醫(yī)用植入物及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于人類(lèi)或動(dòng)物組織的醫(yī)用植入物、一種用于醫(yī)用植入物的殼體、一種用來(lái)制造醫(yī)用植入物的方法以及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含按本發(fā)明的醫(yī)用植入物以及能夠與該醫(yī)用植入物耦合的發(fā)送/接收單元。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的是，用于人類(lèi)或動(dòng)物組織的醫(yī)用植入物(尤其是活躍的醫(yī)用植入物)設(shè)置在殼體中，然后將該殼體移植到人類(lèi)或動(dòng)物身體中。這些植入物殼體在此主要由金屬罩制成。此外還已知的是，植入物如此構(gòu)成，使得能夠在植入物和外部的發(fā)送/接收單元之間實(shí)現(xiàn)通訊(Kommunikat1n)。該通訊在此通過(guò)無(wú)線(xiàn)電或感應(yīng)進(jìn)行。
[0003]在借助感應(yīng)進(jìn)行通訊時(shí)，發(fā)送帶寬當(dāng)然由傳輸頻率限制。如果為高的帶寬(也就是高的數(shù)據(jù)傳輸)選擇高的傳輸頻率，則它通過(guò)殼體的材料和/或生物組織緩沖。這樣產(chǎn)生的損失必須通過(guò)以下方式來(lái)平衡，即相應(yīng)地提高發(fā)送功率，但如果植入物借助電池驅(qū)動(dòng)，則這對(duì)植入物的使用壽命不利。如果包圍著植入物的組織例如由于發(fā)送功率的提高直接或間接地通過(guò)電子轉(zhuǎn)換電路的固有的電損失加熱，則提高的發(fā)送功率可能還對(duì)包圍著植入物的生物組織不利。
[0004]此外從現(xiàn)有技術(shù)已知的植入物殼體是不利的，即濕氣(例如體液)可能滲入該殼體中，其可能會(huì)影響殼體內(nèi)部的植入物-電子元件。已知的是，植入物或植入物殼體這樣設(shè)計(jì)，即能夠滲入濕氣的空隙必須相應(yīng)地小。在制造時(shí)通過(guò)測(cè)定該空隙來(lái)估算植入物的期望的使用時(shí)間。如果植入物設(shè)計(jì)得在病人的壽命期間不應(yīng)更換并且必要時(shí)必須可靠地工作數(shù)十年，則這一點(diǎn)當(dāng)然尤其是不利的。但如果過(guò)多的濕氣滲入植入物殼體中，則可能會(huì)干擾功能甚至使植入物失效，這可能對(duì)病人的健康不利。
_5] 發(fā)明目的
[0006]因此本發(fā)明的目的是，提供一種用于醫(yī)用植入物的解決方案，其至少部分地避免了由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺點(diǎn)，并且在實(shí)現(xiàn)植入物的長(zhǎng)使用壽命的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了植入物和外部發(fā)送/接收單元之間的通訊的高帶寬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]此目的按本發(fā)明通過(guò)一種按獨(dú)立權(quán)利要求所述的用于人類(lèi)或動(dòng)物組織的醫(yī)用植入物、一種用于醫(yī)用植入物的殼體、一種用來(lái)制造醫(yī)用植入物的方法以及一種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包含按本發(fā)明的醫(yī)用植入物以及能夠與該醫(yī)用植入物耦合的發(fā)送/接收單元。在各從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的有利的構(gòu)造方案和改進(jìn)方案。
[0008]據(jù)此提供了一種用于醫(yī)用植入物的殼體，其中該殼體的殼體壁板構(gòu)造得至少局部可透光，尤其是可透紅外線(xiàn)。有利的是，可透光或可透紅外線(xiàn)的殼體壁板或其中的至少一部分對(duì)于波長(zhǎng)在約700nm和100nm之間(優(yōu)選在850nm和900nm之間)的光線(xiàn)來(lái)說(shuō)是透光的。該波長(zhǎng)的光線(xiàn)由身體組織以最弱的程度吸收，因此尤其適用于傳輸數(shù)據(jù)。
[0009]這些信息以已知的方式傳輸，其方式是:紅外線(xiàn)光源快速地接通和斷開(kāi)，這由各自的紅外線(xiàn)接收器記錄。可設(shè)置IrDA-協(xié)議作為協(xié)議。
[0010]通過(guò)透光或透紅外線(xiàn)的殼體壁板，能夠以雙向的方式借助紅外輻射在植入物和外部的發(fā)送/接收裝置之間實(shí)現(xiàn)通訊。因此，能夠以更高的數(shù)據(jù)率實(shí)現(xiàn)高能效且無(wú)干擾的傳輸。因?yàn)榧t外線(xiàn)傳輸單元能夠集成在醫(yī)用植入物的殼體中或設(shè)置在該殼體中，并且數(shù)據(jù)傳輸能夠穿透殼體壁板的可透光線(xiàn)或可透紅外線(xiàn)的區(qū)域進(jìn)行，所以該殼體能夠構(gòu)造得對(duì)空氣或濕氣基本上密封，因?yàn)槟軌蚴÷詺んw壁板中的用來(lái)穿過(guò)電纜的缺口，該電纜是用來(lái)實(shí)現(xiàn)與外部發(fā)送/接收裝置的通訊。
[0011]該殼體(尤其是殼體的構(gòu)造得透光的區(qū)域)能夠具有非結(jié)晶形式、結(jié)晶形式和/或局部結(jié)晶形式的陶瓷(尤其是氧化鋁或氧化鋯)，或具有氧化鋁成份的高溫共燒陶瓷，或具有玻璃或玻璃陶瓷。
[0012]該殼體或殼體壁板的構(gòu)造得透光的區(qū)域能夠通過(guò)蓋子構(gòu)成，它封閉了殼體壁板中的孔口。在本發(fā)明的有利的構(gòu)造方案中，該蓋子能夠具有上述材料中的一個(gè)。
[0013]此外，還提供了一種用于人類(lèi)或動(dòng)物組織的醫(yī)用植入物，其包含帶殼體壁板的殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的紅外線(xiàn)發(fā)送裝置和/或紅外線(xiàn)接收裝置，該殼體壁板具有至少一個(gè)透光的、尤其透紅外線(xiàn)的區(qū)域。
[0014]因?yàn)闅んw壁板構(gòu)造得可透光或可透紅外線(xiàn)，所以借助紅外輻射能夠穿透殼體壁板在植入物和外部的發(fā)送/接收單元之間進(jìn)行通訊。通訊連接的帶寬能夠通過(guò)以下方式明顯提高。另一優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)將所有元件集成在殼體中，來(lái)明顯地簡(jiǎn)化醫(yī)用植入物的操縱和制作。此外還省略了額外的殼體-套管(其用于外部通訊單元的接口)，這實(shí)現(xiàn)了緊湊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)并且提高了可靠性，因?yàn)橄藲んw上的機(jī)械的薄弱點(diǎn)。此外，由于通過(guò)紅外技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)率，能夠明顯地?cái)U(kuò)大植入物的應(yīng)用范圍，并且能夠?yàn)楦嘿F的應(yīng)用使用更復(fù)雜的電子系統(tǒng)。
[0015]已證實(shí)為有利的是，構(gòu)造得透光的區(qū)域具有非結(jié)晶形式、結(jié)晶形式和/或局部結(jié)晶形式的陶瓷(尤其是氧化鋁或氧化鋯)，或具有氧化鋁成份的高溫共燒陶瓷，或具有玻璃或玻璃陶瓷。
[0016]應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，這些材料在約150 μπι和2_之間的不同厚度都具有用于紅外線(xiàn)輻射的足夠大的透明度。
[0017]在本發(fā)明的構(gòu)造方案中，該構(gòu)造得透光的區(qū)域能夠通過(guò)蓋子構(gòu)成，它封閉了殼體壁板中的孔口。因此能夠以尤其簡(jiǎn)單的方式制造該殼體的透明區(qū)域，其具有比其余殼體部位不同的材料。
[0018]已證實(shí)為有利的是，在殼體內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)傳感器(尤其是濕氣傳感器和/或溫度傳感器和/或壓力傳感器)，它在操縱上與紅外線(xiàn)發(fā)送裝置和/或紅外線(xiàn)接收裝置耦入口 ο
[0019]因此以有利的方式提供了這樣的可能性，即記錄殼體內(nèi)部的電子轉(zhuǎn)換電路的周?chē)h(huán)境的參數(shù)(其對(duì)可靠的運(yùn)行來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的)，例如殼體或殼體內(nèi)部的濕氣、壓力或溫度，并且通過(guò)紅外線(xiàn)接口朝外通訊。
[0020]有利的是，在殼體內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)磁鐵(尤其是永久磁鐵)，其能夠與外部的發(fā)送/接收單元的可置于殼體之外的磁鐵共同作用。因此，能夠簡(jiǎn)單地使外部的發(fā)送/接收單元朝醫(yī)用植入物對(duì)齊。
[0021]有利的是，借助磁性的感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)植入物的能量供應(yīng)，其中為了無(wú)線(xiàn)地傳輸能量在身體之外提供所需的磁性交變場(chǎng)。該磁性的交變場(chǎng)不是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，因此該磁性交變場(chǎng)不必為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康亩{(diào)制，并且能夠以非常高的質(zhì)量在發(fā)送器側(cè)和接收器側(cè)(植入物)應(yīng)用感應(yīng)線(xiàn)圈。因此，能夠朝發(fā)送器或發(fā)送器側(cè)的感應(yīng)線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)尤其有效的耦入口 ο
[0022]在植入物的有利的構(gòu)造方案中，感應(yīng)線(xiàn)圈能夠通過(guò)纏繞在植入物殼體上的電導(dǎo)體構(gòu)成。在此有利的是，該植入物殼體由陶瓷制成。通過(guò)該線(xiàn)圈，植入物中的磁性交變場(chǎng)變換成電壓。
[0023]通過(guò)將植入物的感應(yīng)的能量供應(yīng)與(雙向的)IR-數(shù)據(jù)傳輸結(jié)合起來(lái)，能夠節(jié)省能量地應(yīng)用植入物，因?yàn)槔鐚⒋判越蛔儓?chǎng)帶到植入物上時(shí)才激活該植入物。此外，該植入物和數(shù)據(jù)傳輸都對(duì)電磁干擾很不敏感。此外，能夠在植入物中設(shè)置內(nèi)部的能量供應(yīng)(例如蓄電池)，在需要時(shí)能夠借助電感傳輸?shù)哪芰縼?lái)充電。另一優(yōu)點(diǎn)是，將(雙向的)數(shù)據(jù)傳輸和能量供應(yīng)分開(kāi)來(lái)。
[0024]還已證實(shí)為有利的是，在殼體內(nèi)部設(shè)置有干燥劑(例如吸氣劑材料)。因此能夠減少殼體內(nèi)部的濕氣，這有助于保護(hù)設(shè)置在殼體內(nèi)部的電子元件。該干燥劑能夠安放在殼體的內(nèi)部壁板上。
[0025]在本發(fā)明的構(gòu)造方案中，該殼體的構(gòu)造得透光的區(qū)域能夠具有比殼體的其余區(qū)域更弱的硬度。因此能夠提供穩(wěn)固的殼體，它只在為進(jìn)行紅外線(xiàn)通訊而構(gòu)造得透光的區(qū)域中具有更小的硬度。
[0026]此外還有利的是，在殼體的內(nèi)部壁板上設(shè)置有電屏蔽層(例如金屬箔)，其中該電屏蔽層這樣構(gòu)成，即它在預(yù)先確定的位置構(gòu)造得可透光或可透紅外線(xiàn)。
[0027]此外還有利的是，該殼體用可透光或可透紅外線(xiàn)的材料來(lái)涂敷。在本發(fā)明的構(gòu)造方案中，設(shè)置有塑料外罩用來(lái)在機(jī)械方面保護(hù)和提高植入