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Erfindung:
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Die Erfindung betrifft eine mehrpolige, steuerbare implantierbare Elektrode zur elektrischen Stimulation von Arealen im Gehirn und anderen inneren Organen des Menschen.
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Wie wurde das Problem bisher gelöst:
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Die elektrische Stimulation von Arealen im Gehirn gewinnt zunehmend an Bedeutung. Neben der Stimulation bei Kopfschmerzen werden in der Literatur auch Anwendungen u. a. bei Demenz, Depressionen und epileptischen Anfällen berichtet. Bestens bewährt hat sich die elektrische Stimulation bei der Parkinson Krankheit. Hierbei wird mit stereotaktischer Hilfe eine mehrpolige Elektrode in das Gehirn implantiert. Ähnliche Elektroden werden unter: PCT
WO 2003/059440 A3 , PCT
WO 03/092802 A1 , PCT
WO 2004/050175 A1 beschrieben.
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Der Nachteil der bisherigen Elektroden liegt darin, dass das Zielorgan nur in gerader Richtung im Gehirn erreichbar ist. Areale, die außerhalb der jetzigen Zugänge liegen, aber für gewisse Erkrankungen unbedingt zur Therapie notwendig sind, konnten mit den bisherigen Elektroden nicht behandelt werden. Da es bei der Neurostimulation auf die sehr genaue Position der Elektrode ankommt, werden zur Auswahl zwischen 4 bis 8 polige Elektroden angeboten, die als Metallhülsen ausgeführt sind und nicht an beliebiger Stelle im Gehirn positioniert werden können.
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Lösungsweg/Beschreibung der Erfindung:
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Es besteht daher die Aufgabe einen Elektrodenkatheter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Form, Anzahl der Pole und Elektrodengröße variiert werden kann und der es ermöglicht, durch eine Steuerung des distalen Teiles, in allen Richtungen das Zielareal zu erreichen.
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Die mehrpolige Elektrode besteht aus einem biokompatiblen Schlauch mit einer, aus mehreren isolierten Drähten aufgebauten inneren Wendel.. Der Schlauch hat in Längsrichtung im gewünschten Elektrodenabstand Öffnungen. Die darunter liegende Wendel hat auf ihrer Außenseite, im gleichen Abstand von der Isolation befreite blanke Stellen, die in Spiralform angeordnet sind. Positioniert man diese blanke Stelle unter eine Öffnung im Schlauch, so wirkt sie als Elektrode. Durch schrittweise Drehen der Wendel kann man unter jeder Öffnung eine Elektrode platzieren, die in Längsrichtung eine bestimmte Position auf dem Schaft des Katheters einnimmt. Der Schaft wird dabei in Längsrichtung nicht bewegt. Durch gleichzeitiges Drehen von Schaft und Wendel, kann die Elektrode um 360° gedreht werden. Für bipolare Elektroden, muss die blanke Stelle auf der Wendel entsprechend parallel auf gleicher Höhe angeordnet sein. Je nach Anzahl, Größe und Position der Öffnungen im Schaft, Aufbau der Wendel und der Drehbewegung des gesamten Elektrodenkatheters können eine Vielzahl von kleinsten Elektroden in beliebiger Position und Größe auf dem Schaft und geringsten Abstand voneinander realisiert werden.
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Durch Einführen eines gebogenen Stiletts z. B. aus Memory Metall (Nitinol) kann man den gewünschten distalen Bogen und die Richtung der Elektrode steuern. Zunächst wird die Elektrode in gerader Richtung im Gehirn platziert um danach durch ein gebogenes Stilett, das den distalen Teil der Elektrode in die gewünschte Richtung lenkt, weitergeführt.
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Welche Vorteile haben die technischen Merkmale?
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Der wichtigste Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass ein steuerbarer Elektrodenkatheter geschaffen worden ist, der mit multipolaren Stimulations-Elektroden, unterschiedlicher Größe und Form ausgestattet ist, die auf einfache Weise auf dem gesamten Schaft einzeln oder in Gruppen und in beliebiger Position und Richtung aktiviert werden können, ohne dass dabei der Schaft selbst sich in der Längsrichtung bewegt. Die Anwendung des Katheters ist nicht nur auf neurologische Anwendungen im Gehirn limitiert, sondern kann auch in anderen Körperteilen im Menschen z. B. im Ohr oder Herz verwendet werden.
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Darstellung der Abbildungen
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich im folgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert wird. Sie zeigen in schematischer Darstellung in
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1 eine beispielhafte Darstellung einer Elektrode im Gehirn des Menschen.
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2 eine beispielhafte Darstellung eines Einführungsbestecks und seiner Komponenten.
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3 eine beispielhafte Darstellung eines einpoligen Elektrodenteiles für acht einstellbare unterschiedliche Pol-Positionen.
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4 eine beispielhafte Darstellung eines zweipoligen Elektrodenteiles für unterschiedlich einstellbare Pol-Positionen.
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5 zeigt eine beispielhafte Darstellung des Aufbaus des distalen Teiles einer mehrpoligen Elektrode mit der Wendel, Öffnungen im Schaft und den Polen.
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6 eine beispielhafte Darstellung der Einführung einer steuerbaren mehrpoligen Elektrode mit unterschiedlich einstellbaren Pol-Positionen.
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7 eine beispielhafte Darstellung eine dichten Durchführung für Elektroden durch den Schädelknochen.
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8 zeigt ein beispielhafter Aufbau eines gesamten Elektrodensystems im Schädel des Menschen.
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Beschreibung der Abbildungen:
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1 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Elektrode (1) im Gehirn des Menschen.
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2 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Einführungsbestecks (2) und seiner Komponenten. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Einführungshilfe liegt darin, dass sie aus einer Kanüle (3), einem in Längsrichtung geschlitzten steifer Schlauch (4) und einem Dilatator (5), besteht. Damit kann nach Einführung und Platzierung, die Kanüle und Dilatator entfernt. Zur Einführung für den geraden Teil der Elektrode steht dann der geschlitzte Schlauch (4) zur Verfügung.
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3 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines einpoligen Elektrodenteiles für acht einstellbare unterschiedliche Pol-Positionen. Der Aufbau der Elektrode kann je nach Anwendung mehrere Pole (6) besitzen. Der Schaft (7) der Elektrode kann aus Kunststoff, wie Silikon, Polyimid, Polyurethan oder anderen biokompatiblem Material bestehen. Als Zuleitungen zu den Polen (8) der Elektroden werden isolierte Drähte, Bänder, Litzen, Wendel oder Geflechte verwendet. Die Pole geben die gewünschten elektrischen Impulse durch eine entsprechende Öffnung im Schaftschlauch (9) ab.
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4 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines zweipoligen Elektrodenteiles für unterschiedlich einstellbare Pol-Positionen. Für bipolare Elektroden, müssen die blanken Stellen auf der Wendel parallel auf gleicher Höhe (10) angeordnet sein. Je nach Anzahl, Größe und Position der Öffnungen im Schaft, Aufbau der Wendel und der Drehbewegung des gesamten Elektrodenkatheters können eine Vielzahl von Elektroden in beliebiger Position und Größe (11) auf dem Schaft und geringsten Abstand voneinander realisiert werden.
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5 zeigt eine beispielhafte Darstellung des Aufbaus des distalen Teiles einer mehrpoligen Elektrode mit der Wendel (8), Öffnungen im Schaft (9) und den Polen (6).
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6 zeigt eine beispielhafte Darstellung der Einführung einer steuerbaren mehrpoligen Elektrode mit unterschiedlich einstellbaren Pol-Positionen. Zunächst wird mit Hilfe des Einführungsbestecks durch eine Öffnung in der Schädeldecke ein Kanal im Gehirn gebildet. Danach entfernt man den Dilatator (5) und die Edelstahlkanüle (4), so dass sich nur noch das geschlitzte Schlauchstück (15) im Gehirn befindet. Die Elektrode (1) wird zunächst, versteift durch ein Stilett (12), durch den geschlitzten Schlauch in den geraden Teil eingeführt. Danach wird mit einem entsprechend gebogenem Stilett die Elektrode bis zu der Zielposition weitergeführt. Die mehrpolige Elektrode besteht aus einem biokompatiblen Schlauch (7), der durch den Griff (14) bei Bedarf gedreht werden kann. Der Schlauch hat in Längsrichtung im gewünschten Elektrodenabstand Öffnungen (9). Die darunter liegende Wendel hat auf ihrer Außenseite, im gleichen Abstand von der Isolation befreite blanke Stellen (6), die in Spiralform angeordnet sind. Positioniert man durch Drehen der Wendel (13) diese blanke Stelle unter eine Öffnung im Schlauch, so wirkt sie als Elektrode. Danach kann der geschlitzte Schlauch leicht entfernt werden.
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Durch Einführen eines gebogenen Stiletts (16) kann man den gewünschten distalen Bogen und die Richtung der Elektrode steuern. Die Elektrode (1) wird zunächst, versteift durch ein Stilett (12), durch den geschlitzten Schlauch in den geraden Teil eingeführt. Danach wird mit einem entsprechend gebogenem Stilett die Elektrode bis zu der Zielposition weitergeführt.
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7 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer dichten Durchführung (17) für Elektroden durch den Schädelknochen (18) nach der Operation. Das Material ist vorteilhaft aus Silikon und kann z. B. aus zwei Spritzgussteilen (19, 20) hergestellt werden und nach Platzierung leicht mit dem Schaftschlauch aus Silikon geklebt werden. Der innere Wulst (21) dient dazu, dass eine mechanische Dislokalisation vermieden wird.
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8 zeigt ein beispielhafter Aufbau eines gesamten Elektrodensystems (22) im Schädel des Menschen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2003/059440 A3 [0002]
- WO 03/092802 A1 [0002]
- WO 2004/050175 A1 [0002]
