばしば生来のリズムと競合した。「デマン
ド形」ペースメーカは生来のリズムを検出できる検出増
幅器を備えた。生来の心臓信号の発生時にはデマンド形
ペースメーカは刺激パルスを抑制する。生来の心臓信号
の欠落時にはデマンド形ペースメーカは刺激パルスを供
給する。しかしながら先端電極とケースとの間の検出
(「単極の検出」と呼ばれる)はしばしば筋電位を検出
した。すなわち電気信号が胸筋組織により発生させられ
た。筋電位の検出は誤ってデマンド形ペースメーカを抑
制するおそれがある。
【0003】この問題を解決するために二極リード線が
開発された。二極リード線は心臓内に置かれる二つの電
極、すなわ先端電極及びリング電極を有する。リング電
極は先端電極から近位側に約1.5インチのところに置
かれる。この構成により筋電位検出の著しい低減並びに
胸刺激の排除を行うことができた。しかしながらリード
線の方向づけ及び波面の方向に依存して、心臓信号の二
極検出はしばしば単極信号より小さい信号を招く。デマ
ンド形ペースメーカにおける単極/二極のプログラム可
能性の達成により、医師は患者の変化する状態に適応さ
せるためにペースメーカの極性を非侵襲的にプログラム
し直すことが可能となった。
開発された。二極リード線は心臓内に置かれる二つの電
極、すなわ先端電極及びリング電極を有する。リング電
極は先端電極から近位側に約1.5インチのところに置
かれる。この構成により筋電位検出の著しい低減並びに
胸刺激の排除を行うことができた。しかしながらリード
線の方向づけ及び波面の方向に依存して、心臓信号の二
極検出はしばしば単極信号より小さい信号を招く。デマ
ンド形ペースメーカにおける単極/二極のプログラム可
能性の達成により、医師は患者の変化する状態に適応さ
せるためにペースメーカの極性を非侵襲的にプログラム
し直すことが可能となった。
【0004】最近のペースメーカはいまや患者の運動又
は緊張の要求に適応させるためにペースメーカの刺激レ
ートを変更することができる。これらのレート応答形ペ
ースメーカは患者の生理的状態を測定するために種々の
センサを採用する。生理的センサはペースメーカリード
線上に又はペースメーカ自体の内部に置くことができ
る。現在用いられている生理的センサは毎分心吐出量、
温度、血液の酸素飽和、呼吸、1回心吐出量、心室興奮
偏差、活動及び前駆出期(PEP)などを含む。
は緊張の要求に適応させるためにペースメーカの刺激レ
ートを変更することができる。これらのレート応答形ペ
ースメーカは患者の生理的状態を測定するために種々の
センサを採用する。生理的センサはペースメーカリード
線上に又はペースメーカ自体の内部に置くことができ
る。現在用いられている生理的センサは毎分心吐出量、
温度、血液の酸素飽和、呼吸、1回心吐出量、心室興奮
偏差、活動及び前駆出期(PEP)などを含む。
【0005】理想の生理的センサは、患者の運動レベル
又は負荷に関する情報を提供しかつ理想的には閉回路形
式で作動するセンサである。換言すればセンサは理想的
な作動点からの逸脱を最小にするように働くべきであ
る。この理由から植え込み形ペースメーカと共に用いる
ために血液酸素飽和をモニタするセンサの開発が望まし
い。血液の酸素飽和は運動中に患者が消費する酸素の直
接の示度を提供する。更に酸素飽和はペーシングレート
に逆比例する。従って運動に基づき酸素飽和が減少する
につれて、最適点からの逸脱を最小にするようにペーシ
ングレートが増加する。
又は負荷に関する情報を提供しかつ理想的には閉回路形
式で作動するセンサである。換言すればセンサは理想的
な作動点からの逸脱を最小にするように働くべきであ
る。この理由から植え込み形ペースメーカと共に用いる
ために血液酸素飽和をモニタするセンサの開発が望まし
い。血液の酸素飽和は運動中に患者が消費する酸素の直
接の示度を提供する。更に酸素飽和はペーシングレート
に逆比例する。従って運動に基づき酸素飽和が減少する
につれて、最適点からの逸脱を最小にするようにペーシ
ングレートが増加する。
【0006】酸素飽和センサ及びペースメーカリード線
内に組み込まれたこの種のセンサを作動させるための回
路の開発は、幾つかの文献に記載されている。例えばア
メリカ合衆国特許第4399820 号及び同第4750495 号及び
同第4815496 号明細書を参照されたい。
内に組み込まれたこの種のセンサを作動させるための回
路の開発は、幾つかの文献に記載されている。例えばア
メリカ合衆国特許第4399820 号及び同第4750495 号及び
同第4815496 号明細書を参照されたい。
【0007】残念ながらこの種のペーシング装置の病院
での広範囲の使用をこれまで妨げた問題点が依然として
存在する。酸素検出装置の開発での主な難点の一つは、
心臓内に置くことができ気密に封じ込められた信頼でき
るセンサを有するペースメーカリード線を開発すること
であった。ペースメーカリード線と組み合わせた典型的
な酸素センサは一つ以上の発光ダイオード、ホトトラン
ジスタ及び抵抗器を備える。従来技術は小形化及び気密
封じ込めを困難にする複雑な回路設計に苦しめられた。
またセンサ電子回路を損なうことなく比較的大きい領域
へ信頼できる溶接を行うという工程は容易な仕事ではな
い。
での広範囲の使用をこれまで妨げた問題点が依然として
存在する。酸素検出装置の開発での主な難点の一つは、
心臓内に置くことができ気密に封じ込められた信頼でき
るセンサを有するペースメーカリード線を開発すること
であった。ペースメーカリード線と組み合わせた典型的
な酸素センサは一つ以上の発光ダイオード、ホトトラン
ジスタ及び抵抗器を備える。従来技術は小形化及び気密
封じ込めを困難にする複雑な回路設計に苦しめられた。
またセンサ電子回路を損なうことなく比較的大きい領域
へ信頼できる溶接を行うという工程は容易な仕事ではな
い。
【0008】別の問題点は、カルジオバージョン、除細
動及び電気手術中に見られるような過電圧から酸素セン
サ回路を保護することである。高電圧カルジオバージョ
ン又は除細動パルスの発生時には、集積回路がすべての
レート応答性機能を失って破壊されるおそれがある。
動及び電気手術中に見られるような過電圧から酸素セン
サ回路を保護することである。高電圧カルジオバージョ
ン又は除細動パルスの発生時には、集積回路がすべての
レート応答性機能を失って破壊されるおそれがある。
【0009】センサ帰路導体として刺激導体の一方又は
両方を用いるときに、別の電位の問題点が起こる。万一
センサが故障するか又は刺激電極の機能と干渉すると、
心臓のペーシングが危険にさらされるおそれがある。例
えば体液がセンサ回路内へ侵入するか、又は(特にリー
ド線が心臓と共に動くないし曲がるにつれてリード線上
に規則的に起こる周期的な力を受けて)リード線の破損
がセンサ接続部で起こるおそれがある。これらの故障モ
ードのもとでは刺激電極が損なわれるか又は破壊され、
従ってリード線のすべての機能を失うおそれがある。
両方を用いるときに、別の電位の問題点が起こる。万一
センサが故障するか又は刺激電極の機能と干渉すると、
心臓のペーシングが危険にさらされるおそれがある。例
えば体液がセンサ回路内へ侵入するか、又は(特にリー
ド線が心臓と共に動くないし曲がるにつれてリード線上
に規則的に起こる周期的な力を受けて)リード線の破損
がセンサ接続部で起こるおそれがある。これらの故障モ
ードのもとでは刺激電極が損なわれるか又は破壊され、
従ってリード線のすべての機能を失うおそれがある。
【0010】刺激のために同じ導体を用いる酸素センサ
設計の別の欠点は、センサが電気手術信号の整流作用を
示すことである。従って従来の酸素センサ設計は提案さ
れた国際セネラック(Cenelac )規格を満たさない。
設計の別の欠点は、センサが電気手術信号の整流作用を
示すことである。従って従来の酸素センサ設計は提案さ
れた国際セネラック(Cenelac )規格を満たさない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】この発明の一つの課題
は、ペースメーカリード線中の生理的センサ特に酸素飽
和センサのための簡単な気密パッケージ技術を提供する
ことにある。
は、ペースメーカリード線中の生理的センサ特に酸素飽
和センサのための簡単な気密パッケージ技術を提供する
ことにある。
【0012】この発明の一つの課題は、ペースメーカの
基本動作と干渉しないようなペースメーカリード線中の
生理的センサのためのパッケージ技術を提供することに
ある。
基本動作と干渉しないようなペースメーカリード線中の
生理的センサのためのパッケージ技術を提供することに
ある。
【0013】この発明の一つの課題は、電気手術信号、
カルジオバージョンパルス又は除細動パルスにより影響
されないような、ペースメーカリード線中の生理的セン
サを提供することにある。
カルジオバージョンパルス又は除細動パルスにより影響
されないような、ペースメーカリード線中の生理的セン
サを提供することにある。
【0014】この発明の一つの課題は、単極又は二極の
刺激を可能にするペースメーカリード線中の生理的セン
サを提供することにある。
刺激を可能にするペースメーカリード線中の生理的セン
サを提供することにある。
【0015】この発明の別の課題は、リード線全体の直
径を最小にするような最少数の部品を備え信頼できるセ
ンサ回路を提供することにある。
径を最小にするような最少数の部品を備え信頼できるセ
ンサ回路を提供することにある。
【0016】最後にこの発明の一つの課題は、前記長所
及び課題のすべてを重要な相対的不利益を被ることなし
に達成することにある。
及び課題のすべてを重要な相対的不利益を被ることなし
に達成することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】これらの課題はこの発明
に基づき、第1及び第2のセンサ端子を有し身体の所定
の特性を検出する検出装置と、二つの開放端部を有し検
出装置を収容する筒状D字形殻と、センサ端子のうちの
一つを貫挿できる貫通溝を有し殻の二つの開放端部を封
止する二つの端部キャップと、端部キャップを殻へ気密
に封止するための装置とを備えることを特徴とする身体
植え込み形リード線により解決される。
に基づき、第1及び第2のセンサ端子を有し身体の所定
の特性を検出する検出装置と、二つの開放端部を有し検
出装置を収容する筒状D字形殻と、センサ端子のうちの
一つを貫挿できる貫通溝を有し殻の二つの開放端部を封
止する二つの端部キャップと、端部キャップを殻へ気密
に封止するための装置とを備えることを特徴とする身体
植え込み形リード線により解決される。
【0018】前記背景技術の欠点及び限界はこの発明に
より克服される。この発明は近位のコネクタ、少なくと
も一つの導体を有するリード線胴部、及び少なくとも一
つの刺激電極を有する身体植え込み形リード線を含む。
加えるにこの発明は、身体の少なくとも一つの生理的パ
ラメータを検出するために、気密に封止されたセンサへ
結合された二つの追加の導体を備える。センサへ結合さ
れた導体は刺激導体から独立して働き、それによりペー
スメーカの基本動作との干渉が防止されるので有利であ
る。センサ回路を保護する過電圧保護回路がペースメー
カ内に置かれている。従ってセンサは電気手術信号、カ
ルジオバージョンパルス又は除細動パルスにより影響さ
れない。
より克服される。この発明は近位のコネクタ、少なくと
も一つの導体を有するリード線胴部、及び少なくとも一
つの刺激電極を有する身体植え込み形リード線を含む。
加えるにこの発明は、身体の少なくとも一つの生理的パ
ラメータを検出するために、気密に封止されたセンサへ
結合された二つの追加の導体を備える。センサへ結合さ
れた導体は刺激導体から独立して働き、それによりペー
スメーカの基本動作との干渉が防止されるので有利であ
る。センサ回路を保護する過電圧保護回路がペースメー
カ内に置かれている。従ってセンサは電気手術信号、カ
ルジオバージョンパルス又は除細動パルスにより影響さ
れない。
【0019】有利な実施態様によれば、リード線胴部は
複数内腔付き二極構成、すなわち少なくとも四つの内腔
又は孔を備えるシリコーン又はポリウレタン管から成
る。四つの導体のそれぞれは内腔の一つを占める。
複数内腔付き二極構成、すなわち少なくとも四つの内腔
又は孔を備えるシリコーン又はポリウレタン管から成
る。四つの導体のそれぞれは内腔の一つを占める。
【0020】一変形例によれば、リード線胴部は個々の
導体が薄い電気絶縁性重合体被膜により相互に電気的に
絶縁された細い二極構成を備える。導体及びセンサモジ
ュールは身体適合性材料の層により更に絶縁されてい
る。
導体が薄い電気絶縁性重合体被膜により相互に電気的に
絶縁された細い二極構成を備える。導体及びセンサモジ
ュールは身体適合性材料の層により更に絶縁されてい
る。
【0021】有利な実施態様によれば、身体植え込み形
リード線は血液の酸素含有量のような体液の所定の特徴
を検出するためのセンサを備える。この構成では発光源
が光を透明な筒状容器を経て身体組織へ送るために用い
られる。血液の酸素レベルに基づき身体から反射して戻
された光は、同様に容器内に設けられた光検出器により
受け取られる。光が直接的に発光源から光検出器へ当た
るのを防ぐために、絶縁性光障壁が両者の間に配置され
ている。
リード線は血液の酸素含有量のような体液の所定の特徴
を検出するためのセンサを備える。この構成では発光源
が光を透明な筒状容器を経て身体組織へ送るために用い
られる。血液の酸素レベルに基づき身体から反射して戻
された光は、同様に容器内に設けられた光検出器により
受け取られる。光が直接的に発光源から光検出器へ当た
るのを防ぐために、絶縁性光障壁が両者の間に配置され
ている。
【0022】有利な実施態様によれば、容器はD字形で
ありソーダ石灰ガラスから作られるのが有利である。セ
ンサ部品は、D字形容器の内側平坦部上に置かれるのが
有利であるマイクロエレクトロニク基板上に取り付けら
れている。端部キャップが殻の端部を封止するために用
いられる。各端部キャップはガラスフリット封止リング
及びセンサ端子の一つを貫挿できる狭い孔を有するのが
有利である。気密封止はガラスフリットが殻と端部キャ
ップとの間でリフローするようにガラスフリットを加熱
することにより容易に形成される。センサ端子は狭い孔
にぴったりはまるような寸法であるのが有利である。そ
してセンサ端子と狭い孔との間の間隙が、センサ端子を
端部キャップへ局部溶接するか又は別の方法で封止する
ことにより封止される。
ありソーダ石灰ガラスから作られるのが有利である。セ
ンサ部品は、D字形容器の内側平坦部上に置かれるのが
有利であるマイクロエレクトロニク基板上に取り付けら
れている。端部キャップが殻の端部を封止するために用
いられる。各端部キャップはガラスフリット封止リング
及びセンサ端子の一つを貫挿できる狭い孔を有するのが
有利である。気密封止はガラスフリットが殻と端部キャ
ップとの間でリフローするようにガラスフリットを加熱
することにより容易に形成される。センサ端子は狭い孔
にぴったりはまるような寸法であるのが有利である。そ
してセンサ端子と狭い孔との間の間隙が、センサ端子を
端部キャップへ局部溶接するか又は別の方法で封止する
ことにより封止される。
【0023】有利な実施態様によれば、少なくとも一つ
の端部キャップが内側及び外側のキャップを備える。内
側キャップはガラスフリット封止リング及び基板を挿入
するのに十分広い溝を備える。内側キャップ及び端部キ
ャップは優れた気密封止を作り出すために焼成炉中で同
時に再焼成することができる。ガラスフリットが焼成さ
れた後に、基板が内側キャップの広い溝を通ってD字形
殻の平らな面上へ挿入される。外側キャップは内側キャ
ップ内にぴったりはまる寸法であり、センサ端子の一つ
を貫挿できる狭い孔を備える。基板が適所に置かれた後
に、外側キャップが局部溶接を用いて内側キャップへ気
密に溶接される。従ってセンサは繊細なマイクロエレク
トロニク回路を損なうことなく確実にかつ気密に封止さ
れる。
の端部キャップが内側及び外側のキャップを備える。内
側キャップはガラスフリット封止リング及び基板を挿入
するのに十分広い溝を備える。内側キャップ及び端部キ
ャップは優れた気密封止を作り出すために焼成炉中で同
時に再焼成することができる。ガラスフリットが焼成さ
れた後に、基板が内側キャップの広い溝を通ってD字形
殻の平らな面上へ挿入される。外側キャップは内側キャ
ップ内にぴったりはまる寸法であり、センサ端子の一つ
を貫挿できる狭い孔を備える。基板が適所に置かれた後
に、外側キャップが局部溶接を用いて内側キャップへ気
密に溶接される。従ってセンサは繊細なマイクロエレク
トロニク回路を損なうことなく確実にかつ気密に封止さ
れる。
【0024】D字形センサモジュールは支持体上に置か
れる。支持体はD字形センサモジュールを取り付けるた
めの平らな凹所を有する複数内腔付きリード線胴部の一
部を形成する。有利な実施態様によれば、支持体はリー
ド線胴部とセンサとの間の適当な電気的接触を形成する
ために内部に鋳込まれた内腔を備え別個に鋳込まれた部
品である。
れる。支持体はD字形センサモジュールを取り付けるた
めの平らな凹所を有する複数内腔付きリード線胴部の一
部を形成する。有利な実施態様によれば、支持体はリー
ド線胴部とセンサとの間の適当な電気的接触を形成する
ために内部に鋳込まれた内腔を備え別個に鋳込まれた部
品である。
【0025】D字形容器は気密に封止する必要がある領
域を半分以上減らし、それによりリード線全体の直径を
減らす。小さい直径のリード線は静脈中へ一層容易に導
入され、かつ心臓中での位置決めが容易であり一層融通
性があることが知られている。従って全体の直径は新し
いペースメーカリード線の開発における重要なパラメー
タである。
域を半分以上減らし、それによりリード線全体の直径を
減らす。小さい直径のリード線は静脈中へ一層容易に導
入され、かつ心臓中での位置決めが容易であり一層融通
性があることが知られている。従って全体の直径は新し
いペースメーカリード線の開発における重要なパラメー
タである。
【0026】それゆえにこの発明はペースメーカリード
線中の生理的センサの簡単な気密パッケージ技術を提供
し、従って特に酸素飽和センサの製造を可能にする。加
えるにこの発明はペースメーカの基本動作と干渉しない
ペースメーカリード線中の生理的センサのためのパッケ
ージ技術を提供する。
線中の生理的センサの簡単な気密パッケージ技術を提供
し、従って特に酸素飽和センサの製造を可能にする。加
えるにこの発明はペースメーカの基本動作と干渉しない
ペースメーカリード線中の生理的センサのためのパッケ
ージ技術を提供する。
【0027】この発明はまた電気手術信号、カルジオバ
ージョンパルス又は除細動パルスにより影響されないよ
うな、ペースメーカリード線中の生理的センサを提供す
る。この発明に基づく生理的センサを備えるペースメー
カリード線は単極又は二極リード線として構成できる。
加えるにこの発明はまたできるだけ少ない数の部品を有
する信頼できるセンサ回路を提供し、このことはリード
線全体の直径を最小にする。
ージョンパルス又は除細動パルスにより影響されないよ
うな、ペースメーカリード線中の生理的センサを提供す
る。この発明に基づく生理的センサを備えるペースメー
カリード線は単極又は二極リード線として構成できる。
加えるにこの発明はまたできるだけ少ない数の部品を有
する信頼できるセンサ回路を提供し、このことはリード
線全体の直径を最小にする。
【0028】最後に前記利点及び課題のすべては重要な
相対的不利益を被ることなく達成される。従ってこの発
明の利点は、精巧な閉回路レート応答形ペースメーカの
利用を可能にするような、信頼できる気密に封止された
センサを有する植え込み形刺激リード線をもたらすこと
が認められる。それによりこの発明は患者の生活の高水
準の質を可能にし、植え込み形心臓ペースメーカ治療を
非常に望ましく向上させる。
相対的不利益を被ることなく達成される。従ってこの発
明の利点は、精巧な閉回路レート応答形ペースメーカの
利用を可能にするような、信頼できる気密に封止された
センサを有する植え込み形刺激リード線をもたらすこと
が認められる。それによりこの発明は患者の生活の高水
準の質を可能にし、植え込み形心臓ペースメーカ治療を
非常に望ましく向上させる。
【0029】
【実施例】次にこの発明に基づくペースメーカリード線
の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説
明する。
の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説
明する。
【0030】以下の説明はこの発明を実施するために現
在考えられる最善のモードに関する。この説明は制限の
意味に取られるべきでなくこの発明の一般原理の説明の
ために行われるにすぎない。この発明の範囲は特許請求
の範囲を参照して確かめられるべきである。以下のこの
発明の説明において同じ符号が全体を通じて同じ部品又
は要素を示すために用いられる。
在考えられる最善のモードに関する。この説明は制限の
意味に取られるべきでなくこの発明の一般原理の説明の
ために行われるにすぎない。この発明の範囲は特許請求
の範囲を参照して確かめられるべきである。以下のこの
発明の説明において同じ符号が全体を通じて同じ部品又
は要素を示すために用いられる。
【0031】この発明の有利な実施例はペースメーカリ
ード線上の酸素飽和センサの構成及び気密封止を指向し
ているが、この発明は酸素飽和センサには限定されな
い。リード線上に置くことが望ましいすべての生理的セ
ンサをこの発明を利用して取り付けることができる。
ード線上の酸素飽和センサの構成及び気密封止を指向し
ているが、この発明は酸素飽和センサには限定されな
い。リード線上に置くことが望ましいすべての生理的セ
ンサをこの発明を利用して取り付けることができる。
【0032】この発明を詳細に説明する前にレート応答
形ペースメーカを基本的に理解することが役立つ。一般
的な用途では図1に示すように、ペースメーカリード線
10がレート応答形ペースメーカ12へ接続されてい
る。レート応答形ペースメーカ12は右上胸腔内に植え
込まれている。ペースメーカリード線10は電気的及び
機械的にペースメーカ12へ接続されている。ペースメ
ーカリード線10は静脈を通って心臓18中へ導入さ
れ、ペースメーカリード線10の遠位先端電極14が心
臓18の右心室16内に置かれている。
形ペースメーカを基本的に理解することが役立つ。一般
的な用途では図1に示すように、ペースメーカリード線
10がレート応答形ペースメーカ12へ接続されてい
る。レート応答形ペースメーカ12は右上胸腔内に植え
込まれている。ペースメーカリード線10は電気的及び
機械的にペースメーカ12へ接続されている。ペースメ
ーカリード線10は静脈を通って心臓18中へ導入さ
れ、ペースメーカリード線10の遠位先端電極14が心
臓18の右心室16内に置かれている。
【0033】図1に示されたペースメーカリード線10
は二極リード線となるように接続されている。二極の刺
激は先端電極14と先端電極14から約1.5インチ離
れたリング電極20との間で行われる。二極リード線が
有利な実施例で示されているが、もし所望ならば単極リ
ード線を用いることもできることは当業者にとって明ら
かである。加えるにこの発明の原理は一室及び二室ペー
スメーカ両者に同様に適用できるが、図示のペースメー
カ12は一室ペースメーカである。
は二極リード線となるように接続されている。二極の刺
激は先端電極14と先端電極14から約1.5インチ離
れたリング電極20との間で行われる。二極リード線が
有利な実施例で示されているが、もし所望ならば単極リ
ード線を用いることもできることは当業者にとって明ら
かである。加えるにこの発明の原理は一室及び二室ペー
スメーカ両者に同様に適用できるが、図示のペースメー
カ12は一室ペースメーカである。
【0034】酸素センサ22は、血液が酸素センサ22
により放出された光エネルギーと接触できるような生体
の領域内に置かれている。酸素センサ22は心臓18へ
血液を返送する静脈内に、又は右心房24内に、又は右
心室16内に置くことができる。有利な実施例では酸素
センサ22は、心臓18の右心房24内に酸素センサ2
2を置くように、リング電極20に近いペースメーカリ
ード線10上に置かれている。右心房内の血液の酸素飽
和検出は運動の比較的敏感な指標であると考えられる。
更に心臓18内に適当に位置決めされたとき、ペースメ
ーカリード線10は心臓18の三尖弁46を通る血液の
通路の直前で酸素センサ22を血液に直面させるように
湾曲させられている。レート応答形ペースメーカのため
の制御機構として右心房内に置かれた酸素センサを用い
ることの完全な説明に対しては、1990年7月19日
に受理されたアメリカ合衆国特許出願第07/555965 号明
細書を参照されたい。この明細書は本明細書に参照引用
されている。
により放出された光エネルギーと接触できるような生体
の領域内に置かれている。酸素センサ22は心臓18へ
血液を返送する静脈内に、又は右心房24内に、又は右
心室16内に置くことができる。有利な実施例では酸素
センサ22は、心臓18の右心房24内に酸素センサ2
2を置くように、リング電極20に近いペースメーカリ
ード線10上に置かれている。右心房内の血液の酸素飽
和検出は運動の比較的敏感な指標であると考えられる。
更に心臓18内に適当に位置決めされたとき、ペースメ
ーカリード線10は心臓18の三尖弁46を通る血液の
通路の直前で酸素センサ22を血液に直面させるように
湾曲させられている。レート応答形ペースメーカのため
の制御機構として右心房内に置かれた酸素センサを用い
ることの完全な説明に対しては、1990年7月19日
に受理されたアメリカ合衆国特許出願第07/555965 号明
細書を参照されたい。この明細書は本明細書に参照引用
されている。
【0035】図2では、ブロック線図は酸素センサ22
をペースメーカ12内の制御回路に接続するときの方法
を示す。ペースメーカ12内ではセンサ駆動回路30が
酸素センサ22を駆動するために用いられる電流パルス
を供給する。同様にセンサ処理回路32がセンサ端子3
4、36の間に生じた電圧をモニタする。適当なタイミ
ング信号37がセンサ駆動回路30とセンサ処理回路3
2との間で共用される。更に酸素センサ22の検出機能
を他の事象と同期化するために、センサ駆動回路30及
びセンサ処理回路32は一般にペースメーカ回路42か
らタイミング信号を受け取る。タイミング信号は少なく
とも一つのクロック信号38及び(V刺激パルスが発生
したか又はR波が発生したかを表す)タイミング基準信
号40を含む。
をペースメーカ12内の制御回路に接続するときの方法
を示す。ペースメーカ12内ではセンサ駆動回路30が
酸素センサ22を駆動するために用いられる電流パルス
を供給する。同様にセンサ処理回路32がセンサ端子3
4、36の間に生じた電圧をモニタする。適当なタイミ
ング信号37がセンサ駆動回路30とセンサ処理回路3
2との間で共用される。更に酸素センサ22の検出機能
を他の事象と同期化するために、センサ駆動回路30及
びセンサ処理回路32は一般にペースメーカ回路42か
らタイミング信号を受け取る。タイミング信号は少なく
とも一つのクロック信号38及び(V刺激パルスが発生
したか又はR波が発生したかを表す)タイミング基準信
号40を含む。
【0036】図2に示すセンサ処理回路32は、血液の
反射率特性を表す(従って血液内で検出された酸素量に
関連づけることができる)制御信号56を発生させる。
制御信号56はペースメーカ12が刺激パルスを心臓1
8へ供給するときのレートを制御するために用いられ
る。従って図2に示された装置は、ペースメーカレート
が検出された血液の酸素含有量の関数として変化するよ
うなレート応答形ペースメーカ12を表す。
反射率特性を表す(従って血液内で検出された酸素量に
関連づけることができる)制御信号56を発生させる。
制御信号56はペースメーカ12が刺激パルスを心臓1
8へ供給するときのレートを制御するために用いられ
る。従って図2に示された装置は、ペースメーカレート
が検出された血液の酸素含有量の関数として変化するよ
うなレート応答形ペースメーカ12を表す。
【0037】図3に示された有利な実施例では、ペース
メーカリード線10は二極リード線である。ペースメー
カリード線10は四つの導体48、50、52、54
(図2参照)を内蔵するリード線胴部57を備える。ペ
ースメーカリード線10は多極ペースメーカ電極コネク
タ44を経由してペースメーカ12と係合するように設
計された多極コネクタプラグ58を更に備える(図2参
照)。従って多極コネクタプラグ58は四つの接点6
0、62、64、66を備える。電気接点60は先端電
極14へ接続されている。接点62はリング電極20へ
接続されている。接点64、66はそれぞれ第1及び第
2のセンサ端子34、36へ接続されている。単極のリ
ード線胴部構成ならば三極の電極コネクタが用いられ、
それによりリング電極20のための接点62が不要とな
る。有利な実施例では、センサ22が領域59中で二極
リード線と結合されている。従来から知られているよう
に心臓事象の検出は刺激用と同じ電極を用いて行われ
る。酸素センサ22の両端子34、36はそれぞれペー
スメーカリード線10の別個の導体48、50へ接続さ
れ、導体48、50は刺激のために用いられる導体5
2、54と電気的に独立しているので有利である。
メーカリード線10は二極リード線である。ペースメー
カリード線10は四つの導体48、50、52、54
(図2参照)を内蔵するリード線胴部57を備える。ペ
ースメーカリード線10は多極ペースメーカ電極コネク
タ44を経由してペースメーカ12と係合するように設
計された多極コネクタプラグ58を更に備える(図2参
照)。従って多極コネクタプラグ58は四つの接点6
0、62、64、66を備える。電気接点60は先端電
極14へ接続されている。接点62はリング電極20へ
接続されている。接点64、66はそれぞれ第1及び第
2のセンサ端子34、36へ接続されている。単極のリ
ード線胴部構成ならば三極の電極コネクタが用いられ、
それによりリング電極20のための接点62が不要とな
る。有利な実施例では、センサ22が領域59中で二極
リード線と結合されている。従来から知られているよう
に心臓事象の検出は刺激用と同じ電極を用いて行われ
る。酸素センサ22の両端子34、36はそれぞれペー
スメーカリード線10の別個の導体48、50へ接続さ
れ、導体48、50は刺激のために用いられる導体5
2、54と電気的に独立しているので有利である。
【0038】この発明を説明する最善の方法は、最低レ
ベルの組立状態で装置を説明し、そして身体植え込み形
リード線の構造を説明することであると考えられる。図
4は、センサ電子回路を収容するために用いられる筒状
殻68を示す。殻68の平面図及び断面図がそれぞれ図
5及び図6に示されている。殻68はステンレス鋼、セ
ラミック、ガラスなどのような任意の気密性材料から作
ることができる。酸素飽和センサに対しては殻68はガ
ラスのような透明な材料とすべきであり、特に有利な実
施例では殻68はソーダ石灰ガラスである。有利な実施
例では殻68の形はD字形である。
ベルの組立状態で装置を説明し、そして身体植え込み形
リード線の構造を説明することであると考えられる。図
4は、センサ電子回路を収容するために用いられる筒状
殻68を示す。殻68の平面図及び断面図がそれぞれ図
5及び図6に示されている。殻68はステンレス鋼、セ
ラミック、ガラスなどのような任意の気密性材料から作
ることができる。酸素飽和センサに対しては殻68はガ
ラスのような透明な材料とすべきであり、特に有利な実
施例では殻68はソーダ石灰ガラスである。有利な実施
例では殻68の形はD字形である。
【0039】有利な実施例では、殻68の厚さは約0.
010インチであり、内側半径は約0.035インチで
あり、従って外側半径は約0.045インチである。殻
68は殻68の内面上にマイクロエレクトロニク基板
(図示されていない)を載せることができる平らな面6
9を残す。この構成はセンサ全体の直径を最小にするの
で理想的である。殻68の長さはマイクロエレクトロニ
ク基板の寸法により定められ、基板の寸法は次に部品の
数により定められる。
010インチであり、内側半径は約0.035インチで
あり、従って外側半径は約0.045インチである。殻
68は殻68の内面上にマイクロエレクトロニク基板
(図示されていない)を載せることができる平らな面6
9を残す。この構成はセンサ全体の直径を最小にするの
で理想的である。殻68の長さはマイクロエレクトロニ
ク基板の寸法により定められ、基板の寸法は次に部品の
数により定められる。
【0040】図7及び図8には、殻68を封止するため
に用いることができる端部キャップ70の有利な実施例
が示されている。端部キャップ70は内側キャップ72
及び外側キャップ82を有する。図8に示すように、内
側キャップ72は金属望ましくは90%の白金及び10
%のイリジウムから成る筒状の部分を備え、貫通溝76
を有する。一方の端部には内側キャップ72はあらかじ
め成形されたガラスフリット封止リング78を有する。
他方の端部には内側キャップ72は突出口80を有す
る。
に用いることができる端部キャップ70の有利な実施例
が示されている。端部キャップ70は内側キャップ72
及び外側キャップ82を有する。図8に示すように、内
側キャップ72は金属望ましくは90%の白金及び10
%のイリジウムから成る筒状の部分を備え、貫通溝76
を有する。一方の端部には内側キャップ72はあらかじ
め成形されたガラスフリット封止リング78を有する。
他方の端部には内側キャップ72は突出口80を有す
る。
【0041】外側キャップ82はまた90%の白金及び
10%のイリジウムである材料から作られるのが有利で
ある金属の筒状部分から成り、貫通溝86を有する。一
方の端部には外側キャップ82は突出口90を有する。
突出口90の外径は内側キャップ72の突出口80内に
ぴったりはめ合わせられるような寸法である。突出肩9
2が突出口90に隣接している。内側キャップ72と係
合したとき突出肩92は内側キャップ72の突出口80
に密着する。同じ端部で溝86の幅は、外側キャップ8
2に触れないで僅かに湾曲させることができる導線を収
容できるような寸法である。外側キャップ82の他方の
端部では溝86が狭い部分94を有する。溝86の狭い
部分94は、センサ出力端子の一つを形成する導線(図
示されていない)の周りにぴったりはめ合わせられるよ
うな寸法である。図7には、外側キャップ82がセンサ
導体48、50の取り付けを容易にするねじ山98を有
することが示されている。
10%のイリジウムである材料から作られるのが有利で
ある金属の筒状部分から成り、貫通溝86を有する。一
方の端部には外側キャップ82は突出口90を有する。
突出口90の外径は内側キャップ72の突出口80内に
ぴったりはめ合わせられるような寸法である。突出肩9
2が突出口90に隣接している。内側キャップ72と係
合したとき突出肩92は内側キャップ72の突出口80
に密着する。同じ端部で溝86の幅は、外側キャップ8
2に触れないで僅かに湾曲させることができる導線を収
容できるような寸法である。外側キャップ82の他方の
端部では溝86が狭い部分94を有する。溝86の狭い
部分94は、センサ出力端子の一つを形成する導線(図
示されていない)の周りにぴったりはめ合わせられるよ
うな寸法である。図7には、外側キャップ82がセンサ
導体48、50の取り付けを容易にするねじ山98を有
することが示されている。
【0042】図9及び図10には、殻68を封止するた
めに用いることができる端部キャップの変形例が示され
ている。端部キャップ100は殻68の外側半径及び形
にほぼ等しい外側半径及び形を有する中央部101を備
える。端部キャップ100は金属から作ることができ、
望ましくは90%の白金及び10%のイリジウムである
材料から作られる。端部キャップ100は一方の端部に
殻68の内側半径及び形にほぼ等しい外側半径及び形を
有する突出部102を有する。端部キャップ100はま
たあらかじめ成形されたガラスフリット封止リング10
3を有する。端部キャップ100の他方の端部には筒状
部104が設けられている。各端部キャップ100は、
センサ出力端子の一つを形成する導線(図示されていな
い)の通過を可能にするために貫通孔106を有する。
筒状部104の目的は気密封止の説明の中で後述する。
めに用いることができる端部キャップの変形例が示され
ている。端部キャップ100は殻68の外側半径及び形
にほぼ等しい外側半径及び形を有する中央部101を備
える。端部キャップ100は金属から作ることができ、
望ましくは90%の白金及び10%のイリジウムである
材料から作られる。端部キャップ100は一方の端部に
殻68の内側半径及び形にほぼ等しい外側半径及び形を
有する突出部102を有する。端部キャップ100はま
たあらかじめ成形されたガラスフリット封止リング10
3を有する。端部キャップ100の他方の端部には筒状
部104が設けられている。各端部キャップ100は、
センサ出力端子の一つを形成する導線(図示されていな
い)の通過を可能にするために貫通孔106を有する。
筒状部104の目的は気密封止の説明の中で後述する。
【0043】図11及び図12には、殻68を封止する
ために用いることができる端部キャップの変形例が示さ
れている。端部キャップ110は殻68の外側半径及び
形にほぼ等しい外側半径及び形を有する部分111を備
える。端部キャップ110は一方の端部に殻68の内側
半径及び形にほぼ等しい外側半径及び形を有する突出部
112を備える。端部キャップ110はまたあらかじめ
成形されたガラスフリット封止リング113を有する。
各端部キャップ110はセンサ端子の通過を可能にする
ために一方の端部に、大きい座ぐり穴118を備える貫
通孔116を有する。図12に示すように、ガラスフリ
ット119は座ぐり穴118内部にあらかじめ成形さ
れ、その目的は気密封止の説明の中で後述する。
ために用いることができる端部キャップの変形例が示さ
れている。端部キャップ110は殻68の外側半径及び
形にほぼ等しい外側半径及び形を有する部分111を備
える。端部キャップ110は一方の端部に殻68の内側
半径及び形にほぼ等しい外側半径及び形を有する突出部
112を備える。端部キャップ110はまたあらかじめ
成形されたガラスフリット封止リング113を有する。
各端部キャップ110はセンサ端子の通過を可能にする
ために一方の端部に、大きい座ぐり穴118を備える貫
通孔116を有する。図12に示すように、ガラスフリ
ット119は座ぐり穴118内部にあらかじめ成形さ
れ、その目的は気密封止の説明の中で後述する。
【0044】酸素センサ22の有利な実施例のセンサ電
子回路の完全な説明は、1989年9月5日に受理され
たアメリカ合衆国特許出願第07/403208 号明細書に記載
されている。この明細書は本明細書に参照引用されてい
る。便宜上この明細書の最も適切な図が図13として本
明細書に引用されている。この発明は特にアメリカ合衆
国特許出願第07/403208 号明細書と組み合わせて説明さ
れるが、この発明は酸素飽和センサのための別の回路構
成に対して同様に適用可能であると考えられる。
子回路の完全な説明は、1989年9月5日に受理され
たアメリカ合衆国特許出願第07/403208 号明細書に記載
されている。この明細書は本明細書に参照引用されてい
る。便宜上この明細書の最も適切な図が図13として本
明細書に引用されている。この発明は特にアメリカ合衆
国特許出願第07/403208 号明細書と組み合わせて説明さ
れるが、この発明は酸素飽和センサのための別の回路構
成に対して同様に適用可能であると考えられる。
【0045】簡単に言えばセンサ電子回路は光源及び受
光器を備える。図13に示された有利な実施例では光源
は一つの発光ダイオード120である。受光器は積分器
コンデンサ124を駆動するnpn形ホトトランジスタ
122から成る。(実際には積分器コンデンサ124は
ホトトランジスタ122及びpnp形トランジスタ12
5の寄生コンデンサである。)発光ダイオード120は
ペースメーカ12中に設けられたセンサ駆動回路30に
より駆動される。発光ダイオード120から放出される
光126は酸素センサ22の外部で血液に向けられる。
光の一部127は酸素センサ22へ向かってホトトラン
ジスタ122上へ反射して戻される。
光器を備える。図13に示された有利な実施例では光源
は一つの発光ダイオード120である。受光器は積分器
コンデンサ124を駆動するnpn形ホトトランジスタ
122から成る。(実際には積分器コンデンサ124は
ホトトランジスタ122及びpnp形トランジスタ12
5の寄生コンデンサである。)発光ダイオード120は
ペースメーカ12中に設けられたセンサ駆動回路30に
より駆動される。発光ダイオード120から放出される
光126は酸素センサ22の外部で血液に向けられる。
光の一部127は酸素センサ22へ向かってホトトラン
ジスタ122上へ反射して戻される。
【0046】発光ダイオード120が完全にターンオン
されると直ちに、積分器コンデンサ124はホトトラン
ジスタ122からの信号を積分し始める。二つの抵抗器
130、132がnpn形ホトトランジスタ122及び
pnp形トタンジスタ125にバイアスを加える。積分
器コンデンサ124の出力がpnp形トランジスタ12
5のベース・エミッタ接合を超えるとき、トランジスタ
125が導通する。導通するpnp形トランジスタ12
5はnpn形ホトトランジスタ122と直列にラッチを
形成する。発光ダイオード120と並列に接続されたこ
のラッチは、発光ダイオード120に加わる電圧を抑え
電圧を低下させる。そして発光ダイオード120が完全
にターンオンした時点と発光ダイオード120に加わる
電圧が低下した時点との間の差が測定される。血液の酸
素含有量は測定された時間間隔に逆比例する。従って血
液酸素含有量は発光ダイオード120に加わる電圧を単
にモニタすることにより測定される。
されると直ちに、積分器コンデンサ124はホトトラン
ジスタ122からの信号を積分し始める。二つの抵抗器
130、132がnpn形ホトトランジスタ122及び
pnp形トタンジスタ125にバイアスを加える。積分
器コンデンサ124の出力がpnp形トランジスタ12
5のベース・エミッタ接合を超えるとき、トランジスタ
125が導通する。導通するpnp形トランジスタ12
5はnpn形ホトトランジスタ122と直列にラッチを
形成する。発光ダイオード120と並列に接続されたこ
のラッチは、発光ダイオード120に加わる電圧を抑え
電圧を低下させる。そして発光ダイオード120が完全
にターンオンした時点と発光ダイオード120に加わる
電圧が低下した時点との間の差が測定される。血液の酸
素含有量は測定された時間間隔に逆比例する。従って血
液酸素含有量は発光ダイオード120に加わる電圧を単
にモニタすることにより測定される。
【0047】図14ないし図16はそれぞれ、図13に
示す電気回路を組み込んだマイクロエレクトロニク基板
138の側面図、平面図及び底面図を示す。マイクロエ
レクトロニク基板138は従来の厚膜技術材料及び構成
に従って作られていると言うにとどめておく。簡単に言
えば基板138はスクリーン印刷された複数層の金属化
部を有し、各層はスクリーン印刷された誘電性材料を用
いて相互に絶縁されている。図15に示すように発光ダ
イオード120、ホトトランジスタ122及びトランジ
スタ125は基板138の上面上に取り付けられてい
る。図16に示すように、抵抗器130、132は基板
138の底面上にスクリーン印刷されている。各層間の
相互接続はバイアホールにより行われる。図15に示さ
れた基板の組立平面図では、ボンディング領域144、
146がそれぞれセンサ端子34、36(図2参照)を
形成する導線(図示されていない)を取り付けるための
大きい領域を提供する。
示す電気回路を組み込んだマイクロエレクトロニク基板
138の側面図、平面図及び底面図を示す。マイクロエ
レクトロニク基板138は従来の厚膜技術材料及び構成
に従って作られていると言うにとどめておく。簡単に言
えば基板138はスクリーン印刷された複数層の金属化
部を有し、各層はスクリーン印刷された誘電性材料を用
いて相互に絶縁されている。図15に示すように発光ダ
イオード120、ホトトランジスタ122及びトランジ
スタ125は基板138の上面上に取り付けられてい
る。図16に示すように、抵抗器130、132は基板
138の底面上にスクリーン印刷されている。各層間の
相互接続はバイアホールにより行われる。図15に示さ
れた基板の組立平面図では、ボンディング領域144、
146がそれぞれセンサ端子34、36(図2参照)を
形成する導線(図示されていない)を取り付けるための
大きい領域を提供する。
【0048】有利な実施例では、光が発光ダイオード1
20から直接的にホトトランジスタ122上へ当たるこ
とを防止するために、発光ダイオード120は障壁14
0(図14参照)によりホトトランジスタ122から分
離されている。理想的には損失を減らし結合を高めるた
めに光源を受光器へできるだけ近づけるべきである。図
17に示された有利な実施例では障壁140は非常に薄
いL字形金属片から作られ、平面139及びこの平面1
39に直角な湾曲した面141を有する。発光ダイオー
ド120の陽極はL字形障壁140の平面139に電気
的かつ機械的に取り付けられている。そして障壁140
の平面139はホトトランジスタ122に隣接して基板
上に電気的かつ機械的に取り付けられている。光が発光
ダイオード120からホトトランジスタ122上へ当た
るのを完全に阻止するために、L字形障壁140の湾曲
した側面141はD字形殻68の内側半径と等しい半径
を有する。L字形障壁140上への発光ダイオード12
0の事前取り付けは著しく生産性を改善するので有利で
ある。変形例では図18に示すように、椅子形障壁14
3をL字形障壁140の代わりに用いることができる。
椅子形障壁143は、光126を発光ダイオード120
から身体へ向かわせるアーム145、147を有するこ
とにより、改善された反射特性の利点が加わる。
20から直接的にホトトランジスタ122上へ当たるこ
とを防止するために、発光ダイオード120は障壁14
0(図14参照)によりホトトランジスタ122から分
離されている。理想的には損失を減らし結合を高めるた
めに光源を受光器へできるだけ近づけるべきである。図
17に示された有利な実施例では障壁140は非常に薄
いL字形金属片から作られ、平面139及びこの平面1
39に直角な湾曲した面141を有する。発光ダイオー
ド120の陽極はL字形障壁140の平面139に電気
的かつ機械的に取り付けられている。そして障壁140
の平面139はホトトランジスタ122に隣接して基板
上に電気的かつ機械的に取り付けられている。光が発光
ダイオード120からホトトランジスタ122上へ当た
るのを完全に阻止するために、L字形障壁140の湾曲
した側面141はD字形殻68の内側半径と等しい半径
を有する。L字形障壁140上への発光ダイオード12
0の事前取り付けは著しく生産性を改善するので有利で
ある。変形例では図18に示すように、椅子形障壁14
3をL字形障壁140の代わりに用いることができる。
椅子形障壁143は、光126を発光ダイオード120
から身体へ向かわせるアーム145、147を有するこ
とにより、改善された反射特性の利点が加わる。
【0049】図14ないし図16に示された基板138
の物理的な配置計画はただ一人の設計者の構想にすぎ
ず、多数の可能な配置計画設計が当業者にとって容易に
明らかとなることを認識することができる。選ばれた部
品の数及び形式は基板設計を著しく簡単化し、約0.0
50×0.340インチの比較的小さい基板を実現可能
にするので有利である。
の物理的な配置計画はただ一人の設計者の構想にすぎ
ず、多数の可能な配置計画設計が当業者にとって容易に
明らかとなることを認識することができる。選ばれた部
品の数及び形式は基板設計を著しく簡単化し、約0.0
50×0.340インチの比較的小さい基板を実現可能
にするので有利である。
【0050】図19は、図7に示された有利な端部キャ
ップ70を用いるセンサモジュールの一実施例を示す。
二つの同一の端部キャップが採用されているが、分かり
やすくするために一対の要素を区別して例えば内側キャ
ップ72及び72′と呼ぶ。基板138は殻68の平ら
な内面上に置かれている。導線154、156はセンサ
端子34、36(図2参照)を形成するためにそれぞ
れ、導電性ボンディングパッド144、146(図15
参照)を経て基板138の端部にあらかじめ溶接されて
いる。有利な実施例では、導線154、156が0.0
05インチの金線から作られ、ボンディングパッド14
4、146上にエポキシ樹脂で接着されているか又はギ
ャップ溶接されている。
ップ70を用いるセンサモジュールの一実施例を示す。
二つの同一の端部キャップが採用されているが、分かり
やすくするために一対の要素を区別して例えば内側キャ
ップ72及び72′と呼ぶ。基板138は殻68の平ら
な内面上に置かれている。導線154、156はセンサ
端子34、36(図2参照)を形成するためにそれぞ
れ、導電性ボンディングパッド144、146(図15
参照)を経て基板138の端部にあらかじめ溶接されて
いる。有利な実施例では、導線154、156が0.0
05インチの金線から作られ、ボンディングパッド14
4、146上にエポキシ樹脂で接着されているか又はギ
ャップ溶接されている。
【0051】図19に示す実施例では気密封止が下記の
ように行われる。まず内側キャップ72、72′及びD
字形殻68がガラスフリット封止リング78、78′の
リフローにより気密に封止される。気密封止は約30分
間約500°Cで焼成炉を用いて行われたが、しかし時
間及び温度の別の組み合わせも可能である。焼成炉はガ
ラスフリット封止リングを容器へリフローする有利な方
法であるが、レーザ溶接及び抵抗加熱のような別の局部
加熱法を用いることもできる。そして導線154、15
6をあらかじめ取り付けられた基板138が殻68中へ
挿入される。次に外側キャップ82、82′が内側キャ
ップ72、72′内に挿入される。導線154、156
はそれぞれ溝86、86′の狭い部分に貫挿される。内
側キャップ72、72′と外側キャップ82、82′と
は個所71、71′で周上を局部溶接により気密に封止
される。有利な実施例ではこのことはレーザ溶接を用い
て行われる。最後に導線154、156が外側キャップ
82、82′の個所95、95′で周上を溶接されるこ
とにより気密に封止される。
ように行われる。まず内側キャップ72、72′及びD
字形殻68がガラスフリット封止リング78、78′の
リフローにより気密に封止される。気密封止は約30分
間約500°Cで焼成炉を用いて行われたが、しかし時
間及び温度の別の組み合わせも可能である。焼成炉はガ
ラスフリット封止リングを容器へリフローする有利な方
法であるが、レーザ溶接及び抵抗加熱のような別の局部
加熱法を用いることもできる。そして導線154、15
6をあらかじめ取り付けられた基板138が殻68中へ
挿入される。次に外側キャップ82、82′が内側キャ
ップ72、72′内に挿入される。導線154、156
はそれぞれ溝86、86′の狭い部分に貫挿される。内
側キャップ72、72′と外側キャップ82、82′と
は個所71、71′で周上を局部溶接により気密に封止
される。有利な実施例ではこのことはレーザ溶接を用い
て行われる。最後に導線154、156が外側キャップ
82、82′の個所95、95′で周上を溶接されるこ
とにより気密に封止される。
【0052】ガラスフリットのリフローは基板が容器内
に挿入される前に行われ、それにより繊細な回路の損傷
のおそれをなくすので有利である。内側キャップ72の
外側キャップ82への局部溶接はまたセンサ回路への影
響を無視できるように設計されている。外側キャップ8
2はヒートシンクのように働くので、溝86の狭い部分
94での局部溶接はセンサ回路にほとんど影響しない。
に挿入される前に行われ、それにより繊細な回路の損傷
のおそれをなくすので有利である。内側キャップ72の
外側キャップ82への局部溶接はまたセンサ回路への影
響を無視できるように設計されている。外側キャップ8
2はヒートシンクのように働くので、溝86の狭い部分
94での局部溶接はセンサ回路にほとんど影響しない。
【0053】図20及び図21に示された変形例では、
あらかじめ取り付けられた導線154、156を備える
基板138が殻68内部の平らな面上に置かれている。
導線154、156がそれぞれ孔106、106′を貫
通するように、端部キャップ100、100′を殻68
の端部へ挿入することができる。気密封止は約1分間約
325°Cで抵抗加熱を用いてガラスフリット封止リン
グ103、103′をリフローすることにより行うこと
ができる。この抵抗熱溶接処理は過度の熱により繊細な
マイクロエレクトロニク回路を損なうのを防止しながら
気密封止を可能にする。図20に示された変形例では、
端部キャップ100、100′の筒状部104、10
4′をそれぞれ導線154、156に対してかしめるこ
とができる。そのとき残っている孔を気密に封止するた
めにレーザ溶接又はギャップ溶接することができる。
あらかじめ取り付けられた導線154、156を備える
基板138が殻68内部の平らな面上に置かれている。
導線154、156がそれぞれ孔106、106′を貫
通するように、端部キャップ100、100′を殻68
の端部へ挿入することができる。気密封止は約1分間約
325°Cで抵抗加熱を用いてガラスフリット封止リン
グ103、103′をリフローすることにより行うこと
ができる。この抵抗熱溶接処理は過度の熱により繊細な
マイクロエレクトロニク回路を損なうのを防止しながら
気密封止を可能にする。図20に示された変形例では、
端部キャップ100、100′の筒状部104、10
4′をそれぞれ導線154、156に対してかしめるこ
とができる。そのとき残っている孔を気密に封止するた
めにレーザ溶接又はギャップ溶接することができる。
【0054】図22及び図23に示された別の変形例で
は、導線154、156をあらかじめ取り付けられた基
板138が同じく殻68内部の平らな面上に置かれてい
る。端部キャップ110、110′は、導線154、1
56がそれぞれ孔116、116′を貫通するように殻
68の端部へ挿入できる。気密封止は約1分間約350
°Cで抵抗加熱を用いてガラスフリット封止リング11
3、113′、119、119′をリフローすることに
より行うことができる。
は、導線154、156をあらかじめ取り付けられた基
板138が同じく殻68内部の平らな面上に置かれてい
る。端部キャップ110、110′は、導線154、1
56がそれぞれ孔116、116′を貫通するように殻
68の端部へ挿入できる。気密封止は約1分間約350
°Cで抵抗加熱を用いてガラスフリット封止リング11
3、113′、119、119′をリフローすることに
より行うことができる。
【0055】図20ないし図23に示された実施例で
は、導線154、156は溶接の大きい表面領域を提供
するために一方の端部をたたいて平らにした白金線から
作ることができる。導線154、156に対して良好な
溶接ボンドを容易にするために、導線154、156の
溶接に先立って合金製耳部(図示されていない)を基板
138にまず取り付けることができる。この構成は改善
された機械的強度と容易な取り扱い作業とを提供する。
は、導線154、156は溶接の大きい表面領域を提供
するために一方の端部をたたいて平らにした白金線から
作ることができる。導線154、156に対して良好な
溶接ボンドを容易にするために、導線154、156の
溶接に先立って合金製耳部(図示されていない)を基板
138にまず取り付けることができる。この構成は改善
された機械的強度と容易な取り扱い作業とを提供する。
【0056】図24に示された有利な実施例では、第1
の端部キャップ73が殻68の一方の端部に用いられて
いる。端部キャップ73は図20ないし図23に示され
た実施例に類似した単一の部品である。殻68の他方の
端部では、有利な実施例は図7及び図8に示された内側
キャップ72及び外側キャップ82を用いる。内側キャ
ップ72は殻68と気密な封止を形成するために前記の
ように焼成される。端部キャップ73は内側キャップ7
2の封止リング78と同時に焼成できる封止リング75
を有する。そして基板が開いている溝76中へ挿入され
殻68の平らな内面上に置かれる。そして外側キャップ
82が前記のように取り付けられる。この構成は気密封
止処理から一つの溶接工程を省略するので有利である。
の端部キャップ73が殻68の一方の端部に用いられて
いる。端部キャップ73は図20ないし図23に示され
た実施例に類似した単一の部品である。殻68の他方の
端部では、有利な実施例は図7及び図8に示された内側
キャップ72及び外側キャップ82を用いる。内側キャ
ップ72は殻68と気密な封止を形成するために前記の
ように焼成される。端部キャップ73は内側キャップ7
2の封止リング78と同時に焼成できる封止リング75
を有する。そして基板が開いている溝76中へ挿入され
殻68の平らな内面上に置かれる。そして外側キャップ
82が前記のように取り付けられる。この構成は気密封
止処理から一つの溶接工程を省略するので有利である。
【0057】図25及び図26に示された有利な実施例
では、複数内腔付き支持体160がその上に殻68を取
り付けるために用いられる。支持体160はD字形であ
りD字形センサ22に対し寸法上相補的であるのが有利
である(図28参照)。支持体160はそれぞれ導体1
72、174、176を挿入するための三つの内腔16
2、164、166を有する。導体172は導電性管か
ら作られているので案内線材(図示されていない)を貫
挿できる。(案内線材はリード線に特別の剛性を提供す
るために電極チップの配置の間だけ用いられる。)従っ
て内腔162は内腔164、166より大きくなければ
ならない。更に導体172、174、176が相互に短
絡しないことを保証するために、これらの導体は薄いポ
リイミド管(図示されていない)により絶縁されてい
る。D字形センサ22の外側の平らな面が、図28に最
もよく示すように支持体160の平らな面168に向か
い合って置かれる。
では、複数内腔付き支持体160がその上に殻68を取
り付けるために用いられる。支持体160はD字形であ
りD字形センサ22に対し寸法上相補的であるのが有利
である(図28参照)。支持体160はそれぞれ導体1
72、174、176を挿入するための三つの内腔16
2、164、166を有する。導体172は導電性管か
ら作られているので案内線材(図示されていない)を貫
挿できる。(案内線材はリード線に特別の剛性を提供す
るために電極チップの配置の間だけ用いられる。)従っ
て内腔162は内腔164、166より大きくなければ
ならない。更に導体172、174、176が相互に短
絡しないことを保証するために、これらの導体は薄いポ
リイミド管(図示されていない)により絶縁されてい
る。D字形センサ22の外側の平らな面が、図28に最
もよく示すように支持体160の平らな面168に向か
い合って置かれる。
【0058】有利な実施例では、支持体160がエポキ
シ樹脂から作られD字形殻68上に(導体172、17
4、176と共に)鋳込まれる。一たび鋳込まれると殻
68及び支持体160は、ポリウレタン被覆管178又
は光の窓を覆い隠さない別の透明な身体適合性材料の薄
い層内に包まれる。適当な材料は、ダウ社により作られ
商品名「ペラテーン」のもとで売られているポリウレタ
ン材料、又はエラストマー#Q7−4765のようなダ
ウコーニング社により作られるエラストマー材料、又は
同等の形式のシリコーンゴムを含む。
シ樹脂から作られD字形殻68上に(導体172、17
4、176と共に)鋳込まれる。一たび鋳込まれると殻
68及び支持体160は、ポリウレタン被覆管178又
は光の窓を覆い隠さない別の透明な身体適合性材料の薄
い層内に包まれる。適当な材料は、ダウ社により作られ
商品名「ペラテーン」のもとで売られているポリウレタ
ン材料、又はエラストマー#Q7−4765のようなダ
ウコーニング社により作られるエラストマー材料、又は
同等の形式のシリコーンゴムを含む。
【0059】支持体160へ取り付けられた殻68は図
30に示すようにリード線胴部57の二つの同一の部分
の間につながれる。リード線胴部57は、身体適合性材
料から作られた複数内腔付き管の中で導体48、50、
52、54を相互に絶縁する。分かりやすくするために
リード線胴部57の遠位部分の相補的要素が区別して例
えばリード線胴部57′と呼ばれる。有利な実施例では
図29及び図30に示すように、リード線胴部57、5
7′が複数内腔付き管から作られている。図29に示す
ように、有利な二極構成の複数内腔付きリード線胴部5
7は身体適合性材料の管内に四つの内腔又は孔182、
184、186、188を必要とする。刺激導体52の
ための内腔182は案内線材を通すという必要性に基づ
き他の内腔より大きく、案内線材は心臓内へリード線を
挿入するために用いられる。
30に示すようにリード線胴部57の二つの同一の部分
の間につながれる。リード線胴部57は、身体適合性材
料から作られた複数内腔付き管の中で導体48、50、
52、54を相互に絶縁する。分かりやすくするために
リード線胴部57の遠位部分の相補的要素が区別して例
えばリード線胴部57′と呼ばれる。有利な実施例では
図29及び図30に示すように、リード線胴部57、5
7′が複数内腔付き管から作られている。図29に示す
ように、有利な二極構成の複数内腔付きリード線胴部5
7は身体適合性材料の管内に四つの内腔又は孔182、
184、186、188を必要とする。刺激導体52の
ための内腔182は案内線材を通すという必要性に基づ
き他の内腔より大きく、案内線材は心臓内へリード線を
挿入するために用いられる。
【0060】図30に示された領域175では導体17
2が導体52′へ点溶接などで接続され、導体52′は
次に先端電極14へ接続されている。導体174は導体
54′へ点溶接などで接続され、導体54′はリング電
極20へ接続されている。センサ22のための導体17
6はレーザ溶接などで外側キャップ82′へ接続されて
いる。
2が導体52′へ点溶接などで接続され、導体52′は
次に先端電極14へ接続されている。導体174は導体
54′へ点溶接などで接続され、導体54′はリング電
極20へ接続されている。センサ22のための導体17
6はレーザ溶接などで外側キャップ82′へ接続されて
いる。
【0061】領域177では導体172が点溶接などで
導体52へ接続され、導体52は次に接点60へ接続さ
れている(図3参照)。導体174は点溶接などで導体
54へ接続され、導体54は接点62へ接続されている
(図3参照)。センサ22のための導体176はレーザ
溶接などで導体50(図示されていない)へ接続され、
導体50は接点64へ接続されている(図3参照)。外
側キャップ82は導体48及び接点66へ電気的に接続
されている(図3参照)。
導体52へ接続され、導体52は次に接点60へ接続さ
れている(図3参照)。導体174は点溶接などで導体
54へ接続され、導体54は接点62へ接続されている
(図3参照)。センサ22のための導体176はレーザ
溶接などで導体50(図示されていない)へ接続され、
導体50は接点64へ接続されている(図3参照)。外
側キャップ82は導体48及び接点66へ電気的に接続
されている(図3参照)。
【0062】そして殻68、支持体160及びリード線
胴部57、57′の僅かな部分がシリコーンゴム接合管
191により覆われる。医用接着剤がリード線胴部5
7、57′、支持体160及び殻68の間のすべての間
隙を充填するために用いられる。光源及び受光器の上方
に置かれたシリコーンゴム接合管191の窓193は光
損失を最小にするのに役立つ。
胴部57、57′の僅かな部分がシリコーンゴム接合管
191により覆われる。医用接着剤がリード線胴部5
7、57′、支持体160及び殻68の間のすべての間
隙を充填するために用いられる。光源及び受光器の上方
に置かれたシリコーンゴム接合管191の窓193は光
損失を最小にするのに役立つ。
【0063】図31に示された変形例では別の支持体1
90が示されている。支持体190は内部に四つの内腔
又は孔192、194、196、198を有する多数内
腔付き管の変形された切片である。基板138が支持体
190の平らな部分200上に置かれるので、全体の直
径がリード線10の直径に等しい。図32に示すように
導体202、204、206がそれぞれ内腔192、1
94、196中へ挿入されている。導体202、20
4、206と導体48、50、52、54との間の電気
的接続は図30に関連して既に述べたのと類似の方法で
行われている。
90が示されている。支持体190は内部に四つの内腔
又は孔192、194、196、198を有する多数内
腔付き管の変形された切片である。基板138が支持体
190の平らな部分200上に置かれるので、全体の直
径がリード線10の直径に等しい。図32に示すように
導体202、204、206がそれぞれ内腔192、1
94、196中へ挿入されている。導体202、20
4、206と導体48、50、52、54との間の電気
的接続は図30に関連して既に述べたのと類似の方法で
行われている。
【0064】図33及び図34に示された変形例ではリ
ード線10は細い二極構成から成る。用語「細い二極」
は、個々の細線が薄い重合体絶縁被膜により相互に電気
的に絶縁されそして一緒に同軸に巻かれているような、
同軸二極リード線を指すためにここで用いられている。
絶縁被膜はデュポン社により作られ商品名「テフロン」
及び「テフゼル」のもとに売られている重合体材料とす
ることができ、これらの材料は大きな量を加えることな
く良好な電気的絶縁性を有する。各導体48、50、5
2、54(図2参照)は冗長性のために二つの細線から
成る。刺激用導体52、54を形成する螺旋形に巻かれ
た細線は、内側リード線胴部222を形成するために身
体適合性材料の層により絶縁されている(図34参
照)。センサ導体48、50を形成する細線は内側リー
ド線胴部222の周囲に巻き付けられ、それぞれセンサ
端子34、36へ点溶接されている(図33参照)。
ード線10は細い二極構成から成る。用語「細い二極」
は、個々の細線が薄い重合体絶縁被膜により相互に電気
的に絶縁されそして一緒に同軸に巻かれているような、
同軸二極リード線を指すためにここで用いられている。
絶縁被膜はデュポン社により作られ商品名「テフロン」
及び「テフゼル」のもとに売られている重合体材料とす
ることができ、これらの材料は大きな量を加えることな
く良好な電気的絶縁性を有する。各導体48、50、5
2、54(図2参照)は冗長性のために二つの細線から
成る。刺激用導体52、54を形成する螺旋形に巻かれ
た細線は、内側リード線胴部222を形成するために身
体適合性材料の層により絶縁されている(図34参
照)。センサ導体48、50を形成する細線は内側リー
ド線胴部222の周囲に巻き付けられ、それぞれセンサ
端子34、36へ点溶接されている(図33参照)。
【0065】細い二極構成では殻68はリング電極20
に対して近位に内側リード線胴部222上に取り付ける
ことができる。そして殻68及びセンサ導体48、50
はリード線10を完成するために絶縁層224により絶
縁されている。さもないときリード線の直径の量を増す
ことになる追加の電気的絶縁が必要でなく、それにより
導線全体の寸法が減少するので有利である。
に対して近位に内側リード線胴部222上に取り付ける
ことができる。そして殻68及びセンサ導体48、50
はリード線10を完成するために絶縁層224により絶
縁されている。さもないときリード線の直径の量を増す
ことになる追加の電気的絶縁が必要でなく、それにより
導線全体の寸法が減少するので有利である。
【0066】図35ないし図37には細い二極リード線
10上に殻68を取り付ける三つの方法が示されてい
る。図35には半円形取り付けクリップ230が示さ
れ、このクリップは内側リード線胴部222上に掛けど
めされ(図33参照)、ポッティングのために適所に強
固に殻68を保持する。図36では円形の取り付けリン
グ232は、内側リード線胴部222(図33参照)が
取り付けリング232を貫通できるように設計されてい
る。一つ又は二つの取り付けリング232を適所に強固
に殻68を保持するために用いることができる。図37
には、殻68から延び内側リード線胴部222(図33
参照)上にはまるような角度付き突起又は取り付け用肩
部234が示されている。変形案として殻68は、適当
な道具を用い単に殻68を内側リード線胴部222上に
ポッティングすることにより適所に保持できる。
10上に殻68を取り付ける三つの方法が示されてい
る。図35には半円形取り付けクリップ230が示さ
れ、このクリップは内側リード線胴部222上に掛けど
めされ(図33参照)、ポッティングのために適所に強
固に殻68を保持する。図36では円形の取り付けリン
グ232は、内側リード線胴部222(図33参照)が
取り付けリング232を貫通できるように設計されてい
る。一つ又は二つの取り付けリング232を適所に強固
に殻68を保持するために用いることができる。図37
には、殻68から延び内側リード線胴部222(図33
参照)上にはまるような角度付き突起又は取り付け用肩
部234が示されている。変形案として殻68は、適当
な道具を用い単に殻68を内側リード線胴部222上に
ポッティングすることにより適所に保持できる。
【0067】図38ないし図42はリード線10のため
の多極コネクタプラグ58の一つの可能な構成を示す。
図38は離して配置された四つの接点60、62、6
4、66を示し、これらの接点は身体適合性材料240
中に射出成形で鋳込まれている。適当な材料は、ダウ社
により作られ商品名「ペラテーン」のもとに売られてい
るポリウレタン材料、又はエラストマー#Q7−476
5のようなダウコーニング社により作られるエラストマ
ー材料、又は同等の形式のシリコーンゴムを含む。身体
適合性材料と電気接点との間の機械的強度及びボンディ
ングを改良するために、円形孔242、243、24
4、246(図40参照)が接点62、64、66内に
形成され、身体適合性材料を接点62、64、66へ注
入固化するのを可能にする。接点60は一方の端部24
8に先端の太くなった形を有し、この形はまた身体適合
性材料を接点60へ注入固化するのを助ける。
の多極コネクタプラグ58の一つの可能な構成を示す。
図38は離して配置された四つの接点60、62、6
4、66を示し、これらの接点は身体適合性材料240
中に射出成形で鋳込まれている。適当な材料は、ダウ社
により作られ商品名「ペラテーン」のもとに売られてい
るポリウレタン材料、又はエラストマー#Q7−476
5のようなダウコーニング社により作られるエラストマ
ー材料、又は同等の形式のシリコーンゴムを含む。身体
適合性材料と電気接点との間の機械的強度及びボンディ
ングを改良するために、円形孔242、243、24
4、246(図40参照)が接点62、64、66内に
形成され、身体適合性材料を接点62、64、66へ注
入固化するのを可能にする。接点60は一方の端部24
8に先端の太くなった形を有し、この形はまた身体適合
性材料を接点60へ注入固化するのを助ける。
【0068】端面図(図39参照)に示すように、身体
適合性材料240中には同じく射出成形で鋳込まれた四
つの導体260、262、264、266が設けられて
いる。導体260は導電性管であるので案内線材(図示
されていない)を貫挿できる。導体260の近位端部は
図40の断面図に示すように個所261で接点60へ接
続されている。導体262の近位端部は個所263で接
点62へ接続されている。導体264の近位端部は接点
64へ接続されている(図示されていない)。導体26
6(図38参照)の近位端部は接点66へ接続されてい
る(図示されていない)。導体262、264、266
は耐食性金属望ましくはMP35Nステンレス鋼から作
られたまっすぐな(すなわち螺旋形に巻き付けられてい
ない)線材であり、0.012インチの直径を有する。
それによりこの構成は多極コネクタプラグ58中の不必
要な体積を排除する。
適合性材料240中には同じく射出成形で鋳込まれた四
つの導体260、262、264、266が設けられて
いる。導体260は導電性管であるので案内線材(図示
されていない)を貫挿できる。導体260の近位端部は
図40の断面図に示すように個所261で接点60へ接
続されている。導体262の近位端部は個所263で接
点62へ接続されている。導体264の近位端部は接点
64へ接続されている(図示されていない)。導体26
6(図38参照)の近位端部は接点66へ接続されてい
る(図示されていない)。導体262、264、266
は耐食性金属望ましくはMP35Nステンレス鋼から作
られたまっすぐな(すなわち螺旋形に巻き付けられてい
ない)線材であり、0.012インチの直径を有する。
それによりこの構成は多極コネクタプラグ58中の不必
要な体積を排除する。
【0069】図41に示され射出成形されたシールリン
グ270、272は、体液が先端電極14とリング電極
20とセンサ端子34との間に低いインピーダンスを作
り出すのを防止する。シールリング270、272は伸
ばして適所へ押しはめられるか、あるいはイソプロピル
アルコール又はデュポン社により作られ商品名「フレオ
ン」のもとに売られている材料のような溶剤中に浸すこ
とにより拡張することができる。変形案としてシールリ
ング270、272は接点60、62、64、66と共
に射出成形で鋳込むことができる。シールリングはまた
接点64と66の間及び接点66と胴部との間に置くこ
ともできる。しかしながら有利な実施例ではこれらのシ
ールリングは多極ペースメーカ電極コネクタ44自体の
内部に置かれる。
グ270、272は、体液が先端電極14とリング電極
20とセンサ端子34との間に低いインピーダンスを作
り出すのを防止する。シールリング270、272は伸
ばして適所へ押しはめられるか、あるいはイソプロピル
アルコール又はデュポン社により作られ商品名「フレオ
ン」のもとに売られている材料のような溶剤中に浸すこ
とにより拡張することができる。変形案としてシールリ
ング270、272は接点60、62、64、66と共
に射出成形で鋳込むことができる。シールリングはまた
接点64と66の間及び接点66と胴部との間に置くこ
ともできる。しかしながら有利な実施例ではこれらのシ
ールリングは多極ペースメーカ電極コネクタ44自体の
内部に置かれる。
【0070】導体260の遠位端部は先端電極14に対
応する導体52(図2参照)に溶接されている。導体2
62、264、266の遠位端部はそれぞれリング電極
20及びセンサ端子34、36(図2参照)に対応する
導体54、48、50(図2参照)へつながれる。医用
接着剤は導電性管260の遠位端部を含む接合領域を絶
縁するために用いられる。医用接着剤が硬化する前に、
保護スリーブ268(図42参照)が接合領域上にはめ
られる。
応する導体52(図2参照)に溶接されている。導体2
62、264、266の遠位端部はそれぞれリング電極
20及びセンサ端子34、36(図2参照)に対応する
導体54、48、50(図2参照)へつながれる。医用
接着剤は導電性管260の遠位端部を含む接合領域を絶
縁するために用いられる。医用接着剤が硬化する前に、
保護スリーブ268(図42参照)が接合領域上にはめ
られる。
【0071】この発明はペースメーカリード線中の生理
的センサのための簡単な気密パッケージ技術を提供し、
従って特に酸素飽和センサの生産を可能にするので有利
である。加えるに従来技術の二つの導体ではなく四つの
導体を用いることにより、除細動パルス又はカルジオバ
ージョンパルスが繊細なセンサ電子回路を損なわない。
更に現在ペースメーカ内で用いられている高周波保護回
路を更にセンサの集積回路を保護するためにセンサへ結
合することができ、それによりセンサへ特別の回路を付
け加えることなく、提案されたセネラック規格を満足す
るペーシング装置を提供する。
的センサのための簡単な気密パッケージ技術を提供し、
従って特に酸素飽和センサの生産を可能にするので有利
である。加えるに従来技術の二つの導体ではなく四つの
導体を用いることにより、除細動パルス又はカルジオバ
ージョンパルスが繊細なセンサ電子回路を損なわない。
更に現在ペースメーカ内で用いられている高周波保護回
路を更にセンサの集積回路を保護するためにセンサへ結
合することができ、それによりセンサへ特別の回路を付
け加えることなく、提案されたセネラック規格を満足す
るペーシング装置を提供する。
【0072】それゆえにこの発明の長所は、高性能の閉
回路レート応答形ペースメーカの使用を可能にする高信
頼性で気密に封止されたセンサを有する植え込み形刺激
リード線をもたらし、患者に対し高水準の生活を可能に
し、従って植え込み形心臓ペースメーカ治療を非常に望
ましく向上させる。
回路レート応答形ペースメーカの使用を可能にする高信
頼性で気密に封止されたセンサを有する植え込み形刺激
リード線をもたらし、患者に対し高水準の生活を可能に
し、従って植え込み形心臓ペースメーカ治療を非常に望
ましく向上させる。
【図1】この発明に基づくリード線を備えるレート応答
形ペースメーカを身体に植え込んだ状態を示す要部断面
図である。
形ペースメーカを身体に植え込んだ状態を示す要部断面
図である。
【図2】この発明に基づく酸素センサの一実施例を組み
込んだペースメーカのブロック線図である。
込んだペースメーカのブロック線図である。
【図3】センサを組み込んだこの発明に基づく身体植え
込み形リード線の一実施例の側面図である。
込み形リード線の一実施例の側面図である。
【図4】この発明に基づくセンサ容器の一実施例の斜視
図である。
図である。
【図5】図4に示す容器の平面図である。
【図6】図4に示す容器の端面図である。
【図7】図4に示す容器のための端部キャップの一実施
例の側面図である。
例の側面図である。
【図8】図7に示す端部キャップの断面図である。
【図9】端部キャップの別の実施例の斜視図である。
【図10】図9に示す端部キャップの断面図である。
【図11】端部キャップの更に別の実施例の斜視図であ
る。
る。
【図12】図11に示す端部キャップの断面図である。
【図13】図2に示す酸素センサの回路図である。
【図14】図13に示すセンサの集積基板の側面図であ
る。
る。
【図15】図14に示す集積基板の平面図である。
【図16】図14に示す集積基板の底面図である。
【図17】図14に示す光障壁の斜視図である。
【図18】光障壁の変形例の斜視図である。
【図19】この発明に基づくセンサモジュールの一実施
例の断面図である。
例の断面図である。
【図20】センサモジュールの別の実施例の斜視図であ
る。
る。
【図21】図20に示すセンサモジュールの断面図であ
る。
る。
【図22】センサモジュールの更に別の実施例の斜視図
である。
である。
【図23】図22に示すセンサモジュールの断面図であ
る。
る。
【図24】図19に示すセンサモジュールの変形例の断
面図である。
面図である。
【図25】センサモジュールのための支持体の一実施例
の端面図である。
の端面図である。
【図26】図25に示す支持体の平面図である。
【図27】図25に示す支持体上に図19に示すセンサ
モジュールを支持したユニットの側面図である。
モジュールを支持したユニットの側面図である。
【図28】図27に示すユニットの横断面図である。
【図29】複数内腔付きリード線胴部の横断面図であ
る。
る。
【図30】図19に示すセンサモジュールを組み込んだ
身体植え込み形リード線の要部断面図である。
身体植え込み形リード線の要部断面図である。
【図31】支持体の変形例の斜視図である。
【図32】図31に示す支持体を用いたリード線の要部
断面図である。
断面図である。
【図33】細い二極リード線胴部上にセンサを組み込ん
だユニットの側面図である。
だユニットの側面図である。
【図34】図33に示すユニットの横断面図である。
【図35】図33に示すユニットのためのセンサモジュ
ール固定用クリップの一実施例の横断面図である。
ール固定用クリップの一実施例の横断面図である。
【図36】クリップの別の実施例の横断面図である。
【図37】クリップの更に別の実施例の横断面図であ
る。
る。
【図38】図3に示すリード線用多極コネクタプラグの
組立途上の側面図である。
組立途上の側面図である。
【図39】図38に示すコネクタプラグの端面図であ
る。
る。
【図40】図38に示すコネクタプラグの断面図であ
る。
る。
【図41】図38に示すコネクタプラグの完成時の側面
図である。
図である。
【図42】図41に示すコネクタプラグをリード線胴部
と接合した状態の側面図である。
と接合した状態の側面図である。
10 ペースメーカリード線 14 刺激電極 20 リング電極 22 酸素センサ 34、36 センサ端子 44 電極コネクタ 48、50、52、54 導体 57 リード線胴部 58 電極コネクタプラグ 60、62、64、66 プラグ接点 68 D字形殻 70、73、100、110 端部キャップ 75、78、103、113、119 ガラスフリット
封止リング 86、106、116 貫通溝 94 筒状導電部 101、111 肩部 102、112 突出部 118 座ぐり穴 120 発光ダイオード 122 ホトトランジスタ 126 放出される光信号 127 反射して戻される光信号 138 基板 140 光障壁 144、146 導電性パッド 154、156 導線 160、190 支持体 162、164、166、182、184、186、1
88、192、194、196、198 内腔 200 平らな面 224 絶縁層 230、232、234 クリップ
封止リング 86、106、116 貫通溝 94 筒状導電部 101、111 肩部 102、112 突出部 118 座ぐり穴 120 発光ダイオード 122 ホトトランジスタ 126 放出される光信号 127 反射して戻される光信号 138 基板 140 光障壁 144、146 導電性パッド 154、156 導線 160、190 支持体 162、164、166、182、184、186、1
88、192、194、196、198 内腔 200 平らな面 224 絶縁層 230、232、234 クリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルヴイン エツチ ワインバーク アメリカ合衆国 93021 カリフオルニ ア ムアーパーク マプルクレストスト リート 11859 (72)発明者 シヤーラム モアデツブ アメリカ合衆国 91364 カリフオルニ ア ウツドランドヒルズ 314 ヴエン チユラブールヴアード 20540 (56)参考文献 特開 昭61−52856(JP,A) 特開 昭63−9435(JP,A) 特開 平3−73170(JP,A) 特開 平1−212539(JP,A) 特開 平3−99677(JP,A)
Claims (37)
- 【請求項1】 第1及び第2のセンサ端子を有し身体の
所定の特性を検出する検出装置と、二つの開放端部を有
し検出装置を収容する筒状D字形殻と、センサ端子のう
ちの一つを貫挿できる貫通溝を有し殻の二つの開放端部
を封止する二つの端部キャップと、端部キャップを殻へ
気密に封止するための装置とを備えることを特徴とする
身体の生理的パラメータを検出するペースメーカリード
線。 - 【請求項2】 気密封止装置が、再焼成に基づき二つの
端部キャップのそれぞれと殻との間に漏れの無い封止部
を形成するようにした、殻の各端部のガラスフリット封
止部から成ることを特徴とする請求項1記載のリード
線。 - 【請求項3】 二つの端部キャップのうちの少なくとも
一つが内側キャップ及び外側キャップを備え、内側キャ
ップ及び外側キャップは相互に係合したときぴったりの
はめ合いを提供するような寸法を有し、外側キャップは
一つのセンサ端子を貫挿するために溝の一方の端部に孔
を有し、気密封止装置は、内側キャップと外側キャップ
とが係合する個所に内側キャップ及び外側キャップを封
止する装置と、外側キャップの孔にセンサ端子に対し外
側キャップを封止する装置とを更に備えることを特徴と
する請求項2記載のリード線。 - 【請求項4】 二つの端部キャップのそれぞれが殻へ各
端部キャップの一方の端部を結合する係合装置を有する
ことを特徴とする請求項2記載のリード線。 - 【請求項5】 係合装置が各端部キャップの一方の端部
の突出部と各突出部に隣接する肩部とを備え、突出部は
殻内に係合するときにぴったりのはめ合いを提供するよ
うな寸法を有し、殻の各端部のガラスフリット封止部は
各端部キャップの突出部の周りにかつ肩に隣接してあら
かじめ成形されたガラスフリット封止リングを備え、ガ
ラスフリット封止リングが再焼成に基づき殻、肩及び突
出部の間で漏れの無い封止を形成することを特徴とする
請求項4記載のリード線。 - 【請求項6】 二つの端部キャップのそれぞれが他方の
端部に形成された狭い筒状導電部を更に備え、気密封止
装置が各一つのセンサ端子に対し筒状導電部のそれぞれ
を封止する装置を更に備えることを特徴とする請求項5
記載のリード線。 - 【請求項7】 二つの端部キャップのそれぞれが他方の
端部に座ぐり穴を更に備え、気密封止装置が各一つのセ
ンサ端子に対し各座ぐり穴を封止する装置を更に備える
ことを特徴とする請求項5記載のリード線。 - 【請求項8】 気密封止装置が各座ぐり穴内に、再焼成
に基づき各端部キャップと各センサ端子との間に漏れの
無い封止部を形成するガラスフリットを更に備えること
を特徴とする請求項7記載のリード線。 - 【請求項9】 殻が透明であることを特徴とする請求項
1記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項10】 殻がソーダ石灰ガラスから作られてい
ることを特徴とする請求項9記載の身体植え込み形リー
ド線。 - 【請求項11】 検出装置が、光を身体組織へ殻を通っ
て放射する発光装置と、身体組織から殻を通って反射さ
れる光を受け入れる受光装置とを備え、受光装置へ反射
して戻される光の一部が所定の体液の特性と比例関係を
有することを特徴とする請求項9記載の身体植え込み形
リード線。 - 【請求項12】 発光装置は、受光装置へ反射して戻さ
れる光信号の量が血液酸素含有量の関数として変化する
ような特性を有する光信号を放出することを特徴とする
請求項11記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項13】 光が直接的に発光装置から光検出装置
へ届くのを阻止する光障壁を更に備え、それにより身体
組織から反射された光だけが光検出装置により検出され
ることを特徴とする請求項12記載の身体植え込み形リ
ード線。 - 【請求項14】 光障壁がL字形であることを特徴とす
る請求項13記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項15】 光障壁が椅子形であることを特徴とす
る請求項13記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項16】 発光装置が発光ダイオードから成り、
受光装置が少なくとも一つのホトトランジスタから成る
ことを特徴とする請求項13記載の身体植え込み形リー
ド線。 - 【請求項17】 第1及び第2の導電性パッドを有する
基板を更に備え、基板が第1及び第2の導電性パッドの
間に発光ダイオード及びホトトランジスタを取り付けて
相互に接続する装置を更に有し、第1及び第2のセンサ
端子が第1及び第2の導線を備え、第1の導線が第1の
導電性パッドで基板にあらかじめ取り付けられ、第2の
導線が第2の導電性パッドで基板にあらかじめ取り付け
られることを特徴とする請求項16記載の身体植え込み
形リード線。 - 【請求項18】 近位端部に複数の電極コネクタ、遠位
端部に刺激パルスを供給する少なくとも一つの刺激電
極、及び複数の電極コネクタのうちの一つへ刺激電極を
電気的に接続する第1の導電装置を備える身体植え込み
形リード線において、近位及び遠位のセンサ端子を有し
身体の所定の特徴を検出する検出装置と、検出装置を収
容し二つの開放端部を有する筒状D字形殻と、センサ端
子の一つを貫挿できる貫通溝を有し殻の二つの開放端部
を封止するための二つの端部キャップと、端部キャップ
を殻に対し気密に封止する装置と、D字形容器を取り付
けるための平らな面及び少なくとも第1の導電装置を貫
挿する第1の貫通内腔を備える支持体と、支持体の第2
の内腔を貫通して複数の電極コネクタのうちの他の一つ
を遠位のセンサ端子へ電気的に接続する第2の導電装置
と、複数の電極コネクタのうちの他の一つを近位のセン
サ端子へ電気的に接続する第3の導電装置と、第1、第
2及び第3の導電装置を相互に絶縁する装置とを備える
ことを特徴とする身体植え込み形リード線。 - 【請求項19】 支持体がD字形であることを特徴とす
る請求項18記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項20】 支持体が凹所を有する複数内腔付き管
であり、凹所がセンサ装置を取り付けるための平らな面
を有することを特徴とする請求項18記載の身体植え込
み形リード線。 - 【請求項21】 植え込み形リード線がリング電極及び
このリング電極と複数の電極コネクタのうちの他の一つ
との間を電気的に接続する第4の導電装置を備え、支持
体が第4の導電装置を貫挿する第3の内腔を備え、絶縁
装置が第4の導電装置を第1、第2及び第3の導電装置
から絶縁する装置を更に備えることを特徴とする請求項
18記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項22】 絶縁装置が身体適合性材料から成り複
数内腔付きリード線胴部であることを特徴とする請求項
18記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項23】 絶縁装置が第1、第2、第3及び第4
の導電装置の周囲に薄い重合体被膜を備えることを特徴
とする請求項18記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項24】 第1、第2、第3及び第4の導電装置
が同軸に巻き付けられていることを特徴とする請求項2
3載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項25】 近位端部に第1、第2、第3及び第4
の電極コネクタと、遠位端部に先端電極及びリング電極
と、リード線胴部とを備え、リード線胴部が先端電極及
びリング電極をそれぞれ第1及び第2の電極コネクタへ
分離して接続する二つの同軸胴体を備えるような身体植
え込み形リード線において、第1及び第2のセンサ端子
を有し身体の所定の特性を検出する検出装置と、二つの
開放端部を有し検出装置を収容する筒状D字形殻と、セ
ンサ端子のうちの一つを貫挿できる貫通溝を有し殻の二
つの開放端部を封止するための二つの端部キャップと、
端部キャップを殻に対し気密に封止する装置と、D字形
殻をリード線胴部上に取り付ける装置と、第3の電極コ
ネクタを第1のセンサ端子へ電気的に接続するためにリ
ード線胴部の周囲に同軸に巻き付けられた第3の導体
と、第4の電極コネクタを第2のセンサ端子へ電気的に
接続するためにリード線胴部の周囲に同軸に巻き付けら
れた第4の導体と、第1、第2、第3及び第4の導体を
相互に絶縁する装置とを備えることを特徴とする身体植
え込み形リード線。 - 【請求項26】 絶縁装置が第1、第2、第3及び第4
の導体の周囲の薄い重合体被膜から成ることを特徴とす
る請求項25記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項27】 取り付け装置は、殻を所定位置に保持
するようにリード線胴部の外径にほぼ等しい内径を有し
殻に固着された半円形クリップから成ることを特徴とす
る請求項25記載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項28】 取り付け装置は、リード線胴部を貫挿
できるようにリード線胴部の外径にほぼ等しい内径を有
し殻へ固着された円形リングから成ることを特徴とする
請求項25載の身体植え込み形リード線。 - 【請求項29】 取り付け装置がポッティング材料から
成ることを特徴とする請求項25記載の身体植え込み形
リード線。 - 【請求項30】 下記の工程すなわち、(a)複数の電
気部品を基板上に第1及び第2の導電性パッドの間に取
り付け、(b)基板上の第1及び第2の導電性パッドへ
第1及び第2の導線をあらかじめ取り付け、(c)ガラ
スフリット封止リングと貫通溝とを有する内側キャップ
をD字形殻の各端部へ取り付け、(d)ガラスフリット
がリフローするまで各ガラスフリット封止リングを加熱
し、(e)基板をD字形殻の開放端部中へ挿入し、
(f)狭い貫通孔を有する外側キャップを各内側キャッ
プと係合し、その際あらかじめ取り付けられた導線を各
孔に貫挿し、(g)外側キャップが内側キャップと係合
する個所で外側キャップを内側キャップへ溶接し、
(h)第1及び第2の導線が各外側キャップの狭い孔か
ら出て来る個所で外側キャップを第1及び第2の導線へ
溶接する、から成ることを特徴とする複数の電気部品を
有する身体植え込み形リード線の気密封止方法。 - 【請求項31】 工程(d)が500°Cで約30分間
第1及び第2のガラスフリット封止リングを抵抗加熱す
ることから成ることを特徴とする請求項30記載の方
法。 - 【請求項32】 下記の工程すなわち、(a)複数の電
気部品を基板上に第1及び第2の導電性パッドの間に取
り付け、(b)基板上の第1及び第2の導電性パッドへ
第1及び第2の導線をあらかじめ取り付け、(c)第1
のガラスフリット封止リングと第1の貫通孔とを有する
端部キャップをD字形殻の一方の端部へ取り付け、
(d)第2のガラスフリット封止リングと貫通溝とを有
する内側キャップをD字形殻の他方の端部へ取り付け、
(e)第1及び第2のガラスフリットがリフローするま
で第1及び第2のガラスフリット封止リングを加熱し、
(f)基板を内側キャップの溝を通って挿入し、その際
あらかじめ取り付けられた第1の導線を取り付けられる
端部キャップの第1の孔に貫挿し、(g)第2の貫通孔
を有する外側キャップを内側キャップに係合し、その際
あらかじめ取り付けられた第2の導線を外側キャップの
第2の孔に貫挿し、(h)外側キャップが内側キャップ
と係合する個所で外側キャップを内側キャップへ周囲に
わたり溶接し、(i)第1及び第2の導線がそれぞれ第
1及び第2の孔から出てくる個所で端部キャップ及び外
側キャップをそれぞれ第1及び第2の導線へ気密に封止
する、から成ることを特徴とする複数の電気部品を有す
る身体植え込み形リード線の気密封止方法。 - 【請求項33】 段階(e)が500°Cで約30分間
第1及び第2のガラスフリット封止リングを抵抗加熱す
ることから成ることを特徴とする請求項32記載の方
法。 - 【請求項34】 下記の工程すなわち、(a)複数の電
気部品を基板上に第1及び第2の導電性パッドの間に取
り付け、(b)基板上の第1及び第2の導電性パッドへ
第1及び第2の導線をあらかじめ取り付け、(c)第1
のガラスフリット封止リングと第1の貫通孔とを有する
第1の端部キャップをD字形殻の一方の端部へ取り付
け、(d)第1のガラスフリットがリフローするまで第
1のガラスフリット封止リングを加熱し、(e)基板を
D字形殻の開放端部へ挿入し、その際あらかじめ取り付
けられた導線のうちの一つを第1の孔に貫挿し、(f)
第2の貫通孔と第2のガラスフリット封止リングとを有
する第2の端部キャップをD字形殻の他方の端部へ取り
付け、その際あらかじめ取り付けられた導線のうちの他
の一つを第2の孔に貫挿し、(g)第2のガラスフリッ
トがリフローするまで第2のガラスフリット封止リング
を加熱し、(h)第1及び第2の導線がそれぞれ第1及
び第2の孔から出て来る個所で第1及び第2の端部キャ
ップをそれぞれ第1及び第2の導線に対し封止する、か
ら成ることを特徴とする複数の電気部品を有する身体植
え込み形リード線の気密封止方法。 - 【請求項35】 工程(d)が端部キャップ及び容器を
500°Cで約30分間焼成炉中に置くことから成り、
工程(g)が325°Cで約1分間第2のガラスフリッ
ト封止リングを抵抗加熱することから成ることを特徴と
する請求項34記載の方法。 - 【請求項36】 工程(h)が第1及び第2の端部キャ
ップをそれぞれ第1及び第2の導線へ溶接することから
成ることを特徴とする請求項34記載の方法。 - 【請求項37】 工程(h)が第1の端部キャップと第
1の導線との間で第3のガラスフリット封止リングを抵
抗加熱すること、及び第2の端部キャップと第2の導線
との間で第4のガラスフリット封止リングを抵抗加熱す
ることから成ることを特徴とする請求項34記載の方
法。
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