用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器及其制造方法技术

一种用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器及其制备方法，属于植入式医疗设备制造技术领域。该陶瓷馈通连接器由法兰套圈、一个或多个探针、绝缘体和固定并气密封接上述结构的封接体组成；还可以包括位于探针端部的套管。绝缘体的成分为单一或组合的可植入陶瓷材料，封接体为金属钎料或玻璃钎料，法兰套圈有上沿和内孔，探针为金属细丝。将钎料制成预成形体，以不同形式与对应的绝缘体进行装配，并通过钎焊形成封接体，将绝缘体分别与法兰套圈和探针气密封接；为保证钎料与绝缘体的润湿，需在绝缘体的待焊表面上事先沉积一层金属。所述陶瓷馈通连接器，生物相容性好，密封性好，可经受高温冲击和体液腐蚀，密封性能可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器及其制备方法，属于植入式医疗设备制造

技术介绍
电刺激治疗疾病的方法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(即植入式电刺激器)是一类具有复杂电子系统的植入设备，通常由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组成。由电极采集靶点组织的电信号，经延长导线、馈通连接器传回内部电路，可实现电刺激器的检测功能；内部电路发出的刺激信号经馈通连接器、延长导线传导至电极，再由电极传输到靶点组织，可以起到电刺激治疗作用。馈通连接器是连接内部电路和延长导线、电极的重要部件，是信号内外传输的通道，可实现密封、绝缘、信号的传输和滤波等功能。目前馈通连接器已经广泛应用于植入式电刺激器如心脏起搏器、脑深部刺激器和脊髓刺激器等。基于植入要求，馈通连接器一般都要有良好的生物相容性和耐腐蚀性。馈通连接器必须有较高的气密性，因为一旦密封失效，长期植入过程中水汽、体液等将会通过馈通连接器进入到刺激器内部，造成电路损坏等危害。另外，馈通连接器通过激光焊接与刺激器外壳相连，要求其封接面可耐受高温冲击。此外，馈通连接器还必须提供必要的绝缘性能以及与电刺激器其他组件之间良好的连接性能等。典型的馈通连接器由探针、法兰套圈、绝缘体和封接体组成。其中绝缘体作为重要组成部分，为法兰套圈和探针提供支撑、绝缘，并作为封接结构的一部分。绝缘体性能的好坏直接决定了馈通连接器的质量。一般馈通连接器的绝缘体为聚合物或玻璃，均存在力学性能差、耐高温性差、耐腐蚀性差、密封等级低等缺陷，导致馈通连接器寿命有限，不能满足电刺激器植入时间延长的总体需求。作为植入式电刺激器的关键部件，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 102483994 A)设计了一种铜焊馈通件的陶瓷组件。但该专利仅涉及对绝缘体表面裂纹和粗糙度的要求，并未对钎料与绝缘体润湿性改善、钎料装配形式、馈通连接器与其他组件连接等关键问题做出说明，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电刺激器提供一种性能可靠的用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器，本专利技术的目的通过以下技术方案实现。该陶瓷馈通连接器由外到内依次为法兰套圈、绝缘体和探针，绝缘体上设置封接体所述绝缘体由单一或组合的可植入陶瓷材料构成，具有与所述法兰套圈相封接的第一封接面和与所述探针相封接的第二封接面，其中第一封接面位于所述绝缘体外侧，第二封接面位于所述绝缘体内侧；并且所述第一封接面和第二封接面均具有金属涂层。所述封接体为由金属钎料或玻璃钎料制备的预成形体，其熔点低于法兰套圈、绝缘体以及探针的熔点；封接体熔化后对所述绝缘体、法兰套圈和探针均有良好的润湿性。所述预成形体为环状、片状、丝状、粉状或膏状。所述绝缘体一端与所述法兰套圈和所述探针接触处分别设有凹槽，所述预成形体为环状或粉状，并置于所述凹槽中。 所述预成形体为薄片状或膏状，包裹或涂覆在所述绝缘体的第一封接面和第二封接面。所述绝缘体的第一封接面或第二封接面上设有内凹槽，所述预成形体为丝状，并缠绕在所述内凹槽中。所述探针为一个或多个，分别从所述绝缘体的内设通孔中穿出，用以连接所述电刺激器的内部接口端和外部端子。所述探针上设有用于与其它部件形成电连接的环形套管。本专利技术还提供了一种所述的用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器的制造方法，分为以下步骤在绝缘体的第一封接面和第二封接面沉积一层金属；准备卡具，所述卡具上设置有法兰套圈定位孔和探针定位孔；将法兰套圈插入所述法兰套圈定位孔，且法兰套圈底部与所述卡具的表面相接触；将所述绝缘体插入所述法兰套圈的内孔中；将探针依次插入到所述绝缘体的通孔和所述探针定位孔中；将封接体放置到所述绝缘体上预设的钎料装配位置中；将卡具整体放入高真空或高纯惰性气氛的加热炉中进行加热，使得所述封接体熔化，得到陶瓷馈通连接器。本专利技术的有益效果为本专利技术所述陶瓷馈通连接器，生物相容性好，密封性好，可经受高温冲击和体液腐蚀，密封性能可靠；本专利技术所述陶瓷馈通连接器的制造方法，简便易行，生产效率高。附图说明图I是馈通连接器与植入式电刺激器金属外壳的装配示意图；图2是根据本专利技术的陶瓷馈通连接器的结构示意图；图3是根据本专利技术的陶瓷馈通连接器的分解示意图；图4是根据本专利技术的陶瓷馈通连接器的装配示意图；图5是根据本专利技术的设有电连接件的探针端部示意图；图6、图7分别是根据本专利技术的不同装配结构的陶瓷馈通连接器分解示意图；图8 Ca)-图8 (h)分别是根据本专利技术的不同排列形式的陶瓷馈通连接器示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器及其制备方法，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图I是一馈通连接器与植入式电刺激器金属外壳的装配示意图，典型结构可适用于植入式电刺激器如心脏起搏器、脑深部刺激器和心脏除颤器等等。其中电刺激器的外壳20 一般为生物相容性金属(如钛或其合金)所制。馈通连接器10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。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。实施例I图2是根据本专利技术的陶瓷馈通连接器的结构示意图。陶瓷馈通连接器100的组成包括法兰套圈101，绝缘体102，探针103和封接体104、105 ;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，封接体104位于绝缘体102与探针 103之间，封接体105位于绝缘体102和法兰套圈101的接触面之间。图3是根据本专利技术的陶瓷馈通连接器的分解示意图。如图所示，法兰套圈101 —般由钛或钛合金等制成，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111。法兰上沿111为圆形套筒外侧延伸出的金属薄片。法兰套圈101主要起固定和支撑作用，法兰上沿111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，以此实现陶瓷馈通连接器与金属外壳的固定和密封。示例法兰套圈101的内孔形状为圆形，但实际应用中内孔形状也可为矩形或三角形等；法兰套圈101的外形也可为圆形、矩形或三角形等。陶瓷馈通连接器的探针103，下端连接到外壳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是信号在内部电路和外部延长导线、电极之间传导的唯一通道，其形状多为细丝状，材料可选用生物相容性金属如钛、铌、钽、钼、铱、钥、钨、可伐合金、钛铌合金、钼铱合金或其他合适材料等。绝缘体102组成为生物相容性陶瓷，如氧化铝、氧化锆、氧化钇增韧氧化锆、氮化硅、碳化硅、氮化铝、玻璃陶瓷或上述材料的组合等。陶瓷馈通连接器100的绝缘体102为圆柱体，高度与法兰套圈101基本持平，用于与法兰套圈101装配。绝缘体102在上端面设有凹槽，用于置入封接体104和105，并在凹槽下端设有通孔，用于插入探针103。绝缘体102是将陶瓷材料按照形状要求，用特定模具制成坯体并烧结成形的。陶瓷馈通连接器100为单针型陶瓷馈通连接器，可根据要求设计多针型陶瓷馈通连接器，根据探针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于植入式电刺激器的陶瓷馈通连接器，由外到内依次为法兰套圈、绝缘体和探针，绝缘体上设置封接体，其特征在于，所述绝缘体由单一或组合的可植入陶瓷材料构成，具有与所述法兰套圈相封接的第一封接面和与所述探针相封接的第二封接面，其中第一封接面位于所述绝缘体外侧，第二封接面位于所述绝缘体内侧；并且所述第一封接面和第二封接面均具有金属涂层。

【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：