用于植入式医疗设备的馈通连接器及制造方法技术

一种应用于植入式医疗设备的馈通连接器，包括有法兰套圈、绝缘体、至少一个的信号探针，固定并气密封接上述结构的玻璃封接体；还可以包含有一个接地探针，以及若干探针套管。所述法兰套圈有上沿、下沿和内孔。所述玻璃封接体包含SiO2（约60-80%）、Al2O3（约5-15%）、B2O3（约10-25%）、Li2O（约0-5%）、Na2O（约5-15%）及K2O（约0-5%），所注含量均为质量百分数。通过所述玻璃封接体，所述绝缘体封接在法兰内孔中，所述信号探针封接在所述绝缘体的通孔中。所述接地探针固定在法兰下沿以提供金属外壳与刺激电路共地，所述探针套管固定在探针端部以改善连接性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于植入式医疗设备的馈通连接器，属于植入式医疗设备制造

技术介绍
本节提供与本专利技术相关的背景信息和技术。植入式医疗设备近年来在医学上得到越来越广泛的应用。有电刺激功能的植入式医疗设备(也叫植入式电刺激器)是一类具有复杂电子系统的植入设备，用以测量人体生理参数长期变化以及治疗某些疾病。已知的植入式电刺激器系统通常包括植入体内的脉冲发 生器、延长导线和电极，以及位于体外的控制装置等。脉冲发生器发出的信号通过馈通连接器，与外部连接块和延长导线连接，再由电极导管传输到靶点组织，起到电刺激治疗作用。馈通连接器是连接脉冲发生器内部电路和延长导线的重要部件，是信号传输的通道，实现密封、绝缘、信号的传输和滤波等功能。目前馈通连接器已经应用于植入式医疗设备如心脏起搏器、脑深部刺激器和脊髓刺激器等。植入式医疗设备一般在人体复杂环境中植入几年甚至几十年，一旦体液、水汽等进入设备内部，将会造成装置失效。一般植入式医疗设备都要求有较高的气密性，而馈通连接器作为密封环节的重要组成，其密封性能好坏直接决定植入装置的寿命；另外，基于植入要求，馈通连接器的制造应满足生物相容性要求；作为刺激信号传输的通道，馈通连接器的应提供必要的绝缘和支撑功能；作为连接内部电路板和外部延长导线的电路连接装置，馈通连接器应与上述两组件有良好的连接方法。典型的馈通连接器由探针、法兰套圈、绝缘体和封接体组成。涉及到的材料种类包括但不限于生物相容性的高分子聚合物、玻璃、陶瓷、金属等，涉及到的密封技术包括但不限于聚合物密封、玻璃/金属密封、陶瓷/金属密封、玻璃/陶瓷密封、金属/金属密封等。作为植入式医疗设备的关键部件，目前临床应用的馈通连接器主要是美国Medtronic等国外公司的产品。美国麦德托尼克公司进入中国的PCT专利技术专利(申请公布号CN 102470249A)设计了一种玻璃造馈通连接器组件。但是该专利仅涉及某特定成分的玻璃绝缘体组分的应用，且未对馈通连接器与其他组件连接的难点和解决方法予以研究，使用有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为植入式医疗设备提供一种长期有效、性能可靠的馈通连接器，及其相关的制造方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。—种用于植入式医疗设备的馈通连接器组件，包括法兰套圈、探针、绝缘体和封接体，其特征在于，所述绝缘体和封接体是由玻璃预成形体所形成的，所述玻璃预成形体的成分包括60-80% (重量)的 SiO2,5-15% (重量)的 Al2O3,10-25% (重量)的 B2O3,0-5% (重量)的 Li2O,5-15% (重量)的 N a2O,以及0-5% (重量)的 K20。优选地，所述法兰套圈能够连接所述植入医疗设备壳体和所述绝缘体，所述法兰套圈具有内孔，所述内孔形状包括但不限于圆形、矩形或三角形；所述法兰套圈外形包括但不限于圆形、矩形或三角形。优选地，所述法兰套圈孔外侧有两个或两个以上、上下排列的圆形金属薄片，且下片的直径大于上片。优选地，所述探针包括一个或多个第一信号探针，其排列方式为环形、线形或矩阵形，所述第一信号探针分别从所述绝缘体的内设通孔中穿出，用以连接所述植入式医疗设备的内部接口端和外部端子；一个第二信号探针，用于连接所述植入式医疗设备内部电路地线和所述法兰套圈。优选地，所述探针上设有用于与其它部件形成电连接的连接构件。优选地，所述连接构件为位于所述探针端部的环形套管。优选地，所述连接构件为在探针部分表面的金属涂层。本专利技术还提供了一种根据上述任一技术方案所述的馈通连接器组件的制造方法，包括提供卡具，所述卡具上设置有法兰套圈和探针的定位孔，所述法兰套圈的底部与所述卡具的表面相接触；将玻璃预成形体置入所述法兰套圈的内孔中；插入探针到所述探针定位孔中；将卡具整体放入加热炉中进行加热得到馈通连接器。优选地，所述法兰套圈内壁和所述探针的外壁事先通过化学腐蚀或加热的方法进行预处理。优选地，还包括将探针端部连接上环形套管，或在探针部分表面做金属涂层。优选地，还包括将所述探针中的第二信号探针与所述法兰套圈固定电连接。本专利技术所述馈通连接器，生物相容，密封性好，性能可靠；本专利技术所述馈通连接器的制造方法，简便易行，生产效率高，经济适用。附图说明图I是一般植入式医疗设备外壳与馈通连接器的装配示意图；图2是馈通连接器的结构示意图；图3是馈通连接器的分解示意图；图4是根据本专利技术多个实施方式中，带有接地探针和套管的馈通连接器分解示意图5是根据本专利技术的多个实施方式，不同结构的馈通连接器示意图。具体实施例方式本节将结合附图，具体说明本专利技术的实施方式。本专利技术的目的是为植入式医疗设备提供密封性能优良并长期可靠的馈通连接器。馈通连接器是植入医疗设备的重要部件，承担密封、信号传递、绝缘等重要功能，对生物相容性、气密性、可连接性能要求较高。图I是一般植入式医疗设备外壳与馈通连接器的装配示意图，典型结构可适用于植入式医疗设备如心脏起搏器、脑深部刺激器和心脏除颤器等等。其中20为植入设备的外壳，一般为生物相容性金属(如钛或其合金)所制。10为馈通连接器，示意图中馈通连接器为圆形四探针型馈通连接器，实际应用中可根据需要改变探针的数量和馈通连接器的形状。如图I所示，外壳20保护内部的电路，其信号通过馈通连接器10的探针向外传输，而 外壳20为馈通连接器10提供必要的支撑和连接。图2给出了馈通连接器的结构示意图。示例馈通连接器100主要由三部分组成，法兰套圈101、绝缘体102和探针103，其装配形式为法兰套圈101套在绝缘体102外侧，探针103插入绝缘体102内孔中。图3给出了馈通连接器的分解示意图。如图所示，法兰套圈101 —般由钛或钛合金制成，包括有用于放置绝缘体102 (此处为柱体)的内孔，以及法兰上沿201和法兰下沿202。上沿201和下沿202均为圆形套筒外侧延伸出的金属薄片，其中下沿202的外径大于上沿201。法兰套圈101主要起固定和支撑作用，法兰上沿201与下沿202之间形成一个凹槽，植入设备的金属外壳通过所述凹槽与馈通连接器100进行装配，法兰上沿201的底部搭接在金属外壳表面上，通过熔化焊(如氩弧焊、激光焊等)与外壳实现密封连接，以此达到馈通连接器10与金属外壳20的固定、密封连接。所述法兰下沿202的直径略大于上沿201，是由于在熔化焊(如氩弧焊、激光焊等)法兰上沿201与金属外壳20过程中，可有效抵挡焊接间隙中漏过的电弧或激光，起到隔热作用，避免焊接过程对内部器件造成破坏。所述馈通连接器的探针103，下端连接到金属外壳20内部的信号电路输出端，上端连接到外部延长导线。探针103是信号从内部电路向外部传导的唯一通道，其多为金属细丝，材料可选用生物相容性金属如钛、铌、钽、钼、铱、钥、钨、钛铌合金、钼铱合金或其他适合材料等。绝缘体102可由玻璃预成形体构成。按照如图3示例结构，玻璃预成形体为柱状，中心开有通孔，高度与法兰套圈101基本一致或略有差异，这样可以有效避免过量玻璃熔化中的外溢，以及玻璃不足无法填充满法兰套圈101内孔。玻璃预成形体内嵌到法兰套圈101的内孔中，且探针103可插到预成形体内孔中。玻璃预成形体的一种组成包括SiO2(约60-80%)、Al2O3 (约 5-15%)、B2O3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于植入式医疗设备的馈通组件，包括法兰套圈、探针、绝缘体和封接体，其特征在于，所述绝缘体和封接体是由玻璃预成形体所形成的，所述玻璃预成形体的成分包括：60？80%（重量）的SiO2，5？15%（重量）的Al2O3，10？25%（重量）的B2O3，0？5%（重量）的Li2O，5？15%（重量）的Na2O，以及0？5%（重量）的K2O。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文雄伟，唐俊，郝红伟，李路明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：