(57)【要約】【課題】  【解決手段】  一実施形態において、本発明は、ベース３とキャップ２とを備える経皮コネクタ１を備える。ベース３は、ベース３を通じて延びる溝３１を有し、複数のベース磁石２４、２９が溝３１の周辺に配置され、ベース面３０で露出する。組織を内方成長させるスカート２１は、ベース３から延び、さらにベース３を患者に対して固定する。コネクタ１はまた、キャップ２を通じて延びる孔部６１を備えたキャップ２を備え、複数のキャップ磁石４７、４８が孔部６１の周囲に配置され、キャップ面４２で露出する。ベース磁石２４、２９及びキャップ磁石４７、４８は、キャップ面４２をベース面３０に対して引き付け、整列させる。コネクタ１はさらに、キャップ２がベース３に対して回転され、ベース３との整列から外れる時、キャップ２をベース３から少なくとも部分的に分離させるように適合された解除機構を備える。【選択図】  図８
2017521206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経皮コネクタであって、
ベース面を有するベースと、
前記ベース面に隣接する複数の磁極を規定する、前記ベース内に設けられた１つ以上のベース磁石と、
キャップ面を有するキャップと、
前記キャップ面に隣接する複数の磁極を規定する、前記キャップ内に設けられた１つ以上のキャップ磁石とを備え、前記ベース磁石と前記キャップ磁石は、前記キャップを前記ベースに引き付け、前記キャップ及び前記ベースを、前記キャップ面及び前記ベース面が互いに対向するように整列し、
前記キャップが前記キャップ面及び前記ベース面に垂直な軸の周りで前記ベースに対して回転する時、前記キャップを前記ベースから少なくとも部分的に分離するように適合された解除機構を備える、経皮コネクタ。
【請求項２】
前記ベースから延びるスカートをさらに備える、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項３】
前記ベース磁石及び前記キャップ磁石は、各々、前記ベース面及び前記キャップ面に直角に延びる各磁極軸を有する、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項４】
前記１つ以上のベース磁石のうちの少なくとも１つは、前記ベース面に隣接する少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを規定し、
前記１つ以上のキャップ磁石は、前記キャップ面に隣接する少なくとも１つのＮ極と前記キャップ面に隣接する少なくともＳ極とを規定する、請求項３に記載の経皮コネクタ。
【請求項５】
前記ベース磁石に規定される前記複数の極と前記キャップ磁石に規定される前記複数の極は、各ベース磁極がキャップ磁極と整列するように、等間隔に離間される、請求項４に記載の経皮コネクタ。
【請求項６】
前記ベース及び前記キャップは、前記ベースに対して前記キャップの向きを異ならせるように等しくない数の磁石を有する、請求項４に記載の経皮コネクタ。
【請求項７】
前記キャップの回転は、前記ベース磁石及び前記キャップ磁石をずらして前記キャップと前記ベースとの間の磁力を低減する、請求項５に記載の経皮コネクタ。
【請求項８】
前記キャップのさらなる回転により、前記ベース磁石と前記キャップ磁石との間に磁力反発を生じる、請求項７に記載の経皮コネクタ。
【請求項９】
前記解除機構は、前記キャップ及び前記ベースのうちの一方の前記表面に対して斜めの角度で形成された、少なくとも１つのカムと、前記キャップ及び前記ベースの他方に形成された前記少なくとも１つのカムと係合するように適合された少なくとも１つの嵌合構造とを備える、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１０】
前記スカートは、可撓性材料を備える、請求項２に記載の経皮コネクタ。
【請求項１１】
前記スカートに関連付けられた複数のアンカをさらに備える、請求項２に記載の経皮コネクタ。
【請求項１２】
前記ベースは、患者の皮膚に少なくとも部分的に移植されるように適合され、前記ベースの少なくとも一部は、前記患者の皮膚に隣接して配置され、質感加工面を有して組織の内方成長を促進する、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１３】
キャップコンタクトに連結されるように構成されたベースコンタクトをさらに備える、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１４】
前記ベース磁石及び前記キャップ磁石は、前記ベース面及び前記キャップ面で露出される、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１５】
前記ベースを通じて延びる溝をさらに備え、前記ベース磁石は、前記溝の周辺に配置され、
前記キャップを通じて延びる孔部をさらに備え、前記キャップ磁石は、前記孔部の周辺に配置される、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１６】
前記ベースコンタクト及び前記キャップコンタクトは、内部装置と外部コントローラとの間の双方向通信を提供する電気接続を形成するように構成される、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項１７】
前記ベースコンタクト及び前記キャップコンタクトは、各々、ピン及びソケットのうちの少なくとも１つを備える、請求項１６に記載の経皮コネクタ。
【請求項１８】
前記内部装置は、心室補助装置、インスリンポンプ、ペースメーカ、植込み型自動心臓除細動器、及び透析装置のうちの少なくとも１つを備える、請求項１６に記載の経皮コネクタ。
【請求項１９】
前記ベース磁石及び前記キャップ磁石の前記磁極は、前記ベース面及び前記キャップ面に直角に延び、
前記ベース磁石のうちの少なくとも１つは、前記ベース面に隣接する極性が他のベース磁石の極性と反対であり、
前記キャップ磁石のうちの少なくとも１つは、前記キャップ面に隣接する極性が他のキャップ磁石の極性と反対である、請求項１６に記載の経皮コネクタ。
【請求項２０】
前記ベース及び前記キャップは、互いに近接して配置される時、自ら組み付けを行う、請求項１９に記載の経皮コネクタ。
【請求項２１】
内部装置と外部コントローラとの間の電気接続を構築する経皮コネクタの分離方法であって、前記経皮コネクタは、キャップ及びベースを有し、前記キャップ及び前記ベースは、各々、前記キャップを前記ベースに引き付け、前記キャップの向きを前記ベース上で合わせることにより、前記電気接続を構築する複数の磁石を有し、前記方法は、
前記キャップ又は前記ベースの一方に配置されたカムが前記キャップ又は前記ベースの他方に配置された要素と係合するように、前記ベースに対して前記キャップを回転し、前記係合したカムと前記要素とは、前記キャップと前記ベースとの間の相対分離を生じるステップと、
前記キャップを前記ベースから引き離すステップと、
を備える、方法。
【請求項２２】
前記ベースに連結されるように適合された不活性キャップをさらに備える、請求項１に記載の経皮コネクタ。
【請求項２３】
前記不活性キャップは、前記不活性キャップ面に隣接する複数の磁極を規定する、前記不活性キャップ内に設けられた１つ以上の不活性キャップ磁石を有する、請求項２２に記載の経皮コネクタ。
【請求項２４】
前記不活性キャップは、前記不活性キャップと前記ベースとの間に防水シールを作成する封止部材を有する、請求項２３に記載の経皮コネクタ。
【請求項２５】
経皮コネクタであって、
ベース面を有するベースと、
前記ベース面に隣接する複数の磁極を規定する、前記ベース内に設けられた１つ以上のベース磁石と、
キャップ面を有するキャップと、
前記キャップ面に隣接する複数の磁極を規定する、前記キャップ内に設けられた１つ以上のキャップ磁石とを備え、前記ベース磁石及び前記キャップ磁石は、前記キャップを前記ベースに引き付け、前記キャップ及び前記ベースを前記キャップ面及び前記ベース面が互いに対向するように整列させる、経皮コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年６月１２日出願の米国特許出願第６２／０１１，２９０号及び２０１４年１２月２９日出願の米国特許出願第６２／０９７，３０４号の優先権を主張するものであり、その内容全体を参照としてここに組み込む。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、患者の体内に移植された装置を外部コントローラに接続する改良型装置及び方法に関する。
【０００３】
深刻な心室不全を患う数千人の心臓患者が心臓移植の恩恵を受け得る。しかしながら、ドナー心臓が不足しているため、これらの患者の多くが、頻繁な入院、深刻な身体的障害、及び鬱血性心不全又は心臓性ショックによる死に特徴付けられた短命で、ドナー心臓が入手できるようになるまで生きられない。
【０００４】
これらの心臓患者を補助すべく開発された１つの医療機器に、心臓患者が長く生産的な生命を取り戻すことができるようにする心室補助装置（「ＶＡＤ」）等の心臓ポンプがある。心臓ポンプは、通常、患者に移植され、心臓の左心室に接続される。グラフト等のチューブの一端は心臓ポンプに接続され、他端は上行大動脈又は下行大動脈に接続される。一旦接続されると、心臓ポンプは、左心室から上行又は下行大動脈へ血液を汲み上げ、血流を改善する。
【０００５】
多くのＶＡＤでは、外部コントローラ及び電源を利用する。従って、内部ポンプと外部コントローラとの間の患者の皮膚の境界に電気接続が構築されなければならない。この接続を提供する通常の方法として、患者の体内へのアクセス路を提供し、接続を構築する経皮コネクタを使用する。
【０００６】
従来の経皮コネクタは、内側部分及び外側部分を備える。内側部分は、体内に移植され、患者の皮膚を通って延びる。外側部分は、内側部分に取り付けられ、電気接続を構築する。２つの部分の間の接続は、正常使用時の接続を維持できる程度に強くなければならず、非接続時には患者を不快にさせない程度に強過ぎてはならない。確実に正しい電気接続が構築されるように、脱着可能コネクタも適正に整列されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、内側装置と外側装置との間で電気接続を確実に構築し、接続解除時、患者の不快感を最小化するように脱着可能な接続を提供する改良型コネクタのニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る経皮コネクタは、ベース面を有するベースと、ベース面に隣接する複数の磁極を規定する、ベース内に設けられた１つ以上のベース磁石と、キャップ面を有する嵌合コネクタ又はキャップと、キャップ面に隣接する複数の磁極を規定する、キャップ内に設けられた１つ以上のキャップ磁石とを備え、ベース磁石とキャップ磁石は、キャップをベースに引き付け、キャップ及びベースを、キャップ面及びベース面が互いに対向するように整列し、キャップがベースに対して回転してベースとの整列から外れる時、キャップをベースから少なくとも部分的に分離させるように適合された解除機構を備える。
【０００９】
経皮コネクタは、ベースから延びるスカートをさらに備えてもよい。一実施形態において、ベース磁石及びキャップ磁石は、各々、ベース面及びキャップ面に直角に延びる各極性軸を有する。１つ以上のベース磁石のうちの少なくとも１つは、ベース面に隣接する少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを規定してもよく、１つ以上のキャップ磁石の少なくとも１つは、キャップ面に隣接する少なくとも１つのＮ極と少なくともＳ極とを規定してもよい。ベース磁石の少なくとも１つは、ベース面に隣接して他のベース磁石の極性と反対の極性を有し、キャップ磁石の少なくとも１つは、キャップ面に隣接して他のキャップ磁石と反対の極性を有する。ベース磁石とキャップ磁石とに規定される複数の極は、各ベース磁極がキャップ磁極と整列するように、等間隔に離間されてもよい。ベース及びキャップは、ベースに対してキャップの向きを異ならせるように等しくない数の磁石を有する。
【００１０】
本開示の経皮コネクタの一態様によると、ベースに対するキャップの回転は、ベース磁石及びキャップ磁石をずらしてキャップとベースとの間の磁力を低減してもよい。ベースに対するキャップのさらなる回転により、ベース磁石とキャップ磁石との間に磁力反発を生じる。このような回転により、患者にとってベースからのキャップの解除をより容易にすることにより、解除時の患者の不快感を低減することができる。
【００１１】
解除機構は、キャップ及びベースのうちの一方の表面に対して斜めの角度で形成された少なくとも１つのカムと、キャップ及びベースの他方に形成された、少なくとも１つのカムと係合するように適合された少なくとも１つの嵌合構造とを備えてもよい。
【００１２】
ベースから延びるスカートは、可撓性材料を備えてもよく、それに関連付けられたアンカを有してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ベースは、患者の皮膚に移植されるように適合され、ベースの少なくとも一部は、患者の皮膚に隣接して配置され、質感加工面を有して皮膚の内方成長を促進する。特定の実施形態において、この特性は、外傷を低減し、経皮コネクタの横方向安定性を提供する補助となる。
【００１３】
経皮コネクタは、キャップコンタクトに接続可能なベースコンタクトを有してもよい。いくつかの実施形態において、ベース磁石及びキャップ磁石は、ベース面及びキャップ面で露出される。経皮コネクタは、ベースを通じて延びる溝をさらに備えてもよく、ベース磁石は、溝の周辺の位置であり、キャップを通じて延びる孔部をさらに備えてよく、キャップ磁石は、孔部の周辺に配置される。
【００１４】
他の実施形態において、ベースコンタクト及びキャップコンタクトは、内部装置と外部コントローラとの間の双方向通信を提供する電気接続を形成するように構成される。
【００１５】
ベースコンタクト及びキャップコンタクトは、各々、ピン及びソケットのうちの少なくとも１つを備える。内部装置は、動力、遠隔測定、コマンド、又は制御を必要としてもよい心室補助装置又はその他の皮下に実装される装置を含む。
【００１６】
ベース磁石及びキャップ磁石の磁極は、ベース面及びキャップ面に直角に延びてもよく、ベース磁石のうちの少なくとも１つは、ベース面に隣接する極性を他のベース磁石の極性と反対とすることができ、キャップ磁石のうちの少なくとも１つは、キャップ面に隣接する極性を他のキャップ磁石の極性と反対とすることができる。本開示の一態様は、ベース及びキャップが、互いに近接して配置される時、自ら組み付けを行うことを開示している。
【００１７】
本開示の他の一態様は、内部装置と外部コントローラとの間の電気接続を構築する経皮コネクタの分離方法であって、経皮コネクタは、キャップ及びベースを有し、キャップ及びベースは、各々、キャップをベースに引き付け、キャップの向きをベース上で合わせることにより、電気接続を構築する複数の磁石を有し、方法は、キャップ又はベースの一方に配置されたカムがキャップ又はベースの他方に配置された要素と係合するように、ベースに対してキャップを回転し、係合したカムと要素とは、キャップとベースとの間の相対分離を生じることと、キャップをベースから引き離すこととを備える方法を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
以下の詳細な説明を参照し、本発明の主題とその種々の効果のより完全な理解を実現することができるが、以下の説明は添付の図面を参照して行う。
【００１９】
【図１】本発明の経皮コネクタの一実施形態を示している。
【図２】図１のベースの斜視図を示している。
【図３】図２のベースの平面図を示している。
【図４】図１のキャップの第１部分の斜視図を示している。
【図５】図４のキャップの第１部分の底面図を示している。
【図６】図１のキャップの第２部分の底面図を示している。
【図７】図１のキャップの第２部分の平面図を示している。
【図８】内部装置と外部コントローラとの間の通信の模式図を示している。
【図９】９Ａ及び９Ｂは本発明のピンの一実施形態の断面図を示している。
【図１０】本発明の不活性キャップの一実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１実施形態において、図１〜図７に示す通り、経皮コネクタ１は、キャップ２とベース３とを備える。以下、より完全に検討する通り、経皮コネクタ１は、内部移植装置と外部コントローラ又は装置との間に脱着可能な電気接続を提供するように設計される。経皮コネクタとともに使用されると考えられる内部装置の一種が、米国特許第６，６８８，８６１号に開示されており、その内容全体を本明細書に完全に記載しているものとし、参照としてここに組み込む。経皮コネクタとともに使用される外部コントローラは、２０１０年５月２４日出願の係属中の米国出願第１２／６０２，９１４号に開示のものと同様であってもよく、その内容全体を本明細書に完全に記載しているものとし、参照としてここに組み込む。他の内部装置（例えば、経皮エネルギー伝送（ＴＦＴ）システム、ペースメーカ、インスリンポンプ、透析装置、植込み型自動心臓除細動器）及び外部コントローラ、並びに関連電源も、本発明の経皮コネクタとともに使用されてもよい。
【００２１】
図１に示す実施形態において、キャップ２及びベース３は、同様の断面直径を有するものとして描かれている。他の実施形態において、キャップ及びベースの一方は、他方より大きな直径を有し、相互嵌合円筒を形成することができる。
【００２２】
図２は、ベース３の一実施形態を詳細に示している。ベース３は、内側部分２５と外側部分２６とを有する。内側部分２５は、ベース３が移植される時、患者の皮膚の中又は下に配置される。外側部分２６は、患者の皮膚を通じて突出し、以下、より完全に検討する通り、ベース面３０にキャップとの接続を提供する。ベース３は、他の生体適合性材料も想定されるが、患者の体内に移植されるのに好適なチタン又はその他の材料で形成されることが好ましい。
【００２３】
図示の実施形態において、ベース３は、患者の体内への搭載に適合された内側部分２５と、ベース面３０が患者の身体の外側に露出するように、皮膚又は皮膚付近に搭載されるように適合された外側部分２６とを有する。横方向安定装置、すなわちスカート２１は、ベース３から放射状に延び、図示の通り、内側部分２５と外側部分２６との間に配置される。スカート２１は、組織の内方成長のための面を提供し、ベース３の脱落を防ぐ。スカートは、患者の体重又は体形が変化しても、一貫した内側部分の向きを提供してもよいと考えられる。スカートは円形ディスクとして示されているが、複数の伸長短冊片、四角シート、楕円形状、異なる直径又はサイズ、及び異なる厚さ等、他の実施形態も想定される。スカート２１は、それに関連付けられたアンカ（例えば、かかり又はその他の取付特性）を有し、スカートの回転防止力を増加させることもできる。図示のスカートは、可撓性メッシュであるが、チタンウール、チタンメッシュ等の穴の開いた材料とすることもでき、ポリマー又はその他の生体適合性材料とすることもできる。スカートの外周は、反復的な動きの結果としての筋肉、脂肪層、及び／又は皮膚層への外傷又は刺激を最小化するようにされている。
【００２４】
スカートの穴の開いた材料、すなわち多孔質材料により、組織の内方成長が、スカートの幾何学的形状と調和する設置面積を備えたアンカを作成してもよいスカートと絡み合う。従って、通常、スカートがより大きいほど、結果として固定力が強くなるであろう。またスカートが大きいほど、結果としてベースに対して付与される機械的力が患者の皮膚のより大きな領域に亘って広がることもある。これにより、ベース３の近傍における皮膚への圧力集中を低減し、代わりに、スカートの領域に圧力を広げる。スカートの領域に亘って圧力を拡散させることにより、キャップの取り外し時等、キャップ及びベースが外部要素と接触する状況において、患者の不快感を低減することができる。スカート２１は、スカート２１をベース３に固定する補強部材３３も有することができる。スカートは、その外周の周りに延びるシリコン又はテフロンのリング、ダクロン又はその他の織物材料設計、又は丸めた外側縁部を備えることにより、スカートの外周の外傷を最小化することもできる。
【００２５】
ベース３の周辺の質感加工面２７により、さらにベースが皮膚から突出した箇所の直下の領域における皮膚の内方成長を促進すると考えられる。質感加工面２７は、スカート２１に使用したものと同一の材料を含むことができる。代替として、質感加工面２７には、例えば、焼結チタン、又はその他の種別の多孔質表面、又はパターン化質感加工面の適用等、皮膚の内方成長領域を提供する他の方法を組み込むこともできる。出口部位周辺の皮膚の内方成長は、外部汚染への内側露出より生じる感染の可能性を低減するための、より良好なシールを提供することができる。
【００２６】
スカート２１は、所望に応じて、ベース３上のいずれかの箇所に配置することができる。例えば、より「低姿勢」のベース３が望ましい場合、ベースが患者の体内に配置される時、スカートが皮膚表面により近づいて配されるように、スカートを、代わりに、ベース面３０に隣接する箇所等、より高く配置することができる。この配置では、ベースの多くの部分が患者の皮膚の下方に配置されるであろう。他の代替例では、例えば、表皮内の複数の組織層と接触するように、１つを上回る数のスカートをベース上に含むことができる。このような代替配置によっても、結果として、より「低姿勢」のベースを得ることができ、患者の皮膚へのベースの取り付けを向上することができる。
【００２７】
本実施形態について続けると、ベース面３０は、ベースコンタクト２８のセットを有する。本実施形態において、ベースコンタクトは、各々が小さな凹部を規定する金属要素２８ａの形態である。金属要素は、互いを接触から断絶する誘電材料のブロック２８ｂ内に配される。ベースコンタクト２８は、脱着可能な電気接続を提供する任意の種別の接続とすることができる。単なる例示であるが、各金属要素は、ニューヨーク州オイスターベイのＭｉｌｌ−Ｍａｘ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．の「ポゴピン」と称される嵌合要素とともに使用される、同社製造のレセプタクルであってもよい。図示の通り、ベース３は、ベース面３０で露出する磁石２４、２９を有する。磁石２４、２９は、各々、ベース面３０に対して略直角に延び、従って、患者の皮膚に対しても直角に延びる各磁極を有する。磁石２４、２９は、ベース面３０で露出した極性を反対とすることができる。例えば、磁石２４は、ベース面３０で露出するＮ極を有することができ、磁石２９は、Ｓ極を露出させることができるが、逆も同様である。反対の極性を露出させた磁石は、使用時、ユーザがキャップをベース上に適正に整列させるように補助するであろう。ベース面３０は２つの磁石を備えて示されているが、任意の数の磁石を使用することができる。２つを上回る数の磁石が実装される時、１つを上回る数の磁石について残りのものと反対の極性を露出させることができるが、整列させる目的のためには、１つの磁石のみをこのように配置することが望ましい。他の実施形態において、ベース磁石はすべて、同一の磁極を露出させることができる。磁石は表面で露出させる必要がなく、代わりに、表面に隣接して配置することができる。
【００２８】
ベース面３０は、本実施形態中、複数の凹部２３として描かれる解除機構も有する。図示の凹部は、半球状である。従って、凹部の外側部分は、ベース面３０と近接して、ベース面に対して斜めの角度で延びる。凹部は、楕円形とすることもでき、角度を有することもでき、台形等とすることもできる。凹部２３は、キャップ２及びベース３を適正に整列させるように、キャップ２のカム部材４５（図４）との連携で実装することができる。凹部及びカム部材は、キャップ及びベースのいずれか、又はその任意の組み合わせに形成することができる。
【００２９】
図３は、ベース３が患者に移植される時、患者の体内に向かい、皮膚表面から離間する内側端部３４、すなわち端部内側部分２５を示すベース３の底面図を示している。内側端部３４は、図２に描いたベース面３０と反対を向いているが、図示を明確にするため、いくつかの要素が省略されている。溝３１は、ベース３を通って内側部分２５から外側部分２６（図２）に向かって延びる。図示の実施形態において、壁部３７（図３）は、溝３１の一端を遮蔽する。絶縁ブロック２８ｂ及び金属コンタクト２８ａも示されている。導管２２は、壁部３７と内側端部３４との間でベース３の側から延びる。導管２２は、溝３１と連通する。溝３１及び導管２２は、多芯ケーブル８０（図８）等の導電体を金属コンタクト２８ａと接続する通路を提供する。導電体すなわちケーブル（図２には図示せず）は、導管を通じてコネクタから排出され、患者の皮膚の下、且つ、患者の体内を内部装置まで延びてもよい。内側端部３４は、ベース面３０とは反対側の溝の端部に配置されるが、溝３１を効果的に封止するようにプラグ（図示せず）を受容するレッジ３２を有する。プラグは、異物がベースに侵入しないように、移植に先立ってベース３に取り付けることができる。脱着可能なプラグにより、取り付けを行う者は、移植に先立って、電気コネクタとベースコンタクト２８との間に適正な接続が構築されたことを視覚的に確認することができる。代替として、ベース３は、永久プラグを備えて製造することができる。プラグ及びベースは、一旦連結されると、互いに密閉して封止される。代替又は追加として、導体をコンタクト２８ｂに接続した後、溝３１に誘電注封剤を充填してもよい。
【００３０】
図４〜７は、図１の経皮コネクタのキャップ２の一実施形態を示している。図示の実施形態におけるキャップ２は、第１部分４１（図５にも図示）と第２部分５０（図６及び図７にも図示）とを有する。第１部分４１は、キャップ面４２で露出した磁石４７、４８を有する。磁石４７、４８は、キャップ面及びベース面が接続される時、ベース磁石及びキャップ磁石が整列するように、ベース磁石２４、２９と同様のパターンで配置される。ベース磁石と同様に、キャップ磁石４７、４８は、キャップ面４２に直角に延びる磁極軸を有することができる。キャップ磁石４７、４８は、上に検討した通り、ベース磁石２４、２９と同様に、キャップ面４２で反対の磁極を露出させることができる。磁極のうちの１つが反対である実施形態において、このように磁極を反対にする結果として、キャップ２は特定の向きにおいてのみ、ベース３と連結することができる。磁石は、キャップ及びベースが互いに近接するに連れて、キャップ面をベース面に自動整列及び連結させるという追加の利点も提供することができる。
【００３１】
他の実施形態において、キャップ及びベースは、異なる数の磁石を有することにより、１つを上回る数の磁石の向きにおいてキャップをベースに連結させることができる。ベース及びキャップは、異なるサイズの磁石を有することもできる。キャップは、他の材料も可能であるが、ＨＤＰＥ等のポリマー又は同様の材料で形成することが好ましい。
【００３２】
他の実施形態において、キャップのサイズは、ベースのサイズに対して小さくすることもでき、大きくすることもできる。ベースに対して大きなキャップは、より大きな磁石を収容することができるため、キャップとベースとの間により強い連結力を提供することができる。ベースに対して小さなキャップは、より小さな連結力を提供することができる。
【００３３】
図示の通り、キャップ２は、キャップ面から突出したカム部材４５を有する。カム部材４５は、ベース３上の凹部２３のパターンに合致するように配置される。カム部材４５は、キャップ２及びベース３が接続される時、凹部２３内に延びる。他の実施形態において、カム部材４５及び凹部２３はともに、キャップ面４２及びベース面３０上に形成することができる。カム部材４５は、通常、半球状である。カム部材のキャップ面との接合点付近において、各カム部材の表面は、キャップ面に対して斜めの角度で配される。
【００３４】
キャップ内には、キャップコンタクト４６のセットが配される。キャップコンタクト４６は、キャップ面４２から突出する。キャップコンタクト４６は、ベースコンタクト２８と嵌合し、内部装置と外部コントローラとの間に電気接続を提供する。本実施形態において、各キャップコンタクト４６は、通常、「ポゴピン」と称されるばね力調整ピンである。図９Ａ及び図９Ｂに示す通り、各ポゴピンは、固定本体９１と、ピン軸に沿った限定的併進運動の可能な可動要素９３とを備える。図９Ａは、可動要素９３が伸長状態であるポゴピンを示している。図９Ｂは、圧縮状態にあるポゴピンを示している。ばね９４は、可動要素を図９Ａに描く伸長状態に付勢する。可動要素は、伸長状態にある時、キャップ面４２から突出する。各可動要素９３は、図９Ｂに示す後退状態に向かって移動することができ、ひいてはキャップ面に向かって移動することができる。可動要素とともにコンタクトを使用することにより、依然としてピンと受容装置との間に確実な電気接続を提供しつつ、ベース及びキャップのカム及び凹部の製造に際して要求される精度を低減する。
【００３５】
以上に検討したポゴピン等の可動要素とともにコンタクトを使用する他の利点として、キャップがベースに対して移動する際、キャップコンタクトとベースコンタクトとの間の接触を維持することがある。移動が発生する際、可動キャップコンタクトは、ベースコンタクトの表面を拭き取る。この拭き取りにより、電気接触面からいずれの酸化物又は汚染物も除去し、電気抵抗の増大に対抗する。勿論、この特性を達成するために、他のコンタクト種別も使用することができる。
【００３６】
キャップ２は、ヘッド４９から延びるアーム４４を有する。アーム４４は、それを通じて延び、キャップコンタクト４６を外部コントローラ及び／又は電源に接続する電気コネクタ（例えば、ワイヤ）を収容する開口４３を有することが好ましい。
【００３７】
図５は、図１のキャップ２の第１部分４１の底面図を示している。キャップコンタクト４６は、キャップ２の第１部分４１を通じて延びる。図示の実施形態において、キャップ２が組み付けられる時、第１部分４１の底部が第２部分５０の頂上部に連結される。
【００３８】
図６及び図７は、各々、図１のキャップ２の第２部分５０の一実施形態の底面図及び平面図を示している。第２部分は、多芯ケーブル（図示せず）等の導電体とキャップコンタクト４６との間でプリント回路基板又はその他の種別の接続を受容するように、ヘッド４９に孔部６１を有することができる。代替として、導電体は、キャップコンタクト４６に直接接続することもできる。孔部６１は、開口４３と連通し、電気コネクタを収容する。第２部分５０は、その外周の周りに延びるレッジ６２を有し、そこに第１部分４１を固定する。図７に示す通り、ヘッド４９から延びるアーム４４の頂上部側７１は、円形断面を有する導電体を収容するように適合される。しかしながら、アーム４４は、四角又は平坦なコネクタを含む、任意の形状の電気コネクタを収容するように適合させることができる。
【００３９】
内部装置と外部コントローラとの間の電気接続は、キャップコンタクト４６及びベースコンタクト２８が接続される時に構築される。電気接続により、図８に模式的に示す通り、内部装置と外部コントローラとの間に１方向又は双方向の通信を提供する。例えば、外部コントローラは、内部装置に動力及び動作信号を提供することができ、双方向通信の場合、内部装置は、コントローラに動作フィードバックも提供することができる。
【００４０】
ユーザは、単に、キャップ面４２をベース面３０に実質的に向けた状態で、キャップ及びベースを互いに近づけることで、キャップ２及びベース３を係合することができる。キャップ及びベースの磁極は、協働してキャップ及びベースを互いに向かって引き合うことにより、キャップ面がベース面に隣接して配され、ベース面に対向するようになる。磁極はまた、キャップが正しい回転位置に来るまで、対向するキャップ面及びベース面に直角な軸の周りに、キャップをベースに対して回転させるようにも作用する。この正しい位置において、正しいキャップコンタクト４６は、各々、正しいベースコンタクト２８ａと整列する。またこの正しい位置において、キャップ上のカム部材４５は、ベース面の凹部２３と整列する。注目すべき点として、キャップが正しい位置から１８０度外れた状態でユーザがキャップ及びベースを組み付けようとした場合、キャップ及びベースの磁極は、互いに引き付け合うことなく反発するため、キャップがベースに組み付けられない。
【００４１】
ユーザは、必要に応じて、ベース３からキャップ２を分離してもよい。一実施形態において、本発明は、ベース３に対してキャップ２を回転させることを含む、ベースからのキャップの分離方法を含む。キャップ２が回転するにつれて、カム部材４５と凹部２３の傾斜面が互いに相互作用し、ベースからキャップを持ち上げることにより、キャップ２とベース３との間の相対分離を生じるであろう。キャップ磁石４７、４８及びベース磁石２４、２９はキャップが回転する際に整列から外れ、さらに、キャップ磁石とベース磁石との間の距離が増加することにより、キャップ２とベース３との間の磁気引力を低減する。カム部材４５が２セットのマグネット間でこの相対分離を生じた後、ユーザはキャップをベースから引き離すことができる。
【００４２】
経皮コネクタは、図１０に示す通り、不活性キャップ１００も備えてよい。不活性キャップ１００は、キャップ２のヘッド４９と同様のヘッド１０２を有する。しかしながら、不活性キャップ１００は、電気接続を提供しない。代わりに、不活性キャップは、不活性キャップをベースと連結する時、封止を提供するために使用することができる。不活性キャップ１００は、ユーザが不活性キャップをベースから取り外すために接触可能なウィング１０４を備える。不活性キャップは、キャップ２をベース３に連結する、上記に検討した脱着特性のいずれかを備えることができる。例えば、不活性キャップは、キャップ２と同一の取付特性を有することにより、キャップ２及び不活性キャップ１００をベース３と交換可能に使用できるようにすることが好ましい。不活性キャップは、不活性キャップをベースに固定するねじを受容するため、ベースのねじ切り穴と整列されたねじ山を備える穴も有してよい。不活性キャップ１００は、例えば、シャワー時、不活性キャップとベースとの間の防水封止を促進する、その面の周囲に延びた封止部材１０２も備えることができる。
【００４３】
さらに、キャップ磁石がキャップ面で交互の極性を露出させ、対応するベース磁石が反対の極性を有する実施形態において、ベースに対するキャップのさらなる回転により、同一極性のキャップ磁石及びベース磁石が配列されるようにし、キャップとベースとの間に磁気反発を生じることができる。
【００４４】
カム及び凹部の構成により、例えば、キャップがユーザの衣服に引っ掛かったり、他の表面に接触したりして、キャップがベースから脱落する状況において、患者の不快感を低減することができる。好適な半球状のカムにより、キャップがベースに対して回転、押圧、又は移動されても分離を可能にする。
【００４５】
カム及び凹部の構成等、対立磁石及び解除機構の種々の実施形態により、患者の総合的な不快感を低減することができる。これは、キャップがベースから取り外される必要のある状況において特に当てはまる。解除機構及び／又は対立磁石により、キャップとベースとの間の磁気引力が低減されるため、キャップの解除が簡易化される。さらに、磁気引力を低減させるように、キャップを操作する患者又はその他の個人の能力に応じて、さらに強い磁石を使用してもよい。このように、さらに強い磁石により、キャップとベースとの間の引力を増加し、ベースからのキャップの偶発的分離の状況を減らしてもよい。
【００４６】
特定の実施形態を参照して本明細書に記載の発明を説明したが、これらの実施形態は本発明の原則及び適用例の単なる例示であることを理解しなければならない。従って、添付の請求項に規定の本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、例示の実施形態には多数の変更がなされてもよいこと、その他の工夫がなされてもよいことを理解しなければならない。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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