[发明专利]可植入的生物医学用连接器以及利用其进行电连接的方法

说明书

本发明涉及一种生物医学用连接器，以及利用其进行电连接的方法。

本发明的首要目的是提供一种可完全植入人体或动物皮下部位的连接器，例如，可以应用于要求在集中植入患者体内的导线束（典型地为2至48根导线）之间提供电连接的各种情况（连接原则上是永久性的但也可能需要分离）。

一个具体的实际上并非限制性的例子是在计算机辅助运动的电刺激系统所采用的连接器，这种计算机辅助运动例如是为了组合成一种能使截瘫患者步行的医疗系统。

任何这种可植入式功能电刺激系统都很复杂，这就提出了各种技术上和医学上的限制，因而需要采用模块式的系统，即由多个分立元件通过接头互连而成的系统，这些元件和接头被植入体内，但可以进行分离，以便使系统能迅速和有选择地工作，而且当任一元件发生故障时，可无需象迄今那样取出整个植入物。

上述例子中，在或者植入肌肉表皮或者直接植入有关的神经上的刺激电极附近和电子控制单元附近，必须提供连接器。该控制单元也被植入体内，接收穿过皮肤来自一个设置在体外的微型部件的控制和监视信号，或将这些信号传送给它。于是，互连系统的功能是将信号从植入的电子部件传送到刺激器端头。并将所得的信号返回至上述部件。这种系统必须是在机械上和电气上可靠的，并能微型化，使其能植入体内。

这种典型的应用为生物医学连接器的高度特殊性提供了很好的说明，这些特殊性是因特殊的安装环境（手术室）和工作环境（植入系统工作在活的细胞组织内）而产生的，并使连接器受到许多限制。

本发明的另一目的是推荐一种尽管体积很小却能满足各种限制条件的生物医学连接器，即：

-能使之在构造上很好地适合于被植入环境的高机械性能，特别是使连接器与电缆不是刚性连接，而仅由后者为系统提供耐用性;

-极高的可靠性、机械性能（材料的耐久性、密封等等）和电性能（尤其是接触电阻），使用周期必须维持在10年数量级;

-相对于外部环境的全密封：触点本身必须完全与其环境隔离，以使电缆或连接器免因直接作用、渗透等等而受到有机液体的腐蚀，而且能抵御细胞组织长回到植入部位期间所形成的细胞的渗透;由于生物液体属于电解液，故防止其渗入系统是最基本的要求，任何这种渗透都将产生电气上的问题，而且电流泄漏到生物体内可能不可逆地毁坏周围的细胞组织;

-完全的生物兼容性，以防止细胞组织内的任何排斥反应，并能使细胞组织长回到植入部位，换句话说，使细胞在植入元件（连接器、导线、电极等等）周围生长;

-无论通过蒸气处理（温度在200℃数量级）和/或诸如在特殊的消毒液中浸渍一类的常温处理，能经受对设备进行消毒时固有的温度和化学条件。

实施这种连接器的难题之一在于这样一个事实，即它的较小的体积和重量不允许采用诸如密封剂或密封套等传统的密封手段，它们无论如何不适用于生物学上使用的微型连接器。

本发明的一个方面是生物医学用连接器，它包括两个对应的部件，其中一个部件可嵌套在另一部件之内，每一部件都有由一种生物可兼容的材料制成的绝缘体，在绝缘体上至少装有一个阳的或阴的电接触件，以便与另一部件的相应的阴的或阳的相应接触件产生机械上和电学上的接触，在这种连接器中，上述两个对应的部件用机械配合方式嵌套，以机械方法将两个连接器部件固定在一起，并将接触件密封以隔绝于外部环境;两个绝缘体当一个嵌套在另一个之中时，可以在每个触点周围形成一个剩余的内部空间，在这种情况下，可在两个连接器部件的其中一个嵌套在另一个之中后，将所述的空间用注入的密封填料充填。

本发明的另一方面是通过一个生物医学连接器，在至少两根对应的导线之间进行可拆卸的电气连接的方法，该连接器包括其中一个部件可嵌套在另一个部件之中的两个对应的部件，每个部件都有一个绝缘体，至少有一个阳的或阴的电接触件固定在该绝缘体上，可与另一部件相应的阴的或阳的对应接触件产生机械上和电学上的接触，而该方法包括下列步骤：将每根导线焊接到其相应的接触件;将配备了导线的接触件放入并机械地固定在其相应的连接器部件的绝缘体中;将两个连接器部件的一个嵌套在另一个之中;如果需要可将一种充填密封材料注入到每个接触件周围所形成的剩余的内部空间;也可采用一种生物可兼容的绝缘材料套覆盖该组件。

以下将参照附图详细描述本发明的连接器的各个实施例。

图1是根据本发明的一个单触点连接器的纵向截面的部件分解图。

图2以较大的尺寸表示图1所示经组装和植入后的连接器。

图3表示一种两触点阴阳共体的连接器。

图4表示采用相同设计构思的一种24针扁平接插件。