JPH08252328A - ガラス状炭素−電極の接触接続方法 - Google Patents
ガラス状炭素−電極の接触接続方法Info
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- JPH08252328A JPH08252328A JP7288451A JP28845195A JPH08252328A JP H08252328 A JPH08252328 A JP H08252328A JP 7288451 A JP7288451 A JP 7288451A JP 28845195 A JP28845195 A JP 28845195A JP H08252328 A JPH08252328 A JP H08252328A
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- glassy carbon
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/056—Transvascular endocardial electrode systems
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カテーテル状のアクチュエーターおよびセン
サーにおいて、簡単でかつ機械的に安定のガラス状炭素
−電極の電気的接触接続を行うことができる方法 【解決手段】 架橋した合成樹脂からなる未加工電極
が、電極体を部分的に貫通する１つの穿孔を備えてお
り、その穿孔中へ穿孔よりも小さい寸法を有する生体適
合性の高融点の金属からなる中実または中空のピンを挿
入し、このピンを電極体から突出させ、および未加工電
極を熱分解にかけ、その際、架橋した合成樹脂をガラス
状炭素に変換し、電極体がピン上に収縮ばめさせること
を特徴とするガラス状炭素−電極の接触接続方法
サーにおいて、簡単でかつ機械的に安定のガラス状炭素
−電極の電気的接触接続を行うことができる方法 【解決手段】 架橋した合成樹脂からなる未加工電極
が、電極体を部分的に貫通する１つの穿孔を備えてお
り、その穿孔中へ穿孔よりも小さい寸法を有する生体適
合性の高融点の金属からなる中実または中空のピンを挿
入し、このピンを電極体から突出させ、および未加工電
極を熱分解にかけ、その際、架橋した合成樹脂をガラス
状炭素に変換し、電極体がピン上に収縮ばめさせること
を特徴とするガラス状炭素−電極の接触接続方法
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス状炭素−電
極の接触接続方法に関する。
極の接触接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス状炭素からなる電極は、生物医学
におけるインプラント可能なアクチュエーターおよびセ
ンサー（これについてＤＥ−ＰＳ２６１３０７２参照）
として適しており；これは、つまり良好な生体適合性を
有しており、および高い容量を有し、その際、この材料
コストは他の電極材料と比較して僅かである。アクチュ
エーターもしくはエフェクターとは、刺激作用を及ぼす
電極、たとえばペースメーカー用の刺激電極であると理
解され；センサーは測定を行う電極、たとえばグルコー
ス測定用電極である。
におけるインプラント可能なアクチュエーターおよびセ
ンサー（これについてＤＥ−ＰＳ２６１３０７２参照）
として適しており；これは、つまり良好な生体適合性を
有しており、および高い容量を有し、その際、この材料
コストは他の電極材料と比較して僅かである。アクチュ
エーターもしくはエフェクターとは、刺激作用を及ぼす
電極、たとえばペースメーカー用の刺激電極であると理
解され；センサーは測定を行う電極、たとえばグルコー
ス測定用電極である。
【０００３】ガラス状炭素−電極は、一般に樹脂−前縮
合物から硬化させることにより、架橋した合成樹脂から
なる未加工電極を製造し、これを熱分解させることによ
り本来の電極に変換することにより製造される。不活性
雰囲気下で、一般に７００〜２０００℃の間の温度で行
われる熱分解の場合、架橋した合成樹脂からガラス状炭
素が形成される（これについてたとえばＥＰ−ＰＳ０１
４０１２７参照）。未加工電極は、機械的な加工により
比較的容易に所望の形にすることができるが、ガラス状
炭素−電極の電気的接触接続は困難である。
合物から硬化させることにより、架橋した合成樹脂から
なる未加工電極を製造し、これを熱分解させることによ
り本来の電極に変換することにより製造される。不活性
雰囲気下で、一般に７００〜２０００℃の間の温度で行
われる熱分解の場合、架橋した合成樹脂からガラス状炭
素が形成される（これについてたとえばＥＰ−ＰＳ０１
４０１２７参照）。未加工電極は、機械的な加工により
比較的容易に所望の形にすることができるが、ガラス状
炭素−電極の電気的接触接続は困難である。
【０００４】電極ヘッドと電極シャフトを有するインプ
ラント可能なガラス状炭素−電極の接触接続は、一般
に、電極シャフト上に白金スリーブをはめるかまたは押
し付ける方法により行われる。しかし、この種の接触接
続は製造において費用がかかるばかりでなく、機械的に
あまり負荷をかけられない。アクチュエーターもしくは
センサーの構造的特徴、たとえばホース上の絶縁材によ
り、電極シャフトの直径は制限される。それぞれ、たと
えば２．３７ｍｍの電極直径において、電極シャフトの
直径はペースメーカー電極の場合１．３４ｍｍであり、
カテーテル状のグルコースセンサーの測定電極の場合１
ｍｍである。ガラス状炭素の機械的特性、たとえば脆性
に基づき、従って、この種の接触接続は、引張力および
剪断力に対する負荷を著しく少なくする。たとえば前記
の種類のグルコースセンサーのガラス状炭素−電極の引
張負荷は、単に２８０ｐであり、電極シャフトは破断す
る。従って、この種の接触接続は電極の取り扱いの際
に、たとえばセンサーの組立の際に、ガラス状炭素の剪
断破壊により簡単に破壊される。さらに、この場合、セ
ンサーの望ましい小型化を実現できない、それというの
もこの接触接続がなお破壊されやすいためである。
ラント可能なガラス状炭素−電極の接触接続は、一般
に、電極シャフト上に白金スリーブをはめるかまたは押
し付ける方法により行われる。しかし、この種の接触接
続は製造において費用がかかるばかりでなく、機械的に
あまり負荷をかけられない。アクチュエーターもしくは
センサーの構造的特徴、たとえばホース上の絶縁材によ
り、電極シャフトの直径は制限される。それぞれ、たと
えば２．３７ｍｍの電極直径において、電極シャフトの
直径はペースメーカー電極の場合１．３４ｍｍであり、
カテーテル状のグルコースセンサーの測定電極の場合１
ｍｍである。ガラス状炭素の機械的特性、たとえば脆性
に基づき、従って、この種の接触接続は、引張力および
剪断力に対する負荷を著しく少なくする。たとえば前記
の種類のグルコースセンサーのガラス状炭素−電極の引
張負荷は、単に２８０ｐであり、電極シャフトは破断す
る。従って、この種の接触接続は電極の取り扱いの際
に、たとえばセンサーの組立の際に、ガラス状炭素の剪
断破壊により簡単に破壊される。さらに、この場合、セ
ンサーの望ましい小型化を実現できない、それというの
もこの接触接続がなお破壊されやすいためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
カテーテル状のアクチュエーターおよびセンサーの場合
に、簡単でかつ機械的に安定のガラス状炭素−電極の電
気的接触接続を行うことができる方法を提供することで
あった。
カテーテル状のアクチュエーターおよびセンサーの場合
に、簡単でかつ機械的に安定のガラス状炭素−電極の電
気的接触接続を行うことができる方法を提供することで
あった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、架橋した合成樹脂からなる未加工電極が電極体を
部分的に貫通する穿孔を備えており、その穿孔中に穿孔
よりも小さな寸法を有する生体適合性の高融点の金属か
らなる中実または中空のピンを挿入し、このピンを電極
体から突出させ、および未加工電極を熱分解にかけ、そ
の際、架橋した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電極
体をピン上に収縮ばめする方法により達成される。
より、架橋した合成樹脂からなる未加工電極が電極体を
部分的に貫通する穿孔を備えており、その穿孔中に穿孔
よりも小さな寸法を有する生体適合性の高融点の金属か
らなる中実または中空のピンを挿入し、このピンを電極
体から突出させ、および未加工電極を熱分解にかけ、そ
の際、架橋した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電極
体をピン上に収縮ばめする方法により達成される。
【０００７】これに対してもう一つには、前記の課題
は、架橋した合成樹脂からなる未加工電極が電極体を完
全に貫通する穿孔を備えており、その穿孔中に外径が穿
孔の直径よりも小さい生体適合性の高融点の金属からな
るスリーブを挿入し、このスリーブを電極体から両側に
突出させ、および未加工電極を熱分解にかけ、その際、
架橋した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電極体をス
リーブ上に収縮ばめする方法でも解決することができ
る。
は、架橋した合成樹脂からなる未加工電極が電極体を完
全に貫通する穿孔を備えており、その穿孔中に外径が穿
孔の直径よりも小さい生体適合性の高融点の金属からな
るスリーブを挿入し、このスリーブを電極体から両側に
突出させ、および未加工電極を熱分解にかけ、その際、
架橋した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電極体をス
リーブ上に収縮ばめする方法でも解決することができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】合成樹脂からガラス状炭素を生じ
させる架橋した合成樹脂の熱分解の際に、約２５％まで
に及ぶことがある収縮が行われる。従って、ピンもしく
はスリーブの寸法は、電極体が熱分解の際にその上に収
縮ばめされるか、または他の表現では：穿孔の内部寸法
が（ピンもしくはスリーブなしで）熱分解の後で、つま
り収縮行程の後で、ピンもしくはスリーブの外径よりも
小さくなるように選択される。このように、電極体とピ
ンもしくはスリーブとの間の優れた結合が生じる。
させる架橋した合成樹脂の熱分解の際に、約２５％まで
に及ぶことがある収縮が行われる。従って、ピンもしく
はスリーブの寸法は、電極体が熱分解の際にその上に収
縮ばめされるか、または他の表現では：穿孔の内部寸法
が（ピンもしくはスリーブなしで）熱分解の後で、つま
り収縮行程の後で、ピンもしくはスリーブの外径よりも
小さくなるように選択される。このように、電極体とピ
ンもしくはスリーブとの間の優れた結合が生じる。
【０００９】穿孔中にある領域のピンの直径がもしくは
スリーブの外径のが、穿孔の直径よりも約５〜１５％小
さい場合が有利であると判明した。ピンもしくはスリー
ブの寸法が穿孔の内部寸法よりも約１０％小さいのが有
利である。
スリーブの外径のが、穿孔の直径よりも約５〜１５％小
さい場合が有利であると判明した。ピンもしくはスリー
ブの寸法が穿孔の内部寸法よりも約１０％小さいのが有
利である。
【００１０】「弱点」の電極シャフトが使用されない本
発明による接触接続の場合、曲げ負荷は金属により収容
され；これは弾性的に受けとめられるか、または金属が
破断せずに変形する。機械的な引張負荷を被る場合に、
２.３ｍｍの電極の外径の際に、２ｋｐよりも大きい負
荷が達成される。接触接続部の著しく高い負荷に加え
て、熱分解の後の接触接続方法行程は行われず、それに
より、一方で簡素化された製造が生じ、他方では電極表
面が保護される、それというのも、この電極表面は、熱
分解（及び場合により後続する活性化）の後にもはや触
れることがないためである。さらに、本発明による方法
を用いて、今までの場合のものよりも著しく小さな電極
を接触接続させることができる。
発明による接触接続の場合、曲げ負荷は金属により収容
され；これは弾性的に受けとめられるか、または金属が
破断せずに変形する。機械的な引張負荷を被る場合に、
２.３ｍｍの電極の外径の際に、２ｋｐよりも大きい負
荷が達成される。接触接続部の著しく高い負荷に加え
て、熱分解の後の接触接続方法行程は行われず、それに
より、一方で簡素化された製造が生じ、他方では電極表
面が保護される、それというのも、この電極表面は、熱
分解（及び場合により後続する活性化）の後にもはや触
れることがないためである。さらに、本発明による方法
を用いて、今までの場合のものよりも著しく小さな電極
を接触接続させることができる。
【００１１】ピンを用いた接触接続の際に、ピンが穿孔
中にある領域内で内側に向かって、つまり電極体内へ向
かって円錐状に広がる場合が有利である。さらに、穿孔
自体が内側に向かって円錐状に広がっている場合が有利
である。この方法では、つまり負荷能力をさらに上昇さ
せることができる。さらに、このピンは電極体から突出
する領域では、穿孔内にある領域内よりも大きな断面積
を有するのが有利である。れにより、つまりホース状の
絶縁体の設置が簡素化される。
中にある領域内で内側に向かって、つまり電極体内へ向
かって円錐状に広がる場合が有利である。さらに、穿孔
自体が内側に向かって円錐状に広がっている場合が有利
である。この方法では、つまり負荷能力をさらに上昇さ
せることができる。さらに、このピンは電極体から突出
する領域では、穿孔内にある領域内よりも大きな断面積
を有するのが有利である。れにより、つまりホース状の
絶縁体の設置が簡素化される。
【００１２】本発明による接触接続の際に、ピンもしく
はスリーブが≧１５００℃の融点を有する金属からなる
のが有利である。有利に次の金属（融点）が使用され
る：チタン（１７２７℃）、白金（１７７２℃）、タン
タル（３０３０℃）およびタングステン（３３８０
℃）。しかしたとえばピンもしくはスリーブが白金／イ
リジウム−合金からなることもできる。
はスリーブが≧１５００℃の融点を有する金属からなる
のが有利である。有利に次の金属（融点）が使用され
る：チタン（１７２７℃）、白金（１７７２℃）、タン
タル（３０３０℃）およびタングステン（３３８０
℃）。しかしたとえばピンもしくはスリーブが白金／イ
リジウム−合金からなることもできる。
【００１３】架橋した合成樹脂の熱分解は、有利に≧１
０００℃の温度で行われ、保護ガスとしてたとえば窒素
またはアルゴンが用いられる。ガラス状炭素の製造のた
めの出発材料として、通常の樹脂−前縮合物、特に前縮
合したフルフリルアルコールからなる樹脂が用いられ；
たとえばフェノールホルムアルデヒド及びフラン樹脂の
前縮合物も使用することができる。この樹脂−前縮合物
は次いで架橋されもしくは硬化される。
０００℃の温度で行われ、保護ガスとしてたとえば窒素
またはアルゴンが用いられる。ガラス状炭素の製造のた
めの出発材料として、通常の樹脂−前縮合物、特に前縮
合したフルフリルアルコールからなる樹脂が用いられ；
たとえばフェノールホルムアルデヒド及びフラン樹脂の
前縮合物も使用することができる。この樹脂−前縮合物
は次いで架橋されもしくは硬化される。
【００１４】
【実施例】次の実施例に基づき本発明をさらに詳説す
る。
る。
【００１５】架橋した合成樹脂からなる末端が丸められ
た円筒状の電極ヘッドは、たとえば２.９４ｍｍの直径
ならびに３.３３ｍｍの高さを有し、０.９９ｍｍの直径
および２.１７ｍｍの長さを有する中央の穿孔を有す
る。接触接続のために、白金からなる円筒状のピンを使
用し、このピンは穿孔の外側の領域で５.０ｍｍの長さ
ならびに１.５ｍｍの直径を有し、穿孔の内側の領域で
１.６５ｍｍの長さならびに連続的に０.８６ｍｍから
０.８９ｍｍに増大する直径を有する。穿孔の内側のピ
ン末端の直径（０.８９ｍｍ）は、従って、穿孔（０.９
９ｍｍ）の直径よりも約１０％小さい。
た円筒状の電極ヘッドは、たとえば２.９４ｍｍの直径
ならびに３.３３ｍｍの高さを有し、０.９９ｍｍの直径
および２.１７ｍｍの長さを有する中央の穿孔を有す
る。接触接続のために、白金からなる円筒状のピンを使
用し、このピンは穿孔の外側の領域で５.０ｍｍの長さ
ならびに１.５ｍｍの直径を有し、穿孔の内側の領域で
１.６５ｍｍの長さならびに連続的に０.８６ｍｍから
０.８９ｍｍに増大する直径を有する。穿孔の内側のピ
ン末端の直径（０.８９ｍｍ）は、従って、穿孔（０.９
９ｍｍ）の直径よりも約１０％小さい。
【００１６】未加工電極、つまり前記した電極ヘッド
を、約１１００℃の温度で熱分解にかけた場合、この電
極ヘッドは白金ピン上に収縮ばめされ、その際、強固な
結合、つまり耐久性の安定な接触接続が生じる。
を、約１１００℃の温度で熱分解にかけた場合、この電
極ヘッドは白金ピン上に収縮ばめされ、その際、強固な
結合、つまり耐久性の安定な接触接続が生じる。
Claims (10)
- 【請求項１】 ガラス状炭素−電極の接触接続方法にお
いて、架橋した合成樹脂からなる未加工電極が、電極体
を部分的に貫通する１つの穿孔を備えており、その穿孔
中へ穿孔よりも小さい寸法を有する生体適合性の高融点
の金属からなる中実または中空のピンを挿入し、このピ
ンを電極体から突出させ、未加工電極を熱分解にかけ、
その際、架橋した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電
極体をピン上に収縮ばめすることを特徴とするガラス状
炭素−電極の接触接続方法。 - 【請求項２】 ピンが穿孔中に存在する領域内で内側に
向かって円錐状に広がっている請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 穿孔が内側に向かって円錐状に広がって
いる請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 ピンが電極体から突出している領域内
で、穿孔中にある領域内よりも大きな断面を有する請求
項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 ガラス状炭素−電極の接触接続方法にお
いて、架橋する合成樹脂からなる未加工電極が、電極体
を完全に貫通する１つの穿孔を備えており、その穿孔中
へ外径が穿孔の直径よりも小さい生体適合性の高融点の
金属からなるスリーブを挿入し、これを電極体から両側
で突出させ、未加工電極を熱分解にかけ、その際、架橋
した合成樹脂をガラス状炭素に変換し、電極体をスリー
ブ上に収縮ばめされることを特徴とするガラス状炭素−
電極の接触接続方法。 - 【請求項６】 穿孔中に存在する領域中のピンの直径も
しくはスリーブの外径は、穿孔の直径よりも約５から１
５％小さい請求項１から５までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項７】 金属が≧１５００℃の融点を有する請求
項１から６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 ピンまたはスリーブがチタン、タンタ
ル、タングステン、白金または白金／イリジウム合金か
らならる請求項１から７までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項９】 熱分解を≧１０００℃の温度で実施する
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 前縮合されかつ架橋されたフルフリル
アルコールからなる合成樹脂を使用する請求項１から９
までのいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4440001A DE4440001A1 (de) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Kontaktierung von Glaskohlenstoff-Elektroden |
| DE4440001.2 | 1994-11-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252328A true JPH08252328A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=6532870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7288451A Pending JPH08252328A (ja) | 1994-11-09 | 1995-11-07 | ガラス状炭素−電極の接触接続方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5632085A (ja) |
| EP (1) | EP0711575B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08252328A (ja) |
| DE (2) | DE4440001A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935549B2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-08-30 | Medtronic, Inc. | Brazing fixtures and methods for fabricating brazing fixtures used for making feed-through assemblies |
| US6852925B2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-02-08 | Medtronic, Inc. | Feed-through assemblies having terminal pins comprising platinum and methods for fabricating same |
| KR101371824B1 (ko) * | 2011-12-29 | 2014-03-11 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 바이오 센서 제조방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1181811A (en) * | 1915-06-05 | 1916-05-02 | Gen Electric | Cored arc-lamp electrode. |
| GB1298010A (ja) * | 1970-11-19 | 1972-11-29 | ||
| DE2613072B2 (de) * | 1976-03-26 | 1981-07-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Implantierbare Elektrode |
| US4476049A (en) * | 1983-09-20 | 1984-10-09 | Hoffmann-La Roche Inc. | Method for the extraction of immune interferon |
| DE3337470A1 (de) * | 1983-10-14 | 1985-04-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung von implantierbaren elektroden aus glaskohlenstoff |
| DE3429768A1 (de) * | 1984-08-13 | 1986-02-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung von glaskohlenstoff-elektroden |
-
1994
- 1994-11-09 DE DE4440001A patent/DE4440001A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-11-07 US US08/554,769 patent/US5632085A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-07 JP JP7288451A patent/JPH08252328A/ja active Pending
- 1995-11-08 EP EP95850196A patent/EP0711575B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-08 DE DE59510344T patent/DE59510344D1/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0711575A3 (de) | 1997-01-08 |
| DE59510344D1 (de) | 2002-10-02 |
| DE4440001A1 (de) | 1996-05-15 |
| US5632085A (en) | 1997-05-27 |
| EP0711575A2 (de) | 1996-05-15 |
| EP0711575B1 (de) | 2002-08-28 |
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