JPS598976A - 監視可能で植え込み可能な組織刺激装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 組織刺激装置若しくはステイミュレータに関わり，％に
治療を流を監視することができる殖え込み可能な骨成長
刺激装＃ｔ．（以下，ステイミュレータとも称する）に
関する ７９７９年７月２０日付のＷｉｃｋｈａｍ外の米国特許
願第！デグク３号明細書（発明の名称：　ＢｏｎｅＧｒ
ｏｗｔｈ　Ｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ　）　ｌこは．電気的
刺激により骨対骨の融合を促進するための弾丸形状の骨
成長刺激装置が開示さｎている．本明細書においても援
用する上紀米国特許願明細書には，骨成長刺激装置の一
般的技術背景が記述されている。

このような装ｆＩｔは，簡単に言えば．低電流源回路装
置である。装置からの１つまたは複数の陰極リードが、
骨折領域で骨に植え込才れる。典型的にはチタン力）ら
造られておって，少なくとも限られた領域にグラチナ〆
ツキを施すのが有利であるケース自体は．陽極としての
働きを成す。尤も，別個の陽極リードを設けて軟質の組
織に挿入してもよい６上記米国特許に開示されている装
置は．心臓のペース・メーカ技術分野で現在慣行となっ
ているように，密閉密封さ几ていない，心臓のペース・
メーカは，一般に。

拒絶反応を示す身体環境に長年に渡って耐えなけ石，ば
ならないが、骨成長刺激装置の有用使用寿命はせいぜい
数ケ月足らずである６ 骨成長刺激装置は，最近多用さｎており，この刺激装置
の使用と関連して．両立するとは思わイ１，ない成る種
の性能に関し改善を希望する要求が生じている。骨成長
刺激装置は，一般に。

わず７ｌ）２〜３ケ月間動作すわばよく．密閉密封が行
なわｎなくても通常故障は生じないが，多くの医師は，
完全に密封されていないような電子的補綴装置の移植も
しくは植え込みにはなかな′ｉＪ）応じようとしない。

このような訳で，密閉密封型の骨成長刺激装置に対する
要望が生じてきている。同時に，治療電流を監視できる
こと。

言い換えるならば，医師が任意時点で植え込まれた陰極
の箇所で骨に供給されつつある電流の大きさを測定でき
ることに対する需要も生じている。し力）しながら、密
閉密封を行ない同時に同じ装置で監視可能にすることは
困難であり。

上記のようなａつの性能若しくは機能には一見両立性が
ないように考えらｎる。

心臓のペース・メーカの場合には、装置が密閉密封され
ていること．即ち．チタン内に包入され，ているという
事実は，その動作の監視を妨けるものではない。という
のは、監視しようとするパラメータ．例えば電池の電位
は，ペース速度を制御するのに用いるらとができ，そし
てベース速度は慣用のＥＯＧ監視装ｆ！ｌを利用するこ
とにより確認することができる力）らである。外部磁石
？当てｎば．ペース・〆一力の動作状態を変えることが
でき２従って問題のパラメータの値をベース速度から導
出することができる。

しかしながら、一定の直流電流を発生供給する骨成長刺
激装置の場合には．身体表面電位を測定して正確に電流
の大きさを表示する方途はない。

身体の外部で検出可能な種類の交流またはパルス信号を
放射するアノテナとして陰極リードを使用することが考
えらｎるかもしれない．しかしながら、この様な試みで
は，信号電ｆＩｃは必熱的に骨を通って流れ、装置全体
の効率を低減し、場合によっては組織に損傷さえ与える
可能性がある。

上記の問題を解決するのに、従来の心臓ペース・メーカ
技術を応用することも想到しつるかもし石、ない。ペー
ス・メーカの場合には、モニタ機能は一般にベース・メ
ーカの近傍で患者の身体に外部磁石を当てて、内部のリ
ード・スイッチを動作させることにより制御さｎている
。

リード・スイッチが動作したときにのみ、ペース・メー
カの状態が変って、所望の監視が可能となる。骨成長刺
激装置にも類似のリード・スイッチを用いれば、連続的
ではなく、外部磁石を用いて該スイッチを動作したとき
にのみ、陰極リードへの交流またはパルス信号の印加を
制御することが可能と考えらｎるがもし２’ｌない。

し力）しながら、この試みにも、いくつかの欠点がある
。第１に、プラスタの包帯および身体組織を介して、リ
ード・スイッチを作動することは極めて困難である。％
に、骨成長刺激装置が身体に深く移植若しくは植え込め
ら石１でいる場合には、上記の困難は大きくなる。また
磁石は高価であったり寸法が太きいぼ力）りではなく。

外部監視に用いら眉、でいるピックアップ・コイル内に
格納されているフェライト棒に悪影響を与え、該コイル
の伝送信号に対する感度を減少してしまう。更にまた。

心臓のベース・メーカで用いらｎでいる全ての素子の内
、おそらくはリード・スイッチが最も信頼性の小さい素
子であり、可能な場合には、できるだけ使用を回避する
のが最善の策とされている。

本発明の原理に従えば、その図示の実施例の場合、連続
したパルス信号が密閉密封さη、た骨成長刺激装置によ
って伝達若しくは伝送さｎる。

従って、外部磁石制御およびリード・スイッチは必要と
さｎない。陰極リードをアンテナとして用いる代りに別
個の内部コイルが利用さ石５る。

治療電流の大きさに比例した速度でコイルに加えらｎる
パルスで、外部モニタもしくは監視のために、０．Ａｍ
厚さのチタノ・ケースを介して十分なエネルギーが伝達
される。従って、治療電流が監視機能により悪影響を受
けることは決つし′てない。内部コイルを作動するため
の電流パルスは、伝達されるエネルギーが十分であるば
力Ｓりではなく、１！池消耗を低くして、装置の使用寿
命を、監視信号が連続的に伝達さｎるという事爽にも力
１かわらず３％以下し力）短縮さイｔないように選ば石
７る。更に、回路は植え込み前に、電池力）らの電流損
失が最小限となるように設ｄトされ、る７桶え込み時に
初めて、全回路は動作を開始し、その時に始めてモニタ
・パルスを発生するにの特徴により、装置の倉庫寿命は
非常に大きくなる。

以下の説明においては１本発明を、骨折場所に一定の直
流１Ｍ、流を供給する骨成長刺激装置と関連して述べる
が、し力）しながら本発明の原理は、一般に、パ・ルス
または交流電流を身体の組織に供給するような植え込み
可能な組織刺激装置１例えば、舌部を除去するのに用い
らイ］、る装置にも適応可能である。後者のような装置
において本発明を用い眉、ば、装置が金属製のケース内
に包入さ石、ているにもかかわらず、状態あるいはパラ
メータをモニタすることができ、その場合に電極リード
をアンテナとして用いることは要求さｎず、し力）も、
電へハ寿命には最小限度の影響しか与えない。

］　− ／ 本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面を参照
しての以下の詳細な説明から明らかとなろう。

第１図に示されている機械的組立体は、先に述べたＷｉ
ｃｋｈａｍ外の米国特許願に開示されているのと同様な
型式の弾丸形状のケースを有しており、そして心臓のペ
ース・メーカー技術分野で現在標準となっている技術を
用いて密閉密封されているケース／７０は、０．１．ｍ
の壁厚を有しており、純医療等級のチタンから作られて
いる。ポリカーボネート製の絶縁カップ７ｇ＆が、電気
組立体２０θをケースから絶縁するための目的で、ケー
ス／７０内に配置されている。電気的組立体自体は、心
臓のペース・メーカーの技術を踏襲して構成されている
点て、Ｗｊ−ｃｋｈａｍ外の米国特許に開示されている
型のものとは異なる。典型例として、λつの回路板が用
いられ、これら回路板間に電気素子が配置され、そして
集積回路は回路板間に側部で取り付けられている。ペー
ス・メーカ回路には、ケースとの接触を形成するために
側部に突出するばねが設けられている。本発明の電気回
路は、その好ましい実施例において、各側にコつの上記
のようなばねコ００を有しており、ケース／７θ内の絶
縁カップ１ｇ＆の最右縁に接触している。このようにし
て、回路の陽極接続は、ケースに直接接触し５．それに
よりケースは骨成長刺激装置の陽極としての働きをなす
。ケースｉｑｏの長さは、ｒｉｏｍであってｉｏ、の外
径を有している。

３．０ボルトの電源としてコつの電池が用いられている
。動作の開始時には、陽極と陰極との間ｔこは、はぼλ
、！ボルトの電位が印加される（本発明の図示の実施例
では単一の陰極リードしか用いられていないが、Ｗｉｃ
ｋｈａｍ外の特許願に開示されているように、複数の陰
極リードを用いることも可能である）。陽極と陰極との
間の実効身体抵抗が非常に低い値から約７３θにの値の
間で変動した場合でも、陽極と陰極との間には２０μＡ
の定電流が流れる。この電流の大きさは、電池電圧が経
時減少するにつれて小さくなるが、電池電圧は装置の殆
んどの使用期間に渡って比較的一定であるので、電流も
比較的一定となる。

チタン隔離は分極して、１００に４での実効抵抗を与え
得る。このために、装置の比較的短い使用後に、電流が
相当に減少して、「使用寿命終時」の表示が過度に早期
に行なわれ得る。

このこ七を考慮して、ケースの丸い端部の厚さが約１０
ｗないし／！ｒｍとした場合に、３〜５ミクロン厚さの
プラチナ被覆が設けられる。従って、電流は実際には、
チタン製ケースの残余の部分からではなく、プラチナ被
覆から周囲の組織に流れる。プラチナと組織との界面に
発生される分極電位は、チタン−組織界面における電位
よりもかなり低い。この理由から上記のような構造が特
に好適である。

ケースは、チタン・ケースの開端に接触する縁部に清っ
て溶接されたチタン製の頂部キャップ／７ユによって密
閉密封されている。セラミック製のスリーブ／７６がろ
う付は処理で頂部キャップに取り付けられており、陰極
導体／７４Ｉがこのスリーブを経て回路パッケージから
延びている。尚、この種の構造は、ペース・メーカ技術
部門で標準的なものである。

Ｅ１ｉ１ａｓｔｉｃ製頂部カバーｉｔｏが、５ｉｌａｓ
ｔｉｃ因接着剤／りｇにより頂部キャップ／７コに固定
されている。尚、５ｉｌａｓｔｉｃは、Ｗｉｃｋｈａｍ
外の特許顧に記述されているものと同じ材料であって本
発明で用いるのに適している。参照数字／６０で示す３
本の撚線からなる陰極リード自体は、５ｉｌａｓｔｉｃ
製のチューブ／６２内に収容されており、そして陰極リ
ードを取り巻く空所には５ｉｌａｓｔｉｃ接着剤７６ダ
が充填されている。このリード自体は、回路パッケージ
からの導体／７Ｆと同様にチタン製のスリーブ／ｇ’ｌ
内に延びている。スリーブは回路リード線をｔ極す−ト
に結合するように巻縮されている。通し孔スリーブ／７
６は、チタン製のスリーブから、別の短い５ｉｌａＦＪ
ｔｉｃチユーブ／！ニーによって分離されており、スリ
ー１１ｇ２内のり−ド／７４１ならびに５ｉｌａｓｔｉ
ｃ製の頂部カバーＩｇＯ内のスリーブ／ｇすを取り巻く
空所には５ｉｌａｓｔｉｃ　　接着剤／’Ｉｇが充填さ
れている。

一般に装置の機械的構造はペース・メーカ技術分野で用
いられている周知の技術に基づいている。ここで注意す
べき重要な事柄は、回路パッケージが完全に、コつの・
部分からなるチタン製容器内に包入されており、ケース
／７０および頂部キャップ／７コが溶接し合されている
点である。回路にはリード・スイッチを組み込むことが
でき、その場合にはペース・メーカの技術分野において
慣用されているように、磁界によって作動された時にの
み該リード・スイッチでモニタ機能を制御するようにす
ることができる。尤も、既に述べたようにプラスタ包帯
によって取り巻かれるばかりでなく、通常は心臓のペー
ス・メーカよりも身体内に奥深く植え込まれる骨成長刺
激装置ｔの場合には、上記のようなリード・スイッチに
よる監視機能の制御は相当困難ではある。しかしながら
、監視を連続的に行うにしろ、成るいは外部的に制御す
るにしろ、陰極′＃を極リードがアンテナとして用いら
れない場合には、回路によって発生さられる信号はケー
スを介して外部の監視に放射できねばならない。−見、
チタン製のケースを通して信号を伝送するのは困難に見
えるが、後述するように、信号が成る特性を有するよう
にすれば、上記のように信号を伝送することは可能であ
る。

第２図は、陰極電極リード自体の構造を示すものであり
、この構造はＷｉｃｋｈａｍ外の米国特許願に示されて
いるものに類似である。第１図を参照して既に述べかつ
また第２図の左側の部分に示されているように、リード
ｉｔ、ｏは、５ｉｌａｓｔｉｃ製チユーブ／６２内に包
入されており、チューブとリード間の空所には５ｉｌａ
ｓｔｉｃ接着剤７６すが充填されている。５ｉｌａｓｔ
ｉｃ製チユーブは、リード全長に渡って延びてはいない
が、ポリエチレン製のチューブ／６６がリード全長に渡
って延びており、該ポリエチレン製のチューブの左端は
５ｉｌａｓｔｉｃ製チ互−ブの右端内に格納されている
。同様にして、リードの他側においても他のａｔｌａｅ
ｔｉＱ製チューブ１６Ｋが用いられており、該５ｉｌａ
ｓｔｉｃ製チユーブは５ｉｌａｓｔｉｃ接着剤／乙グに
よりリードに固定されている。り一ド／４０の右端はコ
イル状になっておＩＱ　、Ｗｉｃｋｈａｍ外の特許願に
記述されているように骨内に埋め込まれる。別法として
、Ｄｉｃｋｓｏｎの特許願に記述されているように、リ
ード／６０を、骨内に実際に挿入されている別のｔ極に
結合するためには、２つの部分からなるコネクタを使用
することができ、このようにすれば取り外しに際して、
ステイミュレータを電極から簡単に切り離すことができ
、そしてまた同じ装置で幾つかの異った予め成形されて
いる電極の任意のものの使用が可能となる。リード／／
、０は、チタンから作られているが、Ｄｉｃｋｓｏｎの
特許願に記述されているように、コネクタが用いられる
場合には、リード／６０は、ステンレス鋼から形成する
ことができ、このようにした場合には強度を大きくでき
るばかりではなく、コネクタの他側に設けられる埋め込
み電極だけをチタンから形成するだけでよい。以上、陰
！　ＩＪ−ドの構造に関して図面に示し説明したが、こ
れは単なる例示に留まり、これに関しては本発明の関与
するところではないと理解されたい。

陰極リードはチタンから作られると述べたが、他の材料
から作ることもできる。その−例として銀をあげること
ができる。出力電流の極性を反転することにより、骨内
の銀電極は陽極としての働きをなし、銀のイオンが陽極
から、それを取り巻く＃！織へと移動する。この現象は
、感染伝播を防ぐという治療的効果を崩すると考えられ
る。銀イオンが感染の防止に有効であることは既に確定
されている。電流の極性反転は、標準のペース・メーカ
技術を用いることにより達成することができよう。例え
は、リード・スイッチを適当にパルス駆動し、それに続
いて周期的に短期間または装置の再プログラムを行なう
まで、極性反転を行なうようにすることによって達成で
きる。尚、本発明の原理は、この種の動作にも適用可能
なことは言うまでもない。

このような場合には、監視機能を用いるのが急務である
。例えば装置によって放射づ−る信号が電池電圧ばかり
ではなく電流の極性をも表示するとすれば、該電流の極
性は、装置がどのようにプログラムされているかを判定
する上に肩用である。再言すると、必要なのは、アンテ
ナとしての働きをする電極リードに沿ってではなく直接
ケースを通して信号を放射することができる回路である
。

第３図および第グ図に示した回路は、装置によって供給
される定電流を設定するための二つの安定性の高い抵抗
器Ｒ／及びＲλ、モニタ・パルス周波数を設定するため
の一つの低漏洩コンデンサＣ／およびＣ２ならびに！磁
エネルギーの経皮伝搬用のコイルＬ／を有している。回
路の残部は、好ましくは、慣用のチップに実現されてい
る０ＭＯ８型Ｐ−型中−チャンネルＮ　−チャンネルの
エンハンスメント・モードのＦＥＴからなる。この回路
は、電流供給とモニタ信号発生というλつの機能を果た
す。周辺要素への接続のための対のチップ・パッケージ
・ピンを利用する標準のペース・メーカ技術が採用され
ており、いづれの場合にも二重のビン接続で、より高い
信頼性が得られる。図面の左上部ζこ示しであるよう正
こ、正の電池端子への接続にピン／およびコが用いられ
る。図面の・左下部に示されているように、電池の負の
端子をチップに接続するためにピン５および６が用いら
れている。

ピン３およびＶならびにピンＳおよび６間には抵抗器Ｒ
／およびＲ２が接続されている。既に述べたように、一
対のワイヤーはね２０２を用いて、陽極、この例ではチ
タン製ケースに、チップを接続するためにピンテおよび
１０が用いられている。回路の接地はピン７およびｊで
行なわれ、これらピンには陰極リードが接続されている
。

第ｑ図の右上部分に示されているＬ／、ＣＩ、０２の組
合わせは、ピン／３および／ｑに接続されている、ピン
／／および／コはモニタ回路を可能化するのに用いられ
る。この回路は、ピン／／および／コが接地される都度
可能化され、本発明の図示の実施例においては、これら
ピンはこの接地状態に配線されている。監視機能が要求
されない場合には、回路は、これらａつのピンを浮動状
態にすることだけで不能化状態に保持することができる
。外部磁石作動が所望の場合には、ピン／／、／２とア
ースとの間に、常開リード・スイッチを接続することが
できる。

図面に示されているトランジスタの各々は、記号Ｐおよ
びＮで、ＰチャンネルまたはＬチャンネル・デバイスと
して識別されている。２ＰまたはＮ／、２のような記号
は、特定のデバイスの幅／長さの比、言い換えるならば
該デバイスの「オン」インピーダンスを表わす。例えば
、２Ｐデバイスは、Ｐデバイスの幅／長さ比よりも一倍
大きい幅／長さ比を有しており、したがって同じドレイ
ン／ソース電位およびゲート／ソース電位で一倍大きい
電流を導通する。（別法として、並列に接続された２つ
のＰデバイスで構成することもできる）。同様にして、
Ｎ／、２デバイスはＮデバイスの電流の４分の／しか導
通しない（このデバイスは「標準」の幅／長さ比の４分
のｌの比を有するようにするかまたは当該技術分野で周
知のように直列に接続された１つの標準デバイスから構
成することができる）。このような簡略記号表示は当該
技術分野において普通に用いられているものである。イ
ンバータ抜たはバッファｇＡ、Ｋｇには記号ｘ３および
ｘ２が用いられている。これは単に、これらインバータ
の各々が実際（こは並列に接続された３つまたはコつの
インバータであって、しかも各インバータは一つのトラ
ンジスタ・デバイスからなっていることを意味するもの
であり、このことも当該技術分野では周知である。デバ
イスｇｏには記号「６ｘＬＮ」が付けられている。典型
的な標準の慣用アレイでは、いくつかの異なった大きさ
のトランジスタが設けられており、本発明の図示の実施
例における１太」トランジスタは［１Ｊ１Ｊトランジス
タの５θ倍もの太きい電流を導通ずる。トランジスタ１
０は、実際上、並列に接続された６つの「太」トランジ
スタからなっている。一つのナンド・ゲートｔＪ、ｔｑ
の各々は、一対のＮチャンネル・トランジスタおよび一
対のＰチャンネル・トランジスタから構成されており、
この構成もまた当該技術分野で周知である。

回路について説明する前に、ここでトランジスタｑＯに
関し述べておくのが好都合であろう。

どのＣＭ　ＯＢチップにも、バイポーラ・トランジスタ
を形成することを可能にするメタライゼイションを設け
ることができる。バイポーラ・デバイスはチップ自体に
固有のものである。Ｎチャンネル・デバイスは、Ｎ型基
板ｌこＰ型のウェルを先ず形成して、該Ｐ型つェル内に
ソースおよびドレインとしての働きをなす２つのＰ属領
域を形成する。これらＮ型領域のいずれか一方が、Ｐ型
ウェルおよびＮ型基板と共にＮＰＮバイポーラ・デバイ
スを構成するのである。チップ全体のＮ型基板は正の電
源端子に接続される。

また特定のデバイスのＰ型ウェルを正の電源端子に接続
し、かつデバイスの°ソースまたはドレインをエミッタ
として用いることにより、ＰＮ接合ダイオードとしての
働きをなすバイポーラ・トランジスタが形成される。後
述するように、ダイオードｑｏは電流制限器として用い
られ、そしてそのエミッタ電位は、ＰＮ接合ダイオード
が０．６ボルトであるので、正の給電線の電位よりも０
．６ボルト低い。

Ｐ型チャンネル・デバイスのソース電圧は、そのドレイ
ン電圧に対して正であることが必要である。この理由か
ら、Ｐ型チャンネル・デバイスは一般に回路の頂部１こ
設けられ、それらのソースは正の電源線路に接続されて
る。Ｎ型チャンネル・デバイスの場合屹は、そのソース
電圧はそのドレイン電圧に対して負であることが要求さ
れる。この理由から、Ｎ型チャンネル・デバイスは一般
に図面で見て底部に設けられ、それらのソースは負（ア
ース電位）の給を線路に接続される。Ｐ型チャンネル・
デバイスの基板は正の電位に接続する必要があり、他方
Ｎ型チャンネル・デバイスの基板（Ｐ型ウェル）は負の
電位に接続する必要がある。これらのことは、Ｐ型デバ
イスの基板を最も正の電圧に接続しかつＰ型ウェルを最
も負の電位に接続するだけで達成される。基板接続は図
面には示されていないが、各デバイスの基板の接続は上
述の通りであることを念頭に置かれたい。

ここでＭＯ５ＦＢＴ　特性を簡単Ｉこ梗概しておくこと
も、以下に述べる回路の動作を充分に理解する上で必要
であろう。ＭＯｓデバイスを不飽和領域で動作すると、
即ち■Ｄ６り△の場合には、ドレイン電流■Ｄ８はＫ（
，２△ＶＤ８−■２Ｄｓ）に等しい。ここで△＝■ＧＳ
−ｖＴであり、Ｖ、は閾値電比である。

パラメータ△が装置の実効駆動量となる。ドレイン−ソ
ース電流が、ゲート−ソース電圧（ｖＧＳ）ばかりでは
なくドレイン−ソース電圧（ＶＤＢ）で相当に変化する
のは、ニ□ｙ４３ｕ領域においてである。飽和領域では
、即ちＶＤ８≧Δの場合には、ドレイン−ソース電流は
関係式１Ｄｓ＝に△２によって与えられる。この場合に
は、ドレイン−ソース電圧は電流に対してほとんど影響
を与えず、特性曲線は本質的に′電流に関して扁平とな
り、ゲート−ソース電圧にしか左右されない。パラメー
タには、デバイスの定数であって、μＡ／Ｖｔの単位で
表わされる。このパラメータは、プロセスおよび面積に
依存するが、しかしながら、チップの場合には、どのデ
バイスに対してもＫの値はその面積にのみ依存して変化
する。と言うのは、全べてのデバイスに対して同じプロ
セス・パラメータが妥当するからである。面積を変える
ことによって、２ＰやＰ／コのような記号で表わされる
いろいろなデバイスにおける相対導通度を制御できるの
はこの理由からである。

回路には、電流基準を設定するために、第３図の左側の
部分に示した電流基準源も設けられており、該電流基準
で回路全体の電流が制御される。本発明の図示の実施例
においては、該電流基準を、抵抗器Ｒ／およびＲコなら
びに電池の電位だけの関数とするのが極めて望ましい。

その理由の７つは、陰極リードを経て流れる治療電流が
、電流基準の固定の倍数であるからである。したがって
、電流基準が蓄電池電位に比例するならば、電流に依存
するモニタ信号は、実際上、抵抗が固定されているので
、蓄電池電位の表示となる。ここで採用しているような
特殊の電流基準回路の別の利点は、チップ特性がバッチ
毎に大きく変動しても、比較的少数の異なった値の抵抗
を用意しておくだけで充分であるという点にある。

追って説明するように、いずれの場合にも、所望の電流
基準は、僅かコ、Ｊの保管されている抵抗器で選択する
こと番こより得られる。電流基準回路は、トランジスタ
３０および３コならびに第３図でこれらトランジスタの
左側に示した種々なデバイスを備えている。

電流基準回路の目的は、トランジスタ３０および３コを
介して／　００　ｎＡ（ナノアンペア）の電流を発生す
ることである。電流ミラー技術（ｃｕｒｒｅｎｔ　−ｍ
ｉｒｒｏｒｉｎｇｔｅｏｈｎｉｑｕｅ　）を用いること
により、この電流基準は、回路の残部全体の零入力電流
を決定する。例えば、トランジスタ３コ。

ｌＩｐ、＋ざおよびＳ６の全べてのゲートは共に接続し
合わされ、そしてＳつのこれらデバイスの全べてのソー
スは負のレールもしくはラインに接続されており、した
がって、５つのデバイス全べては同じゲート／ソース電
位を有する。これらデバイスのいずれかが飽和領域で作
動されると、ドレイン−ソース電位は本質的にドレイン
／ソース電圧から独立し、ゲート−ソース・バイアスだ
けに依存することになる。したがって、いくつかのデバ
イスを流れる電流は相対デバイス面積だけに依存する。

／　ｏ　ｏ　ｎＡの電流がトランジスタ３．２を流れ、
このトランジスタならびにトランジスタ４（ｔＩ、　４
／ｇおよびＳ６はコＮデバイスであるので、／　００　
ｎＡは、また、トランジスタｗｒｉｔ、ｐｇおよびｊ６
をも流れる。（トランジスタｓｌＩはオン状態の時ζこ
ｔＯｎＡしか導通しない。追って説明するように、この
トランジスタ、ｔｅは、トランジスタｔｉ１１．ＬＩｇ
および５６がオン状態にある時にのみ導通する。）トラ
ンジスタ３０は、図面にも示されているようにＰ／ｆデ
バイスであり、／θ（７ｎＡを通す。

このことは、ｇ倍大きい幅／長さ比を有するデバイス、
即ちＰデバイスは、ゲート−ソース電圧が同じでも、ざ
００　ｎＡを通すことを意味する。これが、トランジス
タ３ｏの′ゲートから出ているリードに付けられた記号
ｇθｏｎＡ／Ｐの意味である。このリード線はトランジ
スタ５ｏのゲートに接続されており、咳トランジスタ５
゜のソースはトランジスタ３ｏのソースと同様に正のレ
ール（ライン）に接続されている。トランジスタ！Ｏは
２３Ｐデバイスであるので、図面にも示されているよう
ｌこ（，２５）（ｇｏｏ）　ｎＡ、即ちコＯμＡの電流
を通す。トランジスタ３コには！　ＯｎＡの電流しか流
れず、しかも該電流は、電流ミラートランジスタ５ダに
よって制御されるので、トランジスタ５θのドレイン電
流のはきんど全べてはトランジスタ７コのソースに流れ
てピン９および１０に接続されている陽極に与えられる
。したがって、トランジスタ３０を流れる／　００　ｎ
Ａの電流基準が、直接、刺激場所番こ供給される電流を
制御する。後述するように、′電池電位の減少に伴ない
基準電流が減少すると、刺激電流の大きさが減少する。

基準′電流は（正確にではないけれども）電池電位に比
例するので、刺激電流もやはり電池電位に比例すること
になる。追って明らかになるように、デバイスから外部
監視に伝送される信号の周波数は、直接、基準電流に関
係しているので、伝送される信号の周波数は治療電流の
大きさばかりではなく、電池電位の表示をも与える。

電流基準回路については、上述のように、１０ＯｎＡの
電流がトランジスタ３０およびＪコを流れると仮定して
の説明から最も深い理解が得られるであろう。トランジ
スタ２６およびＪ、２のゲート−ソース電圧は同じであ
り、しかも一方のデバイスは他方のデバイスよりも７倍
も大きい幅／長さ比を有しているので、トランジスタコ
ロにはコ３　ｎＡの電流しか流れない。この電流はトラ
ンジスタコグのドレインから取出さなければならない。

したがって、図面には、このデバイスのソースにコ３　
ｎＡの電流が流れ込むことが示されている。トランジス
タ２λおよび３０のゲート−ソース電圧は同じであり、
しかも幅／長さ比はこの係数だけ異なるので、、２００
ｎＡの電流がトランジスタニーを流れる。このための前
提として、２つのトランジスタが飽和領域で動作してい
る（ｖａｓ≧△）ことが要求される。なぜならば、ドレ
イン−ソース電圧が電流に対しほとんど影響を及ぼさな
いのは、この領域においてだけであるからである。

電流基準回路の動作は、トランジスタ３０のソースとト
ランジスタコグのソースとの間における電圧降下に依存
する。これらコつのデバイスのゲートは接続し合わされ
ているので、λつのソースにおける電位差は、コつのゲ
ート−ソース電圧の差に等しい。トランジスタ３０のソ
ースからトランジスタコｑのソースに到る間に、ソース
−ゲート降下が存在し、それに続いてゲートーソース降
下が存在する。各ｖＧ８降下は、Δ値にＶＴを加えたも
のに等しいので、トランジスタＪＯのソースとトランジ
スタコグのソースとの間の全電位を求めるために、４つ
のＶ。Ｓ降下を互いに減算すると、７０項は消去し、全
降下は二つのΔ値開の差に等しくなる。トランジスタＪ
θのソースは、正のレールに接続されているので、トラ
ンジスタ２コにおけるソース−ドレイン降下は非常に小
さい。即ち、トランジスタコｑのソースは、電池電位に
極めて近くなる。

抵抗器Ｒ／およびＲコｌこ直接税われるのはこの電圧で
ある。これら抵抗器に現われる電位は、あらゆる場合ｉ
こ電池電位に等しいので、トランジスタココを流れる電
流はオームの法則によって決定される。即ち、この電流
は蓄電池電位を全インピーダンスで割った商に等しい。

抵抗器Ｒ／およびＲコは、トランジスタココを介して約
２００　ｎＡの電流を与えるように調節されている。既
に述べたように、トランジスタ３０におけるミラー効果
（ｍｉｒｒｏｒ　−ｅｆｆｅｃりで、最初に想定した／
　００　ｎＡの基準電流を与えるのが、この電流である
。

トランジスタＪ０およびコＶの背面ゲートーソース電圧
の重要性は、トランジスタココにおける電圧降下が非常
に小さいばかりではなく、■、およびＫから完全に独立
している点に見られる。電流基準がプロセス・パラメー
タから独立していることの重要性の理由を下に説明する
が、その前に先ずトランジスタココにおける低い電圧降
下の重要性について認識されたい。この電圧降下がなぜ
重要かと言うと、この電圧降下は非常に小さく、はとん
ど全電池電位が抵抗器Ｒ／、Ｒコ間に印加され、それに
より、電流基準は電池電位およびこれらインピーダンス
の大きさにしか左右されないようにされているからであ
る。

トランジスタ、２２のソース−ドレイン電圧は非常に小
さく、／　００　ｍＶ台であるので、トラン−ジスタ、
２２は飽和しない点に注意されたい。したがって、トラ
ンジスタ３０がトランジスタ、２．２を流れる電流をｌ
対コの比に反射すると言う最初の仮定は、完全には正し
くはない。電流ミラーもしくは反射（ｃｕｒｒｅｎｔ−
ｍｉｒｒｏｒ　）動２作は、一つのデバイスが双方共に
飽和領域で動作している時にのみ生ずる。トランジスタ
、２２は実際上、最初に仮定した２　００　ｎＡよりも
僅かに小さい電流を供給する。しかしながら、それにも
かかわらず電流関係はほぼ直線形であり、これが重要な
ことである。製作中に、抵抗器Ｒ／およびＲ２は、刺激
される負荷を骨成長（刺激装置の陽極と陰極間に接続し
た場合に、陽極電流がλθμＡとなるように調整される
。しかる後に、装置を植え込むと、治療電流は電池電位
で変化する。

この場合、監視信号が、治療電流の大きさの正確な尺度
となりかつまた電池電位の非常に良好な表示を与える。

トランジスタココにおける降下を製造技術によって左右
されないようにすることの重要性は、■、がウェーハ毎
に２！ｒ％も大きく変動し得ると言うことから明らかで
ある。トランジスター−における降下が、トランジスタ
３０をは含ます単ｌこ単一のトランジスタ！＆のゲート
−ソース電圧だけにしか依存しない場合を想定、すると
、電圧Ｖ、は、ウェーハ毎にθ、ｑボルトから約／ボル
トの範囲で変動し得るので、所望の電流基準を得るため
には、抵抗器Ｒ／およびＲ，２を広範囲にわたって調節
しなければならないであろう。さらｌこ、３０種もの抵
抗器を格納保管すること力Ｓ必要となるであろう。尤つ
とも、抵抗器自体は比較的廉価であるが、年毎に１０θ
、０００個ものユニットを作るとすると、抵抗器のスト
ックに要する全費用は非常に高くなる。

しかしながら、トランジスタ３０および２１／−の背面
接続もしくは結合を用いれば、抵抗器Ｒ／およびＲ，２
における電圧降下に製造即ちプロセス因子には左右され
なくなり、△値およびデバイスの面積比でしか変化しな
い。そこで比較的少数個の抵抗器−をストックしておく
だけで、トランジスタ２スを流れる電流を設定すること
が可能となるのである。本発明の図示の実施例の製造に
おいては、セルメット（Ｏｅｒｍｅｔ　）抵抗器Ｒ／は
、／、Ｓ−Ｍ、／ＡＭ、／／、、ＩＩＭおよび１８Ｍの
１つだけの高い安定値から選択した。これらｔつの抵抗
器は／％精度の素子であって、ＳＯｐｐｍの温度係数を
有していた。これらの抵抗器は高価な抵抗器であるが、
保管品としては僅かＶつの異なった値の抵抗器を確保し
ておくだけでよい。炭素抵抗器Ｒ，２は零ないし２Ｍの
範囲内の値を有するものであるが、多数のいろいろな値
の抵抗器をストックしておく−ヒに問題は生じない。と
言うのは、この柱の抵抗器の各々は僅か全体の７％の費
用しか要さず、しかもこれら抵抗器は僅か約Ｓ％および
、２００　ｐｐｍの温度係数と言う精度を有しているか
らである。ここで用いた特定の電流基準回路の利点は、
全べてのデバイスに要求される全抵抗値範囲が僅か約１
５Ｍないし、２０Ｍであると言う点にある。これに対し
て従来の回路はコ倍も大きい範囲で製造プロセスに左右
されていたのである。

ここで用いた電流基準回路の別の利点は、′電池′亀圧
が降下し始めても、回路内のいろいろなデバイスは、電
位が非常に低くなるまでは、その動作に関して予測不可
能とはならないと言う点にある。実際、回路動作は、電
池電位が、直列ｌこ接続されたＰチャンネルおよびＮチ
ャンネル・デバイスの閾値電圧の和近傍にまで降下する
まで予測可能である。

以上の回路の説明では、トランジスタ２ｇｊこは触れな
かった。このトランジスタは起動デバイスである。トラ
ンジスタコニが、電池電位の印加後ｌども、初期状態と
してオフ（不導通）状態にある場合には、回路のどのト
ランジスタにも電流は流れない。トランジスタ２ｇは、
トランジスタ２．２がオン１こ切り換ることを確実にす
るために設けられたものである。抵抗器Ｒ／およびＲ，
２に電流が流れていない場合には、トランジスタ２ｇの
ゲートはアース電位にある。というのは、このゲート電
位は負であるからである。このデバイスのソースは正の
１７−ルに接続されているので、トランジスタ２ｇが導
通ずると、正の電位をトランジスタ、２６および３２の
ゲートに印加する。従って、これらデバイスは双方共に
オン状態（導通状態）に切り換り、トランジスタ２６の
ドレインは低１ノベルになる。

トランジスタ、２Ａのドレインは、トランジスタ２２お
よび３０の各々のゲートに接続されているので、これら
トランジスタは両者ともにオンに切換わる。このように
して電流が流れ始めると、トランジスタ２ｇは実際にオ
フに切り換わる。トランジスタ２．２がオンになると、
そのドレイン重圧は電源電位に等しくなり、該トランジ
スタココにおけるソース−ドレイン降下は、小さくなっ
て、既述のように約／　００　ｍＶ程度にしかならない
。従って、トランジスタ、２ｇのゲート−ソース′醒圧
は／　００　ｍＶに留まり、こね、は導通を維持するの
には低く過ぎる。このように、トランジスタ２ｇは該１
−ランジスタ２１ｉを除いた回路ｌこ電流が流れること
を保証する目的から設けられたものに鍋ぎず、起動デバ
イスとしての働きをするだけであって、この機能が終れ
・は必要ではなくなると言える。

トランジスタｔｉｏの目的は、トランジスタＳＯが短絡
した場合に、陽極ピン９およびｌＯに供給される電流を
制限することである。このデバイスフθからの電流２０
μＡは、トランジスタ７２を経て陽極ピンおよびトラン
ジスタＳ２に伝達される。　トランジスタＳＯが短絡し
ている場合には、トランジスタ７コのソースは正のレー
ルに接続され、大きな電流が該ｌ・ランジスタフ２を経
て流れることになる。しかしながら、該トランジスタ７
２のゲートは、ＰＮ接合ダイオードとしての動作をする
トランジスタｑθにおける電圧降下ならびにトランジス
タクコのゲート−ソース電圧に等しい電位を、給電レー
ルに対して有している。従って、トランジスタＳＯが短
絡していてもトランジスタ７コのゲート−ソース電圧は
、該デバイス７．２の出力端子を経てＳθμＡより大き
な電流が流れないような値に制限される（陽極端子が該
デバイス７．２の出力端子であり、そしてカソード端子
はリード線を経て刺激場所に接続されている）。ｑθμ
Ａの電流は、所望の電流よりも高いが、尚安全電流であ
り、従って単にトランジスタｔｉｏに対して所要のバイ
ポーラ接続を設けることにより保護が達成されるのであ
る。

トランジスタ７．２はトランジスタＳＯＩこよって供給
される全ての電流を通す。トランジスタ左θによって供
給される電流、定格では、２０μＡは、ｌ−ランジスタ
ＳＯがトランジスタココを介して電流を反射するので、
電池電位と共に変化し、この電流は、抵抗器Ｒノおよび
Ｒ，２の選択後、主として電池電位に左右される。トラ
ンジスタココを経る電流でのみ変化するデバイスの出力
電流が無いとすれば、トランジスタ左０を経る電流は、
そのソースート１ツイン電圧降下により影響を受けない
ようにしなければならない。

この電圧降下は、当該デバイスの陽極および陰極間Ｉこ
おけるインピダンスに依存して変化するものであり、こ
のインピダンスは予測可能でもなければ、また一定でも
ない。理論的には、トランジスタＳＯは飽和領域で動作
し、従ってその電流はゲート−ソース・バイアスにだけ
依存するだけであって、ド１／インーソース電圧には依
存しない。従って、Ｖｏ８の所要の値に対し、ＦＫＴデ
バイスのよりａ　−■ＤＢ特性曲線の曲線部分が飽和領
域において偏平になるというのは理論上のこＬだけであ
る。実際には、曲線はチップ（１７）　Ｎ型バルク材料
の固有抵抗ｌこよる勾配を示す。

更に、固有抵抗は製造プロセスにより左右される。出力
電流は、ｖＧ８が固定の場合でも、トランジスタのｖＤ
８の変化で変動するので、トランジスタ７．２はカスケ
ード形態で設けられている。

このトランジスタは、そのド１ツインーソース電圧が変
動する場合でも、トランジスタ左０を経る電流の変動を
最少限度にする働きをなす。電圧降下の殆どは、トラン
ジスタＳＯではなくトランジスタ７２に生ずるので、ト
ランジスタＳ。

におけるソース−ドレイン降下は、数百ミリボルト程度
であり、本質的に該デバイスに印加され得るΔ分に等し
い。トランジスタ７ユは、トランジスタＳＯを、その電
流がゲート−ソース・バイアスにしか依存しない良好な
定電流源となるように制御する機能をなす。トランジス
タＳθは、その特性曲線上の、ｖＤ８におけるいかなる
変化に対しても顕著な電流変化が生ずる節点で動作する
。

トランジスタＡ０，７０，３ｇ、左Ａ、５ケおよびｓｓ
は、［遊び回路（ｉｄ、１ｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　）　Ｊ
としての機能をなす。デバイスの製造後には、該デバイ
スは通常、実際に使用されるまで何ケ月間か保管されて
いるのが普通である。倉庫寿命を最大にするためには、
電池から最小限度の電流しか引き出されないようにする
のが耀ましい。この遊び回路はこの目的から設けられた
ものである。この回路構成によれば、既に述べた既述の
電流が実際に回路に流れ始めるのは、デハイスを実際に
植え込みそしてアノード−カソード・インピダンスが開
回路ではなくなった時点からである。Ｗｉｃｋｈａｍ外
の米国特許願に記述されている骨成長刺激装置において
は、植え込み前にも、零入力電流が約へ７μＡ程存在す
る。しかしながら本発明のデバイスにおいては、植え込
み前に電池から引き出される零入力電流゛（休止電流）
は、約Ｊ　００　ｎ１台に過ぎない。

既に述べたように、トランジスタ３ユとの電流ミラー関
係に起因して、トランジスタｓｙには＆ＯｎＡの電流が
流れる。しかしながら、これは、トランジスタ３ケが実
際に導通している時だけである。このトランジスタｓｙ
は、通常の動作中は導通しない。トランジスタ＆、２の
ゲート−ソース電圧は、トランジスタ６０のゲート−ソ
ース電圧から、トランジスタＳＯおよび７ユにおけるド
レイン−ソース降下分を差し引いたものに等しい。該ド
レイン−ソース降下は数百ミリボルトであり、その結果
、トランジスタＳ２のゲート−ソース電圧は、その閾値
電圧よりも小さくなる。従って、デバイスが植え込まれ
ると、トランジスタ７コはオフ状態に留まる。そノ結果
、トランジスタ、ｌｔｆもオフとなり、ソノゲー　トは
トランジスタ５ケにより低レベルに保持される。

しかしながら、陽極と陰極との間が、開回路である場合
には、言い換えるならば、植え込み前でトランジスタＳ
Ｏに電流が流れていない場合には、正の１７−ルの電位
がトランジスタｓｇのゲートに印加されて、トランジス
タ５ｇは導′ｉする。通常はトランジスタ７０によって
高電位に保持されているこのデバイスのドレインは、そ
こで低レベルになり、そしてトランジスタＳｇのド１ツ
インはトランジスタ、２０のゲートに接続されているの
で、トランジスタコ０はオン状態に保持される。トラン
ジスタコθが導通すると、トランジスタ、２コのゲート
電位が引上げられる。

トランジスタ、２．２には電流は流れず、トランジスタ
３０も同様にオフ状態に留まる。トランジスタ３０は残
りの回路に対して主電流基準となっているので、このト
ランジスタＪＯには最小電流が流れてい呑ことは言うま
でもない。トランジスタＳｇがオフになってデバイスの
全給電を可能にするのは、陽極−陰極電流が流れてトラ
ンジスタ＆、２がオフに保持されている時だけである。

これは、陽極−陰極電流で陽極電位が少なくとも／　！
；　ＯｍＶだけ電源電圧以下に降下した場合に生ずる。

植え込み前には、トランジスタ、２０は４通（。

でおって、電流が該トランジスタ２０および抵抵器Ｒ／
およびＲ，２を介しトランジスター３を経て流れている
。トランジスタ２０は完全にオン状態にあるので、デバ
イス２３および、２ｇが電流ミラー回路を形成する。ト
ランジスタ、２ｔ／。

λ６および３２ならびに他の電流ミラー回路には非常に
小さな′電流しか流れていない。約３０θｎＡの電流が
全回路に流れ、この制限された電流は、トランジスタｓ
ｇがオン状態に留まってトランジスタ２０をオン状態に
保持するのに必要な電流である。この回路は「オフ」回
路ではなく「遊び（１ａｘｅ　）　Ｊ回路である。と言
うのは幾らかの電流が流れているからである。この回路
が「遊び」であると言うのは、負荷が陽極と陰極との間
に加えられた時、言い換えるならば、装置を植ふ込んだ
時に、電流が既にこの「遊び」回路に流れておるからで
あって、それによりオンに切換わらなければならないデ
バイスがオンに切換えられることになる。

既に述べたトランジスタ７コの左側の回路部分は、刺激
場所への電流の°供給を制御する（この電流の大きさは
電池の電位に依存する）。またこの回路部分は植え込み
前に、ドレイン電流を制限する。トランジスタ７コの右
側に位置する回路部分は、モニタ機能を行なう。これら
λつの回路部分の相互接続だけで、２つの電流ミラー線
が得られる。トランジスタ’／Ａのゲートは、導体ａＳ
を介して回路の右側に延びている。

この導体には、記号「５θｎＡ／ＰＪが付けられている
。その意味は、この導体が、正のレールに接続されてい
るソースを有する任意のＰチャンネル・デバイスのゲー
トに接続された場合に、この導体の電位が（Ｐ毎の）５
θｎＡの電流を制御することである。例えば、２ｐデバ
イスはｌθθｎＡを通す。同様にして、記号「！；　Ｏ
ｎＡ／Ｎ　ｊが導体ＪＡに付けられているが、その意味
は該導体３４が、負の１７−ルに接続された任意のＮチ
ャンネル・デバイスのゲートに接続された場合に、Ｎデ
バイスに対してはＳθｎＡの電流を、そして２Ｎデバイ
スに対しては／　００　ｎＡの電流となるように制御す
ることを表わす。

重要な接続は、トランジスタ７ケのデートへの線路３ｑ
の接続である。このトランジスタは、上述のようないろ
いろな電流ミラー構成ｌこ由り、基準電流の大きさのコ
倍の大きさを有する電流を通す。治療電流も基準電流に
比例するので、トランジスタ７＜／を流れる電流は必然
的に治療電流に比例する。最後に、モニタ回路によって
放射されるパルス速度は、後述するようにトランジスタ
７りを経る電流の大きさに比例し、したがって、外部モ
ニタにより検出されるパルス速度で、治療電流の正確な
値が求められる。

回路は、比較的低い速度でパルスを伝送するように設計
されている。最大のプリセット速度は、２０／ｌｋの最
大プリセット治療電流に対応し、毎秒３．３３パルスで
ある。電池電圧が約Ｊ、０ボルトからコ、２ボルトに降
下すると、パルスが伝送される速度は、（約コ、２　／
　３．、ｊ　）　（Ｊ、３．）もしくは約ｊＪ’４’パ
ルス／秒ｌこ落ちる。７つのパルスが伝送される毎に、
エネルギ損失が生ずるが、この損失を最小限度にするた
めに、比較的低いパルス速度が用いられている。このパ
ルス速度の下限は、約毎秒ｌパルスとする。これよりも
パルス速度が低くなると、外部周波数計数器（モニタ）
が実際に読取りを行なうのに過度に大きな時間が必要と
なるからである。（基本的には、周波数計数器は、パル
ス間の時間に依存する電流値の表示を与え、そして毎秒
１つ生ずるパルスに対し、読取りを更新するために２秒
までの時間を要し得る。また、更新時間が長ければ長い
ほど、モニタでピック・アップされる雑音の影響は大き
くプｊる）。実際上、漂遊容量の充電および放電に帰因
する損失が存在する。

この理由から、過度に高いパルス速度は、使用を回避す
べきである。パルス速度の上限は毎秒、２０パルスとす
るのが好ましい。装置、使用期間の開始時における好ま
しいパルス速度範囲は、３．０ないし３．５パルス／秒
である。

各パルス自体ｔこ関して述べると、各パルスの基本周波
数成分が重要な因子（！：なる。周波数成分が過度に高
い場合には、チタン環）７−−スにおける渦電流損は過
度になる。伝達される各パルスの基本周波数成分はこの
理由から、ｊ　ＯｋＨｚ以下に保持すべきである。他方
、基本周波数が過度に低く、例えは／　ｋＨｚ以下であ
るとすると、送信コイルＬ／を励起するのをこ必要とさ
れるエネルギ量は、電池給電式装置としては過度に高く
なり得る。本発明の図示の実施例においては、１０ｋＨ
２の基本周波数を選択した。したがって伝送される各パ
ルス毎のパルス幅は１０θマイクロ秒である。（一般に
１．２０マイクロ秒とＳＯＯマイクロ秒との間の任意の
パルス幅を用いることができるが、１０θマイクロ秒の
幅が好ましい）。７００マイクロ秒パルスの別の利点は
、モニタの検出／増幅回路を、雑音防止／ろ波回路に過
度の複雑性を招来することなく非常に簡潔に実現できる
と言う点にある。パルス幅はこの値で一定であり、そし
て治ｇ嵯流の大きさに従がって変化するのは、パルス繰
返し周波数だけである。

発振器のコンデンサ０／およびＣ２は既に充電されてお
って、現在の状態では、放電中である。コンデンサの放
電は、第Ｓ図でλつの波形の左側に示されている。コン
デンサ０／、０．２にかかる電圧が、後述するように高
い閾値”ｒＨに達すると直ちに、ゲートＪＫ２およびｇ
ｌ／−からなるラッチ回路がセットされる。ゲー１−　
ｇ　ｌ／の出力は高レベルに切換わり、インバータｇｇ
の出力が高ｌノベルとなる。そこで、？８乙図の一番下
側の波形に示されているように、トランジスタｇｏが導
通して大きな負の電流スパイクがコイルを流れる。同時
にビン１３および／ｑの電圧は、上側の波形に示されて
いるように、コンデンサの放電で急激に減少する。

コンデンサが放電している間、ゲートｇｇの高１７ベル
出力は、トランジスタ２ｇをオン状態に駆動し、そして
トランジスタ９２をオフ状態に保持する。インバータ９
０は、トランジスタ７０．２のゲートに低電位を印加し
、それにより該トランジメタノ０ユはオン状態に保持さ
れる。

トランジスタ９４／および９乙は電流ミラー関係にあり
、トランジスタ９Ａは同じゲート−ソース・バイアスで
、トランジスタ９すの電流よりも２倍の電流を通すので
、トランジスタ９ｔｌおよび９ｇは、トランジスタ９Ａ
および１０２の電流の２分の／だけを通すことになる。

トランジスタ１０θおよび／θりの両者が導通ずるとす
れば、トランジスタ１０１／−がコ倍の電流を刺すこと
になるので、該トランジスタが小デバイスであっても、
トランジスタ／θＯの６分はトランジスタｌＯ１／の６
分よりも可成り小さくなるであろう。さらｌこ、コンデ
ンサ放電の開始時に、トランジスタ１０Ｏのソースはト
ランジスタ１０１／のソースよりも高電位にある。と言
うのは、該トランジスタ１０’／は負のレールに接続さ
れており、他方、トランジスタ１００は現時点で高電位
にあるピン／３および／ｌ／、に接続されているからで
ある。このような条件下では、トランジスタｉｏｏはオ
フ状態に保持される。

したがってトランジスタｑ４’はオフ状態に留まる。ト
ランジスタ１０ｔ／のゲートに接続されているトランジ
スタ９ｔ／の高いドレイン電位で、トランジスタ１０１
／はオン状態に保持される。

トランジスタ７０りのド１／インの電位はこのようにし
て低レベルとなって、トランジスタ／２２をオフ状態に
保持する。したがって、トランジスタ／ニーのドレイン
とトランジスタ／−Ｏのドレインとの接続点における電
位（この電位はラッチ回路のリセット入力端ｇ２−Ｈに
印加される）は、高１７ベルとなって該ラッチ回路に対
し何の影響も及ぼさない。

コンデンサにかかる電圧が、その放電で減少すると、ト
ランジスタｉｏｏのソース電圧が減少する。終局的には
、電圧は相轟に低くなって該トランジスタ１００がオン
に切換わる。そこで電流がトランジスタ９ＩＩ、９ｇお
よび１００を流れ、トランジスタ９ｇのドレインは低レ
ベルトなって、トランジスタ１０りをオフに切換える。

トランジスタｌココのゲートは、そこで高レベルになり
、その結果このデバイスはオンに切換わる。該トランジ
スタ／コニのドレイン電位が低レベルになると、ラッチ
回路のｇ、１−ＲＩノセット入力端の低電位で該ラッチ
回路はリセットせしめられる。他方、その結果として、
トランジスタ１０はオフに切換わシ、コンデンサは放電
を止める。

ラッチ回路のｇ２−Ｒ入力端は、そこで高レベルとなっ
て、その結果ラッチ回路は、ｇｕ−ｓ入力が低レベルに
なる時に°セットされる。ｇニーＲ入力は実際上直ちに
は再び高レベルになることはない。ラッチ回路がリセッ
トし、インバータｔＩｆの出力が低レベルになると、直
ちに、トランジスタンコはオンに切換わ夛、その結果ト
ランジスタ７０μは導通してトランジスタ／、２コのド
レインは再び高レベルになる。正味の結果として、コン
デンサ電圧が低い閾値（第６図に示すＶＴＬレベル）に
達した時に、非常に短かいリセット・パルスだけが発生
されることになる。

ラッチ用のリセット回路は、最小限の電流しか喰わない
よう設計されている。トランジスタｑｔおよびｌθ０は
、双方共に、非常に短い時間だけオン状態になり、そし
てコンデンサが低閾値に放電した後には、リセット・パ
ルスが発生される。この低閾値は、はぼ／　ｏ　ｏ　ミ
ＩＪボルトである。コンデンサが再び充電を開始すると
、トランジスタ１００は後述する理由からオフに切換わ
る。このようにして回路は、コンデンサが低閾値にまで
放電した時に、次のリセット・パルスを発生することが
できる状態になる。

短かい放電パルス期間を除き、トランジスタ７ｇは、イ
ンバータ１ｇの出力における通常低レベルである電位に
よってオン状態に保持される。トランジスタ７グは、ト
ランジスタｌｌｔを介して電流を反射する。該トランジ
スタのゲートは、！ｒ　ＯｎＡ／Ｐ線路に接続されてお
り、そして＜ｚｐデバイスであるので、トランジスタフ
乙がオン状態であるとすると、トランジスタ７１／、を
介シてコＯθｎＡの電流が流れる。このトランジスタｑ
ｔ、ｌはピン／ｌおよび／コが接地されている時にのみ
メン状態であシ、そしてこれらピンは本発明の図示の実
施例においては永久的に接地されている。トランジスタ
７ｇがオン状態になると、−〇〇ｎＡ　の電流がトラン
ジスタ７＋。

７Ａおよび７ｇを経てトランジスタ７ｇのドレインから
銹導子Ｌ／（／３０ｍＨの電話用コイル）に流れる。こ
の定電流は、該コイルを介して一つのコンデンサを充電
するのに用いられるものであシ、第３図の第１番目の波
形で放電々流パルス間に示されている。コンデンサを、
放電パルスを制御するレベルＶＴＲまで充電するのに要
する時間は、治療電流の大きさに依存する。この治療電
流は、電流基準に依存する電流ミラーから派生されるも
のであシ、同じことがトランジスタ７１７，７１．およ
び７ｇを軽る充電々流についても当嵌る。その結果とし
て、放電パルス間の時間は、電流基準に逆比例し、そし
て供給されつつある治療電流の尺度となる。変動するの
は充電時間であって放電時間ではない。コンデンサがコ
イルを介して放電しそして外部モニタに放射エネルギパ
ルスを伝達する電流スパイクを発生するのに要する時間
は、常に約１００マイクロ秒である。

第ｑ図の右の部分に示されている回路は、コンデンサ電
圧が高閾値に達した時点、即ちラッチ回路がセットされ
てコンデンサが再び放電を行なうことができる時点を決
定するための高閾値比較器である。既に述べたように、
本発明の図示の実施例においては、ピンｌ／および／コ
は発振器を常時可能化しておくために永久的に接地され
ている。トランジスタｉｔ、ｔｏのゲートに加わってい
る低電位は、このトランジスタｉｙｏをオフ状態に保持
し、従ってこのトランジスタｌ１１．０は無視すること
ができる。しかしながら、発振器の外部制御が望菫れる
場合には、ピン／／、／２とアースとの間にリード・ス
イッチを設けることができる。このリード・スイッチが
開状態にある場合には、トランジスタ／、Ｈ／のドレイ
ンは高レベルになって、トランジスタ／りθをオン状態
に苗丈らしめる。トランジスタ１４１０のドレインの低
電位でトランジスタ７グクはオフに保持される。このよ
うにして、（・ランジメタ／３グを介しラッチ回路のセ
ット入力端ｒｐ−ｓに加えられる高電位は、雑音が存在
する場合でも、即ちトランジスタざ。がオフに保持され
ている間でも、ラッチ回路のセットを阻止する。インバ
ータｇｇの出方における低電位で、通常はトランジスタ
７ｇがオンに切換えられるのではあるが、トランジスタ
７６がトランジスタ／２（ｌのドレインの高レベルによ
ってオフ状態に保持されているので、トランジスタｑｐ
、ｑｂおよび７ｓを経てコンデンサを充電する電流は流
れない。トランジスタｌ二ｑのドレインにおける同じ高
電位でトランジスタ／、、７（１７および／３６はオフ
状態に保持され、その結果、これらトランジスタおよび
それに接続されているトランジスタに電流は流れない。

このようにしてトランジスタｌコグは、トランジスタ７
コの右側にある全モニタ回路を効果的に不能化し、電池
の引出し電流は最小限度に抑えられる。トランジスタ７
４．／ＪＯおよび１３６のゲートに低電位が現われて、
これらデバイスをオンに切換え、それによってコンデン
サおよび高Ｉ＆［比較器のための電流源を可能化するの
は、リード・スイッチが作動されてピンｉｉ、ｉｓが接
地された時だけである。（但しこれらビン／／、ｌコは
、本発明の実施例とは異なり、永久的に接地されてはい
ない場合であることを前提とする。）同様圧して、トラ
ンジスタ／ｌＩＯのゲートの低電位でこのトランジスタ
／ｌ’θはオフ状態に保持され、したがってラッチはセ
ット状態に保持されることはない。

リード・スイッチ制御を設けることにょシ、ステイミュ
レータ即ち刺激装置の植え込み使用期間のほとんどの間
、発振器を駆動するのに必要である約ｏ、ｇμＡの電流
を定常的に電池から引出す必要はなくなる。発振器は、
心臓のペース・メーカ技術分野で通常行なわれているよ
うに、リード・スイッチの近傍に磁石を接近した時にの
み可能化される。このようにして電池の使用寿命は約、
ｔ％はど延長される。しかしながら本発明の図示の実施
例においては、リード・スイッチは用いられていない。

と言うのは、用いられる特殊な発振器による電池寿命の
減少は非常に小さく、全システムにおける成る素子の信
頼性を必然的に低くするようなリード・スイッチを用い
るより（才、発振器を連続的に退転しておく方が好丈し
いからである。

約ｉ、ｓｖの高い閾値電圧が、トランジスタ／Ｖコノケ
ートに現れる。トランジスタ１３ｔは、そのゲートに印
加されるアース電位によってオン状態に保持される。ト
ランジスタ／３コは、１００ｎＡの電流を通す。という
のは、該トランジスタ／３コのソースが正のレールに接
続されており、そのゲートは！ｒ　ＯｎＡ／Ｐ線路３ｑ
に接続されているからである。この電流はトランジスタ
／ｌＩ６およびｌグざを流れる。２つのゲートは互いに
接続し合されているので、これらλつのデバイスにかか
る全電圧は、Ｐチャンネル・デバイスの閾値電圧とＮチ
ャンネル・デバイスの閾値電圧の和である（これら両開
値電圧は鮭時変化するが、但しその変化は互いに反対の
方向である）。従って基準電圧はＮおよびＰｒＩＡ値の
和に等しくなシ、電源電圧からは、比較的食味において
、独立している。閾値に関係なく、製造中、コンデンサ
Ｏ／およびＣ２は所望のパルス繰返し周波数を発生する
ように調整される。

コンデンサ０／は＋７ｎＦの漏洩の小さいセラミック・
コンデンサである。コンデンサ０．２も同様に漏洩の小
さいセラミック素子であるが、しかしその値は、装造試
験中に、陽極と陰極との間に発生される。２０μＡの電
流に対して、？、、？　、、？　Ｈ２の繰返し速度を与
えるように選択されている。

トランジスタ／りＯのゲートは、ｊＯｎＡ／Ｎ線路、７
４に接続されており、そしてトランジスタ／りＯは、Ｉ
Ｎデバイスであるので、１００ｎＡの電流が該トランジ
スタｉｓｏを流れる。この電流は、トランジスタ／２６
と／４／ｕとの間で分割される。コンデンサＣ７および
０４の放電中で、コンデンサが充電を開始した後に、ビ
ン１３および／りの電位は低くなシ、トランジスタ／、
２Ａのケートは、トランジスタ／４’、２のゲートに印
加される電位よシも低い電圧となる。

トランジスタｌ左Ｏを経る／θＯｎＡのバイアス電流が
、トランジスタｌ−ざおよび／、２乙ではなく、トラン
ジスタ７３ｇおよびｌクコを流れる。しかしながら、コ
ンデンサ電圧が増大するに伴い、トランジスタ／２４お
よび１４１−２がバイアス電流を分割する点に達する。

トランジスタ／コ乙のゲート電圧が更に増大すると、ト
ランジスタ７．２６は更に深く導通状態になって、トラ
ンジスタｌ−ｇおよび１３ｇの各々のゲート電位を減少
する。この結果、トランジスタ／３にのドレイン電位は
増大し、トランジスタ／３コはオンに切換えられる。ト
ランシタ／ＵＩＩのドレインの低電位で、ラッチ回路は
セットされ、コンデンサはそこで放電することができる
。

放電中にコンデンサ電圧が降下すると直ちに、トランジ
スタ／２４がオフに切換わす、そしてトランジスタ／４
／２が再び全バイアス電流を導通することになる。

モニタ自体には、任意の標準の周波数計数器を使用する
ことができる。基本的には、モニタは、パルス繰返し速
度に依存する値を有する出力を発生する。尚、電流が大
きくなればなるほど、コンデンサが高閾値レベルに達す
るのに要する時間は短くなシ、繰返し速度は高くなる。

モニタがパルス間の時間間隔を検出する機能を果たす場
合には、短い時間間隔が高い治療電流に対応する。医師
に対して読み取りが便利なように、モニタは可逆的な仕
方で時間間隔をｔｒｉ接電流表示となるように変換する
ようにするのが望韮しい。

モニタ自体の設計は簡単である。入力検出器には、中心
周波数／　ＯｋＨｚを有し±４ｔ　００　Ｈｓｇの３ｄ
Ｂの通過帯幅を有するＤθ１ｙａｎｉｅフィルタを用い
るのが好韮しい。各パルス（毎秒３．３３の定格速度）
は、／ｋＨ２の発信器によって駆動されている計数器を
リセットする。計数器内の計数は、各パルスの受信でラ
ッチされ、従って、計数器が任意一つのパルス間で計数
を行っている間、先に得られた値を処理に用いることが
できる。

他の計数器は、更に高い周波数、例えば／　ＭＨ２によ
って駆動される。この計数器は、最後にラッチされた値
才で計数した都度、７つの出力パルスを発生する「プロ
グラマブルな除数Ｎ」のデバイスである。従って明らか
なように、パルス間の長い時間間隔に対応してラッチさ
れた値が大きければ大きい程、高周波数計数器からの出
力パルスの周波数は低くなる。電流値の形態で実際に表
示されるのは、この後の方で述べた計数器の周波数であ
る。その理由は、パルス間　。

の時間が長くなればなる程、治療電流は小さくなるから
である。モニタは１．３．．３　Ｊ　Ｈ２の検出された
パルス速度で一〇μＡの読み出しを行なうように設定さ
れている。

以上に述べた構造は適当なモニタ設計の単なる例示であ
ると理解されたい。必要なのは、モニタが相続くパルス
間の時間間隔を、該時間間隔が長ければ長い程電流値が
低くなるようにして、電流を表わす値に変換することで
ある。上に述べたような仕方で計数器を用いるのが、時
間間隔と電流との間に逆比例関係を達成するのに便利な
方法である。丈た、刺激装置から放射されるパルスを検
出するのに受信部で用いられるコイルは、５つの側部を
有する金属シールドに包入するのが好才しい。このよう
にすれば、コイルがモニタ内に配置されるシールドの開
端における放射以外の放射によって励起されることは阻
止され、受信部のコイルを刺激装置内の放射コイルに可
能な限シ接近して配置することができる。

以上、特定の実施例と関連して本発明を説明したが、こ
の実施例は本発明の原理の適用を単に例示するに留する
ものであって、当該技術分野の専門家には、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、数多の変更や他の
構成を想到することができよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の奸才しい機械的構成を一部
断面で示す側面図、第一図は奸才しい陰極電極リードを
示す縦断面図、第３図および第９図は本発明の一実施例
の電気回路図、そして第５図は上記回路の動作を説明す
るためのコつの波形を示す信号波形図である。 ／７０・・ケース、／ＩＡ・・絶縁カップ、フ゛ コ００・・電気回路アラセン＾す、２００・・ばね、／
７２・・キャップ、／７６・・通し孔スリーブ、１７グ
・・陰極導体、ｌざ０・・頂部カバー、ｉｑｒ・・接着
剤、ｉｔ、ｏ・・陰極電極リード、／６コ・・チューブ
、ｌＡグ・・接着剤、１ｇｌ１・・スリーブ、／ｌ、Ａ
、／Ａざ・・チューブ、Ｒ・・抵抗、Ｃ・・コンデンサ
、Ｌ畢・コイル、３．グ、Ｊ、／、、７．ｇｇ９・・ピ
ンオーストラリア国ニュー・サラ ス・ウエイルズ２０６７チヤツツウ ツド°カー・ストリート１８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　密閉密封さｎた金属容器と、該容器から出る少なく
   とも７つの電極リードとを有し、前記容器は内部に、電
   源と、該電源によって給電されて一定の直流電流を前記
   電極リードを介して刺激しようとする骨に供給する回路
   手段と、コイルと、前記一定の直流電流の大きさに依存
   する速度で前記コイルを介して電流パルスを発生して前
   記容器の外部に監視可能な信号を放射するための手段と
   を有している監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置
   。 、２　前記回路手段が、電流基準と、該電流基準に依存
   し比例する電流を発生するための手段とを有し、そして
   前記電流パルス発生手段は。 前記電流基準に依存して該電流基準ζこ比例する速度で
   動作する特許請求の範囲第１項記載の監視可能で植え込
   み可能な骨成長刺激装置３　前記電流基準における変化
   が主として＃配電源の大きさにおける変化に依存する特
   許請求の範囲第２項記載の監視可能で植え込み可能な骨
   成長刺激装置。 久　前記電流パルス発生手段が植え込み後連続的に動作
   する特許請求の範囲第１項記載の監視可能で植え込み可
   能な骨成長刺激装置。 ！　前記電流パルス発生手段が、毎秒／ないし２０パル
   スの速度でパルスを発生する特許請求の範囲第グ項記載
   の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 乙　前記パルス速度が毎秒３．５パルスよりも高くない
   特許請求の範囲第５項記載の監視可能で植え込み可能な
   骨成長刺激装置。 ２　＃起電流パルス発生手段が５０ないしＳＯＯマイク
   ロ秒の範囲内の持続期間を有するパルスを発生する特許
   請求の範囲第グ項記載の監視可能で植え込み可能な骨成
   長刺激装置。 と　前記電流パルス発生手段が／ないし２ｏパルス／秒
   の範囲内の速度でパルスを発生する特許請求の範囲第１
   項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 タ　パルス速度が毎秒３．３パルスを越えない特許請求
   の範囲第１項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺
   激装置。 １０　前記電流パルス発生手段が、夕θないしＳＯθマ
   イクロ秒の範囲内の持続期間を有するパルスを発生する
   特許請求の範囲第１項記載の監視可能で植え込み可能な
   骨成長刺激装置。 ／Ｘ　前記電流パルス発生中段の１ｊ作を選択的に不能
   にするための手段を備えている特許請求の範囲第１項記
   載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 ／ユ　前記電極リードにおける電流の不在に応答して前
   記回路手段を遊び状態番こし、それにより電池の寿命を
   長くするための自動手段を備えている特許請求の範囲第
   １項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 ／３　前記回路手段が遊び状態にある時に、前記電流パ
   ルス発生手段の動作を禁止するための手段を備えている
   特許請求の範囲第７．２項記載の監視可能で植え込み可
   能な骨成長刺激装置。 蓮　前記電流パルス発生手段が、高い閾値電圧および低
   い閾値電圧に応答する充電／放電回路を備えており、前
   記高い閾値電圧は、ゲートが接続し合わさｎた一対のＰ
   チャンネル・トランジスタおよびＮチャンネル・トラン
   ジスタから発生される特許請求の範囲第１項記載の監視
   可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 ／！　密閉密封さｎた金属容器と、該容器から出る少な
   くとも７つの電極リードを有し、前記容器は内部に電源
   と、該電源により給電さｎて前記電極リードを介し刺激
   される場所に電流を供給するための回路手段と、コイル
   と。 前記回路手段の特性に依存する可変速度で前記コイルを
   介して電流パルスを発生し前記容器の外部にモニタ可能
   な信号を放射する電流パルス発生手段を有している監視
   可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ／Ｋ　前記回路手段が一定の直流電流を発生する特許Ｉ
   ｉ＃求の範囲第１Ｓ項記載の監視可能で植え込み可能な
   組織刺激装置６ ／２　前記電流パルスが発生さ石、る速度が、前記一定
   の直流の大きさに比例する特許請求の範囲第７６項記載
   の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ／ざ　前記回路手段が、電流基準と、前記電流基準に比
   例する電流を供給するための手段を含み、前記を流パル
   ス発生手段は前記電流基準に比例する速度で動作する特
   許請求の範囲第７７項記載の監視可能で植え込み可能な
   組織刺激装置。 ／９　前記電流基準における変化が主として、前記電源
   の大きさにおける変化に依存する特許請求の範囲第１ざ
   項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 Ｘ　前記電流パルス発生手段が植え込み後連続的に動作
   する特許請求の範囲第７７項記載の監視可能で植え込み
   可能な組織刺激装置。 リ　前記電流パルス発生手段が毎秒／ないし２０パルス
   の範囲内の速度でパルスを発生する特許請求の範囲第２
   ０項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ニ　パルス速度が毎秒３．５パルスを越えない特許請求
   の範囲ｍ２７項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺
   激装置。 ３　前記電流パルス発生手段が、５０ないしＳθ０マイ
   クロ秒範囲内の持続期間を有するパルスを発生する特許
   請求の範囲第２θ項記載の監視可能で植え込み可能な組
   織刺激装置６評　前記電流パルス発生手段が植え込み後
   連続的（こ動作する特許請求の範囲第１５項記載の監視
   可能で植え込み可能な組織刺激装＋１゜Ｊ　前記電流パ
   ルス発生手段が、毎秒／ないし２０パルスの範囲内の速
   度でパルスを発生する特許請求の範囲第２グ項紀載の監
   祝可ｈヒで植え込み可能な組織刺激装置。 ム　パルス速度が毎秒３．５パルスを越えないシ許請求
   の範囲第２ｓ項記載の監視可能で植ｐ込み可能な組織刺
   激装置。 ｆｆｌ￥ｆＪｌｌご電流パルス発生手段が、ＳＯないし
   ょθθマイクロ秒の範囲内の持続期間を有］るパルスを
   発生する特許請求の範囲第２’ｌ渾記載の監視可能で植
   え込み可能な組織刺激４！。 Ｘ　前起電流パルス発生手段の動作を選択約１（不能に
   するための手段を備えている特許請求の範囲第７５項記
   載の監視可能で植え込み「能な組織刺激装置。 、２９．前記電極リードにおける電流の不在に応ネして
   前記回路手段を遊び状態にし、それにユリｔｌｌｌＩ２
   の使用寿命を増加する自動手段を備ズている特許請求の
   範囲第７Ｓ項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺激
   装置。 ３０　　前記回路手段が遊び状態にある時に、前額電流
   パルス発生手段の動作を禁止するためＣ手段を備えてい
   る特許請求の範囲第、２９項翫昏　　載の監視可能で植
   え込み可能な組織刺激装置。 Ｌ　　３１　　前記電流パルス発生手段が、高閾値Ｗ、
   ｔＥおよび低閾値電圧に応答する充電／放電回路を含み
   、前記高閾値電圧はゲートが接続し合わｉ　　さｎた一
   対のＰチャンネルおよびＮチャ／ネ１　　ル・トランジ
   スタから発生される特許請求の範囲第１！ｒ項記載の監
   視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 二　　Ω　容器と、該容器から出る少なくとも７つのく
   　　電極リードを有し、前記容器は内部に電源と。 Ｙ　　該電源によって給電されて刺激される個所（こ前
   記電極リードを介して電流を供給するための回路手段と
   、＠記回路手段の動作の特性を表わす監視可能な脈動信
   号を放射するための放射手段と、刺激装置の植え込みに
   続いて前［紀放射手段の連続動作を制御するための手段
   とを有している監視可能で植え込み可能な組織刺激装置
   。 ’　　　ＪＪ　　前記回路手段が一定の直流電流を発生
   する特許請求の範囲第３２項記載の監視可能で植え込み
   可能な組織刺激装置。 み　前記脈動信号が放射される速度が、前記一定の直流
   電流の大きさに比例する特許請求の範囲第３．？項記載
   の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ３ｊ　　前記回路手段が、電流基準と、該電流基準に比
   ダする電流を発生するための手段とを備え、前記脈動信
   号は、前記電流基準に比例する速度で放射される特許請
   求の範囲第、７４１項記載の監視可能で植え込み可能な
   組織刺激装置。 ３乙　前記電流基準における変化が主として前記電源の
   大きさの変化に依存する特許請求の範囲第３Ｓ項記載の
   監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ρ　前記脈動信号が植え込み後連続的に放射さｎ、る特
   許請求の範囲第３’１項記載の監視可能で植え込み可能
   な組織刺激装置。 ！　前記脈動信号が毎秒／ないしコ０パルスの範囲内の
   速度を有している特許請求の範囲第３７項記載の監視可
   能で植え込み可能な組織刺激装置。 ３９　　前記脈動信号の速度が毎秒３．３パルスを越え
   ない特許請求の範囲第３ｇ項記載の監視可能で植え込み
   可能な組織刺激装＃、６ ％　前記脈動信号が、５ｏないしＳＯＯマイクロ秒の範
   囲内の持続期間を有するパルスからなる特許請求の範囲
   第３７項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置
   。 グ／　前記脈動信号が植え込み後連続的に放射さ；ｒ′
   Ｌる特許請求の範囲第３．２項記載の監視可能で植え込
   み可能な組織刺激装置。 鑞　前記脈動信号が毎秒／ないしコ。パルスの範囲内の
   速度を有している特許請求の範囲第１Ｉ１項紀載の監視
   可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ダ３　脈動信号速度が毎秒３．５パルスを越えない特許
   請求の範囲第４１２項記載の監視可能で植え込み可能な
   組織刺激装置。 柩　前記脈動信号がＳＯないしＳＯＯマイクロ秒の範囲
   の持続期間を有するパルス力）らなる特許請求の範囲第
   １／項記載の監視可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ｙ夕　前記放射手段の動作を選択的に不能にするための
   手段を備えている特許請求の範囲第３．２項記載の監視
   可能で植え込み可能な組織刺激装置。 夕べ　前記電極リードにおける電流の不在に応答して前
   記回路手段を遊び状態にし、そちにより電池の寿命を長
   くする特許請求の範囲第３２項記載の監視可能で植え込
   み可能な組織刺激装置。 ｌ１２　　前記回路手段が遊び状態にある時に、前記放
   射手段の動作を禁止するための手段を備えている特許請
   求の範囲第り６項記載の監視可能で植え込み可能な組織
   刺激装置。 げ　前記放射手段が、高い閾値電圧および低い閾値電圧
   に応答する充電／放電回路を備え。 そして前記高い閾値電圧は、ゲートが接続し合わさｎた
   一対のＰチャンネルおよびＮチャンネル・トランジスタ
   カ）ら発生さ石、る特許請求の範囲第３２項記載の監視
   可能で植え込み可能な組織刺激装置。 ｐ　容器と該容器の１ら出る少なくとも７つの電極リー
   ドとを有し、前記容器はその内部に。 電源と、該電源から給電されて前記電極リードを介し刺
   激される骨に電流を供給する回路手段と、前記供給され
   る電流の大きさに依存する可変速度でパルスを発生して
   前記容器の外部にモニタ可能な信号を放射するパルス発
   生手段とを有している監視可能で植え込み可能な骨成長
   刺激装置。 叙　前記回路手段が一定の直流電流を発生する特許請求
   の範囲第ダタ項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長
   刺激装置。 、１／、前記回路手段が、電流基準と２該電流基準に比
   例しかつ該電流基準に依存する１！流を発生するための
   手段とを備え、そして前記ＮｔＭ。 パルス発生手段が前記電流基準に比例し力１つ該電流基
   準に依存する速度で動作する特許請求の範囲第ＳＯ項記
   載の監視可能で植え、込み可能な骨成長刺激装置。 Ｓ２　　前記［光基準における変化が主として前記電源
   の大きさにおける変化に依存する特許請求の範囲第５７
   項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 ５３　　前記電流パルス発生手段が植え込み後連続して
   動作する特許請求の範囲第ｇｏ項記載の監視可能で植え
   込み可能な骨成長刺激装置。 腟　前記電流パルス発生手段が毎秒／ないし２０パルス
   の範囲内の速度でパルスを発生する特許請求の範囲第３
   ３項記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激袋！。 ５夕　前記パルス速度が毎秒３．５パルスを越えない特
   許請求の範囲第３ｑ項記載の監視可能で植え込み可能な
   骨成長刺激装置。 Ｓ乙　前記電流パルス発生手段がＳＯないしＳＯＯマイ
   クロ秒の範囲内の持続期間を有するパルスを発生する特
   許請求の範囲第Ｓ３項記載の監視可能で植え込み可能な
   骨成長刺激装置。 ｒ　前記を所、パルス発生手段が植え込み後連続的に動
   作する特許請求の範囲第１９項記載の監視可能で植え込
   み可能な骨成長刺激装置。 ｙ　前配電流発生手段が毎秒／ないし一〇パルスの範囲
   内の速度でパルスを発生する特許請求の範囲第３７項記
   載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 ｊ９　　パルス速度が毎秒３．５パルスを越えない特許
   請求の範囲第５ｇ項記載の監視可能で植え込み可能な骨
   成長刺激装置。 Ｗ　前記電流パルス発生手段が、ＳＯないしＳＯＯマイ
   クロ秒の範囲内の持続期間を有するパルスを発生する特
   許請求の範囲第３７項記載の監視可能で植え込み可能な
   骨成長刺激装置。 ６／　前記電流パルス発生手段の動作を選択的に不能に
   するための手段を備えている特許請求の範囲第１１ｑ項
   記載の監視可能で植え込み可能な骨成長刺激装置。 μ　前記電流リードにおける電流の不在に応答して前記
   回路手段を遊び状態にし、それにより電池の使用寿命を
   長くする特許請求の範囲第ｑｑ項記載の監視可能で植え
   込み可能な骨成長刺激装［。 ６３、前記回路手段が遊び状態にある時に、前記電流パ
   ルス発生手段の動作を禁止するための手段を備えている
   特許請求の範囲第６２項記載の監視可能で植え込み可能
   な骨成長刺激装置。 μ　前記電流パルス発生手段が、高い閾値電圧および低
   い閾値電圧に応答する充電、／放電回路を備え、そして
   前記高い閾値電圧は、ゲートが接続し合わされている一
   対のＰチャンネルおよびＮチャンネル・トランジスタか
   ら発生される特許請求の範囲第１Ｉ９項記載の監視可能
   で植え込み可能な骨成長刺激装＊。