JPH01135365A - 人間又は動物の体で少なくとも一つの刺激及び／又は測定を行うための電気導線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特許請求の範囲第１項の前段に規定する電
気導線に関する。

この種の導線は、とりわけ人間及び動物の体中の心臓ペ
ースメーカーに採用されている。例えば、論文”Ｒｅｑ
ｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１ｄｅａｌ　ｐａ
ｃｅｍｅｋｅｒｌｅａｄｓ”　（理想的なペースメーカ
ー導線の要求）。

＾、　５ｉｎｎａｅｖｅ、　Ｒ，Ｗｉｌｌｅｍｓ　ａｎ
ｄ　Ｒ，５ｔｒｏｏｂａｎｄｔ著。

ｐ、　４７−５５＋　’Ｐａｃｅｍａｋｅｒ　１ｅａｄ
ｓ″（ペースメーカー導線）、＾、　Ｅ、　Ａｕｂｅｒ
ｔ　ａｎｄ　ｔｌ、　Ｅｃｔｏｒｌｉ、Ｅｌｓｅｒｖｉ
ｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｓ　Ｂ、　Ｖ、
　Ａｍｓｔｅｒｄａｍ＋　１９８５に議論されているよ
うに、心臓のペースメーカー用の導線は、心臓の鼓動毎
に、つまり一年に約３７百万回、及び更に呼吸運動、腕
の運動及び他の人体の運動によって動き、変形するので
、しばしば機械的な応力を受ける。その場合、全ての曲
がりの前に、更に導線の捩じりと伸びが生じる。導線は
この機械的な応力に割れ目を与えないで耐え、出来る限
り小いさい電気抵抗を有し、血液及び他の人体の液体に
対して耐蝕性を有し、当然可能な限り薄くなくてはなら
ない。

最近実用化されている心臓ペースメーカーの導線は、全
て少なくとも断面が円形ないしは長方形の、即ちテープ
状の線材である。この線材は、白金合金、イリジューム
合金、金、銀、市場でエルギロイ（Ｅｌｇｉｌｏｙ）及
びＭＰ３５Ｎと言う名が付けであるコバルト、クロム、
ニッケル及び他の成分を有する合金、場合によってはタ
ングステン、ステンレス鋼、及びアルミニューム又は銅
から成る。これ等の導線は、通常外側に絶縁体を有し、
一部は絶縁体の芯も保有する。これ等に関しては、既に
説明した５ｉｎｎａｅｖｅ等の論文、及び西独特許第１
６２１７８号公報から理解できる。断面が円形の線材を
有する多くの公知導線の場合、少なくとも又は約０．１
　ｍｍの直径である。前記西独特許第１６２１７８号公
報では、断面を円形にした線材の直径を２０〜８０ｔＩ
Ｉ１１にすることが推奨されている。この場合、実際に
使用する線材は５０μｍの直径を有する。

これ等の線材は、多くの公知導線の場合、単芯して、又
は、例えば既に引用した西独特許第１６２１７８号公報
によると束ねてコイルに巻いである。

この場合、線材又は線材の束ねのピッチは一般に出来る
限り短（しであるので、隣り合ったコイルの線は少なく
ともほぼ隣接している。こうして、直線に延びている線
材に比べて、曲げ特性が改良されているが、それでも曲
率半径の小さい曲げの場合、方式に応じて多かれ少なか
れ往々疲労破壊が生じる。例えば、心臓ペースメーカー
の導線の場合、線材の割れ目のため完全な電流の遮断が
生じたなら、このことは問題にしている患者の死につな
がる。割れ目が生じる危険があると、重大な欠点となる
。

西独特許第１６２１７８号公報によって公知のｓｗＡで
は、コイルが七本の互いに撚り合わせた線材の束から成
るが、この導線は既に約１．５ｍｎ＋になる曲率半径ま
で疲労に対して安定である。しかしながら、撚り合わせ
た線材の束を多数のネジ山にしたコイルに成形すること
は、比較的重量が重く、それに応じて高価になる。

線材が少なくともほぼ隣接した線となるコイルに巻き上
げである公知の全ての導線では、線材の巻き上げた長さ
がその導線の長さの四倍になる。

このとは、電気抵抗の望ましくない、つまり大きな上昇
が生じる。この欠点は、線材の一部を出来る限り小さい
比電気抵抗材料、白金、イリジューム、銀又は銅のよう
な材料で作製することによって部分的に低減させること
がでる。これ等の材料が比較的望ましい機械的特性を有
することを度外視すると、最初の二つは相対的に高価で
あり、銅は体の液体又は細胞に接触した場合、幾分毒性
を及ぼす。

少なくとも一本の線材、及びその線材の全体、又は個々
の線材を取り囲む合成樹脂製絶縁体を有する導線を人又
は動物の体に挿入すると、導線を入れる場合、又は導線
を移動させた後、この絶縁体を入れた体の一部を傷付け
る可能性が生じる。

このことは、あるいはアルミニュームを度外視すると、
前記した公知導線に使用されている全ての線材では、供
給した電力が少なくとも一部導線の端部の前で人又は動
物の体内に漏れ出す結果になる。

理解を容易にするため、ここで更に固有の幾何学的及び
／又は物理的な量及びその関係式を検討する。以下では
、臨界曲率半径の意味は、線材又は導線の繊維が割れ目
を作らないで曲げられる最小曲率半径であるとする。線
材又は繊維が面慣性モーメントＩと抵抗モーメントＷを
有し、その線材又は繊維を形成する材料が弾性率Ｅと引
張応力を受けた時最大許容応力σ２を有する場合、臨界
曲率半径が公式、 によって与えられることが分かる。

線材又は繊維は断面が円形で、直径ｄを有すれば、Ｗ＝
２１／ｄであり、臨界曲率半径は、となる。

比電気抵抗ρの材料から成り、長さが１で断面積Ａを有
する電気抵抗Ｒは、 となる。

公式（１）と（２）から、臨界曲率半径は弾性率Ｅに比
例し、許容応力に逆比例し、更に円形の断面を有する線
材又は繊維では、直径ｄに比例する。公知の導線でしば
しば使用される１０ｗｔ％イリジュームと残りの白金の
白金イリジューム合金は比較的高い、即ち約１５０　Ｇ
Ｐａになる弾性率と比較的低い、即ち約０．３　ＧＰａ
になる引張応力の場合の許容応力を有する。これ等の値
を公式（２）に代入し、例えば、線材が円形断面を有し
直径が０．１ｍｍであれば、臨界曲率半径に対して２５
　ｍｍの値が生じる。しかしながら、導線を体に挿入す
ると、更に非常に小さい曲率半径になる。導線を製造す
るために同様に使用される固いコバルト合金は大きい許
容応力を有するが、白金イリジューム合金より更に高い
弾性率であって、しかも細線に成形するのが困難である
。

チタン・ニオブ合金から成る比較的太い線材の多数をを
銅母材に埋め込み、その様に形成した複合素材を延ばし
て細くし、直径がほぼ１２〜１３マイクロメータになる
銅母材に埋め込んだチタン・ニオブ線材を有する複合導
体が生じることは、超伝導技術で公知である。しかしな
がら、この複合導体は人又は動物の体に挿入するために
使用されし、実際それに適していない。何故なら、仕上
げた複合導体の外径がｌ　ａｒｍになり、この導体は非
常に硬く、銅は既に説明したように、体の中で毒作用を
有するからである。

この発明の課題は、公知の導線の欠点を呈する人間又は
動物の体に少な（とも−回の衝撃及び／又は測定を行う
ための、及び通常その様な衝撃及び／又は測定を行う、
例えば心臓ペースメーカーにだめの電気導線を提供する
ことにある。この場合、特に疲労割れ、電気的な漏れ及
び捩じれ作用の危険を出来る限り大幅に低減させ、それ
にも係わらずより少ない電気抵抗と経済的な製造性を可
能するものであるべきである。

上記の課題は、この発明により特許請求の範囲第１項の
特徴部分によって規定される巻頭に述べた種類に属する
導線よって解決されいる。この導線の他の有利な構成は
、特許請求の範囲第１項に従属する請求項から理解でき
る。

更に、この発明は導線を製造する方法にも関す　・る。

その場合、この発明による方法は特許請求の範囲第１０
項に記載された特徴部分によって特定されるいる。この
方法の有利な構成は、前記請求項に関連する従属項によ
る。

この導線は、人間又は動物の体に完全に、又は場合によ
っては一部挿入し、刺激装置及び／又は測定装置の一部
を形成するために準備されている。

この導線は、例えば心臓を刺激するため、即ち心臓のペ
ースメーカーに使用するため準備されている。この導線
は、他の様式の神経又は筋肉の刺激にも使用される。こ
の導線は、電流を電流源から体の一部に設置した励起要
素に向けて、又は体の一部に配設したセンサから測定装
置に導くことができる。

繊維は断面で、粗い条件の不規則性を別にすれば、主に
円形であるが、多かれ少なかれ円形から外れた丸みのあ
る断面を有する。その様な場合、繊維の厚さに関して、
その最大の断面寸法が理解される筈である。

この発明は、心臓ペースメーカー及び類似な装置用の導
線を実際に挿入する場合、約１〜２Ｉｌ１ｍの湾曲が生
じ、最も薄く、伝統的でしかも実現できる導線の直径は
約１〜２１ＩＩＩの範囲にあると言う認識に基づく。繊
維の厚さが、この発明により２０μｍより薄い、主とし
て高々１５μｍより薄い場合、２１１１１より短い、主
に１．５　ａｒｍより短い、あるいはほぼ１ｌＩｌｌ又
は更に短い臨界曲率半径が達成される０通常、繊維の厚
さは、例えば少なくとも５μｍ又はそれより薄い。

この導線は、ただ一本の繊維、又は主に二本あるいはそ
れ以上の繊維の束を有する。その束又はそれぞれの束は
、束の数及び所望の電気伝導度、即ち電気抵抗値の逆数
値に応じて、少なぐとも１００、少なくとも２００、少
なくとも５００又は少なくとも又は約１０００及び例え
ば最高３０００本までの繊維を有する。

同じ束に属する繊維は、繊維の長手方向及び／又は長手
軸に平行に延びるか、あるいは長手軸の回りに巻き付い
ている。同じ束に属する繊維は、主に一方で隣の繊維が
制限されて互いに移動できるように緩く保持してあり、
他方で主に少なくとも所々で、更に検討する酸化層にも
係わらず少なくとも所々で隣の繊維の間で電気接続が可
能であるために、充分な一定の最低圧力で互いに接して
いる。

一本の導線に属する繊維の束は、少なくとも導線の長手
方向の大抵の区間で、ある角度を形成していて、つまり
ジグザグ状及び／又は波形及び／又はコイル状である。

この導線は、例えば編み込み、メリヤス馬み、織物にす
ること又は一緒に回すことによって緩く保持された繊維
の束を有するので、例えば少なくとも所々で隣の束との
間に中間室が存在する。これ等の束は、互いに拘束され
て動くので、繊維全体から生じる繊維の形成物が良好な
変形特性を有する。この変形特性は、個々の繊維の伸縮
性を介して生じる繊維形成物の伸び及び当然曲げや捩じ
りもこの伸びから可能になり、成る成形弾性が生じる。

個々の金属繊維の弾性伸縮性が例えば典型的に１％の大
きさであると、繊維成形物は必要に応じて１０％又は２
０％にまで伸縮可能に作製でき、その他の点でただ僅か
な湾曲性と捩じり特性も有する。特別に高い伸縮性を要
求しない応用の場合、導線の繊維又は繊維の束を導線の
長手方法に平行に配設することもできる。

繊維が導線の長手方向に少なくとも一般的に傾いている
時には、導線の良好な変形特性、特に湾曲性と捩じり特
性が有利に達成される。このことは、前の説明により、
繊維がこの繊維に付属する束の長手軸の回りに回転し及
び／又は一つの束又は各々の束が導線の長手方向に少な
くとも一般的に傾けて延びるように配設することによっ
て達成される。

個々の繊維をこの繊維で形成される束の長手軸の回りに
巻き付ける場合、それによって形成されるコイルは非常
に延ばして及び／又は縦方向に引張っである。この場合
、延ばして又は縦方向に引張っであることで、繊維は長
さが、あるいは正確゛に言うと、各繊維の巻いている長
さが、それ等の繊維が付属する束の長さに比べて、ただ
比較的短い、つまり実際１高々２０％、主として高々１
０％及び、例えば高々あるいは約５％長いような長さの
ピッチを有する。一つの束又は各束が、ジグザグ状、波
状又はコイル状の形状を有するとき、その束によって形
成されるジグザグ状、波状又はコイル状の線が同じよう
に非常に伸びている及び／又は縦に引っ張られているの
で、長さ、又は正確に言うと、束の巻き付けた長さ及び
束の個々の繊維の巻き付けた長さも、全体の導線の長さ
に比べてただ比較的僅かに長い、即ち、一つの束又は各
束及び主として束の各繊維の長さも導線自体の長さより
高々５０％、及び例えば高々あるいは約３０％長いと有
利である。例えば、一本の導線が、一本の束又はそれ以
上の束からネジ山の多い束が形成されている一つのコイ
ルを有する場合、隣の束のコイルの間に、束の厚さより
相当厚く、例えばこの厚さの数倍になる自由空間が存在
することになる。繊維の束又は個々の繊維の長さと導線
の長さの間の比が前記束又は繊維が導線の長手方向に形
成する角度の余弦に逆数に等しい。角度が導線にそって
変化する場合には、その比は角度の平均値で与えられる
。繊維、束及び導線の間の長さの相違に対する与えられ
た限界値は、繊維の束及びその繊維が導線の長手方向と
共に形成する角度を高々約３０６又はただ高々ないし約
２０″にして保持できる。繊維が導線より高々５０％又
はただ高々ないし約３０％長くすると、一本の繊維の電
気抵抗が導線の長手方向に平行に延びる繊維の抵抗より
それに相当するパーセントはど大きいくなる。繊維及び
／又は繊維の束の必要とあれば導線の長手方法に平行で
ない形状は、多くの公知の導線の場合線材のコイル状の
形状より相当小さい抵抗上昇をもたらす。この公知の導
線では、隣合ったコイル巻線は、少なくともほぼ互いに
密着し、線材の長さは導線の長さの数倍になる。繊維の
束及びその繊維は、この発明による導線の場合、可撓性
の損失なしに、導線の長手方向と共に高々比較的小さい
角度を形成するように配設できるので、この発明による
導線を用いて繊維材料の比抵抗が特別に低くない時及び
／又はこの繊維の全断面積が比較的小いさい時でも、比
較的小さい電気抵抗が得られる。

繊維は、少なくとも一つの金属の金属材料を有し、好適
実施例では、母材を形成するチタンに、金属のニオブ、
タンタル、ジルコン、クロム、モリブデン、鉄及びアル
ミニュームの少なくとも一つを含む合金から成る。この
合金のチタン成分は、重量的には最大で、一般に少なく
とも５０−ｔ％になる。更に、これ等の繊維は存在の可
能性がある汚染物質を除き、チタン及び前記の合金成分
以外の金属を含くむべきでない。前記繊維を形成する合
金は、主に冷間成形されことになるので、これ等の繊維
を製造するため使用され、後でより詳しく説明する成形
工程の少なくとも最終部又は最終相は、冷間成形品であ
ることが分かる。

導線は、少なくとも外側に電気絶縁体を装備すると有利
である。この絶縁体は、ゴム弾性で、湾曲が楽で生体に
なじむ材料、例えばポリウレタン又はシリコン基体のエ
ラストマーから成る。心臓用ペースメカ−に使用するた
め、又は他の目的のため、この導線をホース状に形成し
、一方の端部が閉じていて、他方の端部が開放している
中空空間を有すると有利である。この空間に一時的に所
謂短剣を差し込むとかできる。この導線の繊維は、一緒
にして一本の導体を形成できるか、あるいは各々が一本
の電気導体を形成する互いに絶縁したグループに分割さ
れる。

チタン及び前記チタン合金は、良好な硬さも有し、比較
的低い弾性率を有する。その場合、後者の特性は特に効
果的である。なぜなら、その特性は曲げた場合、応力を
小さくするからである。チタンは、所謂アルファ型の金
属に属する。チタン合金は、その組成に応じて種々の相
構造を有し、その相に応じて、それぞれアルファ型、ア
ルファ・ベータ型又はベータ型に分類される。３１１ｔ
％ニオブ、１−ｔ％タンタル、６　ｗｔ％ｔ％アルミニ
ユームりはチタンのＴｉ　Ｎｂ　Ｔａ　Ａ１合金は、例
えばアルファ型に属する。アルファ・ベータ型の合金に
は、例えば５　ｗｔ％Ａｌ、　　２．５　　ｗｔ％鉄と
残りがチタンのＴｉ　ＡＩ　Ｆｅ合金及び？　ｗｔ％ニ
オブ、６ｗｔ％アルミニュームと残りチタンのＴｉ　Ｎ
ｂ　Ａ１合金が所属する。ベータ型には、４０　ｗｔ％
ニオブと残りチタンのＴｉ　Ｎｂ合金と１５−ｔ％モリ
ブデン、５　ｗｔ％ジルコン、３−ｔ％アルミニューム
と残りチタンのＴｉ　Ｍｏ　Ｚｒ　Ａ１合金が属する。

弾性率は、主にチタンとアルファ型及びアルファ・ベー
タ型合金に対して１００〜１２０　ＧＰａになり、へ−
夕型合金に対して約６５〜１１０　ＧＰａになる。この
場合、これ等の値は熱処理には無関係である。ベータ型
の合金は、立方晶であって、アルファ・ベータ型合金が
ある程度でも示すように、チタン及び六方晶を示すアル
ファ型合金より大きな望性変形特性を有する。従って、
アルファ・ベータ型と、何よりもベータ型の合金は、ア
ルファ型の材料より有利である。更に、硬さはベータ型
の合金の場合、溶体化処理及び／又はエージングのよう
な熱処理によって高めることができる。

ベータ型の前記冷間成形したＴｉ　Ｎｂ合金は、例えば
約６９又はＴｏ　ＧＰａの弾性率を有する。通常の引張
強度に相当する割れ応力、即ち一回の引張荷重で割れ目
が生じる応力は、０．８８　ＧＰａになる。

一方疲労応力、即ち、任意の頻繁な繰り返し曲げに対し
て許容できる応力は、約Ｑ、４　ＧＰａになる。

繊維の直径ｄによる公式（２）を解く場合、Ｅとσ２に
対して、もっと正確に言えば、これ等の量の代わりに、
Ｔｉ　Ｎｂの弾性率又は疲労応力を代入し、１．５　ｍ
ｍの臨界曲率半径に設定すると、繊維の直径ｄは１７　
ａｍになる。

Ｅ　＝　１５０　ＧＰａと０．３　ＧＰａの疲労応力を
有する既に述べた公知導線に使用されるＰｔ　Ｉｒ合金
を用いて、１．５　ＩＩＩｍの臨界曲率半径が実現する
とき、繊維の直径は約６μｍになり、Ｔ１Ｎｂ合金の場
合と比べてかなり薄くなる。Ｅ　＝　２３０　ＧＰａと
Ｑ、３　ＧＰａの疲労応力を有する最も硬いコバルト合
金の場合には、繊維の直径は１ＯｕＩＩ＋になるはずで
ある。この場合、白金イリジュウム合金と、とりわけコ
バルト合金はチタン及びチタン合金に比べて塑性変形性
が非常に悪い。それ故、白金イリジュウム合金とコバル
ト合金から充分曲げ易い繊維を製造することは、かなり
困難である。

個々の繊維の曲げ強度Ｓは、積Ｅｌに等しい。

ここで、Ｅと■は公式（１）に与えた意味を有する。緩
く束ねた、あるいは平行又は軽く編んだ繊維の一本の束
に対する曲げ強度は、個々の繊維の曲げ強度の繊維の数
倍にした積に少なくともほぼ等しい。多数の繊維の束の
曲げ強度は、繊維の束の繊維の全断面積に等しい全断面
積の個々の導線の曲げ強度よりかなり少くない。前記Ｔ
ｉ　Ｎｂ合金製で線径１７μｍを有する繊維を２００本
束にしたものは、例えば５．７・１０−”　Ｎｍ”の曲
げ強度を有する。同じ材料製で２００本の繊維から成る
個々の導線は、直径が２４０　ｐ　ｍで約１．１　・１
０−’　Ｎｍ”となる、つまり２００倍大きい曲げ強度
を有する。

チタンの比電気抵抗は４２μΩｃｍで、前記チタン合金
の比電気抵抗は約５０〜９０μΩｃｍになる。

比較のため示すと、公知導線に使用されている１０ｗｔ
％イリジュームと残り白金のＰｔｌｒ合金の比電気抵抗
は２５μΩｃＩ１１で、公知導線に使用されているコバ
ルト合金の比電気抵抗ば７０μΩｃｍの程度になる。チ
タン及びその合金は、Ｐｔ　Ｉｔ金合金り大きい比電気
抵抗を有する。しかし、そのことは、この発明による導
線の場合、以下のことによって補償できる。即ち、繊維
の長さが、既に述べたように、導線の長さより高々比較
的僅かに長いすることが必要で、公知の導線の場合、線
材の長さは通常導線の長さの数倍になることによる。

チタンは酸素と反応する。つまり、例えばチタン合金製
の繊維が自由酸素又は結合酸素を有する酸化性雰囲気中
に存在し、空気中の酸素又は電解質液体の作用に曝され
ている場合、繊維の表面に膜状の小さい金属酸化被膜、
即ちチタンの場合ではＴｉ０ｚを形成する。可能性のあ
る合金成分として述べた金属、ニオブ、タンタル、ジル
コン、クロム及びアルミニュームも酸素と反応する。鉄
は少なくともチタン母材の合金成分として同じ様に酸化
被膜で覆われる。

各繊維の表面に自然酸化によって生じた酸化被膜は、主
に３　ｎｎ＋の程度の被膜になる。厚い酸化被膜が望ま
しい場合には、その厚さを陽極酸化によって約５０　ｎ
ｙｌｌ又はそれ以上に厚くできる。

自然発止し、場合にｆっでは更に陽極酸化で補強した酸
化被膜は、被覆している金属を腐食から保護している。

それ故、通常存在する導線の絶縁物が損傷し、それによ
って繊維が、例えば血液又は他の体の液体あるいは細胞
に接触することになった場合、それでも未だ少なくとも
実用上腐食が起こらない。その他の点では、チタン及び
前記チタン合金は毒性もなく、生物学的に緩慢な挙動を
示す。

自然酸化により繊維の表面に生じ、場合によっては更に
陽極酸化で補強した酸化被膜は、機械的な圧縮力がその
被膜に作用しない場合、電気絶縁状態にある。その場合
、絶縁作用は電圧の極性に依存する。正極性の場合、即
ち金属にその周囲に対して正の電圧が印加されている場
合、この酸化被膜は金属に依存し少なくとも３ｖとなる
貫通電圧までを絶縁する。逆極性の電圧の場合、少なく
とも１０　Ｖまで高々無視できるほど小さい電流が酸化
被膜を流れる。しかし、チタン又は前記チタン合金から
成る絶縁導線の線材が、絶縁欠陥のため体の液体又は組
織に接触した場合、前記酸化被膜は、欠陥個所があり、
少なくとも圧縮力がこの酸化被膜に加わらない限り、望
ましくない体との導電接続を阻止する。これに反して、
圧縮力が酸化被膜に加わる場合、酸化被膜は電気絶縁作
用を失う。ある最低圧縮力で少なくとも局部的に互いに
接触している隣接繊維間には、接触個所で酸化被膜があ
るにもかかわらず導電接続が生じる。それ故、繊維の束
の中でそれ等の繊維の一本が破損した場合、隣の繊維は
破損個所に橋絡するので、この割れ目は電気抵抗の上昇
をもたらさない、その他、一本又はそれ以上の繊維の束
に属する繊維が導線の端部で、当然なことであるが、簡
単に互いに導電接続し、また接触電極又は電子パルス発
生器の端子のような導電体と接続する。

既に述べたように、導線には一般にゴム弾性の電気絶縁
体がある。チタン又は前記チタン合金の繊維の表面上の
酸化被膜は、繊維を腐食から保護しているので、ゴム弾
性の絶縁体の寸法を比較的薄く決めである。このことは
、より小さい断面積寸法、例えばより小いさい直径、及
び導線のより少ない硬さを達成するのに寄与する。

直径が２０μｍより小さい金属繊維は、今のところ個々
の線材を製造するため使用されている方法で製造するこ
とができない。しかしながら、この様な繊維は、円形の
断面を有し、比較的厚く、作成する繊維の材料から成り
、その数が一つの束の繊維の数に等しい線材を主に繊維
とは異なる金属材料のブロックの穴に挿入して、束にし
て製造できる。母材を形成するブロックの材料は、繊維
材料より柔らかいと有利で、引き延ばし成形に関しては
、繊維材料と少なくとも同じ延性を有するべきである。

母材は、例えば銅又は銅ニツケル合金から成っていてよ
い、母材とこの母材に包埋した線材から成る複合素材を
、プレス及び／又はローラー掛は及び／又は引張の様な
熱間及び／又は冷間成形で段階的に引き延ばし、直径を
小さくする。従って、線材の太さは所望の繊維の太さに
低減する。少なくとも成形過程の最終部分又は最終区間
が冷間加工であると有利である。成形は、例えば熱間加
工と次いで冷間引張によって行うことができる。素材と
線材の断面積低減及び引き延ばしを行う上記の成形過程
の場合、素材と線材の体積は保持されている。同じ様な
成形方法は、既に述べた様に、銅母材中に埋め込んだチ
タン・ニオブ合金製繊維を有する超伝導線の製造で公知
である。超伝導線の作製時、母材を保存しいる間、一本
の導線用の繊維を形成するため、成形後この繊維材料を
侵さない酸、例えば硝酸でこの母材を溶解する。

既に説明したように、仕上げ成形した導線の束は、ジグ
ザグ状及び／又は波型及び／又はコイル状の外形を有し
てもよい。その場合、例えば多数の束が撚り線、編み線
、織物及び／又はホース及び／又は綱又は撚糸を形成す
る。繊維の束の上記の外形は成形複合過程で実現できる
。この過程では、繊維は少なくとも実質上未だ曲げてあ
り、即ち、線材から製造する場合以前に行った成形とは
逆に、最早あるいは少なくとも最早大幅に薄く、しかも
大幅に長くならない。前記した繊維の断面積を実質上低
減させることなし又は少なくとも低減させることなしに
して実行する成形複合の場合、母材の溶解の前、既にこ
の母材と一緒に、又は溶解過程の後、繊維の束を撚る及
び／又は製造すべき導線の所望の種類に応じて個々の束
としてジグザグ状又は波型又はコイル状に成形する及び
／又は他の繊維の束と結合できる。

母材を溶解する前に、繊維の束を撚る及び／又は編む及
び／又はその他の成形複合することが行われる時、繊維
と母材の間の固い結合は、繊維が二の繊維を取り巻く母
材と同じ様に折れないで曲がることを保証する。繊維の
延性及び／又は硬さは、線材の体積を一定にして引き延
ばし断面積縮小によって行われる作製の後、母材の溶解
前及び／又はその間及び／又はその後、及び説明した方
法で実質上長くなることも断面が縮小することもなく行
われる繊維の複合成形の前及び／又はその間及び／又は
その後、焼鈍、例えばソフト焼鈍又は溶体化処理及び／
又はエージングのような熱処理によっても更に望ましい
ように影響を受ける。

繊維がベータ型のチタン合金から成る場合、特にそれに
加えて延ばしと断面縮小による製造に使用される多段成
形の場合、少なくとも最後に冷間成形が行われる場合、
繊維の硬度を溶体化処理及び／又はエージングのような
熱処理によっても高めることができる。更に、繊維の束
を製造した直後、あるいはジグザグ状又は波型又はコイ
ル状の成形及び／又は他の繊維束との結合の後、しかし
当然ながら母材を溶解した後初めて繊維を陽極酸化でき
る。これに加えて、少なくとも繊維の束又はその様な束
を多数有する繊維形成物は、酸化電解質溶液、例えば希
薄燐酸中で処理経過中５０　Ｖまで又は１ｏｏｖまで上
昇する電圧の場合陽極酸化される。

この発明の内容を、これから図面に示した種々の導線の
実施例に基づき説明する。

第１図に示すホース状の導線ｌは、円形リング状の外形
を呈し、多数の、即ち少なくとも四つで、例えば八つの
束３を存する。これ等の束は、例えば略円形の断面形状
を有し、それぞれ円形断面の多数の金属繊維５を保有す
る。第１図には、実際に存在する繊維の一部のみ示して
あり、繊維の線径と繊維５間の間隔とは、導線ｌの外径
と比べて過度の比例性にして示しである。束３は、断面
で円形の外面を有する電気絶縁体７に包埋されている。

この絶縁体７は、断面が同じ様に円形の同軸状の長手方
向開口９を有し、束３を外に対してもこの長手方向開口
９に対して絶縁している。絶縁体７はゴム弾性の、特に
曲げ易く生体になじむ材料、例えばポリウレタン又はシ
リコン基体のエラストマーから成る。

繊維５を有する八本の束３は、電気的に並列接続してあ
り、一緒に導線１の電気導体を形成している。個々の束
３は第２図により纏まった繊維形成物に束ねである。即
ち、ホース状の編み物に編んである。この場合、束の一
方の半分は導線の長手軸の回り一方の方向に巻いてあり
、他方の半分は他方の方向に巻いである。編み角、即ち
束３とその繊維の各々が導線の長手軸になす角度は、高
々５０”で、主にかなり小さい値にするべきである。導
線の長手軸の回りに巻き付けた各々の束３に渦巻き線の
ピッチに合わせてピッチＳを割当ることができる。この
ピッチは束３によって形成されるホース状の編み物の外
径りの少なくとも五倍で、主に少なくとも十倍である。

ピッチＳの意味と長さは、第２図でより明白に理解でき
るようにするため、第２図では束の内一本をハツチング
で際立たせである。第１図でのみ示した絶縁体７は導線
１の外周にある場合束３を取り巻いているので、導線１
の外径は直径りより幾分大きい。しかしながら、′ピッ
チＳは導線１の外径の少なくとも５倍に等しいか、主と
して少なくとも十倍に等しいと効果的である。同じ束３
に属する繊維５はこの束３の長手軸に平行に延びるか、
あるいはこの束の長手軸の回りを旋回している。繊維５
が互いに撚り合うように回転している場合、繊維がその
束の長手軸の回りを旋回するピッチが直径りの少なくと
も五倍に等しいくで、主として少なくとも十倍に等しい
と有利でありか、あるいは導線１の外径の少なくとも五
倍に等しいて、主に少なくとも十倍に等しいと有利であ
る。

種々の束３は、ただ比較的緩（互いに編んであると有利
である。その結果、隣の束３の間嶋少なくとも局部的に
中間空間が存在する。第１図に示しであるように、絶縁
体７は束３の間に存在する中間空間を少なくとも局部的
に通り抜けている。

しかし、互いに隣接する束は少なくとも局部的に接触し
ていてもよい。

導線１を使用時に回し、曲げ又は捩じる時、束３は、互
いに動くことができ。編み物は、従って比較的強く延び
、良好な曲げと捩じりが可能になる。その場合、この変
形時にゴム弾性絶縁体７も変形する。

束３の各々は、例えば粗さで制約される変位を除けば円
形の断面で、１２〜１３μｍになる直径である１００本
の繊維５を有する。同じ束３に属する繊維５の全断面積
は、その時０．０１２　ＩＩＩｍ”になる。

この断面積を有する個々の線材は、０．１２５　ｍｍの
直径を有する。繊維５は一つの束から生じる断面積を完
全埋めつくさないので、この断面積は前記個別線材の断
面積より幾分大きくて、約０．０２　ｍｍ”になる。こ
のことは、約０．１６　ａｒｍの直径に相当する。上記
のことは、比較的小いさい直径の導線の作製を可能にし
いる。この場合、ホース状の編み物の直径りは、例えば
０．６〜１．５　ａｈａの大きさになる。゛全体の導線
の外径は、絶縁体７の厚さに応じて数ミリメートルから
、数十ミリメートルの大きさになる。

繊維５は４０　ｗｔ％のニオブで残りがチタンのＴ１Ｎ
ｂ合金から成る。この合金は、成形により繊維を形成し
た後、場合によっては更に熱処理を受け、７０　ＧＰａ
の弾性率と約０．４　ＧＰａの疲労応力を有する。

これ等両方の値を公式（２）に代入すると、ただ０．９
　ｍａ＋の臨界曲率半径となる。Ｔ１Ｎｂ合金は、−回
の引張荷重で約Ｑ、８ＧＰａの割れ応力を有する。

それ故、１００本の繊維５から成る束３は約１０　Ｎの
引張強度を有する。多数の、例えば第１図の場合八本の
互いに撚った束から成るホースの引張強°度は一本の束
の引張強度に束の数を掛けた積に少なくともほぼ等しい
。

このＴ１Ｎｂ合金は、８６μΩｍの比電気抵抗を有する
。長手方向に平行に延びる前記直径を有する１００本の
繊維５から成る束３は、メータ当たり７０Ωの抵抗を有
する。＊み角、即ち導線の長手方向と束の間の角度が３
０°になる時、一本の束３と各々の繊維５の長さは導線
の長さの１．１６倍に等しい。電気的に並列接続したこ
の八本の束は、導線の一メートルの長さ当たり約ｉｏ、
　ｉΩの抵抗となる。

導線に属し、互いに撚った繊維の束の数は、当然変更で
き、例えば簡単に１０はど多くすることができる。後の
場合、ホース状の編み物の引張強度は約１００Ｎはど上
昇し、導線の電気抵抗は一メートル当たりの長さに対し
て約８．１Ωだけ低減する。当然のことであるが、束当
たりにある繊維Ｑ数も変更でき、特に多くすることもで
きる。一本の束には、例えば難無く約２００又は約５０
０又は更に多くの繊維があってもよい。

他の実施例では、第１図及び第２図に示した繊維の束に
それぞれ円形の断面と１７μｍの直径を有する１００本
の繊維がある。繊維５は例えば前記したＴ１Ｎｂ合金の
代わりに１５１ｔ％モリブデン、５ｗｔ％ジルコン、３
−ｔ％アルミニュームト残りチタンのＴｉＭｏＺｒＡ１
合金から形成してもよい。ここで、この合金は繊維を作
製した後更にエージングにかける。この繊維材料は９０
　ＧＰａの弾性率と約０．７　ＧＰａの許容疲労応力を
有する。その結果、公式（２）は１．２　ｍｏ＋の臨界
曲率半径を与える。この繊維材料は、−度引張荷重を加
える場合１．２　ＧＰａの割れ応力を有する。その結果
、１００本の繊維５を有する一本の束は約３０　Ｎの引
張強度を有する。このＴｉＭｏＺｒＡ１合金の比抵抗は
９０μΩｍになる。従って、繊維の束の一本は、メータ
ーの長さ当たり３５Ωの抵抗値を有する。

導線１が応用のため心臓のペースメーカーの一部として
決まると、この導線の心臓側の端部にアクチベータとし
て接触電極を配設する。この電極は繊維５の全体によっ
て形成される導体を刺激する組織に接続する。この場合
、この接触電極には、長手方向開口部９を気密に封止す
る遮断部、例えば絶縁体７の端部断面を取り巻き、この
絶縁体に固定するスリーブがあると有利である。この導
線の他端には、電気パスル発生器に接続できる端子があ
る。接触電極とこの端子は、取り外し可能又は取り外し
不可能にして導線に固定され、この導線と共に電気導電
装置を形成できる。心臓ペースメーカーを挿入した場合
、導線１はパルス発生器を接触電極に導電接続させる。

この導線１は、その他の点では、パルス発生器に接続す
る端部から線状の刺によって形成されるか、あるいはそ
の様な物を有する所謂短剣を一時的に長手方向開口部９
に挿入できるように形成される。電極を備えた導線の端
部を、この短剣を使用して芯線を通り抜けて患者の６穢
に挿入できる。その後この短剣を長手方向開口部９から
引き抜くとき、この開口部は、場合によっては、パルス
発生器に繋ぐために決めである導線ｌの端部でも接続部
によって遮断される。

第３図に示した二芯導線２１には、絶縁体２７に埋め込
んだそれぞれ多数の繊維２５を保有する二つの群の束２
３がある。この場合、導線の内部に自由な長手方向開口
部２９がある。同じ群に属する束２３は互いに編んであ
り、異なる電圧を流すために使用される互いに電気絶縁
した導体を生成する。両方の束の群の各々は、約４〜８
本、例えば第３図では約６本の束２３を有する。これ等
の束の各々は１００本又はそれ以上の繊維を有する。

両方の束２３は導線２１の長手軸に平行に延びている。

編み角は、第１図及び第２図に示した実施例の場合の様
に３０″の大きさになる。しかし、束２３は導線の長手
軸の回りを完全に取り巻いていないので、これ等の束は
コイル状ではなく、ジグザグないしは波型で、そのため
部分的に、つまり頂点又は波の山で短く、多かれ少なか
れ導線の長手軸に平行に延びる区間を有する。他の点で
は、両方の束の群は導線の長手軸に平行でなく、全体し
として波型にこの長手軸を取り巻いている。両方の束２
３は、導線２１の一方の端部で例えば電気的に二つの分
離した接触電極に、また他方の端部で二つの分離した端
子に接続している。

第４図に示す三芯導線４１には、断面が湾曲した繊維４
５を有する三本の束４３がある。これ等の繊維は、例え
ば容易に撚れ、場合によってはこの束４３の長手方向に
平行にされる。これ等の束４３は円形断面を有するホー
ス状の絶縁体４７の外被に包埋してあり、この絶縁体に
よって外部に対して、また中心の長手方向開口部４９に
対して、そして相互に絶縁されている。束４３は導線の
長手軸い平行に延びているが、この軸の回りも取り巻い
ている。導線４１は電気的に互いに絶縁された、それぞ
れ一本の繊維の束から成る三本の導体を有するので、こ
れ等の束は、略５００本又は約１０００本の繊維を有す
ると効果的である。

第５図に示す導線は、断面が真円で、中心に配設した一
本の電気導体を有する。この導体は、導線の長手軸に平
行で同軸状に延びる、例えば少なくとも５００本又は少
なくとも１０００本の繊維６５を有する束６３で形成さ
れている。これ等の繊維は、例えば撚って、即ち導線の
長手軸の回りに巻付けであるか、長手軸に平行に延ばし
てあってもよい。前記導体は、断面が円形の絶縁体６７
によって取り巻かれ、その他の点ではただ一本の繊維の
束の代わりに、導線の長手軸の回りを取り巻き、つまり
互いに撚っであるか、編んである多数のそのような束か
ら成っていてもよい。

第３．４及び５図に示した導線の金属繊維は、例えば繊
維３に対して与えた種々の合金の一つから成り、繊維３
と同じ又は類似な断面寸法を有してもよい。

種々の図面に示した導線を作製するために必要な繊維は
、巻頭に記載した製造方法及びその変形に従って製造で
きる。この製造方法では、母材金属を成形し、溶解して
、各々が導線の繊維の束に対して必要な数の繊維を有す
る繊維の束を製造できる。このとによって、第１図又は
第３図の導線を製造するための繊維の束を、母材金属を
溶解する前に編むことができる。しかしながら、一本の
導線の一つの束に対して備えた数より少ない又は多い数
の繊維を有する繊維の束を製造することもでき、その時
、製造した束の多数に応じて導線の一本の束に合わせる
か、製造した繊維の束の一つに応じて、多数の導線を形
成するために定めである多数の束に分割することもでき
る。

導線は、未だ他の方法で修正できる。例えば断面がほぼ
楕円又は場合によっては長方形の繊維の束を準備できる
。更に、一本の導体を形成する多数の共通の繊維の束を
撚ることなしに多数の山のネジ形状にして導線の長手軸
の回りに巻くか、導線の長手軸に平行に延ばすことがで
きる。更に、ただ一本の導体を形成する導線の場合、繊
維の断面をリング面にわたって一様に分配することもで
きる。第４図及び第５図に示す導線は、それ等から変更
させることができる。即ち、各導体又は一つの導体を互
いにより合わせた多数の繊維に束ねて分割するもので、
第５図の場合、繊維の束を互いに撚り合わせる代わりに
、互いに編んで、つまり導線の長手軸の回りに巻くこと
ができる。

更に、それぞれ繊維の少なくとも一本の束から成る二つ
の導体を有する導線も可能である。その導線では、一本
の導体が他の導体を同軸状に取り巻き、両方の導体が断
面が絶縁体のリング状の層によって分離されている。

長手軸に平行な中央開口部を有する導線の場合、導線を
人体又は動物の体に取り付ける前に一時的に短剣を導線
の長手軸に平行な開口部に挿入する代わりに、製造時に
既にその内部に配設し、短剣を形成するために使用され
る鋼の線を導線に備えることができる。この場合、一本
の導線を使用するのに、当然導線に短剣を差し込むので
なく、導線を人体に取り付けた後ただ短剣を引き抜く必
要がある。

更に、ホース状の導線の場合、繊維を必ず絶縁体の中に
直接埋め込む必要がな（、場合によっては、導体を外か
ら取り巻き、絶縁された外被のみ、及び場合によっては
、その外被に同軸で、導体の内部に存在する絶縁材製の
ホースを備えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、互いに撚り合わせてホース状の繊維形成物に
した繊維の束を有する導線の一片の模式％式％ 第２図は、第１図に示した導線の繊維形成物のより長い
片を、絶縁物を取り除で示した模式的な側面図。 第３図は、互いに電気絶縁した繊維の束の二群を有する
導線の一片の模式的な斜視図。 第４図は、互いに電気絶縁した繊維の束の三群を有する
導線の一片の模式的な斜視図。 第５図は、ただ一本の繊維の束を有する導線の一片の模
式的な斜視図。 図中引用記号： １，２１，４１．６１・・・導線、 ３．２３，４２．６３・・・束、 ５．２５，４５．６５・・・繊維、 ７．２７，４７．６７・・・絶縁体、 ９．２９，４９．６９・・・長手方向の開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、線材の少なくとも一本の束（３，２３，４３，６３
   ）を有し、人及び動物の体の少なくとも一回の刺激及び
   ／又は測定を行うための、例えば心臓のペースメーカー
   用の導線において、前記線材は２０マイクロメータ以下
   の太さを有する繊維（５，２５，４５，６５）によって
   形成されていることを特徴とする導線。 ２、断面が丸みを有し、主に円形の繊維（５，２５，４
   ５，６５）の太さは高々１５マイクロメータであること
   を特徴とする請求項１記載の導線。 ３、前記の一つの束又は各々の束は少なくとも１００本
   、好適な場合少なくとも２００本、主に少なくとも５０
   ０本及び少なくとも１０００本の繊維を有することを特
   徴とする請求項１又は２記載の導線。 ４、繊維（５，２５，４５，６５）は、各繊維（５，２
   ５，４５，６５）が導線に比べて高々５０％及び、例え
   ば高々又は約３０％長くなるように導線の長手方向に対
   して少なくとも一般的に斜めに延びていることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載の導線。 ５、繊維（５，２５，４５，６５）は、これ等の繊維が
   形成する束（３，２３，４３，６３）の長手方向の軸の
   回りに回転している及び／又は各々の束（３，２３）は
   少なくとも部分的に導線の長手方向に対して角度を形成
   し、例えばジグザグ状及び／又は波型及び／又はコイル
   状であり、その場合、例えば多数の束（３，２３）は撚
   り、織り、編み又は一緒に回して互いに結び合っている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   導線。 ６、同じ束（３，２３，４３，６３）に付属し、互いに
   隣合っている少なくとも繊維（５，２５，４５，６５）
   は、少なくとも部分的に互いに接触していて、各束（３
   ，２３，４３，６３）は、主に少なくとも導線の外側に
   ゴム弾性絶縁体（７，２７，４７，６７）によって弾性
   的に絶縁されていて、例えば中央の長手方向に延びる開
   口部（９，２９，４９）を仕切るホース状の絶縁体（７
   ，２７，４７）の外被に埋め込んであることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか１項に記載の導線。 ７、少なくとも二本の繊維の束（４３）及び／又は繊維
   の束（２３）の二群は、電気的に互いに絶縁されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の
   導線。 ８、繊維（５，２５，４５，６５）の金属材料は、一部
   をチタンから成り、主にアルファーベータ型又はベータ
   型の合金から成り、チタンは合金中で主に重量的に最も
   重く、例えば少なくとも５０ｗｔ％になり成分を有し、
   繊維は例えば酸化金属の膜で覆ってあることを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれか１項に記載の導線。 ９、繊維（５，２５，４５，６５）は、チタンの外に、
   金属であるニオブ、タンタル、ジルコン、クロム、モリ
   ブデン、鉄及びアルミニュームの一つを有することを特
   徴とする請求項８項記載の導線。 １０、特許請求の範囲第１〜９項のいずれか１項による
   導線を製造する方法において、形成する繊維（５，２５
   ，４５，６５）の材料から成る太い多数の線材は、他の
   金属材料から成る母材に包埋されていて、この母材と共
   に成形によってより長くまた薄く形成され、その後、母
   材を酸で溶解するので、一本の束は繊維（５，２５，４
   ５，６５）が生じることを特徴とする方法。 １１、繊維（５，２５，４５，６５）を形成するため延
   ばしと断面積の縮小によって行われる成形体の少なくと
   も終わりの部分は、冷間成形体であり、前記繊維（５，
   ２５，４５，６５）は、この冷間成形の後、焼鈍、例え
   ばソフト焼鈍、溶体化処理及び／又はエジーングのよう
   な熱処理に曝されることを特徴とする請求項１０記載の
   方法。 １２、前記繊維を陽極酸化することを特徴とする請求項
   １０又は１１記載の方法。