JPH07265443A - 細動除去器のエネルギ消散抵抗器 - Google Patents

細動除去器のエネルギ消散抵抗器

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JPH07265443A
JPH07265443A JP5105588A JP10558893A JPH07265443A JP H07265443 A JPH07265443 A JP H07265443A JP 5105588 A JP5105588 A JP 5105588A JP 10558893 A JP10558893 A JP 10558893A JP H07265443 A JPH07265443 A JP H07265443A
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resistance
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energy
metal foil
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    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3956—Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 植設される心臓細動除去器用に、エネルギ消
散抵抗器を小型軽量に構成する。 【構成】 抵抗となる金属箔と結合材とを用いて、表面
積が大きく厚みが薄い抵抗層４を形成する。抵抗層４を
挟んで２つの絶縁層６，８を形成する。接点１４，１６
から絶縁層６を挿通する導電路を２つ形成して、接点１
４，１６と金属箔とを電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、植設可能な心臓用細動除去器に
関し、心臓用細動除去器のキャパシタに蓄えられたエネ
ルギを効率良く確実に消散させるエネルギ消散抵抗器に
関する。
【０００２】
【背景技術】心臓に向けて放電することよりも、キャパ
シタの電圧を内部の抵抗器に向けて発散させることによ
って、細動除去キャパシタに蓄積された電気エネルギを
消散せしめることがしばし必要になる。これは、内部ダ
ンプと呼ばれる。例えば、イムラン（Imran）及びミロ
ウスキ（Mirowski）による米国特許第４，３１６，４７
２号と米国特許第４，４８８，５５５号とには、内部負
荷抵抗器が記載されている。今日、カーボン抵抗器やセ
ラミック抵抗器などの従来からの抵抗素子がエネルギを
消散せしめるために用いられている。このような従来の
抵抗素子は、大型化する傾向があるので、パッケージが
困難で、所望の信頼性を有していることを確認するため
に広範囲の検査が必要となる。さらに、従来の抵抗素子
は実用面での有効性が立証されているが、多様な衝撃や
内部ダンプを伴う最悪条件のテストによって、抵抗素子
の加熱や破壊が生じることがある。
【０００３】植設可能な細動除去回路のうち、小型で軽
量の可撓性を有するプリント回路基板に設置されている
ものがある。結果として、サイズや重量、装着される部
品の可撓性などの基板の実態が重要となる。ゆえに、個
々の回路部品のサイズや重量を小さくする一方で、これ
らの部品が装着される回路基板の可撓性とともに部品の
構造上の可撓性をも小さくしている。
【０００４】植設可能な細動除去回路のうち、小型で軽
量で固いプリント回路基板やセラミック基板に設置され
ているものもある。この場合、回路基板での構造上の固
さを維持しながらも、同時に基板の形態を一定に維持す
ることが必要となる。
【０００５】
【発明の概要】本発明の第１の目的は、上記問題点に鑑
み、薄くて軽量、可撓性を有しながらも固く、植設可能
な心臓細動除去回路に用いられるエネルギ消散抵抗器を
提供することである。本発明の第２の目的は、エネルギ
を急速に消散せしめるために広い表面を有するエネルギ
消散抵抗器を提供することである。
【０００６】本発明の第３の目的は、可撓性の有無に依
存しない回路基板に組み込まれて回路基板の一部を構成
するエネルギ消散抵抗器を提供することである。本発明
のエネルギ消散抵抗器は、植設可能な心臓細動除去器の
キャパシタや他のエネルギ蓄積装置の有する蓄積エネル
ギを消散せしめるものである。エネルギ消散抵抗器は、
２つの絶縁層の間に挟まれた抵抗用金属箔を含む抵抗層
を有する。各絶縁層は、結合材にて抵抗層に結合される
とともに、抵抗層から熱エネルギを急速に消散せしめら
れるように十分薄く形成されている。金属箔は２つの接
点間に抵抗路を形成する。２つの接点は、少なくとも一
方の絶縁層を挿通して、金属箔を細動除去回路に電気的
に接続する手段となっている。対をなすリード線が抵抗
器の接点に接続される。
【０００７】エネルギ消散抵抗器は、回路基板の１つの
層として回路基板と一体に形成され、他の部品やダウン
サイジングのために回路基板の外面に空間を形成する。
さらに、金属箔と絶縁層との多層構造によって、多層エ
ネルギ消散抵抗器を形成することができる。
【０００８】さらに、周知のヒートシンク技術を用いる
ことによって、エネルギ消散抵抗器を、細動除去回路を
含む筐体に対するヒートシンクとすることができる。ま
た、エネルギ消散抵抗器を筐体内部のプラスチックライ
ナにモールド成形することができる。エネルギ消散抵抗
器は、細動除去回路の筐体やライナの輪郭に沿わなけれ
ばならない。よって、エネルギ消散抵抗器の筐体内で占
める体積を最小限にする必要がある。エネルギ消散抵抗
器は、ハイブリッド基板と一体に形成することもでき
る。
【０００９】
【実施例】本発明の目的とその効果とを明白にすべく、
下記の実施例と添付図面とに基づき説明する。図１及び
図２において、エネルギ消散抵抗器２は、電気的絶縁材
料からなる２つの絶縁層６，８の間に挟まれ抵抗用金属
箔を含む抵抗層４を有する。抵抗層４は、結合材１０に
て絶縁層６，８に結合している。抵抗層の両面に絶縁層
を形成することによって、絶縁層６，８を介して抵抗層
４からの熱エネルギが急速に拡散される。
【００１０】いろいな材料にて抵抗器２を構成すること
ができる。例えば、抵抗用金属箔は７０・３０銅ニッケ
ル（銅７０％及びニッケル３０％）からなり、絶縁層
６，８はデュポン社から販売されているカプトン（KAPT
ON）や、マイラ（MYLAR）、ノメック（NOMEX）からな
り、結合材１０はデュポン社から販売されているピララ
ックス（PYRALUX）やテフロン（TEFRON）からなる。
【００１１】エネルギ消散抵抗器２の断面１２は、厚み
が薄いが表面積は広く、熱エネルギが効率良く拡散され
るようになっている。さらに、エネルギ消散抵抗器２
は、電気的接点１４，１６を有し、この接点１４，１６
は抵抗層４に電気的に接続され、絶縁層６，８の一方を
挿通して外に現れている。接点１４，１６は錫・銅（ti
nned copper）、ニッケル、６７／３７銀・鉛、導電性
エポキシにて被覆されている。さらに、エネルギ消散抵
抗器２には導電性のリード線１４Ａ，１６Ａが、対応す
る接点１４，１６から伸長するように取り付けられてい
る。リード線１４Ａ，１６Ａによって、エネルギ消散抵
抗器２は、電気的に接続される放電回路から離れて位置
することができる。
【００１２】図１から判るように、抵抗層４の金属箔
は、接点１４から接点１６までの電気的抵抗路を形成す
るように構成され、この抵抗路の長さは、エネルギ消散
抵抗器２の接点１４から接点１６までの抵抗値が所望の
値となるように正確に決められる。この抵抗路の長さを
長くすれば、接点１４と接点１６との間の抵抗値を大き
くすることができる。一方、抵抗値を下げるためには抵
抗路の長さを短くすれば良い。
【００１３】エネルギ消散抵抗器２は、植設可能な心臓
細動除去器での細動除去キャパシタや他のエネルギ蓄積
装置の放電に関与する。ゆえに、エネルギ消散抵抗器２
は一面の面積が１２．９cm2 （２in2 ）から２５．８cm
2 （４in2 ）までとなり、各絶縁層６，８の厚みは１．
２７μｍ（．０００５”）から２．５４μｍ（．００
１”）までとなり、抵抗層４の厚みは１．５２μｍ（．
０００６”）から１．７８μｍ（．０００７”）までと
なり、抵抗層４の各面での結合材１０の厚みは１．２７
μｍ（．０００５”）から２．５４μｍ（．００１”）
までとなる。抵抗層４には、厚みが０．１０２mm（．０
０４”）から０．２５mm（．０１０”）までとなり長さ
が４．３２ｍ（１７０”）から６．３５ｍ（２５０”）
までとなる抵抗路が形成され、抵抗路の長さは全抵抗値
が８５０Ωから１１５０Ωとなるように正確に決められ
る。
【００１４】図３に典型的な心臓細動除去用回路１８を
示す。心臓細動除去用回路１８は、充電回路２０、放電
制御回路２２、直列に接続された細動除去用キャパシタ
Ｃ１，Ｃ２、２つのスイッチＳ１，Ｓ２、対をなす電極
２４，２６、及びエネルギ消散抵抗器２とからなる。充
電回路２０は、電気エネルギを細動除去用キャパシタＣ
１，Ｃ２に供給したり、逆に次の放電に備えて電気エネ
ルギを蓄積したりする。
【００１５】放電制御回路２２は、キャパシタＣ１，Ｃ
２が電極２４，２６を介して患部に放電すべきか、また
はエネルギ消散抵抗器２を介して放電すべきかを決め
る。この選択は、図示せぬマイクロプロセッサにて解析
される症状に基づいて決められる。選択がなされると、
放電制御回路２２によって、対応するスイッチＳ１，Ｓ
２の一方が閉成され、電極２５，２６またはエネルギ消
散抵抗器２の一方を介して回路が閉じられる。すなわ
ち、キャパシタＣ１，Ｃ２が電極２４，２６を介して患
部に放電する場合は、スイッチＳ１が閉じられる。一
方、スイッチＳ２が閉じると、キャパシタＣ１，Ｃ２は
エネルギ消散抵抗器２を介して放電される。これは「内
部ダンプ」である。内部ダンプは、不整脈が消滅した場
合や、キャパシタが放電した後で心臓にショックを与え
る必要がない時、バッテリの寿命を確認するために装置
をテストする場合など、キャパシタ電圧を分散せしめる
ためにしばしば用いられる。
【００１６】図４において、エネルギ消散抵抗器３０は
可撓性を有する回路基板３２と一体に形成されている。
特に、回路基板３２は絶縁材料からなる２つの絶縁層４
０，４２の間に導電性の回路ライン３６，３８を含む層
３４を有する。一方の絶縁層４２は内部に配置された導
電性の対をなす接点４４，４６を有する。エネルギ消散
抵抗器３０は絶縁層４２に隣接する抵抗用金属箔を含む
抵抗層４８を有する。絶縁層４２は接点４４，４６を含
むので、接点４４，４６は、対応する回路ライン３６，
３８から抵抗層４８までの導電路を形成する。絶縁層５
０は金属箔を含む抵抗層４８の一面を被覆する。個々の
層３４，４０，４２，４８，５０は周知の結合材にて互
いに結合されている。なお、図４において、結合材は、
抵抗層４８の金属箔からなる抵抗路の間の空隙や回路ラ
イン３６，３８の間の空隙を充填するもの以外は図示し
ない。
【００１７】回路基板３２が植設可能な心臓細動除去器
に用いられる場合、各絶縁層４０，４２，５０の厚み
は、１．２７μｍ（．０００５”）から２．５４μ
ｍ（．００１”）までとなり、回路ラインを含む層３４
の厚みは３．５６μｍ（．００１４”）から７．１１μ
ｍ（．００２８”）までとなり、金属箔を含む抵抗層４
８の厚みは１．５２μｍ（．０００６”）から１．７８
μｍ（．０００７”）までとなる。互いに隣接する層に
挟まれる結合材の厚みは、１．２７μｍ（．０００
５”）から２．５４μｍ（．００１”）までとなる。金
属箔を含む抵抗層４８では、長さが４．３２ｍ（１７
０”）から６．３５ｍ（２５０”）となり且つ厚みが
０．１０２mm（．００４”）から０．２５mm（．０１
０”）までとなる抵抗路が画定され、抵抗路の長さは全
抵抗値が８５０Ωから１１５０Ωとなるように正確に決
められる。よって、回路基板全体の厚みは０．１３m
m（．００５”）となる。
【００１８】互いに一体に形成された回路基板とエネル
ギ消散抵抗器とは、従来のプリント回路基板の製造方法
にて生産される。例えば、ピララックスやテフロンなど
の接着剤を使用して抵抗用金属薄膜をフィルム基板に接
着することによって、エッチング技術を用いることがで
きる。接着剤は従来の方法にて硬化され、金属薄膜に所
望の抵抗路を表す図形が形成される。次に、この図形ど
おりにフォトレジストが金属薄膜に載せられる。なお、
フォトレジストは、エッチング用腐食液によって金属薄
膜の所定部分が除去されるのを防ぐものである。エッチ
ング用腐食液は、金属薄膜の不要部分を除去して所定の
抵抗路を形成する。この行程を繰り返すことによって次
の層が形成され、多層構造のエネルギ消散抵抗器が形成
される。
【００１９】互いに一体に形成される回路基板とエネル
ギ消散抵抗器とは、従来の電子蒸着法を用いて生産され
る。抵抗路を画定する金属箔は、基板や絶縁材料からな
る次の層に金属を選択的に電子蒸着して形成される。電
子蒸着された金属薄膜の膜厚は、１．５２μｍ（．００
０６”）から１．７８μｍ（．０００７”）までが望ま
しい。
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限らず、請求
項の範囲を逸脱しない範囲内で適宜の装置に適用するこ
とができる。図５及び図６に、モールド成形された抵抗
路６１を有する細動除去用回路のプラスチックライナ６
０を示す。この抵抗路６１は、本発明のエネルギ消散抵
抗器を画定する。特に、プラスチックライナ６０は、細
動除去用回路基板６６を支持する２つの細長い支持アー
ム６２，６４と、対をなすキャパシタ７２，７４を嵌合
して支持する円筒状の支持部材６８，７０と、図示せぬ
対をなす矩形のバッテリが固着される平面部材７６と、
平面部材７６のプラスチックの内側にモールド成形され
た抵抗路６１とを有する。抵抗路６１によって、プラス
チックライナ６０の内部に一体に形成されるエネルギ消
散抵抗器が形成される。抵抗路は、一対の導電性の接点
７８，８０とリード線８２，８４とを介して回路基板６
６に接続されている。実際、ライナ６０、回路基板６
６、及び２つのキャパシタ７２，７４を組み立てると、
高さが７．６２cm（３インチ）、幅が７．６２cm（３イ
ンチ）、厚みが１．９１cm（０．７５インチ）となる。
平面部材７６は面積が１２．９cm2 （２in2 ）から２
５．８cm2 （４in2 ）までとなる一面を有し、厚みがお
よそ１．２７μｍ（．０００５”）となっている。
【００２１】前述した電子蒸着法により、細動除去用回
路のプラスチックライナに直接本発明のエネルギ消散抵
抗器を蒸着形成することもできる。さらに、エネルギ消
散抵抗器は、アナログやディジタルハイブリッド基板に
取り付けたり、プリント形成することもできる。ハイブ
リッド基板は、誘電破壊に備えた高抵抗などの適切な電
気特性を有する固いセラミックからなる。実際、抵抗器
は、前述の構成や方法を用いて抵抗器は回路基板に組み
込まれる。
【００２２】なお、上記実施例は、本発明の一例を示し
たにすぎず本発明を限定するものではない。よって、本
発明は、上記実施例に限らず、本発明の請求項の範囲内
に含まれる適宜の実施例を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエネルギ消散抵抗器の斜視図であ
る。
【図２】図１に示すエネルギ消散抵抗器の線分２−２に
おける断面図である。
【図３】本発明によるエネルギ消散抵抗器に使用される
植設可能な心臓細動除去器の構成図である。
【図４】可撓性を有する回路基板と一体に形成されたエ
ネルギ消散抵抗器の断面図である。
【図５】エネルギ消散抵抗器を有する心臓細動除去器の
ライナの斜視図である。
【図６】図５の線分６−６における断面図である。
【符号の説明】
２ エネルギ消散抵抗器 ４ 金属箔を含む抵抗層 ６，８ 第１及び第２絶縁層 １４，１６ 接点

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 抵抗路を形成する抵抗用金属箔を含む抵
    抗層と、 前記抵抗層を介して対向する第１及び第２絶縁層と、 前記第１及び第２絶縁層の少なくとも一方を挿通する導
    電路を少なくとも２つ形成し前記金属箔と電気的に接続
    される導電性の接点の少なくとも２つと、を有し、植設
    可能な細動除去回路に含まれる細動除去器のエネルギ消
    散抵抗器。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２絶縁層の間に前記抵抗
    層を結合する結合材を有することを特徴とする請求項１
    記載のエネルギ消散抵抗器。
  3. 【請求項３】 前記結合材はピララックス（PYRALUX）
    からなることを特徴とする請求項２記載のエネルギ消散
    抵抗器。
  4. 【請求項４】 前記結合材はテフロン（TEFLON）からな
    ることを特徴とする請求項２記載のエネルギ消散抵抗
    器。
  5. 【請求項５】 前記金属箔は銅ニッケルからなることを
    特徴とする請求項１記載のエネルギ消散抵抗器。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２絶縁層はカプトン（KA
    PTON）からなることを特徴とする請求項１記載のエネル
    ギ消散抵抗器。
  7. 【請求項７】 前記接点は錫・銅にてめっきされている
    ことを特徴とする請求項１記載のエネルギ消散抵抗器。
  8. 【請求項８】 前記接点は銀・鉛にてめっきされている
    ことを特徴とする請求項１記載のエネルギ消散抵抗器。
  9. 【請求項９】 前記接点の対応する一つに電気的に接続
    されるリード線を有することを特徴とする請求項１記載
    のエネルギ消散抵抗器。
  10. 【請求項１０】 電気エネルギを蓄積する少なくとも１
    つの細動除去用キャパシタと、 前記細動除去用キャパシタを充電する充電回路と、 前記細動除去用キャパシタに蓄積された電気エネルギを
    所望領域に与える少なくとも２つの電極と、 前記細動除去用キャパシタに蓄積された電気エネルギを
    消散せしめるエネルギ消散抵抗器と、 前記電極及び前記エネルギ消散抵抗器の一方を選択的に
    前記細動除去用キャパシタに接続する手段と、を有し、 前記エネルギ消散抵抗器は、 抵抗路を形成する抵抗用金属箔を含む抵抗層と、 前記抵抗層を介して互いに対向する第１及び第２絶縁層
    と、 前記第１及び第２絶縁層の少なくとも一方を挿通する導
    電路の少なくとも２つを形成し前記金属箔に電気的に接
    続される導電性の接点の少なくとも２つと、を有するこ
    とを特徴とする植設可能な心臓細動除去器。
  11. 【請求項１１】 前記エネルギ消散抵抗器は、前記第１
    及び第２絶縁層の間に前記抵抗層を結合する結合材を有
    することを特徴とする請求項１０記載の心臓細動除去
    器。
  12. 【請求項１２】 前記結合材はピララックスからなるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の心臓細動除去器。
  13. 【請求項１３】 前記結合材はテフロンからなることを
    特徴とする請求項１１記載の心臓細動除去器。
  14. 【請求項１４】 前記金属箔は銅ニッケルからなること
    を特徴とする請求項１０記載の心臓細動除去器。
  15. 【請求項１５】 前記絶縁層はカプトンからなることを
    特徴とする請求項１０記載の心臓細動除去器。
  16. 【請求項１６】 前記接点は錫・銅にてめっきされてい
    ることを特徴とする請求項１０記載の心臓細動除去器。
  17. 【請求項１７】 前記接点は銀・鉛にてめっきされてい
    ることを特徴とする請求項１０記載の心臓細動除去器。
  18. 【請求項１８】 前記接点の対応する一つに電気的に接
    続されるリード線を有することを特徴とする請求項１０
    記載の心臓細動除去器。
  19. 【請求項１９】 抵抗路を形成する抵抗用金属箔を含む
    抵抗層と、 前記抵抗層を介して互いに対向する第１及び第２絶縁層
    と、 前記第２絶縁層を挿通する導電路の少なくとも１つを形
    成して前記金属箔と電気的に接続される少なくとも２つ
    の接点と、 前記第２絶縁層に隣接して前記接点に電気的に接続され
    る導電性回路ラインを含む層と、 前記回路ラインを含む層に隣接する第３絶縁層と、を有
    し、植設可能な細動除去回路用にエネルギ消散抵抗器が
    一体に形成された細動除去用回路基板。
  20. 【請求項２０】 前記回路基板の互いに隣接する層を結
    合する結合材を有することを特徴とする請求項１９記載
    の回路基板。
  21. 【請求項２１】 前記結合材はピララックスからなるこ
    とを特徴とする請求項２０記載の回路基板。
  22. 【請求項２２】 前記結合材はテフロンからなることを
    特徴とする請求項２０記載の回路基板。
  23. 【請求項２３】 前記金属箔は銅ニッケルからなること
    を特徴とする請求項１９記載の回路基板。
  24. 【請求項２４】 前記絶縁層はカプトンからなることを
    特徴とする請求項１９記載の回路基板。
  25. 【請求項２５】 前記接点は錫・銅にてめっきされてい
    ることを特徴とする請求項１９記載の回路基板。
  26. 【請求項２６】 前記接点は錫・銅にてめっきされてい
    ることを特徴とする請求項１９記載の回路基板。
  27. 【請求項２７】 電気エネルギ蓄積手段と、前記電気エ
    ネルギ蓄積手段に蓄積された電気エネルギを消散せしめ
    るエネルギ消散抵抗器と、を有し、 前記エネルギ消散抵抗器は、 抵抗路を形成する抵抗用金属箔を含む抵抗層と、 前記抵抗層を介して互いに対向する第１及び第２絶縁層
    と、 前記第１及び第２絶縁層の少なくとも一方を挿通して導
    電路の少なくとも２つを形成し前記金属箔と電気的に接
    続される少なくとも２つの接点と、 を有することを特徴とする植設可能な心臓細動除去器。
  28. 【請求項２８】 前記エネルギ消散抵抗器は、前記第１
    及び第２絶縁層の間に前記抵抗層を結合する結合手段を
    有することを特徴とする請求項２７記載の心臓細動除去
    器。
  29. 【請求項２９】 前記電気エネルギ貯蓄手段は細動除去
    キャパシタであることを特徴とする請求項２７記載の心
    臓細動除去器。
  30. 【請求項３０】 前記エネルギ消散抵抗器を前記細動除
    去キャパシタに選択的に接続する手段を有することを特
    徴とする請求項２９記載の心臓細動除去器。
  31. 【請求項３１】 前記接点に電気的に接続され前記第２
    絶縁層に隣接する少なくとも２つの前記導電性回路ライ
    ンを含む層と、 前記導電性回路ラインを含む層に隣接する第３絶縁層
    と、を有し、 前記導電性回路ラインを含む層と前記第３絶縁層とは、
    細動除去器回路基板の少なくとも一部を形成することを
    特徴とする請求項２７記載の心臓細動除去器。
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