(57)【要約】複数のマルチコンタクトリニアアレイを電気システムに接続する電気コネクタであって、このコネクタは、ベース部分であって、ベース部材と、マルチコンタクトリニアアレイを適所に保持するように構成された、ベース部材上の整列部材と、を備えるベース部分と、ベース部分と嵌合するように構成された相互接続部分であって、（１）相互接続部分に取り付けられた複数のピンであって、各ピンは、マルチコンタクトリニアアレイのそれぞれのコンタクトと接触するように位置決めされる、複数のピンと、（２）電気システムへの複数の導電経路を有する相互接続アレイと、を備える、相互接続部分と、ベース部分及び相互接続部分をともに保持する１つ以上の閉鎖要素と、を備え、マルチコンタクトリニアアレイのコンタクトの各々は、電気システム内の回路における対応する点に電気的に接続される、電気コネクタ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマルチコンタクトリニアアレイを電気システムに接続する電気コネクタであって、該コネクタは、
ベース部分であって、
ベース部材と、
前記マルチコンタクトリニアアレイを適所に保持するように構成された、前記ベース部材上の整列部材と、
を備える、ベース部分と、
前記ベース部分と嵌合するように構成された相互接続部分であって、
前記相互接続部分に取り付けられた複数のピンであって、各ピンは、前記マルチコンタクトリニアアレイのそれぞれのコンタクトと接触するように位置決めされる、複数のピンと、
前記電気システムへの複数の導電経路を有する相互接続アレイと、
を備える、相互接続部分と、
前記ベース部分及び前記相互接続部分をともに保持する１つ以上の閉鎖要素と、
を備え、
前記マルチコンタクトリニアアレイの前記コンタクトの各々は、前記電気システム内の回路における対応する点に電気的に接続される、電気コネクタ。
【請求項２】
前記相互接続アレイは、前記複数のピンが取り付けられるプリント回路基板を含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記相互接続部分は、前記回路基板に取り付けられた１つ以上のインターフェースコネクタを更に備え、前記電気システムの１つ以上の対応するシステムコネクタと嵌合するように構成される、請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記整列部材は、弾性材料から作製される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記ピンは、ばねピンである、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記整列部材は、弾性材料から作製される、請求項５に記載の電気コネクタ。
【請求項７】
前記ベース部分及び前記相互接続部分は、実質的に平坦である、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項８】
前記整列部材は、実質的に直線のリニアアレイを保持するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項９】
前記整列部材は、実質的に円筒形のコンタクトを備えるリニアアレイを保持するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１０】
前記相互接続部分は、異なる数のコンタクトを有するリニアアレイと電気的に接続するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１１】
前記相互接続部分は、同一のコンタクトピッチを有する１つ以上のリニアアレイと電気的に接続するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１２】
前記相互接続部分は、全てが同一のコンタクトピッチを有するリニアアレイと電気的に接続するように構成される、請求項１１に記載の電気コネクタ。
【請求項１３】
前記整列部材は、リニアアレイの個々の設置及び除去を許容するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１４】
前記整列部材は、前記リニアアレイのうちの１つ以上のリニアアレイの意図された配置の可視表示部を備える、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１５】
前記可視表示部は、前記整列部材の色分けされた領域である、請求項１４に記載の電気コネクタ。
【請求項１６】
前記可視表示部は、テキスト文字である、請求項１４に記載の電気コネクタ。
【請求項１７】
前記ベース部分は、該ベース部分と前記相互接続部分との前記相対位置を固定する位置決め要素を備える、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項１８】
前記位置決め要素の少なくとも一部は、位置決めピンである、請求項１７に記載の電気コネクタ。
【請求項１９】
前記ベース部材及び前記整列部材は、１つの相対位置のみにおいて嵌合されるように構成される、請求項１７に記載の電気コネクタ。
【請求項２０】
前記マルチコンタクトリニアアレイの前記コンタクトの各々は、単一の対応するピンによって接触される、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項２１】
前記閉鎖要素は、前記ベース部分及び前記相互接続部分をともに、取り外し可能に保持する、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項２２】
前記閉鎖要素は、ねじ締結具である、請求項２１に記載の電気コネクタ。
【請求項２３】
前記閉鎖要素は、前記電気システムに前記ベース部分を取り付け、それによって前記ベース部分と前記電気システムとの間で前記相互接続部分を挟持する、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項２４】
前記閉鎖要素は、ねじ締結具である、請求項２３に記載の電気コネクタ。
【請求項２５】
前記ベース部分は、前記相互接続部分から独立して前記電気コネクタから取り外し可能である、請求項２４に記載の電気コネクタ。
【請求項２６】
前記ベース部材及び前記整列部材は、一体型のベース部分を形成する、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項２７】
１つ以上の体内医療用電極の複数のマルチコンタクトテールを電気システムに接続する電気コネクタであって、該コネクタは、
ベース部分であって、
ベース部材と、
前記マルチコンタクトテールを適所に保持するように構成された、前記ベース部材上の整列部材と、
を備える、ベース部分と、
前記ベース部分と嵌合するように構成された相互接続部分であって、
前記相互接続部分に取り付けられた複数のピンであって、各ピンは、前記マルチコンタクトテールのそれぞれのコンタクトと接触するように位置決めされる、複数のピンと、
前記電気システムへの複数の導電経路を有する相互接続アレイと、
を備える、相互接続部分と、
前記ベース部分及び前記相互接続部分をともに保持する１つ以上の閉鎖要素と、
を備え、
前記マルチコンタクトテールの前記コンタクトの各々は、前記電気システム内の回路における対応する点に電気的に接続される、電気コネクタ。
【請求項２８】
前記相互接続アレイは、前記複数のピンが取り付けられたプリント回路基板を含む、請求項２７に記載の電気コネクタ。
【請求項２９】
前記相互接続部分は、前記回路基板に取り付けられた１つ以上のインターフェースコネクタを更に備え、前記電気システムの１つ以上の対応するシステムコネクタと嵌合するように構成される、請求項２８に記載の電気コネクタ。
【請求項３０】
前記ベース部分は、非鉄材料から作製される、請求項２７に記載の電気コネクタ。
【請求項３１】
前記ベース部分は、非金属材料から作製される、請求項３０に記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術分野は、包括的には、高密度電気コネクタと、複数の電気的素子の、１つ以上の構成要素への空間効率的な接続を容易にするシステムとに関する。１つの特定の技術分野は、神経障害を有する患者の脳の活動を監視及びマッピングすることに使用される電極のための医療用コネクタである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ電子システム及びセンサーは、高密度化及びフットプリントの小型化を達成し続けている。このような進歩は、多数の要素を、そのようなシステムによりコンパクトかつより高密度に接続する必要性に伴うものである。このような必要性の１つの例示的な領域は、ＥＥＧ信号を人間の脳から検知する多数のコンタクトを接続することを取り扱う。てんかん原性マッピング（Epileptogenic mapping）は、組織係合コンタクト（tissue-engagement contacts）を備える電気デバイスの使用の１つの例であり、てんかん原性焦点等を求めること等の、頭蓋内電気活動（intracranial electrical activity）を正確に検知することは、多くの場合、多数の脳コンタクト（brain contacts）を使用することを要する。本明細書に開示される発明は、多くの電気システムに対してより広範に適応可能であるが、本発明の開示の関連としては、てんかん原性マッピングのための電気システムが使用される。
【０００３】
頭蓋内電気コンタクトデバイスの２種類の例は、深さプローブ及びフレキシブルフラット表面部材である。「深さ電極」とも称される場合がある深さプローブは、脳組織内に深く挿通される。他方で、時として「ストリップ」電極及び「グリッド」電極と称されるものを含むフレキシブルフラット表面部材は、脳の表面において脳組織と直接に接触するように硬膜下に配置することができる。
【０００４】
そのような電極の例は、限定されないが、特許文献１（Wyler他）、特許文献２（Putz）、特許文献３（Putz）、特許文献４（Putz）、及び特許文献５（Putz）に記載の電極を含む。
【０００５】
これらの異なる種類の頭蓋内組織係合電極の各々は、通常、様々なタイプの解析のためにＥＥＧ信号を捕捉及び記憶する、何らかの回路部に接続される。捕捉されたＥＥＧ情報に基づく解析及び診断の精度を向上するために、電極の数を増加させるという診断上の必要性が存在する。電極から捕捉されたデータの全量が監視システムの電子機器に送達される場合、電極の数の増加には、より高いデータ伝送帯域幅が必要とされる。さらに、ここでもまた診断の精度の向上のために、より長期間にわたり患者を監視するという、診断上の必要性が存在する。
【０００６】
マルチコンタクト医療用電極デバイスは、てんかん治療における脳マッピング等の、様々な目的で人体に配置される。そのような治療において、一般に、マルチコンタクト医療用電極からマルチコンタクトテールにワイヤが延在する。マルチコンタクトテールは、線形形状であり、この線形に沿って間隔を空けられたスリーブ状のコンタクトのアレイを含む。マルチコンタクトテールの複数のコンタクトは、監視、記録及び解析の目的等で、マルチコンタクト医療用電極デバイスのコンタクトの迅速な電気的接続を促進する。コネクタは、このコネクタから現れる別個のワイヤストランドへの個々の電気的接続のために、マルチコンタクトテールのコンタクトを同時に係合するように構成されている。
【０００７】
マルチコンタクト接続を促進するために、様々なコネクタが開発されている。そのような従来技術のマルチコンタクト医療用コネクタの例は、以下の米国特許、特許文献６（Borkan他）、特許文献７（Kuperstein）、特許文献８（Kuzma）、特許文献９（Talalla他）、特許文献１０（Inokuchi他）、特許文献１１（Harris）、特許文献１２（Harris）、特許文献１３（Putz）、特許文献１４（Putz）、特許文献１５（Arnold他）、特許文献１６（Iversen）、特許文献１７（Putz）、特許文献１８（Ollivier）、特許文献１９（Putz）、及び特許文献２０（Putz）に開示のマルチコンタクト医療用コネクタである。
【０００８】
従来技術の医療用コネクタのいくつかは、複数の欠点を有する。多数の機器、多くのワイヤ及びホース等を伴う手術セッティングにおける１つの関心事は、医療従事者による操作を容易にするようにコネクタのサイズを小さくすることである。高密度の接続を有するとともに、手術中及び手術後に医療従事者が容易に操作することができる、コネクタを有することが有利である。非常に多数のコンタクトを有するコネクタに関して、スリムな設計が特に有利である。従来技術におけるいくつかのコネクタは、サイズが大きくて扱いにくく、それによって、構成及び管理を困難にしている。
【０００９】
医療用コネクタを使用する場合、連続的でかつ信頼性の高い電気的接続が提供され、それによって正確な情報を取得することができることが重要である。従来技術におけるいくつかのコネクタは、接続の信頼性に懸念をもたらす場合がある。また、コネクタは多くの場合長期間にわたって使用されることからも、信頼性の高い電気的接続は、特筆して重要である。コネクタが使用中に故障した場合、取得された全ての情報が失われるか、又は不正確に改変される場合がある。
【００１０】
また、発作を起こす傾向を有する患者における使用のための医療用コネクタは、セキュアでなければならない。患者が発作を起こした場合、電気的接続は、破壊又は切断され得る可能性が存在する。特に、複数のコンタクトを有する電極のマルチコンタクトテールは、発作中に起こる不随意運動によって、取り外される又は破損する可能性がある。したがって、発作の特徴である痙攣運動に耐えることができるように、コネクタはセキュアであることが重要である。
【００１１】
多数の接続がなされるので、接続の配置における混同の可能性が最小化されることも重要である。
【００１２】
要約すると、マルチコンタクト医療用電極デバイスの使用のための従来技術のコネクタには問題及び欠点が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４，７３５，２０８号
【特許文献２】米国特許第４，８０５，６２５号
【特許文献３】米国特許第４，９０３，７０２号
【特許文献４】米国特許第５，０４４，３６８号
【特許文献５】米国特許第５，０９７，８３５号
【特許文献６】米国特許第４，３７９，４６２号
【特許文献７】米国特許第４，４６１，３０４号
【特許文献８】米国特許第４，５１６，８２０号
【特許文献９】米国特許第４，６３３，８８９号
【特許文献１０】米国特許第４，６７６，２５８号
【特許文献１１】米国特許第４，７１２，５５７号
【特許文献１２】米国特許第４，７４４，３７１号
【特許文献１３】米国特許第４，８５０，３５９号
【特許文献１４】米国特許第４，８６９，２５５号
【特許文献１５】米国特許第５，５６０，３５８号
【特許文献１６】米国特許第５，９０２，２３６号
【特許文献１７】米国特許第６，４１５，１６８号
【特許文献１８】米国特許第６，５７５，７５９号
【特許文献１９】米国特許第７，４２５，１４２号
【特許文献２０】米国特許第８，４３９，７１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、複数のマルチコンタクトリニアアレイの電気システムへの接続を容易にする単一のコネクタを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、コンパクトであり、かつ空間面及び重量面の双方で効率的な電気コネクタを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、個々のリニアアレイの設置及び除去が容易であるコネクタを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、リニアアレイの設置及び除去中にリニアアレイを適所に保持するコネクタを提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、電気的及び機械的の双方で信頼性の高い動作を行うコネクタを提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、セキュアであり、かつコネクタが閉鎖位置にある間リニアアレイ上の力のレベルに耐えることができるコネクタを提供することである。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、接続エラーの可能性を最小化又は除去する電気コネクタを提供することである。
【００２１】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、以下の記載から及び図面から明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本明細書に開示される発明は、複数のマルチコンタクトリニアアレイを電気システムに接続する電気コネクタである。本発明によるコネクタは、（ａ）ベース部分であって、ベース部材と、マルチコンタクトリニアアレイを適所に保持するように構成された、ベース部材上の整列部材と、を備える、ベース部分と、（ｂ）ベース部分と嵌合するように構成された相互接続部分であって、（ｉ）相互接続部分に取り付けられた複数のピンであって、各ピンは、マルチコンタクトリニアアレイのそれぞれのコンタクトと接触するように位置決めされる、複数のピンと、（ｉｉ）電気システムへの複数の導電経路を有する相互接続アレイと、を備える、相互接続部分と、（ｃ）ベース部分及び相互接続部分をともに保持する１つ以上の閉鎖要素と、を備える。本発明によるコネクタにおいて、マルチコンタクトリニアアレイのコンタクトの各々は、電気システム内の回路における対応する点に電気的に接続される。
【００２３】
本発明によるコネクタの特に好ましい実施形態において、相互接続アレイは、複数のピンが取り付けられるプリント回路基板を含み、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、１つ以上のインターフェースコネクタは、回路基板に取り付けられ、電気システムの１つ以上の対応するシステムコネクタと嵌合するように構成される。
【００２４】
或る特定の好ましい実施形態において、整列部材は、弾性材料から作製される。
【００２５】
或る特定の好ましい実施形態において、ピンは、ばねピンであり、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、整列部材は、弾性材料から作製される。
【００２６】
本発明によるコネクタのいくつかの実施形態において、ベース部分及び相互接続部分は、実質的に平坦である。
【００２７】
いくつかの実施形態において、整列部材は、実質的に直線のリニアアレイを保持するように構成される。
【００２８】
いくつかの好ましい実施形態において、整列部材は、実質的に円筒形のコンタクトを備えるリニアアレイを保持するように構成される。
【００２９】
いくつかの実施形態において、相互接続部分は、異なる数のコンタクトを有するリニアアレイと電気的に接続するように構成される。
【００３０】
いくつかの実施形態において、相互接続部分は、同一のコンタクトピッチを有する１つ以上のリニアアレイと電気的に接続するように構成され、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、相互接続部分は、全てが同一のコンタクトピッチを有するリニアアレイと電気的に接続するように構成される。
【００３１】
本発明によるコネクタのいくつかの特に好ましい実施形態において、整列部材は、リニアアレイの個々の設置及び除去を許容するように構成される。
【００３２】
或る特定の特に好ましい実施形態において、整列部材は、リニアアレイのうちの１つ以上のリニアアレイの意図された配置の可視表示部を備える。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、可視表示部は、整列部材の色分けされた領域であり、他の実施形態において、可視表示部は、テキスト文字である。
【００３３】
或る特定の好ましい実施形態において、ベース部分は、ベース部分と相互接続部分との相対位置を固定する位置決め要素を備え、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、位置決め要素の少なくとも一部は、位置決めピンである。
【００３４】
いくつかの実施形態において、ベース部材及び整列部材は、１つの相対位置のみにおいて嵌合されるように構成される。
【００３５】
いくつかの実施形態において、マルチコンタクトリニアアレイのコンタクトの各々は、単一の対応するピンによって接触される。
【００３６】
或る特定の実施形態において、閉鎖要素は、ベース部分及び相互接続部分をともに、取り外し可能に保持し、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、閉鎖要素は、ねじ締結具である。
【００３７】
本発明によるコネクタの特に好ましい実施形態において、閉鎖要素は、電気システムにベース部分を取り付け、それによってベース部分と電気システムとの間で相互接続部分を挟持する。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、ベース部分は、相互接続部分から独立して電気コネクタから取り外し可能である。
【００３８】
或る特定の実施形態において、ベース部材及び整列部材は、一体型のベース部分を形成する。
【００３９】
本発明の別の態様において、本発明によるコネクタは、１つ以上の体内医療用電極の複数のマルチコンタクトテールを電気システムに接続する電気コネクタである。本発明によるコネクタは、（ａ）ベース部分であって、ベース部材と、マルチコンタクトテールを適所に保持するように構成された、ベース部材上の整列部材と、を備える、ベース部分と、（ｂ）ベース部分と嵌合するように構成された相互接続部分であって、（ｉ）相互接続部分に取り付けられた複数のピンであって、各ピンは、マルチコンタクトテールのそれぞれのコンタクトと接触するように位置決めされる、複数のピンと、（ｉｉ）電気システムへの複数の導電経路を有する相互接続アレイと、を備える、相互接続部分と、（ｃ）ベース部分及び相互接続部分をともに保持する１つ以上の閉鎖要素と、を備える。本発明によるコネクタにおいて、マルチコンタクトテールのコンタクトの各々は、電気システム内の回路における対応する点に電気的に接続される。
【００４０】
本発明によるコネクタの或る特定の実施形態において、ベース部分は、非鉄材料から作製され、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、ベース部分は、非金属材料から作製される。
【００４１】
「マルチコンタクトリニアアレイ」という用語は、本明細書において使用される場合、自身の長さに沿った複数のコンタクトを有する細長い電気構造体を指す。そのようなリニアアレイは、直線の構造体であるようには限定されず、自身の長さに沿って湾曲することができ、可撓性又は剛性のいずれかとすることができる。マルチコンタクトリニアアレイの１つの例は、「テール」と称され、複数の導体を封入するリニア誘電部材と、自身の長さに沿って間隔を空けられ、その各々が複数の導体の１つにそれぞれ接続される、スリーブ状のコンタクトのリニアアレイとからなる。本明細書に詳述される実施形態は、複数のテールに接続するように構成されるが、本明細書に開示される発明は、そのようなテールとの使用にのみ意図されたコネクタに限定されない。
【００４２】
回路基板に取り付けられたピンに関する「ピン」という用語は、本明細書において使用される場合、電気回路を閉じるために、別の導電構造体に接触するように構成された、導電構造体を指す。そのような電気コンタクトのピンの端部は、単純な先鋭端又は丸みを帯びた先端であることに限定されず、接触しているオブジェクト上の相補的な形状と嵌合するように構成された、成形された端部とすることもできる。本明細書において見られるように、ピンの１つの実施形態は、必要な電気接触をなすことを促進するために、ばね等の内部構造体も含む場合がある。加えて、本明細書において使用される場合、「ピン」という用語は、ばね板コンタクト又は同様の構造体等の他の接触構造体を指す場合がある。
【００４３】
「コンタクトピッチ」という用語は、本明細書において使用される場合、アレイの長さに沿った、リニアアレイのコンタクトの中心間の間隔を指す。
【００４４】
「弾性」という用語は、本明細書において使用される場合、変形をもたらす力を取り除いた後、元の形状に容易に戻る材料を記述する、材料特性を指す。
【００４５】
「医療用電極」という用語は、本明細書において使用される場合、生体内での使用のための１つ以上の電気コンタクトを有するデバイスを指す。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の高密度電気コネクタを利用する装置の一例示の実施形態の斜視図である。図面に示す実施形態において、マルチコンタクトリニアアレイは、上記で規定されるようにテールである。
【図２】図１の装置の部分分解斜視図である。図２の下側部分は、図２に示すように、本発明の高密度電気コネクタの一実施形態の図示である。
【図３】図２の実施形態からのベース部分の分解斜視図である。テールが示されるが、これらのテールは、本発明によるコネクタの一部ではない。
【図４】テールを有しないで示される、図３の実施形態のベース部分の分解斜視図である。
【図５Ａ】図２のコネクタの実施形態のベース部分の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ａで示す位置における、図５Ａのベース部分の断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの断面と同様の断面に沿ったベース部分の別の実施形態の断面図である。この実施形態において、ベース部材及び整列部材は、一体型のベース部分を形成する。
【図６Ａ】図１の装置からの複数のテールのみを示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す単一のテールのみを示す拡大斜視図である。
【図７】相互接続部分上のばねピンを示すように回転された、図２の高密度電気コネクタの実施形態の部分分解斜視図である。この実施形態において、相互接続部分は、プリント回路基板を含む。図２におけるように、テールが示されるが、これらのテールは本発明によるコネクタの一部ではない。図７においても、閉鎖要素（この実施形態において、ねじ締結具）は示されない。
【図８】ばねピンをより明確に示すように回転された、図７のプリント回路基板の拡大斜視図である。
【図９Ａ】４つのインターフェースコネクタを示すとともに、図９Ｂにおいて一部を拡大して示すために回転された、図８の実施形態のプリント回路基板を示す斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示される拡大部分を示す斜視図であり、この図９Ｂにおいてプリント回路基板の内部の複数（図１０Ｂにおいては３つ）の例示の導電経路が示される。
【図１０Ａ】図１０Ｂにおいて拡大される領域を示す、本発明による高密度電気コネクタのベース部分の一実施形態の斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの高密度電気コネクタのベース部分の一部の拡大斜視図である。
【図１１】図１の装置の分解側面図である。
【図１２Ａ】図１２Ｂにおいて拡大される領域を示す、図１の装置の断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａにおいて示される図の領域において、テールの１つのコンタクトと接触状態にあるばねピンの拡大断面図である。
【図１３】整列部材の例示の色分けされた領域である可視表示部を示す整列部材の一実施形態の上面図である。
【図１４】整列部材上の例示のテキスト文字である可視表示部を示す整列部材の一実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、本発明の高密度電気コネクタを利用する装置の一例示の実施形態の斜視図である。例示の目的でのみ、本願の図面において本発明による電気コネクタが使用される電気システムは、神経障害を有する患者における脳の活動の監視及びマッピングの目的で信号を記憶、解析及び表示するコンピューターシステムに向けて、脳の皮質から電気信号を捕捉するシステムである。
【００４８】
電気コネクタの実施形態１０は（参照符号１０によっても示される）、電気システム２２とともに示されている。図１において、高密度電気コネクタ１０は、電気システム２２の底部に示されているが、電気システム２２に対するコネクタ１０のそのような「底部」位置決めは、限定を意図していない。コネクタ１０は、複数のテール１２（マルチコンタクトリニアアレイ）を電気システム２２に接続する。この例示の実施形態において、テール１２が関連付けることができるデバイスのタイプには、深さ電極、ストリップ電極及びグリッド電極があり、それらの各々は、テール１２が取り付けられる複数のコンタクトを備える。本願において前述されるように、そのようなテール１２は、本発明による電気コネクタが電気システムに接続するマルチコンタクトリニアアレイの１つの実施形態である。各テール１２は、複数のコンタクト１４を備え、各コンタクト１４は、前述の電極デバイス（図示せず）内の対応するコンタクトに電気的に接続される。
【００４９】
電気システム２２は、電気システム回路２２ｃを備え、エンクロージャー２２ｅ内に収容され、これらの双方は、本発明によるコネクタ１０の一部ではないが、明確性のために本明細書において１つ以上の図面に示される。
【００５０】
図２は、図１に示す装置の部分分解斜視図である。コネクタ１０は、ベース部材２６と、整列部材２８とを備えるベース部分２４を備える。この実施形態において、ベース部材２６は、整列部材２８が収まるように構成される、略平面で剛性の構造体である。整列部材２８は、弾性材料から作製され、複数のテール保持溝３０を有する。溝３０と弾性材料の特性とは、テール１２が、整列部材２８の溝３０内で適所に配置される場合、溝３０の形状及びサイズ並びに材料の弾性によって適所に保持されるように構成される。そのような構成により、ユーザーが、個々のテール１２を整列部材２８に配置（又は整列部材２８から除去）してテール１２を適所に保持する一方で、追加のテール１２を整列部材２８に配置（又は整列部材２８から除去）することが可能となる。
【００５１】
整列部材２８の材料の弾性は、本願で後述されるように、コネクタ１０内で良好な電気接触を確立することにも有用である。整列部材２８は、シリコーン又は他の同様の弾性及び絶縁性の材料等の弾性材料から作製することができる。
【００５２】
また、コネクタ１０のベース部分２４は、ベース部分２４と嵌合して、コネクタ１０内で電気的接続をもたらすように構成された相互接続部分３２も備える。相互接続部分３２は、複数の導電経路３６（図９Ｂにおける例示の経路３６を参照）と、複数のピン４０と、１つ以上のインターフェースコネクタ４６とを備える、相互接続アレイ３４を備える。コネクタ実施形態１０において、相互接続アレイ３４はプリント回路基板３８であり、ピン４０はばねピン４０であり、相互接続部分３４は４つのインターフェースコネクタ４６を備える。
【００５３】
ばねピン４０の各々は、プリント回路基板３８上に取り付けられ、テール１２のそれぞれのコンタクト１４との接触のために位置決めされる。４つのインターフェースコネクタ４６は、プリント回路基板３８に取り付けられ、電気システム２２の１つ以上の対応するシステムコネクタ４６ｓ（図１１を参照）と嵌合するように構成される。また、コネクタ１０は、ベース部分２４と相互接続部分３２とをともに保持するねじ締結具４４である４つの閉鎖要素４２も備える。コネクタ１０は、それによって、テール１２の各コンタクト１４を電気システム２２内の回路２２ｅ（図１１及び図１２Ａを参照）における対応する点に電気的に接続する。
【００５４】
図２及び本明細書のいくつかの他の図面において見て取ることができるように、コネクタ実施形態１０において、テール１２は、直線のマルチコンタクトリニアアレイ（同様に１２）として整列部材２８内で適所に保持される。しかしながら、整列部材２８は、マルチコンタクトリニアアレイ１２が整列部材２８内で直線構成として配置されない場合があるように構成することもでき、そのような非直線構成は、上記で論じられており、本発明の範囲内にあることが予期される。
【００５５】
図３は、コネクタ１０のベース部分２４の分解斜視図であり、複数のテール１２（１つのテール１２のみがラベル付けされている）を保持している整列部材２８を示している。図３は、弾性整列部材２８がベース部材２６と嵌合する様子を示している。ベース部材は、２つの位置決め要素５４を備え、これらの位置決め要素５４は、コネクタ実施形態１０では位置決めピン５６である。そのような位置決めピン５６のうちの１つのみが図３に示されているが、本明細書のいくつかの他の図面においては２つが示される。既に述べられたように、テール１２が示されるが、本発明によるコネクタの一部ではない。
【００５６】
図４は、ベース部分２６と、複数のテール保持溝３０（１つのみが付番される）をより容易に示すためにテール１２を有しない整列部材２８とを示す、分解斜視図である。
【００５７】
図５Ａは、ベース部分２４の要素の構成を更に示し、図５Ｂにおいて示される断面Ａ−Ａの位置を示している、コネクタ実施形態１０のベース部分２４の上面図である。図５Ａは、異なる数のコンタクト１４を有するテール１２を保持する、いくつかの異なる長さを有する複数のテール保持溝３０を示している。図５Ａにおいて、テール保持溝３０は、８つの異なる長さ（コンタクトの数）のテール１２を保持するように構成される。これは、図６Ａにおいても見て取ることができる。
【００５８】
コネクタ実施形態１０のベース部材２６内の弾性整列部材２８の嵌合関係は、図５Ｂにおいて最も良好に見える。図５Ｃは、図５Ｂと同様であるが、一体型のベース及び整列部材５８を備えるベース部材２４’を示している図である。また、ベース部材２４’も、位置決めピン５６として、位置決め要素５４を備える。一体型のベース及び整列部材５８のサイズ及び材料選択は、マルチコンタクトリニアアレイ１２の材料特性に依拠し、それによってテール１２をテール保持溝３０’のセット内で適所に保持することができるようになっている。
【００５９】
図６Ａは、電気システム２２からの複数のテール１２のみを示している斜視図である。図６Ａは、異なる長さであるとともに、異なる数のコンタクト１４を有する、２９本のテール１２を示している。
【００６０】
図６Ｂは、図６Ａに示すテールのうちの単一のテールのみを示す拡大斜視図である。また、図６Ａでも、図６Ｂの拡大図に示すテールＴを示している。テールＴを含むテール１２は、好適には、誘電材料１８に包まれる複数の導体を備える。テールＴは、誘電材料１８の内部接触空間１６のセットによって互いに隔離された、６つの実質的に又は概して円筒形のコンタクト１４を備える。図６Ａ及び図６Ｂにおけるテール１２は、上記に記載されるように、直線であるように示されるが、湾曲することもできる。
【００６１】
図７は、相互接続部分３２上のばねピン４０を示すように向きを決められた、高密度電気コネクタ実施形態１０の部分分解斜視図である。ばねピン４０は、テール１２のコンタクト１４と整列するように、プリント回路基板３８上に位置決めされる。ピン４０の配置は、電気システム２２の機能及び構成に依拠する。図８は、ばねピン４０をより明確に示すために回転された、プリント回路基板３８の僅かに拡大された斜視図を提示する。コネクタ実施形態１０の相互接続アレイ３２は、図８に示すように、位置決めピン５６のための２つの穴６２を有する。位置決めピン５６及び穴６２は、穴６２及びピン５６の各々がベース部分２４及び相互接続部分３２のエッジに沿った中央位置にはないことに起因して、ベース部分２４と相互接続部分３２との相対位置を固定するように構成される。ベース部材２６と整列部材２８との一意の相対位置決めを確実にするために、嵌合部分の形状等の他の構成が、本発明によって予期される。
【００６２】
図３、図６Ａ及び図７に示すように、コネクタ実施形態１０は、同一のコンタクトピッチを有するコンタクト１４を有するテール１２で電気的に接続するように構成される。
【００６３】
図９Ａは、４つのインターフェースコネクタ４６を示すとともに、図９Ｂにおいて拡大される図の一部を示すために回転された、コネクタ実施形態１０のプリント回路基板３８を示す斜視図である。
【００６４】
図９Ｂは、図９Ａに示される拡大部分を示す斜視図であり、この図９Ｂにおいてプリント回路基板３８の内部の複数（図１０Ｂにおいては３つ）の例示の導電経路３６が示される。プリント回路基板３６（相互接続アレイ３４）は、ばねピン４０をインターフェースコネクタ４６内の導体に接続するように構成された、多数のインターフェース経路３６を備える。本明細書に示す例示のコネクタ１０は、２５８本のばねピン４０と、関連する経路３６とを備え、その大部分は図示されない。経路３６は、主にプリント回路基板３８の内部にある。
【００６５】
少なくとも図５Ａ、図８及び図９Ａに示すように、位置決めピン５６及び穴６２は、ベース部分２４及び相互接続部分３２が１つのみの相対位置において嵌合することができるように位置決めされる。
【００６６】
図１０Ａは、図１０Ｂにおいて拡大される領域を示す、コネクタ実施形態１０のベース部分２４の斜視図である。図１０Ｂは、整列部材２８に配置された３つのテール１２を示すとともに、テール保持溝３０をより明確に示す、ベース部分２４の一部の拡大斜視図である。
【００６７】
図１１は、図１の装置の分解側面図である。上記では示されていないこの装置の構成要素は、締結具６４のセット（２つが示される）を含み、これらの締結具６４は、相互接続部分３２を電気システム２２に取り付けるのに使用され、それによって、ベース部分２４をコネクタ１０から、相互接続部分３２から独立して取り外すことが可能になる。また、図１１は、インターフェースコネクタ４６と嵌合するように構成された４つのシステムコネクタ４６ｓを有する電気システム２２の回路２２ｃも示している。加えて、図１１は、ベース部分２４と相互接続部分３２との相対位置が固定されることを確実にする、位置決めピン５６のオフセット位置を示している。
【００６８】
図１２Ａは、図１２Ｂにおいて拡大される領域を示す、図１の装置の断面図である。図１２Ｂは、テール１２の１つのコンタクト１４と接触状態にある１つのばねピン４０の拡大断面詳細図である。ばねピン４０は、プリント回路基板３８上に取り付けられ、テール１２におけるコンタクト１４は、実質的に円筒形である。コネクタ実施形態１０において、ばねピン４０とコンタクト４０との間の良好な電気接触は、（ａ）ばねピン４０とコンタクト１４との正確な相対位置決めと、（ｂ）ばねピン４０によって提供されるばね力と、（ｃ）弾性整列部材２８の弾性によって提供されるばね力とによって達成される。いくつかの他の構成において、良好な電気接触を達成するためにこれらの要素の全てが存在する必要はないことが予期される。
【００６９】
図１３は、ベース部材２６と嵌合された整列部材２８ｃの上面図である。整列部材２８ｃは、ユーザーがテール１２を適切なテール保持溝３０に配置することに役立つ、可視表示部としての、例示の色分けされた領域５０ａ〜５０ｈを有する。例示の色分けされた領域５０ａ〜５０ｈは、異なる色の領域を表す異なる網掛けパターンによって示されている。
【００７０】
図１４は、ベース部材２６と嵌合された整列部材２８ｔの上面図である。整列部材２８ｔは、ユーザーがテール１２を適切なテール保持溝３０に配置することに役立つ、可視表示部としての例示のテキスト文字グループ５２ａ及び５２ｂを有する。整列部材２８ｔにおいて、グループＡとしてラベル付けされた例示のグループ５２ａは、１〜４とラベル付けされた４つのテール保持溝３０を含む。また、グループＢとしてラベル付けされた例示のグループ５２ｂも、１〜４とラベル付けされた４つのテール保持溝３０を有する。多くの他の文字と文字のグループとが、可能な可視表示部である。
【００７１】
或る特定の医学的状況において、ベース部分２６及びテール１２が電気システム２２に接続して、ＭＲＩ手順中に患者に対して維持されることが必要な場合がある。そのような例において、ベース部分２６は、非鉄材料から作製され、これらの例のいくつかにおいては、ベース部分２６は、非金属材料から作製される場合がある。
【００７２】
本発明の原理を特定の実施形態に関して説明してきたが、これらの説明は単なる例示として行われており、本発明の範囲を限定することを意図しないことをはっきりと理解すべきである。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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