DE1803513C - Elektromedizimscher Apparat zur Einpflanzung in den Korper eines Lebewesens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromedizinischen Apparat zur Einpflanzung in den Körper eines Lebewesens mit einer über zwei elektrische Zuleitungen mit ein τ aus elektrisch leitendem, im wesentlichen gegenüber Kürperflüssigkeiten und Gewebe inerten Material bestehenden, zur Erzeugung elektrischer Reizsignale dienenden Energiequelle vcfbindbaren Elektrodenvorrichtung und mit einer die Elektrodenvorrichtung und die Zuleitung einkapselnden, aus einem im wesentlichen gegenüber Körperflüssigkeiten und Gewebe inerten, elektrischen Isolierstoff bestehenden Einkapselvorrichtung, aus der Teile der Elektroden der Eiekirodenvorrichtung, deren erste Elektrode mit

ίο der ersten elektrischen Zuleitung verbunden ist, derart herausragen, daß zwischen ihnen und einem im Körper des Lebewesens befindlichen Nerv an entlang dieses Nervs mit Abstand voneinander liegenden Punkten eine elektrische Verbindung herstellbar ist.

Das Wort Lebewesen ist hier in seinem weiten Sinne, den Menschen einschließend, zu verstehen.

Das Bedürfnis der Medizin an elektromediz'nischen Apparaten zur Einpflanzung in den Körper eines Lebewesens wird insbesondere im Hinblick auf derartige moderne medizinische Einrichtungen, wie das Schlagader-Sinus-Nervstimulators, deutlich, bei dem ein einpflanzbarer künstlicher Nervanreger oder Stimulator verwendet wird, der elektrische Impulse zur Anregung des Hal· schlag-Sinus-Nervs liefert, um an Hypertension leidenden Lebewesen ihre Probleme zu erleichtern.

Bei einem noch der belgischen Patentschrift 69() 958 bekannten elektromedizinischen Apparat der eingangs erwähnten Art ist die zweite elektrische Zuleitung mit einer zweiten Elektrode der Eilektrodenvorrichtung verbunden.

Der Nachteil dieses bekannten, mit der Zwei-Elektroden-Ausführung versehenen elektromedizinischen Apparats liegt insbesondere darin, daß der maximale Signalimpuls, der zur Reizung des Nervs an die aktive Elektrode angelegt werden kann, begrenzt ist durch den Streustromfluß, der eher zwischen den Elektroden durch die Körperflüssigkeiten und das Gewebe fließt, als durch den Nerv selbst. Falls der Streustromfluß einen genügend hohen Wert erreicht, können anliegende Nerven unbeabsichtigt angeregt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromedizinischen Apparat der eingangs erwähn- ten Art derart auszubilden, daß der Streustromfluß durch die Körperflüssigkeiten und das Gewebe vermindert und damit der mögliche Maximalwert der Impulsenergie gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite elektrische Zuleitung mit mindestens einem Paar weiterer Elektroden verbunden ist, deren räumliche Anordnung den von der ihnen gegenüber elektrisch aktiven ersten Elektrode ausgehenden Steuerstromfluu durch die Körperflüssigkeiten und das Gewebe begrenzt.

Erfindungsgemäß bestehen die weiteren Elektroden aus einer zweiten ur.d dritten Elektrode und liegt die erste Elektrode mit Abstand zwischen der zweiten und der dritten Elektrode.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist derart ausgebildet, daß die Einkapselvorrichtung aus einem Gehäuse besteht, das einen Stiel und einen Kopf besitzt, der teilweise durch einen Schlitz in eine Oberschicht und eine Unterschicht geteilt ist, die eine an den Schlitz angrenzende Hohlkehle aufweist, daß die Elektroden in dem Kopf des Gehäuses eingeschlossen sind, daß ein Teil von jeder Elektrode zur Hohlkehle hingeformt und zur Kontaktierung des

Nerven in letzterer eingepaßt ist, und da« die erste ist Siliziumgummi. Es ist ebenfalls notwendig, daß die

und die zweite elektrische Zuleitung in dem Stiel des Elektroden^, 23 und 24, die direkt mit der Außen-

Cehauses eingeschlossen sind. _{wand ejnes Nm},_{s oder dnes} Nervenstranges 27 ver-

Nacrt einer weiteren Ausfühmngsform soll die bunden sein müssen, aus einem Körperflüssiekeiten

Oberschicht des Gehäuses aut der Unterschicht befe- 5 und Gewebe gegenüber inertem Material bestehen

stigt werden um den Nerv m Kontakt mit den Elek- und nicht schädlich für die Außenwand des Nervs

,roden geschützt zu halten. _{sindi mjt der sJc verbunden sind}. _Ein derartiges Mate-

Der mit <Jer Erfindung erzielte Vorteil besteht ins- rial, das sich als erfolgreich erwiesen hat, ist Platin.

besondere darin. i.jß der Strom, der in beiden Rieh- Ein anderes Material, das auch verwendet werden

tungen von der aktiven Elektrode wegfücüt. eher ₁₀ kann, ist nichtrostender Stahl.

durch ( Nerven za den als Schutzelektroden wirken- Wie oben dargelegt, müssen die Zuleitungen 26 den mi. .-stens einem Paar weiterer Elektroden und 28 auch aus Körperllüssigkciten und Gewebe geströmt, ab dali er durch die Korperflussigkeiten und eenüber inertem Material sein. Fs ist wünschenswert, das Gewebe tliebt, die den eleklromedizi iischen Ap- aber nicht Vorschrift, da« die Zuleitungen aus dem parat umgeben. Damit ist die Möglichkeit gegeben. ,₃ deichen Material wie die Elektroden 22, 23 und 24 den Maximalwert der Impulsenergie zu sieiuern. bestehen

Weitere Einzelheiten und Vorteile der "Erfindung Die Zuleitungen in der hier beschriebenen Ausfüh-

erccben sich aus der Beschreibung der Zeichnung. In rungsform sind offenbart a' gewendelte Abschnitte

letzterer sind: _{ejnes MateriaIS) um ihre} Biegsamkeit zu fördern. Dies

Mg. I eine Ansicht einer Ausfuhr .ingsiumi der 20 hat sich als höchst wünschenswerte Ausführung der

F ründung, die mit einer einpflanzbaren Energiequelle Zuleitungsstruktur erwiesen, jedoch sind auch andere

tür jlektrische Signale verwendet werden kann. Ausführungsformen möglich.

Vr" ?"r , ^{enansicht dcr} Ausführungsform Während es notwendig ist. daß ein Teil jeder Elek-

η,κ,ι 1- ι g. 1, die den Kopf der Ausführungsform dar- trode 22, 23 und 24 nicht in der Masse des Kopfes 12

stellt, der einen eine Ober- und Unterschicht bilden- 25 eingekapselt ist, damit die Elektroden mit dem Nerv in

den Schlitz besitzt Verbindung gebracht werden können, ist es höchst

^ ί ig. 3 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie unerwünscht, die Elektroden nach Schaltung an den

.>- > der F 1 g. _, ^_erx. _vo||_ständia freiliegend zu lassen. Um dieses Pro-

f ig. 4 eine perspektivische Ansicht des Kopfes blem zu bewältigen, ist der Apparat nach der Erfinder Ausfuhrungsform nach F 1 g. I, und _{3o dung m}i_{t einer} Oberschicht 15 versehen. Wie in den

Mg. 5 eine achmttansicht der Ausfiihrungsiorm F i a. 2. 4 und 5 gezeict ist, ist diese Oberschicht 15

nach Fig. 1 entlang der Linie 5-5. die den Apparat _Von der Unterschicht^ nur durch die Breite des

nut einem Nerv verbunden und im Körper eines Lebe- Schlitzes 21 getrennt. Wenn die Elektroden 22, 23 und

wesens eingepllanzt zeigt. 24 mit dem Nerv 27 in Verbindung gebracht worden

flg. 1 stellt eine Ausführungsform der Erfindung 35 sind, kann die Oberschicht 15 auf ihnrn mit Mitteln

dar. die einen im mit 12 angezeigten Kopf sowie einen wie den Nähten 29 befestigt werden. Die Hohlkehle

Stiel 14 *-esitzt, der mit dem Kopf 12 und auch mit 20 in dem Glied 13 ist im allgemeinen an die Form des

einer Energiequelle für elektrische Signale 11 verbun- Nervs 27 angepaßt und erleichtert ferner ein festes

"^{en ist}- Haften und Isolieren der Verbindung der Elektroden

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Kopfes 12, wel- 40 mit dem Nerv.

eher einen Schlitz 21 enthält, der im Kopf 12 eine Die in Fig. 1 gezeigte Energiequelle für elektri-

Oberschicht 15 und eine Unterschicht 13 bildet. Eine sehe Signale 11 kann ein transistorbestückter Sperr-

Hohlkehle 20 ist in der Unterschicht 13 zu sehen. oszillator sein, der durch eine langlebige, wieder auf-

Fig. 3 zeigt eine Anzahl Elektroden 22, 23 und ladbare Batterie gespeist wird, die Impulse vorbe-24, die teilweise in der Masse der Unterschicht 13 ein- 45 stimmter Frequenz zu dem Nerv 27 liefert. Obgleich gekapselt und teil weise zur Hohlkehle 20 hingeformt die Quelle 11 hier eingepflanzt dargestellt ist, d.h. sind. Ein Paar von Zuleitungen 26 und 28, hier als ge- eingekapselt in eine Masse, die vegen der Einpflanwendelte Abschnitte eines elektrisch leitenden Mate- zung in den Körper eines Lebewesens gegenüber Körrials dargestellt, ist in der Masse des Stiels 14 und des nerflüssigkeiten und Gewebe inert ist. ist es keine Kopfes 12 eingeschlossen. Die Zuleitung 26 ist mit der 50 Vorschrift, daß der Elektrodenapparat dieser Erfin-Elektrode 22, die Zuleitung 28 dagegen mit den Flek- dung mit einer einpflanzbaren Energiequelle für elektroden 23 und 24 verbunden. trische Signale verwendet wird. Der Stiel 14, der die

F i g. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die Elek- Zuleitungen 26 und 28 einschließt, kann sich von

troden 22, 23 und 24 zeigt, die in Abständen entlang einem Punkt innerhalb des Körpers zu einem Punkt

eines Nervs oder eines Nervenstranges 27, wie z. B. 55 außerhalb aes Körpers erstrecken und mit jeder ein-

des Halsschlagader-Sinus-Nervs, mit diesem verbun- zelnen einer Anzahl Energiequellen für elektrische

den sind. Signale verbunden sein. Ferner können sich die Zu-

F ig. 5 zeigt ferner den Nerv 27 im Inneren der leitungen zu einem im Körper eingepflanzten Kreislauf

Hohlkehle 20, wobei die Oberschicht 15 an der Unter- erstrecken, jedoch von einer Quelle außerhalb des

schicht 13 durch Nähte befestigt ist. Der Kopf 12 ist in 60 Körpers gespeist werden.

F i g. 5 als in den Körper eines Lebewesens einge- Der Vorteil der Wirkung der Elektroden nach die-

pflanzt gezeigt. ser Erfindung, der durch eine starke Verminderung

Da die Erfindung eine Mehrzahl an Elektroden des Streustromflusses durch die umgebenden Körperaufweist, die in den Körper eines Lebewesens einge- flüssigkeiten gegeben ist, kann am besten unter Bezugführt werden müssen, ist es notwendig, daß die Masse, 65 nähme auf F i g. 4 verstanden werden, die die drei die den Kopf 12 und den Stiel 14 einschließt, Körper- Elektroden 22, 23 und 24 zu einander ausgerichtet flüssigkeiten und Gewebe gegenüber inert ist. Eine· zeigt. Zuerst nehme man an, die Elektrode 23 sei nicht derartige Masse, die sich als erfolgreich erwiesen hat, vorhanden. Weiter nehme man an, daß die Elektroden

22 und 24 derart elektrisch geschaltet sind, daß der Stromfluß von der Elektrode 22 zur Elektrode 24 erfolgt. Wenn in diesem Fall ein Signalimpuls über die Elektroden geschickt wird, wird der Strom von der Elektrode 22 nach links durch den Nerv 27 zur Elek- S trade 24 und nach draußen durch die Zuleitung 28 fließen. Ein bestimmter Anteil des Stromes wird jedoch auch von der Elektrode 22 nach rechts fließen und durch die Körperflüssigkeiten und das Gewebe um den Kopf 12 herum und zurück in die linke Seitenöffnung der Hohlkehle 20 zur Elektrode 24. Dieser Streustromfluß ist höchst unerwünscht, besonders wegen der Möglichkeit der Reizung anliegender Sehnen. Betrachtet man wieder die Ausführungsform der F i g. 4, so kann man sehen, daß das Schützen der aktiven Elektrode 22 durch die zusätzliche Elektrode 23 stark den Streustromfluß durch die Körperflüssigkeiten und das Gewebe vermindern wird. Jetzt wird der Strom, der nach rechts von der Elektrode 22 zu fließen versucht, es vorziehen, vornehmlich durch die Elektrode 23 und zurück durch die Zuleitung 28 zu fließen.

Laboruntersuchungen sind an dem Elektrodenapparat vorgenommen worden und haben sich als erfolgreich erwiesen. Es wurde eine Vergrößerung der maximalen Grenze der an den Elektroden anliegenden Signalenergie, um einen Faktor von annähernd 4 oder 5 erreicht. Bei der im Labor erfolgreich erprobten Ausführungsform wurde Siliziumgummi als Masse zum Einkapseln der Zuleitungen und der Elektroden verwendet. Bei einer Ausführungsform waren die Elektroden aus Platin, die Zuleitungen dagegen aus gewendelten Abschnitten nichtrostenden Stahls hergestellt.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß es sich bei dem Apparat nach der Erfindung um eine verbesserte Anordnung in Form einer einpflanzbaren Elektrode handelt, die eine Signalenergiequelle an einen Nerv überträgt, um dadurch eine künstliche Reizung des Nervs hervorzurufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   1 Elektromedizinischer Apparat zur Einpflanzung in den Körper eines Lebewesens mit einer über zwei elektrische Zuleitungen mit einer aus elektrisch leirer-iem, im wesentlichen gegenüber Körperflüssife Hen und Gewebe inerten Material bestehenden, zur Erzeugung elektrischer Reizsignale dienenden Energiequelle verbindbaren Elektrodenvorrichtung und mit einer die Elektrodenvorrichtung und die Zuleitung einkapselnden, aus einem im wesentlichen gegenüber Körperfiüssigkeiten und Gewebe inerten, elektrischen Isolierstoff bestehenden Einkapselvorrichtung, aus der Teile der Elektroden der Elektrodenvorrichtung. deren erste Elektrode mit der ersten elektrischen Zuleitung verbunden ist, derart herausragen, daß zwischen ihnen nJ einem im Körper des Lebewesens befindlichen Nerv an entlang dieses Nervs mit Abstand voneinander liegenden Punkten viiic elektrische Verbindung herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Zuleitung (28) mit mindestens einem Paar weiterer Eilektroden (23, 2A) verbunden ist, deren räumliche Anordnung den von der ihnen gegenüber elektrisch aktiven ersten Elektrode (22) ausgehenden Steuerstromfluß durch die Körperflüssigkeiten und c'a? Gewebe begrenzt.
2. 2. Elektromedizinischer Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Elektroden aus einer zweiten (23) und dritten Elektrode (24) bestehen und daß u.e erste Elektrode (22) mit Abstand zwischen der zweiten (23) und der dritten Elektrode (24) liegt.
3. 3. Elektromedizinischer Apparat nach Anspruch I oder 2. gekennzeichnet durch ein Glied aus genanntem Isolierstoff, das auf den herausragenden Teilen der Elektroden nach Schaltung derselben an den Nerv befestigt wird.
4. 4. Elektromedizinischer Apparat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkapselvorrichtung aus einem Gehäuse besteht, das einen Stiel (14) und einen Kopf (12) besitzt, der teilweise durch einen Schlitz (21) in eine Oberschicht (15) und eine Unterschicht (13) geteilt ist, die eine an den Schlitz (21) angrenzende Hohlkehle (20) aufweist, daß die Elektroden {22, 23, 24) in dem Kopf (12) des Gehäuses eingeschlossen sind, daß ein Teil von jeder der Elektroden (22, 23, 24) zur Hohlkehle (20) hingeformt und zur Kontaktierung des Nerven in letzterer eingepaßt ist, und daß die erste und die zweite elektrische Zuleitung (26, 28) in dem Stiel (14) des Gehäuses eingeschlossen sind.
5. 5. Elektromedizinischer Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht (15) des Gehäuses auf der Unterschicht (13) befestigt werden kann, um den Nerv in Kontakt mit den Elektroden (22, 23, 24) geschützt zu halten.