JPH11333001A

JPH11333001A - 生体刺激装置

Info

Publication number: JPH11333001A
Application number: JP14759298A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Ishikawa; 清一石川; Akira Fukumoto; 彰福本; Kozo Ishikawa; 浩三石川; Takashi Shimotomai; 敬下斗米; Kotaro Sato; 耕太郎佐藤
Original assignee: NEC Corp; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; NEC Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】不関電極と体内組織との接触面積を広くする
とともに、生体刺激装置の小型化および軽量化を図る。【解決手段】生体内に留置され、その生体内の体内組
織を刺激する生体刺激装置１は、筐体２とコネクタ３と
を有する。筐体２には、生体内の所望の部位を刺激する
ための電気パルスを発生する電気パルス発生回路（不図
示）が内蔵され、さらに電気パルスを体内組織に通電す
るための不関電極５が備えられている。また、コネクタ
３には、一方の端部が生体内の所望の部位に埋め込まれ
たワイヤ状電極６が接続される。不関電極５は、筐体２
の表面のうち体内組織に接触される面に設けられ、生体
適合性を有する導電性材料からなる蒸着膜で構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体内に留置され
て用いられ、その生体内の所望の部位を電気パルスで刺
激する生体刺激装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の生体刺激装置は、生体内の所望の
部位を刺激するための電気パルスを発生する電気パルス
発生回路が内蔵された筐体と、その所望部位に先端部が
埋め込まれた複数のワイヤ状電極が接続されるコネクタ
とを有する。

【０００３】生体刺激装置の筐体には、筐体に内蔵され
た電気パルス発生回路に接続された不関電極が設けられ
ている。不関電極は、筐体の表面のうち体内組織に接触
される面に設けられたステンレス板やチタン板によって
構成されたり、あるいは体内組織内に先端部が埋め込ま
れたステンレスワイヤ等によって構成される。

【０００４】一方、コネクタには、上記のワイヤ状電極
が接続される複数のコネクタ端子が設けられている。コ
ネクタ端子に接続されたワイヤ状電極は、上記の不関電
極と対になる関電極を構成し、生体を刺激する刺激電極
として機能する。

【０００５】上記のように構成された従来の生体刺激装
置は、ステンレス板等からなる不関電極が体内組織に接
触された状態で、あるいはステンレスワイヤ等からなる
不関電極の一部が生体内の所望部位に埋め込まれた状態
で、生体内に留置される。また、コネクタの各コネクタ
端子には、生体内の所望の刺激部位に先端部が埋め込ま
れたワイヤ状電極が接続される。これにより、不関電極
と各々の関電極との間に、体内組織を介する電流ループ
が形成される。

【０００６】筐体に内蔵された電気パルス発生回路から
不関電極に送られた電気パルスは、体内組織を通り、ワ
イヤ状電極の先端部に達する。ワイヤ状電極の先端部で
は電気パルスの電流密度が高くなるため、ワイヤ状電極
の先端部が埋め込まれた生体内の所望の刺激部位は、こ
の電気パルスによって刺激される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
生体刺激装置において、筐体に設けられた不関電極が生
体内に先端部が埋め込まれるステンレスワイヤ等によっ
て構成され、特にその不関電極が一本のステンレスワイ
ヤ等で構成されている場合には、不関電極における電気
パルスの電流密度が大きくなる。そこで、不関電極をス
テンレス板やチタン板によって構成することにより、不
関電極と体内組織との接触面積を広くし、不関電極にお
ける電流密度を小さくすることが一般的に行われる。こ
れにより、不関電極が電気分解によって溶解されるおそ
れが低減される。

【０００８】ところが、不関電極をステンレス板やチタ
ン板によって構成した場合には、生体刺激装置の厚みが
増すとともに、重みが増してしまう。生体刺激装置は長
期に渡って生体内に留置されるものであるため、生体刺
激装置は小型で軽いことが好ましい。また、生体刺激装
置の筐体にステンレス板やチタン板からなる不関電極を
固定する構成とすると、その固定手段を筐体に設けなけ
ればならない。すると、筐体の構造が複雑化し、筐体の
内部密封構造を構成することが困難になる。

【０００９】そこで本発明は、不関電極と体内組織との
接触面積が広く、さらに小型で軽い生体刺激装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の生体刺激装置は、生体内の所望の部位を刺
激するための電気パルスを発生する電気パルス発生回路
が内蔵され、さらに前記電気パルスを前記生体の体内組
織に通電するための不関電極が備えられた筐体と、一方
の端部が前記生体内の所望の部位に埋め込まれたワイヤ
状電極が接続されるコネクタとを有し、前記生体内に留
置されて前記体内組織を刺激する生体刺激装置におい
て、前記不関電極は、前記筐体の表面のうち前記体内組
織に接触される面に設けられ、生体適合性を有する導電
性材料からなる蒸着膜で構成されていることを特徴とす
る。

【００１１】上記本発明の生体刺激装置は、不関電極が
体内組織に接触された状態で生体内に留置される。ま
た、コネクタには、先端部が生体内の所望の部位に埋め
込まれたワイヤ状電極が接続される。これにより、不関
電極と、コネクタに接続されたワイヤ状電極で構成され
る関電極との間に、体内組織を介する電流ループが形成
される。電気パルス発生回路から不関電極に送られた電
気パルスは、体内組織を通り、ワイヤ状電極の先端部に
達する。ワイヤ状電極の先端部では電気パルスの電流密
度が高くなるため、ワイヤ状電極の先端部が埋め込まれ
た生体内の所望の刺激部位は、この電気パルスによって
刺激される。

【００１２】本発明の生体刺激装置の不関電極は、生体
適合性を有する導電性材料からなる蒸着膜で構成されて
いるので、不関電極と体内組織との接触面積を広くする
ことが可能であることに加え、不関電極が非常に薄く設
けられるため、不関電極をステンレス板やチタン板で構
成した場合に比べて生体刺激装置の薄型化および軽量化
を図ることが可能となる。

【００１３】さらに、前記生体適合性を有する導電性材
料はチタンである構成とすることが好ましい。

【００１４】また、前記生体適合性を有する導電性材料
はチタンであり、前記不関電極は、前記筐体の表面に形
成されたチタン蒸着膜と、該チタン蒸着膜の上に形成さ
れた金めっきと、該金めっきの上にさらに形成されたチ
タン蒸着膜とによって構成することにより、不関電極の
薄膜化、ひいては生体刺激装置の薄型化および軽量化を
図ることに加え、不関電極の電気抵抗を小さくすること
が可能となる。

【００１５】さらに、前記コネクタは導電性材料からな
る固定ビスによって前記筐体に固定され、前記電気パル
ス発生回路と前記不関電極とが前記固定ビスを介して接
続されている構成とすることにより、電気パルス発生回
路と不関電極との接続工数が省略され、生体刺激装置の
組立が容易になる。

【００１６】また、前記筐体は生体適合性を有する絶縁
性材料によって形成されている構成とすることが好まし
い。

【００１７】さらに、前記生体適合性を有する絶縁性材
料はセラミックである構成とすることが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の生体刺激装置の一実施形態
を示す平面図、図２は図１に示した生体刺激装置のコネ
クタを示す部分破断正面図である。ただし、図１に示す
生体刺激装置の一方の固定ビスおよびコネクタについて
は、断面が示されている。

【００２０】図１に示すように、本実施形態の生体刺激
装置１は、生体の所望の部位を刺激するための電気パル
スを発生する電気パルス発生回路が内蔵された筐体２
と、その所望の刺激部位に先端部が埋め込まれたステン
レス製の複数のワイヤ状電極６（図３参照）が接続され
るコネクタ３とを有する。コネクタ３は、導電性材料か
らなる固定ビス４によって筐体２に固定されている。

【００２１】筐体２は、生体適合性を有する絶縁性材料
の一つであるセラミックによって形成されている。さら
に、筐体２表面のうち体内組織に接触される面には、生
体適合性を有する導電性材料の一つであるチタンが蒸着
され、不関電極５が形成されている。なお、「生体適合
性を有する材料」とは、毒性と免疫学的拒絶がなく、生
体内へ長期間留置しても体内組織に与える影響が少ない
材料をいう。

【００２２】不関電極５を構成するチタン蒸着膜は、筐
体２の上面から、コネクタ３が取り付けられる側面の、
固定ビス４が接触される部分に渡って形成されている。
また、筐体２に内蔵された電気パルス発生回路からは、
その電気パルス発生回路における不関電極回路の端子に
接続されたリード線（不図示）が延出されている。この
リード線は、固定ビス４の周囲に巻き付けられている。
そのため、筐体２に固定ビス４を締め付けてコネクタ３
を筐体２に固定することにより、不関電極５と電気パル
ス発生回路とが電気的に接続される。

【００２３】また、図１および図２に示すように、コネ
クタ３には複数のコネクタ端子３ａが設けられており、
各々のコネクタ端子３ａには、前述したワイヤ状電極６
の接続端子が接続される。本実施形態では、コネクタ３
には３２個のコネクタ端子３ａが設けられている。コネ
クタ端子３ａに接続されたワイヤ状電極６は、不関電極
５と対になる関電極を構成し、生体を刺激する刺激電極
として機能する。

【００２４】図３は、図１に示した生体刺激装置を生体
内に留置した状態で示す全体構成図である。

【００２５】上記のように構成された生体刺激装置１
は、図３に示すように、筐体２の不関電極５が体内組織
に接触するようにして生体内に留置される。また、コネ
クタ３の各コネクタ端子３ａ（図１等参照）には、生体
内の所望の刺激部位（例えば神経筋等）に先端部が埋め
込まれたワイヤ状電極６が接続される。これにより、不
関電極５と、コネクタ端子３ａに接続されたワイヤ状電
極６で構成される関電極との間には、体内組織を介して
電流ループが形成される。

【００２６】筐体２に内蔵された電気パルス発生回路で
発生された電気パルスは、前述のリード線および固定ビ
ス４を通って、筐体２の表面に設けられた不関電極５に
送られる。不関電極５に送られた電気パルスは、体内組
織を通り、生体内の所望の刺激部位に埋め込まれたワイ
ヤ状電極６の先端部に達する。ワイヤ状電極６は細径で
あり、生体内に埋め込まれている部分も僅かであるの
で、ワイヤ状電極６の先端部では電気パルスの電流密度
が高くなる。そのため、ワイヤ状電極６の先端部が埋め
込まれた生体内の所望の刺激部位は、この電気パルスに
よって刺激される。

【００２７】以上説明したように、本実施形態の生体刺
激装置１では、筐体２表面のうち体内組織に接触される
面に、不関電極５が設けられている。不関電極５はチタ
ン蒸着膜によって構成されるため、不関電極５の膜厚を
約１０００Åから２０００Åと非常に薄く形成すること
ができる。従って、従来のように不関電極にステンレス
板やチタン板を用いた場合に比べて、生体刺激装置１の
薄型化および軽量化を図ることが可能となる。なお、例
えば、筐体２表面に対する不関電極５の蒸着強度は、不
関電極５の厚みが増すにつれて大きくなる。そのため、
不関電極５の膜厚は、必要とする不関電極５の蒸着強度
等に応じて適宜設定することが好ましい。

【００２８】また、蒸着によって不関電極５を筐体２の
表面に形成する構成とすることにより、ステンレス板や
ステンレスワイヤ等からなる不関電極を筐体に固定する
ための固定手段が不要となるので、不関電極５周りの筐
体２の構造が簡素化される。これにより、筐体２の内部
密封構造を構成することが容易になる。さらに、筐体２
に内蔵された電気パルス発生回路と不関電極５とを、コ
ネクタ３を筐体２に取り付けるための固定ビス４を介し
て電気的に接続する構成とすることにより、電気パルス
発生回路と不関電極５との接続工数が省略されるので、
生体刺激装置１の組立が容易になる。

【００２９】なお、上記のように不関電極５のチタン蒸
着膜を非常に薄く形成すると、不関電極５の電気抵抗が
大きくなる。そこで、図４に示す不関電極７のように、
筐体２の表面に形成されたチタン蒸着膜７ａの上に金め
っき７ｂを形成し、さらにその上にチタン蒸着膜７ｃを
形成する構成とすることにより、不関電極７の電気抵抗
を小さくすることができる。これにより、不関電極の薄
膜化、ひいては生体刺激装置の薄型化および軽量化を図
るとともに、不関電極の電気抵抗を小さくすることが可
能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体刺激
装置は、筐体の表面のうち体内組織に接触される面に備
えられた不関電極が、生体適合性を有する導電性材料か
らなる蒸着膜で構成されているので、不関電極と体内組
織との接触面積を広くすることができることに加え、生
体刺激装置の薄型化および軽量化を図ることができる。
また、生体適合性を有する導電性材料にチタンを用い、
不関電極を、筐体の表面に形成されたチタン蒸着膜と、
そのチタン蒸着膜の上に形成された金めっきと、その金
めっきの上にさらに形成されたチタン蒸着膜とによって
構成することにより、不関電極の薄膜化、ひいては生体
刺激装置の薄型化および軽量化を図ることができるとも
に、不関電極の電気抵抗を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生体刺激装置の一実施形態を示す平面
図である。

【図２】図１に示した生体刺激装置のコネクタを示す部
分破断正面図である。

【図３】図１に示した生体刺激装置を生体内に留置した
状態で示す全体構成図である。

【図４】図１に示した生体刺激装置の筐体に設けられた
不関電極の他の例を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１生体刺激装置２筐体３コネクタ３ａコネクタ端子４固定ビス５，７不関電極６ワイヤ状電極７ａ，７ｃチタン蒸着膜７ｂ金めっき

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 392013648 松木英敏宮城県仙台市太白区八木山本町２−36−４ (72)発明者石川清一東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者福本彰東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者石川浩三東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者下斗米敬東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者佐藤耕太郎東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生体内の所望の部位を刺激するための電
気パルスを発生する電気パルス発生回路が内蔵され、さ
らに前記電気パルスを前記生体の体内組織に通電するた
めの不関電極が備えられた筐体と、一方の端部が前記生
体内の所望の部位に埋め込まれたワイヤ状電極が接続さ
れるコネクタとを有し、前記生体内に留置されて前記体
内組織を刺激する生体刺激装置において、前記不関電極は、前記筐体の表面のうち前記体内組織に
接触される面に設けられ、生体適合性を有する導電性材
料からなる蒸着膜で構成されていることを特徴とする生
体刺激装置。
【請求項２】前記生体適合性を有する導電性材料はチ
タンである請求項１に記載の生体刺激装置。
【請求項３】前記生体適合性を有する導電性材料はチ
タンであり、前記不関電極は、前記筐体の表面に形成さ
れたチタン蒸着膜と、該チタン蒸着膜の上に形成された
金めっきと、該金めっきの上にさらに形成されたチタン
蒸着膜とによって構成されている請求項１に記載の生体
刺激装置。
【請求項４】前記コネクタは導電性材料からなる固定
ビスによって前記筐体に固定され、前記電気パルス発生
回路と前記不関電極とが前記固定ビスを介して接続され
ている請求項１から３のいずれか１項に記載の生体刺激
装置。
【請求項５】前記筐体は生体適合性を有する絶縁性材
料によって形成されている請求項１から４のいずれか１
項に記載の生体刺激装置。
【請求項６】前記生体適合性を有する絶縁性材料はセ
ラミックである請求項５に記載の生体刺激装置。