(57)【要約】【課題】【解決手段】植込み型医療装置（ＩＭＤ）及びそのための各種の構成要素、特に、例えばコンデンサのサブ組立体のコンデンサのような、ＩＭＤ・ＩＰＧの構成要素を容積的に効率の良い仕方にて電気的に隔離し且つ支持する方法及び装置。対面するコンデンサケースの長側部が確実に且つ簡単に分離されて最小厚さの絶縁層を施し得るように横に並べて積み重ねられた２つ又はより多数のコンデンサを備えるコンデンサのサブ組立体がＩＣＤ・ＩＰＧのその他の構成要素と共にＩＰＧハウジング内に組み立てるために開示される。形状順応する絶縁性スペーサは、第一のコンデンサケースの長側部及び長側部の周縁の形状に順応し得るように絶縁性ポリマーで形成される。形状順応する絶縁性スペーサは、対面するコンデンサケースの長側部の一方又は双方に対し接着剤層、帯状部又はパターンにより簡単に適用又は接着される。
2005523129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的構成要素のサブ組立体となるように組み立てられる複数の類似の電気的構成要素を包み込むハウジングキャビティを有するハウジングを含む型式の植込み型医療装置において、電気的構成要素のサブ組立体が、
第一及び第二の電気的構成要素であって、各々が、連続的な電気的構成要素ケース短側部を通じて互いに接続された、全体として対向した第一及び第二の電気的構成要素ケース長側部を含む電気的構成要素ケースを有し、該連続的な電気的構成要素ケース短側部が第一及び第二の電気的構成要素ケース長側部を実質的に平行な整合状態に維持し、これにより、第一の電気的構成要素ケース長側部と電気的構成要素ケース短側部との接続部が曲げ半径を有する周縁を画成する、前記第一及び第二の電気的構成要素と、
電気的構成要素の長側部間に介在させた絶縁性材料の形状順応する絶縁性スペーサであって、第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部の形状に順応する形状とされたスペーサ底部と、第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部の周縁の曲がりに順応し得る形状とされたスペーサ縁部とを有する前記絶縁性スペーサと、
形状順応する絶縁性スペーサがその間に介在された状態にて、電気的構成要素のサブ組立体を維持すべく電気的構成要素ケースの連続的な短側部の少なくとも一部分を保持する手段とを含む、植込み型医療装置。
【請求項２】
請求項１の植込み型医療装置において、第一の電気的構成要素ケース長側部が、凸状膨張部を示し、形状順応する絶縁性スペーサが、第一の電気的構成要素ケース長側部の凸状膨張部に順応するスペーサの凹状底部を有するカップ形状である、植込み型医療装置。
【請求項３】
請求項１の植込み型医療装置において、形状順応する絶縁性スペーサが、第一の電気的構成要素ケース長側部及び第一の電気的構成要素の周縁に当てがわれた内面と、外面とを有する、植込み型医療装置。
【請求項４】
請求項３の植込み型医療装置において、内面が、電気的構成要素サブ組立体を最終的に組み立ての間、付与された圧力によって第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、植込み型医療装置。
【請求項５】
請求項３の植込み型医療装置において、内面が、絶縁性ポリマーを電気的構成要素ケース長側部及び周縁に静電気で表面吸着することにより第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、植込み型医療装置。
【請求項６】
請求項３の植込み型医療装置において、内面が、該内面と第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁との間にベーパロックを形成する湿潤剤により第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、植込み型医療装置。
【請求項７】
請求項３の植込み型医療装置において、内面の実質的に全体と第一の電気的構成要素ケース長側部及び第一の電気的構成要素周縁の実質的に全てとの間に、接着剤層を更に備え、該接着剤層が、内面を第一の電気的構成要素ケース長側部及び第一の電気的構成要素の周縁に接着させる、植込み型医療装置。
【請求項８】
請求項７の植込み型医療装置において、接着剤が感圧型接着剤である、植込み型医療装置。
【請求項９】
請求項７の植込み型医療装置において、接着剤層が、縁部から内方に伸びる帯状部内における第一の厚さと、内面の中央に配置された部分における第一の厚さよりも薄い第二の厚さとを有する、植込み型医療装置。
【請求項１０】
請求項９の植込み型医療装置において、接着剤が感圧型接着剤である、植込み型医療装置。
【請求項１１】
請求項３の植込み型医療装置において、内面と第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁との間にて周方向に配置された接着剤パターンにて施された接着剤を更に備え、該接着剤が、内面を第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース周縁に接着させる、植込み型医療装置。
【請求項１２】
請求項１１の植込み型医療装置において、接着剤が感圧型接着剤である、植込み型医療装置。
【請求項１３】
請求項１１の植込み型医療装置において、周方向に配置された接着剤パターンが、形状順応する絶縁性スペーサの縁部から内方に伸びる帯状部である、植込み型医療装置。
【請求項１４】
請求項１３の植込み型医療装置において、周方向に配置された接着剤の帯状部が、形状順応する絶縁性スペーサの縁部の内面に対し実質的に限定される、植込み型医療装置。
【請求項１５】
請求項１３の植込み型医療装置において、接着剤が感圧型接着剤である、植込み型医療装置。
【請求項１６】
請求項３の植込み型医療装置において、形状順応する絶縁性スペーサの外面の少なくとも一部分と第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケース長側部との間に施された接着剤層を更に含む、植込み型医療装置。
【請求項１７】
請求項１６の植込み型医療装置において、接着剤が感圧型接着剤である、植込み型医療装置。
【請求項１８】
請求項３の植込み型医療装置において、形状順応する絶縁性スペーサの外面と第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケースに対する外面との間にて周方向に配置された接着剤パターンにて施された接着剤を更に含む、植込み型医療装置。
【請求項１９】
請求項１８の植込み型医療装置において、周方向に配置された接着剤パターンが、形状順応する絶縁性スペーサの縁部から内方に伸びる帯状部である、植込み型医療装置。
【請求項２０】
請求項１の植込み型医療装置において、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部に対して介在された絶縁性材料の更なる形状順応する絶縁性スペーサを更に備え、該形状順応する絶縁性スペーサが、第一の電気的構成要素ケース長側部の形状に順応する形状とされたスペーサ底部と、第一の電気的構成要素ケース長側部の周縁の曲がりに順応する形状とされたスペーサ縁部とを有する、植込み型医療装置。
【請求項２１】
請求項２０の植込み型医療装置において、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部が、凸状膨張部を有し、更なる形状順応する絶縁性スペーサが、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部の凸状膨張部に順応する凹状のスペーサ底部を有するカップ形状である、植込み型医療装置。
【請求項２２】
請求項１の植込み型医療装置において、電気的構成要素サブ組立体が、第一及び第二のコンデンサを備え、該コンデンサの各々が、
第一及び第二のコンデンサケースの長ケース側部を実質的に平行な整合状態に維持する連続的なコンデンサケース短側部を通じて互いに接続され、これにより、第一のコンデンサケース長側部とコンデンサケース短側部との接続部が曲げ半径を有する周縁を画成するようにした、全体として対向する、第一及び第二のコンデンサケースの長ケース側部を含むコンデンサケースと、
少なくとも１つのアノードと、１つのカソードと、該アノード及びカソードの間に介在された隔離板と、コンデンサケース内に配置された電解質とを含むアノード及びカソード組立体と、
相互に接続する回路と電気的に接続し得るようにそれぞれのアノード及びカソードと結合されたアノード及びカソード端子とを含む、植込み型医療装置。
【請求項２３】
電子回路モジュールと、電池と、電気的構成要素のサブ組立体とを含む構成要素を包み込むハウジングキャビティと、電子的回路モジュール、電池及び電気的構成要素のサブ組立体を相互に接続する回路とを有するハウジングを含む型式の植込み型医療装置のための電気的構成要素のサブ組立体を製造する方法において、
第一及び第二の電気的構成要素であって、各々が、アノード組立体及びカソード組立体を包み込み、且つアノード端子及びカソード端子を支持する電気的構成要素ケースを含み、電気的構成要素ケースの各々が、第一及び第二の電気的構成要素ケースの長ケース側部を実質的に平行な整合状態に維持し、これにより第一の電気的構成要素ケース長側部と電気的構成要素ケース短側部との接続部が曲げ半径を有する周縁を画成するようにした連続的な電気的構成要素ケース短側部を通じて共に接続された、全体として対向する第一及び第二の電気的構成要素ケースの長ケース側部を含む前記第一及び第二の電気的構成要素を製造するステップと、
第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部の形状に順応する形状とされたスペーサ底部と、第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケース長側部の周縁の曲がりに順応する形状とされたスペーサ縁部とを有する絶縁性材料で出来た形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップと、
形状順応する絶縁性スペーサを第一及び第二の電気的構成要素の第一及び第二の長側部の間にそれぞれ介在させるステップと、
形状順応する絶縁性スペーサがその間に介在された状態で、第一及び第二の電気的構成要素のサブ組立体を維持し得るように、第一及び第二の電気的構成要素ケースの連続的な短ケース側部の少なくとも一部を結合するステップとを含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３の方法において、第一の電気的構成要素ケース長側部が、凸状膨張部部を示し、形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップにて製造された形状順応する絶縁性スペーサが、第一の電気的構成要素ケース長側部における凸状膨張部に順応する凹状のスペーサ底部を有するカップ形状である、方法。
【請求項２５】
請求項２３の方法において、形状順応する絶縁性スペーサが、前記介在させるステップにて第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁に当てがい得るようにされた内面と、外面とを含む、方法。
【請求項２６】
請求項２５の方法において、内面が、前記介在させるステップ後に付与された圧力によって第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、方法。
【請求項２７】
請求項２５の方法において、内面が、前記介在させるステップの後、絶縁性ポリマーを電気的構成要素ケース長側部及び周縁に対し静電気により表面吸着することにより第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、方法。
【請求項２８】
請求項２５の方法において、内面が、前記介在させるステップの後、内面と第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁との間にベーパロックを形成する湿潤剤により第一の電気的構成要素ケース長側部及び周縁と接触する状態に維持される、方法。
【請求項２９】
請求項２５の方法において、前記介在させるステップが、形状順応する絶縁性スペーサの内面の実質的に全てと第一の電気的構成要素ケース長側部と第一の電気的構成要素の周縁との間に接着剤層を施すステップを更に含む、方法。
【請求項３０】
請求項２５の方法において、前記介在させるステップが、形状順応する絶縁性スペーサの内面の実質的に全てと第一の電気的構成要素ケース長側部との間に感圧型接着剤層を施すステップと、第一の電気的構成要素長側部と形状順応する絶縁性スペーサとの間に圧力を付与して内面を第一の電気的構成要素ケース長側部及び第一の電気的構成要素の周縁に接着させるステップとを更に含む、方法。
【請求項３１】
請求項２５の方法において、前記介在させるステップが、縁部から内方に伸びる帯状部において第一の厚さにて及び内面の中心に配置された部分において第一の厚さよりも薄い第二の厚さにて接着剤層を第一の電気的構成要素ケース長側部の上方に施し、該接着剤層が内面を第一の電気的構成要素ケース長側部及び第一の電気的構成要素の周縁に接着させるようにするステップを更に含む、方法。
【請求項３２】
請求項２５の方法において、前記介在させるステップが、
内面と第一の電気的構成要素ケースの長側部との間に感圧型接着剤層を施し、該感圧型接着剤層が、縁部から内方に伸びる帯状部における第一の厚さと、内面の中央に配置された部分における第一の厚さよりも薄い第二の厚さとを有するようにするステップと、
第一の電気的構成要素ケースの長側部と形状順応する絶縁性スペーサとの間に圧力を付与して内面を第一の電気的構成要素ケースの長側部及び第一の電気的構成要素の周縁に接着させるステップとを更に含む、方法。
【請求項３３】
請求項２５の方法において、前記介在させるステップが、内面と第一の電気的構成要素ケースの長側部との間及び第一の電気的構成要素の周縁との間に周方向に配置された接着剤パターンにて接着剤層を施し、該接着剤層が、内面を第一の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの周縁に接着されるるようにするステップを更に含む、方法。
【請求項３４】
請求項３３の方法において、周方向に配置された接着剤パターンが、形状順応する絶縁性スペーサの縁部から内方に伸びる帯状部である、方法。
【請求項３５】
請求項３４の方法において、周方向に配置された接着剤帯状部が、形状順応する絶縁性スペーサの縁部の内面に対し実質的に限定される、方法。
【請求項３６】
請求項２３の方法において、前記介在させるステップが、形状順応する絶縁性スペーサの外面の少なくとも一部分と第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケースの長側部に対する外面との間に接着剤層を施すステップを更に含む、方法。
【請求項３７】
請求項２３の方法において、前記介在させるステップが、形状順応する絶縁性スペーサの外面の周方向部分と第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケースの長側部の周方向部分との間に接着剤層を施すステップを更に含む、方法。
【請求項３８】
請求項２３の方法において、前記介在させるステップが、
形状順応する絶縁性スペーサの外面の少なくとも一部分と第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケースの長側部との間に感圧型接着剤層を施すステップと、
第二の電気的構成要素ケースの長側部と形状順応する絶縁性スペーサとの間に圧力を付与して外面を第二の電気的構成要素の第二の電気的構成要素ケースの長側部に接着させるステップとを更に含む、方法。
【請求項３９】
請求項２３の方法において、
内面と、第一の電気的構成要素ケースの長側部の形状に順応し得る形状とされたスペーサ底部の外面と、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部の周縁の曲がりに順応し得る形状とされたスペーサ縁部とを有する絶縁性材料から成る更なる形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップと、
更なる形状順応する絶縁性スペーサの内面を第一の電気的構成要素ケースの長側部及び第二の電気的構成要素の周縁に当てがうステップとを更に含む、方法。
【請求項４０】
請求項２３の方法において、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部が凸状膨張部を示し、
内面と、第一の電気的構成要素ケースの長側部の凸状膨張部に順応し得る形状とされたスペーサ底部の外面と、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部の周縁の曲がりに順応し得る形状とされたスペーサ縁部とを有する絶縁性材料で出来た更なる形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップと、
更なる形状順応する絶縁性スペーサの内面を第一の電気的構成要素ケースの長側部及び第二の電気的構成要素の周縁に当てがうステップとを更に含む、方法。
【請求項４１】
請求項２３の方法において、
内面と、第一の電気的構成要素ケースの長側部の形状に順応し得る形状とされたスペーサ底部の外面と、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部の周縁の曲がりに順応し得る形状とされたスペーサ縁部とを有する絶縁性材料で出来た更なる形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップと、
更なる形状順応する絶縁性スペーサの内面の少なくとも一部分と第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部との間に感圧型接着剤層を施すステップと、
第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部と形状順応する絶縁性スペーサとの間に圧力を付与して内面を第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部に接着させるステップとを更に含む、方法。
【請求項４２】
請求項２３の方法において、
内面と、第一の電気的構成要素ケースの長側部の形状に順応し得る形状とされたスペーサ底部の外面と、第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部の周縁の曲がりに順応し得る形状とされたスペーサ縁部とを有する絶縁性材料で出来た更なる形状順応する絶縁性スペーサを製造するステップと、
更なる形状順応する絶縁性スペーサの内面の一部分又はより多数の部分と第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部との間に接着剤をあるパターンにて施すステップと、
形状順応する絶縁性スペーサの内面を第二の電気的構成要素の第一の電気的構成要素ケースの長側部に接着させるステップとを更に含む、方法。
【請求項４３】
請求項２３の方法において、電気的構成要素のサブ組立体が、第一及び第二のコンデンサを備え、該コンデンサの各々が、
第一及び第二のコンデンサケースの長側部を実質的に平行な整合状態に維持し、これにより第一のコンデンサケースの長側部とコンデンサケースの短側部との接続部が曲げ半径を有する周縁を画成する連続的なコンデンサケースの短側部を通じて互いに接続された、全体として対向する第一及び第二のコンデンサケースの長ケース側部を含むコンデンサケースと、
少なくとも１つのアノードと、１つのカソードと、該アノード及びカソードとの間に介在された隔離板と、コンデンサケース内に配置された電解質とを含むアノード及びカソード組立体と、
相互接続する回路と電気的に接続し得るようにそれぞれのアノード及びカソードと結合されたアノード及びカソード端子とを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植込み型医療装置（ＩＭＤ、implantable medical devices）、特に、多数の構成要素にて形成された構成要素のサブ組立体（sub-assemblies;小組立体）を容積的に効率の良い仕方にて電気的に隔離し且つ、支持する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多岐に亙るＩＭＤが当該技術にて既知である。特に、興味あるのは、例えば、心房又は心室細動のような悪性の頻拍不整脈が検出されたとき、患者の心臓に対し比較的高エネルギのカルジオバーション又は除細動ショックを供給する植込み型カルジオバータ−除細動器（ＩＣＤ、implantable cardioverter-defibrillators）である。ショックは、ＩＣＤ電池から充電される１つ又はより多数の高電流電解コンデンサの放電により発生される。
【０００３】
現在のＩＣＤは、典型的に、特定の慢性又は発作性心房又は心室徐拍及び頻拍を治療する単一又は二重室ペーシング能力を有しており、従来、ペースメーカ／カルジオバータ／除細動器（ＰＣＤ、pacemaker/cardioverter/defibrillators）と称されていた。初期に開発された自動の植込み型除細動器（ＡＩＤ、automatic implantable defibrillators）は、カルジオバーション又はペーシング能力を有するものではなかった。本発明の目的にとって、ＩＣＤとは、少なくとも高電圧カルジオバーション又は除細動能力を有するかかる植込み型医療装置の全てを包含するものと理解される。
【０００４】
ＩＣＤリードと結合されて完成したＩＣＤを形成するＩＣＤ植込み型パルス発生器（ＩＰＧ、implantable pulse generator）の設計において、エネルギ、容積、厚さ及び質量は重要な特徴である。カルジオバーション／除細動ショックに必要とされるエネルギを提供し且つ蓄積させるために使用される電池及び高電圧コンデンサは、歴史的に、比較的大型であり且つ、高価であった。現在、ＩＣＤ・ＩＰＧは、典型的に、約４０ｃｃないし約６０ｃｃの容積、約１３ｍｍないし約１６ｍｍの厚さ及び約１００ｇの質量を有する。
【０００５】
供給可能なエネルギを減少させることなく、かかるコンデンサ及びＩＣＤ・ＩＰＧの容積、厚さ及び質量を小さくすることが望ましい。そうすることは、患者の快適さにとって有益であり、また、ＩＣＤ・ＩＰＧ周囲組織の糜爛に起因する合併症を最小にする。ＩＣＤ・ＩＰＧのサイズは、一般に、その容積、即ち変位量にて測定される。容積は、主として、ＩＰＧ「缶」即ち密閉的に密封されたハウジング内に包み込まれた主要な構成要素のサイズ及び配置により、また、ＩＣＤリードと電気的に接続するためＩＰＧハウジングに取り付けられたコネクタヘッダのサイズにより決定される。ＩＣＤ・ＩＰＧハウジング内の主要な構成要素は、１つ又はより多数の電池と、１つ又はより多数の高電圧コンデンサと、電子モジュールと、遠隔計測アンテナと、大型の内部放電抵抗器（初期のＩＣＤ・ＩＰＧにおけるもの）と、任意のプラスチックフレーム又は骨格体と、これらの構成要素を缶内に支持する空間又はライナーとを含む。また、これらの構成要素間の相互接続配線の容積も理解できる。
【０００６】
高電圧コンデンサは、ＩＣＤ・ＩＰＧハウジング内に包み込まなければならない最大容積の構成要素の１つである。このため、コンデンサの容積を小さくし、電池に対して追加される容積を釣合わせ、これによりＩＣＤ・ＩＰＧの寿命を長くするか又は新たに追加される構成要素を釣合わせ、これによりＩＣＤ・ＩＰＧに対し機能を追加し又はＩＣＤ・ＩＰＧハウジングの容積を減少させるべく非常な努力が為されてきた。
【０００７】
平形で且つら旋状に巻いた各種型式のコンデンサは当該技術にて既知であり、その幾つかの例は、以下に説明され且つ（又は）共同譲渡した米国特許第６，００６，１３３号の表１に掲げた特許に見ることができる。典型的に、電解コンデンサは、「弁金属」（例えば、アルミニウム）アノード層（又は「電極」）、弁金属（例えば、アルミニウム）カソード層（又は「電極」）、クラフト紙又は織地ゲージスペーサ又はその間に介在させた溶剤系の液体電解質を含侵させた隔離板を包み込むコンデンサケースを有するように製造される。アルミニウムアノード層は、典型的に、アルミニウム箔から製造され、このアルミニウム箔は、最初にエッチングし、次に電流をアノード層に流し、エッチングされた表面を酸化させ、アルミニウム酸化物が誘電層として機能するようにして「形成される」。電解質は、溶剤中に溶融し且つ、カソード層とアルミニウム酸化物の誘電層との間にイオン導電性を提供するイオン発生塩を備える。
【０００８】
コンデンサのエネルギは、アノード層の表面に配置されたアルミニウム酸化物層により分離された対向する電荷により発生された電磁界内に貯蔵され、また、エッチングされたアルミニウムアノード層の表面積に比例する。このように、コンデンサの全体的な容積を最小にするためには、コンデンサの全体（即ち外側）寸法を増すことなく、単位容積当たりのアノードの表面積を最大にしなければならない。隔離板の材料、アノード及びカソード層端子、内部包装、電気的相互接続部、整合造作部及びカソード材料は、コンデンサの厚さ及び容積を更に増大させる。その結果、コンデンサ内の上記及びその他の構成要素及び所望のキャパシタンスは、その物理的寸法を縮小させることが可能な程度を制限することになる。
【０００９】
幾つかのＩＣＤ・ＩＰＧは、シカゴ、メディカルパブリシャーズ（Medical Publishers）の１９８２年１２月の年鑑、巻ＸＩＶ、１２号におけるトロープ（Troup）による心臓学の現在の問題点、「植込み型カルジオバータ及び除細動器（Implantable Cardioverters and Defibrillators）」に記載され且つ、米国特許第４，２５４，７７５号に記載されたものと同様である商業的な写真フラッシュコンデンサを採用する。
【００１０】
電極又はアノード及びカソードは、ら旋体の隔離板層により分離されたアノード層及びカソード層となるように巻かれる。殆どの商業的な写真フラッシュコンデンサは、アノード、カソード及び隔離板層をコイル巻き形態に巻く間、脆弱で高度にエッチングしたアルミニウムアノード箔が破断するのを防止することを目的とする隔離板紙の芯を保持する。商業的な写真フラッシュコンデンサの円筒状の形状及び紙芯は、これらを使用して製造されたＩＣＤ・ＩＰＧハウジングの包装の容積効率及び厚さを制限することになる。
【００１１】
米国特許第‘７７８号に記載された初期のＩＣＤ・ＩＰＧは、かかる大型の円筒形コンデンサ、大容積の電池、大型の別個の電気的構成要素、回路板及びこれらの構成要素に対する支持骨格体を使用することにより、現在のＩＣＤ・ＩＰＧよりも容積及び重量の点にて遥かに大型である。コンデンサは、エンドキャップ及びスペーサにより支持され且つ、互いに及び電池及び電気回路から電気的に隔離されており、また、コンデンサ及び電池の周りに巻かれた電気絶縁性テープによりハウジング自体から緩衝される。認識可能な程度の未充填空間がＩＣＤ・ＩＰＧハウジング内に残ると考えられる。
【００１２】
更に、これらの構成要素を組み立てるためには、骨の折れる手による組み立てが必要であったと考えられる。しかし、例えば、米国特許第５，７４１，３１３号、米国特許第５，７４９，９１０号、米国特許第５，８１４，０９０号、米国特許第６，０２６，３２５号に記載されたＩＣＤ・ＩＰＧにより確証されたように、より小型の集積回路モジュールとなる最近迄、類似の構成要素の配置及び組み立て技術が依然として使用されてきた。
【００１３】
最近開発されたＩＣＤ・ＩＰＧは、円筒形の写真フラッシュコンデンサと関連した包装及び容積の不利益な点の幾つかを解決するため１つ又はより多数の平形又は「角柱状」の高電圧電解コンデンサを採用している。ＩＣＤ・ＩＰＧにて使用される平形のアルミニウム電解コンデンサは、例えば、Ｐ．１９９６年３月１１−１５日のＣＡＲＴＳ９６：第１６回コンデンサ及び抵抗器技術シンポジウム（16th Capacitor and Resistor Technology Symposium）、１９９６年１０月７−１１日のＣＡＲＴＳ−ヨーロッパ９６：第１０回ヨーロッパ受動型構成要素シンポジウム（10th European Passive Components Symposium）、３５−３９ページにランズマン（Lunsmann）及びＤ．マクファーレン（MacFarlane）が記述した「植込み型除細動器の高エネルギ密度コンデンサ（High Energy Density Capacitors for Implantable Defibrillators）」に記載された改良に開示される。
【００１４】
ＩＣＤ・ＩＰＧにて使用される平形電解コンデンサの更なる特徴は、全てマクファーレン等に対して発行された、上記に引用した米国特許第６，００６，１３３号特許及び米国特許第４，９４２，５０１号；米国特許第５，０８６，３７４号；米国特許第５，１３１，３８８号；米国特許第５，１４６，３９１号；米国特許第５，１５３，８２０号；米国特許第５，５２２，８５１号；米国特許第５，５６２，８０１号；米国特許第５，６２８，８０１号；米国特許第５，７４８，４３９号に開示される。例えば、米国特許第５，１３１，３８８号及び米国特許第５，５２２，８５１号には、各々が「電極スタックサブ組立体」を備える複数の積み重ねたコンデンサ層を有する平形アルミニウム電解コンデンサが開示される。コンデンサ層の各々は、アノードタブを有するアノード層を形成する１つ又はより多数のアノードシートと、カソードシート又はカソードタブを有する層と、アノード層をカソード層から分離する隔離板とを保持する。
【００１５】
電極スタックサブ組立体は、電解質にて充填された密封したコンデンサハウジング内に装着される。アノードタブ又はカソードタブの組みの１つ、典型的に、アノードカソードタブは、コンデンサハウジングを貫通して伸びる電気フィードスルーピンに結合され、アノードタブ又はカソードタブの他方の組み、典型的に、カソードタブは、コンデンサハウジングと電気的に結合されており、これにより、カソードハウジングは作用可能である。
【００１６】
コンデンサハウジングは、ＩＣＤ・ＩＰＧハウジングの特定部分内の容積にきちっと嵌まり且つ、該容積を充填する形状及び寸法とされる。初期のペースメーカＩＰＧは、円板状の形状であり且つ、その直径、厚さ及び重量が同様であるため、「ホッキーパックス（hockey pucks）」と非公式に呼ばれていた。現在のペースメーカ及びＩＣＤ・ＩＰＧハウジングは、サイズ、容積及び重量の点で劇的に縮小されるが、特定の点にて類似性を保持する。ＩＣＤ・ＩＰＧのハウジング及び胸部領域内に皮下的に植込まれるその他のＩＭＤは、典型的に、ＩＣＤ・ＩＰＧコネクタヘッダを装着し又は該ヘッダを支持する端縁の１つの部分に沿って平坦である連続的な側壁により接続された対向した名目的に平面状の主要面と、フィルタ付きの電気フィードスルー組立体とを依然として備えている。残る側壁は、対向した全体として平面状の主要面を有して端縁にて丸味が付けられて、皮下組織に当てがわれる鋭利な９０゜の端縁を解消する。
【００１７】
平形電解コンデンサハウジング（及び電池ハウジング）は、ＩＰＧハウジングの所定の部分に装着し得る形状とされる。このため、コンデンサケースは、典型的に、対向した実質的に平面状のケース長側部を実質的に平行な整合状態に維持する連続的な短ケース側部により接続された、全体として対向した実質的に平面状の長ケース側部を有し、短ケース側部は、コンデンサケースの名目的高さ又は厚さを画成する。コンデンサケースは、典型的に、カバー及び「缶」を備えており、これらは各々、導電性ハウジング材料で出来ている。缶は、典型的に、缶の内部の空間に順応する形状にて上述した型式の１つのものの電極スタック組立体を挿入することを可能にする頂部開口部又は側部開口部を有する。
【００１８】
電極スタック組立体のアノード層及びカソード層は、缶を貫通して伸びるアノード及びカソード端子と電気的に接続されるが、カソード層を缶に単に結合するだけでもよい。アノード及びカソード端子の電気的接続が為された後、ケースカバーを缶に溶接し、缶内の空間内に充填ポートを通じて電解質を射出し、その後、その充填ポートを閉じる。形成されるコンデンサを電気的に試験し且つ老化させ、内部圧力によって実質的に平面状の長ケース側部が多少、凸状に膨張する。単一の平形電解コンデンサを有するＩＣＤ・ＩＰＧの構成要素を包装する１つの方法が米国特許第５，３７０，６６９号に開示される。平形電池、電解コンデンサ及び電子回路モジュールは、重合系スペーサ、クリップ、殻体、リテーナ及びフレームを使用して互いに挟み込まれる。コンデンサハウジングは、平形のポリイミドスペーサにより回路モジュールから１つの平坦な主要面にて絶縁され且つ、重合系リテーナ内に装着されて、コンデンサハウジングの反対の主要面及び端縁がＩＣＤ・ＩＰＧハウジング及び電池から電気的に絶縁されるようにする。
【００１９】
円筒形コンデンサを保持し且つ、ＩＣＤ・ＩＰＧのその他の構成要素から電気的に隔離するための複雑なリテーナ及びスペーサも上記に引用した米国特許第５，７４９，９１０号特許に採用される。外側ライナー内の電気的接地遮蔽体も回路モジュール及びその他の回路の相互接続部とＩＣＤ・ＩＰＧハウジングとの間に介在されて電磁結合を減衰し且つ、カルジオバーション／除細動ショック供給電極としてＩＣＤ・ＩＰＧハウジングを使用し易いようにしてある。上記に引用した米国特許第５，８１４，０９０号は、熱収縮可能な外側ライナーと、ＩＣＤ・ＩＰＧハウジング内に装着される組み立てた構成要素の上に熱収縮された接地遮蔽体とを採用する。
【００２０】
作用可能なコンデンサケースを有する等価的容積及びキャパシタンスの平形又は角柱状の一組みの電解コンデンサは、共同譲渡された上述の米国特許第６，００６，１３３号特許に記載されたように、高電圧に充電し得るよう電気的に直列に接続された、現在の多数のＩＣＤ・ＩＰＧｓにて採用される。コンデンサは、薄く形成し且つ、横に並べて取り付けることができる。
【００２１】
しかし、電気的に作用可能なコンデンサケースの対面する側部を互いに電気的に絶縁し、また、コンデンサケースの他の面をＩＰＧハウジング及びその他の電気的構成要素から電気的に絶縁することが必要である。このため、一組みの電解コンデンサは、典型的に、互いに対面するコンデンサの側部の間に及び組みのコンデンサにおける露出面の周りに絶縁層を有するコンデンサのサブ組立体となるように組み立てられる。かかる絶縁包装は、コンデンサのサブ組立体の大きさ及びこれに伴うＩＰＧハウジングの大きさを望ましくないように増大することになる。
【００２２】
コンデンサケースの対面する側部を絶縁する１つの方法は、電気的絶縁性シートをこれらの間に接着することである。１つの方策において、例えば、ポリイミドのような、予めカットした平形の平面状のポリマーシートをダイカットして、組みのコンデンサの側部に接着し得るようにされた伸長部を有するコンデンサ側部の全体形状となるようにする。ポリマーシートは、感圧型接着剤層を有していおり、該感圧型接着剤は、シートが使用される迄、担体紙により保護される対向した面上に沈着させる。使用時、担体紙は除去され、絶縁性シートは、コンデンサ側部に慎重に接着され、伸長部は、コンデンサケースの縁部に折り重ねられる。次に、何らかの露出した絶縁性シートが残るならば、そのシートを手で切り取ることができる。
【００２３】
平面状のシートの予めカットした形状は、互いに絶縁すべきコンデンサケース長側部の造作部及び長側部の周縁に順応しない。平面状シートの周縁が半径の周りに巻かれるとき、皺又は襞及び屈曲を回避し得るように絶縁性シートの取り付けは慎重に行わなければならない。コンデンサケース長側部は名目的に平面状であり且つ、互いに平行である一方、これら側部は、上述したように、所定の許容公差内で多少、膨張し、コンデンサの対面する側部間にて不均一な間隔となる。
【００２４】
缶底部が缶の製造過程にてコンデンサケース短側部と接続される箇所たる、コンデンサ缶底部の周縁の曲がり部（コンデンサケース長側部の１つ）にてコンデンサ缶は、名目的に９０゜の半径にて形成される。絶縁性シートの周縁に半径にて皺が寄ると、絶縁性シートの端縁が屈曲し又は襞が生じ、また、これらの不整は所定の許容公差範囲内にある場合でも、コンデンサのサブ組立体の全体的な容積を増大させる可能性がある。その結果、コンデンサケースを許容公差内にて受け入れるのに十分、大きくコンデンサのサブ組立体の寸法上の許容公差を設定し且つ、ＩＰＧハウジング及びコンデンサリテーナ又はスペーサ（存在するならば）の寸法を特定することが必要となり、このため、ＩＰＧハウジングの大きさを増すことになる。更に、許容公差に適合し得なかったコンデンサのサブ組立体は、再加工し又はスクラップ処理しなければならず、費用が増すことになる。
【００２５】
別の方策において、気相成長させた薄い絶縁性膜（例えば、パーレーン（Parylene））の絶縁層は、コンデンサケースの両側部に堆積させる。この方策は、不均一な絶縁、及びより高コスト、製造装置の一層のメンテナンス、製造工程の長いサイクル時間に到ることになる。
【００２６】
特定のＩＣＤ・ＩＰＧは、米国特許第５，３７０，６６９号に示すように、相互に接触するか又は電子回路モジュール又はコンデンサケースと接触することから電気的に隔離しなければならない導電性ケースを有する２つの電池により作動させている。この電気的隔離状態を維持するためには、比較的大形の重合系リテーナ及びスペーサも必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
このように、コンデンサのサブ組立体の容積を更に縮小させ、コンデンサのサブ組立体の寸法上の均一さを増し、また、ＩＣＤ・ＩＰＧ及びその他のＩＭＤにて使用されるかかるコンデンサのサブ組立体となるようにコンデンサのサブ組立体の製造方法のコスト及び複雑さを軽減することが必要とされる。ＩＣＤ・ＩＰＧ及びその他のＩＭＤにて使用される電池サブ組立体の製造にて類似のことが不断に必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、ＩＣＤ・ＩＰＧのその他の構成要素と共に組み立ててＩＰＧハウジングとなるように構成要素のサブ組立体を形成する方法及び装置を提供し、ここで、構成要素のサブ組立体は、横に並んで配置された２つ又はより多数の構成要素を備え、構成要素のケースの対面する長側部（major sides）が確実に且つ簡単に分離され、最小厚さの絶縁層を付与し得るようにする。好ましくは、構成要素の露出した長側部の一方又は両方が確実に且つ簡単に絶縁されて、最小厚さの絶縁層を付与し得るようにする。
【００２９】
本発明の第一の側面によれば、形状順応する(shape conforming)絶縁性スペーサは、第一の構成要素ケース長側部及び該長側部の周縁の形状に順応し得るように絶縁性材料にて形成される。形状順応する絶縁性スペーサは、第一の構成要素ケース長側部の全ての凸状膨張に順応する凹状のスペーサ底部と、第一の構成要素ケース長側部の周縁の曲がり部に順応するスペーサ側壁又は縁部とを有することが好ましいカップ形状をしている。
【００３０】
１つの好ましい実施の形態において、形状順応する絶縁性スペーサの内面は、単に、第一の構成要素ケース長側部の合わさる面に当てがわれ且つ、構成要素のサブ組立体を最終的に組み立てる間に付与された圧力により又は材料の静電気表面吸引により又は、ベーパロック等を形成する湿潤剤によりその位置に維持される。
【００３１】
更なる実施の形態において、形状順応する絶縁性スペーサの内面は、第一の構成要素ケース長側部の表面と接着される。接着剤は、最初に、形状順応する絶縁性スペーサの内面又は第一の構成要素ケース長側部の表面の何れかに接着剤層として施すことができる。次に、形状順応する絶縁性スペーサ及び第一の構成要素ケース長側部は、それらの間に接着剤層がある状態で互いに接触させ且つ、これらを互いに接着させる。次に、接着剤は、最初に、形状順応する絶縁性スペーサの外面又は第二の構成要素ケース長側部の表面の何れかに、接着剤層として施すことができる。次に、第一の構成要素の長側部及び第二の構成要素ケース長側部に接着させた形状順応する絶縁性スペーサは、その間に接着剤がある状態で互いに接触させ且つ、これらを互いに接着させる。
【００３２】
施された接着剤は、２つの構成要素の組立体及び形状順応する絶縁性スペーサに対し望ましくない厚さを追加するか又はその厚さに寄与する可能性がある。従って、接着剤の層を薄くするか又は共に接続された構成要素ケースの第一又は第二の長側部の膨張即ち不整を解消することが好ましい。
【００３３】
１つの好ましい代替的な実施の形態において、接着剤が帯状に又はその他のパターンにて形状順応する絶縁性スペーサの内面に施されて、スペーサ底部の内面及び外面の中央部分が接着剤にて薄くだけ被覆されるようにするか又は実質的に接着剤が存在せず、接着剤による厚さの寄与程度を最小にする。このようにして、対面する構成要素の側部の膨張が生じる可能性がある箇所にて接着剤層が厚さに寄与する程度は、最小となる。接着剤は、例えば、コンタクトセメント等のような液体又は自己平準型接着剤とすることができ、また、上述したパターンにて選んだ表面の全体に又は選んだ表面に噴霧し又は塗装する。
【００３４】
好ましくは、接着剤層は、本明細書に記載した任意の順序にてかかる表面に手で施し又はその他の手段により施された加圧型接着剤（ＰＳＡ）にて形成されるものとする。ＰＳＡ層は、接触紙によって両側部にて保護され且つ、本明細書に記載した任意の形状にカットされた自立するＰＳＡシートの形態にて提供されることが好ましい。接触紙は、ＰＳＡ層シートの一側部から除去され、露出したＰＳＡを、最初に、接続すべき表面の１つに接触させる。次に、接触紙をＰＳＡ層シートの反対側部から除去し、露出したＰＳＡを接続すべき表面の他方に接着させる。
【００３５】
対面する長側部と、３つ又はより多数の構成要素を備える構成要素のサブ組立体内で横に並んで積み重ねられた任意の更なる構成要素との間に、形状順応する絶縁性スペーサを配置することができる。
【００３６】
更に、接着剤がスペーサ底部の外面に施されていない形状順応する絶縁性スペーサを構成要素の積重ね体の端部にて第一の構成要素ケース長側部に接着させることができる。
好ましくは、形成される構成要素のサブ組立体の組み立ては簡略化され、組み立て中に生じる誤りの可能性が減少するようにする。形成される構成要素のサブ組立体の厚さは最小となり、許容公差を小さくすることができる。構成要素のサブ組立体及びＩＰＧハウジングに対するリテーナ（存在するならば）の厚さを最小にすることができる。
【００３７】
本発明は、複数の電解コンデンサから成るコンデンのササブ組立体又は複数の電池から成る電池のサブ組立体を製造するとき、また、それら製造されたサブ組立体として採用されることが好ましい。
【００３８】
本発明のこの概要及びその有利な効果並びに特徴は、本発明が従来の技術にて生じた難点を解決する方法の幾つかを指摘し且つ、本発明を従来の技術から識別するためにのみ掲げたものであり、本出願にて最初に記載され且つ、最終的に付与される特許請求の範囲の解釈を何ら限定する作用を果たすことを意図するものではない。
【００３９】
本発明の上記及びその他の有利な効果並びに特徴は、添付図面全体を通じて類似の部品を類似の参照番号で表示した添付図面と共に検討したとき、本発明の好ましい実施の形態の以下の詳細な説明を参照することにより、一層良く理解されることが認識されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明は、複数の電解コンデンサのサブ組立体又は複数の電池の電池サブ組立体を製造するとき及び製造されたかかるサブ組立体として採用されることが好ましい。本発明の好ましい実施の形態は、本発明の全体的な原理に従ってコンデンサのサブ組立体に組み立てられ且つ、ＩＰＧハウジング内に装着された電解コンデンサに関して本明細書にて説明する。図１及び図２に示すＩＣＤ実施の形態は、本発明が任意のＩＭＤに具体化され且つ、何ら特定のＩＣＤ作動システム又はＩＣＤ・ＩＰＧに制限されないため、簡略化される。
【００４１】
図１は、本発明の平形電解コンデンサのサブ組立体が内部に装着可能であるＩＣＤ・ＩＰＧ１０と、関係したＩＣＤ電気的医療リード１４、１６、１８とを含む、人間の心臓１２に関するＩＣＤの一例としての単一チャンバの実施の形態を概略図的に示す。ＩＣＤ・ＩＰＧ１０は、密閉的に密封されたＩＰＧハウジング１００に結合されたＩＰＧコネクタヘッダ１０を備える。ＩＣＤ・ＩＰＧ１０の概略図は、一般化されたものであり、ＩＰＧハウジング１００及びその構成要素の特定の形状は、図３及び図４に実際のように示されることが理解されよう。本発明は、複数の平形電解コンデンサを任意の形態のＩＣＤ・ＩＰＧハウジング１００に組み立てる方法及び製造されたかかる複数のコンデンサのサブ組立体にて採用することが可能であることも理解されよう。
【００４２】
図１において、リード１４、１６、１８は、図示した３つのリードの各々に対して別個のコネクタポートを保持する多数ポートコネクタヘッダ２０によってＩＣＤ・ＩＰＧ１０に結合される。リード１４は、左胸部領域内に皮下的に取り付けることを目的とする皮下電極３０内に結合される。リード１６は、心臓の冠状静脈洞及び大静脈領域内に配置される、細長いコイル電極を採用する冠状静脈洞リードである。電極の位置は、参照番号３２で破線の形態にて示されており、冠状静脈洞の開口部内の１点から左心房付属器付近の１点まで心臓の周りを伸びる。
【００４３】
リード１８は、心臓の右心室内に配置される細長い電極コイル２８を備える。リード１８は、右心室の心筋組織内にねじ込まれるヘリカルコイルの形態をした刺激電極３４も有する。リード１８はまた、近い場及び遠い場のエレクトログラム感知のための１つ又はより多数の追加的な電極を含むこともできる。
【００４４】
図示のシステムにおいて、へリカル電極３４と細長い電極２８との間に心臓ペーシングパルスが供給される。また心室の収縮を示す電気信号を感知するため電極２８、３４も採用される。図示するように、右心室電極２８は、シーケンス的で且つ同時的パルスの多数電極除細動療法を行う間、共通の電極として作用することが予想される。例えば、同時的パルス除細動療法を行う間、パルスは、電極２８と電極３０との間及び電極２８と電極３２との間に同時に供給されよう。シーケンス的パルス除細動の間、パルスは、皮下電極３０と電極２８との間及び冠状静脈洞電極３２と右心室電極２８との間にてシーケンス的に供給されると考えられる。典型的に、電極２８と冠状静脈洞電極３２との間にて２つの電極による除細動ショック療法を施すこともできる。これと代替的に、電極２８、３０の間に単一のパルスを供給してもよい。ＩＣＤ回路に対する電極の特定の相互接続は、どの特定の単一対の電極除細動ショック療法が採用される可能性があるかに多少、依存する。
【００４５】
図２は、図示した電子回路１０２と、高電圧コンデンサＣ１、Ｃ２を備えるコンデンのサブ組立体１１０と、高電圧、高周波数の逓昇変圧器６５と、電子回路に電気を提供する電池（図示せず）とを含む、ＩＰＧハウジング１００内に保持された構成要素の相互接続状態を示す極めて簡略化したブロック図である。電子回路は、ペース／感知回路７８と、制御回路４４と、高電圧出力回路４０と、高電圧充電回路６４と、マイクロプロセッサ４２と、各種のデータ及び制御導体及びバスとを有する。含むことが可能であるが、図示しないその他の別個の構成要素は、遠隔計測アンテナ、患者の動作センサ、聴覚型患者警報装置を含み、また、これらの構成要素は、制御回路４４内の更なる回路を通じて作動される。
【００４６】
ＩＣＤの作動は、ＩＣＤ内の全ての必要な計算機能を実行するマイクロプロセッサ４２内に保存されたプログラム及び制御回路４４によって制御される。マイクロプロセッサ４２は、双方向データ／制御バス４６により制御回路４４に結合されており、これにより高電圧コンデンサＣ１、Ｃ２を充電するとき高電圧充電回路６４の作動を制御し且つ、高電圧コンデンサＣ１、Ｃ２を放電するとき、高電圧出力回路４０の作動を制御する。
【００４７】
ペース／感知回路７８は、マイクロプロセッサ４２を起動させ、任意の必要な数学的計算を実行し、頻拍及び細動の検出手順を実行し且つ、ＩＣＤの作動モード又はパラメータ値を再プログラム化するとき、又は心臓のペーシングパルスの供給又は心臓の収縮の発生を示す信号が生じたとき、ペース／感知回路７８内のタイマーにより制御される時間間隔を更新する。
【００４８】
制御回路４４は、出力回路４０に対し第一次的に重要な３つの信号を提供する。これらの信号は、ここで、ＥＮＡＢ線４８、ＥＮＢＡ線５０として標識した、上述の第一及び第二の制御信号を含む。ＤＵＭＰ信号線５２は、出力コンデンサの放電を開始し、ＶＣＡＰ線５４は、制御回路４４に対し高電圧出力コンデンサＣ１、Ｃ２に保存された電圧を示す信号を提供する。上述の図１に示す除細動電極２８、３０、３２は、導体２２、２４、２６により出力回路４０に結合した状態で示される。理解の容易化のため、これらの導体は「ＣＯＭＭＯＮ」、「ＨＶＡ」及び「ＨＶＢ」として標識される。
【００４９】
しかし、その他の形態も可能である。例えば、皮下電極３０をＨＶＢ導体２６に結合して単一パルス療法を電極２８、３０の間に供給することを許容することができる。ＥＮＡＢ線４８に論理信号がある間、カルジオバーション／除細動ショックを電極３０及び電極２８の間に供給する。ＥＮＢＡ線５０に論理信号がある間、カルジオバーション／除細動ショックを電極３２及び電極２８の間に供給する。
【００５０】
高電圧充電回路は、コンデンサＣ１、Ｃ２、逓昇変圧器６５、ダイオード１２１、１２３及び高電圧充電回路６４を含むコンデンサのサブ組立体１１０を有する。適正な充電極性がダイオード１２１、１２３により維持される。コンデンサＣ１、Ｃ２は、ＣＨＤＲ線６６を介して制御／タイミング回路４４を制御して高電圧充電回路６４の作動により変圧器及びダイオード１２１、１２３を通じて充電される。ＶＣＡＰ線５４は、コンデンサＣ１、Ｃ２における電圧を示す信号を制御回路４４に提供し、該制御回路は、測定電圧がプログラム化した充電レベルに等しいとき、充電作用を終了させる。
【００５１】
ペース／感知回路７８は、Ｒ波感知増幅器と、任意の既知の心臓ペースメーカの出力回路にも相応する、心臓ペーシングパルスを発生させるパルス発生器とを備え、また、制御／データバス８０を介してマイクロプロセッサ４２の制御の下、心室ペーシングの間隔、不応間隔及び空白化間隔を画成するタイミング回路を有する。
【００５２】
ペース／感知回路７８による心臓ペーシングパルスの発生を起動する制御信号及びこの特定の例においてペース／感知回路７８からのＲ波の発生を示す事象感知信号は、双方向データバス８１により制御回路４４に伝送される。ペース／感知回路７８は、導体３６により図１に示すヘリカル電極３４に結合される。ペース／感知回路７８は、導体８２により、図１に示す心室電極２８にも結合されて、電極３４、２８間のＲ波を双極感知することを許容し且つ、上述したように、電極３４、２８の間に双極ペーシングパルスを供給することを許容する。
【００５３】
図２の主要構成要素の物理的形状は、図４に示すように組み立てたとき、ＩＰＧハウジング１００を形成するその他の構成要素と共に、図３の斜視図に示される。ＩＰＧハウジング１００は、第一の遮蔽半体１０４及び第二の遮蔽半体１０６を備えており、これらの遮蔽半体は、図３に示すその他の構成要素を第一の遮蔽半体１０４のキャビティ及び第二の遮蔽半体１０６のキャビティ内に挿入し且つ、互いに電気的に接続したとき、互いに溶接し且つ、コネクタヘッダ２０に取り付け得るようにされる。上述した集積回路１０２、ダイオード１２１、１２３及び変圧器６５は、ハイブリッド回路モジュール１１２となるように組み立てられる。
【００５４】
図示した構成要素は、患者警報変換器及びアンテナを内蔵することが好ましいフレックス回路１１４と、相互接続回路と、水分を吸収する、成形したシリコーンマトリックス内の乾燥材料により形成された乾燥剤ライナー１１６と、例えば、遮蔽半体１０６内に装着された状態で示したカップ１１８のような、遮蔽半体１０４及び遮蔽半体１０６内に挿入された、１つ又はより多数の絶縁性で且つ衝撃吸収性の重合系ライナー又はカップとを更に有する。遮蔽半体１０６は、コネクタヘッダ２０内のコネクタ要素に対するろ波され且つ電気的に隔離された電気的接続部を提供する容量型のろ波したフィードスルーアレイ１２０も支持する。
【００５５】
カップ１１８は、電池１０８が内部に装着される受け部１２２と、コンデンサのサブ組立体１１０が内部に装着される更なる受け部１２４とを有する形状とされる。ハイブリッド回路モジュール１１２は、電池１０８の上方に装着され、乾燥剤ライナー１１６は、コンデンのササブ組立体の短側壁の一部分と遮蔽半体構成要素１０４、１０６との間に装着されており、また、フレックス回路１１４は、コンデンサのサブ組立体１１０及びハイブリッド回路モジュール１１２の上方に装着される。構成要素が互いに装着されたとき、構成要素の端子とフィードスルーアレイ１２０との間の電気的接続が為される。図４に示す組み立てたＩＣＤ・ＩＰＧハウジング１００は、実質的に平坦な面１２６を提供し、該平坦な面に対しコネクタヘッダ２０を取り付け且つ、フィルタ付きのフィードスルーアレイ１２０のフィードスルーピンと結合させる。
【００５６】
図４に示す組み立て且つ密閉的に密封したＩＰＧハウジング１００の寸法及びそれに伴う容積を最小にすることは、多数の因子に依存する。１つの主要な因子は、患者の心臓を効果的に除細動するのに必要とされる最大の高電圧ショック能力である。一方、この能力は、適宜なＩＰＧの寿命に亙って充電エネルギを提供する電池１０８の能力、充電回路構成要素の充電電流を取り扱う能力、及びコンデンサのサブ組立体１１０のコンデンサＣ１、Ｃ２のキャパシタンスに依存する。これらの構成要素の寸法は、ＩＣＤが最初に製造され且つ、人間の心臓に植え込まれて以来、永年に亙って著しく小型化している。キャパシタンス及び電流を取り扱う能力を向上させ、これにより平形電解コンデンサの寸法を著しく小型化することを許容するため、多数の改良が平形電解コンデンサに対して為されてきた。同様に、電池の技術及び製造技術は、電池の容積を減少させ且つ、電池の寿命を著しく向上させるものであった。
【００５７】
本発明は、横に並べて積み重ねた２つ（又はより多数の）電解コンデンサＣ１、Ｃ２（Ｃｎ）間の絶縁部の厚さを薄くしたＩＰＧハウジング１１０となるように、ＩＣＤ・ＩＰＧのその他の構成要素を組み立てるため、図５に示すコンデンサのサブ組立体１１０を形成する方法及び装置を提供する。対面するコンデンサケース長側部は、確実に且つ簡単に分離されて、最小厚さの絶縁層を付与し得るようにする。好ましくは、露出したコンデンサケース長側部の一方又は双方も確実且つ簡単に絶縁して最小厚さの絶縁層を付与し得るようにする。
【００５８】
図６を参照すると、本発明の第一の側面に従った形状順応する絶縁性スペーサ１３０は、コンデンサケース１４０の第一のコンデンサケース長側部１４２及び該長側部１４２の周縁１４４の形状に順応し得るように絶縁性材料にて形成される。コンデンサＣ１、Ｃ２のコンデンサケース１４０は、対向した実質的に平面状のケース長側部１４２、１５０を実質的に平行の整合状態に保つ連続的なケース短側部１４６により接続された、全体として対向した実質的に平面状のケース長側部１４２、１５０（直接見たとき不明瞭）を有する。ケース短側部１４６は、コンデンサケース１４０の名目的高さ又は厚さを画成する。コンデンサケース１４０は、導電性材料にて形成されたカバーと、缶とを備えており、この実施例におけるカバーは、ケース長側部１５０である。この実施例における缶は、実質的に平面状のケース長側部１４２と、短側部１４６と、長側部１４２及び短側部１４６を接続する９０゜半径にて曲げた相互の周縁１４４とを備える。
【００５９】
コンデンサケース１４０は、任意の形態のアノード及びカソード組立体を包み込む。アノード及びカソード組立体は、例えば、缶内部の空間に形状が順応する隔離板により分離されたアノード層及びカソード層から成る、上述した米国特許第６，００６，１３３号に記載された型式の電極スタック組立体を備えることができる。アノード層及びカソード層は、ケース短側部１４６の壁を通じて固定され且つ、アノード層及びカソード層に取り付けられたフィードスルーのアノード及びカソードフィードスルーピンを介してコンデンサのコネクタ組立体１４８から伸びるアノード及びカソード端子に電気的に接続される。
【００６０】
これと代替的に、カソード層は、カソードフィードスルーピンではなくて、単にコンデンサケース１４０に結合して、カソード端子がコンデンサコネクタ組立体１４８内にてコンデンサケース１４０に溶接されるようにしてもよい。アノード及びカソード電気的接続部が形成された後、ケースカバーを缶に溶接し、これにより第二のコンデンサケース長側部１５０を形成し、また、電解質を充填ポートを通じて缶内の空間に射出し、その後、充填ポートは閉じられる。
【００６１】
形成されるコンデンサは電気的に試験し且つ老化させ、また、ケース内の圧力に起因して、実質的に平面状のケース長側部は多少、凸状に膨張する。このように、コンデンサケース１４０のコンデンサ長側部１４２、１５０は、公称平面状である一方、これらの長側部は、所定の許容公差範囲内にて多少、膨出し、対面するコンデンサ側部間の間隔を不均一にする。膨出は、コンデンサ長側部１４２、１５０の中心に向けて最も顕著である。
【００６２】
この実施例において、コンデンサケース１４０には、第一のコンデンサケース長側部１４２の周縁１４４にて公称９０゜半径の曲がり部が形成されており、ここで、コンデンサケース長側部１４２、１５０は、互いにコンデンサケース短側部１４６と共に且つ、該短側部１４６により接続される。この周縁１４４は、平面状の絶縁性シートが屈曲し又は膨張し、これによりコンデンサのサブ組立体の全体容積が増大する箇所である。その結果、コンデンサのサブ組立体１１０の容積の寸法上の許容公差、ＩＰＧハウジング１００及びコンデンサのリテーナ又はカップ１１８の容積寸法は、コンデンサケース１４０及び絶縁性スペーサを許容公差内で受け入れるのに十分に大きく設定し且つ特定する必要があり、ＩＰＧハウジング１００が大型化することになる。
【００６３】
図６に示す形状順応する絶縁性シート１３０は、第一のコンデンサケース長側部１４２の公称凸状の膨張に順応する凹状のスペーサ底部１３２と、第一のコンデンサケース長側部１４２の周縁１４４の曲がりに順応するスペーサ側壁又は縁部１３４とを有するカップ形の形状をしている。このように、絶縁性スペーサ１３０は、内面１３６（図６にて不明瞭）及び外面１３８を提供する。
【００６４】
形状順応する絶縁性スペーサ１３０は、例えば、射出成形、熱成形、真空成形、ステレオリソグラフィ法、ブロー成形等の１つによって第一のケース長側部１４２及び缶の周縁１４４の公称寸法モデル又は成形形態物となるように鋳造されたポリイミド又はポリアミドのようなポリマーにて形成される。製造した形状順応する絶縁性スペーサ１３０は、ピンホールが存在せず、また、十分に大きい誘電抵抗性の電圧特性を有しなければならない。
【００６５】
好ましくは、形状順応する絶縁性スペーサ１３０は、熱可塑性材料を所定の形状に変形させるように熱及び圧力の双方を利用する熱成形法を通じてポリイミド（又はその他の絶縁性材料）から形成されるようにし、また、形成される製品は「熱形態物」と称される場合がある。熱は、鋳型自体により、予熱器又は押出し成形機（特に図示せず）により提供することができる。何れの場合でも、重合系ウェブを十分に加熱して、熱成形を許容するようにする。重合系ウェブを加熱しなければならない温度は、熱成形される材料の寸法及び型式、及び製造ラインの速度に依存して広範囲（即ち、約９３．３３２℃−２８７．７８℃（２００゜Ｆ−５５０゜Ｆ））に亙って変化する。付与された圧力は、鋳型又はダイパターンの高品質の複製を許容するのに十分であり、また、例えば、鋳型が閉じるときに、鋳型がウェブに加える力により又はウェブを雄型ダイの上で変形させるように押し又はウェブを雌型ダイ内に引き込む真空圧を付与することにより（即ち、真空熱成形法）提供することができる。ウェブは、典型的に、熱成形後に冷却させ、このことは、熱可塑性ポリマーが凝固する迄、空冷、ファン、水浴又は冷却炉によって行うことができる。
【００６６】
一般に、熱成形法は、当該技術分野の当業者に良く知られた過程であり、例えば、異なる熱成形過程及びロール供給、シート供給、インライン押出し成形及び連続的ウェブ供給システムを使用することについて説明する、１９８９年ジョンウィリーアンドサンズ（John Wiley & Sons）が出版した、ポリマーサイエンス及びエンジニアリング百科辞典（Encyclopedia of Polymer Science and Engineering）、第二版、第１６巻のようないろいろな参考文献に記載される。これらの全ては、技術参考文献に記載された異なる熱成形設備のような、例えば、平形成形及び回転装置のような設備を使用して、本発明の形状順応する絶縁性スペーサ１３０を製造することができ、これらの装置は、マッチド鋳型成形、プラグアシスト成形、基本的真空成形、及び圧力成形のような各種の熱成形技術と共に使用し得るよう利用可能である。
【００６７】
コンデンサのサブ組立体１１０を製造するとき、少なくとも２つの平形電解コンデンサ１４０は、対面する状態に積み重ねられ、第一の電解コンデンサＣ１の第一のコンデンサケース長側部１４２が第二の電解コンデンサＣ２の第二のコンデンサケース長側部１５０に面するようにする。第一の電解コンデンサＣ１の対面する第一のコンデンサケース長側部１４２と、第二の電解コンデンサＣ２の第二のコンデンサケース長側部１５０との間に絶縁性スペーサ１３０が配置される。内面１３６は、第一の電解コンデンサＣ１の第一のコンデンサケース長側部１４２に対して配置され、外面１３８は、第二の電解コンデンサＣ２の第二のコンデンサケース長側部１５０に対して配置される。
【００６８】
選択的に、更なる絶縁性スペーサ１３０の内面１３６は、第二の電解コンデンサＣ１の第一のコンデンサのケース長側部１４２に対して配置されるようにする。このようにして、更なる電解コンデンサＣ３．．．Ｃｎ及び絶縁性スペーサ１３０を、コンデンサＣ１、Ｃ２と積み重ねることができる。コンデンサのサブ組立体１１０は、電解コンデンサＣ１．．．Ｃｎ及びスペーサ１３０１．．．１３０ｎの積み重ねた複数のＮを互いに且つ整列状態に保持する機構を更に有する。
【００６９】
コンデンサのサブ組立体１１０の第一の実施の形態が図７に図示される。形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２は、第一及び第二のコンデンサケース１４０の第一のコンデンサケース長側部１４２の面に対し単に当てがわれ且つ、コンデンサのサブ組立体１１０を最終的に組み立てる間、その位置に維持される。最終的な組み立ては、コンデンサＣ１、Ｃ２のアノード及びカソード端子をコンデンサコネクタ要素１６４と結合し、周縁の電気的絶縁性テープ１６０を使用してコンデンサＣ１、Ｃ２を互いにテープ止めし且つ、部品のラベル１６６を第一のコンデンサＣ１に取り付けることを含む。
【００７０】
電気コネクタ要素１６４は、プリント回路板及びパッドを支持してＩＣＤハイブリッド回路モジュール１１２に対して取り付ける絶縁性材料で形成され且つ、横に並んで組み立てた２つ（その造作部が複製されるならば、より多数）のコンデンサケースの凹所内に嵌まる。最初に、両面接着テープ１６２を、コンデンサＣ１、Ｃ２のコンデンサコネクタ組立体１４８に隣接してコンデンサケース短側部の横に並んだ部分に取り付ける。コンデンサＣ１、Ｃ２の各々のアノード及びカソード端子又はフィードスルーピンをコンデンサ端子１６４の横に並んだスロット内に装着し且つ、プリント回路板のコンデンサ端子１６４の横に並んだスロット内でパッドに溶接し、各ケース内でプリント回路と電気的に接続する。コンデンサ端子１６４の下面を両面テープ１６２の露出した面に当てがい、コンデンサ端子１６４を接着させるとき、端子ピンは上方に曲がるようにする。周縁の電気的絶縁性テープ１６０を、コンデンサ端子１６４及びコンデンサＣ１、Ｃ２の横に並んで整合したコンデンサケース短側部の大部分又はその全てに取り付ける。図３に示す組み立てが完了したとき、電気コネクタ要素１６４のパッドは、ＩＣＤハイブリッド回路モジュール１１２と結合される。
【００７１】
この第一の実施の形態において、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２は、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２の各々の内面１３６と第一及び第二のコンデンサＣ１、Ｃ２の各々の第一のコンデンサの長側部１４２及び周縁１４４との間の静電表面吸着力により所要位置に維持される。または、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２の各々の内面１３６に湿潤剤を施すことができ、該湿潤剤は、第一及び第二のコンデンサＣ１、Ｃ２の各々の第一のコンデンサの長側部１４２及び周縁１４４に対するベーパロックを形成する。
【００７２】
図８に示すコンデンサのサブ組立体１１０´の製造の更なる実施の形態において、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１の内面１３６を、接着剤層１７０によりコンデンサＣ１の第一の構成要素ケース長側部１４２の表面と接着させ、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１の外面１３８を、接着剤層１７２によりコンデンサＣ２の第二の構成要素ケース長側部１５０の表面と接着させる。好ましくは、形状順応する絶縁性スペーサ１３０２の内面１３６の間に接着剤層１７４が施されるようにする。
【００７３】
接着剤層１７０、１７２及び１７４は、例えば、コンタクトセメント等のような液体又は自己平準型接着剤とすることができ、該接着剤は、対面する面に噴霧又は塗装或いはその他の方法で施される。接着剤層１７０は、コンデンサＣ１の第一の構成要素ケース長側部１４２及び形状順応する絶縁性スペーサ１３０１の内面１３６の一方又は双方に施すことができ、その後、対面する面を互いに接触させる。接着剤層１７２は、コンデンサＣ２の第二の構成要素ケース長側部１５０の表面及び形状順応する絶縁性スペーサ１３０１の外面１３８の一方又は双方に施すことができ、その後、その表面を互いに接触させる。接着剤層１７４は、コンデンサＣ２の第一の構成要素ケース長側部１４２の表面及び形状順応する絶縁性スペーサ１３０２の内面１３６の一方又は双方に施すことができ、その後、その表面を互いに接触させる。
【００７４】
好ましくは、接着剤層１７０、１７２、１７４は、手により又はその他の手段により任意の順序にてかかる表面に施された感圧型接着剤（ＰＳＡ）アクリル系接着剤層（便宜のため、参照番号１７０、１７２、１７４にても表示）にて形成されるものとする。更に、好ましくは、ＰＳＡ層１７０、１７２、１７４は、接触紙により両側部にて保護され且つ、本明細書に記載した任意の形状にカットされた自立ＰＳＡシートの形態にて提供されるものとする。接触紙をＰＳＡ層シートの一側部から除去し、露出したＰＳＡを最初に、接続すべき表面の１つに接着させる。次に、接触紙をＰＳＡ層シートの反対側部から除去し、露出したＰＳＡを接続すべき表面と反対の表面に接着させる。
【００７５】
例えば、紙をＰＳＡ層１７０の一側部から除去し、その側部を第一のコンデンサＣ１の第一のコンデンサケース長側部１４２に接着させる。紙被覆をＰＳＡ層１７０の反対側部から除去し、形状順応する絶縁性シート１３０１の内面１３６を露出したＰＳＡ層１７０に押し付けて、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１が介在させた接着剤層１７０に一層、均一に接着されるようにする。
【００７６】
紙をＰＳＡ層１７２の一側部から除去し、その側部を第二のコンデンサＣ２の第二のコンデンサケース長側部１５０に接着させる。紙被覆をＰＳＡ層１７２の外側部から除去し、第二のコンデンサＣ２の第二のコンデンサケース長側部１５０をＰＳＡ層１７２の接着剤層１７２の外側部に押し付ける。
【００７７】
同様に、紙をＰＳＡ層１７４の一側部から除去し、その側部を第二のコンデンサＣ２の第一のコンデンサケース長側部１４２に接着させる。紙被覆をＰＳＡ層１７４の外側部から除去し、形状順応する絶縁性スペーサ１３０２の内面１３６を露出したＰＳＡ層１７４に押し付けて、形状順応する絶縁性スペーサ１３０２が介在させた接着剤層１７４に一層、均一に接着されるようにする。
【００７８】
施された接着剤層１７０、１７２、１７４は、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２及び形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２の組立体に望ましくない厚さを追加し又はその望ましくない厚さに寄与する可能性がある。従って、接着剤層１７２を解消し且つ、周縁接着テープ１６０を利用してコンデンサＣ１、Ｃ２をコンデンサのサブ組立体１１０´内に維持することが望ましい。
【００７９】
図９に示すコンデンサのサブ組立体１１０´´の１つの好ましい代替的な実施の形態において、接着剤が、周縁接着帯状部１８０、１８２、１８４として、図８に関して説明した任意の方法にて施され、接着剤がスペーサ底部１３２の内面１３６及び外面１３８の中心部分のみに薄く被覆されるか、又は接着剤が実質的に存在せずに、接着剤がその中央領域内にて厚さに寄与する程度を最小にする。このようにして、対面するコンデンサの長側部の何らかの膨張が生ずる可能性のある位置にて接着剤が厚さに寄与する程度は最小となる。
【００８０】
この場合にも、厚さを薄くし得るように接着剤帯状部１８２を解消することができる。更に、接着剤がコンデンサＣ１、Ｃ２の周縁を周縁１４２に取り付けられた内面１３８の縁帯状部にのみ接着させるような、帯状部１８０、１８４の幅とすることができる。
【００８１】
更に、スポット、パッチ又は馬蹄形のような、図示した接着剤帯状部１８０、１８２、１８４以外の接着剤パターンに置換することが可能であり、この場合、パターンは、コンデンサＣ１、Ｃ２の対面するコンデンサの長側部１４２、１５０及びコンデンサＣ２の第一のコンデンサ長側部１４２における高いスポット及び膨張を回避するように選ばれることが理解されよう。
【００８２】
製造ステップは、形状順応する絶縁性スペーサ１３０１、１３０２の端縁を縁処理し又は曲げることを必要としない。このため、接着剤に偶発的に付着する可能性のあるフライス削りする端縁材料又は縁処理屑が発生されることはない。本発明は、組み立て、検査ステップ及び再加工を有益な程に簡略化し、従ってコストを削除する。また、コンデンサＣ１、Ｃ２の間及びコンデンサＣ２の第一のコンデンサ長側部に対して絶縁部の厚さが寄与する程度は最小となる。
【００８３】
周縁接着テープ１６０以外の手段、例えば、予成形したプラスチックカップ又は締め止め具等を採用して、第一及び第二のコンデンサＣ１、Ｃ２（又は任意の複数のかかるコンデンサ）を絶縁し且つ互いに保持することができることが理解されよう。または、電気的絶縁効果を提供し且つ、コンデンサＣ１、Ｃ２の互いの取り付けを向上させるため、第一及び第二のコンデンサＣ１、Ｃ２の側部の上方を伸びる縁部を有する形状順応する絶縁性スペーサ１３０２を製造することもできる。
【００８４】
上記の特定の実施の形態は、２つ又はより多数の電解コンデンサから成るコンデンサのサブ組立体の構造及びその製造方法、並びに、特定の構成要素及び材料を採用する本発明によるＩＣＤ・ＩＰＧに組み込む一例である。このため、本発明即ち特許請求の範囲から逸脱せずに、当該技術分野の当業者に既知であり、又は本明細書に開示し、また、本出願の出願日以前に存在し、又は、後の時点にて存在するであろうその他の構成要素及び材料を採用することができることを理解すべきである。
【００８５】
更に、本発明の原理は、コンデンサＣ１、Ｃ２に関して上述した仕方にて２つ又はより多数の電池から成るサブ組立体の製造に採用することができることが理解されよう。
特許請求の範囲において、手段プラス機能の請求項は、上述した機能を果たすものとして本明細書に記載した構造体を包含し、構造的等価物のみならず、等価物構造体を含むことを意図するものである。本明細書に開示した全ての特許及び印刷出版物は、各々、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を好ましく具体化することができるＩＣＤ・ＩＰＧ及びリードシステムの１つの一例としての実施の形態の物理的構成要素を示す図である。
【図２】本発明の高電圧コンデンサを有する電圧変換回路をＩＣＤの１型式の主要機能構成要素と相互に接続する状態を示す簡略化した機能ブロック図である。
【図３】本発明の電解コンデンサのサブ組立体を含む、図１及び図２の一例としてのＩＣＤ・ＩＰＧの色々な構成要素がＩＣＤ・ＩＰＧのハウジング内に配置される仕方を示す分解斜視図である。
【図４】図３の構成要素がＩＰＧハウジングキャビティ内に組み立てられた後のＩＰＧハウジングの斜視図である。
【図５】本発明の構成要素から組み立てられたコンデンサのサブ組立体の斜視図である。
【図６】コンデンサのコンデンサケース長側部に順応し得る形状とされた形状順応する絶縁性スペーサの斜視図である。
【図７】第一の実施の形態に従って組み立てられた電解コンデンサのサブ組立体の構成要素を示す分解斜視図である。
【図８】第二の実施の形態に従って組み立てられた電解コンデンサのサブ組立体の構成要素を示す分解斜視図である。
【図９】更なる実施の形態に従って組み立てられた電解コンデンサのサブ組立体の構成要素を示す分解斜視図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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