專利名稱:具有電感濾波器的陶瓷套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用在可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼中的電氣套管。而且,本發(fā)明涉及一種制造用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管的方法。
背景技術(shù):
在后公布的文獻(xiàn)DE102009035972中公開了ー種具有權(quán)利要求I的前序部分的特征的用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管。此外,公開了至少ー個包括金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件在用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管中的使用以及制造用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管的方法。從現(xiàn)有技術(shù)可獲悉許多用于各種不同應(yīng)用的電氣套管。作為實例包括US4678868、US7564674B2、US2008/0119906A1、US7145076B2、US7561917、US2007/0183118A1、US7260434B1、US7761165、US7742817B2、US7736191B1、US2006/0259093A1、US7274963B2、US2004116976A1、 US7794256、 US2010/0023086A1、 US7502217B2、 US7706124B2、US6999818B2、EP1754511A2、US7035076、EP1685874A1、W003/073450A1、US7136273、US7765005、W02008/103166A1、US2008/0269831、US7174219B2、W02004/110555A1、US7720538B2、W02010/091435、US2010/0258342A1、US2001/0013756A1、US4315054 以及EP0877400。DE69729719T2描述了ー種用于有源可植入醫(yī)療設(shè)備(也稱為可植入設(shè)備或治療設(shè)備)的電氣套管。這種類型的電氣套管用來建立治療設(shè)備的氣密的封閉式內(nèi)部與外部之間的電氣連接。已知的可植入治療設(shè)備為心臟起搏器或除顫器,它們通常包括密封的金屬外殼,該金屬外殼在其一側(cè)上設(shè)有連接體(也稱為頭部或頭部件)。所述連接體具有中空空間,其具有至少ー個用于連接電極引線的連接插座。在此,連接插座包括電氣接觸以便將電極引線電氣連接到可植入治療設(shè)備的外殼內(nèi)部中的控制電子器件。相對于周圍環(huán)境的氣密密封性是這種電氣套管的基本的先決條件。因此,必須將引入電氣絕緣基體中的引線沒有間隙地引入到基體中,所述引線也稱為傳輸元件,電信號通過所述傳輸元件傳播。在此已經(jīng)證明不利的是,引線通常由金屬制成并且被引入到陶瓷基體中。為了確保兩個元件之間的持久的連接,對基體中的通孔(也稱為開ロ)的內(nèi)表面金屬化以便焊接引線。通孔中的金屬化被證明難于沉積。只有借助昂貴的方法才能確保鉆孔內(nèi)表面的均勻金屬化以及由此保證通過焊接使引線氣密地密封連接到基體。焊接エ藝本身需要其它部件,例如焊環(huán)。而且,利用焊環(huán)將引線連接到先前金屬化的絕緣體的エ藝是一種費カ且難以自動化的エ藝。在US 7502217 B2中描述了ー種用于可植入設(shè)備的套管,其中,金屬制成的連接腳穿過絕緣體的開ロ延伸。除了濾波電容器該套管還包括作為獨立組件的線圈,其為由導(dǎo)線構(gòu)成的環(huán)形線圏。在套管中為了容納該環(huán)形線圈設(shè)置了可以容納該環(huán)形線圈的環(huán)形的槽。環(huán)形線圈通過焊接連接與濾波電容器以及套管的其它導(dǎo)線接頭連接。因此有多個涉及多個組件的、要通過焊接建立的連接。由此一方面,這樣的制造方法具有高度的復(fù)雜性,另一方面由于焊接步驟涉及只能分別以特定的方式焊接的不同的組件,因此在制造時極易出錯。特別是在小型化構(gòu)造時由于要焊接的不同組件彼此間的接近而存在產(chǎn)生不期望的焊接連接的危險,特別是在各焊接步驟中已經(jīng)建立起來的焊接連接有可能被部分地熔化。此外作為附加的制造步驟要求將槽設(shè)置在套管中。最后套管體必須構(gòu)成為多部分的,以能夠容納環(huán)形線圈,在此必須在附加的步驟中將多個部分互相連接
發(fā)明內(nèi)容
總之,本發(fā)明的任務(wù)是,至少部分地克服根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所導(dǎo)致的缺點。本發(fā)明的任務(wù)是,提供用于可植入醫(yī)療設(shè)備的ー種電氣套管,該電氣套管至少部分地避免了以上所提到的至少ー個缺點。本發(fā)明的另一任務(wù)在于提出具有電感濾波器的套管,其能夠以更簡單的方式、更高的準(zhǔn)確率和更低的廢品率來制造。形成類別的權(quán)利要求的主題有助于至少一個任務(wù)的解決。依賴于這些權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求為所述主題的優(yōu)選的實現(xiàn)。為了解決所述任務(wù),提出了一種用在可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼中的、具有權(quán)利要求I的特征的電氣套管。而且,為了解決所述任務(wù),還提出了ー種具有權(quán)利要求14的特征的、用于制造供可植入醫(yī)療設(shè)備所用的電氣套管的方法。從屬權(quán)利要求分別說明了優(yōu)選的改進(jìn)。就電氣套管或者可植入醫(yī)療設(shè)備所描述的特征與細(xì)節(jié)也將適用于所述方法,反之亦然。本發(fā)明特別是使得可植入醫(yī)療設(shè)備能夠適合MRT檢查。該可植入醫(yī)療設(shè)備所包括的電感或濾波器能夠使磁共振斷層造影設(shè)備(MRT)的高頻激勵脈沖還在套管中就已經(jīng)被極大地衰減,由此保護(hù)該設(shè)備的電路免受電磁損害。本發(fā)明涉及一種用在可植入醫(yī)療設(shè)備外殼內(nèi)的電氣套管。該電氣套管具有至少ー個電氣絕緣的基體以及至少ー個電氣傳導(dǎo)元件。該傳導(dǎo)元件設(shè)置用于穿過該基體在該外殼的內(nèi)部空間和外部空間之間建立至少ー個導(dǎo)電連接。該傳導(dǎo)元件特別是完全穿過基體延イ申,優(yōu)選沿基體的縱軸延伸。套管特別是設(shè)有與外部空間交界的上側(cè)以及與內(nèi)部空間交界的下側(cè)。傳導(dǎo)元件至少在該下側(cè)和上側(cè)之間延伸。為了電接觸,傳導(dǎo)元件直接與連接該上側(cè)的空間、即外部空間交界,以及直接與連接該下側(cè)的空間、即內(nèi)部空間交界。傳導(dǎo)元件相對于基體氣密地密封。至少ー個傳導(dǎo)元件具有至少ー種金屬陶瓷。該金屬陶瓷構(gòu)成為導(dǎo)電的。因此傳導(dǎo)元件構(gòu)成連續(xù)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),以建立導(dǎo)電連接。電連接優(yōu)選(特別是對于直流信號)是具有很小電阻的歐姆連接,即電阻例如不大于10 0hm、l 0hm> 100 m0hm> 10 mOhm或ImOhm。傳導(dǎo)元件以及由此構(gòu)成的連接內(nèi)部空間和外部空間的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率優(yōu)選大于IS/m。傳導(dǎo)元件以及由此設(shè)置的結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率為至少I S/m、至少10 S/m、至少100 S/m、至少1000 S/m或至少IO4 S/m。優(yōu)選該電導(dǎo)率為至少IO5或IO6 S/m,特別是至少IO7 S/m?;w部分或全部由絕緣材料制成。該材料相當(dāng)于在此所描述的基體的至少ー種電氣絕緣材料?;w和至少ー個傳導(dǎo)元件一體化地制成。根據(jù)本發(fā)明,電氣套管包括電氣濾波器結(jié)構(gòu)。至少ー個傳導(dǎo)元件構(gòu)成該濾波器結(jié)構(gòu)的電感的至少ー個傳導(dǎo)段。由此導(dǎo)電連接不僅提供歐姆連接,而且還提供該濾波器結(jié)構(gòu)的電感。由于由此傳導(dǎo)兀件一方面構(gòu)成外殼的內(nèi)部空間和外部空間之間的導(dǎo)電連接,同時還構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu)的ー個組件,即至少ー個電感,因此可以簡化制造過程并提高集成程度。電氣濾波器結(jié)構(gòu)構(gòu)成電氣濾波器。該電氣濾波器結(jié)構(gòu)與由傳導(dǎo)兀件建立的導(dǎo)電連接連接。電氣濾波器結(jié)構(gòu)被理解為這樣的網(wǎng)絡(luò)對于施加在該濾波器結(jié)構(gòu)上的不同信號頻率具有不同的阻杭。電氣濾波器結(jié)構(gòu)設(shè)置用于對由導(dǎo)電連接傳輸?shù)男盘柕牟煌l率分量進(jìn)行不同的衰減。這種頻率和衰減之間的依賴關(guān)系也稱為頻率選擇性。特別是至少ー個傳導(dǎo)段具有不同于直線的縱向延伸。由此傳導(dǎo)段長于連接至少ー個傳導(dǎo)段的點之間的最短距離。由此在相同的容積下可以相對于傳導(dǎo)段的直線延伸提高電感值。偏離于直線的縱向延伸可以通過彎折或弧形或兩者的組合實現(xiàn)。此外,按照本發(fā)明,至少ー個傳導(dǎo)段是電感的繞組的至少一部分。該傳導(dǎo)段具有至少ー個弧形或具有至少ー個彎折。因此,繞組不必圓形或螺旋形地延伸,而是可以具有分離 的、被表示為彎折的方向變化。優(yōu)選至少ー個傳導(dǎo)段具有ー個或多個完全的繞組。每個繞組具有傳導(dǎo)段縱向延伸的360°的方向變化。方向變化可以以沿傳導(dǎo)段分離的彎折的形式或弧形的連續(xù)彎曲的形式進(jìn)行。至少ー個傳導(dǎo)段在兩個或三個不同的空間方向上延伸。因此至少一個傳導(dǎo)段形成至少ー個重復(fù)的三角形、梯形或矩形延伸,或者螺旋形延伸。重復(fù)的三角形延伸包括優(yōu)選具有相同角度的彎折。相繼、優(yōu)選是直接相繼的彎折的彎折方向是相反的。重復(fù)的梯形延伸包括更多的彎折,其中由兩個直接相繼的彎折構(gòu)成的第一組彎折具有相同的彎折方向,而由兩個彎折構(gòu)成的緊隨其后的第二組彎折的彎折方向與第一組彎折的彎折方向相反。第二組彎折具有相同的彎折方向。梯形延伸的彎折的角度特別可以是90°,在這種情況下給出矩形延伸。在一優(yōu)選實施方式中,采用延伸段的矩形延伸,它們或平行于或垂直于直線延伸,特別是平行于或垂直于具有由導(dǎo)電連接連接起來的點的直線。三角形、梯形或矩形延伸優(yōu)選在ー個平面內(nèi),并由此在兩個不同的空間方向上。替代地,傳導(dǎo)段在空間上延伸,即在三個不同的空間方向上延伸。如果傳導(dǎo)段在三個不同的空間方向上延伸,則三角形、梯形或矩形延伸的角度為空間角。在另ー實施方式中,至少ー個傳導(dǎo)段是螺旋形(Helix)的。因此該傳導(dǎo)段在三個不同的空間方向上延伸。該螺旋優(yōu)選具有恒定的半徑,但也可以具有沿螺旋的延伸變化的半徑。此外,螺旋在其縱軸上的高度増加可以是恒定的,但在另ー實施方式中該高度増加也可以正的和可變的。此外,至少ー個傳導(dǎo)段可以是螺線形(Spirale)的,優(yōu)選是在平面內(nèi)延伸的螺線。在一特殊的實施方式中,傳導(dǎo)段具有多個帶有角度的彎折,其中,這些彎折的角度的絕對值相等并且至少兩個彎折的角度具有不同的符號。在另ー實施方式中,傳導(dǎo)段具有多個彎折并且在兩個相繼的彎折之間的子段等長。在本發(fā)明的另ー實施方式中,除電感外,至少有另一個組件由基體和/或傳導(dǎo)元件構(gòu)成。在此,傳導(dǎo)元件具有電容器或機電諧振器的至少ー個電極面。該電容器或機電諧振器由濾波器結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此外,電氣絕緣的基體的段可以構(gòu)成電容器的介電層。替換或與此組合的,電氣絕緣的基體的段可以構(gòu)成機電諧振器的壓電體。根據(jù)該實施方式,電氣絕緣的基體的一部分構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu)組件的一部分。因此,濾波器結(jié)構(gòu)可以包括多個由傳導(dǎo)元件段或基體段構(gòu)成的組件。因此傳導(dǎo)元件段可以構(gòu)成電極面或電感的傳導(dǎo)段。構(gòu)成電極面的傳導(dǎo)元件段與構(gòu)成電感的傳導(dǎo)元件的傳導(dǎo)段不同。因此濾波器結(jié)構(gòu)可以具有多個組件,特別是由傳導(dǎo)元件和基體構(gòu)成的至少ー個電感和至少ー個電容。這些組件特別是由傳導(dǎo)元件段和基體段構(gòu)成。
在另ー實施方式中,濾波器結(jié)構(gòu)包括附加的頻率選擇組件,該附加的頻率選擇組件是單獨的、個體獨立的,不是由至少ー個傳導(dǎo)元件也不是由基體構(gòu)成的。由于按照本發(fā)明的由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感已經(jīng)表現(xiàn)為頻率選擇組件,因此將濾波器結(jié)構(gòu)的其它的、単獨的組件稱為附加的頻率選擇組件。因此,在本發(fā)明的實施方式中,濾波器結(jié)構(gòu)包括附加的頻率選擇組件。傳導(dǎo)元件構(gòu)成至少ー個與附加的頻率選擇組件連接的接觸面。特別是,至少一個連接段構(gòu)成至少ー個接觸面。此外該附加的頻率選擇組件的ー個接頭與該接觸面連接。該連接特別是電連接。該附加的頻率選擇組件構(gòu)成為電容器、附加電感、機電諧振器或集成的濾波器電路。如果該附加的頻率選擇組件構(gòu)成為電容器,則該電容器可以構(gòu)成為云母或陶瓷電容器,或構(gòu)成為薄膜電容器、金屬紙電容器、電解電容器或者雙層電容器。如果該附加的頻率選擇組件構(gòu)成為附加電感,則該附加電感可以構(gòu)成為有芯或無芯的線圈。如果該附加的頻率選擇組件構(gòu)成為機電諧振器,則該諧振器可以構(gòu)成為壓電石英、SAW濾波器或BAW濾波器。SAW濾波器也稱為表面波濾波器,其中SAW表示“表面聲波(surface acousticwave)”。BAW濾波器也稱為“體聲波濾波器(Bulk-acoustic-wave- Filter)”。集成的濾波器電路包括集成在一個外殼中的電路元件。附加的頻率選擇組件形成ー個單獨個體并在必要時具有自身的外殼和優(yōu)選用于電耦合的接頭。附加的頻率選擇組件優(yōu)選是SMD組件。其 結(jié)構(gòu)形狀特別是按照標(biāo)準(zhǔn)定義的結(jié)構(gòu)形狀,例如根據(jù)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形狀。附加的頻率選擇組件具有至少ー個接頭。該接頭通過焊接連接或借助壓制座(Presssitz)與至少ー個接觸面物理地連接。該接頭構(gòu)成為導(dǎo)電面或構(gòu)成為導(dǎo)電的連接腳。在本發(fā)明的電氣套管中,可以設(shè)置用于容納附加的頻率選擇組件的凹槽。該凹槽優(yōu)選設(shè)置在基體的表面上。原則上濾波器結(jié)構(gòu)可以包括一個或多個附加的頻率選擇組件。這些附加的頻率選擇組件可以設(shè)置在電氣套管的表面上、設(shè)置在套管內(nèi),特別是基體內(nèi),或者設(shè)置在在基體表面上和/或傳導(dǎo)段表面上形成的凹槽內(nèi)。此外,電氣套管可以包括組件保持器,可以將附加的頻率選擇組件置于其內(nèi)。該組件保持器除了機械保持件外還具有至少ー個電觸頭。在本發(fā)明的另ー實施方式中,濾波器結(jié)構(gòu)具有作為導(dǎo)電連接中的串聯(lián)濾波器的、由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感。因此該由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感構(gòu)成串聯(lián)濾波電感。此外濾波器結(jié)構(gòu)還可以具有至少ー個電容器形式的電容元件,其至少ー個電極面由傳導(dǎo)元件構(gòu)成。替代地或與之組合地,濾波器結(jié)構(gòu)還可以具有作為附加的頻率選擇組件構(gòu)成的電容器形式的電容元件。該電容元件與由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感一起形成LC并聯(lián)振蕩回路。這樣形成的并聯(lián)振蕩回路在導(dǎo)電連接中串聯(lián)連接。按本發(fā)明的套管可以具有濾波器結(jié)構(gòu),其中至少ー個傳導(dǎo)元件除了由該傳導(dǎo)元件的傳導(dǎo)段構(gòu)成的濾波器結(jié)構(gòu)的電感外,還具有濾波器結(jié)構(gòu)的至少ー個導(dǎo)電面,如在本申請人W.C. Heraeus GmbH在申請日2011年I月31日提出的申請“具有濾波器的陶瓷套管”(內(nèi)部案號P11392)中所述的,在此ー并引用。特別是按照本發(fā)明的套管的濾波器結(jié)構(gòu)可以包括至少ー個電容、電感和/或機電諧振器,如所述申請“具有濾波器的陶瓷套管”中所述,和/或至少ー個頻率選擇組件,如所述申請“具有濾波器的陶瓷套管”中所述。優(yōu)選濾波器結(jié)構(gòu)構(gòu)成I階、2階或高階帶阻濾波器或低通濾波器。濾波器結(jié)構(gòu)特別是可以包括LC并聯(lián)振蕩回路,如以上所述的LC并聯(lián)振蕩回路。該LC并聯(lián)振蕩回路與導(dǎo)電連接串聯(lián)連接,優(yōu)選串聯(lián)地置于導(dǎo)電連接中。濾波器結(jié)構(gòu)還可以包括LC串聯(lián)振蕩回路,其作為耗散濾波器與內(nèi)部空間和外部空間之間的導(dǎo)電連接相連接。LC串聯(lián)振蕩回路包括至少一個由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感。此外濾波器結(jié)構(gòu)還可以包括具有兩個串聯(lián)電感和一個連接在中間的并聯(lián)電容的T電路形式的傳輸濾波器(Durchgangsfilter)。該兩個串聯(lián)電感中的至少ー個由傳導(dǎo)元件構(gòu)成。濾波器結(jié)構(gòu)還可以包括具有兩個并聯(lián)電容和一個連接在中間的串聯(lián)電感的n電路形式的傳輸濾波器。在此該串聯(lián)電感由傳導(dǎo)元件構(gòu)成。此外,濾波器結(jié)構(gòu)還可以具有附加的機電耗散濾波器或附加的機電串聯(lián)濾波器。具有至少ー個電容的濾波器結(jié)構(gòu)包括至少ー個帶有至少ー個由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電極面的電容。這樣的電容還可以包括由基體構(gòu)成的介電層。此外包括電容和機電耗散濾波器的濾波器結(jié)構(gòu)還可以提供該機電耗散濾波器作為個體獨立或具有自身的外殼的附加的頻率選擇組件。此外濾波器結(jié)構(gòu)還可以具有多個電感,其中至少ー個電感由傳導(dǎo)元件構(gòu)成,而至少另ー個電感由獨立的線圈構(gòu)成,該線圈例如以至少ー個具有或沒有磁芯的導(dǎo)線繞組的形式,或以構(gòu)成為獨立個體(例如作為SMD組件)的電感的形式。按照本發(fā)明的另ー實施方式,電氣套管具有多個傳導(dǎo)元件。該多個傳導(dǎo)元件分別構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu)的至少ー個電感的至少ー個傳導(dǎo)段。在此可將具有多個抽頭的電感視為ー個單個的電感。電感的傳導(dǎo)段可以部分或全部地由磁性材料制成,以達(dá)到高電感值。該磁性材料可以是軟磁性材料,并且優(yōu)選其復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率(Permeability)的實部至少為200或500,而虛部至少為該復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率實部的1/1000或至少1/100。通過較高的實部》1,使電感值數(shù)倍于自由空間中的電感。通過使虛部大于0產(chǎn)生磁化損耗,借助于該磁化損耗可以使不期望的信號分量衰減。該磁性材料可以環(huán)狀地圍繞電感的傳導(dǎo)段。在此,傳導(dǎo)段可以沿直線延伸,但優(yōu)選至少ー個傳導(dǎo)段具有不同于直線的縱向延伸??梢詫⒋判圆牧献鳛樯饕灶A(yù)燒結(jié)或燒結(jié)的形式在制造方法的范圍內(nèi)引入基體生坯中和/或圍繞傳導(dǎo)元件或傳導(dǎo)元件生坯設(shè)置。此外本發(fā)明還借助用于具有至少ー個按照本發(fā)明的電氣套管的可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼實現(xiàn)。此外本發(fā)明還借助ー種具有至少ー個按照本發(fā)明的電氣套管的可植入醫(yī)療設(shè)備實現(xiàn),特別是心臟起搏器或除顫器。此外本發(fā)明還借助用在用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管中的具有金屬陶瓷的至少ー個傳導(dǎo)元件實現(xiàn),該傳導(dǎo)元件構(gòu)成該套管的電氣濾波器結(jié)構(gòu)的電感的至少ー個傳導(dǎo)段。最后,可以通過ー種用于制造可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管的方法實現(xiàn)本發(fā)明。所述方法包括下列步驟
a.由電氣絕緣材料產(chǎn)生針對至少一個基體的至少ー個基體生坯;
b.形成針對至少ー個傳導(dǎo)元件的至少ー個含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件生坯;
c.把至少ー個傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯;
d.具有至少ー個基體生坯的基體生坯經(jīng)歷焙燒,以獲得具有至少ー個傳導(dǎo)元件的至少
一個基體。該方法還包括形成電氣套管的電氣濾波器結(jié)構(gòu)的步驟。以及包括形成作為電氣濾波器結(jié)構(gòu)的電感的傳導(dǎo)段的、傳導(dǎo)元件生坯的至少一段的步驟b??梢栽趯鲗?dǎo)元件生坯引入基體生坯時或在將其引入基體生坯之前使其成型。優(yōu)選在將傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯之前構(gòu)成基體生坯,但是也可以與傳導(dǎo)元件生坯的形成和/或引入同時地構(gòu)成基體生坯。將基體生坯與至少ー個傳導(dǎo)元件生坯一起焙燒,優(yōu)選在將傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯之后。在本發(fā)明方法的ー種優(yōu)選 實施方式中,形成濾波器結(jié)構(gòu)的步驟包括形成電容元件。在此形成電容形式的電容元件,該電容元件的至少ー個電極面由傳導(dǎo)元件的一段構(gòu)成。因此該電容包括至少ー個由傳導(dǎo)元件的一段構(gòu)成的電極面。該電容的介電層由基體的一段構(gòu)成。該電極面以及該介電層都通過對傳導(dǎo)元件生坯的段和基體生坯的段進(jìn)行面形成而構(gòu)成。特別是至少ー個電極面通過對傳導(dǎo)元件生坯的至少一段的面形成而構(gòu)成。介電層以類似的方式通過對基體生坯的段進(jìn)行面形成而構(gòu)成。此外,將傳導(dǎo)元件生坯的段形成為連接段。該連接段這樣形成以將電容元件與電感的傳導(dǎo)段物理地連接。由此,傳導(dǎo)元件生坯的段被形成為連接段,在此,在將連接段進(jìn)行焙燒或燒結(jié)之后,設(shè)置電容元件與電感的傳導(dǎo)元件之間的物理連接。由于連接段是作為傳導(dǎo)元件生坯的段構(gòu)成的并含金屬陶瓷,因此連接段在燒結(jié)之后是導(dǎo)電的并在燒結(jié)后將電容元件與電感或與電感的傳導(dǎo)段導(dǎo)電連接。連接段以及電容和電感這樣形成使得構(gòu)成LC并聯(lián)振蕩回路。替代地,還可以這樣形成連接段并與電容和電感連接使得由于電容和電感通過連接段的連接而形成LC串聯(lián)振蕩回路。因此,按照本發(fā)明的制造方法,將傳導(dǎo)元件生坯的段形成為電極面,以在焙燒步驟之后得到至少部分地由傳導(dǎo)元件段構(gòu)成的電容器。由于按照本發(fā)明還可以將傳導(dǎo)元件生坯的段形成為電感的傳導(dǎo)段,因此可以通過形成傳導(dǎo)元件的段通過傳導(dǎo)元件或基體的結(jié)構(gòu)形成來制造不同類型的組件。為了連接這些組件,優(yōu)選同樣通過形成傳導(dǎo)元件的段來產(chǎn)生連接段。由此通過形成傳導(dǎo)元件段和至少ー個基體段形成具有多個組件的濾波器結(jié)構(gòu)。特別是通過形成基體段和傳導(dǎo)元件段可以產(chǎn)生構(gòu)成高階濾波器的濾波器結(jié)構(gòu)。附加地,還可以將附加的、個體獨立的組件設(shè)置在電氣套管中并成為濾波器結(jié)構(gòu)的一部分。這可以通過將傳導(dǎo)元件段構(gòu)成為接觸面來實現(xiàn),優(yōu)選通過對傳導(dǎo)元件段的面形成。這樣,該個體獨立的組件可以在該接觸面上連接到濾波器結(jié)構(gòu)上,并由此成為濾波器結(jié)構(gòu)的一部分。該個體獨立的組件尤其是相當(dāng)于在此描述的獨立的組件。因此按照本發(fā)明,形成濾波器結(jié)構(gòu)的步驟包括形成作為至少ー個接觸面的傳導(dǎo)元件的段。該方法還包括將至少一個預(yù)制的頻率選擇組件引入傳導(dǎo)元件生坯或基體生坯。替代地,將至少一個預(yù)制的頻率選擇組件設(shè)置在傳導(dǎo)元件生坯段或基體生坯段上。此外,將至少ー個頻率選擇組件與至少ー個接觸面連接。在將傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯之前或之后引入頻率選擇組件并進(jìn)行連接。替代地,在焙燒步驟之后將至少一個預(yù)制的頻率選擇組件設(shè)置在基體上或基體中,并與傳導(dǎo)元件連接。在此頻率選擇組件是個體獨立的組件,特別是預(yù)制的組件。頻率選擇組件在其與接觸面連接之前或設(shè)置在基體生坯或傳導(dǎo)元件生坯之上或之中之前就已經(jīng)設(shè)有接頭。因此在焙燒步驟之前將該預(yù)制的組件與生坯連接,或者在焙燒之后或預(yù)燒結(jié)過程之后與傳導(dǎo)元件或基體連接。特別是在焙燒之后或在所有預(yù)燒結(jié)エ藝結(jié)束之后將預(yù)制的組件與接觸面電連接。通過在基體和傳導(dǎo)元件之間制造穩(wěn)固接合的連接,可以使基體和傳導(dǎo)元件彼此氣密地密封。這特別是可以通過在將基體生坯和傳導(dǎo)元件生坯置于接觸后進(jìn)行燒結(jié)來實現(xiàn)。將至少一個傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯中使傳導(dǎo)元件生坯與基體生坯直接接觸通過將傳導(dǎo)元件生坯的至少一段置于模具中,將該傳導(dǎo)元件生坯的至少一段構(gòu)成為電感的傳導(dǎo)段,如以上借助于對傳導(dǎo)段的形成描述所描述的。在將傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯中之前,可以對傳導(dǎo)元件生坯進(jìn)行預(yù)燒結(jié)。由此可以達(dá)到一定的穩(wěn)定性,從而使得在弓I入傳導(dǎo)元件生坯時不會使其無意地變形。如果期望,還可以用金屬陶瓷構(gòu)成保持元件,其中,使保持元件生坯圍繞基體或基體生還延伸并進(jìn)行燒結(jié)。因此,相應(yīng)的電氣套管還包括在周邊圍繞基體延伸的保持元件。最后,在本發(fā)明的制造具有電氣套管的外殼的方法中,其中,首先制造外殼生還,優(yōu)選采用含金屬陶瓷的材料,在此,在燒結(jié)步驟之前或之后,將電氣套管置于外殼內(nèi)特別是外殼的外殼壁內(nèi)。在此,在將電氣套管作為生坯引入時,可以對外殼進(jìn)行預(yù)燒結(jié)或使其作為生坯存在。綜上,在本發(fā)明的范圍內(nèi),以下實施方式將被認(rèn)為是特別優(yōu)選的
所提出的電氣套管被設(shè)置用于在可植入醫(yī)療設(shè)備中使用,其中該可植入醫(yī)療設(shè)備特別地可以作為有源可植入醫(yī)療設(shè)備(AMD)構(gòu)成,并且特別優(yōu)選地作為治療設(shè)備構(gòu)成。原則上,術(shù)語可植入醫(yī)療設(shè)備包括被設(shè)置為執(zhí)行至少ー個醫(yī)療功能并且可以被引入到人或動物用戶的身體組織中的任何設(shè)備。原則上,醫(yī)療功能可以包括選自這樣的組的任何功能,該組由治療功能、診斷功能和外科手術(shù)功能組成。特別地,醫(yī)療功能可以包括至少ー個執(zhí)行器功能,其中借助至少ー個執(zhí)行器將至少ー個刺激施加到身體組織上,特別是施加電刺激。原則上,術(shù)語有源可植入醫(yī)療設(shè)備(也稱為AMD)包括可以將電氣信號從氣密密封的外殼傳導(dǎo)到用戶身體組織的部分中和/或可以接收來自用戶身體組織的該部分的電氣信號的所有可植入醫(yī)療設(shè)備。因此,術(shù)語有源可植入醫(yī)療設(shè)備特別地包括心臟起搏器,耳蝸植入物,可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器,神經(jīng)刺激器、大腦刺激器、器官刺激器或肌肉刺激器以及可植入監(jiān)視設(shè)備,助聽器、視網(wǎng)膜植入物,肌肉刺激器,可植入藥泵,人造心臟,骨生長刺激器,前列腺植入物,胃植入物等等??芍踩脶t(yī)療設(shè)備,特別是有源可植入醫(yī)療設(shè)備,一般可以包括特別是至少ー個外殼,特別是至少一個氣密密封的外殼。外殼可以優(yōu)選地包圍至少一個電子單兀,例如可植入醫(yī)療設(shè)備的控制和/或分析電子單元。在本發(fā)明的范圍中,可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼應(yīng)當(dāng)被理解為這樣的元件,其至少部分地包圍可植入醫(yī)療設(shè)備的至少ー個功能元件,所述至少一個功能元件被設(shè)置為執(zhí)行所述至少ー個醫(yī)療功能或者促進(jìn)該醫(yī)療功能。特別地,外殼包括完全地或者部分地容納功能元件的至少ー個內(nèi)部空間。特別地,外殼可以被設(shè)置為向功能元件提供免受操作期間和/或處理時出現(xiàn)的應(yīng)力的機械保護(hù),和/或向功能元件提供免受諸如通過體液產(chǎn)生的影響之類的外界影響的保護(hù)。特別地,外殼可以從外表上看限制和/或封閉可植入醫(yī)療設(shè)備。在此,內(nèi)部空間應(yīng)當(dāng)被理解為可植入醫(yī)療設(shè)備的尤其是外殼內(nèi)的區(qū)域,該區(qū)域可以完全地或者部分地容納功能元件并且在植入狀態(tài)下不接觸身體組織和/或不接觸體液。內(nèi)部空間可以包括可以完全地或者部分地閉合的至少ー個中空空間。然而,可替換地,內(nèi)部空間也可以完全地或者部分地例如由所述至少一個功能元件和/或由至少ー種填充材料填充,所述填充材料例如是至少ー種澆注料,例如環(huán)氧樹脂或類似材料形式的至少ー種澆注材料。形成対照的是,外部空間應(yīng)當(dāng)被理解為外殼外部的區(qū)域。這特別地可以是這樣的區(qū)域,其在植入狀態(tài)下可以接觸身體組織和/或體液。但是可替換地或者附加地,外部空間也可以是或者包括只可從外殼外部接近而在此過程中不必接觸身體組織和/或體液的區(qū)域,例如可植入醫(yī)療設(shè)備的連接元件的、對于電氣連接元件(例如電氣插頭連接器)來說可從外部接近的區(qū)域。外殼和/或特別是電氣套管可以特別地被構(gòu)成為氣密密封的,使得例如內(nèi)部空間相對于外部空間是氣密密封的。在本發(fā)明的范圍中,術(shù)語“氣密密封”在此可以說明在常見時間段(例如5-10年)內(nèi)按規(guī)定使用的情況下濕氣和/或氣體根本不可能或者僅最小程度地滲透穿過氣密密封的元件??梢岳缤ㄟ^泄漏測試確定的所謂的泄漏率是可以例如描述氣體和/或濕氣通過設(shè)備(例如通過電氣套管和/或外売)的滲透的物理參數(shù)。相應(yīng)的泄漏測試?yán)缈梢岳煤ば孤y試儀和/或質(zhì)譜儀執(zhí)行并且在Mil-STD-883G方法1014標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。在此,依據(jù)要檢查的設(shè)備的內(nèi)部體積來確定最大可允許氦泄漏率。依照MIL-STD-883G方法1014第3. I節(jié)中規(guī)定的方法并且考慮本發(fā)明的應(yīng)用中使用的、要檢查的設(shè)備的體積和腔體,所述最大可允許氦泄漏率可以例如為從IxKT8 atm*cm3/sec至IxKT7 atm*cm3/sec。在本發(fā)明的范圍內(nèi),術(shù)語“氣密密封”特別地可以表示要檢查的設(shè)備(例如外殼和/或電氣套管或具有電氣套管的外殼)具有小于lxl0_7 atm*cm3/sec的氦泄漏率。在ー個有利的實施方式中,氦泄漏率可以小于IxlCT8 atm*cm3/sec,特別地小于IxlCT9 atm*cm3/sec。出于標(biāo)準(zhǔn)化的目的,上述氦泄漏率也可以轉(zhuǎn)換成等效標(biāo)準(zhǔn)空氣泄漏率。ISO 3530標(biāo)準(zhǔn)中說明了等效標(biāo)準(zhǔn)空氣泄漏率(Equivalent Standard Air Leak Rate)的定義和所述轉(zhuǎn)換。電氣套管是被設(shè)置為創(chuàng)建至少ー個電氣傳導(dǎo)路徑的元件,所述傳導(dǎo)路徑在外殼的內(nèi)部空間至外殼外部的至少ー個外部點或區(qū)域之間延伸, 所述至少ー個外部點或區(qū)域特別地位于外部空間中。因此,使得可以建立例如到設(shè)置在外殼外部的引線、電極和傳感器的電氣連接。在常見的可植入醫(yī)療設(shè)備中通常設(shè)有外殼,該外殼可以在ー側(cè)包括頭部件(也稱為頭部或連接體),該頭部件可以承載用于連接引線(也稱為電極引線或?qū)Ь€)的連接插座。連接插座包括例如電氣接觸,這些電氣接觸用來將引線電氣連接到醫(yī)療設(shè)備的外殼的內(nèi)部中的控制電子単元。通常,在電氣連接進(jìn)入醫(yī)療設(shè)備的外殼中所在的位置處設(shè)置電氣套管,該電氣套管以氣密密封的方式插入到相應(yīng)的外殼開口中。由于可植入醫(yī)療設(shè)備的使用類型,它們的密封性和生物相容性通常是最重要的要求之一。本文提出的依照本發(fā)明的可植入醫(yī)療設(shè)備特別地可以插入到人或動物用戶,尤其是患者的身體中。由此,可植入醫(yī)療設(shè)備通常暴露給身體的機體組織的液體。因此,通常重要的是,沒有體液滲透到可植入醫(yī)療設(shè)備中并且沒有液體從可植入醫(yī)療設(shè)備泄漏。為了確保這點,可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼以及由此還有電氣套管應(yīng)當(dāng)具有盡可能完全的不可滲透性,特別是相對于體液。此外,電氣套管應(yīng)當(dāng)確保所述至少一個傳導(dǎo)元件與外殼之間的高電氣絕緣,和/或如果存在多個傳導(dǎo)元件的話所述多個傳導(dǎo)元件之間的高電氣絕緣。在此,所達(dá)到的絕緣電阻優(yōu)選地為至少數(shù)兆歐姆(Ohm),特別地超過20兆歐姆,并且優(yōu)選達(dá)到很小的泄漏電流,特別地可以小于10pA。 此外,在存在多個傳導(dǎo)元件的情況下,各傳導(dǎo)元件之間的串?dāng)_和電磁耦合優(yōu)選地低于醫(yī)療應(yīng)用預(yù)先給定的閾值。本發(fā)明的公開的電氣套管非常適合于上述應(yīng)用。此外,該電氣套管也可以用在超出上述應(yīng)用的、對生物相客性、密封性和抵抗腐蝕的穩(wěn)定性提出特殊要求的應(yīng)用中。本發(fā)明的電氣套管特別地可以滿足上述密封性要求和/或上述絕緣要求。如上所述,電氣套管包括至少ー個電氣絕緣基體。在本發(fā)明的范圍內(nèi),基體應(yīng)當(dāng)被理解為在電氣套管中例如通過由基體直接地或者間接地保持或者承載所述至少ー個傳導(dǎo)元件來滿足機械保持功能的元件。特別地,所述至少一個傳導(dǎo)元件可以完全地或者部分地直接或者間接嵌入到基體中,特別是通過基體與傳導(dǎo)元件之間的穩(wěn)固接合的連接以及特別優(yōu)選地通過基體和傳導(dǎo)元件的共同燒結(jié)。特別地,基體可以具有至少ー個面向內(nèi)部空間的側(cè)面以及至少ー個面向外部空間和/或可從外部空間接近的側(cè)面。如上所述,基體被設(shè)計為電氣絕緣的。這意味著基體完全地或者至少按區(qū)域地由至少ー種電氣絕緣材料制成。在此,電氣絕緣材料應(yīng)當(dāng)被理解為電阻率為至少IO7 0hm*m、特別地至少IO8 0hm*m、優(yōu)選地至少IO9 0hm*m以及特別優(yōu)選地至少IO11 0hm*m的材料。特別地,基體可以設(shè)計為,使得如上所述例如通過在傳導(dǎo)元件與外殼之間實現(xiàn)以上所述的電阻,至少基本上防止在傳導(dǎo)元件與外殼之間和/或在多個傳導(dǎo)元件之間的電流流動。特別地,基體可以包括至少ー種陶瓷材料。在此,傳導(dǎo)元件或者電氣傳導(dǎo)元件一般性地應(yīng)當(dāng)被理解為被設(shè)置為在至少兩個位置和/或至少兩個元件之間建立電氣連接的元件。特別地,傳導(dǎo)元件可以包括ー個或多個電氣導(dǎo)體,例如金屬導(dǎo)體。在本發(fā)明的范圍內(nèi),如上所述傳導(dǎo)元件完全地或者部分地由至少ー種金屬陶瓷制成。附加地,還可以提供一個或多個其它電氣導(dǎo)體,例如金屬導(dǎo)體。傳導(dǎo)元件可以例如設(shè)計為一個或多個插頭腳和/或彎曲導(dǎo)體的形式。此外,傳導(dǎo)元件可以例如在基體和/或電氣套管的面向內(nèi)部空間的側(cè)面上和/或在基體和/或電氣套管的面向外部空間或者可從外部空間接近的側(cè)面上包括一個或多個連接接觸,例如ー個或多個插頭連接器,例如一個或多個從基體伸出或者可以通過其它方式從內(nèi)部空間和/或外部空間電氣接觸的連接接觸。傳導(dǎo)元件可以例如可以在基體的面向內(nèi)部空間的側(cè)面上平坦地與基體平齊和/或從基體伸進(jìn)內(nèi)部空間或者還連接到另ー個元件。不管內(nèi)側(cè)的設(shè)計如何,這同樣也適用于基體的面向外部空間的側(cè)面。所述至少一個傳導(dǎo)元件可以以各種各樣的方式建立內(nèi)部空間與外部空間之間的導(dǎo)電連接。例如,傳導(dǎo)元件可以從傳導(dǎo)元件的設(shè)置在基體的面向內(nèi)部空間的側(cè)面上的至少ー個部分延伸到傳導(dǎo)元件的設(shè)置在面向外部空間或者可從外部空間接近的側(cè)面上的至少ー個部分。然而,原則上其它布置也是可行的。因此,傳導(dǎo)元件例如也可以包括以導(dǎo)電的方式彼此連接的多個部分傳導(dǎo)元件。此外,傳導(dǎo)元件可以延伸到內(nèi)部空間和/或外部空間中。例如,傳導(dǎo)元件可以包括設(shè)置在內(nèi)部空間中的至少ー個區(qū)域和/或設(shè)置在外部空間中的至少ー個區(qū)域,其中這些區(qū)域可以例如彼此電氣連接。不同的實施例還將在以下詳細(xì)解釋。所述至少一個傳導(dǎo)元件可以在基體和/或電氣套管的面向內(nèi)部空間的側(cè)面上和/或在基體和/或電氣套管的面向外部空間或者可從外部空間接近的側(cè)面上包括至少ー個電氣連接元件,和/或連接到這種類型的電氣連接元件。如上所述,例如可以在ー個或兩個所述側(cè)面上分別提供一個或多個插頭連接器和/或ー個或多個接觸面和/或ー個或多個接觸彈簧和/或一個或多個另外類型的電氣連接元件。所述至少一個可選的連接元件例如是所述至少一個傳導(dǎo)元件的部件和/或可以導(dǎo)電地與至少ー個傳導(dǎo)元件連接。例如,套管的傳導(dǎo)元件的一個或多個傳導(dǎo)元件可以與ー個或多個內(nèi)部連接元件和/或ー個或多個外部連接元件接觸。內(nèi)部連接元件的材料應(yīng)該能持久地連接到傳導(dǎo)元件。外部連接元件應(yīng)該必須是生物相容的,并且應(yīng)該能夠持久地連接到至少ー個傳導(dǎo)元件。特別地,電氣絕緣基體可以支撐所述至少一個傳導(dǎo)元件?;w的所述至少ー種材料優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)如上所述是生物相容的,并且應(yīng)當(dāng)具有足夠高的絕緣電阻。已經(jīng)證明對于本發(fā)明的基體有利的是該基體包括選自這樣的組的ー種或多種材料,該組由以下組成氧化鋁(A1203)、ニ氧化鋯(Zr02)、氧化鋁增韌氧化鋯(ZTA)、氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA — ZirconiaToughened Aluminum(氧化錯增韌招)一Al2O3/ Zr02)、|乙增韌氧化錯(Y-TZP)、氮化招(A1N)、氧化鎂(MgO)、壓電陶瓷材料、鋇(Zr,Ti)氧化物、鋇(Ce,Ti)氧化物以及鈮酸鉀鈉。保持元件包圍基體并且用作連接到可植入設(shè)備的外殼的連接元件。邊緣體的材料必須是生物相容的、易于加工、抗腐蝕、以及能夠按穩(wěn)固接合的方式持久地連接到基體和外 売。對于根據(jù)本發(fā)明的邊緣體而言證明有利的是,邊緣體包括下列金屬的至少之ー和/或基于下列金屬至少之一的一種合金鉬、銥、銀、鑰、鉭、鶴、鈦、鈷鉻合金或者錯。在所提出的電氣套管中,至少ー個傳導(dǎo)元件包括至少ー個金屬陶瓷?;w特別地可以完全地或者部分地由ー種或多種可燒結(jié)材料制成,特別地由ー種或多種基于陶瓷的可燒結(jié)材料制成。一個或多個傳導(dǎo)元件可以完全地或者部分地由ー種或多種基于金屬陶瓷的可燒結(jié)材料制成。但除此之外,如上所述,所述至少一個傳導(dǎo)元件也可以包括ー個或多個其它導(dǎo)體,例如ー個或多個金屬導(dǎo)體。在本發(fā)明的范圍內(nèi),“金屬陶瓷”指的是由至少ー種金屬基質(zhì)中的ー種或多種陶瓷材料制成的復(fù)合材料,或者由至少ー種陶瓷基質(zhì)中的ー種或多種金屬材料制成的復(fù)合材料。為了產(chǎn)生金屬陶瓷,例如可以使用至少ー種陶瓷粉末和至少ー種金屬粉末的混合物,該混合物例如可以被摻入至少ー種粘合劑以及必要時的至少ー種溶剤。金屬陶瓷的一種或多種陶瓷粉末優(yōu)選地具有小于lOMffl、更優(yōu)選地小于5Mffl以及特別優(yōu)選地小于3Mffl的平均粒度。金屬陶瓷的ー種或多種金屬粉末優(yōu)選地具有小于15Mffl、更優(yōu)選地小于IOMffl以及特別優(yōu)選地小于5Mm的平均粒度。為了產(chǎn)生基體,例如可以使用至少ー種陶瓷粉末,所述至少ー種陶瓷粉末例如可以被摻入至少ー種粘合劑以及必要時的至少ー種溶剤。在此,所述ー種或多種陶瓷粉末優(yōu)選地具有小于IOMm (IMm等于lxl0_6m)、更優(yōu)選地小于5Mm、特別優(yōu)選地小于3Mm的平均粒度。特別地,在此粒度分布的中間值或者d50值被認(rèn)為是平均粒度。d50值描述的是這樣的值,在該值處,陶瓷粉末和/或金屬粉末的顆粒的50%比d50值更精細(xì)并且另外的50%比d50值更粗糙。 在本發(fā)明的范圍內(nèi),燒結(jié)或燒結(jié)エ藝一般化地應(yīng)當(dāng)被理解為用于制造材料或エ件的方法,在該方法中加熱和由此化合粉末狀、特別是細(xì)粒狀陶瓷/或金屬物質(zhì)。該エ藝可以在不將外部壓カ施加到要加熱的物質(zhì)上的情況下進(jìn)行,或者可以特別地在升高施加到要加熱的物質(zhì)上的壓カ下進(jìn)行,例如在至少2巴的壓力,優(yōu)選地更高的壓力,例如至少10巴、特別地至少100巴或者甚至至少1000巴的壓カ下進(jìn)行。該エ藝可以特別地完全地或者部分地在低于粉末狀材料的熔化溫度的溫度下,例如在700°C至1400°C的溫度下進(jìn)行。該エ藝可以特別地完全地或者部分地在工具和/或模具中執(zhí)行,使得模型成型可以與燒結(jié)エ藝關(guān)聯(lián)。除了粉末狀材料之外,用于燒結(jié)エ藝的原材料還可以包括其它材料,例如ー種或多種粘合劑和/或ー種或多種溶剤。燒結(jié)エ藝可以在一個步驟中或在多個步驟中進(jìn)行,其中可以在燒結(jié)エ藝之前進(jìn)行其它步驟,例如ー個或多個成型步驟和/或一個或多個脫離步驟。特別地,可以在制造所述至少一個傳導(dǎo)元件時和/或可選地在制造所述至少ー個基體時使用以下方法,其中首先制造至少ー個生坯,隨后從所述生坯制造至少ー個棕坯,并且隨后通過棕坯的至少ー個燒結(jié)步驟從所述棕坯制造成品エ件。在此,可以針對傳導(dǎo)元件和基體制造単獨的生坯和/或単獨的棕坯,隨后可以將這些生坯和/或棕坯連接。但是可替換地,還可以針對基體和傳導(dǎo)元件產(chǎn)生ー個或多個公共的生坯和/或棕坯。再次可替換地,可以首先產(chǎn)生單獨的生坯,接著可以連接所述生坯,并且隨后可以從連接的生坯中產(chǎn)生公共的棕坯。通常,生坯應(yīng)當(dāng)被理解為エ件的坯料(Vor-FormkSrper),其包括原材料,例如所述至少一種陶瓷和/或金屬粉末,以及此外必要的一種或多種粘合材料和/或一種或多種溶剤。棕坯應(yīng)當(dāng)被理解為通過至少ー個脫離步驟(例如至少ー個熱和/或化學(xué)的脫離步驟)從生坯產(chǎn)生的坯料,其中在脫離步驟中將所述至少ー種粘合劑和/或所述至少一種溶劑至少部分地從坯料中移除。尤其是用于金屬陶瓷的,但是同樣地例如用于基體的燒結(jié)エ藝可以與常用于均勻粉末的燒結(jié)エ藝類似地進(jìn)行。例如,材料可以在燒結(jié)過程中在高溫下以及必要時在高壓下壓實,使得金屬陶瓷是近似緊密的或者具有最多封閉的孔隙度。通常,金屬陶瓷的特征在于特別高的硬度和耐磨性。與燒結(jié)硬金屬相比,包括金屬陶瓷的傳輸元件通常具有更高的抗熱沖擊和氧化性能,并且通常具有與周圍絕緣體匹配的熱膨脹系數(shù)。對于依照本發(fā)明的套管而言,金屬陶瓷的所述至少ー種陶瓷組分特別地可以包括至少ー種以下材料氧化鋁(A1203)、ニ氧化鋯(Zr02)、氧化鋁增韌氧化鋯(ZTA)、氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA—氧化鋯增韌鋁一Al2O3/ ZrO2)、釔增韌氧化鋯(Y-TZP)、氮化鋁(A1N)、氧化鎂(MgO)、壓電陶瓷材料、鋇(Zr,Ti)氧化物、鋇(Ce,Ti)氧化物或鈮酸鉀鈉。對于依照本發(fā)明的套管而言,金屬陶瓷的所述至少ー種金屬組分特別地可以包括至少ー種以下金屬和/或基于至少ー種以下金屬的合金鉬、銥、鈮、鑰、鉭、鎢、鈦、鈷或鋯。通常,當(dāng)金屬含量超過所謂的滲濾閾值時在金屬陶瓷中產(chǎn)生導(dǎo)電連接,在所謂的滲濾閾值時燒結(jié)的金屬陶瓷中的金屬顆粒至少點狀地彼此連接,使得允許電氣傳導(dǎo)。為此,根據(jù)經(jīng)驗金屬含量應(yīng)當(dāng)按體積為25%和更多,優(yōu)選地按體積為32%,特別地按體積超過38%,這取決于材料的選擇。在本發(fā)明的范圍內(nèi),措辭“包括金屬陶瓷”和“含金屬陶瓷的”同義地使用。因此,這兩個措辭指的是元件是包括金屬陶瓷的元件特性。該含義也包括以下實施方式變型,即元件(例如傳導(dǎo)元件)由金屬陶瓷組成,即完全由金屬陶瓷制成。在一個優(yōu)選的實施方式中,所述至少一個傳導(dǎo)元件和基體二者可以包括在燒結(jié)方法中或者可以在燒結(jié)方法中制造的ー個或多個部件,或者所述至少一個傳導(dǎo)元件和基體ニ者在燒結(jié)方法中或者可以在燒結(jié)方法中制造。特別地,基體和傳導(dǎo)元件在共同燒結(jié)方法中或者可以在共同燒結(jié)方法中制造,所述方法即這些元件同時燒結(jié)的方法。例如,傳導(dǎo)元件和基體可以分別包括在至少ー個燒結(jié)方法的范圍內(nèi)制造以及優(yōu)選地壓實的ー個或多個陶瓷部件。例如,基體生坯可以由絕緣材料化合物制造。這可以例如通過在模具中按壓該材料化合物而進(jìn)行。為此,絕緣材料化合物有利地為粉末物質(zhì),該粉末物質(zhì)具有粉末顆粒的至少最小的內(nèi)聚力。在此,生坯的制造例如通過擠壓粉末物質(zhì)或通過利用可塑成型或澆鑄的成型和接著的干燥而進(jìn)行。這些方法步驟也可以用來成型至少ー個包括金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件生坯。在此例如可以規(guī)定,被擠壓成傳導(dǎo)元件生坯的粉末是包括金屬陶瓷的或者由金屬陶瓷組成或者包括至少ー種用于金屬陶瓷的原材料。隨后,可以組合這兩種生坯,即基體生坯和傳導(dǎo)元件生坯。傳導(dǎo)元件生坯和基體生坯的制造也可以例如通過多組分注塑成型、共擠等等而同時地進(jìn)行,使得隨后不再需要連接它們。當(dāng)燒結(jié)生坯時,生坯優(yōu)選地經(jīng)受低于生坯粉末顆粒的熔化溫度的熱處理。因此通常導(dǎo)致材料的壓實以及由此導(dǎo)致生坯的孔隙度和體積的明顯降低。因此,所述方法的ー個特殊性在于,基體和傳導(dǎo)元件優(yōu)選地可以一起燒結(jié)。因此,隨后優(yōu)選地不再需要連接這兩個 元件。通過燒結(jié),傳導(dǎo)元件優(yōu)選地以壓緊配合的方式(kraftschlilssig)和/或強制聯(lián)鎖的方式(formschliissig)和/或穩(wěn)固結(jié)合的方式(stoffschliissig)連接到基體。由此優(yōu)選地實現(xiàn)了傳導(dǎo)元件在基體中的氣密集成。優(yōu)選地,不再需要后續(xù)的將傳導(dǎo)元件焊接或熔接到基體中。相反地,通過包括金屬陶瓷的生坯的優(yōu)選的共同燒結(jié)和優(yōu)選的利用而實現(xiàn)基體與傳導(dǎo)元件之間的氣密密封連接。本發(fā)明的方法的ー個有利的改進(jìn)的特征在于,燒結(jié)包括所述至少一個可選的基體生坯的僅僅部分的燒結(jié),其中所述部分的燒結(jié)可以實現(xiàn)和/或包括例如以上描述的脫離步驟。優(yōu)選地,在所述僅僅部分的燒結(jié)的范圍內(nèi)對生坯進(jìn)行熱處理。在此過程中通常已經(jīng)發(fā)生生坯體積的收縮。然而,生坯的體積通常未達(dá)到其最終狀態(tài)。相反地,通常還需要其它熱處理,即最終燒結(jié),其中一個或多個生坯收縮到其最終尺寸。在所述實施方式變型的范圍內(nèi),優(yōu)選地僅僅部分地?zé)Y(jié)生坯以便已經(jīng)獲得使得生坯更易于處理的特定穩(wěn)定性。特別地,用于制造傳導(dǎo)元件的至少ー個生坯和/或基體的至少ー個生坯的原材料可以是干燥粉末或者包括干燥粉末,其中干燥粉末在干燥狀態(tài)下壓制成生坯并且具有足以維持其壓制的生坯形狀的粘附性。然而,可選地,除了所述至少ー種粉末之外,原材料還可以包括ー種或多種其它組分,例如如上所述的ー種或多種粘合劑和/或ー種或多種溶齊U。這種類型的粘合劑和/或溶劑(例如有機和/或無機的粘合劑和/或溶剤)原則上是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的,并且例如在商業(yè)上可獲得。原材料可以例如包括一種或多種漿液(Schlicker)或者是漿液。在本發(fā)明的范圍內(nèi),漿液是由ー種或多種材料制成的粉末的顆粒在液體粘合劑中以及必要時在基于水的或有機的粘合劑中的懸浮液。楽■液具有聞的粘度并且可以在不施加高壓的情況下簡單地被成型為生坯,例如通過澆鑄或注塑或通過可塑成型。在生坯由漿液制成的情況下,通常低于使用的陶瓷材料、金屬陶瓷材料或者金屬材料的熔化溫度地執(zhí)行,但是在個別情況下也可以剛好高于多組分混合物的較低熔化組分(這大多為金屬組分)的熔化溫度地執(zhí)行的燒結(jié)エ藝導(dǎo)致粘合劑緩慢地從漿液中擴散出來。過于快速的加熱通過轉(zhuǎn)變到氣相而導(dǎo)致粘合劑的體積的迅速増加以及導(dǎo)致生坯的破壞或者導(dǎo)致エ件中不希望的缺陷的形成。熱塑性或熱固性塑料聚合物、蠟、熱凝膠物質(zhì)和/或表面活性物質(zhì)例如可以用作粘合剤,也稱為Binder (粘合剤)。在此,這些物質(zhì)可以単獨地使用或者用作這樣的多種組分的粘合劑混合物。如果在擠壓方法的范圍內(nèi)產(chǎn)生套管的各元件或者所有元件(基體生坯,傳導(dǎo)元件生坯,套管坯件),那么粘合劑的化合物應(yīng)當(dāng)使得通過噴嘴擠出的元件線足夠形狀穩(wěn)定以便容易地維持由噴嘴預(yù)先給定的形狀。適當(dāng)?shù)恼澈蟿?也稱為粘合剤)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
與傳導(dǎo)元件包括至少ー個金屬陶瓷的本發(fā)明形成対照的是,在現(xiàn)有技術(shù)中傳導(dǎo)元件為金屬導(dǎo)線或其它金屬エ件。依照本發(fā)明設(shè)有金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件可以容易地連接到基體,因為金屬陶瓷和絕緣元件是陶瓷材料或包括陶瓷材料。基體也可以稱為絕緣元件,以特別是響應(yīng)電氣功能;在此這些術(shù)語也可以交換。可以由傳導(dǎo)元件和由基體二者產(chǎn)生生坯,隨后該生坯經(jīng)受燒結(jié)エ藝。這樣得到的電氣套管不僅是特別生物相容的和耐用的,而且具有良好的氣密密封性。在傳導(dǎo)元件與基體之間不出現(xiàn)裂縫或仍然要焊接的連接部位。相反地,在燒結(jié)時得到基體和傳導(dǎo)元件的連接。因此在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式變型中規(guī)定,所述至少一個傳導(dǎo)元件由金屬陶瓷組成。在該實施方式變型中,傳導(dǎo)元件不僅包括由金屬陶瓷制成的部件,而且完全由金屬陶瓷制成。一般化地,金屬陶瓷的特征通常在于特別高的硬度和耐磨性。特別地,“金屬陶瓷”和/或“含金屬陶瓷的”物質(zhì)可以是或者包括與硬金屬有關(guān)的切割材料,但是該切割材料沒有作為硬物質(zhì)的碳化鎢也行并且可以例如通過粉末冶金方式制造。用于金屬陶瓷和/或含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件的燒結(jié)エ藝特別是可以與均勻粉末的情況相同地進(jìn)行,所不同的僅是,在相同的壓カ下通常要比陶瓷材料更強地壓實金屬。與燒結(jié)硬金屬相比,含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件通常呈現(xiàn)對熱沖擊和氧化的較高的抵抗力。如以上所提到的,陶瓷組分可以例如為氧化招(Al2O3)和/或ニ氧化錯(ZrO2),而作為金屬組分可以考慮銀、鑰、鈦、鈷、錯、鉻。為了把電氣套管集成于心臟起搏器的外殼中,電氣套管可以包括保持元件。所述保持元件按凸緣類型的方式或按照環(huán)繞凸緣的形式圍繞基體布置,優(yōu)選環(huán)抱地。保持元件包圍基體,優(yōu)選的是完全地包圍。保持元件用于壓緊配合和/或強制聯(lián)鎖地連接到外売。在此,必須建立保持元件和外殼之間的液密的連接。在一個特別有利的實施例中,電氣套管包括具有金屬陶瓷的保持元件。能夠以簡單、持久以及氣密密封的方式把含金屬陶瓷的保持元件連接到可植入醫(yī)療設(shè)備的外売。另ー個有利的實施例提供了這樣的特性保持元件不僅包括金屬陶瓷,而且僅由金屬陶瓷組成。另外也可以想象傳導(dǎo)元件和保持元件是材料一致的。在這ー變型中,對傳導(dǎo)元件和保持元件使用同樣的材料。特別地,這涉及一種耐用的、導(dǎo)電的、以及生物相容的金屬陶瓷。由于還要把保持元件和傳導(dǎo)元件二者連接到金屬部件,所以兩者必須包括對熔接或焊接的相應(yīng)先決條件。如果發(fā)現(xiàn)包括以上所指出的先決條件的金屬陶瓷,則既可把所述金屬陶瓷用于保持元件又可用于傳導(dǎo)元件,以獲得特別便宜的電氣套管。在電氣背景中,也可以把基體考慮為電氣絕緣的絕緣元件。基體由電氣絕緣材料形成,優(yōu)選的是由電氣絕緣材料化合物形成?;w的配置g在把傳導(dǎo)元件與保持元件電氣絕緣或者(在未提供保持元件的情況下)與外殼或與可植入醫(yī)療設(shè)備的其它物體電氣絕緣。通過導(dǎo)線傳導(dǎo)的電信號將不會因接觸到可植入設(shè)備的外殼而衰減或者短路。另外,為了進(jìn)行醫(yī)療植入,基體必須包括生物相容的化合物。為此,優(yōu)選的是基體由玻璃陶瓷或者類似玻璃的材料組成。已證明特別優(yōu)選的是基體的絕緣材料化合物為以下材料的組中的至少之一氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋯(ZrO2)、鈦酸鋁(Al2TiO5)、以及壓電陶瓷材料。在這ー情況下,氧化鋁具有高電阻和低介電損失。此外,高耐熱性和良好的生物相容性補充了這些特性。根據(jù)本發(fā)明的套管的另ー個有利的改進(jìn)在于保持元件包括至少ー個凸緣,其中特別地所述凸緣可以金屬導(dǎo)電。凸緣可以用于將電氣套管相對于可植入設(shè)備的外殼密封。通過保持元件將電氣套管保持在可植入設(shè)備中。在這里描述的實施例變型中,保持元件在外側(cè)上包括至少ー個凸緣。這些凸緣形成軸承,可植入醫(yī)療設(shè)備的蓋可以與該軸承嚙合,優(yōu)選密封地與該軸承嚙合。因此具有封閉凸緣的保持元件可以包括U形或H形截面。通過至少ー個凸緣在保持元件中的集成,確保了電氣套管在可植入設(shè)備中的安全的、耐沖擊的和持久的集成。附加地,凸緣可以構(gòu)成為使得可植入設(shè)備的蓋夾子類型地壓緊配合地和/或強制聯(lián)鎖地連接到保持元件。根據(jù)本發(fā)明的電氣套管的另ー個有利的改進(jìn)的特征在干至少ー個凸緣包括金屬陶瓷。在該實施例變型中,保持元件和凸緣均包括金屬陶瓷。有利的是,凸緣和保持元件是材料一致的。通過把凸緣構(gòu)成為金屬陶瓷,凸緣在還要描述的方法的范圍內(nèi)能夠簡單和便 宜地作為保持元件的一部分與基體和傳導(dǎo)元件一起燒結(jié)。本發(fā)明還包括至少ー個含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件在可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管中的使用。針對電氣套管和/或所述方法所描述的特征與細(xì)節(jié),也將明顯適用于對含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件的使用。本發(fā)明還包括一種可植入醫(yī)療設(shè)備,特別是心臟起搏器或者除顫器,其具有根據(jù)所述權(quán)利要求至少之ー的電氣套管。針對電氣套管和/或所述方法所描述的特征與細(xì)節(jié),也將明顯適用于可植入醫(yī)療設(shè)備。針對電氣套管所描述的特性與細(xì)節(jié),也將適用于根據(jù)本發(fā)明的方法,反之亦然。本發(fā)明的方法規(guī)定,基體以及傳導(dǎo)元件均包括在燒結(jié)方法的范圍內(nèi)處理的陶瓷組分。在步驟a)的范圍內(nèi),由絕緣材料化合物產(chǎn)生基體生坯??梢酝ㄟ^在模具中壓緊該材料化合物產(chǎn)生基體生坯。為此,絕緣材料化合物有利的是包括粉末顆粒的至少最小內(nèi)聚カ的粉末料。通常,這樣來獲得粉末料粉末顆粒的粒度不超過0.5mm。但是優(yōu)選的是不大于IOMffl的平均粒度。在這ー情況下,通過擠壓粉末料或者通過成型和隨后的干燥進(jìn)行生坯的制造。也利用這些方法步驟形成含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件生坯。在這ー情況下規(guī)定,擠壓成傳導(dǎo)元件生坯的粉末含金屬陶瓷或者由金屬陶瓷組成。在這ー步驟之后,優(yōu)選的是把各生坯ー特別是基體生坯和傳導(dǎo)元件生坯ー加以組合,在這ー稱為步驟c)的步驟之后,兩個生坯經(jīng)歷焙燒(也將其稱為燒結(jié))。在燒結(jié)或焙燒的范圍中,在此這些生坯經(jīng)歷低于生坯的粉末顆粒的熔化溫度的熱處理。這導(dǎo)致生坯的孔隙度和體積的明顯縮減。因此,所述方法的根據(jù)本發(fā)明的特性是基體和傳導(dǎo)元件共同經(jīng)歷焙燒,并且產(chǎn)生具有至少ー個導(dǎo)電面的傳導(dǎo)元件。接下來不再需要連接兩個元件,并且特別是不需要在其它步驟中產(chǎn)生導(dǎo)電面。通過焙燒過程,使傳導(dǎo)元件得以按壓緊配合和/或強制聯(lián)鎖和/或穩(wěn)固接合的方式與基體相連。由此實現(xiàn)了傳導(dǎo)元件在基體中的氣密集成。不再需要隨后的傳導(dǎo)元件在基體中的焊接或熔接。實際上,通過共同焙燒和對含金屬陶瓷的生坯(即傳導(dǎo)元件生坯)的利用,可以實現(xiàn)基體和傳導(dǎo)元件之間的氣密密封連接。根據(jù)本發(fā)明的方法的ー個有利改進(jìn)的特征在于步驟a)包括基體生坯的部分燒結(jié)。在所述僅部分燒結(jié)的范圍內(nèi)對絕緣元件的生坯進(jìn)行熱處理。在此過程中絕緣元件生坯的體積已經(jīng)發(fā)生收縮。然而,生坯的體積仍沒有達(dá)到其最終狀態(tài)。實際上,這還需要步驟d)的范圍內(nèi)的另一次熱處理,其中,把具有傳導(dǎo)元件生坯的基體生坯收縮至它們的最終大小。在實施例變型的范圍內(nèi),僅部分地?zé)崽幚砩鳎赃_(dá)到使基體生坯更易于處理的某種表面硬度。特別是就僅在一定的難度下才能被壓制成生坯形狀的絕緣材料化合物而言,這樣做不太困難。特別地,如果尚未執(zhí)行所有燒結(jié)步驟,則把根據(jù)本發(fā)明的套管的部件稱為生坯。因此,只要還未完成所有熱 處理或者燒結(jié)步驟,就把預(yù)燒結(jié)或者已經(jīng)部分地?zé)Y(jié)或者已經(jīng)熱處理的生坯也稱為生坯。另ー個實施例變型的特征在于在步驟b)中,也已經(jīng)部分地?zé)Y(jié)了傳導(dǎo)元件生坯。如以上針對基體生坯所描述的,為了達(dá)到一定表面穩(wěn)定性,也可以部分地?zé)Y(jié)傳導(dǎo)元件生坯。在這ー情況下,需要加以注意的是在該實施例變型中最終的、完整的燒結(jié)也在步驟d)中才出現(xiàn)。因此,傳導(dǎo)元件生坯也在步驟d)中才達(dá)到其最終大小。根據(jù)本發(fā)明的方法的另ー個有利改進(jìn)的特征在于為保持元件產(chǎn)生至少ー個含金屬陶瓷的保持元件生坯。把傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯。把基體生坯引入保持元件生坯。使基體生坯與至少ー個傳導(dǎo)元件生坯和保持元件生坯一起經(jīng)歷焙燒。產(chǎn)生具有傳導(dǎo)元件和保持元件的基體。這ー方法步驟的特性在于在一個步驟中不僅燒結(jié)傳導(dǎo)元件生坯和基體生坯而且也燒結(jié)保持元件生坯。產(chǎn)生所有3個生坯,然后將它們組合,接下來作為ー個整體經(jīng)歷焙燒或燒結(jié)。在特殊的實施例變型中,產(chǎn)生至少ー個含金屬陶瓷的保持元件生坯可以包括部分燒結(jié)。在此也規(guī)定,部分地?zé)Y(jié)框架生坯,以達(dá)到較高的表面穩(wěn)定性。在這ー情況下,基體生坯可以為過濾結(jié)構(gòu)形成介電層或者壓電體,或者為頻率選擇部件形成接收器。以下介紹根據(jù)本發(fā)明的套管的制造方法的具體的實施例。在第一步驟中由包含10% ニ氧化鋯(ZrO2)的鉬(Pt)和氧化鋁(Al2O3)產(chǎn)生金屬陶瓷塊。在此使用以下原材料
具有IOMffl的平均粒度的40體積百分比的Pt粉末,以及
具有10%的相對ZrO2含量和IMm的平均粒度的60體積百分比的Al203/Zr02粉末。將兩個組分混合,添加水和粘合剤,并通過攪拌過程使之均勻。類似于第一步驟,在第二步驟中由具有90%的Al2O3含量和10%的ZrO2含量的粉末產(chǎn)生陶瓷塊。平均粒度為約I Mm。同樣向陶瓷粉末添加水和粘合劑并使陶瓷粉末均勻。在第三步驟中,將在第二步驟中產(chǎn)生的由具有10% ニ氧化鋯含量的氧化鋁制成的陶瓷塊轉(zhuǎn)換成基體的形狀。將由在步驟I中產(chǎn)生且包含具有10%的ニ氧化鋯含量的鉬粉和氧化鋁的混合物的金屬陶瓷塊制成的金屬陶瓷體作為生坯引入到基體的生坯中的開口中。隨后,在模具中將陶瓷塊壓實。然后,使金屬陶瓷組分和陶瓷組分在500°C下進(jìn)行脫離并在1650°C下完成燒結(jié)。
從權(quán)利要求、以下所提供的描述以及附圖中得到本發(fā)明的其它功能與優(yōu)點。在附圖中通過多個實施例說明本發(fā)明。圖I示出本發(fā)明的電氣套管的第一實施方式;圖2示出本發(fā)明的電氣套管的第二實施方式;以及 圖3示出本發(fā)明的電氣套管的電氣濾波器結(jié)構(gòu)的多種電路變形。
具體實施方式
圖I不出電氣套管10的第一實施方式。該電氣套管可以由保持兀件20包圍,該可選的保持元件20用虛線示出。電氣套管10包括傳導(dǎo)元件30和基體40。傳導(dǎo)元件30設(shè)置在基體40中。圖I所示電氣套管10還包括由傳導(dǎo)元件的段構(gòu)成的濾波器結(jié)構(gòu)50。第一電容由第一電極組52a和第二電極組52b構(gòu)成,它們分別在徑向上向著電氣套管的縱軸移動。電極組52a的電極面分別與電極組52b的電極面相對置,并且介電層在各電極面之間延伸。介電層由基體40的一段構(gòu)成。因此電極組52a和52b構(gòu)成電容的兩個極。因此該電容構(gòu)成為多層的。電極面52a和52b沿電氣套管的縱軸延伸,即沿由傳導(dǎo)元件30構(gòu)成的導(dǎo)電連接延伸。電極組52a和52b的電極面由傳導(dǎo)元件30的段構(gòu)成并因此具有金屬陶瓷。另一電容由與此對稱的第三和第四電極組52a’和52b’構(gòu)成。電極組52a的電極面與電極組52a’的電極面相對置。在電極組52a’和52b’之間有多個介電層。這些介電層由基體40的段構(gòu)成。第一連接段54a連接電極組52a和52a’,第二連接段54b連接電極組52b和52b’。連接段54a和54b分別垂直于電氣套管的縱軸并彼此平行地延伸。除了連接電極面,連接段54a和54b還與傳導(dǎo)元件30的縱段(Uingsabschnitt)電連接。在此在連接段54a以下給出第一、較長的縱段而在連接段54b之上給出較短的縱段。為了設(shè)置導(dǎo)電連接,將電感58設(shè)置在連接段54a和54b之間或以上所述的傳導(dǎo)元件30的縱段之間。電感58包括多個垂直于和平行于電氣套管縱軸的縱段。這些傳導(dǎo)段彼此串聯(lián)連接。提供電感58的傳導(dǎo)段由傳導(dǎo)元件30構(gòu)成并因此具有金屬陶瓷。這些傳導(dǎo)段交替地垂直于和平行于電氣套管的縱軸延伸,并因此具有在傳導(dǎo)段的每個端部都具有ー個彎折的縱向延伸。由于電感58的傳導(dǎo)段彼此連續(xù)地連接并且還與連接段54a和54b連接,因此在連接段54a和54b之間存在導(dǎo)電連接。由傳導(dǎo)段提供的、由電極組52a- 52a’構(gòu)成的電感和電容形成作為濾波器結(jié)構(gòu)的電氣濾波器的、串聯(lián)連接的LC并聯(lián)振蕩回路。在可以如圖I所示的實施方式中,電氣套管包括以圓柱的形式圍繞套管縱軸延伸的電極面。這些電極面分為第一組和第二組,其中,第一組電極面與第一連接段連接,如附圖標(biāo)記54a所示;第二組電極面與第二連接段連接,如附圖標(biāo)記54b所示。因此電極面同心地并以不同的半徑圍繞縱軸延伸,并且還交替地與兩個連接段54a和54b連接
此外,按照本發(fā)明的電氣套管可以將電極面52a和52b以及52a’和52b’作為可選的特征。該套管可以僅包括電極面對52a和52b,或僅包括電極面對52a’和52b’,或者不包括這些電極面對。套管可以僅包括一個按照本發(fā)明的電感以及其它可選的組件。其它可選的組件可以構(gòu)成為頻率選擇組件和/或借助傳導(dǎo)元件的電極面構(gòu)成。圖I示出的電極面52a、52b、52a’、52b’可以如所示出的那樣垂直于套管的縱軸取向,或者可以與縱軸成其它角度地取向,如平行于縱軸。傳導(dǎo)元件的連接段54a和54b的延伸優(yōu)選與電極面的延伸相匹配。傳導(dǎo)元件的連接段54a和54b特別是可以垂直干與之連接的電極面延伸。圖2示出本發(fā)明電氣套管110的另ー實施方式。保持元件120圍繞該電氣套管設(shè)置,在此該可選的保持元件120用虛線示出。電氣套管110包括傳導(dǎo)元件130和基體140。傳導(dǎo)元件130設(shè)置在基體內(nèi)。原則上基體可以直接與傳導(dǎo)元件觸碰,以由此形成密封的接ロ或邊界面。圖2中的電氣套管還包括分別垂直于套管縱軸延伸的第一連接段152a和第ニ連接段152b。連接段152a和152b是傳導(dǎo)元件130的段。此外電氣套管110還包括SMD電容器形式的頻率選擇組件160、163。組件160和163分別構(gòu)成為獨立的物體。電容器160和163直接與基體140和傳導(dǎo)元件交界,特別是與連接段152a和152b交界。電 容器160具有兩個接頭161和162,而電容器163具有兩個接頭164和165。電容器160和163沿著套管110的縱軸取向并且徑向地向著縱軸移動。接頭161、162、164、165分別通過導(dǎo)電面構(gòu)成。接頭161和164與連接段152b電連接,接頭162和165與連接段152a電連接。特別是,這些接頭與由相應(yīng)連接段提供的接觸面連接。因此,電容器160和163串聯(lián)地導(dǎo)電連接。此外,圖2中示出的電氣套管110還包括同樣在連接段152a和152b之間延伸的電感158。該電感通過傳導(dǎo)元件的多個傳導(dǎo)段構(gòu)成,這些傳導(dǎo)段以蜿蜒的形狀并且特別是按照矩形波的形狀延伸。這些傳導(dǎo)段交替地垂直于和平行于電氣套管的縱軸取向井在90°角的彎折上相遇,傳導(dǎo)段在這些彎折處彼此串聯(lián)連接。平行于縱軸延伸的、作為電感的一部分的傳導(dǎo)段是等長的;同樣,垂直于縱軸延伸的、作為電感的一部分的傳導(dǎo)段也是等長的。電感158的特性與圖I中電感58的特性相同,反之亦然。因此,圖2示出的套管110包括LC振蕩回路,其中,振蕩回路中的電感由電感158構(gòu)成。該振蕩回路的電容通過電容器160、163的并聯(lián)電路構(gòu)成。由此給出帶阻濾波器,其阻止LC振蕩回路諧振頻率附近的頻率分量。該阻止通過對這樣的頻率分量的明顯提高的衰減來實現(xiàn)。在圖I和圖2中示出的套管10、110具有上側(cè)和下側(cè)。上側(cè)相當(dāng)于所示出的電氣套管10、110的上邊沿,下側(cè)相當(dāng)于所示出的電氣套管的下邊沿??芍踩脶t(yī)療設(shè)備的外殼的內(nèi)部空間與該下側(cè)相連。此外,可植入醫(yī)療設(shè)備的外部空間與電氣套管的下側(cè)相連。在圖I和圖2中示出的傳導(dǎo)元件30、130分別具有兩個端面,其中一個端面在下側(cè)上提供ー個接觸面,一個端面在上側(cè)上提供ー個接觸面。在圖I和圖2中,這些端面與上側(cè)或下側(cè)對齊。但是可以使至少ー個端面在套管的縱向上朝與上側(cè)或下側(cè)錯開地設(shè)置。傳導(dǎo)元件例如可以從上側(cè)和/或下側(cè)伸出,從而使端面或由端面形成的接觸面向外錯開。同樣,傳導(dǎo)元件還可以具有相對于上側(cè)或下側(cè)向內(nèi)錯開的端面。優(yōu)選組件160、163以及所屬的連接段152a和152b或由連接段152a和152b構(gòu)成的接觸面分別是套管的可選組件。按照本發(fā)明的套管可以不包括、包括ー個或包括多個如用附圖標(biāo)記160、163示出的組件,以及所屬的、附圖標(biāo)記152a和152b示出的連接段。圖3(a)_(e)示出由本發(fā)明的套管的濾波器結(jié)構(gòu)提供的多個電路變形。這些電路變形可以表示整體的濾波器結(jié)構(gòu)或僅表示其一部分。特別是在圖3(a)_(e)示出的多個電路變形可以在套管中彼此組合,特別是通過導(dǎo)通濾波器電路的串聯(lián)組合和/或通過耗散濾波器電路的并聯(lián)組合。在圖3(a)_(e)中示出的電路變形中位于上部、水平的小枝相當(dāng)于穿過基體延伸的傳導(dǎo)元件段或?qū)щ娺B接。作為圓圈示出的接頭相當(dāng)于地接頭,例如用干與外殼或保持兀件連接的接頭。圖3 (a)示出LC串聯(lián)振蕩回路310,其作為耗散濾波器與內(nèi)部空間和外部空間之間的導(dǎo)電連接連接。該LC串聯(lián)振蕩回路對于接近諧振頻率的頻率分量形成截止,并將這些分量導(dǎo)向地。圖3(b)示出導(dǎo)電連接中的串聯(lián)濾波電感320,HF分量被截止并且僅允許低頻分量通過。圖3(c)示出LC并聯(lián)振蕩回路330,其與內(nèi)部空間和外部空間之間的導(dǎo)電連接串聯(lián)連接。該LC并聯(lián)振蕩回路對于接近諧振頻率的頻率分量形成截止,并截止這些分量。該并聯(lián)振蕩回路330相應(yīng)于在圖I和圖2中示出的濾波器電路。圖3(d)示出具有兩個串聯(lián)電感和一個連接在中間的并聯(lián)電容的T電路形式的傳輸濾波器(Durchgangsfilter) 340。并聯(lián)電容連接在兩個串聯(lián)電感之間的抽頭上并接地。由此給出2階低通濾波器。圖3(e)示出具有兩個并聯(lián)電容器和一個中間連接的串聯(lián)電感的n電路形式的傳輸濾波器350。串聯(lián)電感將并聯(lián)的電容器彼此連接,在此并聯(lián)電容分別連接在傳導(dǎo)元件的導(dǎo)電連接和地之間。由此給出2階低通濾波器。與圖3(d)和3(e)的電路變形替換地,還可以采用由電感和電容組成的并聯(lián)電路來替代電感;以及采用由電感和電容組成的串聯(lián)電路來替代電容。由此給出高階帶阻濾波器。在圖3(a)_(c)示出的電路變形中,至少ー個傳導(dǎo)元件構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu)的電感的至少ー個傳導(dǎo)段。在圖3(a)_(c)示出的電路變形中,以及與以上所述的圖3(d)和(e)電路變形替換地,至少ー個傳導(dǎo)元件構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu)的至少ー個電感的至少ー個傳導(dǎo)段或濾波器結(jié)構(gòu)的所有電感的至少ー個傳導(dǎo)段。濾波器結(jié)構(gòu)優(yōu)選構(gòu)成低通或帶阻濾波器,其能夠使在醫(yī)療核自旋斷層造影方法中為全身成像而用于激勵的HF頻率強烈地衰減。該HF頻率尤其是位于I至1000 MHz之間,例如在超短波范圍內(nèi)為從30至300 MHz或者優(yōu)選約為B * 42 MHz/特斯拉,其中B為核自旋斷層造影所使用的靜態(tài)磁場的磁通密度。B的值在0. 2至5特斯拉之間,優(yōu)選I至2特斯拉。替代地,對于現(xiàn)代的或未來的MRT系統(tǒng)B的值可以為5-12特斯拉。附圖標(biāo)記列表
10,110電氣套管
20,120保持元件
30,130傳導(dǎo)元件
40,140基體
50濾波器結(jié)構(gòu)
52a, b,52a,, 52b,,
152a, b電極組
54a, 54b連接段
58,158電感
160,163 頻率選擇組件161,162,164,165頻率選擇組件的接頭
權(quán)利要求
1.一種用在可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼內(nèi)的電氣套管(10),其中,該電氣套管具有至少一個電氣絕緣的基體(40)和至少一個電氣傳導(dǎo)元件(30);該傳導(dǎo)元件(30)設(shè)置用于穿過該基體(40)在該外殼的內(nèi)部空間和外部空間之間建立至少一個導(dǎo)電連接;該傳導(dǎo)元件相對于該基體(40)氣密地密封;以及至少一個傳導(dǎo)元件(30)具有至少一種金屬陶瓷;其特征在于,該電氣套管包括電氣濾波器結(jié)構(gòu)(50),其中,至少一個傳導(dǎo)元件(30)構(gòu)成該濾波器結(jié)構(gòu)的電感(58)的至少一個傳導(dǎo)段。
2.如權(quán)利要求I所述的電氣套管,其中,所述至少一個傳導(dǎo)段具有不同于直線的縱向延伸。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電氣套管,其中,所述至少一個傳導(dǎo)段提供所述電感的繞組的至少一部分,并具有至少一個弧形或具有至少一個彎折。
4.如權(quán)利要求3所述的電氣套管,其中,所述至少一個傳導(dǎo)段在兩個或三個不同的空間方向上延伸,并形成特別是重復(fù)的三角形、梯形或矩形延伸,或者形成螺旋形。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的電氣套管,其中,傳導(dǎo)段具有多個帶有角度的彎折,其中,所述彎折的角度的絕對值相等并且至少兩個彎折角度具有不同的符號。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的電氣套管,其中,所述傳導(dǎo)元件(30)具有由濾波器結(jié)構(gòu)(50)構(gòu)成的電容或機電諧振器的至少一個電極面(52a-52b’)。
7.如權(quán)利要求6所述的電氣套管,其中,所述電氣絕緣的基體(40)的至少一段構(gòu)成所述電容的介電層或所述機電諧振器的壓電體。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的電氣套管,其中,所述濾波器結(jié)構(gòu)(150)包括附加的頻率選擇組件(160,163),以及傳導(dǎo)元件(130)構(gòu)成至少一個與附加的頻率選擇組件 (160,163)連接的接觸面,其中,附加的頻率選擇組件構(gòu)成為電容、附加電感、機電諧振器或集成的濾波器電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電氣套管,其中,所述附加的頻率選擇組件具有至少一個接頭 (162,162,164,165),所述接頭通過焊接連接或借助壓制座與至少一個接觸面物理地連接。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項所述的電氣套管,其中,所述濾波器結(jié)構(gòu)提供由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的、作為導(dǎo)電連接中的串聯(lián)濾波器的電感(58,158),或者該濾波器結(jié)構(gòu)還具有以下電容形式的電容元件,該電容的至少一個電極面(52a-52b’)由傳導(dǎo)元件構(gòu)成;或者具有作為附加的頻率選擇組件(160,163)構(gòu)成的電容形式的電容元件,該電容元件與由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的電感一起形成在導(dǎo)電連接中串聯(lián)連接的并聯(lián)振蕩回路(330 )。
11.如權(quán)利要求I至10中任一項所述的電氣套管,其中,該套管具有多個傳導(dǎo)元件,它們分別構(gòu)成所述濾波器結(jié)構(gòu)的至少一個電感的至少一個傳導(dǎo)段。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項所述的電氣套管,其中,所述濾波器結(jié)構(gòu)和/或電感 (58)的由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的至少一個傳導(dǎo)段設(shè)置在套管(10)的表面上,該套管的表面與內(nèi)部空間或外部空間交界,或者所述濾波器結(jié)構(gòu)和/或電感(58)的由傳導(dǎo)元件構(gòu)成的至少一個傳導(dǎo)段設(shè)置在該套管內(nèi)。
13.一種可植入醫(yī)療設(shè)備,特別是心臟起搏器或除顫器,具有至少一個如權(quán)利要求I 至12中任一項所述的電氣套管(10,110)。
14.一種具有金屬陶瓷的至少一個傳導(dǎo)元件在用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管(10, 110)中的應(yīng)用,以用于形成該套管(10,110)的電氣濾波器結(jié)構(gòu)(50,150)的電感(58,158) 的至少一個傳導(dǎo)段。
15.一種用于制造用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管的方法,其中,該方法包括以下步驟e.由電氣絕緣材料產(chǎn)生針對至少一個基體的至少一個基體生坯;f.形成針對至少一個傳導(dǎo)元件的至少一個含金屬陶瓷的傳導(dǎo)元件生坯;g.把至少一個傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯;h.具有至少一個基體生坯的基體生坯經(jīng)歷焙燒,以獲得具有至少一個傳導(dǎo)元件的至少一個基體;其特征在于,該方法還包括形成該電氣套管的電氣濾波器結(jié)構(gòu)(50,150)的步驟,以及步驟b包括將傳導(dǎo)元件生坯的至少一段形成為該濾波器結(jié)構(gòu)(50,150)的電感(58,158)的傳導(dǎo)段。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述形成濾波器結(jié)構(gòu)的步驟包括通過對傳導(dǎo)元件生坯的段和基體生坯的段進(jìn)行面形成,形成以下電容形式的電容元件,該電容的至少一個電極面(52a-52b’)由傳導(dǎo)元件的一段構(gòu)成并且其介電層由基體(40)的一段構(gòu)成;此夕卜,將傳導(dǎo)元件生坯的段形成為連接段(54a,54b),該連接段用于將該電容元件與所述電感(58)的傳導(dǎo)段物理地連接并由此與電容和電感一起組成LC并聯(lián)振蕩回路。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法,其中,所述形成濾波器結(jié)構(gòu)的步驟包括將傳導(dǎo)元件的段形成為至少一個接觸面,其中,該方法還包括將至少一個預(yù)制的頻率選擇組件 (160,163)引入傳導(dǎo)元件生坯或基體生坯,并將至少一個頻率選擇組件(160,163)與至少一個接觸面連接,其中,在將傳導(dǎo)元件生坯引入基體生坯之前或之后引入該頻率選擇組件并進(jìn)行連接,或者,該方法還包括在步驟d的焙燒之后將至少一個預(yù)制的頻率選擇組件(160, 163)設(shè)置在基體上或基體中,并與傳導(dǎo)元件連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用在可植入醫(yī)療設(shè)備的外殼內(nèi)的電氣套管。該電氣套管具有至少一個電氣絕緣的基體和至少一個電氣傳導(dǎo)元件;該傳導(dǎo)元件設(shè)置用于穿過該基體在外殼的內(nèi)部空間和外部空間之間建立至少一個導(dǎo)電連接。該傳導(dǎo)元件相對于該基體氣密地密封。至少一個傳導(dǎo)元件具有至少一種金屬陶瓷。該電氣套管還包括電氣濾波器結(jié)構(gòu)。至少一個傳導(dǎo)元件構(gòu)成該濾波器結(jié)構(gòu)的電感的至少一個傳導(dǎo)段。本發(fā)明還涉及一種可植入醫(yī)療設(shè)備,特別是心臟起搏器或除顫器,具有至少一個按照本發(fā)明的電氣套管。本發(fā)明還涉及具有金屬陶瓷的至少一個傳導(dǎo)元件在該用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管中的應(yīng)用。此外本發(fā)明還涉及一種制造用于可植入醫(yī)療設(shè)備的電氣套管的方法。
文檔編號A61N1/375GK102614581SQ201210021528
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者A.雷辛格 申請人:賀利氏貴金屬有限責(zé)任兩合公司