JPS6344028Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は生体電子装置用電源スイツチ装置に関
し、例えば植込型人工中耳装置等の植込型生体電
子装置に適用して好適なものである。

近年人体等の生体の各器官の機能障害の補うた
め電子装置によつて制御される各種の人工器官が
開発されている。しかるにこの種の電子装置の電
源としては電池が用いられるがその容量は有限で
あるから放電し終れば交換又は充電をしなければ
ならない。しかし電子装置をその電源と共に生体
内に植込す場合には電池の交換の都度手術をしな
ければならない。従つて手術の回数を極力少なく
して生体側の負担を軽減するためには電池の電気
エネルギーを無駄に消費しないようにする必要が
ある。そのため電子装置の使用の要、不要に応じ
て極く簡易な操作で電源をオンオフできるような
電源スイツチを用意することが要求される。

このような要求を満足させるためめの電源スイ
ツチとして従来考えられていたものは、常時はオ
ン動作する常閉型のリードスイツチを用い、植込
んだ電子装置のうち生体の皮膚に近い部分にこの
常閉型のリードスイツチを配置し、電源を切りた
い場合には皮膚上に永久磁石を置くことによりリ
ードスイツチをオフ動作させ、これにより電池と
電子装置との間の回路を開いて電子装置の動作を
停止させる方法がある。

ところがこの常閉型のリードスイツチには次の
ような問題があり、植込型生体電子装置用の電源
スイツチとしては機能上未だ十分とは言えない。

その第１の問題点として、常閉型のリードスイ
ツチの可動接点は磁気的に硬い材料でなりこれを
予め着磁しておくことにより常時はその磁力で固
定接点を吸着して電気的な常閉動作状態を作ると
共に、永久磁石が近づけられたときその磁界によ
つて固定接点から離間する力を発生させて電気的
な開状態を作るようになされている。ところでこ
のように可動接点が磁気的に硬い材料で構成され
ていると大きい振幅で機械的に共振する性質をも
本質的に備えることになる。そのためリードスイ
ツチに衝激が与えられると可動接点が共振して固
定接点から離間し、かくして電気的にオフ動作す
るおそれがある。これに対して生体内に電子装置
を植込むようにすると生体の挙動が楽になるので
この分植込んだ機器に対してかなり大きな衝激が
頻繁に与えられる機会が多くなる。このことは上
述のような常閉型リードスイツチを電源スイツチ
として用いれば、衝激によつて誤動作するおそれ
が大きいことを意味している。

常閉型リードスイツチの問題点の第２は電気的
に閉動作状態にある際の可動接点の固定接点に対
する吸着力を確保するため、接点を余り小さくで
きないことである。従つてリードスイツチ全体と
しての大きさがかなり大きくなる。これに対して
生体内に植込むべき機器の大きさは、生体の負担
をできるだけ軽減する点から考えて、できるだけ
小さくすることが望ましい。因みに生体の負担の
軽減としては、植込み手術をできるだけ簡単にす
ること、生体が動き回る際に植込んだ機器ができ
るだけ邪魔にならないようにすること等などがあ
る。この点から考えると常閉型リードスイツチは
機器を小型化するにつき不向きであると言い得
る。特に電源スイツチとしてのリードスイツチは
外部からの永久磁石の磁界によつて応動動作させ
るため皮膚の近辺に配設するものであるからでき
るだけ小型であるのが良い。

以上の点を考慮して本考案においてはリードス
イツチを用いて外部から容易に開閉操作できる利
点を損うことなく、上述の問題点を有効に解決し
得る電源スイツチ装置を提案しようとするもの
で、常開リードスイツチを制御素子として用いて
半導体スイツチング素子によつて電子装置への電
源の供給を制御するようにしたものである。

以下図面について本考案を植込型人工中耳装置
に適用した実施例を詳述しよう。

植込型人工中耳装置１は第１図に示す如く、駆
動トランスジユーサ２に対してリード線３を介し
て振動信号を与える補聴器本体４を有する。

ここで駆動トランスジユーサ２は例えば圧電バ
イモルフ素子のような電気−機械変換素子でな
り、補聴器本体４から電気的音声信号が与えられ
たときその周波数及び振幅に応じて振動し、この
振動を蝸牛５の近傍のあぶみ骨６を介して内耳リ
ンパ液に伝え、かくして音声を知覚させるように
なされている。そのためトランスジユーサ２は中
耳腔７の鼓室壁に一端を固定されると共に他端が
あぶみ骨６に接続されている。８は外耳道９及び
中耳腔７間に張られた鼓膜である。

しかるに補聴器本体４は耳１０の周辺の皮膚下
に植込まれ、第２図に示す如くマイクロホン１５
を有する。マイクロホン１５の出力は増幅器１６
において増幅して補聴器本体４の出力として同様
に皮膚下に植込まれたリード線３を通じて駆動ト
ランスジユーサ２に与えられる。

増幅器１６には電源としての電池１７にドレイ
ンが接続された半導体スイツチング素子としての
電界効果トランジスタ１８のソースに接続されて
いる。ソース及びゲート間にはバイアス用抵抗１
９が接続されると共に、ゲート及び電池１７間に
常開型リードスイツチ２０が接続されている。な
お２１はタンタルコンデンサである。

補聴器本体４は第３図及び第４図に示す如く、
生体の彎曲部に沿つて延長するように折曲げられ
た基板２５上の中央部にIC２６が設けられ、増
幅器１６の一側端に電池１７が配設されると共
に、他側端にマイクロホン１５が配設される。
IC２６は第２図に示す如く増幅器１６と、電界
効果トランジスタ１８と、バイアス抵抗１９とを
含んで構成される。またIC２６及び電池１７間
位置にはタンタルコンデンサ２０が配設されると
共に、IC２６と並んでリードスイツチ２０が配
設される。

このようにして基板２５上に配設された素子は
生体適合材料でなる固定材料２７によつて一体に
被覆固定される。

以上の構成において、耳１０に到来した音声は
生体中に植込まれたマイクロホン１５で電気的音
声信号に変換され、増幅器１６において増幅され
て駆動トランスジユーサ２に与えられ、かくして
あぶみ骨６及び中耳リンパ液を介して知覚され
る。

しかるに常時はリードスイツチ２０は電気的に
オフ状態にあるため、電界効果トランジスタ１８
はオン状態にあり、従つてトランジスタ１８を通
じて電池１７が増幅器１６に電源電流を流す。な
おこの状態ではトランジスタ１８は800〔Ω〕程度
の抵抗値を示し、100〔μA〕程度の電流を流す。

この状態から補聴器本体４が植込まれている部
分に外部から永久磁石を近づけると、リードスイ
ツチ２０がオンとなつてトランジスタ１８のゲー
トに負電圧が与えられることによりトランジスタ
１８がオフ動作し、これにより電池１７から増幅
器１６へ流れていた電流がオフされる。従つてこ
の状態では増幅器１６から駆動トランスジユーサ
２に音声信号が与えられないので、音声の刺激は
生体側へ伝えられない。

この状態は永久磁石が近づけられている間維持
されるが、永久磁石が除去されるとリードスイツ
チ２０が直ちにオフ状態に復帰してトランジスタ
１８がオン状態に復帰することによつてマイクロ
ホン１５の音声信号が増幅器１６を介してトラン
スジユーサ２に与えられる。

このようにリードスイツチ２０と、トランジス
タ１８と、バイアス用抵抗１９とは、電池１７か
ら増幅器１６へ電源を供給、しや断するための電
源スイツチを構成するが、リードスイツチ２０が
オフで増幅器１６へ電源が供給されている状態に
おいて、何らかの原因で補聴器本体４に外部から
衝激が与えられたとしても、これにより電源スイ
ツチが誤動作するおそれは小さい。すなわち、常
開型のリードスイツチ２０の可動接点は常時は磁
化されない磁気的に軟かい材料で作られており、
永久磁石が近づいて磁界が形成されたときだけ磁
化されて固定接点に吸着する。しかるにこの材質
をもつ可動接点は機械的にも柔かい性質をもつて
いるから、衝激に対して強く共振振動することな
くむしろこの衝激を吸収してしまう。そこで実際
上外部からの衝激によつてリードスイツチ２０従
つて電源スイツチが誤動作するおそれを従来の常
閉型リードスイツチを用いた場合と比べて格段的
に小さくすることができる。

またリードスイツチ２０はそのオン状態におけ
る接点の吸着力を外部磁界から与えられ、その大
きさは外部磁界を必要に応じて強めれば大きくす
ることができる。従つてリードスイツチ２０の接
点自体を大きくする必要はないので、従来の常閉
型リードスイツチと比較して大きさを半減させる
ことができ、従つてこの分電源スイツチを一段と
小型化できる。因みに第３図及び第４図は現物の
２倍の寸法で描かれているが、従来のリードスイ
ツチは第３図のリードスイツチ２０に対して寸法
的にほぼ２倍（占有する容積にすればはぼ８倍）
の大きさをもつ。

以上のように本考案に依れば、外部の衝激に対
して誤動作するおそれが少なくしかも小型の電源
スイツチを得ることができる。かくするにつき電
源スイツチをオフ動作させる際には永久磁石を近
づけるだけの極く簡易な操作で済む。従つて生体
電子装置を生体に植込んだ状態で電子装置の電源
を切りたいとき（上述の実施例の場合は、例えば
就寝時や、補聴したくない様なときや、故障点検
をするときなど）や、生体電子装置を生体に植込
む手術を完了するまでの間に電源を供給する必要
がないときなどには、手軽に電源スイツチをオフ
できるので電池の無駄な消費を未然に防ぐことが
できる。

このように本考案に依れば衝激に強く、小型で
しかも手軽にオンオフできる電源スイツチを得る
ことができるので、上述の実施例の場合のように
挙動の激しい頭部に植込んで必要に応じて使用し
たい人工中耳装置に適用して好適である。しかし
これに限らずその他の植込型生体電子装置の電源
スイツチとして広く応用できる。

なお上述においてはスイツチング素子として電
界効果トランジスタを用いたがこれに代え、バイ
ポーラトランジスタをはじめ種々の半導体素子を
用い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用する人工中耳装置の生体
への植込状態を示す略線図、第２図は本考案に依
る生体電子装置用電源スイツチ装置の一例を示す
接続図、第３図及び第４図はその補聴器本体を示
す平面図及び正面図である。 １……人工中耳装置、２……駆動トランスジユ
ーサ、３……リード線、４……補聴器本体、５…
…蝸牛、６……あぶみ骨、７……中耳腔、８……
鼓膜、９……外耳道、１０……耳、１５……マイ
クロホン、１６……増幅器、１７……電池、１８
……半導体スイツチング素子、１９……バイアス
用抵抗、２０……リードスイツチ、２５……基
板、２６……IC、２７……固定材料。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電池と電子装置との間に介挿された半導体ス
   イツチング素子と、このスイツチング素子の制
   御端に接続された常開型リードスイツチとを具
   え、上記リードスイツチに磁界を与えてオン動
   作させることにより上記スイツチング素子をオ
   フ動作させることを特徴とする生体電子装置用
   電源スイツチ装置。 ２ 上記リードスイツチは上記スイツチング素
   子、上記電池及び上記電子装置と共に基板上に
   配設されて生体適合材料によつて一体に固定さ
   れてなる実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の生体電子装置用電源スイツチ装置。