(57)【要約】【課題】本発明の目的は、生体適合性の度合いを確実に高めると同時に、十分な安定性及び動作安全性を有するハウジング構成要素、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素を提供することである。【解決手段】植込み型装置のための本発明によるハウジング構成要素は、電磁波を伝搬するための窓型開口部を備えた少なくとも１つのハウジング壁部分を備え、前記窓型開口部は、電磁波に対して透過性を有する材料で作られたブランクを成形した結果として密封される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を伝搬するための窓型開口部を備えた少なくとも１つのハウジング壁部分を備えるハウジング構成要素、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素において、
前記窓型開口部が、電磁波に対して透過性を有する材料で作られたブランクを成形した結果として密封されることを特徴とする、ハウジング構成要素。
【請求項２】
前記成形されたブランクが、非金属及び／又は非晶質及び／又は無機材料から、特にケイ素を主成分として作られ、好ましくはガラス材料から作られこと、及び／又は、前記ハウジング壁部分が、金属材料から、特にチタン又はチタン合金から作られることを特徴とする、請求項１に記載のハウジング構成要素。
【請求項３】
前記ブランクを熱間成形することによって、及び／又は前記成形されたブランクと前記窓型開口部との間における材料間結合式の接合によって、好ましくは前記材料の対の化学反応によって、前記密封がなされること、及び／又は、前記成形されたブランクが、力によって結合するようにして及び／又は形状がぴったりと合うようにして前記窓型開口部に接合されること、及び／又は、前記成形されたブランクと前記窓型開口部との間の前記接合が、前記ブランクを成形することのみによって、特にさらなる接合要素又は接合材料を用いないことによってなされること、及び／又は、前記成形されたブランクが、前記窓型開口部を密封する光学窓要素を形成すること、及び／又は、前記光学窓要素が、特に少なくとも１つの曲面を有するレンズ形状であり又は特に平坦な上面及び下面を有する板状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のハウジング構成要素。
【請求項４】
前記ハウジング壁部分が、特にハウジング内部を限定するために及び／又は密封するために、少なくとも１つのさらなるハウジング要素に接合されるように構成されていること、及び／又は、前記ハウジング壁部分が、ハウジング上部、特にハウジングカバー又はハウジング上部シェルを形成すること、及び／又は、前記ハウジング壁部分が、ハウジング下部、特にハウジング下部シェルに接合されるように構成されていること、及び／又は、前記ハウジング壁部分の前記窓型開口部が、両側にて前記ブランクに力を加えるためにアクセス可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング構成要素。
【請求項５】
少なくとも１つのさらなるハウジング要素に接合された、請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのハウジング構成要素を備える、特に植込み型装置のためのハウジング。
【請求項６】
前記ハウジング構成要素及び前記ハウジング要素が、ハウジング内部を限定すること及び／又は密封すること、及び／又は、前記ハウジング構成要素が上部ハウジングシェルとして構成され、前記ハウジング要素が下部ハウジングシェルとして構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のハウジング。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのハウジング構成要素又は請求項５又は６に記載のハウジングを備える植え込み型装置、特に医療用途のための植込み型装置。
【請求項８】
前記成形されたブランクにより閉じられた前記窓型開口部を介して電磁波を送信及び／又は受信するために好適に構成された通信モジュールが設けられていること、及び／又は、前記通信モジュールが、赤外線モジュールとして構成されていること、及び／又は、前記通信モジュールが、前記ハウジングの内部にて、特に前記ハウジング構成要素上又は前記ハウジング要素上に固定されていることを特徴とする、請求項７に記載の植込み型装置。
【請求項９】
前記通信モジュールを好適に制御するための電子モジュールが設けられており、前記電子モジュールが、前記ハウジングの内部にて、特に前記ハウジング構成要素又は前記ハウジング要素の内面上にさらに好適に固定されていること、及び／又は、前記電子モジュールが、少なくとも部分的に前記通信モジュールを囲み、前記電子モジュールが、前記通信モジュールが導かれる凹部を好適に有することを特徴とする、請求項７又は８に記載の植込み型装置。
【請求項１０】
ハウジング構成要素、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素を製造する方法であって、
電磁波を伝搬するための窓型開口部を備えたハウジング壁部分を用意することと、
前記窓型開口部を、電磁波に対して透過性を有する材料で作られたブランクを成形した結果として密封することと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング構成要素、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素に関し、またその製造方法に関する。本発明は、さらに、ハウジングと、前記ハウジング構成要素を備える植込み型装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用途用に、特に様々なヒト疾患の治療のための診断及び治療処置のために、植込み型装置を使用することが知られている。これらのヒト疾患としては、例えば、心臓疾患又は神経学的疾患が挙げられる。植込み型装置の最も長く知られている最も重要な例の１つは、ペースメーカである。加えて、埋め込んだマイクロチップを使用して動物を識別することなどの、疾患の治療用に直接使用されていない植込み型装置が重要性を増している。
【０００３】
この種の植込み型装置には、通常、能動電子部品が備わっている。したがって、多くの場合、植込み型装置の内部、したがって身体の内部に配置された能動電子部品、いわゆる体内部品は、体外にある電子部品、いわゆる体外部品と通信することが必要である。同時に、植込み型装置の能動電子部品、したがって体内部品は、その毒性に起因して、それぞれの身体を汚染することを防止するために、密封される必要がある。
【０００４】
体内電子部品と体外電子部品との間の通信は、例えば有線としてもよいが、これは密封の観点から不利である。加えて、電磁波を送信することによって通信を実現することが可能である。しかしながら、体内電子機器と体外電子機器との間の無線データ伝送には、それぞれの送信機と受信機との間のすべての媒体及び部品の電磁波に対する透過性が必要である。
【０００５】
一方では、体内電子部品の完全な封入と、他方では、送信機と受信機との間の通信のための封入材料の十分な透過性とが確保されるように、ガラスを唯一の封入材料として使用することが一般に可能である。この種の封入は、例えば、動物の識別チップに用いられている。人体におけるそれらの使用に加えて、このようなシステムは、キャッシュレス支払いの分野でも知られている。しかしながら、ガラスに封入されたそのような埋込みチップは比較的小さい。それらのサイズが小さく、かつそれらの形が大体対称的であるおかげで、例えばそれらの構成が球状であるおかげで、そのようなガラス封入の破損の危険性は比較的低い。インプラントのサイズによって破損の危険性が増すため、例えば、ペースメーカなどのより大型のインプラントの場合、ガラスを封入材料とすることはできない。
【０００６】
より高い安定性要件を有する密封では、金属材料、特にチタン又はチタン合金が通常使用される。よって、電子部品の封入のためのチタンの使用は、特に、高い生体適合性の利点を伴う。チタンは人体に異物として認識されないため、望ましくない反応を引き起こさない。同時に、チタンは高度な機械的安定性を確保する。他方、チタンは、電磁波に対して不透過であるため、体内電子部品と体外電子部品との間の通信のために窓型開口部が設けられなければならない。
【０００７】
例えば、独国特許第６９８２２３１０号明細書の従来技術から、窓型開口部が設けられたハウジングと、窓型開口部内に取り付けられ、レンズ開口部を形成するクランプと、レンズ開口部内に取り付けられたレンズとを備える植込み型医療装置のための光学窓構成が知られている。これにより、レンズは、クランプのレンズ開口部の内部にはんだ材料によって固定される。しかしながら、システム全体の生体適合性は、別個のはんだ材料の使用によって制限される。特に、はんだ材料とそれぞれの植込み型装置の外側の領域との接触は、製造プロセスのために避けられない。加えて、レンズのコーティングは、比較的高い製造労力を伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景の下、本発明の目的は、生体適合性の度合いを確実に高めると同時に、十分な安定性及び動作安全性を有するハウジング構成要素、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素を提供することである。加えて、このようなハウジング構成要素を有するハウジング又は植込み型装置及びその製造方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ハウジング構成要素に関しては、上述の問題は、請求項１の主題によって解決される。そのようなハウジング構成要素を有するハウジングは、請求項５の主題であり、そのようなハウジング構成要素を有する植込み型装置は、請求項７の主題である。ハウジング構成要素の製造方法は、請求項１２の主題である。
【００１０】
本発明によるハウジング構成要素は、電磁波を伝搬するための窓型開口部を備えた少なくとも１つのハウジング壁部分を備える。このハウジング壁部分は、好ましくは、高い機械的負荷に耐えることができる部品である。しかしながら、このような構造部品の材料は、通常、電磁波に対して不透過である。このため、電磁波の局所的な伝搬を可能にするために別個の窓型開口部が設けられる。このことにより、本発明によるハウジング構成要素を用いている間、例えば植込み型装置のために使用される場合、一方では高い機械的安定性と、他方では電磁波によるデータ伝送が確保される。
【００１１】
本発明によれば、窓型開口部が、電磁波に対して透過性を有する材料のブランクを成形することによって密封される。ブランク材料の電磁波に対する透過性は、窓型開口部が閉じられた後であっても、無線データ伝送のための電磁波の伝搬を可能にする。加えて、密封は、ハウジング構成要素を用いている間、必要な安全性を確保する。例えば、ハウジング構成要素を使用して植込み型装置の電子部品を封入し、前記電子部品が高い毒性を有する物質を含む場合、そのような密封は、それぞれの生物が汚染されることを防止するために必要である。一方では、密封の形成は、このように、ブランクを成形することによってわずかな労力で達成することができる。他方では、ブランクを成形することによる密封は、使用される材料の数を減らすことができ、そのため、ハウジング構成要素の生体適合性にプラスの効果をもたらす。例えば、さらなる材料を使用せずに成形することによって窓型開口部の密封を形成する、高い生体適合性を有するブランク材料を使用することができる。このようにして、特に、十分な安定性及び動作信頼性で高度の生体適合性を確保する植込み型装置で使用するための、ハウジング構成要素を製造することができる。
【００１２】
特に好ましい態様では、成形されたブランクは、約４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視波長範囲及び／又は約７００ｎｍ〜５０μｍの近赤外波長範囲及び中赤外波長範囲の電磁波によるデータ伝送を可能にするように構成される。特に、成形されたブランクは、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の電磁波によるデータ伝送を可能にするように構成される。加えて、成形されたブランクは、インプラントと体外ユニットとの間のデータ伝送のために、ラジオ波用、例えば約２ＧＨｚの周波数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術用に構成され得る。しかしながら、ハウジング壁部分に金属材料を使用した場合、ラジオ波は、誘導電流及び渦電流によって望ましくない加熱を引き起こす可能性がある。したがって、無線データ伝送は減衰させられ得る。
【００１３】
ハウジング構成要素の好適な実施形態によれば、成形されたブランクは、非金属及び／又は非晶質及び／又は無機材料から、特にケイ素を主成分として作られる。成形されたブランクは、好ましくは、ガラス材料で作られる。このような材料は、電磁波に対する高度の透過性と同時に高度の生体適合性を呈し得る。加えて、例えば、適切に寸法決めされた窓型開口部の封止のためのガラス材料は、ガラスの厚さが十分に寸法決めされているときに、高度の耐破壊性を有する。代替的に、達成される密封の観点からガラス材料よりも劣るが、容易に成形することができるポリマー材料から作られたブランクを使用することも可能である。
【００１４】
さらに好ましくは、ハウジング壁部分は、金属材料、特にチタン又はチタン合金から構成される。金属材料は、高度の強度を有し、したがって、高度の耐破壊性を有する。金属材料を使用することにより、植込み型装置の封入の安全性が保証され得る。チタンはまた、生体適合性が高く、特に人体によって異物として認識されない。
【００１５】
ハウジング構成要素の好ましい実施形態によれば、密封は、ブランクを熱間成形することによって、例えば６００℃から８００℃の範囲の温度で成形することによって、形成される。ガラス材料から作られたブランクを使用する場合、そのような温度で成形することによって十分に低減された粘度を確保することができる。
【００１６】
特に好適な実施形態によれば、特に材料の対の化学反応によって、成形されたブランクと窓型開口部との間に材料間結合式の接合が確立される。このような材料間結合式の接合により、特に有利な方法で窓型開口部の密封を実現することができる。材料間結合式の接合は、例えば、ハウジング壁部分の表面を形成する酸化チタン層を成形されたブランクのガラス材料と反応させることによって製造することができる。
【００１７】
また、成形されたブランクが、力によって結合するようにして及び／又は形状がぴったりと合うようにして窓型開口部に接合されても有効である。例えば、成形されたブランク上にハウジング壁部分を収縮させることによって圧着結合を形成することが可能である。成形されたブランクはまた、片側又は両側にて窓型開口部の背面でカラー形状の突起により係合することができる。これにより、成形されたブランクとハウジング壁部分との間の接合の安全性を向上させることができる。
【００１８】
特に好ましい態様では、成形されたブランクと窓型開口部との間の接合は、ブランクを成形することのみによって、特にさらなる接合要素又は接合材料を用いないことによって行われる。例えば、ハウジングの窓型開口部内にレンズを固定するための別個のはんだ又は接着剤材料又は結合剤の使用は、完全に省略することができる。特に、このことにより、生体適合性を制限する材料の使用を最小限に抑えるか、完全に回避することができる。よって、システム全体の生体適合性をさらに改善することができる。
【００１９】
別の好ましい実施形態によれば、成形されたブランクは、窓型開口部を密封する光学窓要素を形成する。このような光学窓要素は、例えば、特定の用途に応じて電磁波のビーム経路に影響を与えることによって、その光学特性に関してそれぞれの用途に適合させることができる。例えば、光学窓要素は、レンズ形状であり得る。このようなレンズ形状は、電磁波のビーム経路に好都合に影響し、したがって、伝送品質を改善することができる。この目的のために、光学窓要素の上側及び／又は下側が曲面を形成してもよい。光学窓要素が、特に平らな上面及び下面を有する板状である場合にも有効であり得る。このような板状の窓要素は、ほとんど労力を払うことなく製造することができ、また、ハウジング構成要素のほぼ中断されていない又は平坦な外形の製造を可能にする。
【００２０】
さらなる有利な実施形態によれば、ハウジング壁部分は、特にハウジング内部の限定及び／又は密封のために、少なくとも１つのさらなるハウジング要素に接合されるように構成される。この目的のために、ハウジング壁部分には、例えば、それぞれのさらなるハウジング要素との材料間結合式の接合を可能し又は有利にする、適切な締結部又は締結要素を設けることができる。このような締結部又は締結要素は、別のハウジング要素との、力によって結合するようにした接合及び／又は形状がぴったりと合うようにした接合に加えて設計することもできる。これにより、材料間結合式の接合の維持を助けることができる。
【００２１】
別の好ましい態様では、ハウジング壁部分は、ハウジング上部、特にハウジングカバー又はハウジング上部シェルを形成する。特に、ハウジング壁部分は、ハウジング下部、好ましくはハウジング下部シェルに接合されるように構成される。ハウジングカバー又はハウジング上部シェルとしてのハウジング壁部分の形成は、ハウジング下部シェルの設計範囲を増加させるが、これは、後者に必ずしも窓型開口部を設ける必要がなくなるからである。
【００２２】
さらに、ブランクの両側に力を加えるために、ハウジング壁部分の窓型開口部がアクセス可能であると有効である。これにより、製造労力がさらに低減される。この場合、特に、比較的容易に構築された機器を使用してブランクを形成することができ、その結果、低い製造コストしかかからない。窓型開口部に両側からアクセス可能であることは、例えば、ハウジング壁部分の板状、特に平坦な構成によって達成することができる。このようなアクセス可能性は、ハウジング壁部分が小さな湾曲又は小さな「三次元形状」のみで形成されている場合にも確保される。
【００２３】
本発明のさらなる実施態様によれば、特に植込み型装置のためのハウジングには、少なくとも１つのさらなるハウジング要素に接合された、上述の少なくとも１つのハウジング構成要素が設けられる。上述のハウジング構成要素を備えた本発明によるハウジングでは、高度の生体適合性と同時に、十分な安定性及び動作信頼性が確保される。成形されたブランクによって閉じられたハウジング構成要素の窓型開口部は、無線データ伝送と同時に密封を保証する。加えて、ブランクを成形することによって形成された密封は、必要とされる材料が制限されるおかげで、改善された生体適合性を保証することができる。
【００２４】
好ましい態様では、ハウジング構成要素及びさらなるハウジング要素は、ハウジング内部を限定する。このようなハウジング内部は、特に各場合に必要とされる部品を収容するように構成及び／又は寸法決めすることができる。これには、例えば、能動電子部品が含まれる。適切な締結要素が、ハウジング構成要素及び／又は追加的なハウジング要素に設けられて、ハウジング内部にそのような部品を収容及び／又は固定することができる。上述したように、ハウジングのハウジング構成要素は、好ましくは、ハウジングの上部として構成され、さらなるハウジング要素は、ハウジングの下部として構成され得る。
【００２５】
各場合に使用される電子部品内の毒性物質による汚染を回避するために、ハウジング構成要素と少なくとも１つのさらなるハウジング要素によって限定されるハウジング内部は、特に好ましい態様で密封される。この目的のために、好ましくはさらなる材料又はさらなる生体適合性材料の助けを借りずに、ハウジング構成要素とさらなるハウジング要素とを一緒に溶接することができる。
【００２６】
本発明のさらなる実施態様によれば、特に医療用途用の植込み型装置が、上述の少なくとも１つのハウジング構成要素又は上述のハウジングを備えて提供される。上述のハウジング構成要素及び上述のハウジングに関して既に説明したように、本発明に従って構成された植込み型装置であっても、高度な生体適合性が確保されると同時に、十分な安定性及び動作信頼性が確保される。無線データ伝送によって、成形されたブランクにより閉じられたハウジング構成要素の窓型開口部が保証され、これにより、同時に窓型開口部の密封が、ハウジング内部の可能な電子部品の毒性によるそれぞれの生物の汚染を防止することを確保する。植込み型装置の生体適合性は、必要な材料の数を減らした状態で、ブランクを成形することによって形成された密封が達成されるという事実によって改善される。
【００２７】
別の好ましい態様では、成形されたブランクで閉じられた窓型開口部を介して電磁波を送信及び／又は受信するためにさらに好ましい通信モジュールが提供される。これにより、無線データ伝送が可能となり、したがって、生体内の植込み型装置を比較的容易に使用できる。
【００２８】
特に好ましい態様では、通信モジュールは、約４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視波長範囲の電磁波による、及び／又は約７００ｎｍ〜５０μｍの近赤外波長範囲及び中赤外波長範囲の電磁波によるデータ伝送を可能にするように構成される。特に、通信モジュールは、８００ｎｍ〜１０００ｎｍまでの波長の赤外線範囲のデータ伝送用に設計された赤外線モジュールとして構成される。８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の赤外線領域でのデータ伝送は、高い周波数のために比較的高い伝送速度を可能にする。加えて、有機組織は、この波長範囲において十分に透過性を有するため、このタイプの赤外線モジュールは、体内部品と体外部品との間における干渉のない透過を可能にする。これとは別に、他の波長範囲、例えばキロヘルツ又はメガヘルツ範囲のラジオ波によるデータ伝送を提供して、それに応じて通信モジュールを構成することも可能である。例えば、ここでは、約２ＧＨｚの周波数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を考慮することができる。しかしながら、上述したように、ハウジング壁部分又はハウジング全体に金属材料を使用する場合、誘導電流及び渦電流に起因して、ラジオ波の使用は望ましくない加熱を生じ得る。無線データ伝送は減衰させられ得る。
【００２９】
植込み型装置のさらなる実施形態によれば、好ましくは通信モジュールを制御するための電子モジュールが提供される。通信モジュール及び電子モジュールは、ユニットとして構成することもできるし、別々のコンポーネントとして構成することもできる。
【００３０】
通信モジュール及び／又は電子モジュールがハウジングの内部、特にハウジング構成要素又はさらなるハウジング要素に固定される場合、さらに有効である。これにより、モジュールがしっかりと位置決めされ、それぞれのモジュールの損傷のリスクが低減されることが確保される。既に上述したように、ハウジング内部に電子部品を固定するために、ハウジング構成要素及び／又はさらなるハウジング要素に適切な締結要素を設けることができる。電子モジュールは、さらに好ましい態様では、少なくとも部分的に通信モジュールを取り囲むことができ、それによって、電子モジュールは、好ましくは通信モジュールが導かれる凹部を有する。これにより、ハウジング内部における空間を節約した構成をほとんど労力なしに得ることができる。
【００３１】
最後に、本発明は、特に植込み型装置のためのハウジング構成要素の製造方法に関する。本発明の方法によれば、電磁波の伝搬のための窓型開口部を有するハウジング壁部分をまず用し、次いで、電磁波に対して透過性を有する材料で作られたブランクを成形することにより、窓型開口部を密封する。このような方法は、上述のハウジング構成要素の製造を可能にする。
【００３２】
本方法の好ましい実施形態では、ブランクが、ハウジング壁部分の窓型開口部内に配置される。次いで、ハウジング壁部分とブランクとの構成は、好ましくはダイ上に配置される。また、まずハウジング壁部分をダイ上に配置し、次いで、ブランクを窓型開口部内に配置することとしてもよい。
【００３３】
この構成は、特に６００℃〜８００℃の範囲内、特に６５０℃の温度に加熱することがさらに好ましい。所望の温度に達した後、ブランクは、パンチによって光学窓要素へ成形される。窓型開口部は、成形プロセスによって、特にハウジング壁部分と成形されたブランクとの間に材料間結合式の接合を形成することによって密封される。次いで、パンチは、成形されたブランクから再び除去される。次いで、このようにして製造されたハウジング構成要素を冷却し、その後ダイから取り外す。ダイ及びパンチの形状は、成形されたブランクの所望の最終形状に従って選択することができる。例えば、成形されたブランクの平らな上面及び下面が所望される場合、ダイ及びパンチもそれに応じて選択されなければならない。他方、形成されたブランクのレンズ形状は、ダイ及び／又はパンチの湾曲した有効面を必要とする。
【００３４】
本発明によるハウジング構成要素又はその製造方法のために、例えば、以下の組成を有するガラス材料で作られたブランクが使用される。
ＳｉＯ２：７０〜８０重量％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１０〜２０重量％
ＣａＯ＋ＭｇＯ：７〜１３重量％
残り：不可避的不純物
【００３５】
このようなガラス材料の組成物は、ハウジング壁部分の表面上に形成することができる酸化チタン層との特に有利な結合を形成することができる。
【００３６】
成形プロセスの間に、材料間結合式の接合を形成するための成形プロセスの間に成形すべきブランクとハウジング壁部分との間の接触面に５〜１５ＭＰａ、特に１０ＭＰａの圧力を発生させることが有効である。
【００３７】
さらに好ましくは、ブランク及びハウジング壁部分の熱膨張係数は、同一又は実質的に同一であり得る。このようにして、冷却後の望ましくない応力を回避することができる。例えば、ブランク及びハウジング壁部分の熱膨張係数は、９．０×１０−６Ｋ−１とすることができる。熱膨張係数はまた、それぞれの場合に望ましい場合には、冷却後に圧着結合を形成するために互いに異なっていてもよい。
【００３８】
本発明のさらなる実施形態は、特許請求の範囲、明細書及び図面に開示された特徴の組み合わせから生じる。本発明は、以下の実施形態及び関連する図面により、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態による植込み型装置のためのハウジングの概略斜視図を示す。
【図２】本発明のさらなる実施形態による植込み型装置のためのハウジングの概略断面図を示す。
【図３】本発明の一実施形態によるハウジング構成要素を製造するための方法ステップの概略図を示す。
【図４】本発明の一実施形態によるハウジング構成要素を製造するためのさらなる方法ステップの概略図を示す。
【図５】本発明の一実施形態による、植え込まれた状態の植込み型装置と体外ユニットとの概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態による植込み型装置１００のためのハウジング１０の概略斜視図である。ハウジング１０は、本実施形態では、ハウジング上部部分又はハウジングカバーとして例示的に構成されたハウジング構成要素１２を有する。加えて、ハウジング１０は、ハウジング下部シェルの一例として例示的に構成されたハウジング下部部分１４を有する。ハウジング構成要素１２は、電磁波を伝えるための窓型開口部１８を備えたハウジング壁部分１６から構成される。窓型開口部１８は、電磁波に対して透過性を有する材料のブランクを成形することにより密封されている。
【００４１】
成形されたブランクは、特に以下の組成を有するガラス材料から好ましくは構成される。
ＳｉＯ２：７０〜８０重量％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１０〜２０重量％
ＣａＯ＋ＭｇＯ：７〜１３重量％
残り：不可避的な不純物
【００４２】
特に好ましい態様では、ガラス材料は、以下の組成を有する。
ＳｉＯ２：７５重量％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１５重量％
ＣａＯ＋ＭｇＯ：１０重量％
残り：不可避的な不純物
【００４３】
ハウジング壁部分１６は、好ましくは、金属材料、特にチタン又はチタン合金から構成される。ハウジング壁部分１６の表面は、特に酸化チタン層によって形成されている。
【００４４】
成形されたブランク２０とハウジング壁部分１６との間の密封は、材料間結合式の接合によって、好ましくはガラス材料のＳｉＯ２とハウジング壁部分１６の酸化チタン層との間の化学反応によって形成されることが好適である。
【００４５】
図２の断面図から分かるように、成形されたブランク２０は、形状がぴったりと合うようにしてハウジング壁部分１６に接合され得る。この目的のために、窓型開口部１８の背部に係合するカラー状の突出部２２を成形によって形成することができる。加えて、図示していないが、成形されたブランク２０の両側にカラー状の突出部を形成して、両側で窓型開口部の背部に係合させることもできる。また、例えばハウジング壁部分１６を収縮させて、成形されたブランク２０に押し付けることによって、成形されたブランク２０が窓型開口部１８に、力によって結合するようにして接合されることも有効である。このために、熱膨張係数が適宜選択される。成形されたブランク２０において応力を回避すべき場合、２つの材料の熱膨張係数は同一又は実質的に同一とされる。
【００４６】
図２からさらに分かるように、成形されたブランク２０とハウジング壁部分１６の窓型開口部１８との間の接合は、ブランクを成形することのみによって、特に他の接合要素又は材料を用いないことによって、行われる。成形されたブランク２０は、好ましくは、窓型開口部１８を密封する光学窓要素を形成する。成形されたブランク２０によって形成される光学窓要素は、板状であり、特に、平坦な上面及び下面を有する。加えて、成形されたブランク２０によって形成された光学窓要素は、図示していないが、レンズ形状、特に少なくとも１つの曲面を有するレンズ形状とすることができる。
【００４７】
さらに、図２からは、ハウジング壁部分１６が他のハウジング要素１４に接合され、ハウジング内部２４を限定していることがわかる。ハウジング内部２４は、特にハウジング壁部分１６と他のハウジング要素１４との材料間結合式の接合によって密封されている。この目的のために、図示していないが、ハウジング壁部分１６には、例えば、それぞれのさらなるハウジング要素１４との材料間結合式接合を可能にするか又は有効とする締結部分又は締結要素を設けることもできる。このような締結部分又は締結要素は、さらなるハウジング要素との、力によって結合するようにする接合及び／又は形状がぴったりと合うようにする接合に加えて構成されることもでき、それによって、材料間結合式の接合の維持を助けることができる。
【００４８】
図３及び図４から、本発明によるハウジング構成要素１２の製造のための概略的な方法の手順が分かる。最初のステップでは、電磁波を伝えるために設けられた窓型開口部１８を有するハウジング壁部分１６を用意する。電磁波に対する透過性を有するそして、材料のブランク１９を、ハウジング壁部分１６の窓型開口部１８内に配置する。次いで、ハウジング壁部分１６とブランク１９との構成体を、好ましくはダイ（型）２６上に配置する。また、まずハウジング壁部分１６をダイ２６上に配置し、次いで、ブランク１９を窓型開口部１８内に配置することもできる。
【００４９】
さらなるステップでは、ハウジング壁部分１６とブランク１９との構成体を、６００℃〜８００℃、特に好ましくは６５０℃の温度にさらに加熱する。
【００５０】
所望の温度に達した後、窓型開口部１８は、図４に示すように、ブランク１９を成形することによって、特にハウジング壁部分１６と成形されたブランク２０との間に材料間結合式の接合部を形成することにより密封される。この目的のために、ブランク１９は、パンチ２８によって光学窓要素に成形される。成形プロセスの後、パンチ２８を成形ブランク２０から再び取り除く。次いで、このようにして作製されたハウジング構成要素１４を冷却し、その後、ダイ２６から取り外す。
【００５１】
図５は、本発明の一実施形態によるハウジング１０を有する植込み型装置１００の概略断面図を示す。植込み型装置１００は、植え込まれた状態、したがって皮膚部分３２の下の領域３０にある状態で示されている。図５はまた、特に身体の外側の領域３４に配置されている体外ユニット２００を示す。体外ユニット２００は、特に、体外通信ユニットとすることができる。
【００５２】
さらに、好ましくは赤外線モジュールとして設計された通信モジュール３６がハウジング内部２４内に配置されている。８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の赤外線領域でのデータ伝送は、干渉の可能性を低くした状態で、高い伝送速度を可能にする。通信モジュール３６は、閉じた窓型開口部１８を介してデータを送受信することができる。さらに、好ましくは通信モジュール３６を制御するために、植込み型装置１００のハウジング内部２４内に電子モジュール３８が設けられる。通信モジュール３６及び電子モジュール３８は、ユニットとして構成することもできるし、別々のコンポーネントとして構成することもできる。電子モジュール３８は、例えば、回路基板として構成することができる。
【００５３】
本発明によるハウジング構成要素又はそれを備えたハウジングは、特に医療用途用、例えば治療目的及び／又は診断目的で使用される植込み型装置用に特に使用することができる。単なる一例としてであるが、ペースメーカは、本発明によるハウジング構成要素又はそれを備えたハウジングのための可能な用途として考えられ得る。しかしながら、本発明は医療用途に限定されない。ハウジング構成要素又はこれを備えたハウジングは、真空技術においても使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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