WO2015188805A1 - Self-bending implant - Google Patents

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WO2015188805A1
WO2015188805A1 PCT/DE2015/000281 DE2015000281W WO2015188805A1 WO 2015188805 A1 WO2015188805 A1 WO 2015188805A1 DE 2015000281 W DE2015000281 W DE 2015000281W WO 2015188805 A1 WO2015188805 A1 WO 2015188805A1
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Theodor Doll
Jan STIEGHORST
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Hörsys Gmbh
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    • A61L2430/14—Materials or treatment for tissue regeneration for ear reconstruction or ear implants, e.g. implantable hearing aids

Definitions

  • the invention presented here generally addresses the field of medical technology, with an emphasis on individualized medical implant delivery.
  • implants In the development of implants, as well as in the clinical use of these, it is generally known that implants must be positioned as specifically as possible at the individual target site in the patient for optimum effect. If this is not the case, the implant can not only fulfill its intended function in the worst case, but also damage healthy structures and processes.
  • a pacemaker electrode, an electrode shaft of a cochlear implant, a deep brain stimulation probe, or a brain stem implant would be useless if their electrode contacts were not positioned in close proximity to the targeted cells.
  • Implants are fixed with screws, embedded in milled bone cavities, glued and sewn on. Modern approaches continue to rely on preformed or on memory metals equipped implants that cling to the targeted target structures for the duration of use of the implant and are also intended to hold (for example, nitinol stents or vpcgeoformte cochlear implants).
  • implants that cling to the targeted target structures for the duration of use of the implant and are also intended to hold (for example, nitinol stents or vpcgeoformte cochlear implants).
  • a known problem with these methods is that they only seem to adapt to the individual anatomy of the patient. Rather, they move back into their predetermined by the manufacturing mold after holding devices were removed, or the memory effect was triggered.
  • a new, as yet unmercialized, research approach relies on partially detaching hydrophilic polymers which can be attached to the apical and basal ends of a cylindrical implant and, when inserted into a tube, allow for backside impressions (US Pat. No. 8,145,326 B2). This allows the front of the implant to be removed from the back.
  • Application is to find this method in cochlear implants, so as to allow a nerve-near position of an electrode carrier, see Application Example 1.
  • Significant disadvantages of this method are the very limited achievable curvature, the simultaneous exposure of the swelling polymer to the extracellular matrix and the Surface pressure of the surrounding tissue.
  • Asymmetric distribution of individual implant components with different moduli of elasticity can create areas of higher and lower stiffness in the implant, resulting in an asymmetric distribution of flexural stiffness. If a mechanical (swelling) pressure is now introduced into the implant, an expansion takes place primarily in the direction of the lowest rigidity. Areas of higher stiffness are comparatively hardly stretched.
  • the influences of different degrees of crosslinking and cross-linking parameters of the swelling polymer can be evaluated.
  • the encapsulation of the implant body with a biocompatible and degradable hydrogel e.g., PVP
  • PVP degradable hydrogel
  • Embodiment 1 Use of the proposed invention in one
  • Electrode shaft of cochlear implant systems is a cochlear implant system
  • cochlear implants are used in modern medicine, which enable a partial recovery of the hearing.
  • the . failed function of degenerated or non-congenital hair cells replaced by electrical stimulation of the auditory nerve cells in the helical cochlea.
  • the key component here is the cylindrical silicone electrode carrier, which contains the platinum electrode contacts and platinum connecting wires required for the stimulation.
  • the electrode shaft is When implanted through an operative orifice as close as possible to the modiolus, place it in the scala tympani (below the basilar membrane) of the cochlea to reduce the distance between the electrode contacts and the nerve cells, see Figure 1.
  • the basis for the bend would be the asymmetric distribution of flexural stiffness due to the front electrode contacts and leads, which leads to reduced strain on the modiolar and increased strain on the dorsal side of the electrode shaft during swelling of the polymer.
  • the electrode contacts For the production of the electrode shaft, the electrode contacts must first be inserted and positioned in the casting mold. Subsequently, medical grade liquid silicone rubber (LSR) is mixed with a polyacrylamide powder of certain particle size distribution and quantity. The powder should have a balanced proportion of small and large grains, which on the one hand act as a chemical blending and on the other can form large swelling areas. The liquid produced should then be extruded into the mold and then vulcanized according to the manufacturer's instructions. In order to react or evaporate unreacted monomers, the electrode shaft should be finally tempered.
  • LSR liquid silicone rubber
  • the concept of the proposed invention allows individual and active adaptation and positioning of implant surfaces to dedicated target surfaces in the human body. Compared to the o.g. Known approaches (preformed or equipped with memory metals electrode carrier), the curvature effect is induced promptly after implantation in the body, wherein the active element remains encapsulated in the implant body and thus not the extracellular matrix is exposed.

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Abstract

Medical implants are positioned and fixed in a person to provide the function at the intended location in a long-term, optimal manner. However, what would be ideal is an implant that does not just maintain the position predefined by production and implantation but actively adapts itself to the anatomical structures of each individual patient after it has been implanted. Conventionally available systems use preformed implants, which can only move (back) into a fixed predefined form, for this. An individual adaptation is not achieved in this way. In comparison, the method presented here makes an adjustable individual adaptation possible by an active bending of the implant. A water-absorbent polymer is introduced into a water-repellent main body of the implant, where it swells by absorbing water and thus induces bending. Preconditions for this are an asymmetrical distribution of the flexural rigidity in the implant and/or an eccentric positioning of the swelling polymer in the main body of the implant. An example of a possible use of the invention is that of self-bending electrode carriers of cochlear implants, which could make it possible for them to be positioned close to a nerve.

Description

Beschreibung  description
Selbstkrümmendes Implantat Self-curved implant
Die hier vorgestellte Erfindung adressiert im Allgemeinen das Gebiet der Medizintechnik, wobei der Schwerpunkt auf der individualisierten medizinischen Implantatversorgung liegt. The invention presented here generally addresses the field of medical technology, with an emphasis on individualized medical implant delivery.
In der Entwicklung von Implantaten, wie auch in der klinischen Verwendung dieser, ist allgemein bekannt, dass Implantate für eine optimale Wirkung möglichst gezielt an dem individuellen Zielort im Patienten positioniert werden müssen. Ist dies nicht gegeben, so kann das Implantat im schlimmsten Fall nicht nur seine angedachte Funktion nicht erfüllen, sondern auch gesunde Strukturen und Abläufe schädigen. Eine Herzschrittmacherelektrode, ein Elektrodenschaft eines Cochlea-Implantats, eine Sonde zur tiefen Hirnstimulation oder ein Hirnstammimplant, wären nutzlos, wenn ihre Elektrodenkontakte nicht in unmittelbarer Nähe zu den anvisierten Zellen positioniert würden. In the development of implants, as well as in the clinical use of these, it is generally known that implants must be positioned as specifically as possible at the individual target site in the patient for optimum effect. If this is not the case, the implant can not only fulfill its intended function in the worst case, but also damage healthy structures and processes. A pacemaker electrode, an electrode shaft of a cochlear implant, a deep brain stimulation probe, or a brain stem implant would be useless if their electrode contacts were not positioned in close proximity to the targeted cells.
Um eine anatomisch angepasste, also eine patientenindividuelle, Positionierung zu ermöglichen bedient man sich verschiedenster Technologien, die teils mit großem technischem Aufwand realisiert werden. Implantate werden mit Schrauben befestigt, in gefrästen Knochenmulden eingebettet, eingeklebt und angenäht. Moderne Ansätze setzen weiterhin auf vorgeformte oder auf mit Memory-Metallen bestückte Implantate die sich für die Einsatzdauer des Implantates an die anvisierten Zielstrukturen anschmiegen und teilweise auch festhalten sollen (z.B. Nitinol-Stents oder vpcgeformte Cochlea-Implantate). Ein bekanntes Problem dieser Verfahren ist, dass sie sich nur scheinbar an die individuelle Anatomie des Patienten anpassen. Vielmehr bewegen sie sich in ihre durch die Fertigung vorgegebene Form zurück, nachdem Haltevorrichtungen entfernt wurden, oder der Memory-Effekt ausgelöst wurde. Dies wiegt schwer, da nahezu alle Implantate (ausgenommen individuelle plastische Rekonstruktionen sowie Implantate in der Zahn- und neuerdings auch in der Endoprothetik) in fixen Maßen hergestellt werden, welche nur bei „Standardpatienten" ideal passen. Bei den Memory-Metallen ist weiterhin anzumerken, dass die Umwandlungstemperatur bereits vor der Implantation durch In order to enable an anatomically adjusted, ie a patient-individual, positioning, various technologies are used, some of which are realized with great technical effort. Implants are fixed with screws, embedded in milled bone cavities, glued and sewn on. Modern approaches continue to rely on preformed or on memory metals equipped implants that cling to the targeted target structures for the duration of use of the implant and are also intended to hold (for example, nitinol stents or vpcgeoformte cochlear implants). A known problem with these methods is that they only seem to adapt to the individual anatomy of the patient. Rather, they move back into their predetermined by the manufacturing mold after holding devices were removed, or the memory effect was triggered. This weighs heavily, since almost all implants (except individual plastic reconstructions as well as implants in dentistry and more recently also in endoprosthetics) are manufactured in fixed dimensions, which are ideally suited only for "standard patients." With regard to memory metals, it should also be noted that that the transformation temperature already before implantation by
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BESTÄTIGUNGSKOPIE die Wärme eines Operationsmikroskops aktiviert werden kann, so zum Beispiel bei der Implantation eines Cochlea Implantats. Eine Implantation ist dann nicht mehr möglich. Ein neuer, bisher nicht kommerzialisierter Forschungsansatz setzt auf sich partiell ablösende hydrophile Polymere, welche am apikalen und am basalen Ende eines zylindrischen Implantats angebracht werden können und bei Einführung in eine Röhre eine rückseitiges Abdrücken ermöglichen (Patent US 8,145,326 B2). Hierdurch kann die Vorderseite des Implantates von der Rückseite entfernt werden. Anwendung soll dieses Verfahren in Cochlea-Implantaten finden, um so eine nervennahe Position eines Elektrodenträgers zu ermöglichen, , siehe Anwendungsbeispiel 1. Wesentliche Nachteile dieses Verfahrens sind die nur sehr begrenzte, erreichbare Krümmung, die gleichzeitige Exposition des schwellenden Polymers an die extrazellulare Matrix sowie die Flächenpressung des umgebenden Gewebes. CONFIRMATION COPY the heat of a surgical microscope can be activated, such as in the implantation of a cochlear implant. An implantation is then no longer possible. A new, as yet unmercialized, research approach relies on partially detaching hydrophilic polymers which can be attached to the apical and basal ends of a cylindrical implant and, when inserted into a tube, allow for backside impressions (US Pat. No. 8,145,326 B2). This allows the front of the implant to be removed from the back. Application is to find this method in cochlear implants, so as to allow a nerve-near position of an electrode carrier, see Application Example 1. Significant disadvantages of this method are the very limited achievable curvature, the simultaneous exposure of the swelling polymer to the extracellular matrix and the Surface pressure of the surrounding tissue.
Es liegt auf der Hand, dass sich ein ideales Implantat erst im Patienten an die Zielstrukturen anschmiegt, wobei die Anpresskraft und der Bewegungsumfang initial individual einstellbar sein sollten. Hierfür schlagen wir einen biokorripatiblen Polymer-basierten Aktor vor, welcher in ein elastisch/dehnbares Implantat eingebracht bzw. eingekapselt wird und bei Flüssigkeitsaufnahme aufgrund einer mechanischen Schwellung zu einer Bewegung des Implantates führt. Die mechanischen Grundlagen lassen sich in zwei Punkte zusammenfassen: It is obvious that an ideal implant conforms to the target structures only in the patient, whereby the contact force and the range of motion should initially be individually adjustable. For this purpose, we propose a biocorripatable polymer-based actuator, which is introduced or encapsulated in an elastically / expansible implant and leads to fluid movement due to a mechanical swelling to a movement of the implant. The mechanical fundamentals can be summarized in two points:
• Durch eine asymmetrische Verteilung einzelner Implantatkomponenten mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen können Bereiche höherer und niedrigerer Steifigkeit im Implantat erzeugt werden, welche zu einer asymmetrischen Verteilung der Biegesteifigkeit führen. Wird nun ein mechanischer (Schwellungs-)Druck in dem Implantat eingebracht, so findet eine Dehnung vornehmlich in Richtung der niedrigsten Steifigkeit statt. Bereiche höherer Steifigkeit werden vergleichsweise kaum gedehnt.  • Asymmetric distribution of individual implant components with different moduli of elasticity can create areas of higher and lower stiffness in the implant, resulting in an asymmetric distribution of flexural stiffness. If a mechanical (swelling) pressure is now introduced into the implant, an expansion takes place primarily in the direction of the lowest rigidity. Areas of higher stiffness are comparatively hardly stretched.
• Eine exzentrische Positionierung eines schwellenden Polymers induziert in einem dehnbaren homogenen Implantatkörper einen ebenfalls exzentrisch lokalisierten Schwellungsdruck, welcher die benachbarten Schichten (in der Mechanik wird dies auch als Faser bezeichnet, so z.B.„neutrale Faser" oder „Randfaser" bezeichnet) stärker dehnt, als die entfernten Schichten. Skaliert wird dieser Effekt durch die Entfernung der Polymerachse von der neutralen Faser. Je weiter das Polymer von der neutralen Faser entfernt wird (in Richtung der Randschicht), desto stärker werden die benachbarten randnahen Fasern gedehnt. • An eccentric positioning of a swelling polymer induces an equally eccentrically localized swelling pressure in a malleable homogeneous implant body, which stretches the adjacent layers (in mechanics this is also referred to as fiber, eg "neutral fiber" or "edge fiber") the removed layers. This effect is scaled by the removal of the polymer axis from the neutral one Fiber. The further the polymer is removed from the neutral fiber (towards the surface layer), the more the adjacent near-edge fibers are stretched.
Beide Effekte ermöglichen einzeln, wie auch kombiniert eine makroskopische Bewegung eines Implantats. So ist das Merkmal einer typischen Balkenbiegung, dass der dedizierte Normalspannungsverlauf zu einer Dehnung auf der Zugseite und zu einer Stauchung auf der Druckseite führt (Balkentheorie). Both effects allow individually as well as combined a macroscopic movement of an implant. Thus, the characteristic of a typical beam bending is that the dedicated normal stress curve leads to an extension on the tension side and a compression on the pressure side (beam theory).
Bereits durch die Einbringung des schwellen Polymers in den Implantatgrundkörper wird dieses gleichzeitig von der extrazellulären Matrix abgekapselt. Da die Schwellung jedoch auf einer Wasseraufnahme aus der extrazellulären Flüssigkeit basiert (z.B. der Perilymphe in der Scala tympani) muss sichergestellt werden, dass das umgebende Material zumindest partiell für Wasser permeabel ist. Mögliche Ansätze hierfür sind zum Beispiel chemische Ätzverfahren zur Hydrophilisierung (z.B. wie in DE-OS 4216271 beschrieben), hydrophile Blends oder die Verwendung von hydrophilen Blockcopolymeren. Already by the incorporation of the swollen polymer in the implant body this is simultaneously encapsulated by the extracellular matrix. However, because the swelling is based on a water uptake from the extracellular fluid (e.g., the perilymph in the Scala tympani), it must be ensured that the surrounding material is at least partially permeable to water. Possible approaches to this are, for example, chemical etching processes for hydrophilization (for example as described in DE-OS 4216271), hydrophilic blends or the use of hydrophilic block copolymers.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Einflüsse verschiedener Vernetzungsgrade und Cross-Iinking-Parameter des schwellenden Polymers evaluiert werden. Ebenfalls möglich ist die Verkapselung des Implantatkörpers mit einem biokompatiblen und degradablen Hydrogel (z.B. PVP), welches die Reibung während der Insertion, und damit auch das Insertionstrauma reduziert, und dabei gleichzeitig auch sensible Implantatoberflächen schützt. Within the scope of a further embodiment of the invention, the influences of different degrees of crosslinking and cross-linking parameters of the swelling polymer can be evaluated. Also possible is the encapsulation of the implant body with a biocompatible and degradable hydrogel (e.g., PVP) that reduces friction during insertion, and thus insertion trauma, while also protecting sensitive implant surfaces.
Ausführungsbeispiel 1 : Verwendung der vorgeschlagenen Erfindung in einem Embodiment 1: Use of the proposed invention in one
Elektrodenschaft von Cochlea-Implantatsystemen:  Electrode shaft of cochlear implant systems:
Für die Behandlung von schwerhörigen Patienten, welche unter einem sensorineuralen Hörverlust leiden, werden in der modernen Medizin Cochlea Implantate eingesetzt, die eine teilweise Wiederherstellung des Hörvermögens ermöglichen. Hierzu wird die. ausgefallene Funktion degenerierter oder nicht angeborener Haarzellen durch eine elektrische Stimulation der Hörnervenzellen in der schneckenförmigen Cochlea ersetzt. Das entscheidende Bauteil ist hierbei der zylindrische Silikon-Elektrodenträger, der die für die Stimulation erforderlichen Platin- Elektrodenkontakte und Platin-Anschlussdrähte beinhaltet. Der Elektrodenschaft wird bei der Implantation durch eine operative Öffnung möglichst nah an den Modiolus in die Scala tympani (unterhalb der Basilarmembran) der Cochlea positioniert, um die Distanz zwischen den Elektrodenkontakten und den Nervenzellen zu reduzieren, siehe Figur 1. Dass die Stimulationsdistanz mitunter entscheidend für den Erfolg des späteren Implantates ist, wurde bereits in verschiedenen Publikationen verdeutlicht (1 ,2,3,4). So wird angenommen, dass eine nervennahe Position zu einer Reduktion der Erregungsschwellen führt und gleichzeitig eine fokussierte Stimulation durch eine örtlich limitierte Feldausbreitung ermöglicht. For the treatment of hearing impaired patients who suffer from sensorineural hearing loss, cochlear implants are used in modern medicine, which enable a partial recovery of the hearing. For this purpose, the . failed function of degenerated or non-congenital hair cells replaced by electrical stimulation of the auditory nerve cells in the helical cochlea. The key component here is the cylindrical silicone electrode carrier, which contains the platinum electrode contacts and platinum connecting wires required for the stimulation. The electrode shaft is When implanted through an operative orifice as close as possible to the modiolus, place it in the scala tympani (below the basilar membrane) of the cochlea to reduce the distance between the electrode contacts and the nerve cells, see Figure 1. That the stimulation distance is sometimes crucial to the success of the later implants has been clarified in various publications (1, 2,3,4). Thus, it is assumed that a nerve-near position leads to a reduction of the excitation thresholds and at the same time allows a focused stimulation by a locally limited field propagation.
Die wissenschaftlichen Ansätze zur Lösung des Problems nehmen die bekannte Idee der Formgedächtnis-Legierungen auf, mit denen sich eine kontinuierliche Selbstkmmmung gerader Elektrodenschäfte bei Kontakt mit warmen Operationsgewebe erzielen lassen könnte (5). Weiterhin wird die Verwendung von sich partiell ablösenden hydrophilen Polymeren vorgeschlagen (Patent US8, 145, 326 B2), dessen Nachteile bereits beschrieben wurden. Beide Ansätze wurden bisher nicht kommerzialisiert. Zum anderen werden bereits vorgeformte Elektrodenschäfte verwendet, welche zur Implantation mit einem eingebrachten Metalldraht (Stillet) gestreckt werden. Während der Implantation wird der Metalldraht aus dem Implantat gezogen, so dass der Elektrodenschaft seine vorgeformte Form wieder einnehmen kann. Diese von der Firma Cochlear vertriebenen Elektroden (Serie Contour Adyance / Patente US20110264183 A1 und US8473075 B2) ermöglichen eine im Vergleich zu konventionellen Elektroden nur verbesserte Lage, da sie die für das mpdiolare Anschmiegen benötigte Krümmung, von anatomischen 2,5 Windungen, gegenwärtig nicht erreichen (4). Eine weitaus biegsamere und geschmeidigere Lösung bieten biokompatible Polymer-basierte bimorph-Aktoren, welche einen kleinen Teil der Perilymphe aufnehmen, dabei anschwellen und sich ebenfalls biegen. Die Vorteile dieses Konzeptes wären die individuelle Anpassung des Elektrodenträgers an die anatomische Struktur des Patienten sowie die (diffusionsbedingte) langsame Selbstkrümmung des Elektrodenschaftes im Patienten, welcher die bekannten Probleme von Formgedächtnis-Legierungen umgeht, die sich bereits ex vivo durch die Wärme der Operationsmikroskope krümmen und deswegen nicht mehr implantiert werden können. Konventionelle Elektrodenschäfte könnten mit dem von uns vorgeschlagenen System leicht ergänzt werden. So müsste lediglich ein biokompatibles schwellendes Polymer (z.B. Polyacrylamid) in ausreichender Konzentration und Korngrößenverteilung als Kompartiment in die Silikonmatrix des Elektrodenschafts eingebracht werden, siehe Figur 2. Hierzu müsste sichergestellt werden, dass das Silikon durch die kleinen dispergierten Körner permeabel wird (chemisches Blending) und gleichzeitig die durch die Wasseraufnahme induzierte Schwellung ausreicht, um den Selbstkrümmungseffekt auszulösen. Grundlage für die Biegung wäre die, durch die vorderseitigen Elektrodenkontakte und Zuleitungen, bedingte asymmetrische Verteilung der Biegesteifigkeit, welches während der Schwellung des Polymers zu einer reduzierten Dehnung auf der modiolaren und zu einer erhöhten Dehnung auf der dorsalen Seite des Elektrodenschaftes führt. The scientific approaches to solving the problem incorporate the well-known idea of shape memory alloys, which could achieve continuous self-clogging of straight electrode shafts upon contact with warm surgical tissue (5). Furthermore, the use of partially detaching hydrophilic polymers is proposed (Patent US8, 145, 326 B2), the disadvantages of which have already been described. Both approaches have not yet been commercialized. On the other hand already preformed electrode shafts are used, which are stretched for implantation with an inserted metal wire (Stillet). During implantation, the metal wire is pulled out of the implant so that the electrode shaft can resume its preformed shape. These electrodes marketed by the company Cochlear (Contour Adyance series / patents US20110264183 A1 and US8473075 B2) only allow an improved position compared to conventional electrodes since they do not currently reach the curvature required for the mpdiolar fitting, of anatomical 2.5 turns (4). A much more flexible and supple solution is provided by biocompatible polymer-based bimorph actuators, which absorb, swell and also flex a small portion of the perilymph. The advantages of this concept would be the individual adaptation of the electrode carrier to the anatomical structure of the patient as well as the (diffusion-dependent) slow self-curvature of the electrode shaft in the patient, which circumvents the known problems of shape memory alloys which already curve ex vivo by the heat of the surgical microscopes and therefore can not be implanted. Conventional electrode shafts could easily be supplemented with the system we have proposed. Thus, only a biocompatible swelling polymer (eg polyacrylamide) would have to be introduced in a sufficient concentration and particle size distribution as a compartment in the silicone matrix of the electrode shaft, see Figure 2. To ensure that the silicone through the small dispersed grains is permeable (chemical blending) and at the same time the swelling induced by the absorption of water is sufficient to trigger the self-curvature effect. The basis for the bend would be the asymmetric distribution of flexural stiffness due to the front electrode contacts and leads, which leads to reduced strain on the modiolar and increased strain on the dorsal side of the electrode shaft during swelling of the polymer.
Für die Herstellung des Elektrodenschaftes müssen zunächst die Elektrodenkontakte in die Gussform eingesetzt und positioniert werden. Anschließend wird medical grade liquid silicone rubber (LSR) mit einem Polyacrylamid-Pulver bestimmter Korngrößenverteilung und Menge vermischt. Das Pulver sollte einen ausgewogenen Anteil kleiner und großer Körner aufweisen, die zum einen als chemisches Blending fungieren und zum anderen große Schwellungsareale ausbilden können. Die erzeugte Flüssigkeit sollte daraufhin in die Gussform extrudiert und anschließend, entsprechend den Herstellervorgaben, vulkanisiert werden. Um nicht umgesetzte Monomere umzusetzen oder zu verdampfen, sollte der Elektrodenschaft abschließend getempert werden. For the production of the electrode shaft, the electrode contacts must first be inserted and positioned in the casting mold. Subsequently, medical grade liquid silicone rubber (LSR) is mixed with a polyacrylamide powder of certain particle size distribution and quantity. The powder should have a balanced proportion of small and large grains, which on the one hand act as a chemical blending and on the other can form large swelling areas. The liquid produced should then be extruded into the mold and then vulcanized according to the manufacturer's instructions. In order to react or evaporate unreacted monomers, the electrode shaft should be finally tempered.
Das Konzept der vorgeschlagenen Erfindung ermöglicht eine individuelle und aktive Anpassung und Positionierung von Implantatoberflächen an dedizierte Zieloberflächen im menschlichen Körper. Im Vergleich zu den o.g. bekannten Ansätzen (vorgeformter oder mit Memory-Metallen bestückter Elektrodenträger) wird der Krümmungseffekt erst nach der Implantation zeitnah im Körper induziert, wobei das aktive Element in dem Implantatkörper eingekapselt bleibt und somit nicht der extrazellulären Matrix exponiert wird. The concept of the proposed invention allows individual and active adaptation and positioning of implant surfaces to dedicated target surfaces in the human body. Compared to the o.g. Known approaches (preformed or equipped with memory metals electrode carrier), the curvature effect is induced promptly after implantation in the body, wherein the active element remains encapsulated in the implant body and thus not the extracellular matrix is exposed.
Literatur literature
1 R. K. Shephard, S. Hatsushika and G. M. Clark, Hear. Res. 66, 108-120 (1993) 2 E. Saunders, L. T. Cohen, A. Aschendorff, W. Shapiro, M. Knight, M. Stecker, B. Richter, S. Waltzman, M. Tykocinski, T. Roland, R. Laszig and R. Robert, Ear & Hearing 23, 28-40 (2002) 1 RK Shephard, S. Hatsushika and GM Clark, Hear. Res. 66, 108-120 (1993) 2 E. Saunders, LT Cohen, A. Aschendorff, W. Shapiro, M. Knight, M. Stecker, B. Richter, S. Waltzman, M. Tykocinski, T. Roland, R. Laszig and R. Robert, Ear & Hearing 23, 28-40 (2002)
3 L T. Cohen, E. Saunders and G. M. Clark, Hearing Res. 155, 63-81 (2001)  3 L T. Cohen, E. Saunders and G.M. Clark, Hearing Res. 155, 63-81 (2001)
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5 O. Majdani, T. Lenarz, N. Pawsey, G. Sedlmayr and T. Rau, Biomed Tech 58 (2013) doi: 10.1515/bmt-2013-4002 5 O. Majdani, T. Lenarz, N. Pawsey, G. Sedlmayr and T. Rau, Biomed Tech 58 (2013) doi: 10.1515 / bmt-2013-4002
Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES
1 = Innenohr mit dem Vestibularapparat  1 = inner ear with the vestibular apparatus
2 = Cochlea  2 = cochlea
3 = Hörnerv  3 = auditory nerve
4 = Querschnitt durch die Cochlea (A-A) mit Nervenzellen 4 = Cross section through the cochlea (A-A) with nerve cells
5 = Schneckengang 5 = helix
6 = Scala tympani  6 = Scala tympani
7 = Basilarmembran  7 = basilar membrane
8 = Elektrodenschaft  8 = electrode shaft
8a = nervennahe Positionierung des Elektrodenschaftes 8a = nerve-near positioning of the electrode shaft
9 = Implantatgrundkörper 9 = implant body
10 = flexibler Elektrodenträger  10 = flexible electrode carrier
11 = wasseraufnehmendes Polymer 11 = water-absorbent polymer
11a = Schwellung des wasseraufnehmenden Polymers  11a = swelling of the water-absorbent polymer

Claims

Patentansprüche claims
I. Verfahren zum Herstellen eines anschmiegenden elastischen Implantates, dadurch gekennzeichnet, dass ein wasseraufnehmendes Polymere in einen wasserabweisenden Implantatgrundkörper eingebracht wird, dort durch Wasseraufnahme anschwillt und so eine Krümmung induziert.  I. A method for producing a conformable elastic implant, characterized in that a water-absorbing polymer is introduced into a water-repellent implant body, there swells by water absorption and thus induces a curvature.
II. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch chemisches Blending selektiv permeabilisiert wird.  II. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the basic body is selectively permeabilized by chemical blending.
III. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch chemisches Ätzen selektiv permeabilisiert wird.  III. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the base body is selectively permeabilized by chemical etching.
IV. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Verwendung selektiv permeabler Blockcopolymere permeabilisiert wird.  IV. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the base body is permeabilized by the use of selectively permeable block copolymers.
V. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Dispergierung von hydrophilen und hygroskopischen Polymerkörnern gleichzeitig permeabel und schwellbar gemacht wird.  V. According to the method according to claim 1 prepared base body, characterized in that the base body is rendered permeable and swellable at the same time by the dispersion of hydrophilic and hygroscopic polymer grains.
VI. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Einbringung eines permeablen Netzwerkes, bis zur Implantatoberfläche, wasserdurchlässig gemacht wird.  VI. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the base body is made permeable to water by the introduction of a permeable network, to the implant surface.
VII. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Einbringung eines dispergierten Hydrogels, wasserdurchlässig gemacht wird.  VII. According to the method according to claim 1 prepared base body, characterized in that the main body is made permeable to water by the introduction of a dispersed hydrogel.
VIII. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch Verwendung eines Silikon-Hydrogel Kompartiments, wasserdurchlässig gemacht wird.  VIII. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the base body is made permeable to water by using a silicone hydrogel compartment.
IX. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Dispergierung eines getrockneten Hydrogels, wasserdurchlässig gemacht wird.  IX. According to the method according to claim 1 produced base body, characterized in that the main body is made permeable to water by the dispersion of a dried hydrogel.
X. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper durch die Verwendung eines Silikon-Polyacrylamid Kompartiments, wasserdurchlässig gemacht wird.  X. According to the method according to claim 1 prepared base body, characterized in that the base body by the use of a silicone-polyacrylamide compartment, is made water-permeable.
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