(57)【要約】  医療用インプラントのためのハウジングと、ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントと、医療用インプラントを製作するための方法と、医療用インプラントおよび医療用インプラントに接続できる送受信ユニットを備えるシステムとが開示される。
2015526182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントであって、光に対して透過性があるように、特に赤外光に対して透過性があるように構成された少なくとも１つの領域を備えるハウジング壁を有するハウジングと、前記ハウジングの内部に配置された赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０）とを備えることを特徴とする医療用インプラント。
【請求項２】
光に対して透過性があるように構成された前記領域が、
セラミックス、特に、非晶質、結晶質、および／もしくは一部が結晶質の形態にある酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、または非晶質、結晶質、および／もしくは一部が結晶質の形態にある酸化ジルコニウムＺｒＯ２、あるいは、
酸化アルミニウム部分を有する高温多層セラミックス、あるいは、
ガラス
を含む、請求項１に記載の医療用インプラント。
【請求項３】
光に対して透過性があるように構成された前記領域が、前記ハウジング壁における開口部（１７）を閉じるカバー（１５）により形成される、請求項１または２に記載の医療用インプラント。
【請求項４】
前記赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０）に対して動作可能に接続される少なくとも１つのセンサ（８０）、特に、湿度センサ、および／または温度センサが、前記ハウジングの内部に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療用インプラント。
【請求項５】
前記ハウジングの外側に配置できる外部の送受信ユニット（１００）の磁石（７１）と協動できる少なくとも１つの磁石（７０）、特に永久磁石が、前記ハウジングの内部に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の医療用インプラント。
【請求項６】
前記医療用インプラントが、エネルギーを誘導送信ユニットから前記インプラントへ送信するために、体の外側に配置できる前記誘導送信ユニットに誘導的に接続され得る誘導コイルを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療用インプラント。
【請求項７】
前記誘導コイルが、前記インプラントの前記ハウジングの周囲に巻き付けることのできる導電体を含む、請求項６に記載の医療用インプラント。
【請求項８】
乾燥剤が、前記ハウジングの内部に提供される、請求項１から７のいずれか一項に記載の医療用インプラント。
【請求項９】
ハウジングのハウジング壁が、光に対して、特に赤外光に対して少なくとも部分的に透過性があるように構成されることを特徴とする、医療用インプラントのためのハウジング。
【請求項１０】
医療用インプラント（１）を、特に請求項１から８のいずれか一項に記載の医療用インプラント（１）を製作する方法であって、
−  実質的にフレーム形状の第１の金属層（２０）が、ベース基板（１０）の上側（Ｏ）に付加される（Ｓ１）、
−  赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０）が、前記ベース基板（１０）の前記上側に、かつ前記フレーム形状の第１の金属層（２０）内に配置される（Ｓ２）、
−  前記フレーム形状の第１の金属層（２０）内の前記領域を覆い、かつ光に対して、特に赤外光に対して透過性があるように構成された少なくとも１つの領域を有するカバー基板（１２）が、前記ベース基板（１０）の前記上側に配置され（Ｓ３）、前記フレーム形状の第１の金属層（２０）に対応するフレーム形状の第２の金属層（２２）が前記カバー基板（１２）に設けられる、かつ
−  前記ベース基板（１０）、前記カバー基板（１２）、および前記フレーム形状の金属層（２０、２２）が共に、前記医療用インプラントの実質的に密閉して閉じられたハウジングを形成するように、前記フレーム形状の第１の金属層（２０）が、前記フレーム形状の第２の金属層（２２）に解放不能に結合されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
好ましくは金属フレームである周囲フレーム（５０）が、前記フレーム形状の第１の金属層（２０）と前記フレーム形状の第２の金属層（２２）の間に配置され、また前記周囲フレームが、２つの金属層（２０、２２）に解放不能に結合される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
光に対して透過性があるように構成された前記領域が、前記カバー基板（１２）における開口部（１７）を閉じるカバー（１５）により形成される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記カバー基板（１２）は、光に対して透過性のある前記領域が、前記カバー基板（１２）の残りの領域よりも薄い厚さを有するように構成される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１４】
光に対して透過性のある前記領域に対して、
セラミックス、特に、非晶質、結晶質、および／もしくは一部が結晶質の形態にある酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、または非晶質、結晶質、および／もしくは一部が結晶質の形態にある酸化ジルコニウムＺｒＯ２、あるいは
酸化アルミニウム部分を有する高温多層セラミックスＨＴＣＣ、あるいは
ガラス
が使用される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラント（１）、特に請求項１から８のいずれか一項に記載の医療用インプラント（１）と、赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０ｂ）を有する送受信ユニット（１００）とを備えるシステムであって、前記医療用インプラントの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０）が、赤外光に対して透過性があるように構成された前記ハウジングの領域を通して、前記送受信ユニット（１００）の前記赤外線送信手段および／または赤外線受信手段（４０ｂ）と動作可能に接続され得る、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントと、医療用インプラントのためのハウジングと、医療用インプラントを製作する方法と、本発明による医療用インプラントおよび医療用インプラントに接続できる送受信ユニットを備えるシステムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用インプラント、特に、ヒトまたは動物の生体に対する能動的な医療用インプラントを、ヒトまたは動物の体内に植え込まれるハウジング内に配置することが知られている。したがって、インプラントハウジングは、ほとんどの場合、金属の外殻から作られる。さらに、インプラントと外部の送受信ユニットとの間の通信が可能であるようにインプラントを構成することが知られている。この場合、通信は、無線またはインダクタンスにより行われる。
【０００３】
しかし、インダクタンスによる通信中、送信帯域幅は搬送周波数により制限される。搬送周波数が、高帯域幅、すなわち、高データトラフィックを目的として高くなるように選択された場合、ハウジングの材料により、かつ／または生物学的組織により減衰することになる。このようにして生じた損失は補償する必要があり、それに応じて、送信電力が増加するが、後者は、インプラントが電池から電力を得ている場合には好ましくない。例えば、増加した送信電力に起因して、インプラントを直接囲む組織が、電子回路の固有の電気的損失により直接的に、または間接的に加熱される場合、増加した送信電力はまた、インプラントを囲む生物学的組織に対して有害なものになり得る。
【０００４】
さらに、従来技術から知られているインプラントハウジングに関して、ハウジング内のインプラント電子装置を損なうおそれのある、例えば、体液などの湿気がハウジング内に侵入することは不利である。湿気が侵入する可能性のある漏れ口をそれに応じて小さくすべくインプラントまたはインプラントハウジングを設計することが知られている。インプラントの予想される耐久性は、漏れを測定することにより製作中に推定される。しかし、インプラントを、患者の生存中に交換する必要がなく、かつ必要に応じて、数十年にわたり高い信頼性で動作するように設計する必要がある場合、これは不利である。しかし、湿気がインプラントハウジング内に侵入した場合、インプラントの機能的な障害が生ずる、またはさらに故障になる可能性があり、患者の健康に有害である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、従来技術から知られている不利な点を少なくとも部分的に克服して、同時に、インプラントが高い耐久性を備えて、インプラントと外部の送受信ユニットとの間で高帯域幅の通信を可能にする医療用インプラントに対する解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、独立請求項に記載された、ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントと、医療用インプラントのためのハウジングと、医療用インプラントを製作する方法と、医療用インプラントおよび医療用インプラントに接続できる送受信ユニットを備えるシステムとによる本発明によって解決される。本発明の好ましい実施形態、およびさらなる展開は、各従属請求項で指定される。
【０００７】
それに従って医療用インプラントのためのハウジングが提供され、ハウジングのハウジング壁は、少なくとも部分的に、特に、赤外光に対して透過性があるように構成される。光に対して透過性がある、または赤外光に対して透過性があるハウジング壁、または少なくともその一部が、約７００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長を、好ましくは８５０ｎｍと９００ｎｍの間の波長を有する光に対して透過性があると有利である。これらの波長の光は、少なくとも体組織により吸収され、したがって、データ送信に非常に適している。
【０００８】
情報は、本質的に知られた方法で送信され、赤外光源は、各赤外線受信器により登録された短いシーケンスでオン／オフされる。プロトコルとして、ＩｒＤＡを提供することができる。
【０００９】
通信は、インプラントと外部の送受信ユニットとの間で、光または赤外線透過ハウジング壁を通して、赤外線放射により双方向に行うことができる。それにより、より高いデータ転送速度で、よりエネルギー効率のよい、干渉のない送信が可能になる。赤外線送信ユニットは、医療用インプラントのハウジングの中に統合される、またはハウジング内に配置することができ、かつデータ送信は、ハウジング壁の光もしくは赤外線透過性領域から得られるので、外部の送受信ユニットとの通信用ケーブルのためのハウジング壁の穴を除くことができ、ハウジングは、より気密性または耐湿性を有するように設計することができる。
【００１０】
ハウジング、特に、光に対して透過性があるように構成されたハウジングの領域は、セラミックス、特に、非晶質、結晶質、および／または一部が結晶質の形態にある酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム部分を有する高温多層セラミックス、またはガラスもしくはガラスセラミックスを含むことができる。
【００１１】
光に対して透過性があるように構成されたハウジングまたはハウジング壁の領域は、ハウジング壁の開口部を覆うカバーにより形成することができる。本発明の有利な実施形態では、カバーは、上記で述べた材料のうちの１つを含むことができる。
【００１２】
さらに、光に対して透過性のある、特に、赤外光に対して透過性があるように構成された少なくとも１つの領域を有するハウジング壁を備えるハウジングを有し、かつハウジングの内部に配置された赤外線送信手段および／または赤外線受信手段を備える、ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントが提供される。
【００１３】
ハウジング壁は、光または赤外光に対して透過性があるように構成されるので、通信は、ハウジング壁を通してインプラントと外部の送受信ユニットの間で行うことができる。通信接続の帯域幅は、したがって、かなり増加させることができる。さらなる利点は、すべての構成要素をハウジングの中に統合することにより、医療用インプラントの取扱い、および製作をかなり簡単化できることである。さらに、外部の通信ユニットを接続するためのハウジングにおけるさらなる穴は除外され、例えば、ハウジングにおける機械的な弱点が生じないので、より小型なシステム設計が可能になり、信頼性を高めることができる。赤外線技術により実現可能なデータ転送速度により、インプラントの応用範囲が大幅に増加し、より複雑な用途に対する、より複雑な電子システムを使用できるようになる。
【００１４】
光に対して透過性があるように構成された領域が、セラミックス、特に、非晶質、結晶質、および／または一部が結晶質の形態にある酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム部分を有する高温多層セラミックス、またはガラスもしくはガラスセラミックスを備えると有利であることが分かってきた。
【００１５】
これらの材料は、約１５０μｍと２μｍの間の様々な厚さで赤外線に対して十分に高い透過性を有することが分かっている。
【００１６】
本発明の実施形態では、光に対して透過性があるように構成された領域は、ハウジング壁の開口部を覆うカバーにより形成することができる。したがって、ハウジングの残りの部分とは異なる材料を有するハウジングの透過性領域を、特に簡単な方法で作ることができる。
【００１７】
赤外線送信手段および／または赤外線受信手段に動作可能に接続される少なくとも１つのセンサ、特に、湿度センサ、および／または温度センサ、および／または圧力センサが、ハウジングの内部に配置されると有利であることが分かってきている。
【００１８】
したがって、例えば、ハウジングの、またはハウジングの内側の湿気、圧力、または温度など信頼性のある動作に関連する電子回路の周囲のパラメータを取得し、後者を、赤外線インターフェースを介して外部に伝達する可能性が、有利な方法で提供される。
【００１９】
少なくとも１つの磁石、特に永久磁石が、ハウジングの内部に配置され、ハウジングの外側に配置された外部の送受信ユニットの磁石と協動できると有利である。それにより、医療用インプラントに対する外部の送受信ユニットの簡単な位置合せを行うことができる。
【００２０】
インプラントのエネルギー供給は、磁気誘導から得られると有利であり、その場合、エネルギーの無線送信に必要な交番磁界は体外に設けられる。交番磁界はデータ送信には使用されず、したがって、交番磁界はデータ転送のために変調される必要がないため、送信側および受信側（インプラント）で、非常に高品質の誘導コイルの使用が可能になる。したがって、送信側または送信側の誘導コイルへの非常に効率的な接続が可能になる。
【００２１】
インプラントの好ましい実施形態では、誘導コイルは、インプラントハウジングの周りに巻かれた導電体により形成することができる。ここで、インプラントハウジングがセラミックスから作られると有利である。コイルによって、交番磁界は、インプラント内で電圧に変換される。
【００２２】
インプラントの誘導エネルギー供給を、（双方向の）ＩＲデータ送信と組み合わせることにより、例えば、インプラントを、インプラントに交番磁界を加えたときに限って活動化させるので、インプラントの省エネルギー実装が可能になる。さらにインプラント、および特にデータ送信は、電磁干渉に対して実質的により影響を受けなくなる。さらに、例えば、蓄電池などの内部のエネルギー供給をインプラント内に提供することができ、それは、必要に応じて、送信されたエネルギーで誘導的に充電することができる。さらなる利点は、（双方向の）データ送信とエネルギー供給の分離である。
【００２３】
例えば、吸着材料などの乾燥剤がハウジング内部に提供されるとさらに有利であることが分かってきた。それによりハウジング内部の湿気を低減することができ、したがって、ハウジングの内部に配置された電子的構成要素の保護に寄与することができる。乾燥剤は、ハウジングの内壁に適用することができる。
【００２４】
本発明の実施形態では、光に対して透過性があるように構成されたハウジングの領域は、ハウジングの残りの部分よりも薄い厚さを有することができる。それにより、赤外線通信用として、光に対して透過性があるように構成された領域で薄い厚さを有するに過ぎない安定なハウジングが提供され得る。
【００２５】
さらにハウジングの内壁に、例えば、金属箔などの電気的なシールドが配置されると有利であることが分かってきており、この場合、電気的なシールドは、所定の位置で光または赤外光に対して透過性があるように構成される。
【００２６】
さらに、光または赤外光に対して透過性のある材料でハウジングを被覆すると有利であり得る。本発明の実施形態では、機械的に保護するために、かつインプラントの生体適合性を高めるために、光または赤外光に対して透過性があるように構成された領域を備えるプラスチックコーティングを提供することができる。さらに、巻かれた誘電コイルを、プラスチックコーティングで被覆することができる。ここで、多層のプラスチックコーティングを提供することができる。本発明のさらなる実施形態では、ハウジングの外側を、例えば、組織の修復などの生物学的プロセスに好ましい材料で被覆することができる。
【００２７】
さらに、医療用インプラント、特に、本発明によるインプラントを製作する方法が提供される、すなわち、
−  第１の実質的にフレーム形をした金属層または金属性の層が、ベース基板の上側に付加される、
−  赤外線送信手段および／または赤外線受信手段が、ベース基板の上側に、かつフレーム形状の第１の金属層内に配置される、
−  フレーム形状の第１の金属層内の領域を覆い、かつ光に対して、特に赤外光に対して透過性があるように構成された少なくとも１つの領域を有するカバー基板が、ベース基板の上側に配置され、フレーム形状の第１の金属層に対応するフレーム形状の第２の金属層がカバー基板に設けられる、かつ
−  ベース基板、カバー基板、およびフレーム形状の金属層が共に、インプラントの実質的に密閉封止されたハウジングを形成するように、フレーム形状の第１の金属層が、フレーム形状の第２の金属層に解放不能に結合される。
【００２８】
ハウジングの密閉封止は、湿気に起因するインプラントの動作不良が、数年または数十年になり得る意図された動作期間の間に生じないように大幅に、または完全に気密性があり、かつ／または防水性もしくは耐湿性がある。
【００２９】
赤外線送信手段および／または赤外線受信手段がハウジングの内部に配置されるため、インプラントの製作はかなり容易になり得るが、それは、データ通信用のハウジング壁の穴を、インプラントの製作中にこのような穴を気密にまたは防水するように閉じるために何らかの措置を取る必要がなく、削除できるからである。
【００３０】
フレーム形状の第１の金属層とフレーム形状の第２の金属層の間に、好ましくは金属フレームである周囲フレームを配置することができ、その場合、周囲フレームは、解放不能に２つの金属層に結合される。
【００３１】
光に対して透過性があるように構成された領域は、カバーにより形成することができ、カバー基板の開口部は、カバーにより閉じることができる。
【００３２】
本発明の実施形態では、カバー基板は、透過性のある領域が、カバー基板の残りの領域よりも薄い厚さを有するように構成することができる。
【００３３】
透過性領域に対して、セラミックス、特に、非晶質、結晶質、および／または部分的に結晶質の形態の酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム部分を有する高温多層セラミックス、またはガラスもしくはガラスセラミックスが使用されると有利である。
【００３４】
少なくとも１つのセンサ、特に、湿度センサ、および／または温度センサ、および／または圧力センサを、ハウジングの内部に配置することができ、センサは、赤外線送信手段および／または赤外線受信手段に動作可能に接続される。
【００３５】
代替的にまたはさらに、磁石を、特に、ハウジングの外側に配置できる外部の送受信ユニットの磁石と協動できる永久磁石を、ハウジングの内部に配置することができる。
【００３６】
代替的にまたはさらに、ハウジングには、誘導エネルギー送信のための誘導受信コイルとして提供される誘導コイルを巻き付けることができる。このために、非常に高品質を有する誘導コイルが提供されることが好ましい。誘導コイルが、無線データ送信のためではなく、エネルギー送信に限って使用されると有利である。
【００３７】
さらにまたは代替的に、乾燥剤をハウジングの内部に配置することもできる。
【００３８】
さらに、ヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラント、特に、本発明によるインプラントと、送受信ユニットとを備えるシステムが本発明により提供され、送受信ユニットは、インプラントの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段と協動する。送受信ユニットは、赤外線送信手段および／または赤外線受信手段を備えることができる。インプラントの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段、ならびに送受信ユニットの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段は、光に対して、特に赤外光に対して透過性があるように構成されたインプラントのハウジングの領域を通して動作可能に接続され得る。
【００３９】
本発明のさらなる詳細および特徴、ならびに本発明の具体的な実施形態は、図面と併せて以下の説明から導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態による医療用インプラントの製作方法のステップを示す図である。
【図２】第２の実施形態による本発明のインプラントの製作方法のステップを示す図である。
【図３】使用された赤外線および材料の波長に対する赤外線放射の相対透過度（relative transmission）が導出され得る線図である。
【図４】本発明による医療用インプラントの概略的な組立を示す図である。
【図５】本発明による医療用インプラントの５つの異なる設計変形形態を示す図である。
【図６】本発明による医療用インプラントの４つのさらなる設計変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明によれば、医療用インプラントと、体の外側に配置できる送受信ユニットとの間の通信は、光または赤外光に基づいて行われ、通信は双方向に実施することができる。これを可能にするために、インプラントハウジングの少なくとも一部は、光または赤外光に対して透過性があるように構成される。
【００４２】
一方で、外部との、例えば、体外に配置された送受信ユニットとのインプラントの通信は、インプラントの機能および状態を検査するために必要である。これを行うために、高い帯域幅または情報送信速度を必要としない。
【００４３】
他方で、生理的なデータの通信または送信は、様々な診断および治療用途で必要である。このようなデータは、例えば、血圧、体温、ホルモンもしくは他のメッセンジャー物質の濃度、または神経もしくは筋肉の電気的活性である。これにより、これらのデータが高い性能で、すなわち、高い情報内容で、省エネルギーかつ安全な方法で、すなわち、これらのデータが臨床目的に使用可能であるように低いエラー／損失レートで送信できるので、光または赤外光に基づくデータ送信が、特に有利であることが分かってきた。
【００４４】
逆も同様であるが、外部の、例えば、体外に配置された送受信ユニットのインプラントとの通信もまた可能である。それにより、例えば、インプラントをオン／オフすることができるが、あるいは新しい機能モードをインプラントに通知することができる。これを行うために、高い帯域幅または情報送信速度を必要としない。
【００４５】
本発明によれば、治療用途中に柔軟に、かつ迅速に対応するために、連続するまで持続する通信を実施することも可能である。それにより、例えば、薬物の供給を迅速に、かつ症状とは独立して制御することができる、マイクロポンプを要求に応じて制御することができる、あるいは神経および筋肉の電気的刺激を迅速に、かつ要求に応じて実現することができる。例えば、要求に応じたパーキンソン患者に対する神経刺激、または切迫した発作が測定された場合、てんかん患者に対する反応刺激が可能である。
【００４６】
インプラントの内部で決定された反応モードとは反対に、外側からの制御は、２つの実質的な利点を伴う。第１の利点は、医師または患者自身が、任意の時間にインプラントの活動を適合させることができることである。例えば、患者は、外部の送信ユニットを直接制御することにより、直ちにインプラントの効果を適合させることができる。第２の利点は、外部からの情報によりインプラントの活動を制御できることである。例えば、光学的な人工装具の活動を、光の強度（内側／外側、昼／夜）により制御して自動的にアップ／ダウンさせることができる。
【００４７】
図１および図２は、本発明による医療用インプラントの製作のための２つの方法の本質的な方法ステップを示している。第１の変形形態（図１）による製作方法における最初の２つの方法ステップＳ１、Ｓ２は、本発明の第２の変形形態（図２）による製作方法の２つの最初の方法ステップＳ１、Ｓ２と同一である。
【００４８】
第１ステップＳ１では、金属層または金属化層が、ベース基板１０の上側Ｏ上に付加されて、基本的に、フレーム形状の第１の金属層２０を形成する。フレーム形状の第１の金属層２０は、医療用インプラントのハウジングのさらなる要素に対する半田ベースとして働く。
【００４９】
次の製作ステップＳ２では、すべての電子的構成要素が、ベース基板１０の上側Ｏ上に、かつフレーム形状の第１の金属層２０内に配置され、かつベース基板１０に固定される。ここで、電子的構成要素は、回路板３０と、回路板３０上に配置された赤外線送信手段および／または赤外線受信手段４０とを備え、ここで、赤外線送受信ユニットは赤外線ダイオードを備える。さらなる電子的構成要素、例えば、温度センサ、湿度センサ、または圧力センサなどのセンサを、回路板３０上に配置することができ、それを、図４を参照してさらに説明する。
【００５０】
図１で示す第１の変形形態による製作方法の第３ステップＳ３．１では、カバー基板１２が、ベース基板１０の上側Ｏ上に配置される。カバー基板１２は、フレーム形状の第１の金属層２０内の領域を覆う。カバー基板１２に、またはカバー基板１２の下側に、ベース基板１０のフレーム形状の第１の金属層２０に対応するフレーム形状の第２の金属層２２が提供される。フレーム形状の第１の金属層２０とフレーム形状の第２の金属層２２の間にはさらに、基本的にインプラントハウジングの側壁を形成する周囲フレーム５０が配置される。周囲フレーム５０は、金属から作ることができる。
【００５１】
製作方法の第１の変形形態のさらなるステップＳ４．１で、周囲フレーム５０は、第１の周囲金属層２０の上に配置される。その後に、カバー基板１２は、第２の周囲層２２が周囲フレーム５０の上に載るように、第２の周囲層２２の上に配置される。その後に、例えば、２つの金属層２０、２２を周囲フレーム５０に半田付けすることにより、周囲フレーム５０は、２つの金属層２０、２２に解放不能に結合される。図１で、半田錫（soldering tin）６０が、２つの周囲層２０、２２の間の領域に付加される。
【００５２】
それにより、実質的に気密性および耐湿性のある閉じられたハウジングシステムが形成され、その内部にすべての電子的構成要素、特に、赤外線受信ユニットまたは送信ユニットが配置される。
【００５３】
カバー基板１２は、外部の送受信ユニットを用いてハウジングを通る赤外線放射により通信できるようにするために、少なくとも部分的に光または赤外光に対して透過性があるように構成される。光または赤外光に対して透過性のあるハウジング壁の領域の可能な実施形態は、図５および図６に関してさらに詳細に説明する。
【００５４】
図２は、本発明の医療用インプラントの本発明による製作方法の第２の変形形態を示しており、製作ステップＳ１およびＳ２は、図１で示した製作方法と同一である。
【００５５】
図２で示された製作方法の第２の変形形態の第３ステップＳ３．２で、ここでは半外殻として構成されているカバー基板１２は、半外殻の縁部がベース基板１０の周囲金属層２０の上に載るように、ベース基板１０の上側に配置される。周囲金属層２２は、半外殻１２の外側の側壁に設けられて、半外殻の縁部まで延び、それにより、半外殻をベース基板１２上に配置する間に、周囲金属層２０と接触することになる。
【００５６】
第２の製作変形形態の第４ステップＳ４．２で、フレーム形状の第１の金属層２０は、例えば、半田法により、解放不能にフレーム形状の第２の金属層２２に結合される。半田錫６０は図２で見ることができる。カバー基板１２または半外殻は、図５および図６を参照してさらに述べるように、ある領域において光または赤外光に対して透過性があるように構成される。
【００５７】
カバー基板を光または赤外光に対して透過性があるように構成するために、様々な材料を、光または赤外光に対して透過性のあるカバー基板の領域に使用することができる。例えば、カバー基板に対する基板材料として、様々な厚さを有する様々なセラミックスを使用することができる。このようなセラミックスの例は、例えば、非晶質の形態（Ｒｕｂａｌｉｔ（登録商標））、結晶質の形態（サファイア）、または半結晶質の形態にある酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３である。代替的には、ガラスおよびガラスセラミックスを使用することもできる。さらに酸化ジルコニウムＺｒＯ２、または種々の割合で酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３を有する高温多層セラミックス（ＨＴＣＣ）を、光または赤外光に対して透過性のある領域の製作に使用することができる。
【００５８】
光または赤外光に対して透過性のある領域における基板材料の厚さまたは強度を適合させることにより、赤外線透過度、すなわち、赤外線放射に対する透過性を変えることができる。
【００５９】
図１および図２について示された製作方法に関して、ここで示されていない製作ステップもまた提供することができ、それによれば、ハウジングには、誘導エネルギー送信のための誘導コイルを形成する導電体が巻かれる。
【００６０】
図３は、赤外光の波長および使用される材料に応じた、様々な材料を通る赤外光の相対透過度を示しており、単一の材料に対する相対透過度の明細が、８５０ｎｍと９００ｎｍの間の赤外線放射の波長に対して示されている。
【００６１】
図３で示す線図では、Ｒｕｂａｌｉｔ（登録商標）、サファイア、および高温多層セラミックス（ＨＴＣＣ）に対する相対透過度が、それぞれ、異なる厚さに対して示されている。さらに図３の線図ではまた、厚さ２ｍｍのアルミニウム、厚さ１５μｍのパリレンＣ、および厚さ３００μｍのポリジメチルシロキサンＰＤＭＳ（ＭＥＤ−１０００）に対する相対透過度がプロットされている。
【００６２】
図３から分かるように、赤外線透過度は、各材料が薄く作られると増加することができる。さらに図３で見られるように、材料がより結晶質になればなるほど、赤外線放射に対する透過性は多くなる。
【００６３】
ハウジングの気密性または耐湿性のカプセル化を行うためには、半田付けできる材料、例えば、銅、または銅箔が適している。チタンまたはステンレス鋼からの密閉ハウジングもまた可能であり、その場合、これらのハウジングでは、光または赤外光に対して透過性のある領域（例えば、光または赤外光に対して透過性のあるサファイア、ルビー、ダイアモンド、もしくは同様の固体結晶、または宝石用原石、あるいは光または赤外光に対して透過性のある同様のセラミックス）が、例えば、図５を参照して示されるように提供される必要がある。
【００６４】
ハウジングの底部に対するカバーの解放不能な結合に対する半田錫として、従来のすべての合金を使用することができるが、鉛フリー材料が好ましい。
【００６５】
さらに、ハウジングを医療用エラストマーの中に鋳造する、または医療用エラストマーでハウジングを被覆することが必要になり得る。このために、例えば、ポリジメチルシロキサンなどの従来の医療用シリコーンを使用することができる。代替的に、またはさらに、ハウジングはこのために、例えば、パリレンＣなどのポリマーにより被覆またはカプセル化することができる。
【００６６】
赤外線の透過特性は、図３から分かるように、ポリジメチルシロキサンならびにパリレンＣによりわずかに影響を受けるに過ぎない。
【００６７】
図４は、医療用インプラント１および外部の送受信ユニット１００を備える本発明によるシステムを示す。インプラント１と外部の送受信ユニット１００の間の通信は、赤外線放射に基づいて行われる。このため、インプラント１のカバー基板１２は、インプラント１と外部の送受信ユニット１００の間で赤外線データ送信ＩＲができるように、光または赤外光に対して少なくとも部分的に透過性を有するように構成される。
【００６８】
図４で示すインプラント１は、図２で示す製作方法に従って製作されている。ステップＳ３．２またはＳ４．２でハウジングを閉じる前に、永久磁石として構成された磁石７０が、ハウジングの内部に配置されている。赤外線送信器および／または赤外線受信器４０ｂを備える外部の送受信ユニット１００はまた、インプラント１の磁石７０に対応する磁石または永久磁石７１を有する。それにより、植え込まれたインプラント１に対する外部の送受信ユニット１００の位置合せが支援され得る。図４ではさらに、各磁石の間に形成された磁界ＭＦが示されている。
【００６９】
さらにステップＳ３．２またはＳ４．２でハウジングを閉じる前に、いくつかのセンサ８０をハウジングの内部に配置することができる。例えば、湿度センサ、温度センサ、および／または圧力センサを設けることができる。センサは、センサのセンサ値が、ＩＲ通信により外部の送受信ユニット１００へと送信できるように、インプラント１の赤外線送受信手段４０に接続される。
【００７０】
磁石７０およびセンサ８０はまた、図１で示す製作方法に従って、ステップＳ３．１およびＳ４．１でハウジングの内部に配置することができる。
【００７１】
インプラントハウジングの内部の湿気は、非常に低いドリフトを有することが好ましい湿度センサにより規則的な間隔で検査することができる。湿度センサのセンサ値が限界値を超えた場合、これをユーザに示すことができ、安全上の理由でインプラントを交換することがユーザに提案される。したがって、インプラントを、可能な限り長期間、患者の体内に置いておくことが可能になる。したがって、インプラントの単なる予防的な交換を阻止することができる。
【００７２】
インプラントハウジング内の湿気が非常に低く、それにより、ハウジング内部に配置された電子的構成要素の信頼性のある動作が可能になる時間を延長するために、乾燥剤をハウジング内に導入することができ、乾燥剤は、化学的または物理的に一定量まで水分がハウジングの内部に侵入しないようにし、したがって、ハウジング内の空気の湿気を増加させることはない。このために、いわゆる吸着材料を用意することができる。乾燥剤または吸着材料は、ハウジング壁上に適用することができ、赤外線透過は、基板材料および乾燥剤もしくは吸着材料を通して行われる。
【００７３】
ハウジング内の電子装置の信頼性をさらに高めるために、温度センサを提供することができる。温度センサは、例えば、インプラントの熱的過負荷を阻止するために、またはインプラントを囲む組織の意図しない加熱を阻止するために使用することができる。温度が所定の値を超えた場合、インプラントにより、対抗措置を開始することができる。例えば、インプラントの働きを最小の機能まで低下させることができる。測定された温度値はまた、ＩＲ通信により外部の送受信ユニット１００へと送信することができる。一定の温度値を超える頻度が多いと、インプラントの交換を患者またはユーザに提案することができる。
【００７４】
図５は、本発明によるヒトまたは動物の生体に対する医療用インプラントの５つの変形形態を示している。
【００７５】
（ａ）、（ｃ）、および（ｄ）における変形形態に関して、カバー基板１２は、カバー１５により閉じられた開口部１７を有しており、カバー１５は、光または赤外光に対して透過性があるように構成される。カバー１５に対する材料として、上記で述べて材料を使用することができる。これらの実施形態では、カバー基板１２は、光または赤外光に対して透過性があるように構成される必要はない。
【００７６】
カバー１５は、カバー基板１２上に半田付けされるが、カバー基板１２のカバー１５への半田付けを可能にするために、カバー基板１２に使用される材料に応じて、金属層が、カバー基板１２上に、かつカバー１５の縁で囲まれた領域に付加される。変形形態（ａ）では、対応する金属層は、カバー基板１２ならびにカバー１５に付加される。変形形態（ｃ）では、対応する金属層は、カバー１５に付加されるだけであり、それは、この変形形態によると、カバー基板は金属性のもので構成されるからである。同様に、変形形態（ｄ）によれば、対応する金属層はまた、カバー１５に設けられるだけである。
【００７７】
変形形態（ｄ）に関して、カバー基板１２ならびにベース基板１０は金属製である。
【００７８】
変形形態（ｂ１）によれば、ハウジングは一体型に作られており、ハウジング１０、１２の全体が、光または赤外光に対して透過性のある材料を含む。
【００７９】
変形形態（ｂ２）は、例えば、金属箔などの電気的シールドが、ハウジングの内壁に加えられている点で、（ｂ１）による変形形態とは異なっており、シールドは、光または赤外光に対して透過性のある領域を備える。シールド２５の、光または赤外光に対して透過性のある領域は、金属箔における凹部により実現され得る。
【００８０】
変形形態（ｂ２）で示される金属シールドは、図５および図６で示されたすべての変形形態で提供することができる。
【００８１】
図６は、本発明による医療用インプラントの４つのさらなる変形形態を示す。
【００８２】
変形形態（ｅ）、（ｆ）、および（ｇ）に関して、カバー基板１２は、カバー基板の残りの領域よりも、カバー基板を光または赤外光に対して透過性があるように構成すべき領域では薄く作られる。光または赤外光に対して透過性のあるカバー基板の領域の厚さまたは強度は、図３の線図に関して示されるように、選択された基板材料に応じて選択することができる。
【００８３】
変形形態（ｈ）に関しては、インプラントの電子的構成要素、または赤外線送受信手段４０は、ベース基板１０上に配置されず、半外殻形状をしたカバー基板１２の内側底部上に配置される。この場合、ベース基板１０は、図５および図６の変形形態（ａ）から（ｇ）を参照して示されるように、対応する位置において、光または赤外光に対して透過性があるように構成される必要がある。
【符号の説明】
【００８４】
１  医療用インプラント
１０  ハウジングの一部としての基板（ベース基板）
１２  ハウジングの一部としての基板（カバー基板）
１５  ハウジング壁の開口部に対するカバー
１７  ハウジング壁の開口部（穴）
２０  ベース基板上のフレーム形状の第１の金属層
２２  カバー基板上のフレーム形状の第２の金属層
２５  電流シールド、例えば、金属箔
３０  回路板（電子回路板）
４０  インプラントの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段
４０ｂ  外部の送受信ユニットの赤外線送信手段および／または赤外線受信手段
５０  ハウジングの一部としての、好ましくは金属フレームである周囲フレーム
６０  フレーム形状の第１の金属層とフレーム形状の第２の金属層の間、またはフレーム形状の金属層と金属フレームの間の、好ましくは半田錫である解放不能の結合部
７０  インプラントの磁石または永久磁石
７１  外部の赤外線送受信ユニットにおける磁石または永久磁石
８０  例えば、湿度センサ、および／または温度センサ、および／または圧力センサなどのセンサ
１００  外部のＩＲ送受信ユニット
Ａ  光に対して透過性のある領域が位置するハウジング壁の部分
ＨＴＣＣ  高温多層セラミックス（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ）
ＩＲ  赤外線データ送信
ＭＦ  磁界
Ｏ  ベース基板の上側
Ｓ１  製作方法の第１ステップ
Ｓ２  製作方法の第２ステップ
Ｓ３．１  第１の変形形態による製作方法の第３ステップ
Ｓ３．２  第２の変形形態による製作方法の第３ステップ
Ｓ４．１  第１の変形形態による製作方法の第４ステップ
Ｓ４．２  第２の変形形態による製作方法の第４ステップ
【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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【国際調査報告】
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