DE69718646T2

DE69718646T2 - Elektrische anschluss-buchse, insbesondere für einen implantierbaren herzschrittmacher

Info

Publication number: DE69718646T2
Application number: DE69718646T
Authority: DE
Inventors: Ulf Lindegren
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: EP0910435B1; DE69718646D1; US6102753A; EP0910435A2; WO1997044091A1; SE9601972D0

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckerbuchse, insbesondere zum Erstellen eines Kontaktes mit einem Kontaktstift am proximalen Ende eines Elektrodenkabels, welcher mit einem implantierbaren Herzstimulator, wie einem Schrittmacher oder Defibrillator verbindbar ist, wobei die Steckerbuchse eine elektrisch leitende Hülse aufweist, die in einem Steckerteil des Herzstimulators angeordnet ist.

Stand der Technik

Eine übliche Steckverbindung für diesen Zweck enthält in allgemeiner Form eine Metallhülse, in die der Kontaktstift eines Elektrodenkabels eingesetzt und mit einer Verriegelungsschraube befestigt wird, die von außerhalb des Steckerteils zugänglich ist. Die Verriegelungsschraube erzielt den Kontakt zwischen der Hülse und dem Stift und eine gleichzeitige axiale Verriegelungs · des Elektrodenkabels, wodurch ein Lösen des Elektrodenkabels vom Steckerteil verhindert wird. Diese Befestigungsmethode macht den Einsatz von Schraubenziehern, winzige mechanische Schrauben und spezielle Dichtungen für die selben erforderlich.
Für die genannte Anwendung sind auch Steckverbindungen vorgeschlagen worden, die in der Lage sind zwischen dem Kontaktstift und der Steckerbuchse einen automatischen Kontakt zu erzielen, wenn der Elektrodenkontaktstift in den Stecker eingesetzt wird. Z. B. beschreiben die US-A-4 934 366 und 5 012 807 derartige Steckerbuchsen, die aus einer torusförmigen Feder gebildet sind, welche radial gegen eine entsprechende Kontaktfläche auf dem Stift drückt, wenn der Stift eingesetzt ist, so dass zwischen dem männlichen Kontaktstift an der Elektrode und dem weiblichen Steckerteil, der im Steckverbindungsteil innerhalb des Herzstimulators eingebaut ist, ein mechanischer Kontakt erzielt wird. Die Kontaktstellen sind mit getrennten Dichtungen abgedichtet, welche am Äußeren des Kontaktstiftendes des Elektrodenkabels und/oder am Inneren des Steckers ausgebildet sind.
Die EP-A2-0 339 877 zeigt eine Steckverbindung für einen Schrittmacher, wobei die Steckverbindung elektrisch leitende Elastomerringe enthält, die sowohl eine positive mechanische Verbindung und dementsprechend einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktflächen als auch gleichzeitig eine Abdichtung erzielen, die verhindert, dass Flüssigkeit den Kontaktstift erreicht. Diese Kontaktringe weisen keine gut definierten Kontakt- und Dichtflächen auf, so dass die elektrisch leitenden elastischen Ringe ergänzt werden müssen durch getrennte Dichtringe, um eine effiziente Abdichtung der Kontaktflächen zu erzielen.
Die US-A-4 848 346 beschreibt eine Steckverbindung für einen Schrittmacher, bei der die Kontaktmittel aus einem Federring gebildet sind, der durch Drücken eines aus dem Steckerteil vorstehenden Schaftabschnittes des Federmittels expandiert werden kann, um das Einsetzen eines Kontaktstiftes des Elektrodenkabels zu erlauben. Derartige vorstehende Betätigungsmittel können jedoch ein unbeabsichtigtes Lösen des Elektrodenkabels verursachen.
Eine andere Möglichkeit für die Befestigung eines Stiftes eines Elektrodenkabels im Steckerteil eines Herzstimulators ist in der EP-A2-0 590 756 beschrieben. Hier besteht die Befestigungsvorrichtung aus einer Federplatte, die in den Stecker eingeformt ist, mit gegenüberliegenden federnden Griffzungen, die ausgebildet sind, um den Kontaktstift des Kabels zu greifen, während gleichzeitig ein Loslösen des Elektrodenkabels aus dem Verbindungsmittel verhindert wird, wobei die Rückhaltekraft der Klemme zunimmt, wenn auf das Elektrodenkabel eine Loslösekraft ausgeübt wird. Der Griff der Greifzungen am Kontaktstift des Kabelendes kann beendet werden, wenn auf die zeitlich vorstehenden Spitzen der gegenüberliegenden Federplatten Druck ausgeübt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Steckerbuchse der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der ein Kontaktstift schnell am Steckerteil mit einer einfachen manuellen Betätigung befestigt werden kann.
Zu diesem Zweck ist die Steckerbuchse gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine elastische Hülse, die im entspannten Zustand eine gekrümmte Form aufweist, wobei die Hülse so angeordnet ist, dass sie dazu gebracht werden kann, eine im wesentlichen gerade Form anzunehmen, um das Einsetzen des Kontaktstiftes in die Hülse zu erlauben. Wenn der Kontaktstift in die Hülse eingesetzt worden ist, nachdem die Hülse in eine im wesentlichen gerade Form ausgerichtet worden ist, welches erreicht werden kann mit einer externen Hilfe, in Form einer lösbarer Druckvorrichtung oder mit Hilfe des Kontaktstiftes selbst, ist die elastische Hülse bestrebt, wieder ihre ursprüngliche gekrümmte Form einzunehmen. Dieses klemmt dann als eine Folge der Reibungskräfte zwischen den Teilen den Kontaktstift innerhalb der Hülse zusammen. Beim Geraderichten der Hülse ist die Druckvorrichtung so angeordnet, dass sie in ein Loch im Steckerteil eingesetzt ist, welches im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Hülse verläuft.
Die Druckvorrichtung besitzt in geeigneter Weise einen Schaftteil, der in das Loch einsetzbar ist und einen externen Druckknopf.
Die Hülse, die vorzugsweise aus einer superelastischen Legierung aus Nickel und Titan, wie Nitinol hergestellt und in der Lage ist, elastisch bis zu etwa 10% gestreckt zu werden, ist in geeigneter Weise in irgendeine elastische Substanz, wie Silikon eingebettet, so dass die Kontakthülse elastisch gehalten und gegenüber dem Zutritt von Körperflüssigkeit abgedichtet werden kann. Um eine positive Verriegelung des Kontaktstiftes in der Hülse zu erreichen, kann ein nach innen vorstehender Verriegelungsstift innerhalb der Hülse so angeordnet sein, dass er in einen ringförmigen Schlitz im Kontaktstift eingreift.

Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen zeigen folgendes:
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Schrittmachers mit einer unipolaren Steckerbuchse gemäß der Erfindung, die in ausgezogenen Linien in einer vorgespannten, gerade gerichteten Position und in gestrichelten Linien in einem entspannten, unbelasteten, gekrümmten Zustand gezeigt ist;
Fig. 2 ist eine (nicht maßstabsgerechte) Vergrößerung des hülsenförmigen Steckverbinders im entspannten, gekrümmten Zustand;
Fig. 3 zeigt die Hülse von Fig. 2, gerade gerichtet, mit einer externen Druckvorrichtung, um das Einsetzen eines proximalen Elektrodenkabelstiftes in die Hülse zu erlauben; und
Fig. 4 zeigt eine aktive Befestigungsform, in der der Kontaktstift innerhalb der Hülse festgehalten ist.

Bevorzugte Ausführungsform

In Fig. 1 ist ein Schrittmacher dargestellt, der ein Gehäuse 12 besitzt, welches eine Elektronikeinheit und eine (nicht dargestellte) Batterie enthält, ferner einen angeformten Aufbau oder Verbindungsteil 14, um eine Steckerbuchse 16 zu halten, zum Verbinden des proximalen Endkontaktstiftes 18 (Fig. 3 und 4) eines leitenden Elektrodenkabels (nicht dargestellt), das zum Herzen führt.
Die Steckerbuchse 16 gemäß der Erfindung enthält eine Hülse 20 aus einer elastischen Legierung, vorzugsweise einer superelastischen Legierung aus beispielsweise Nickel und Titan, wie Nitinol, die elastisch bis zu etwa 10% gestreckt werden kann, im Gegensatz zu etwa 0,2% bei anderen Legierungen. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, weist die Hülse 20 im entspannten, unbelasteten Zustand eine vorgekrümmte Form auf und ist, umgeben von einer Dichtsubstanz 24 aus beispielsweise Silikon (Fig. 1), innerhalb eines Fachs 22 im Steckerteil 14 angeordnet. Bei einer praktischen Ausführungsform kann der Kontaktstift 18, der rohrförmig ausgebildet ist, um das Einsetzen eines Mandrins zu erlauben, etwa 5,6 mm lang sein und einen Durchmesser von etwa 1,5 mm haben. Die Hülse 20 kann einen Innendurchmesser von etwa 2,0 mm und eine Wanddicke von etwa 0,4 mm haben.
Der Verbindungsteil 14 weist ein Loch 26 auf, das in das Fach 22 mündet und im wesentlichen senkrecht zur Hülse 20 gegenüberliegend zum mittleren Abschnitt der Letzteren angeordnet ist. Das Loch 26 ist ein Führungsloch für eine in das Loch einsetzbare Druckvorrichtung 28, die einen Schaftabschnitt 30 aufweist, der im Loch 26 beweglich ist und einen Druckknopf 32. Die Aufgabe des Druckknopfes 28 besteht darin, dass, wenn auf ihn in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 und Fig. 3 manuell ein Druck ausgeübt wird, die gekrümmte Hülse 20 gezwungen wird, eine im wesentlichen gerade, vorgespannte Form einzunehmen, die es dem Kontaktstift 18 am proximalen Ende des Elektrodenkabels erlaubt, durch das Eintrittsloch 34 im Verbindungsteil 14 in die Kontakthülse 20 eingesetzt zu werden. Die Hülse 20 wird an ihren Längsseiten durch die naheliegenden Wände des Fachs 22 geführt, um die Hülse 20 daran zu hindern, sich während des Geraderichtens unkontrolliert zu bewegen und kann am Anschlag 21 am Boden des Faches 22 aufliegen.
Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten, nicht maßstäblichen Ansicht, die Phase, in der der Kontaktstift 18 gerade in die Hülse 20 eingesetzt worden ist. Die Innenseite der Hülse kann einen vorstehenden Verriegelungsstift aufweisen, der zum Eingriff in eine entsprechende Nut oder Spur 38 im Kontaktstift 18 dient, wenn der senkrechte Druck auf die Hülse 20 beendet worden ist, woraufhin die Hülse bestrebt ist ihre ursprüngliche gekrümmte Form einzunehmen, um den Stift 18 in der Hülse 20 festzuklemmen und zwischen den beiden Elementen einen guten elektrischen Kontakt zu erzeugen. Der Verriegelungsstift 36 kann ungefähr 0,3 mm aus der Innenwand der Hülse 20 vorstehen und die Nut 38 kann ungefähr 0,2 mm tief sein. Fig. 4 stellt die Befestigungsposition zwischen der Hülse und dem Stift dar und zeigt, wie die Hülse 20 teilweise in ihre gekrümmte Form zurückgefedert ist und den Kontaktstift 18 an den Punkten festklemmt, die durch die Pfeile F markiert sind. Hier hat der Verriegelungsstift 36 den Eingriff in die Nut 38 hergestellt, um einerseits eine Blockierung zu erreichen, die eine axiale Entfernung des Kontaktstiftes aus der Hülse 20 verhindert, und um andererseits den Kontakt zwischen der Hülse und dem Stift zu verbessern. Geeignete (nicht dargestellte) Anschläge können in der Hülse und/oder am Kontaktstift 18 angeordnet werden, um das Einsetzen des Stiftes auf eine Position zu begrenzen, bei der sich der Verriegelungsstift 36 der Nut 38 gegenüberliegend befindet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Druckvorrichtung 28 entfallen und die Hülse 20 kann so ausgebildet werden, dass sie gerade gerichtet wird durch den Kontaktstift 18, wenn letzterer in die Hülse eingeführt wird. Der Stift sollte dann in einer axial fixierten Position relativ zum Fach 22 gehalten werden.
Selbst wenn die beschriebene Ausführungsform der Steckerbuchse gemäß dieser Erfindung eine unipolare Ausgestaltung betrifft, kann das Prinzip auch bei bipolaren oder multipolaren Kontaktstiften angewandt werden durch Vorsehen einer Vielzahl elastischer vorgeformter Kontakthülsen.

Claims

1. Elektrische Steckerbuchse zum Erstellen eines Kontaktes mit einem Kontaktstift (18) am proximalen Ende eines Elektrodenkabels, das mit einem implantierbaren Herzstimulator (10), wie einen Schrittmacher oder Defibrillator, verbindbar ist, wobei die Steckerbuchse (16) eine elektrisch leitende Hülse (20) enthält, die in einem Steckerteil (14) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) elastisch ist und im entspannten Zustand eine gekrümmte Form aufweist, und dass die Hülse (20) so angeordnet ist, dass sie in eine im wesentlichen gerade Form ausgerichtet werden kann, um das Einsetzen des Kontaktstiftes (18) in die Hülse (20) zu erlauben.

2. Steckerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Loch (26) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Hülse (20) angeordnet ist, für das Einsetzen einer Druckvorrichtung (28), die ausgebildet ist, einen senkrechten Druck (A) auf die Hülse (20) auszuüben.

3. Steckerbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung (28) einen in das Loch (26) einsetzbaren Schafteil (30) und einen externen. Druckknopfteil (32) aufweist.

4. Steckerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse ausgebildet ist, durch den Kontaktstift ausgerichtet zu werden, wenn letzterer in die Hülse eingesetzt wird.

5. Steckerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) wenigstens teilweise in eine elastische Substanz (24), hergestellt beispielsweise aus Silikon, eingebettet ist.

6. Steckerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) aus einer superelastischen Legierung, beispielsweise Nickel und Titan, wie Nitinol, gebildet ist.

7. Steckerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) einen nach innen vorstehenden Verriegelungsstift (36) aufweist, der ausgebildet ist, in eine Umfangsnut (38) auf dem Kontaktstift (18) einzugreifen.