DE2008189C - Stelleinrichtung zur Implantation im menschlichen oder tierischen Körper - Google Patents

Description

gneten im allgemeinen wechselt, so daß sich die Wirkungen der Streufelder über längere Zeitspannen gegenseitig aufheben. Zwar kommt es auch bei der bekannten implantablen magnetischen Stelleinrichtung zu einer derartigen Kompensation, doch besteht dort die Gefahr, daß bereits eine kurzzeitige Mitnahme des Magneten zu e.iner untragbar großen Verstellbeh B

Stabmagnet mit Nord- und Südpol veranschaulicht ist. In der Praxis handelt es sich bei dem Motor II vorzugsweise um einen in der Drehrichtung umsyiuerbaren Motor, dessen Drehrichtung mittels eines nicht veranschaulichten Schalters wahlweise vorgegeben werden kann. Ferner ist mit dem Motor 11 oder der Welle 12 zweckmäßigerweise ein Zähler verbun-

hl d Udhen des

undenen Mitneh aufweist, der in Abhängigkeit von seiner Lage auf der Abtriebswelle wahlweise mit einem von zwei Kupplungselementen aus elektrisch isolierendem Ma-

kontakt 25 besteht aus einem elektris Material, das für eine elektrische Isolation zwischen dem Untersetzungsgetriebe 21 und dem Potentiometer 28 sorgt.

Ein Gehäuse 20 aus unmagnetischem Werkstoff ist mit Ausnahme seiner Unterseite ringsum geschlossen; es kann das Untersetzungsgetriebe 21 samt Magnet 14 und Potentiometer 28 zwecks hermetischer Abdichtung aufnehmen. Ein in dem Gehäuse 20 undhl 22 agneti

des Magneten zu .iner untragbar großen Verstellbe der Welle 12 zweckmäßigerw

wegung am elektrischen Bauteil führt. Die Kupplung den, der es erlaubt, die Anzahl der Umdrehungen des aus elektrisch isolierendem Material verhindert fer- Magneten 13 in der einen oder der anderen Drehner, daß ? ' Streufelder zurückgehende, von dem io richtung zu zählen.

Magneten u. dem Untersetzungsgetriebe aufgenom- Die implantable Stelleinrichtung weist einen Ma-

mene Störsignale an das elektrische Bauteil galva- gneten 14 auf, der ebenfalls als Stabmagnet verannisch angekoppelt werden. Durch die Kombination schaulicht ist. Der Magnet 14 ist über eine Kupplung der erfindungsgemäßen Mittel ist infolgedessen für 15 mit der Antriebswelle 16 eines Untersetzungsgedie bei implaatablen Geräten dringend erwünschte 15 .triebes 21 verbunden. Die Abtiiebswelle 23 des Unhohe Störsicherheit gesorgt. tersetzungsgetriebes steht mit einer Kupplung 24 in In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindung, die ihrerseits mit einem bewegbaren Koppeleinrichtung als Schaltkupplung ausgebildet, Teil 25 eines mechanisch einste; jaren elektrischen die einen auf der Abtriebswelle des Unterset ung5^e- Bauteils 28 verbunden ist. Bei dem Dauteil 28 kann triebes in Axialrichtung verschiebbar gelagerten, mit 20 es sich beispielsweise um ein Potentiometer mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen Mitnehmer einem verstellbaren Schleifkontakt 25 hand-ln. An

das Potentiometer 28 sind mehrere Leitungen 27 angeschlossen. Das Potentiometer 28 ist über Stützen 29 mit dem Untersetzungsgetriebe 21 verbunden. Die

terial in Eingriff gebracht werden kann, die mit je as Kupplung 24 zwischen Abtriebswelle 23 und Schteifeinem von zwei mechanisch einstellbaren elektri- kontakt 25 besteht aus einem elektrisch isolierenden sehen Bauteilen verbunden sind. Dadurch wird es i h

möglich, mittels einer einzigen Stelleinrichtung wahlweise eines von zwei elektrischen Bauteilen störsieher zu verstellen. Der Mitnehmer kann dabei einfach durch Kippen der Stellrichtungsachse entlang der Abtriebswelle verschiebbar sein. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der Mitnehmer mit zusätzlichen Magneten versehen sein, die g

xwecks Längseinstellung des Mitnehmers auf der Ab- 35 tergebrachter Abstandshalter 22 aus uniaagnetitriebswclle vo" dem von außerhalb des Körpers ein- schem, elektrisch isolierendem Werkstoff sorgt für wirkenden Magnetfeld wahlweise angezogen oder ab- einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Magnegestoßen werden können. Diese Ausbildung ist zwar ten 14 und den Wänden des Gehäuses 20. Mittels geringfügig aufwendiger, gestattet aber eine wahi- eines Deckels 18 kann die Unterseite des Gehäuses weise Verstellung beider elektrischer Bauteile, ohne 40 20 verschlossen werden. Ein weiterer Abstandshalter daß dazu die Lage des Patienten geändert zu werden 17 hält den Deckel 18 in passendem Abstand vom braucht. Der Mitnehmer und die Abtriebswelle sind Potentiometer 28. Der Deckel 18 besitzt mit Flanzweckmäßig über eine Keilwellenverzahnung mitein- sehen versehene öffnungen 19, durch die die Leitunander gekoppelt. Auf diese Weise können bei kleinen gen 27 hindurchgeführt sind, um eine elektrische An-Ouerschnittsabmessungen verhältnismäßig große 45 Schlußmöglichkeit für das hermetisch abgedichtete Kräfte vom Mitnehmer auf die Abtriebswelle über- Potentiometer 28 zu schaffen. Durch die Flansche tragen werden. sind die Leitungen 27 gegenüber den Seiten des Dek-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von kels 18 elektrisch isoliert. Wenn der Deckel 18 auf Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeich- die Lmerseite des Gehäuses 20 aufgesetzt ist, wird er i 50 mit dem Gehäuse 20 verlötet oder verschweißt, um

für eine hermetische Abdichtung zu sorgen. Die öf.-nungen 19 werden ebenfalls abgedichtet, z. B. zugelötet. Der Deckel 18 kann mit einer weiteren verschließbaren öffnung versehen sein, über die im Gehäuse 20 befindliche Luft herausgesaugt und durch ein inertes Gas, beispielsweise Helium, ersetzt werden kann.

Wird der Motor 11 eingeschaltet, werden die

ngsform nach F i g. 2. Welle 12 und der Magnet 13 gedreht. Der Magnet 13

Die Darstellung der Fig. 1 bis4 sind nicht maß- 60 wird hinreichend dicht an den Magneten 14 herangestabsgerecht, sondern zur Erleichterung des Ver- bracht, um für eine magnetische Kopplung zu sorgen, di hh Biili i i d Die dadurch erzielte Drehung der Antriebswelle 16

führt über das Untersetzungsgetriebe 21 zu einer Drehung der Abtriebswelle 23 mit einer Drehzahl, die wesentlich niedriger als die Drehzahl der Antriebswelle 16 ist. Mittels des von der Abtriebswelle 23 ausgeübten Drehmoments wird über die Kupplung 24 der bewegbare Teil 25 des Bauteils 28, bei-

nungen zeigt

F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht einer ersten Ausfühningsform der Stelleinrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 schematisch eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform,

Fig.3 einen Schnitt eines Teils der Stelleinrichtung nach F i g. 2, und '

Fig.4 schematisch eine Seitenansicht einer Ab-Wandlung der Ausfühningsform nach F i g. 2. i l d i ii i

ständnisses nur schematisch. Beispielsweise ist in der Praxis der Magnet des Fernstellgliedes im allgemeineu wesentlich größer ais der davon mitgenommene Magnet des !Implantats.

Das in F i g. 1 gezeigte Fernstellglied 10 weist einen Motoir 11 mit einer drehbaren Welle 12 auf, di<: mit einem Magneten 13 verbunden ist, der als

j*

spielsweise der Schleifkontakt eines Potentiometers, lenprofil versehenen Abtriebswelle 23 und des mit betätigt. dieser im Eingriff stehenden Mitnehmers 31. Die

Die Einrichtung nach F i g. 1 eignet sich insbeson- Schlitze 34 sind ebenfalls zu erkennen, dere zur Verstellung der Kenngrößen der elektri- Die Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig.2 ist

sehen Signale eines implantablen elektromedizini- 5 ähnlich der oben beschriebenen Arbeitsweise der sehen Reizstromgerätes. In einem solchen Falle be- Einrichtung gemäß Fig. 1. Hinzu kommt, daß durch findet sich das Fernstellglied 10 nach Fig. 1 außer- wahlweises Kippen der Einrichtung nach Fig.2 der halb des Körpers, während das hermetisch abgedich- Mitnehmer 31 auf der Abtriebswelle 23 gleitet, so tetc Gehäuse 20 nach F i g. 1 in eine gegenüber Kör- daß er mit den Zähnen 33 des Bauteils 28 oder den pcrflüssigkeiten und Gewebe im wesentlichen inerte io Zähnen 35 des Bauteils 3t in Eingriff kommt und Substanz eingekapselt und in den Körper als Be- den bewegbaren Teil des einen oder des anderen standteil des Reizstromgerätes, beispielsweise eines Bauteils mitnimmt. Auf diese Weise kann mittels des Herzschrittmachers oder eines Karotis-Sinus-Nerv- Fernstellgliedes 10 wahlweise das Bauteil 28 oder stimulators, implantiert sein kann. Bei dem Bauteil das Bauteil 30 verstellt werden. 28 kann es sich beispielsweise um ein Potentiometer ts Fig.4 zeigt eine weitere Abwandlung der Einhandeln. Die elektrischen Ausgangseigenschaften des richtung nach F i g. 2, die sämtliche Bauteile umfaßt, implantierten Gerätes lassen sich dann unter Ver- die oben in Verbindung mit Fig.2 beschrieben wurwendung des Fernstellgliedes 10 verändern, das eine den, und zwar einschließlich eines mit Keilnabenpro-Verstellung des Schleifkontakts 25 des Potentiome- fil versehenen Mitnehmers 31, der auf einer Abters 28 bewirkt. Durch ein hohes Untersetzungsver- ao triebswelle 23 mit Keilwellenprofil verschiebbar gelahsltnis des Untersetzungsgetriebes 21 wird für eine gert ist. Bei der Ausfuhrungsform nach Fig.4 ist jehohe Genauigkeit gesorgt. Eine Einrichtung der be- doch der Magnet 13 durch zwei Magnete 13« und schriebenen Art. deren Untersetzungsgetriebe 21 ein 13 ft ersetzt, ι*.\ε jeweils einen Nordpol und einen Untersetzungsverhältnis von 1500:1 hatte, wurde Südpol aufweisen. Das Fernstellglied 10 ist derart praktisch gebaut und geprüft. Sie erlaubt eine sehr as aufgebaut, daß entweder beide Nordpole oder beide genaue Bewegung des Schleifkontakts 25 des Poten- Südpole der Magnete 13 a, 136 in Arbeitsstellung tiometers 28. Wegen des hohen Untersetzungsver- mit Bezug auf den Magneten 14 gebracht werden haltnisscs Ist für eine Bewegung des Sdileiikoniakis können. Der Mitnehmer 31 weist einen magnetisier-25 ein sich ständig in vorbestimmter Weise drehen- ten Teil auf. Es kann sich dabei, wie veranschaulicht, des Magnetfeld erforderlich. Dies bietet Schutz gegen 30 um zwei Stabmagnete 36 und 37 oder um einen eine unbeabsichtigte Verstellung des Potentiometers kreisförmigen Rand aus magnetischem Werkstoff 28 durch magnetische Störfelder. handeln. Wie aus Fi g. 4 hervorgeht, bilden die obe-

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Stelleinrich- ren Teile der Stabmagnete 36, 37 oder die Oberseite tung, bei der zwei gesonderte elektrische Bauteile des kreisförmigen Randes jeweils einen Nordpol. Es einzeln betätigt werden können. Es ist wiederum ein 35 könnte sich bei beiden auch um einen Südpol han-Fernstellglied 10 mit Motor 11, Welle 12 und Ma- dein. Wesentlich ist nur eine gleichsinnige Polung, gnet 13 veranschaulicht. Ein Magnet 14 ist ebenso Im Betrieb treibt der Mitnehmer 31 durch Ein-

wie bei der ersten Ausführungsform über eine Kupp- griff mit den Zähnen 33 oder 35 entweder das Baulung 15 mit der Antriebswelle 16 eines Unterset- teil 28 oder das Bauteil 3t an. Dies hängt davon ab. zungsgetriebes 21 verbunden, das vorliegend geson- 40 ob der Mitnehmer 31 durch die Magnete 13 a, 136 den gekapselt dargestellt ist. Das Untersetzungsge- auf der Abtriebswelle 23 nach oben gezogen oder triebe 21 besitzt eine Abtriebswelle 23, die durch von den Magneten 13 α, 13 6 abgestoßen und auf der zwei zu verstellende Bauteile 28, 30 hindurchreicM, Abtriebswelle 23 nach unten gedrückt wird. Bei der mit diesen jedoch nicht unmittelbar gekoppelt ist. in Fig.4 veranschaulichten Lage der Pole der Ma-Die Bauteile 28, 30, bei denen es sich beispielsweise 45 gnete 13 a, 136 stoßen die Nordpole dieser Magnete wiederum um Potentiometer handeln kann, sind über die Nordpole der Stabmagnete 36, 37 ab, wodurch Stützen 29 mit dem Untersetzungsgetriebe 21 ver- der Mitnehmer 31 nach ante« geschoben und mit bonden. Mindestens ein Tefl der Antriebswelle 23 den Zähnen 35 m Eingriff gebracht wird. Werden die tragt ein Keflwellenproffl und ist mit einem Mttneh- Magnete 13 a, 136 umgedreht, so daß sich ihre Südmer 31 gekoppelt, der ein dem Keilwellenprofil der So pole in Arbeitsstellung befinden, werden die Nord-Abtriebswelle 23 entsprechendes Keilnabenprofil be- pole der Magnete 36, 37 angezogen. Der Mitnehmer sitzt. Der Mitnehmer 31 ist derart auf der Abtriebs- 31 wird auf der Abtriebswelle 23 nach oben geschowelle 23 montiert, daß ein Drehmoment von der Ab- ben und kommt mit den Zähnen 33 in Eingriff. Bei triebswelle 23 auf den Mitnehmer 31 fibertragen dieser Ausführungsforra kamt also das anzutreibende wird, der Mitnehmer 31 jedoch in Längsrichtung der 55 Bauteil durch eine einfache Verstellung am Femstell-Abtriebswelle frei gleiten kann. Der Mitnehmer 31 glied 10 vorgewählt werden, wobei diese Verstellung sitzt zwischen den Bauteilen 28, 3·. Das Bauteil 28 vorgibt, welche Pole der Magnete 13 a, 136 in Arweist Zähne 33 auf, die mit seinem bewegbaren Teil beitsstellung mit Bezug auf den Magneten 14 liegen, verbunden sind und in Richtung auf den Mitnehmer Es kann auch ein einzelner Magnet 13 verwendet 31 vorstehen. Der bewegbare Teil des Bauteils 30 be- 60 werden, wenn dafür gesorgt ist, daß entweder nur der sitzt Zähne 35, die in Richtung des Mitnehmers 31 Nordpol oder nur der Südpol dieses Magneten in Arweisen. Der Mitnehmer 31 ist mit Schlitzen 34 verse- beitsstellung gegenüber dem Magneten 14 liegt, her, die mit den Zähnen 33 oder den Zähnen 35 in Bei allen Ausfiihningsbekpielen könnte die AbEingriff gebracht werden können. Die in Fi g. 2 ver- triebswelle 23 verlängert sein, mn mit weiteren Bau-

anschauKchte Einrichtung kann in der in Verbindung 65 teilen entsprechend dem Bauteil 28 gekoppelt zu mit Fig. I beschriebenen Weise in einem Gehäuse werden. Dabei könnten filier die Abtriehswelle

mehr als zw nit Keilwel- verstellt wen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

untergebracht werden. mehr als zwei Bauteile entsprechend dem Bauteil 28

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der mit Keilwel- verstellt werden.

Claims (5)

2 003 189 ' ι 2 geschlossenen, mechanisch einstellbaren elektrischen Patentansprüche: Bauteil zwecks wahlweiser Einstellung desselben in Antriebsverbindung steht, wobei der Magnet, das

1. Stelleinrichtung zur Implantation im Getriebe, das elektrische Bauteil und ein Teil der menschlichen oder tierischen Körper, mit einem 5 Leitungen in einem Gehäuse aus unmagnetischem Magneten, der mittels eines von außerhalb des Material hermetisch abgedichtet sind.

Körpers einwirkenden rotierenden Magnetfeldes Bei einer bekannten Steleinnchtung dieser Art drehbar und mit der Antriebswelle eines Unter- (französische Patentschrift '444JCU) sitzt der mitsetzungsgetriebes verbunden ist, dessen Abtriebs- tels eines rotierenden Magnetfeldes drehbare Magnet welle mit einem an elektrische Leitungen ange- io auf einer Welle, die ein. Zahnrad trugt, das mit einem schlossenen, mechanisch einstellbaren elektri- zweiten Zahnrad auf der Stellwelle eines einstellbaschen Bauteil zwecks wahlweiser Einstellung des- ren elektrischen Bauteils kämmt. Das Untersetzungsseiben in Antriebsverbindung steht, wobei der verhältnis zwischen der Welle des Magneten und der Magnet, das Getriebe, das elektrische Bauteil und Stellwelle liegt bei ungefähr 2:1. ein Teil der Leitungen in einem Gehäuse aus un- 15 Bei solchen Stelleinrichtungen besteht die Gefahr magnetischem Material hermetisch abgedichtet einer unerwünschten Beeinflussung durch externe sind, dadurch gekennzeichnet, daß maenetische oder elektrische Streufelder. Zum einen das Untersetzuiisverhältnis des Untersetzungsge- können nämlich magnetische Streufelder den Magnehiebes (21) ausreichend groß ist, am für einen ten mitziehen und damit zu unkontrollierten Versteil-Schutz gesen unbeabsichtigtes Verstellen des 20 bewegungen veranlassen, die in erheblicher Große elektrischen Bauteils (28) durch magnetische auf das verstellbare elektrische Bauteil übertragen Streufelder sowie für genaue Einstellung an der werden. Zum anderen wirken der Magnet, die ihn Abtriebswelle (23) zu sorgen, und daß die Ab- tragende Welle, die Zahnräder sowie die Stellwelle als triebswelle mit dem elektrische! Bauteil über Antenne. Die von dieser Antenne rufgefangenen eine Koppeleinrichtung (27. 31, 33, 35) aus elek- 25 Streu- oder Störsignaie werden an das elektrische trisch isolierendem Material verbunden ist. Bauteil angelegt und können damit Störungen in der

2. Stelleinrichtung nach Anspruch I, dadurch mit dem elektrischen Bauteil verbundenen elektngekennzeichnet. daß die Koppeleinrichtung' als sehen Schaltungsanordnung verursachen. Beide Stör Schaltkupplung ausgebildet ist, die einen auf der einflüsse bedrohen Gesundheit und Leben des du-v Abtriebswelle (23) des Unter jtzungsgetriebes 30 Implantat tragenden Patienten.

(21) in Axialrichtung verschiebbar gelagerten. Es ist auch bereits eine insbesondere für Fern-

mit der Abtriebswelle drehfest ver undenen Mit- lenkwaffen bestimmte Potentiometerstelleinrichtunü nehmer (31) aufweist, der in Abhängigkeit von bekannt (USA.-Patentschrift 2906 983), bei der ein seiner Lage auf der Abtriebswelle wahlweise mit fest angebauter Servomotor über ein Untersetzungscinem von zwei Kupplungselementen (33, 35) aus 35 getriebe und eine Schlupfkupplung mit der Stellwelle elektrisch isolierendem Material in Eingriff ge- eines Potentiometer, verbunden ist. Fine elektromabracht werden kann, die mit je einem von zwei gnetisch betätigte Bremse hält normalerweise die Pomechanisch einstellbaren elektrischen Bauteilen tentiometerstellwelle fest, während die Kupplung bei (28,30) verbunden sind. ständig laufendem Servomotor schlüpft. Eine Über-

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch 40 tragung dieses Prinzips auf eine zur Implantation begekennzeichnet, daß der Mitnehmer (31) durch stimmte Stelleinrichtung verbietet sich schon deshalb. Kippen der Stelleinrichtungsachse entlang der weil der aus implantierten Stromquellen zu deckende Abtriebswelle (23) verschiebbar ist. Energiebedarf indiskutabel hoch würde.

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (31) mit zu- 45 einer implantablen, mittels eines von außerhalb des sätzlichen Magneten (36. 37) versehen ist, die Körpers einwirkenden rotierenden Magnetfeldes verzwecks Längseinstellung des Mitnehmers auf der stellbaren Stelleinrichtung für eine besonders geringe Abtriebswelle (23) vun dem von außerhalb des Anfälligkeit gegenüber störender Beeinflussung Körpers einwirkenden Magnetfeld wahlweise an- durch Streufelder zu sorgen.

gezogen oder abgestoßen werden können. 50 Diese Aufgabe wird erfindungsgeinäß dadurch ge-

5. Stelleinrichtung nach einem der An- löst, daß das Untersetzungsverhältnis des Untersetsprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zungsgetriebes ausreichend groß ist, um für einen Mitnehmer (31) und mindestens ein Teil der Ab- Schutz gegen unbeabsichtigtes Verstellen des elektritriebswelle (23) über eine Keilwellenverzahnung sehen Bauteils durch magnetische Streufelder sowie miteinander gekoppelt sind. 55 für genaue Einstellung an der Abtriebswelle zu sorgen, und daß die Abtriebswelle mit dem elektrischen Bauteil über eine Koppeleinrichtung aus elektrisch

isolierendem Material verbunden ist. Wegen des großen, vorzugsweise in der Größenordnung von 60 1500:1 liegenden Untersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes hat eine kurzzeitige Mit-

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zur nähme des Magneten durch ein Streufeld nur eine Implantation im menschlichen oder tierischen Kör- praktisch unmerkliche Verstellung des elektrischen per, mit einem Magneten, der mittels eines von Bauteils zur Folge. Winzige unbeabsichtigte Verstellaußerhalb des Körpers einwirkenden rotierenden 65 bewegungen des elektrischen Bauteils addieren sich Magnetfeldes drehbar und mit der Antriebswelle auch nicht zu einem für den Patienten gefährlichen eines Untersetzungsgetriebes verbunden ist, dessen Wert auf, weil die gegenseitige Ausrichtung zwischen Abtriebswelle mit einem an elektrische Leitungen an- einem zufällig einwirkenden Streufelid und dem Ma-