專(zhuān)利名稱(chēng)：植入式皮下電插座及經(jīng)皮插頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)文本涉及一種用于向植入主體的醫(yī)療設(shè)備供電的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法采用一帶有一可伸縮針頭的非植入式插頭，及一植入主體皮下的電插座。該可伸縮針頭構(gòu)造為能刺穿主體的皮膚以與電插座接觸。該可伸縮針頭的結(jié)構(gòu)包括一含有一絕緣材料的設(shè)于外部的中空針頭和一設(shè)于內(nèi)部的能導(dǎo)電或傳輸數(shù)據(jù)的電極。該電極可在中空針頭內(nèi)一未伸出或一收縮的位置和一伸出位置之間移動(dòng)，在該伸出位置，電極與植入式插座內(nèi)的一導(dǎo)電材料導(dǎo)電接觸。
背景技術(shù)：
一些類(lèi)型的植入式醫(yī)療器械需要電力才能運(yùn)行。例如像牽引或調(diào)節(jié)器械等植入式醫(yī)療器械能植入體內(nèi)以矯正結(jié)構(gòu)畸形或修復(fù)骨骼和肌肉系統(tǒng)的損傷。目前已經(jīng)有多種不同類(lèi)型的牽引器械。例如，在本技術(shù)領(lǐng)域中，用于矯正脊髓硬化，椎管狹窄及其他脊髓疾病的器械(如US7，615，052和US2010/0262247)，用于延長(zhǎng)手臂或腿部長(zhǎng)骨的器械(如US6, 245，075和US6, 383，185)，治療小頜畸形的器械，以及用于顱面矯正的器械(如US2009/0192514)均為已知的。在牽引器械制造領(lǐng)域，許多器械設(shè)計(jì)元件均是已知的，包括用于在治療的擴(kuò)展時(shí)期促進(jìn)骨生成的裝置。由于骨組織生長(zhǎng)速率緩慢，牽引器械通常隨著時(shí)間推移而施加很小的力的變化來(lái)矯正骨結(jié)構(gòu)。例如，一牽引器械可以具有兩個(gè)或更多的連接點(diǎn)以接主體內(nèi)的骨頭，以及一牽引或調(diào)節(jié)系統(tǒng)隨時(shí)間推移來(lái)調(diào)節(jié)兩連接點(diǎn)之間的距離。在典型的治療中，由于骨組織生長(zhǎng)速率緩慢，牽引器械的每一次調(diào)節(jié)距離要小于或等于5mm。在牽引器械植入皮下且往往植入主體肌肉組織內(nèi)的情況下，牽引器械需要進(jìn)行多次調(diào)節(jié)，有時(shí)需要超過(guò)幾個(gè)月的時(shí)間。早期的牽引器械 包括一框架或其他設(shè)置在主體組織外部的支架，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)針頭伸入穿透主體皮膚與骨頭或一獨(dú)立牽引器械相連?？蚣苓M(jìn)行周期性的調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)牽引器械的調(diào)節(jié)。因此，該植入的牽引器械是可隨著治療時(shí)間進(jìn)程的推移進(jìn)行調(diào)節(jié)的，即便其與骨頭實(shí)際連接點(diǎn)的位置在皮下及在肌肉組織內(nèi)。然而，牽引器械的外部框架對(duì)病人來(lái)說(shuō)往往是沉重、笨重的。此外，從外部環(huán)境延伸進(jìn)入病人身體組織的針頭或其他經(jīng)皮元件還會(huì)造成感染和瘢痕。下頜牽引是一種用于矯正小頜畸形的治療方法，這種治療方法常用于治療兒童小頜畸形。尤其是對(duì)于兒童，現(xiàn)有的牽引方法是有爭(zhēng)議的。通常，下頜牽引器械的擴(kuò)展是通過(guò)某一操作者，一般為一位家長(zhǎng)，施加的機(jī)械力來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的，但是，在偶然或其他情況下，仍然存在兒童自己操作系統(tǒng)的可能性。此外，下頜牽引器械從皮膚突出的不美觀外形還會(huì)對(duì)病人的情緒造成影響。一套完整的植入的器械對(duì)于解決這些問(wèn)題將是非常有用的，首先是對(duì)于兒童，其次是對(duì)于成人。然而，植入治療方法面臨著傳送必要能量以驅(qū)動(dòng)器械的問(wèn)題。為了避免由外部框架引起的并發(fā)癥，已經(jīng)研制了將整個(gè)器械植入病人體內(nèi)的系統(tǒng)。在一些情況下，該器械具有一機(jī)械動(dòng)作，該機(jī)械動(dòng)作可通過(guò)主體的外部操控來(lái)驅(qū)動(dòng)，然而操作此類(lèi)器械是困難的。為了能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)植入器械，其他器械需要對(duì)主體進(jìn)行手術(shù)所需要的麻醉，并切開(kāi)切口，以放入植入的器械。主體會(huì)面臨不希望出現(xiàn)的感染及麻醉并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。不具有經(jīng)皮元件的完全植入式器械需要電力來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，而非由醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士施加直接的機(jī)械力以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。更多的現(xiàn)有裝置包括植入病人體內(nèi)的馬達(dá)和電源，如電池。例如，W092/22268公開(kāi)了一種器械，其包括植入的馬達(dá)、電池及預(yù)編程的控制組件，其中，控制組件執(zhí)行一系列預(yù)設(shè)指令以調(diào)節(jié)牽引器械。但是，器械植入后，治療進(jìn)程就不能進(jìn)行修改了。為了克服這一限制，其他已經(jīng)研制的器械包括一射頻(RF)接收器以接收來(lái)自外部控制器的指令，例如，US2009/0192514。然而，此類(lèi)系統(tǒng)需要將電容器和其他電力組件植入病人體內(nèi)，在整個(gè)治療過(guò)程中，電容器作為唯一的電源。通過(guò)此類(lèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)治療的治療質(zhì)量和持續(xù)時(shí)間受到植入電源的限制。此外，將通電的電力組件植入病人體內(nèi)是存在固有風(fēng)險(xiǎn)的。此外，在肥胖病人的病例中，射頻(RF)控制信號(hào)可能會(huì)受到阻礙。一些系統(tǒng)通過(guò)使用可充電電池或由外加磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(例如，US7, 135，022和US2010/0262247)已經(jīng)解決了植入式電池總功率容量的限制問(wèn)題。通過(guò)感應(yīng)實(shí)際傳輸?shù)碾娏渴鞘钟邢薜摹Ａ硗?，即使是可充電的，適于植入的電池還是會(huì)因其放電速度而受到限制。因此，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的可實(shí)施的機(jī)械作業(yè)量也會(huì)受到限制。此外，將含有有毒物質(zhì)的電池和電容植入病人體內(nèi)，也會(huì)表現(xiàn)出更高的危險(xiǎn)性。但是，直接將電源與植入的醫(yī)療器械連接以低電壓和低電流傳輸電力的系統(tǒng)，通常會(huì)受到輸入和輸出醫(yī)療器械的數(shù)據(jù)的制約。此類(lèi)系統(tǒng)的電力傳輸能力不適于具有高電力操作要求的醫(yī)療器械的運(yùn)行。由于上文提及的限制，植入的醫(yī)療器械所需電力的范圍局限于輸入和輸出醫(yī)療器械的數(shù)據(jù)，其僅需很小的運(yùn)行電壓和電流。此外，由于感應(yīng)和/或電池操作系統(tǒng)的低電力傳輸能力，通過(guò)電力操作的植入的醫(yī)療器械而對(duì)病人實(shí)施的治療方法同樣會(huì)受到限制。治療方法及醫(yī)療器械需要植入的器械具有一個(gè)相對(duì)較高的電力傳輸以進(jìn)行治療，但是這會(huì)為病人和操作者帶來(lái)不希望出現(xiàn)的電擊的風(fēng)險(xiǎn)。仍然有其他器械想要通過(guò)磁性組件之間的相互作用而利用磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)植入牽引器械的調(diào)節(jié)，這些磁性組件`包含于器械的植入部分內(nèi)(例如，US2009/0192514,US2010/0262239，W02009/060427，W02011/035308)。然而，實(shí)際上通過(guò)控制外部磁場(chǎng)而產(chǎn)生的扭力大小常常會(huì)受到限制，以致與包含有植入的電池的器械有著類(lèi)似的限制。這樣，就需要一種能夠向植入的器械傳輸比現(xiàn)有系統(tǒng)更高電壓和電流的系統(tǒng)，且其不會(huì)對(duì)病人和操作者造成電擊的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)一種醫(yī)療設(shè)備，其用于對(duì)一獨(dú)立的、植入主體內(nèi)的醫(yī)療器械建立電流經(jīng)皮傳輸，其包括一經(jīng)皮電插頭，所述經(jīng)皮電插頭包括至少兩個(gè)電極，用來(lái)從一連接電源向一植入式皮下電插座導(dǎo)電，電插頭插入該植入式皮下電插座。每個(gè)電極設(shè)置于從插頭伸出的中空針頭內(nèi)，該電極可在一未伸出的位置和一伸出的位置之間移動(dòng)，其中，在未伸出的位置時(shí)，電極隱藏在中空針頭內(nèi)；在伸出的位置時(shí)，電極的端頭伸出中空針頭外。該中空針頭可在一收縮位置和一經(jīng)皮位置之間移動(dòng)，其中，在收縮位置時(shí)，中空針頭不自皮膚接觸面伸出；在經(jīng)皮位置時(shí)，中空針頭自皮膚接觸面伸出，其中，當(dāng)中空針頭位于此位置時(shí)，每一電極均能獨(dú)立地伸出。植入式皮下電插座包括與中空針頭對(duì)應(yīng)的容置端口，各容置端口之間相互絕緣，且每一容置端口在底部均設(shè)有一導(dǎo)電基底材料。經(jīng)皮插頭的中空針頭刺穿主體皮膚，插入植入式皮下電插座的容置端口中，然后電極端頭伸出以接觸容置端口的導(dǎo)電基底材料，完成插頭和電插座之間的電連接。電源通過(guò)電線與插頭相連，并提供輸入植入式皮下電插座的電流和電壓。一獨(dú)立的、植于主體內(nèi)的植入醫(yī)療器械與所述植入式皮下電插座通過(guò)電線相連并接收電源提供的電流和電壓。其他實(shí)施方案還包括數(shù)據(jù)電極，其在一獨(dú)立的植入醫(yī)療器械和一控制器之間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。在本發(fā)明的任一實(shí)施例中，主體與經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座之間的電傳輸是絕緣的。一種用于向一獨(dú)立的、植于主體內(nèi)的植入醫(yī)療器械傳輸電力的預(yù)期的方法，包括如下步驟將本發(fā)明所述的一皮下電插座皮下植入主體內(nèi)，將一經(jīng)皮插頭穿透主體皮膚與所述電插座連接，其中，在中空針頭內(nèi)處于未伸出位置的插頭電極伸出插頭，伸出的電極插入植入式皮下電插座的容置端口內(nèi)，以與容置端口的一導(dǎo)電基底材料建立電連接。在一預(yù)期的實(shí)施例中，本發(fā)明所述的經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座從一電源向植入主體骨組織內(nèi)的一骨頭牽引器械供電，該骨頭牽引器械包括一第一和第二連接點(diǎn)，一牽引裝置及一用于改變所述第一和第二連接點(diǎn)之間距離的電動(dòng)機(jī)。骨頭牽引器械的第一和第二連接點(diǎn)之間的距離通過(guò)運(yùn)行骨頭牽引器械的電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行通過(guò)所述經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座進(jìn)行。


圖1顯示了本發(fā)明所述的植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭的一種實(shí)施例的透視圖。圖2顯示了圖1所示實(shí)施例的透視圖，其中經(jīng)皮插頭與一外部控制設(shè)備和電源連接，植入式皮下電插座與一醫(yī)療器械和電動(dòng)機(jī)連接。圖3A-3C顯示了本發(fā)明所述的經(jīng)皮插頭的一種實(shí)施例的透視圖，其顯示了伸出電極的動(dòng)作過(guò)程。

圖4A和4B顯示了本發(fā)明所述的植入式皮下電插座與經(jīng)皮插頭的實(shí)施例的剖視圖。圖5A-5C顯示了本發(fā)明所述的經(jīng)皮插頭的中空針頭及本發(fā)明所述的植入式皮下電插座的容置端口的剖視圖，其顯示了電極從插入容置端口內(nèi)的中空針頭中伸出的過(guò)程。圖和圖5E顯示了圖5A-5C中所示的中空針頭和電極的徑向剖視圖。圖6A-6C顯示了本發(fā)明所述的經(jīng)皮插頭的一種實(shí)施例的透視圖，其顯示了可伸縮中空針頭和可伸縮電極的動(dòng)作過(guò)程。圖7A-7C顯示了本發(fā)明所述的經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座的一種實(shí)施例的剖視圖，其顯示了隨著電極伸出中空針頭，中空針頭插入容置端口內(nèi)的伸出過(guò)程。圖8A-8C為俯視圖，顯示了本發(fā)明所述的植入式皮下電插座不限于實(shí)施例的外觀形狀。
具體實(shí)施例方式術(shù)語(yǔ)釋義在本申請(qǐng)中所使用的詞語(yǔ)“一”是指一個(gè)或一個(gè)以上(即至少一個(gè))符合語(yǔ)法規(guī)則的物體。例如，“一元件”指一個(gè)元件或一個(gè)以上元件。術(shù)語(yǔ)“抗菌的”是指抑制微生物生長(zhǎng)的性能。術(shù)語(yǔ)“生物相容性”是指當(dāng)一種材料植入體內(nèi)時(shí)，其能被主體接受而不會(huì)刺激周?chē)M織。生物相容性材料不會(huì)引起發(fā)炎或過(guò)敏反應(yīng)。術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)管”是指一管狀體或輸送管，其可植入病人體內(nèi)，用來(lái)將人體內(nèi)處理的物質(zhì)從一處引向另一處。術(shù)語(yǔ)“包括”是指包括任何但不限于接在詞語(yǔ)“包括”之后的內(nèi)容。因此，本術(shù)語(yǔ)的使用表示所列的元件是必需的或必要的，其他元件是可選的，可以有也可以沒(méi)有。術(shù)語(yǔ)“實(shí)質(zhì)包括”是指包括任何接在術(shù)語(yǔ)“實(shí)質(zhì)包括”之后的內(nèi)容，以及不影響所述裝置、結(jié)構(gòu)或方法的基本操作的附屬元件，結(jié)構(gòu)，動(dòng)作或特征。術(shù)語(yǔ)“僅包括”是指包括并僅限于接在短語(yǔ)“僅限于”之后的內(nèi)容。因此，此短語(yǔ)表示限定的元件是必需的或必要的，同時(shí)沒(méi)有其他元件。術(shù)語(yǔ)“控制器”，“控制單元”，“處理器”或“微處理器”是一種監(jiān)控和影響一給定系統(tǒng)的運(yùn)行條件的設(shè)備，該系統(tǒng)具有由一電源提供的電流量或電勢(shì)。運(yùn)行條件通常被稱(chēng)為系統(tǒng)輸出變量，調(diào)節(jié)某些輸入變量可以影響輸出變量。術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)電極”是指由一導(dǎo)電材料制成的結(jié)構(gòu)，其具有適當(dāng)?shù)臉?gòu)造以輸送一電流或傳輸一可以編碼數(shù)據(jù)或信息的電壓差。

術(shù)語(yǔ)“牽引器械”或“骨牽引器械”是指一種通過(guò)引導(dǎo)新的骨組織生長(zhǎng)而用于實(shí)施牽拉成骨技術(shù)或矯正骨組織的損傷、缺陷或異常的器械。牽引器械可以通過(guò)一作用于骨組織的、隨著治療過(guò)程而修改的外力而運(yùn)行。術(shù)語(yǔ)“電動(dòng)機(jī)”是指任何一種能由電流或施加于該裝置的電勢(shì)而產(chǎn)生機(jī)械能的裝置。術(shù)語(yǔ)“電接觸”是指兩個(gè)物體直接接觸，或者兩個(gè)物體由一材料分開(kāi)，該材料具有一小于真空介電常數(shù)的介電常量，以使兩個(gè)物體之間的電流流動(dòng)是容易的。術(shù)語(yǔ)“電源”是指任何一存儲(chǔ)或產(chǎn)生電流或電勢(shì)的源，其可以是一直流電或一交流電，包括電池，發(fā)電機(jī)，電整流器，電逆變器或電轉(zhuǎn)換器。在本申請(qǐng)文件中出現(xiàn)的“導(dǎo)電”材料是指這樣一種材料，當(dāng)在本發(fā)明所述的電極上施加常規(guī)電壓時(shí)，電流能容易地通過(guò)該材料。導(dǎo)電材料的例子包括但不限于金屬導(dǎo)體，導(dǎo)電聚合物和具有良好電導(dǎo)率的半導(dǎo)體。術(shù)語(yǔ)“絕緣”是指兩個(gè)物體由一材料分開(kāi)，該材料具有一大于真空介電常數(shù)的介電常量，以使兩個(gè)物體之間的電流流動(dòng)是困難的。在本申請(qǐng)文件中出現(xiàn)的“不導(dǎo)電”材料是指這樣一種材料，當(dāng)在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料上施加常規(guī)電壓時(shí)，電流不通過(guò)或幾乎不通過(guò)該材料。不導(dǎo)電材料的例子包括但不限于絕緣體，如塑料和其他不導(dǎo)電的聚合物，不導(dǎo)電的無(wú)機(jī)物(如氧化物)，及表現(xiàn)出低電導(dǎo)率的半導(dǎo)體(如純硅)。術(shù)語(yǔ)“電插頭”是指一種傳輸和/或傳遞電流至另一元件或組織的結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)“密封”是指一種防止固體、液體和氣體進(jìn)入的密封狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“中空針頭”是指一種具有一足夠銳利刺穿皮膚(包括人體皮膚)的穿刺端的結(jié)構(gòu)，在這種方式下，皮膚的破損面實(shí)際上不大于中空針的截面；中空針具有一內(nèi)部空間從而可容納其他物體，包括本申請(qǐng)文件所定義的功率電極或數(shù)據(jù)電極。術(shù)語(yǔ)“植入式”用來(lái)描述能夠長(zhǎng)時(shí)間地植入病人體內(nèi)的醫(yī)療器械。器械植入通過(guò)手術(shù)或其他適當(dāng)?shù)尼t(yī)療程序?qū)崿F(xiàn)。術(shù)語(yǔ)“植入式皮下電插座”是指一種能從另一元件或結(jié)構(gòu)接收電流的結(jié)構(gòu)，該植入式皮下電插座植于主體內(nèi)，并能防止接收的電流向其周?chē)闹黧w組織漏電。術(shù)語(yǔ)“絕緣材料”或“絕緣體”是指一種具有一大于真空介電常數(shù)的介電常量的材料。術(shù)語(yǔ)“醫(yī)療器械”是指任何一種需要利用電來(lái)實(shí)現(xiàn)治療功能的器械。術(shù)語(yǔ)“病人”或“主體”是指醫(yī)學(xué)治療的接受者。術(shù)語(yǔ)“經(jīng)皮的”是指穿過(guò)病人的皮膚或利用穿刺或其他方式穿透皮膚的狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“功率電極”是指一種由一導(dǎo)電材料制成的結(jié)構(gòu)，其具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)以傳輸至少在一 O. 05V電勢(shì)下的至少為O. OlA的可操作電流。術(shù)語(yǔ)“可重新密封的”和“自密封的”涉及一種絕緣材料，是指一種材料，其能被諸如針頭或中空針頭的物體刺穿，并能在刺穿物體移除后重新填滿刺穿物體所占的空間。術(shù)語(yǔ)“皮膚”包括哺乳動(dòng)物體(尤其指人)外部組織的表皮層和真皮層。術(shù)語(yǔ)“實(shí)心導(dǎo)線”和“電線”是指用來(lái)從一物體向另一物體傳輸電力的導(dǎo)電材料。術(shù)語(yǔ)“皮下”是指哺乳動(dòng)物體(尤其指人)真皮層以下的區(qū)域。

本發(fā)明包括一植入式皮下電插座和一與植入式皮下電插座皮下連接的電插頭。植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭將一獨(dú)立的植入的醫(yī)療器械(如牽引電動(dòng)機(jī))與一外部電源和控制設(shè)備連接，其中，所述插頭和插座用來(lái)向電動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳輸電力和/或在植入的醫(yī)療器械和控制設(shè)備之間建立電氣通信。在某些實(shí)施例中，植入式皮下電插頭適用于向植入病人體內(nèi)的、以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可擴(kuò)張醫(yī)療器械供電以進(jìn)行骨牽引治療，骨牽引的幅度通過(guò)一具有一獨(dú)立或集成電源的外部設(shè)備來(lái)控制，并與植入的醫(yī)療器械建立電氣通信。在使用時(shí)，將皮下電插座植入病人皮下，且與一具有若干個(gè)中空針頭的電插頭經(jīng)皮連接。電插座的植入深度設(shè)置為使得其與經(jīng)皮插頭連接方便并盡可能地減少病人所遭受的痛感。植入式皮下電插座的主體由剛性的絕緣生物相容性材料構(gòu)造而成,該植入式皮下電插座的主體包括若干個(gè)容置端口。中空針頭從經(jīng)皮插頭的皮膚接觸面伸出，穿透病人皮膚與電插座連接。經(jīng)皮插頭置于植入式皮下電插座上方的病人皮膚上。所述插頭和插座設(shè)計(jì)為適當(dāng)?shù)男螤钜詫?shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，插座的特征可通過(guò)病人皮膚觸知。在刺穿病人皮膚后，電插頭的中空針頭與植入式皮下電插座的容置端口匹配連接，其中若干個(gè)中空針頭包括至少兩個(gè)自其中伸出功率電極的中空針頭。在某些實(shí)施例中，另外的中空針頭能伸出數(shù)據(jù)電極。在其他實(shí)施例中，電插頭包括具有非絕緣針尖的數(shù)據(jù)電極，就不需要使用絕緣中空針頭了。在一些結(jié)構(gòu)下，植入式皮下電插座的容置端口填充有和/或覆蓋著一種絕緣自密封材料，其可被中空針頭和電極所穿透。其他結(jié)構(gòu)可能依賴(lài)于本技術(shù)領(lǐng)域已知的絕緣涂層或材料，仍然有一些其他結(jié)構(gòu)可能僅需要電極在中空針頭內(nèi)縮回足夠的深度以避免偶然的電接觸。一旦插座的中空針頭與植入式皮下電插座的容置端口匹配連接，具有功率電極的中空針頭伸出電極，穿過(guò)容置端口的自密封材料，與容置端口底部的一導(dǎo)電基底材料建立電接觸。中空針頭包含非絕緣材料或中空針頭覆有絕緣材料涂層的實(shí)施例也是可以想到的。在中空針頭具有可伸出的數(shù)據(jù)電極的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)電極能穿透容置端口的自密封材料而伸出，以與容置端口底部的一導(dǎo)電基底材料建立電接觸。當(dāng)數(shù)據(jù)電極具有一針尖時(shí)，數(shù)據(jù)電極能與容置端口皮下連接，這類(lèi)似于中空針頭，數(shù)據(jù)電極運(yùn)載一適于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡碗娏?，但該電流不足以?duì)病人造成傷害。通常，功率電極會(huì)運(yùn)載一適于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明所涉及的植入式電動(dòng)機(jī)及相關(guān)電器元件的操作電流和電壓，并且應(yīng)當(dāng)與中空針頭絕緣。在其他實(shí)施例中，中空針頭藏于經(jīng)皮插頭中，中空針頭從插頭內(nèi)的一收縮位置伸出至一經(jīng)皮位置，該經(jīng)皮位置自插頭的接觸面伸出。在經(jīng)皮位置，中空針頭伸出設(shè)置在其內(nèi)的功率電極和數(shù)據(jù)電極。一旦插頭和插座對(duì)準(zhǔn)，中空針頭從收縮位置伸出至經(jīng)皮位置，隨著其插入電插座的容置端口而刺穿病人的皮膚。一旦中空針頭處于電插座的容置端口內(nèi)，功率電極和數(shù)據(jù)電極就從中空針頭內(nèi)伸出，與容置端口底部的導(dǎo)電基底材料接觸。圖1和圖2顯不了電插座系統(tǒng)的一植入式皮下電插座110和一插頭100。該植入式皮下電插座110皮下地植入病人體內(nèi)并通過(guò)任何一種已知的方式固定在適當(dāng)位置，如縫合孔112，其靠近被供電的植入的醫(yī)療器械175處。在病人體內(nèi)植入皮下電插座的適當(dāng)位置包括大腿、前臂和下頜的下顎線，但是根據(jù)例如病人的骨骼和被供電的植入的醫(yī)療器械的位置和種類(lèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉的其他電插座的植入位置也是可以預(yù)料的。植入式皮下電插座110到植入醫(yī)療設(shè)備的距離應(yīng)當(dāng)確定為以使用于從插座向植入的醫(yī)療器械175傳輸數(shù)據(jù)和電力的內(nèi)部電線160，165的長(zhǎng)度最小，以降低信號(hào)和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部電線160，165嵌入在植入式皮下電插座110的絕緣材料中，并在連接到植入的醫(yī)療器械之前由植入式皮下電插座110的絕緣材料延伸至一個(gè)保護(hù)導(dǎo)管中，該保護(hù)導(dǎo)管由一絕緣生物相容性材料構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí)施例中，電線160，165包在一絕緣生物相容性材料中，以將病人與電線和傳導(dǎo)的電力隔離開(kāi)。絕緣生物相容性材料可包括聚四氟乙烯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚氨酯，聚氯乙烯，硅樹(shù)脂或所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的、符合ISO10993的任何適當(dāng)?shù)牟牧稀Ｔ撝踩胧狡は码姴遄?10具有若干個(gè)容置端口 115，118，容置端口 115和容置端口118交叉地設(shè)置在插座110的頂面114上。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，中空針頭105和數(shù)據(jù)電極106從插頭100的一皮膚表面?zhèn)让?04伸出。參閱圖1和圖2，容置端口 115用于容置中空針頭105，容置端口 118用于容置數(shù)據(jù)電極106.圖3A-3C和圖4A-4B顯示了除了具有可伸出的功率電極，還具有可伸出的數(shù)據(jù)電的實(shí)施例。參閱圖4A，中空針頭105和中空針頭116從插頭100的皮膚表面?zhèn)让?04伸出，功率電極125可從中空針頭105中伸出，數(shù)據(jù)電極126可從中空針頭116中伸出。在任一實(shí)施例中，容置端口 115，118的大小是不同的，以容納相應(yīng)尺寸的中空針頭105，116和/或數(shù)據(jù)電極106。容置端口 115，118沿著插座110的頂面114設(shè)置以使插頭100與插座110的連接是同軸對(duì)準(zhǔn)的。如圖1所示，插座110的頂面114可具有一邊緣117以輔助實(shí)現(xiàn)這樣的同軸對(duì)準(zhǔn)。在任一實(shí)施例中，功率電極125在操作電流或電壓下導(dǎo)電。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)電極106固定在伸出插頭100的位置。當(dāng)插頭100插入容置端口時(shí)，數(shù)據(jù)電極106像中空針頭105—樣刺穿病人的皮膚，插入容置端口 11 8中。在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)電極僅適用于傳送與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的小電壓和電流，這樣就不需要采取功率電極保護(hù)措施以降低在傳輸電力時(shí)病人和操作者被電擊的風(fēng)險(xiǎn)。在圖3A-3C和圖4A-4B所不的實(shí)施例中，中空針頭116包括可伸出的數(shù)據(jù)電極126，類(lèi)似于中空針頭105包括可伸出的功率電極125。在其他實(shí)施例中，由于各自傳導(dǎo)的電流和電壓量不同，功率電極125比數(shù)據(jù)電極106，116要大。因此，本發(fā)明所述的植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭系統(tǒng)通過(guò)單獨(dú)的電連接使得一外部電源和/或設(shè)備可以與一植入病人體內(nèi)的電動(dòng)醫(yī)療器械連接，從而實(shí)現(xiàn)操作電流/電壓和數(shù)據(jù)的傳輸。如圖1所示，植入式皮下電插座110具有一齒111，其與插頭100上相應(yīng)的凹口 101相配，凹口 101與齒111在幾何形狀上相匹配。齒111可以經(jīng)由病人皮膚觸知或觀知，以輔助定位植入式皮下電插座110，并在連接時(shí)利于插頭100與插座的同軸對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明不限于齒和V凹口的設(shè)置，以及任何可以想到的有利于插頭和插座對(duì)準(zhǔn)的替代方案。例如，插座110的頂面114可為凹的，而插頭100的皮膚表面?zhèn)让?04可為凸的(圖中未示出)?？蛇x地，插座110的頂面114可為凸的以在植入后產(chǎn)生一可視的突出部分，當(dāng)插頭100與插座110相配時(shí)，插頭100的皮膚表面?zhèn)让?04可為凹的，以容納上述突出部分。插頭100和插座110的形狀可以是任何適當(dāng)?shù)?、利于?duì)準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、幾何結(jié)構(gòu)、大小或形狀。需要了解的是，在不背離本發(fā)明的情況下，插頭100和插座110的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)配置結(jié)構(gòu)均是可以想到的。關(guān)于匹配容置端口 115，118的中空針頭105，116和/或數(shù)據(jù)電極106的大小和設(shè)置也能用來(lái)限制插頭100和植入式皮下電插座110的接口，以保證插頭100和插座110的同軸對(duì)準(zhǔn)和連接。如圖1至圖3C所示，插頭100和植入式皮下電插座110呈現(xiàn)為一非限制性的、相互匹配的橢圓形結(jié)構(gòu)以保證同軸對(duì) 準(zhǔn)。如圖1至圖4B所示，中空針頭105，116和/或數(shù)據(jù)電極106伸出的插頭100的皮膚表面?zhèn)让?04為一凹面,其在插頭100和病人皮膚之間形成一空間，以便空間中的空氣通過(guò)隔膜片109由通氣道108排空，使得插頭與植入式皮下電插座110連接時(shí)，形成真空密封以限制插頭的移動(dòng)。用以實(shí)現(xiàn)真空的凹面是獨(dú)立于用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)目的的凹/凸結(jié)構(gòu)的。但是，凹面可用來(lái)對(duì)準(zhǔn)，或限制移動(dòng)，或兩者均可。操作時(shí)，在插頭100和植入的插座110連接前，下壓隔膜片109，將通氣道108中的氣體通過(guò)孔107推出。將插頭100放于病人皮膚的適當(dāng)位置后，釋放隔膜片109，在通氣道108內(nèi)形成真空，在病人皮膚和插頭100之間形成密封。在本發(fā)明中，包括使用吸盤(pán)在內(nèi)的任何實(shí)現(xiàn)真空的方式以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的真空密封方法均是可以想到的。當(dāng)插頭100與電插座110連接時(shí)，也可使用膠帶來(lái)進(jìn)一步限制插頭的移動(dòng)。另外，如圖1和圖2所示，成對(duì)的磁鐵103a、113a，103b、113b設(shè)置于插頭100和植入式皮下電插座110上，在插頭與植入式電插座連接時(shí)提供額外的、非永久的固定力。在不背離本發(fā)明的前提下，用來(lái)限制插頭移動(dòng)的許多其他方法也是可以想到的。此外，需要了解的是，說(shuō)明書(shū)附圖中所反映的部分不作為對(duì)本發(fā)明的限制，普通技術(shù)人員可對(duì)于針頭、啟動(dòng)按鈕、插座、插頭和本發(fā)明的其他元件酌情進(jìn)行設(shè)置，以使其適用于實(shí)際使用。參閱圖4A和圖4B，其顯示了具有可伸出功率和數(shù)據(jù)電極的電插座和經(jīng)皮插頭系統(tǒng)的側(cè)面視圖。在圖4A中，所示中空針頭105，116在插頭100連接至植入式皮下電插座110的過(guò)程中刺穿病人皮膚。所示各中空針頭105，116包括可選的鎖定槽180，其與位于容置端口 115，118內(nèi)的可選的滾珠軸承彈簧鎖182接觸連接。該滾珠軸承彈簧鎖182用于輔助確保中空針頭105，116具有適當(dāng)?shù)牟迦肷疃?，并且也可在該位置鎖定中空針頭105，116，以防止插頭100在與植入式皮下電插座110連接時(shí)出現(xiàn)不希望發(fā)生的移動(dòng)和/或松動(dòng)。所示功率電極125在中空針頭105內(nèi)處于非伸出狀態(tài)。類(lèi)似地，所示數(shù)據(jù)電極126在中空針頭116內(nèi)也處于非伸出狀態(tài)。各中空針頭105的內(nèi)部空間130將中空針頭105與功率電極125隔開(kāi)，并引導(dǎo)功率電極125穿過(guò)中空針頭105，進(jìn)入容置端口 115的底部。類(lèi)似地，各中空針頭116中的內(nèi)部空間131將中空針頭116與數(shù)據(jù)電極126隔開(kāi)，且引導(dǎo)數(shù)據(jù)電極126穿過(guò)中空針頭116，進(jìn)入容置端口 118的底部。在圖4A中，設(shè)置在中空針頭105，116內(nèi)的絕緣材料135，136可采用自密封型的硅樹(shù)脂或使中空針頭105，116分別對(duì)應(yīng)絕緣于功率電極125或數(shù)據(jù)電極126的其他適合的材料。類(lèi)似地，在圖4B中，設(shè)置在中空針頭205，216內(nèi)的絕緣材料235，236可采用自密封型的硅樹(shù)脂或是使中空針頭205，216分別對(duì)應(yīng)絕緣于功率電極225或數(shù)據(jù)電極226的其他適當(dāng)?shù)牟牧稀D4B顯示了一種·實(shí)施例，該實(shí)施例具有可伸出的功率電極225和可伸出的數(shù)據(jù)電極226，它們?cè)谥锌蔗橆^205，216內(nèi)處于非伸出狀態(tài)，中空針頭內(nèi)完全填滿可被電極225，226刺穿的自密封絕緣材料235，236。在某些實(shí)施例中，設(shè)置自密封材料是可選的，例如，當(dāng)中空針頭205，216的內(nèi)部涂有絕緣材料時(shí)(圖中未示出)。在有血的情況下，希望采用絕緣材料。電極可以是針形的，或是沒(méi)有尖銳端的，或是具有斜角端的。任何構(gòu)造的電極都應(yīng)當(dāng)可以穿過(guò)自密封材料133，以接觸導(dǎo)電基底材料161，166。如圖4A和圖4B所示，外部電線140與功率電極125，225連接，并將功率電極125，225連接至一外部電源150。所示的外部電線145與數(shù)據(jù)電極126，226連接，并將數(shù)據(jù)電極126,226連接至一外部設(shè)備155。外部設(shè)備155可以包括一電源和一控制器，此時(shí)外部電線140與電源連接，外部電線145與控制器連接。在另一實(shí)施例中，電源和控制器可以是獨(dú)立的單元。在任何實(shí)施例中，植入式皮下電插座中的容置端口 115，118內(nèi)可選擇性地填充一可重新密封且絕緣的材料。在某些實(shí)施例中，不需要設(shè)置可重新密封的材料。然而，在有血的情況下，希望采用可重新密封且絕緣的材料。鄰接皮膚的抗菌層(圖中未示出)可設(shè)置在自密封材料133的頂部來(lái)防止感染。該抗菌層可裝有任何適于人類(lèi)使用的抗生素，包括但不限于紅霉素、克林霉素、阿奇霉素、克拉霉素，氧氟沙星，洛美沙星，諾氟沙星，磺胺甲惡唑，萬(wàn)古霉素，環(huán)丙沙星，托氟沙星，克林沙星，舒巴坦，克拉維酸和氟康唑。可選地，抗菌層可在沒(méi)有自密封材料的情況下設(shè)置。參閱圖4A和圖4B，各容置端口 115，118內(nèi)填滿了可選的密封材料133，其是可重新密封且絕緣的。密封材料133可被中空針頭105，205，116，216和電極125，225，126，226刺穿，這樣中空針頭和電極就能插入容置端口 115，118，而不損壞密封材料133。當(dāng)中空針頭105，205，116，216和電極125，225，126，226從容置端口 115，118中抽出時(shí)，密封材料133密封住容置端口以防止源于病人的碎屑及生物物質(zhì)進(jìn)入。密封材料133可由可重新密封經(jīng)皮路徑的絕緣硅樹(shù)脂材料構(gòu)成，或是本領(lǐng)域內(nèi)已知的其他適合的材料。參閱圖4A，導(dǎo)電基底材料161，166分別設(shè)置在容置端口 115，118的底部，并在電極125，126伸出時(shí)與之接觸，以實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備155、電源150與具有電動(dòng)機(jī)170的植入的醫(yī)療器械175之間的電連接。所示內(nèi)部電線160與導(dǎo)電基底材料161連接，當(dāng)通過(guò)外部電線140與外部電源150相連的功率電極125伸出且與導(dǎo)電基底材料161接觸時(shí)，該內(nèi)部電線適用于在一操作電流和電壓下向植入的醫(yī)療器械的電動(dòng)機(jī)170傳輸電力。類(lèi)似地,所不內(nèi)部電線165與導(dǎo)電基底材料166連接，當(dāng)通過(guò)外部電線145與外部設(shè)備155相連的數(shù)據(jù)電極126伸出且與導(dǎo)電基底材料166接觸時(shí)，該內(nèi)部電線適用于在植入的醫(yī)療器械175和外部設(shè)備155之間傳導(dǎo)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。導(dǎo)管139將從植入式電插座110伸出的那部分內(nèi)部電線160，165與其周?chē)牟∪梭w內(nèi)的生物組織隔開(kāi)。導(dǎo)管139構(gòu)造為一彈性絕緣的生物相容性材料，如硅樹(shù)脂、聚四氟乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚氯乙烯，或任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的、符合IS010993的適合的材料。在任一實(shí)施例中，植入式皮下電插座和其周?chē)牟∪梭w內(nèi)的生物組織之間的接觸點(diǎn)均由絕緣材料構(gòu)成。經(jīng)皮插頭和病人皮膚之間的接觸點(diǎn)也由絕緣材料構(gòu)成。本發(fā)明的主要技術(shù)特征在于在植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭內(nèi)沒(méi)有與病人的皮膚或組織接觸的導(dǎo)電材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明所述的插座和插頭的運(yùn)行對(duì)操作者和病人所產(chǎn)生的有害的電暴露如果不能消除也應(yīng)降到最小。參閱圖5A至圖5C，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其顯示了電極從中空針頭伸出的過(guò)程。如圖所示，中空針頭305穿透病人皮膚50插入容置端口 315中，隨后，與外部電線340相連的電極325伸入容置端口 315中與導(dǎo)電基底材料361接觸，導(dǎo)電基底材料361與內(nèi)部電線360連接。中空針頭305包括頂部的絕緣蓋334和在內(nèi)部空間330內(nèi)的絕緣襯墊335，其使中空針頭305與電極325絕緣。自 中空針頭305的頂部伸出的電極325的主體被包在絕緣材料中。在一些實(shí)施例中，電極325的整個(gè)長(zhǎng)度在圓周方向上均被包在絕緣體中，只有頂端暴露在外。各中空針頭305的穿刺端均包括一可重新密封的材料，當(dāng)中空針頭305插入并穿過(guò)皮膚50時(shí)，該可重新密封的材料將電極325和內(nèi)部空間330與碎屑和生物物質(zhì)隔離。可重新密封的端部被電極325刺穿，使電極在伸出時(shí)刺穿如圖5C所示的端部，并與導(dǎo)電基底材料361接觸且不損壞該端部。當(dāng)電極325縮回時(shí)，該端部材料重新密封中空針頭305，以防止碎屑和生物物質(zhì)進(jìn)入中空針頭305的內(nèi)部空間330。該可重新密封的端部材料可以是硅樹(shù)脂材料或本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其他適合絕緣材料。如上所述，某些實(shí)施例中的中空針頭的內(nèi)部空間內(nèi)填充了不導(dǎo)電的、可重新密封的材料，如圖4B所示，其也是可以想到的。如圖5C所示，一旦電極325伸出，其就會(huì)接觸位于容置端口 315底部的導(dǎo)電基底材料361。電極325與導(dǎo)電基底材料361的接觸實(shí)現(xiàn)了插頭的外部電線340和電插座的內(nèi)部電線360之間的電連接。該接觸實(shí)現(xiàn)了植入的醫(yī)療器械與外部設(shè)備和/或供電設(shè)備之間的電連接。在一些實(shí)施例中，電極325的一部分能穿過(guò)絕緣材料333。在圖2及圖4A所示的實(shí)施例中，設(shè)置在植入式皮下電插座110內(nèi)的一對(duì)容置端口115起到一對(duì)正的和負(fù)的電導(dǎo)線的作用，使功率電極125與位于容置端口 115底部的導(dǎo)電基底材料161連接，從而從外部電源150向植入的醫(yī)療器械175傳輸一操作電流和電壓。另一對(duì)容置端口 118促成了導(dǎo)電基底材料166的連接，用以在植入的醫(yī)療器械175和外部設(shè)備155之間傳輸數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。圖4A至圖4B和圖5A至圖5C顯示了可選的鎖定和插入深度調(diào)節(jié)裝置的嚙合狀態(tài)。一旦中空針頭105，205，305插入到容置端口 115，315中，鎖定槽180，380會(huì)與滾珠軸承彈簧鎖182，382接觸連接，以限制中空針頭105，205，305的插入深度，并防止中空針頭105，205，305發(fā)生不希望出現(xiàn)的位移和移動(dòng)。圖5B和圖5C顯示了中空針頭305位于容置端口315內(nèi)，且滾珠軸承彈簧鎖382向中空針頭305施加一壓力。滾珠軸承彈簧鎖382施加的壓力設(shè)置為在中空針頭305相對(duì)于容置端口 315回縮的方向上施加足夠的軸向力才可以使得中空針頭305從容置端口 315中移出。圖5A至圖5C顯示了電極伸出系統(tǒng)。一彈簧395向電極325施加力并將電極325保持在未伸出的狀態(tài)，如圖5A所示。一旦啟動(dòng)電極伸出系統(tǒng),分段套390的上半部分相對(duì)于電極325沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得分段套390的下半部分在彈簧395上施加一個(gè)向下的軸向力以使彈簧395下壓，推動(dòng)電極325向下穿過(guò)中空針頭305。在電極伸出系統(tǒng)第一次啟動(dòng)后，電極325就維持在伸出狀態(tài)。電極伸出系統(tǒng)的第二次啟動(dòng)使得分段套390發(fā)生一釋放彈簧395的第二轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著彈簧395的釋放，其將電極325抽回空心針頭305。需要了解的是，許多伸出和縮回電極的結(jié)構(gòu)均是可以想到的，如其他裝載有彈簧的設(shè)計(jì)，包括凸輪、專(zhuān)用機(jī)電電機(jī)或其他適當(dāng)推動(dòng)電極的力傳輸方式。該電極伸出系統(tǒng)不作為對(duì)本發(fā)明的限制，其旨在描述本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中的僅僅一種可能的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解在不背離本發(fā)明的前提下，有多種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)電極的撤回、縮回和伸出。圖和圖5E顯示了中空針頭305的絕緣特征和電極325的結(jié)構(gòu)，其顯示了中空針頭沿針長(zhǎng)方向在不同位置的軸向視圖。圖顯示了中空針頭305的截面圖，電極325在中空針頭內(nèi)。圖5E顯示了當(dāng)電極325處于不伸出狀態(tài)并隱藏在內(nèi)填絕緣襯墊的中空針頭305的密封端時(shí)，中空針頭305的針端截面圖。在一種結(jié)構(gòu)中，絕緣襯墊335和可重新密封端是同樣的材料；在另一種結(jié)構(gòu)中，絕緣襯墊335為剛性材料，并與可重新密封端的自密封材料結(jié)合在一起。參閱圖3A至圖3C，結(jié)合電極125，126伸出和縮回操作的描述，附圖顯示了插頭100的一具有可伸出的數(shù)據(jù)電極126的實(shí)施例。操作時(shí)，插頭100穿透病人皮膚插入到本發(fā)明所述的植入式皮下電插頭中，且在啟動(dòng)按鈕102上施加一個(gè)力。在一不作為對(duì)本發(fā)明的限制的實(shí)施例中，啟動(dòng)按鈕102啟動(dòng)本文中描述的和圖5A至圖5C中顯示的電極伸出系統(tǒng)，以使電極125，126伸出。需要了解的是，在不背離本發(fā)明的情況下，任何啟動(dòng)方式均是可以想到的。起動(dòng)啟動(dòng)按鈕102所需要的力是相對(duì)于插頭100的插入方向側(cè)向施加的，以避免造成病人的創(chuàng)傷，并防止電極125，126過(guò)度插入到植入式皮下電插座內(nèi)。

本發(fā)明所述的植入式皮下電插座由一種剛性的、生物相容性的絕緣材料構(gòu)成,例如硅樹(shù)脂，聚四氟乙烯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚氨酯，聚氯乙烯或任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的、符合ISO 10993的適合的材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知道也能使用其他適合的材料。電插座的表面可經(jīng)過(guò)抗菌處理和/或包括抗菌材料(例如銀)以降低經(jīng)皮進(jìn)入病人體內(nèi)而產(chǎn)生的感染風(fēng)險(xiǎn)?？咕幚砜砂▽⒁豢咕镔|(zhì)化學(xué)氣相淀積在植入式皮下電插座的表面。抗菌材料可包括具有疏水性的、包含酸度系數(shù)大于等于8的氨基的聚合物?？咕幚砑翱咕牧峡梢允遣粫?huì)浸出的，且不會(huì)在植入式插座的使用期限內(nèi)降低其效率。參閱圖6A至圖6C，結(jié)合中空針頭605，616及電極625，626的伸出和縮回操作的描述，附圖顯示了具有可伸出的中空針頭605，616及可伸出的電極625，626的插頭600的一個(gè)實(shí)施例。操作時(shí)，在植入式皮下電插座的可觸知的特征的輔助下，插頭與本發(fā)明所述的植入式皮下電插座對(duì)準(zhǔn)，植入式皮下電插座的特征與插頭600的特征是相匹配的，類(lèi)似于圖1所示的對(duì)準(zhǔn)特征。一旦插頭600與植入式皮下電插座對(duì)準(zhǔn)，便在啟動(dòng)按鈕601上施加力。一旦啟動(dòng)按鈕601起動(dòng)，中空針頭605，616從插頭600內(nèi)的縮回位置伸出至經(jīng)皮位置，其中，中空針頭605，616伸出時(shí)刺穿病人皮膚，同時(shí)中空針頭進(jìn)入植入式皮下電插座的相應(yīng)容置端口內(nèi)。一旦中空針頭605，616位于植入式皮下電插座的容置端口內(nèi)的適當(dāng)位置時(shí)，在啟動(dòng)按鈕602上施加力，以使電極625，626獨(dú)立于中空針頭605，616的伸出而伸出，從而與位于容置端口底部的導(dǎo)電基底材料建立電接觸。在一個(gè)不對(duì)本發(fā)明做出限制的實(shí)施例中，啟動(dòng)按鈕601，602分別起動(dòng)一伸出系統(tǒng)，其類(lèi)似于本文所述的和圖5A-圖5C所示的電極伸出系統(tǒng)，用來(lái)伸出中空針頭605，616及電極625，626。需要了解的是，任何不背離本發(fā)明的啟動(dòng)方式均是可以想到的。起動(dòng)啟動(dòng)按鈕601，602所需要的力是相對(duì)于插頭600的插入方向側(cè)向施加的，以避免造成病人的創(chuàng)傷，防止中空針頭605，616和電極625，626過(guò)度插入到植入式皮下點(diǎn)插座內(nèi)(未在圖6A-圖6C中示出)。圖7A至圖7C顯示了伸出系統(tǒng)的另一實(shí)施例，其顯示了中空針頭705，716和電極725，726的伸出進(jìn)程。如圖所示，中空針頭705，716穿透病人皮膚50插入至容置端口715，717，接著電極725，726伸入容置端口 715,717以與導(dǎo)電基底材料761接觸。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)件701上施加力以實(shí)現(xiàn)中空針頭705，716的伸出。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)件702上施加力以實(shí)現(xiàn)電極725，726的伸出。彈簧795，796將中空針頭705，716和電極725，726保持在非伸出位置直至起動(dòng)。在圖7A-圖7C所示的不對(duì)本發(fā)明做出限制的實(shí)施例中，所示驅(qū)動(dòng)件701，702自插頭700軸向地伸出，然而，其他實(shí)施例也是可以想到的，在這些實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)件701，702從插頭700上周向地伸出，以避免對(duì)插頭和插座施加過(guò)大的垂直力。圖8A-圖8C示出了不對(duì)本發(fā)明做出限制的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖，在該實(shí)施例中植入式皮下電插座具有不對(duì)稱(chēng)特征。不對(duì)稱(chēng)特征使得植入式皮下電插座可以通過(guò)病人皮膚觸知，以利于經(jīng)皮插頭與植入式皮下電插座的對(duì)準(zhǔn)。此外，電插座內(nèi)的容置端口的不對(duì)稱(chēng)設(shè)置限制了經(jīng)皮插頭的連接，從而確保了插頭的電極連接至正確的植入式皮下電插座的容置端口內(nèi)。在某些實(shí)施例中，中空針頭具有一利于刺穿病人皮膚的斜削端。在一個(gè)實(shí)施例中，中空針頭的末端具有一標(biāo)準(zhǔn)的斜面。在另一個(gè)實(shí)施例中，中空針頭的末端具有一短斜面。中空針頭由適于消毒和經(jīng)皮穿刺的硬的剛性材料構(gòu)成。在某些不對(duì)本發(fā)明做出限制的實(shí)施例中，中空針頭的尺寸可以為12-34倍的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，或直徑O. 18-2. 77mm。在一個(gè)實(shí)施例中，中空針頭由外科用不銹鋼構(gòu)成，針頭的內(nèi)圓周面設(shè)有硅樹(shù)脂或聚氨酯絕緣襯墊，針頭末端設(shè)有自密封的絕緣硅樹(shù)脂材料。在另一個(gè)實(shí)施例中，中空針頭由外科用不銹鋼構(gòu)成，并在其內(nèi)填滿了自密封的絕緣硅樹(shù)脂材`料。在一些實(shí)施例中，中空針頭的外科用不銹鋼上涂覆有抗菌材料(例如銀)，以抑制微生物進(jìn)入病人體內(nèi)。在其他實(shí)施例中，中空針頭由聚合物構(gòu)成，如聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氯乙烯。在一些實(shí)施例中，中空針頭的聚合物具有抗菌性以抑制微生物進(jìn)入病人體內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例中的電極由一剛性的導(dǎo)電材料構(gòu)成，且具有一不會(huì)破壞中空針頭內(nèi)的密封材料的末端。在一個(gè)實(shí)施例中，電極由外科用不銹鋼構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí)施例中，電極由銅或任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料構(gòu)成。本發(fā)明的導(dǎo)電基底材料可以是剛性或柔軟的材料，例如根據(jù)所傳導(dǎo)的操作電流量和電壓量，和/或所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和控制信號(hào)的大小來(lái)選擇這些材料，以實(shí)現(xiàn)與電極某種程度的接觸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到大電流和/或高電壓的有效傳導(dǎo)需要在功率電極和導(dǎo)電基底材料之間有適當(dāng)?shù)慕佑|區(qū)域。導(dǎo)電基底材料可以是一粉末狀材料，例如金屬，石墨或碳，或是一凝膠材料。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電基底材料可被電極刺穿。在其他一些實(shí)施例中，電極與導(dǎo)電基底材料點(diǎn)接觸。
所述植入式皮下電插座主體的大小設(shè)置為與適于向植入的醫(yī)療器械供電的操作電流和電壓相匹配，同時(shí)最大程度地減小對(duì)病人的侵害。在一個(gè)實(shí)施例中，植入式皮下電插座的直徑約為25_。經(jīng)皮插頭的中空針頭和電極的尺寸應(yīng)足夠小以減少病人的疼痛，然而同時(shí)還需要大到與適于向植入的醫(yī)療器械供電的操作電流和電壓相匹配。在某些實(shí)施例中，中空針頭的外徑范圍約為O. 3mm至3mm,電極的外徑范圍約為O.1mm至O. 6mm。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到電線的導(dǎo)電性除了其他因素以外還取決于其構(gòu)成材料和電線直徑。特別地，電線直徑很大程度上決定了電線的電阻及其傳導(dǎo)電流的能力。通常，對(duì)于一固定的電力負(fù)荷，沿著一固定長(zhǎng)度的電線的電壓降落百分率會(huì)隨著電線直徑的增加而逐漸減少。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到各種直徑的電極能適于給定植入的醫(yī)療器械供電所需的特定的電導(dǎo)性要求。在一個(gè)實(shí)施例中,插頭和植入式皮下電插座適于從外部電源向植入的醫(yī)療器械傳輸約為5至24V的操作電壓。在其他實(shí)施例中，電勢(shì)能范圍約為0.05至20V。在其他實(shí)施例中，插頭和植入式皮下電插座適于從外部電源向植入的醫(yī)療器械傳輸約為O. 01至IA的操作電流。電源可提供一交流電(AC)或直流電(DC)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到插頭的中空針頭和電極的數(shù)量、設(shè)置和大小是可以改變的，以與不同的操作電流和電壓相匹配，并防止誘發(fā)其他絕緣材料的導(dǎo)電性。在任一實(shí)施例中，經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座適于向植入的醫(yī)療器械傳輸O. 5W的操作功率。在其他實(shí)施例中，經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座適于向植入的醫(yī)療器械傳輸12W的操作功率。在另外的實(shí)施例中，經(jīng)皮插頭和植入式皮下電插座適于向植入的醫(yī)療器械傳輸約為O.1至12W的操作功率。

在任一實(shí)施例中，經(jīng)由植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭傳輸至植入的醫(yī)療器械的電力由外部控制器和電源來(lái)控制，通過(guò)在植入的醫(yī)療器械和外部控制器及電源之間建立一閉環(huán)反饋系統(tǒng)。植入的醫(yī)療器械的運(yùn)行由外部控制器通過(guò)植入的醫(yī)療器械的傳感器和外部控制器之間的一閉環(huán)反饋系統(tǒng)進(jìn)行控制。使用者可以選擇通過(guò)可編程的外部控制器以精確的方式控制電力傳輸和/或操作植入的醫(yī)療器械。在植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭系統(tǒng)的實(shí)施例中，電極不傳導(dǎo)操作電流和電壓，而是在植入的醫(yī)療器械和外部控制器之間傳輸數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。數(shù)據(jù)和控制信號(hào)傳達(dá)關(guān)于植入的醫(yī)療器械的狀態(tài)和運(yùn)行情況的信息，以向醫(yī)生和/或操作者提供反饋信息。植入的醫(yī)療器械可包括一個(gè)全密封的電動(dòng)機(jī)?？蛇x地，植入的醫(yī)療器械為一個(gè)骨牽引電動(dòng)機(jī)，其具有一可傳遞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的旋轉(zhuǎn)編碼器。這樣的編碼器對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的，并可采用光學(xué)傳感器和光源來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)并間歇地遮擋照射到光學(xué)傳感器上的光源。編碼器將光源被遮擋的次數(shù)傳遞給外部控制器，控制器內(nèi)的軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)和骨牽引器械的總擴(kuò)張量。電動(dòng)機(jī)信息從植入的醫(yī)療器械，通過(guò)植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭系統(tǒng)，傳輸?shù)酵獠靠刂破鳎淅迷撔畔⒑蛙浖ㄟ^(guò)控制一獨(dú)立的或集成的電源來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作電流和電壓。在某些實(shí)施例中，植入式皮下電插座和經(jīng)皮插頭使向一植入式骨牽弓I電動(dòng)機(jī)傳送電力和控制信號(hào)變的非常容易，該植入式骨牽引電動(dòng)機(jī)以低每分鐘旋轉(zhuǎn)圈數(shù)(RPM)運(yùn)行且傳送一高扭轉(zhuǎn)力。骨牽引電動(dòng)機(jī)可包括一個(gè)傳動(dòng)裝置和相應(yīng)的齒輪，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)一圈會(huì)使與之連接的牽引器械移動(dòng)約為O. 001至5mm的位移。
能與本發(fā)明所述的電插座連接并由其供電的醫(yī)療器械的種類(lèi)并沒(méi)有特別的限制。然而，在某些實(shí)施例中，由于電插座可以向植入醫(yī)療設(shè)備傳輸可變的電量，因此采用直流電動(dòng)機(jī)與骨牽引器械連接也是可以想到的。在本領(lǐng)域中，多種類(lèi)型的直流電動(dòng)機(jī)均是已知的，包括那些適合于植入主體的電動(dòng)機(jī)。在某些實(shí)施例中，植入式電插座和被供電的電動(dòng)機(jī)之間的距離可以很遠(yuǎn)。例如，牽引長(zhǎng)骨或管狀骨(如股骨)，能通過(guò)將可通過(guò)手術(shù)植入髓內(nèi)空間的像髓內(nèi)釘一樣的器械來(lái)實(shí)現(xiàn)。髓內(nèi)釘具有兩個(gè)可移動(dòng)的部分，分別與對(duì)應(yīng)的骨段連接，其通過(guò)在機(jī)械驅(qū)動(dòng)器上或液壓泵上施加力而伸縮移動(dòng)。除了髓內(nèi)釘之外，具有一定尺寸和結(jié)構(gòu)的直流電動(dòng)機(jī)和一驅(qū)動(dòng)單元和齒輪或一傳動(dòng)裝置也可位于髓內(nèi)空間內(nèi)，以調(diào)整直流電動(dòng)機(jī)向髓內(nèi)釘擴(kuò)張?jiān)臋C(jī)械輸出。髓內(nèi)釘、直流電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)單元可設(shè)置在同一殼體內(nèi)。此外，還可包括一監(jiān)控直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制元件。直流電動(dòng)機(jī)和電插座通過(guò)實(shí)心導(dǎo)線連接，實(shí)心導(dǎo)線設(shè)置在一導(dǎo)管內(nèi)以防止任何向主體傳輸電流的偶然情況。髓內(nèi)釘?shù)闹踩胧中g(shù)可以在骨頭上形成一個(gè)通向髓內(nèi)空間的開(kāi)口，以使實(shí)心導(dǎo)線與直流電動(dòng)機(jī)連接。實(shí)心導(dǎo)線可包括傳輸電流的導(dǎo)體和傳輸數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)體，傳輸電流的導(dǎo)體向直流電動(dòng)機(jī)提供電力，傳輸數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)體將數(shù)據(jù)信息從控制元件傳輸?shù)诫姴遄?。在植入前，直流電?dòng)機(jī)和相應(yīng)的齒輪或傳動(dòng)裝置上可刻有刻度，這樣，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所帶動(dòng)的牽引器械或髓內(nèi)釘?shù)臋C(jī)械移動(dòng)量就是已知的。利用刻度信息，具有光學(xué)檢測(cè)器和光源的編碼器就可測(cè)量電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)能經(jīng)由植入式電插座傳輸?shù)街黧w外的控制器。這樣，當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)完成足夠多的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)以達(dá)到了想要的牽引器械或髓內(nèi)釘?shù)恼{(diào)節(jié)量時(shí)，控制器能停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行?？刂品椒ㄟ€進(jìn)一步地包括一力傳感器，其測(cè)量施加于驅(qū)動(dòng)器或施加于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵上的力，其中包括力的測(cè)量值在內(nèi)的數(shù)據(jù)也能通過(guò)電插座傳輸至控制器。提供給電動(dòng)機(jī)的電量可以根據(jù)力傳感器測(cè) 得的力進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，向電動(dòng)機(jī)提供的電量使所施加的力沒(méi)有達(dá)到一特定的閾值。類(lèi)似地，初始供電量可以設(shè)置為一個(gè)較低的值，且只有檢測(cè)到一個(gè)安全的力值和/或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速還不夠時(shí)，才提高供電量。在某些實(shí)施例中，牽引可以在非管狀骨上完成，如下頜的牽引。在骨頭外的牽引裝置能與骨頭(如下頜骨)連接，以控制兩個(gè)骨段之間的位移。與髓內(nèi)牽引器械相似，用于下頜牽引的器械可包括一直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、齒輪或一傳動(dòng)裝置以調(diào)整直流電動(dòng)機(jī)向牽引器械的擴(kuò)張兀件的機(jī)械輸出，還包括一控制兀件，其均設(shè)于同一殼體內(nèi)。直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)所施加的力可通過(guò)一非植入控制器以與上文類(lèi)似的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。用于運(yùn)行植入牽引器械的電動(dòng)機(jī)可被設(shè)計(jì)為具有足夠的電量，來(lái)實(shí)現(xiàn)廣泛的治療方式。在實(shí)踐中，股骨的牽引通常需要比下頜牽引更大的牽引力。達(dá)到2_的股骨牽引調(diào)節(jié)量預(yù)計(jì)需要最大為500至700N的力。通過(guò)實(shí)例，2mm的牽引量需要700N的力，這將需要1. 4J的總輸出功(執(zhí)行動(dòng)作)。5mm的特別大的股骨牽引調(diào)節(jié)量，需要1500N的力來(lái)伸展骨頭，則需要7. 5J的功。實(shí)施牽引所需的電動(dòng)機(jī)的輸出功率取決于牽引的持續(xù)時(shí)間。假設(shè)牽引調(diào)節(jié)維持60秒，則必要的輸出功率或瓦數(shù)為7. 5J/60s或O. 125W。這樣，電動(dòng)機(jī)應(yīng)至少能輸出O. 125W。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知曉任何電動(dòng)機(jī)的輸出功率的極大一部分將會(huì)損失在電線的電阻及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦上，應(yīng)當(dāng)提供足夠的功率以防止器械的停止。因此，在某些實(shí)施例中，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一安全系數(shù)以補(bǔ)償摩擦損失(系數(shù)為2)和防止器械的停止(系數(shù)為2)，相應(yīng)的示例性電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有至少O. 5W的額定功率，即O. 125WX2X2。一預(yù)想的用于植入的典型電動(dòng)機(jī)，能在一電壓約為10至18V、電流約為O. 03至O. 05A的直流電下運(yùn)行。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉可以采用任何足以提供預(yù)期功率的電流和電壓的組合。在某些實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)可以由約為O. 01至O. 5A的電流供電。電動(dòng)機(jī)能在約為O. 05V至20V的直流電電壓下運(yùn)行。在進(jìn)行下頜牽引時(shí)，通常需要少得多的牽引量和小得多的力來(lái)實(shí)現(xiàn)此類(lèi)牽弓I。O. 5mm的下頜拉伸量可能需要約35N的力，換算成所需能量為O. 0175J。在60秒的療程內(nèi)進(jìn)行此類(lèi)牽引將需要O. 0175J/60S或O. 292mff的功率。這樣，一 I伏的直流電動(dòng)機(jī)在O.1A下運(yùn)行，就可以滿足必須的功率要求，而還有富余。本發(fā)明所述的植入式皮下電插座的實(shí)施例適用于醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士、病人，或兩者均可。在一些實(shí)施例中，診所的醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士使用一經(jīng)皮插頭將控制單元和/或電源連接至一植入式皮下電插座，以根據(jù)醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士所選定的治療方案控制病人體內(nèi)的植入醫(yī)療器械和/或向其供電。在其他實(shí)施例中，處于家中的病人同樣可以使用經(jīng)皮插頭將家里的控制單元和/或電源連接至植入式皮下電插座，以根據(jù)醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士規(guī)定的治療方案控制病人體內(nèi)的植入醫(yī)療器械和/或向其供電。通過(guò)詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的其他元件、特征及益處對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)均是顯而易見(jiàn)的。需要了解的是，在描述本發(fā)明的一些實(shí)施例時(shí)，給出的詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)例僅是對(duì)本發(fā)明的解釋而非對(duì)本發(fā)明做出限制。在不背離本發(fā)明精神的前提下，對(duì)于本發(fā)明的各種變化和變形均在本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于建立電流經(jīng)皮傳輸?shù)难b置，其包括 一電插頭，其具有一皮膚接觸面及至少兩個(gè)中空針頭，所述中空針頭能從皮膚接觸面伸出； 至少兩個(gè)功率電極，各功率電極分別設(shè)置在一個(gè)中空針頭內(nèi)，所述功率電極與一電源相連，并且可在一未伸出位置和一伸出位置之間移動(dòng)；在該未伸出位置，所述功率電極的接觸端不從中空針頭內(nèi)伸出；在該伸出位置，功率電極的接觸端從中空針頭內(nèi)伸出；以及 一植入式皮下電插座，其具有若干個(gè)構(gòu)造為容納中空針頭的容置端口，各容置端口彼此之間相互絕緣，且各容置端口均具有一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁及一底部以形成一容置空間，其中該底部具有一導(dǎo)電基底材料。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述植入式皮下電插座與一植入醫(yī)療器械電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述經(jīng)皮電插頭還包括一絕緣材料，以使所述功率電極絕緣于與中空針頭的電接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述植入式皮下電插座還包括一絕緣材料，其填充在若干容置端口的容置空間內(nèi)及容置端口之間，所述絕緣材料具有一成分以使絕緣材料可被中空針頭刺穿并在中空針頭抽出時(shí)重新密封，以絕緣所述若干容置端口中的導(dǎo)電基底材料。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述容置端口內(nèi)的導(dǎo)電基底材料為一可被功率電極刺穿的粉末狀導(dǎo)電材料。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置,其中所述粉末狀導(dǎo)電材料包括一金屬，一合金,石墨,一聚合物或一凝膠材料。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中功率電極在所述未伸出位置不接觸導(dǎo)電基底材料。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中功率電極在所述伸出位置接觸導(dǎo)電基底材料，以在功率電極和導(dǎo)電基底材料之間建立電接觸。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中至少一個(gè)中空針頭具有一數(shù)據(jù)電極，該中空針頭的直徑與具有功率電極的至少一個(gè)中空針頭的直徑不同，且若干個(gè)容置端口中的至少一個(gè)容置空間的直徑不同于若干個(gè)容置端口中的另一容置空間的直徑。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中中空針頭的至少其中之一具有一直徑以使該中空針頭不能進(jìn)入至少一個(gè)容置端口的容置空間。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中若干個(gè)中空針頭和若干個(gè)容置端口設(shè)置為各中空針頭只能進(jìn)入一對(duì)應(yīng)的容置端口。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括一與所述植入式皮下電插座連接的電動(dòng)機(jī)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述電動(dòng)機(jī)以高扭轉(zhuǎn)力、低每分鐘旋轉(zhuǎn)圈數(shù)運(yùn)行且具有相應(yīng)的齒輪，其中電動(dòng)機(jī)和相應(yīng)的齒輪旋轉(zhuǎn)一圈會(huì)使與所述植入式電插座相連的一牽引器械移動(dòng)一約為0. 001-5mm的最大位移。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其還包括一用于調(diào)整一電流的控制元件，該電流由電源提供給電動(dòng)機(jī)。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電插頭的皮膚接觸面具有一與所述植入式皮下電插座的一皮下面互補(bǔ)的幾何形狀，以使若干個(gè)中空針頭與若干個(gè)容置端口對(duì)準(zhǔn)。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電插頭和植入式皮下電插座還包括一個(gè)或多個(gè)磁性元件以使若干個(gè)中空針頭與若干個(gè)容置端口對(duì)準(zhǔn)；一設(shè)置于所述植入式皮下電插座上的凹口，其可通過(guò)皮膚定位，以使若干個(gè)中空針頭與若干個(gè)容置端口對(duì)準(zhǔn)；一從電插頭伸出的中空管，其與一外部真空源連接，以產(chǎn)生吸力將電插頭定位于皮膚上。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括一組件，用于確保中空針頭位于若干容置端口內(nèi)，其中所述組件可調(diào)節(jié)若干個(gè)中空針頭插入若干個(gè)容置端口的插入量。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述用于確保中空針頭位于若干個(gè)容置端口內(nèi)的組件為一滾珠軸承鎖系統(tǒng)，其中一滾珠結(jié)構(gòu)與若干個(gè)容置端口中的一個(gè)連接，該滾珠結(jié)構(gòu)與所述功率電極之一上的一鎖定槽哨合。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中功率電極通過(guò)一彈簧或一凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述伸出位置和未伸出位置之間移動(dòng)。
20.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述中空針頭可通過(guò)一彈簧或一凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在一收縮位置和一經(jīng)皮位置之間移動(dòng)。
21.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中裝置的表面由一抗菌材料形成。
22.一種建立電流經(jīng)皮傳輸?shù)尼t(yī)療器械和絕緣材料的用途，其用于向一醫(yī)療器械經(jīng)皮傳輸電力，該用途包括 將一電插頭穿過(guò)主體皮膚與一植入式皮下電插座接觸，所述植入式皮下電插座具有若干個(gè)構(gòu)造為容納中空針頭的容置端口，各容置端口彼此之間相互絕緣，所述容置端口具有一個(gè)或多個(gè)的側(cè)壁和一底部以形成一容置空間，其中該底部具有一導(dǎo)電基底材料；所述電插頭不植入體內(nèi)，電插頭具有一皮膚接觸面，其接觸主體皮膚或靠近主體皮膚，至少兩個(gè)能從皮膚接觸面伸出的中空針頭，以及至少兩個(gè)功率電極，各功率電極分別設(shè)置在一個(gè)中空針頭內(nèi)，其中所述功率電極由導(dǎo)電材料構(gòu)成且與一電源連接，一絕緣材料使所述功率電極絕緣于與中空針頭的電接觸，其中 將電插頭與植入式皮下電插座接觸包括用中空針頭刺穿皮膚以使中空針頭插入若干個(gè)容置端口的容置空間，并將功率電極從一未伸出位置伸出至一伸出位置，在該伸出位置，所述功率電極經(jīng)過(guò)中空針頭的穿刺端而伸出，以使功率電極接觸若干容置端口的導(dǎo)電基底材料。
23.如權(quán)利要求22所述的用途，其中將電插頭與植入式皮下電插座接觸還包括用中空針頭刺穿皮膚是通過(guò)在一收縮位置和一經(jīng)皮位置之間移動(dòng)中空針頭，在所述收縮位置，中空針頭不從皮膚接觸面伸出，在所述經(jīng)皮位置，中空針頭從皮膚接觸面伸出，容置于所述容置端口內(nèi)，其中當(dāng)中空針頭在經(jīng)皮位置時(shí)，各功率電極均能獨(dú)立地伸出。
24.如權(quán)利要求22所述的用途，其中所述電插頭還包括一個(gè)或多個(gè)自皮膚接觸面伸出的數(shù)據(jù)電極，數(shù)據(jù)電極與一結(jié)構(gòu)或一元件連接以刺穿皮膚，并容置于植入式皮下電插座的若干個(gè)容置端口中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)，所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電極與一控制器連接，該控制器能調(diào)整電源向功率電極提供的電流。
25.如權(quán)利要求24所述的用途，其中各數(shù)據(jù)電極分別位于一中空針頭內(nèi)，且所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電極可在一未伸出位置和一伸出位置之間移動(dòng)，在該未伸出位置，數(shù)據(jù)電極的接觸端不從中空針頭內(nèi)伸出，在該伸出位置，數(shù)據(jù)電極的接觸端從中空針頭內(nèi)伸出，且至少一中空針頭徑具有一直徑以使至少一中空針頭不能進(jìn)入至少一容置端口的容置空間內(nèi)。
26.如權(quán)利要求22所述的用途，其中所述空心針頭及若干個(gè)容置端口設(shè)置為各中空針頭僅能進(jìn)入一對(duì)應(yīng)的容置端口。
27.如權(quán)利要求22所述的使用方法，其還包括從所述電插頭向一電動(dòng)機(jī)提供一電流。
28.如權(quán)利要求22所述的用途，其中醫(yī)療器械為一骨牽引器械，其包括一第一連接點(diǎn)，一第二連接點(diǎn)，一可接受擴(kuò)張的牽引機(jī)構(gòu)及一調(diào)節(jié)第一連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)之間距離的電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)與植入式皮下電插座連接。
29.如權(quán)利要求28所述的用途，其中骨牽引器械還包括一控制元件，該控制元件將包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)及骨牽引器械擴(kuò)張量在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸至一不植入體內(nèi)的控制器，該數(shù)據(jù)通過(guò)電插頭和植入式皮下電插座之間的電接觸傳送到所述控制器。
30.如權(quán)利要求29所述的用途，其中電插頭還包括一個(gè)或多個(gè)自皮膚接觸面伸出的數(shù)據(jù)電極，該數(shù)據(jù)電極與一結(jié)構(gòu)或一元件連接以刺穿皮膚，并容置于植入式皮下電插座的若干個(gè)容置端口中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)，且傳輸數(shù)據(jù)的電接觸是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電極實(shí)現(xiàn)的。
31.如權(quán)利要求28所述的用途，其中電動(dòng)機(jī)具有一約為0.1-12W的輸出功率。
32.如權(quán)利要求28所述的用途，其中電動(dòng)機(jī)由約為0.01-0. 5A的電流供電。
33.如權(quán)利要求28所述的用途，其中電動(dòng)機(jī)在約為0.5-20V的直流電電壓下運(yùn)行。
34.如權(quán)利要求28所述的用途，其中，在一特定的輸出功率下，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的電流量隨著施加于所述電動(dòng)機(jī)的電壓的增加而減少。
35.如權(quán)利要求28所述的用途，其中電動(dòng)機(jī)植入主體內(nèi)且是密封的，電動(dòng)機(jī)具有一含有抗菌材料的主體。
36.如權(quán)利要求28所述的用途，其中電動(dòng)機(jī)通過(guò)實(shí)心導(dǎo)線與植入式皮下電插座連接，該實(shí)心導(dǎo)線設(shè)于一導(dǎo)管中。
37.如權(quán)利要求22所述的用途，其中功率電極傳輸一操作電壓或一操作電流，所述操作電壓為一超過(guò)0. 5V的電壓，且所述操作電流為一超過(guò)0. OlA的電流。
38.如權(quán)利要求29所述的用途，其中所述控制器至少部分地基于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來(lái)修改一電流，該電流由電源向與植入式皮下電插座連接的電動(dòng)機(jī)提供。
39.如權(quán)利要求22所述的用途，其中所述植入式皮下電插座、電插頭及中空針頭中的一個(gè)或多個(gè)的表面具有一抗菌材料。
40.一種為了進(jìn)行骨牽引而建立電流經(jīng)皮傳輸?shù)尼t(yī)療器械和絕緣材料的用途，該用途包括 將一骨牽引器械與一主體的骨組織相連，其中所述骨牽引器械包括一第一連接點(diǎn)、一第二連接點(diǎn)，與一電動(dòng)機(jī)連接的一牽引機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)用來(lái)調(diào)整第一連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)之間的距離； 從一位于主體體外的電源向所述電動(dòng)機(jī)供電，其中電力由醫(yī)療設(shè)備傳輸，其包括 一電插頭，其具有一皮膚接觸面和至少兩個(gè)中空針頭，所述中空針頭能從皮膚接觸面伸出； 至少兩個(gè)功率電極，各功率電極分別設(shè)置在一個(gè)中空針頭內(nèi)，所述功率電極與一電源相連，并且可在一未伸出位置和一伸出位置之間移動(dòng)；在該未伸出位置，所述功率電極的接觸端不從中空針頭內(nèi)伸出；在該伸出位置，功率電極的接觸端從中空針頭內(nèi)伸出，一絕緣材料使所述功率電極絕緣于與中空針頭的電接觸；及一植入式皮下電插座，其具有若干個(gè)構(gòu)造為容納中空針頭的容置端口，各容置端口彼此之間相互絕緣，且各容置端口均具有一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁及一底部以形成一容置空間，其中該底部具有一導(dǎo)電基底材料。
41.如權(quán)利要求28或40所述的用途，其中所述牽引機(jī)構(gòu)包括齒輪，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所產(chǎn)生的擴(kuò)展量使得第一連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)之間移動(dòng)約為O. 001-5mm的最大位移。
42.如權(quán)利要求22或40所述的用途，其中一個(gè)或多個(gè)實(shí)心導(dǎo)線設(shè)置于一導(dǎo)管內(nèi)且與設(shè)置于主體皮膚下的所述植入式皮下電插座相連。
43.如權(quán)利要求42所述的用途，還包括將所述電插頭穿過(guò)主體皮膚與植入式皮下電插座接觸。
44.如權(quán)利要求40所述的用途，其中所述植入式皮下電插座、電插頭及中空針頭中的一個(gè)或多個(gè)的表面具有一抗菌材料.
45.一種用于向一植入主體體內(nèi)的醫(yī)療器械經(jīng)皮傳輸電流的裝置，其包括 一電插頭，其具有一接觸或靠近主體皮膚的皮膚接觸面，至少兩個(gè)能從皮膚接觸面伸出的中空針頭，及至少兩個(gè)功率電極，各功率電極分別設(shè)置在一個(gè)中空針頭內(nèi)，其中所述功率電極由導(dǎo)電材料構(gòu)成并與一電源連接，各功率電極可在一未伸出位置和一伸出位置之間移動(dòng)；在該未伸出位置，所述功率電極不從中空針頭內(nèi)伸出；在該伸出位置，功率電極從中空針頭內(nèi)伸出；以及 一絕緣材料，其使所述功率電極絕緣于與中空針頭的電接觸。
46.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中所述中空針頭可在一收縮位置與一經(jīng)皮位置之間移動(dòng)，在該收縮位置，所述中空針頭不從皮膚接觸面伸出，在該經(jīng)皮位置，所述中空針頭從皮膚接觸面伸出，容置于容置端口內(nèi)，其中當(dāng)中空針頭在經(jīng)皮位置時(shí)，各功率電極均能獨(dú)立地伸出。
47.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中所述電插頭具有一結(jié)構(gòu)以使其與一植于主體皮膚下的植入式皮下電插座建立電接觸。
48.如權(quán)利要求47所述的裝置，其中所述植入式皮下電插座包括若干個(gè)容置端口，各容置端口彼此之間相互絕緣，且各容置端口均具有一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁及一底部以形成一容置空間，其中該底部具有一導(dǎo)電基底材料，另一絕緣材料填充在容置空間內(nèi)及容置端口之間，所述另一絕緣材料具有一成分以使所述另一絕緣材料可被中空針頭刺穿并在中空針頭抽出時(shí)重新密封，以絕緣若干個(gè)容置端口中的導(dǎo)電基底材料。
49.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中若干個(gè)中空針頭的至少其中之一具有一與絕緣材料接觸的內(nèi)表面，其中絕緣材料涂覆在內(nèi)表面。
50.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中若干個(gè)中空針頭的至少其中之一在一穿刺端具有一開(kāi)口，該穿刺端被一可重新密封的塞子密封，該可重新密封的塞子可被功率電極刺穿。
51.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中若干個(gè)中空針頭的至少其中之一包括一可重新密封的絕緣材料，該絕緣材料不會(huì)阻礙功率電極從未伸出位置移動(dòng)到伸出位置。
52.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中所述電插頭的一表面具有一抗菌材料。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其中所述絕緣材料包括硅樹(shù)脂。
54.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中所述中空針頭的至少其中之一在一穿刺端具有一開(kāi)口，該穿刺端被一可重新密封的塞子密封，該可重新密封的塞子可被功率電極刺穿。
55.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中所述功率電極的至少其中之一為一針。
56.如權(quán)利要求1或45所述的裝置，其中所述電插頭還包括一個(gè)或多個(gè)自皮膚接觸面伸出的數(shù)據(jù)電極，各數(shù)據(jù)電極分別設(shè)置在一中空針頭內(nèi)，所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電極可在一未伸出位置與一伸出位置之間移動(dòng)，在該未伸出位置，數(shù)據(jù)電極的接觸端不從中空針頭內(nèi)伸出，在該伸出位置，數(shù)據(jù)電極的接觸端從中空針頭內(nèi)伸出，所述數(shù)據(jù)電極與一控制器連接，該控制器可對(duì)電源提供給功率電極的一電流進(jìn)行調(diào)整。
57.如權(quán)利要求1或48所述的裝置，其中所述電插頭還包括一個(gè)或多個(gè)自皮膚接觸面伸出的數(shù)據(jù)電極，所述數(shù)據(jù)電極具有一針頭結(jié)構(gòu)以刺穿皮膚并容置于所述植入式皮下電插座的一個(gè)或多個(gè)容置端口內(nèi)，所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電極與一控制器連接，該控制器可對(duì)電源提供給功率電極的一電流進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種植入式皮下電插座和相應(yīng)的經(jīng)皮插頭，其用來(lái)控制一植于病人體內(nèi)的醫(yī)療器械(如骨牽引電動(dòng)機(jī))，和/或?qū)ζ溥M(jìn)行供電。該插頭在皮下插入皮下電插座，將從該插頭伸出的數(shù)據(jù)和功率電極連接至插座，從而將控制信號(hào)和電力從一外部設(shè)備傳導(dǎo)至一植于病人體內(nèi)的醫(yī)療器械。該插座和插頭包括絕緣材料，以防止病人被電擊。
文檔編號(hào)H01R13/40GK103040513SQ201210391270
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者穆克什·庫(kù)瑪爾 申請(qǐng)人:巴奧米特制造公司