(57)【要約】  本発明は、心臓補助システムのための電子機器モジュール（１０２）に関し、心臓補助システムは、ポンプモータを収容するためのモータハウジングを有する。電子機器モジュール（１０２）は、少なくとも１つの電子機器構成要素（２０６）および／または少なくとも１つの導電性接触要素（２０８）を収容するための電子機器セクション（２０４）と、モータハウジング（１０４）と電子機器セクション（２０４）との間の接合部として、または接合される別個の構成要素として設計された連結セクション（２０２）と、を備え、モータハウジング（１０４）および電子機器セクション（２０４）は、血管内に配置される流体密封モジュールハウジング（１０４）を形成するように、連結セクション（２０２）を介して互いに結合しているか、または結合し得る。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓補助システム（１００）のための電子機器モジュール（１０２）であって、特に、カテーテルによって心腔または大動脈内に挿入することができ、前記心臓補助システム（１００）が、ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）を有し、前記電子機器モジュール（１０２）が、
少なくとも１つの電子機器構成要素（２０６）および／または少なくとも１つの導電性接触要素（２０８）を収容するための電子機器セクション（２０４）の特徴と、
連結セクション（２０２）の特徴と、を有し、前記連結セクションが、前記モータハウジング（１０４）と前記電子機器セクション（２０４）との間の接合部として、または接合される別個の構成要素として設計され、前記モータハウジング（１０４）および前記電子機器セクション（２０４）が、血管内に配置される流体密封モジュールハウジング（１０４）を形成するように、前記連結セクション（２０２）を介して互いに結合しているか、または結合し得る、電子機器モジュール（１０２）。
【請求項２】
前記連結セクション（２０２）が、別個の要素として実現されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項３】
前記別個の要素が、チタン要素、チタン部品、焼結要素、セラミック要素の群からなる少なくとも１つのセクションを包含することを特徴とする、請求項２に記載の電子機器モジュール。
【請求項４】
前記電子機器セクション（２０４）が、セラミック要素として実現されてい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電子機器モジュール。
【請求項５】
前記電子機器セクション（２０４）が、少なくとも２つの層（３０４）の複合層として実現されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器モジュール。
【請求項６】
前記層（３０４）が、前記電子機器セクション（２０４）の長手方向に交互に積み重ねられていることを特徴とする、請求項５に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項７】
前記連結セクション（２０２）が、前記電子機器セクション（２０４）の表面層または部分的なセクションとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項８】
前記電子機器モジュール（１０２）が、前記モータハウジング（１０４）に接続されているか、または接続され得ることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器モジュール。
【請求項９】
前記電子機器モジュール（１０２）が、前記モータハウジング（１０４）に接着拘束され得るか、または接着拘束されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子機器モジュール。
【請求項１０】
前記連結セクション（２０２）が、前記モータハウジング（１０４）に溶接されているか、または溶接され得ることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項１１】
前記連結セクション（２０２）が、環状であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項１２】
前記連結セクション（２０２）および／または前記電子機器セクション（２０４）が、円筒形であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項１３】
前記電子機器セクション（２０４）が、前記ポンプモータの少なくとも１つのセクションを収容するための凹部（５００）を有することを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）と、前記電子機器セクション（２０４）上に収容される接触要素（２０８）と、を備える、配置であって、前記接触要素（２０８）が、前記電子機器セクション（２０４）の外側を介して前記電子機器モジュール（１０２）の導電性接触を可能にするように設計されている、配置。
【請求項１５】
前記接触要素（２０８）が、ピンもしくはパッド、または導体経路構造として設計されていることを特徴とする、請求項１４に記載の配置。
【請求項１６】
前記接触要素（２０８）が、前記電子機器セクション（２０４）の材料内に少なくとも部分的に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の配置。
【請求項１７】
前記電子機器セクション（２０４）が、前記ポンプモータの少なくとも１つのセクションを収容するための凹部（５００）を有し、前記接触要素（２０８）が、前記凹部（５００）に収容された前記ポンプモータの電気的接触を可能にするために、前記凹部（５００）内に延在することを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の配置。
【請求項１８】
前記電子機器セクション（２０４）が、少なくとも１つのセンサ要素（２０６）を収容するためのセンサセクション（２１２）、および／または前記電子機器モジュール（１０２）にケーブル（１０６）を接続するための接続セクション（２１０）を有し、前記接触要素（２０８）が、前記センサセクション（２１２）および／または前記接続セクション（２１０）上に配置されているか、または配置され得ることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の配置。
【請求項１９】
前記接続セクション（２１０）が、前記ケーブル（１０６）を電気的に接触させるための複数の接触溝（６００）と共に形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載の配置。
【請求項２０】
前記接続セクション（２１０）が、前記連結セクション（２０２）から離れる方向に面する前記電子機器セクション（２０４）の前方側に配置され、かつ／あるいは保護キャップおよび／もしくは張力緩和要素および／もしくは曲げ保護要素と連結されているか、または連結され得ることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の配置。
【請求項２１】
心臓補助システム（１００）であって、
ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）の特徴と、
先行する請求項のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）の特徴と、を備える、心臓補助システム（１００）。
【請求項２２】
心臓補助システム（１００）を生成するための方法（７００）であって、前記心臓補助システム（１００）が、特に、カテーテルによって心腔または大動脈内に挿入することができ、前記心臓補助システム（１００）が、ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）を有し、前記方法（７００）が、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子機器モジュール（１０２）を提供するステップと、
流体密封モジュールハウジング（１０４）を形成するように、前記連結セクション（２０２）を介して、前記電子機器セクション（２０４）と前記モータハウジング（１０４）とを流体密封式に結合するステップと、を含む、方法（７００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心臓補助システムのための電子機器モジュールおよび配置、ならびに心臓補助システムを生成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移植型左心臓補助システムなどのより大きな心臓補助システムは、センサを有することができ、その電子機器は、例えば、回路基板上に構築され、それに応じて、装置の大きな空洞内に統合され得る。経皮的補助装置とも呼ばれる、より小さな完全移植型装置は、設置サイズに対して高い要件を有し、そのため、この場合、追加の電子機器の統合は概ね不要である。
【０００３】
本発明の目的は、心臓補助システムであって、小さな設置空間における心臓補助システム、特に、経皮的左心臓補助システムへの電子機器アセンブリおよびセンサの統合を可能にする、心臓補助システムのための電子機器モジュールおよび配置、ならびに心臓補助システムのための生成方法を提供することである。
【発明の概要】
【０００４】
この目的は、請求項１に記載の特徴を含む電子機器モジュール、請求項１４に記載の配置、および請求項２２に記載の生成方法によって達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に規定される。
【０００５】
本発明は、センサ、およびマイクロコントローラまたは導体構造などの他の電子機器構成要素が、好適に形状決めされたポンプハウジング構成要素によって経皮的左心臓補助システム内に統合され得るという考えに基づく。この目的のために、ポンプハウジング構成要素は、電子機器が第１のハウジング部品内に構築され得、モータが第２のハウジング部品内に構築され得、次いでハウジング部品が一緒に接合されて、完全なモータを形成することができるように、少なくとも２つのハウジング部品により実現される。電子機器は、ポンプハウジング構成要素の内側、またはその外側のくぼみ内に留置され得る。後者は、特にセンサのために有用である。例えば、ポンプハウジング構成要素は、導体構造が統合されたセラミックから少なくとも部分的に製造することができる。かかるセラミック構成要素は、例えば、射出成形部品として、例えば、３Ｄ印刷によって、または二次元セラミック基材を積層することによって、追加の層構造で構築され得る。
【０００６】
したがって、本明細書に提示されるアプローチにより、いわゆるバックエンドによるモータのハーメチック閉鎖、モータの内側から外側までのハーメチックシールされた電気的接触の生成、モータの内側からの電気導体と、モータの外側に敷設されたセンサケーブルまたは接続ケーブルとを一緒に接合すること、ハウジング構成要素の不可欠な構成要素としての経皮的左心臓補助システム内への電子機器の統合、ならびに心臓補助システムの近位端におけるセンサ技術、例えば、血圧、加速、振動、身体由来音、温度、ホール、超音波、弾性表面波、光学、もしくは生化学的センサ、またはマイクロフォンの統合が可能となる。
【０００７】
特に有利には、センサデータの集約、較正データの記憶、シリアル番号による識別、またはトランシーバ機能の実現のための、処理ユニットとしてのマイクロコントローラの近位端への統合が可能である。
【０００８】
バックエンドは、例えば、３Ｄ−ＭＩＤセラミック構造を介して電気的に機能化され得る。
【０００９】
モータ巻線のストランドは、内側の任意選択の接触面によってセラミックに直接接触させることができ、これにより追加の再配線の必要性が排除される。
【００１０】
特に、本明細書に提示されるアプローチにより、ハーメチックシールされた環境の内側での電子機器の統合が可能になり、その結果、露出する必要のあるセンサのみが非ハーメチック領域で血液と接触し、これにより、生体適合性および信頼性が増加する。
【００１１】
例えば、センサデータの前処理、通信プロトコルの変換、伝送経路の冗長性およびエラー保護、またはポンプの識別のためのマイクロコントローラの形態のセンサハブを、このように統合することができる。
【００１２】
セラミックが使用される場合、導電体経路および電子機器構成要素は、セラミックの絶縁性質により、追加の絶縁層なしに出発材料に直接適用され得る。例えば、センサまたはハイブリッドケーブルを接続するためのピンを介した接触部位でも短絡が発生しない場合がある。さらに、セラミックの断熱性質により、周囲温度の測定値のモータ熱からのデカップリングが可能となる。
【００１３】
心臓補助システムのための電子機器モジュールであって、心臓補助システムが、ポンプモータを収容するためのモータハウジングを有し、電子機器モジュールが、少なくとも１つの電子機器構成要素および／または少なくとも１つの導電性接触要素を収容するための電子機器セクションの特徴と、連結セクションの特徴と、を有し、連結セクションが、モータハウジングと電子機器セクションとの間の接合部として、または接合される別個の構成要素として設計され、モータハウジングおよび電子機器セクションが、血管内に配置される流体密封モジュールハウジングを形成するように、連結セクションを介して互いに結合しているか、または結合し得る、電子機器モジュールが提示される。
【００１４】
電子機器モジュールは、電気的接触のため、および／または回路、制御、もしくはセンサ技術を収容するために設計されているユニットを意味すると理解され得る。人工心臓とも呼ばれる心臓補助システム、つまりＶＡＤは、心臓のポンプ性能を増加させるためのポンプ装置を意味すると理解され得る。心臓補助システムは、例えば、カテーテルによって、心腔または大動脈内に挿入され得る。心臓補助システムは、特に左心臓補助システムであってもよい。モジュールハウジングは、心臓補助システムのハウジング構成要素であってもよい。連結セクションは、モジュールハウジングの第１のハウジング部品を意味すると理解され得る。電子機器セクションは、モジュールハウジングの第２のハウジング部品を意味すると理解され得る。代替的に、連結セクションはまた、電子機器モジュールの部分的な領域または表面であってもよい。モジュールハウジングは、ハーメチックシールされたハウジングユニットを形成するように、例えば、溶接によって、モータハウジングに接続され得るか、または接続可能であり得る。連結セクションおよび電子機器セクションは、例えば、接着拘束によって、または追加のシール要素を使用することによって、流体密封様式で互いに接続され得る。連結セクションはまた、接合部における電子機器セクションの表面の表面コーティングもしくは表面の部分的なセクションとして、または接着ビードとして設計され得る。電子機器構成要素は、例えば、マイクロコントローラ、センサ要素、または別の電子機器構成要素、特に半導体ベースの構成要素を意味すると理解され得る。接触要素は、例えば、導体経路、導体経路構造、貫通めっきする（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐｌａｔｉｎｇ）ためのピン、またはパッドを意味すると理解され得る。
【００１５】
電子機器セクションは、例えば、主に電気絶縁材料から作製され得る。特に、接触要素は、電気絶縁材料に、少なくとも部分的に埋め込まれ得る。血管は、例えば、動脈、静脈、または心腔を意味すると理解され得る。電子機器モジュールは、心臓補助システムのバックエンドとも称され、心臓補助システムの近位端に配置され得る。
【００１６】
１つの実施形態によれば、連結セクションは、チタン部品もしくはチタン要素、および／または焼結部品もしくは焼結要素として実現され得る。追加的または代替的に、電子機器セクションは、セラミック部品もしくはセラミック要素、および／または少なくとも２つの層の複合層として実現され得る。これにより、一方で、例えば、溶接によってモジュールハウジングとモータハウジングとを容易に結合すること、およびもう一方で、容易かつ省空間な様式で電子機器構成要素または接触要素を電子機器セクション内に統合することが可能になる。これはまた、電子機器モジュールの材料適合性または生体適合性を改善し得る。
【００１７】
例えば、層は、電子機器セクションの長手方向に交互に積み重ねられ得る。結果として、電子機器セクションは、例えば、３Ｄ印刷などの付加製造プロセスにおいて、特に効率的に製造され得る。
【００１８】
別の実施形態によれば、連結セクションは、モータハウジングに接合するための有利な性質を生成する、電子機器セクションの表面層または部分的なセクションであってもよい。
【００１９】
別の実施形態によれば、電子機器モジュールは、例えば、接着拘束によって、モータハウジングに直接接続可能であり得るか、または接続され得る。
【００２０】
別の実施形態によれば、連結セクションは、モータハウジングに溶接され得るか、または溶接可能であり得る。これにより、モータハウジングに対するモジュールハウジングの特に信頼性の高いハーメチックシールを達成し、確立された標準的な製造プロセスを使用することができる。
【００２１】
連結セクションは、環状であってもよい。結果として、連結セクションは、特に容易に製造され得る。
【００２２】
別の実施形態によれば、連結セクションおよび／または電子機器セクションは、円筒形であってもよい。結果として、電子機器モジュールは、血栓症のリスクが低いことに関して特に有利に実現され得る。
【００２３】
実施形態に応じて、電子機器モジュールは、電子機器構成要素および／または接触要素を有し得る。この場合、接触要素は、電子機器セクションの外側を介して電子機器モジュール間の導電性接触を可能にするように設計され得る。加えて、または代替的に、接触要素は、ピン、パッド、もしくは導体経路構造、または言及される設計のうちの少なくとも２つの組み合わせとして設計され得る。パッドは、例えば、接触面および／または高さを意味するように理解され得、これにより、より良好な電気接触のために、点形状の接触部位を介した接触だけではなく、平坦な接触部位を介した接触も可能になる。追加的または代替的に、接触要素は、電子機器セクションの材料内に少なくとも部分的に埋め込まれ得る。結果として、様々な電気または電子機器構成要素が、比較的低い製造努力で心臓補助システム内に統合され得る。
【００２４】
さらに、電子機器セクションは、ポンプモータの少なくとも１つのセクションを収容するための凹部を有し得る。凹部は、概して、ポケットを意味すると理解され得る。例えば、凹部は、ポンプモータを正確な適合で収容するように形成され得る。この実施形態により、電子機器モジュールの設計を、長手方向に特にコンパクトに維持することができる。
【００２５】
１つの実施形態によれば、接触要素は、凹部に収容されたポンプモータの電気的接触を可能にするために、凹部内に延在し得る。この場合、連結セクションは、凹部の周りに、例えば、環状に延在することができ、それにより、ポンプモータを、連結セクションを通って凹部内へと誘導することが可能になる。この実施形態は、追加の接触要素なしで、ポンプモータの特に単純な電気的接触を可能にする。
【００２６】
これは、電子機器セクションが、少なくとも１つのセンサ要素を収容するためのセンサセクション、および／またはケーブルを電子機器モジュールに接続するための接続セクションを有する場合にも有利である。接触要素は、センサセクション上および／または接続セクション上に配置され得るか、または配置可能であり得る。センサセクションは、例えば、電子機器セクションの側部表面の平坦化された領域であってもよい。接続セクションは、例えば、電子機器モジュールの前方側を意味すると理解され得る。例えば、接続セクションは、ケーブルまたはプラグコネクタを接触させるためのコネクタピンまたは接触溝の形態の複数の接触要素を有する、接続フィールドとして実現され得る。これにより、センサ要素の容易な取り付け、および電子機器モジュールの容易な電気的接触が可能になる。
【００２７】
１つの実施形態によれば、接続セクションは、連結セクションから離れる方向に面する電子機器セクションの前方側に配置され得る。追加的または代替的に、電子機器セクションは、保護キャップ、張力緩和要素、屈曲保護要素、曲げ保護要素、または前述の要素のうちの少なくとも２つの組み合わせと連結され得るか、または連結可能であり得る。これは、電子機器モジュールへの損傷を防止する。加えて、これにより、血管内に電子機器モジュールを容易に挿入することが可能になる。
【００２８】
別の実施形態によれば、接続セクションは、ケーブルを電気的に接触させるための複数の接触溝と共に形成され得る。接触溝は、例えば、導電性材料で裏打ちされ得る半円形のくぼみを意味すると理解され得る。接触溝は、例えば、電子機器セクションの中心軸の周りに配置され得る。これにより、例えば、ケーブルの個々のワイヤを接触溝内の導電性材料にはんだ付けすることによって、電子機器モジュールのプラグを含まない電気的接触が可能になる。
【００２９】
本明細書に提示されるアプローチはまた、心臓補助システムであって、ポンプモータを収容するためのモータハウジングの特徴と、少なくとも１つの電子機器構成要素および／または少なくとも１つの導電性接触要素を収容するための電子機器セクションおよび連結セクションを備えた電子機器モジュールの特徴と、を備え、電子機器セクションおよび連結セクションまたはモータハウジングが、血管内に配置される流体密封モジュールハウジングを形成するように、互いに結合し、電子機器セクションが、連結セクションを介してモータハウジングと流体密封式に連結される、心臓補助システムを作り出す。
【００３０】
最後に、提示されるアプローチは、心臓補助システムのための電子機器モジュールを生成するための方法であって、心臓補助システムが、ポンプモータを収容するためのモータハウジングを有し、方法が、連結セクション上で少なくとも１つの電子機器構成要素および／または少なくとも１つの導電性接触要素を収容するための電子機器セクションを形成するステップを含み、連結セクションが、電子機器モジュールとモータハウジングとを流体密封式に連結するために形成される、方法を作り出す。
【００３１】
さらに、特に好ましい実施形態では、電子機器モジュールとモータハウジングとを流体密封式に連結するために、電子機器セクションと、別個の要素として設計された連結セクションとを結合する任意選択のステップを結合して、血管内に配置される流体密封モジュールハウジングを形成することができる。
【００３２】
任意選択の別個の要素は、例えば、焼結することによって連結セクションとして形成され得る。特に、連結セクションは、結合するステップにおいて電子機器セクションに直接焼結され得る。電子機器セクションは、例えば、付加製造プロセスにおいて、特にセラミック層を交互に積み重ねることによって形成され得る。代替的に、電子機器セクションは、射出成形プロセスまたは機械加工プロセスにおいて、例えば、フライス加工または旋削加工によって形成され得る。形成するステップにおいて、接触要素は、例えば、電子機器セクションの個々の層を貫通めっきするためのピンの形態で、電子機器セクション内に直接埋め込まれ得る。追加的または代替的に、接触要素は、電子機器セクションまたはその個々の層の表面に適用され得る。
【００３３】
本発明の有利な例示的な実施形態を、以下の説明において図面を参照してより詳細に説明する。
【００３４】
図面は以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、例示的な実施形態による心臓補助システムの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の電子機器モジュールの概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、例えば、接着拘束によるモータハウジングへの直接接続のための電子機器モジュールの概略図である。
【図３】図３は、例示的な実施形態による電子機器セクションの層構造の概略図である。
【図４】図４は、例示的な実施形態による電子機器モジュールの概略図である。
【図５】図５は、図４の電子機器モジュールの概略図である。
【図６】図６は、例示的な実施形態による電子機器モジュールの概略図である。
【図７】図７は、例示的な実施形態による電子機器モジュールを生成するための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の好ましい例示的な実施形態の以下の説明では、様々な図に示される要素に対して、同じまたは同様の参照符号が使用され、それらは同様の効果を有し、これらの要素の繰り返しの説明は省略される。
【００３７】
図１は、例示的な実施形態による心臓補助システム１００の概略図を示している。心臓補助システム１００、ここでは例として、左心腔内への経皮的移植のための左心心臓補助システムは、ポンプモータを収容するためのモータハウジング１０４に流体密封式に接続される電子機器モジュール１０２を有する。電子機器モジュール１０２は、心臓補助システム１００の近位端を表し、モータハウジング１０４と、心臓補助システム１００を外部エネルギー源または外部評価もしくは制御装置に接続するための接続ケーブル１０６との間の遷移を形成する。
【００３８】
心臓補助システム１００は、実質的に一定の外径と、カテーテルによって血管、例えば、左心腔または大動脈内に容易に位置付けるための丸みを帯びたテーパー状の端部と、を備える、円筒形の細長い構造を有する。
【００３９】
例として、心臓補助システム１００は、例えば、圧力測定のためのセンサアセンブリ１１０の形態の先端を有する。
【００４０】
図２Ａは、図１の電子機器モジュール１０２の概略図を示している。電子機器モジュール１０２は、（任意選択の）連結セクション２０２および電子機器セクション２０４からなる、円筒形のモジュールハウジングを備える。（任意選択の）連結セクション２０２は、例えば、溶接によって、電子機器モジュール１０２とモータハウジングとを流体密封式に連結するために使用される。接着拘束については、直接接合を行うこともできる。好ましい例示的な実施形態によれば、連結セクション２０２は、（金属）リング、特にチタンリングとして実現される。電子機器セクション２０４は、１つ以上の電子機器構成要素２０６を収容するために使用される。さらに、この例示的な実施形態による電子機器セクション２０４は、電子機器構成要素２０６もしくはポンプモータの電気的接触のために、またはケーブルを電子機器セクション２０４に接続するために設計されている、複数の導電性接触要素２０８を有する。
【００４１】
２つのセクション２０２、２０４（連結セクション２０２が別個の要素として形成されている限りにおいて）は、例えば、接着拘束によって互いに流体密封式に接続される。代替的に、モータハウジングはまた、連結セクション２０２として作用する電子機器セクション２０４の表面部分に直接装着することができ、かつそれによって流体密封式に閉鎖することができる。
【００４２】
図２Ａによると、接触要素２０８の一部分は、連結セクション２０２および／またはモータハウジング側から離れる方向に面する電子機器セクション２０４の前方側の接続セクション２１０上に配置されており、接続セクション２１０から突出する接触要素２０８の端部は、接続ケーブルを接続するためのコネクタピンとして設計されている。したがって、接続ケーブルは、接触スリーブまたは直接接続を介して接触する。接続セクション２１０は、接続フィールドと称される場合もある。電子機器構成要素２０６、ここではセンサ要素は、電子機器セクション２０４の外部センサセクション２１２上に位置付けられる。この場合、センサセクション２１２は、電子機器セクション２０４の側部表面の平坦化として実現され、ひいては、センサ要素２０６のプラットフォームを形成する。接触させるための接触要素２０８のうちのいくつかもまた、電子機器セクション２０４のハーメチック内部でセンサセクション２１２内に配置される。
【００４３】
心臓補助システムのバックエンドとも称され得る電子機器モジュール１０２は、例えば、電子機器セクション２０４としてのセラミック部品と、連結セクション２０２としてのチタン焼結リングと、で実現される。この二部品構造は、モータハウジングへの電子機器モジュール１０２のハーメチック溶接などの後続の生成ステップを単純化するので有利である。何よりもまず、ハウジング材料としてのセラミックの使用は、複雑な導体構造の単純な統合という利点を提供する。一方で、連結セクション２０２としてチタン要素を使用することにより、モータハウジングへのハーメチック溶接が確保される。
【００４４】
電子機器セクション２０４は、例えば、同時焼成技術による層ごとの構築によって機能化されたセラミック構成要素として実現される。
【００４５】
例示的な実施形態によれば、連結セクション２０２は、連結セクション２０２と電子機器セクション２０４との間のハーメチックシール接続を生成するために、形態適合様式でガラス化される。
【００４６】
電子機器セクション２０４は、任意選択で、例えば、図１に示されるセンサアセンブリからのさらなるセンサを接続するための薄膜基材が、接続セクション２１０を損傷することなく誘導され得るように、１つ以上の丸みを帯びたステップ２１４と共に形成される。接続セクション２１０は、例えば、ハーメチックフィードスルーピンを接続ケーブルに接続する役目を果たす。
【００４７】
任意選択で、さらなるステージ２１６が、保護キャップ、張力緩和、または曲げ保護グロメットの接続を可能にするために、接続セクション２１０の周りに少なくとも部分的に形成される。
【００４８】
図２Ｂは、例えば、接着拘束によるモータハウジングへの直接接続のための、別の例示的な実施形態による電子機器モジュール１０２の概略図を示している。ここで、電子機器モジュール１０２は、表面層として、または電子機器セクション２０４の部分的なセクションとして形成されているが、図２Ａに示されるような別個の要素としては形成されない、連結セクション２０２を有することが見られ得る。
【００４９】
図３は、例示的な実施形態による電子機器セクション２０４の層構造の概略図を示している。例として示されているのは、低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）プロセスで実現され得るような電子機器セクション２０４の層構造である。見られ得るように、層構造は、電子機器セクション２０４の長手方向軸３００に沿って交互に積み重ねられた複数の個々の層３０４、この場合には、複数のディスク形状のセラミック層を備える。
【００５０】
接触要素２０８の導体構造は、例えば、スクリーン印刷によって個々の層３０４の平面において、および個々の層から個々の層へのビアによって実現される。
【００５１】
電子機器モジュールは、例えば、刻印され、導電印刷された緑色の部品を積み重ねることによってステップごとに構築される。これは、上位層が、下位層以下の寸法のみを有し得るという境界条件をもたらす。異なる形態要件は、例えば、フライス加工または旋削加工による電子機器モジュールの焼結部品の対応する後処理によって実現され得る。
【００５２】
代替的に、電子機器セクション２０４は、３Ｄ印刷、射出成形、またはフライス加工によって機能化されたセラミック構成要素として生成される。次いで、電気的な機能化が、スクリーン印刷、分注、およびガラス化フィードスルーによって実施される。
【００５３】
図４は、例示的な実施形態による電子機器モジュール１０２の概略図を示している。セラミックＭＩＤ部品としての電子機器モジュール１０２の実施形態が示されている。図１〜図３を参照して上述した電子機器モジュールとは対照的に、この場合の電子機器セクション２０４の側部表面は、中に、例として、２つの接触要素２０８が延在する、第１の空洞４００と、第２の空洞４０２と、を備え、第２の空洞４０２の底部表面は、構成要素２０６を配置するためのセンサセクションを形成する。第３の前方側の空洞４０４では、接続セクション２１０の接触要素２０８が配置され、第３の空洞４０４の底部表面が接続セクション２１０を形成する。任意選択で、電子機器セクション２０４は、接続セクション２１０の領域において円錐形である。
【００５４】
前述の製造プロセスにより、形態適合は、センサのためのプラットフォームに加えて、空洞が、図４に例として示される電子機器セクション２０４の側部表面または前方表面上にも実現され得るように、後処理を伴わずに、限定された範囲内で生成され得る。これによって、例えば、外部センサ要素２０６および接続セクション２１０の機械的保護が改善され得る。
【００５５】
図５は、図４の電子機器モジュール１０２の概略図を示している。例示的な導体構造を有する電子機器モジュール１０２の内部図が示されている。電子機器セクション２０４は、中に複数の接触要素２０８が延在する、内部凹部５００を有することが見られ得る。凹部５００は、例えば、ポンプモータと接触要素２０８との直接的な電気的接触を可能にするために、ポンプモータの接続側を収容するために使用される。この場合、これは、連結セクション２０２がリングとして実現される場合に有用である。
【００５６】
接触要素２０８によって形成される電気導体構造は、例えば、スクリーン印刷によって外部に、または分注によって内部に生成される。図５は、対応する例示的な実施形態を示している。分注中、ロボットアームは、金ペーストまたは導電性接着剤などの導電性材料が分注される手段によって薄いカニューレを誘導する。導電性ペーストは、電気導体経路を実現するために、焼結プロセスによってセラミックにしっかりと接続される。
【００５７】
センサ要素２０６は、ポンプモータまたはセンサの較正および識別情報を検出するために、例えば、マイクロコントローラの形態で、センサハブとして１つの例示的な実施形態に従って実現される。この場合、センサ要素２０６は、例えば、心臓補助システムの中央制御装置によって接続ケーブル内の通信バスを介して読み取ることができる。結果として、制御装置は、例えば、モータデータでパラメータ化され得る。
【００５８】
センサ要素２０６は、例えば、ポンプモータのセンサのセンサデータを前処理する、例えば、集約、フィルタリング、もしくは較正するように設計されるか、あるいはセンサの通信プロトコルをより堅牢な通信プロトコルに変換するか、または人工的な冗長性もしくはチェックサムを追加するためのトランシーバとして設計される。
【００５９】
図６は、例示的な実施形態による電子機器モジュール１０２の概略図を示している。電子機器モジュール１０２は、図２を参照して上述した電子機器モジュールに実質的に対応し、接続セクション２１０が、接続ケーブル、例えば、接続ケーブルの個々のワイヤを電気的に接触させるために、例えば、電子機器セクション２０４の周辺ラインに同心円状に配置された複数の弓形の接触溝６００を有するという違いがある。接触要素２０８は各々、導電性接触面６０２を有し、その各々が、接触溝６００のうちの１つを裏打ちする。
【００６０】
接触溝６００は、特に、セラミックに接続ケーブルを直接接触させるために使用される。この場合、接続ケーブルのストランドは、セラミックの外部に位置付けられた接触溝６００に直接電気接触する。薄膜基材は、例えば、接続セクション２１０の中央のブラインドピンまたは接触パッドによって、および短い接続ラインによって、接触溝６００に接続される。機械的に応力を受けた接触面６０２の剥離を防止するために、絶縁セラミックリングは、例えば、機械的安定化のために接続セクション２１０の上に押し込まれる。
【００６１】
図７は、例示的な実施形態による電子機器モジュールを生成するための方法７００としてのフロー図を示している。第１のステップ７１０では、少なくとも１つの電子機器構成要素および／または少なくとも１つの導電性接触要素を収容するための電子機器セクションが連結セクション上に形成され、連結セクションは、電子機器モジュールとモータハウジングとを流体密封式に連結するために形成される。第２のステップ７２０では、電子機器セクションが、ハーメチックシールされたモジュールハウジングを生成するために、連結セクションと結合し得る。
【００６２】
例示的な実施形態によれば、ステップ７２０での結合は、連結セクションを電子機器セクション上に焼結することによって行われる。代替的に、結合は、連結セクションと電子機器セクションとを接合することによって行われる。代替的に、連結要素は、金属、特にチタン膜から作製され得、結合ステップ７２０は、膜状の連結要素の電子機器要素への拡散溶接で行うことができる。連結要素はまた、モータハウジングへのハーメチック接合が、例えば、レーザはんだ付けプロセスによって、その後可能になるように、電子機器要素の金属表面コーティングとして設計され得る。
【００６３】
別の例示的な実施形態によると、電子機器セクションは、ステップ７１０において、セラミック構成要素として層ごとに生成される。
【００６４】
ハーメチックモジュールハウジングは、例えば、チタン製の任意選択の連結要素を溶接することによって、モータハウジングに接合され得る。別の実施形態では、接合は、モータハウジング（例えば、チタン製）のモジュールハウジング（例えば、酸化物セラミックで作製された）への反応拘束によって行うことができる。代替的に、例えば、電子機器セクションをモータハウジングに、例えば、人工樹脂に接着拘束することによって、接合することが可能である。
【００６５】
例示的な実施形態が第１の特徴と第２の特徴との間の「および／または」の関係を含む場合、これは、１つの実施形態による例示的な実施形態が、第１の特徴および第２の特徴の両方を備え、別の実施形態によれば、第１の特徴のみ、または第２の特徴のみのいずれかを備えることを意味すると読み取られるべきである。
【００６６】
要約すると、本発明の以下の特徴が特に注目されるべきである。
【００６７】
本発明は、心臓補助システムのための電子機器モジュール（１０２）に関し、心臓補助システムは、ポンプモータを収容するためのモータハウジングを有する。電子機器モジュール（１０２）は、少なくとも１つの電子機器構成要素（２０６）および／または少なくとも１つの導電性接触要素（２０８）を収容するための電子機器セクション（２０４）と、モータハウジング（１０４）と電子機器セクション（２０４）との間の接合部として、または接合される別個の構成要素として設計された連結セクション（２０２）と、を備え、モータハウジング（１０４）および電子機器セクション（２０４）は、血管内に配置される流体密封モジュールハウジング（１０４）を形成するように、連結セクション（２０２）を介して互いに結合しているか、または結合し得る。
【００６８】
本発明は特に、以下の条項に明記される態様に関する。
１．心臓補助システム（１００）のための電子機器モジュール（１０２）であって、心臓補助システム（１００）が、ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）を有し、電子機器モジュール（１０２）が、
少なくとも１つの電子機器構成要素（２０６）および／または少なくとも１つの導電性接触要素（２０８）を収容するための電子機器セクション（２０４）の特徴と、
連結セクション（２０２）の特徴と、を有し、連結セクションが、モータハウジング（１０４）と電子機器セクション（２０４）との間の接合部として、または接合される別個の構成要素として設計され、モータハウジング（１０４）および電子機器セクション（２０４）が、血管内に配置される流体密封モジュールハウジング（１０４）を形成するように、連結セクション（２０２）を介して互いに結合しているか、または結合し得る、電子機器モジュール（１０２）。
２．連結セクション（２０２）が、別個の要素、特に、チタン要素および／もしくは焼結要素として実現され、かつ／または電子機器セクション（２０４）が、セラミック要素および／もしくは少なくとも２つの層（３０４）の複合層として実現される、態様１に記載の電子機器モジュール（１０２）。
３．層（３０４）が、電子機器セクション（２０４）の長手方向に交互に積み重ねられている、態様２に記載の電子機器モジュール（１０２）。
４．連結セクション（２０２）が、電子機器セクション（２０４）の表面層もしくは部分的なセクションとして形成され、かつ／または電子機器モジュール（１０２）が、モータハウジング（１０４）に直接接続可能であるか、または接続、特に接着拘束されている、態様１に記載の電子機器モジュール（１０２）。
５．連結セクション（２０２）が、モータハウジング（１０４）に溶接されているか、または溶接され得る、先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）。
６．連結セクション（２０２）が、環状である、先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）。
７．連結セクション（２０２）および／または電子機器セクション（２０４）が、円筒形である、先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）。
８．電子機器構成要素（２０６）および／または接触要素（２０８）を備え、接触要素（２０８）が、電子機器セクション（２０４）の外側を介して電子機器モジュール（１０２）の導電性接触を可能にするように設計され、かつ／またはピンおよび／もしくはパッドおよび／もしくは導体経路構造として設計され、かつ／あるいは電子機器セクション（２０４）の材料内に少なくとも部分的に埋め込まれている、先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）。
９．電子機器セクション（２０４）が、ポンプモータの少なくとも１つのセクションを収容するための凹部（５００）を有する、先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）。
１０．接触要素（２０８）が、凹部（５００）に収容されたポンプモータの電気的接触を可能にするために、凹部（５００）内に延在する、態様８および９に記載の電子機器モジュール（１０２）。
１１．電子機器セクション（２０４）が、少なくとも１つのセンサ要素（２０６）を収容するためのセンサセクション（２１２）、および／または電子機器モジュール（１０２）にケーブル（１０６）を接続するための接続セクション（２１０）を有し、接触要素（２０８）が、センサセクション（２１２）および／または接続セクション（２１０）上に配置されているか、または配置され得る、態様８または１０に記載の電子機器モジュール（１０２）。
１２．接続セクション（２１０）が、連結セクション（２０２）から離れる方向に面する電子機器セクション（２０４）の前方側に配置され、かつ／あるいは保護キャップおよび／もしくは張力緩和要素および／もしくは曲げ保護要素と連結されているか、または連結され得る、態様１１に記載の電子機器モジュール（１０２）。
１３．接続セクション（２１０）が、ケーブル（１０６）を電気的に接触させるための複数の接触溝（６００）と共に形成されている、態様１１または１２に記載の電子機器モジュール（１０２）。
１４．心臓補助システム（１００）であって、
ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）の特徴と、
先行する態様のいずれか１つに記載の電子機器モジュール（１０２）の特徴と、を備える、心臓補助システム（１００）。
１５．心臓補助システム（１００）のための電子機器モジュール（１０２）を生成するための方法（７００）であって、心臓補助システム（１００）が、ポンプモータを収容するためのモータハウジング（１０４）を有し、方法（７００）が、
連結セクション（２０２）上で少なくとも１つの電子機器構成要素（２０６）および／または少なくとも１つの導電性接触要素（２０８）を収容するための電子機器セクション（２０４）を形成するステップ（７１０）を含み、連結セクション（２０２）が、電子機器モジュール（１０２）とモータハウジング（１０４）とを流体密封式に連結するために形成される、方法（７００）。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月23日(2020.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延在する円筒状の構造を有する心臓補助システムであって、前記心臓補助システムが、カテーテルによって大動脈内または心腔内に挿入され得、かつ先端（１１０）を有し、
前記円筒状の構造が、モータハウジング（１０４）内に配置されたポンプモータを包含し、電子機器セクション（２０４）を有する電子機器モジュール（１０２）を備え、前記電子機器モジュール（１０２）が、中に導電性接触要素（２０８）が前記ポンプモータの電気的接触のために配置されている、前記ポンプモータの少なくとも１つのセクションを収容するための凹部（５００）を備える、連結セクション（２０２）を有し、前記接触要素が、前記電子機器セクションの本体に埋め込まれ、前記電子機器セクションの前記本体の外側に、ピンもしくはパッドまたは導体経路構造へと誘導され、前記連結セクション（２０２）および前記モータハウジング（１０４）と共に、前記電子機器セクション（２０４）の前記本体が、流体密封モジュールハウジングを形成することを特徴とする、心臓補助システム。
【請求項２】
前記連結セクションが、チタン要素、チタン部品、焼結要素、セラミック要素の群からなるセクションを包含することを特徴とする、請求項１に記載の心臓補助システム。
【請求項３】
前記電子機器セクション（２０４）が、セラミック要素として実現されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の心臓補助システム。
【請求項４】
前記電子機器セクション（２０４）が、少なくとも２つの層（３０４）の複合層として実現されてい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心臓補助システム。
【請求項５】
前記層（３０４）が、前記電子機器セクション（２０４）の長手方向に交互に積み重ねられていることを特徴とする、請求項４に記載の心臓補助システム。
【請求項６】
前記電子機器モジュール（１０２）が、前記モータハウジング（１０４）に接着拘束されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の心臓補助システム。
【請求項７】
前記連結セクション（２０２）が、前記モータハウジング（１０４）に溶接されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の心臓補助システム。
【請求項８】
前記電子機器セクション（２０４）が、少なくとも１つのセンサ要素（２０６）を収容するためのセンサセクション（２１２）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の心臓補助システム。
【請求項９】
前記電子機器モジュール（１０２）にケーブル（１０６）を接続するための接続セクション（２１０）によって特徴付けられ、前記接触要素（２０８）が、前記接続セクション（２１０）上に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の心臓補助システム。
【請求項１０】
前記接続セクション（２１０）が、前記ケーブル（１０６）を電気的に接触させるための複数の接触溝（６００）と共に形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の心臓補助システム。
【請求項１１】
前記接続セクション（２１０）が、前記連結セクション（２０２）から離れる方向に面する前記電子機器セクション（２０４）の前方側に配置され、かつ／あるいは保護キャップおよび／もしくは張力緩和要素および／もしくは曲げ保護要素と連結されているか、または連結され得ることを特徴とする、請求項９または１０のいずれか一項に記載の心臓補助システム。
【国際調査報告】
2021526442.tif 000011
2021526442.tif 000012
2021526442.tif 000013
2021526442.tif 000014
2021526442.tif 000015