AT501675A1 - Elektrodenanordnung für ein innenohrimplantat mit einer oder mehreren einstellbaren elektroden - Google Patents

Description

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GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierbare Elektrodenanordnung und im Besonderen eine Innenohrimplantatelektrodenanordnung .

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Hörverlust, für den es viele verschiedene Gründe gibt, den Leitungs-Hörverlust und den Gehörsturz. In manchen Fällen hat eine Person beide Arten von Hörverlust. Bei dem Lei tungs-Hörverlust ereignet sich der Hörverlust an der Stelle, wo die normalen mechanischen Tonpfade die Haarzellen im Innenohr erreichen, da diese beispielsweise durch eine Beschädigung der Gehörknöchelchen behindert sind. Dem Lei tungs-Hörverlust kann oftmals durch die Verwendung herkömmlicher Hörhilfen abgeholfen werden, welche den Ton verstärken, so dass akustische Informationen das Innenohr und die Haarzellen erreichen.

Bei vielen Menschen mit starker Schwerhörigkeit liegt der Grund für ihre Taubheit jedoch an einem Hörverlust durch Gehörsturz. Diese Art von Hörverlust ist eine Folge des Fehlens oder der Zerstörung der Haarzellen im Innenohr, welche akustische Signale in Nervenimpulse umwandeln. Diesen Menschen ist es daher durch den Schaden oder das Fehlen des Mechanismus zur Erzeugung von Nervenimpulsen aus dem Ton auf normale Weise nicht möglich einen geeigneten Nutzen aus herkömmlichen Hörhilfesystemen zu ziehen, unabhängig davon wie hoch die akustische Stimulierung ist. Für diesen Zweck wurden Innenohrimplantatsysteme entwickelt. Solche Systeme überbrücken die Haarzellen im Innenohr und liefern elektrische Stimulation direkt an die Hörnervenfasem, wodurch dem Gehirn die Wahrnehmung einer Hörempfindung ermöglicht wird, welche der normalen Hörempfindung, die normalerweise an den Hörnerv geleitet wird, ähnelt.

Innenohrimplantatsysteme bestanden im Allgemeinen aus im Wesentlichen zwei Komponenten, einer externen Komponente, welche herkömmlicherweise als eine Prozessoreinheit bezeichnet wird, und einer internen implantierten Komponente, welche herkömmlicherweise als eine Empfänger-/Stimulationseinheit bezeichnet ·· ·· ·

···· ·· ···· • · · · • · ···· • ··· · • · · • ·· ··· ·· ···· · - 2 - wird. Traditionell wirkten diese beiden Komponenten zusammen, um dem Empfänger die Tonempfindung bereitzustellen.

Die externe Komponente bestand traditionell aus einem Mikrophon zur Detektion von Tönen, wie Sprach- und Umgebungsgeräusche, einem Tonprozessor, der Sprache in ein kodiertes Signal umwandelt, einer Stromquelle, wie einer Batterie, und einer externen Sendespule.

Die kodierte Signalausgabe des Tonprozessors wird transkutan an die innerhalb einer Vertiefung des Schläfenbeins des Empfängers angeordnete implantierte Empfänger-/ Stimulationseinheit übertragen. Diese transkutane Übermittlung findet über die externe Sendespule statt, welche so angeordnet ist, dass sie mit einer mit der Empfänger-/ Stimulationseinheit bereitgestellten implantierten Empfängerspule kommuniziert. Diese Kommunikation erfüllt zwei wesentliche Zwecke, erstens die transkutane Übermittlung des kodierten Tonsignals und zweitens die Bereitstellung von Strom an die implantierte Empfänger-/ Stimulationseinheit. Herkömmlicherweise bestand diese Verbindung aus einer Hochfrequenz- (HF) Verbindung, jedoch wurden auch andere solche Verbindungen vorgeschlagen und mit unterschiedlichen Erfolgsgraden verwendet.

Die implantierte Empfänger-/ Stimulationseinheit umfasst traditionell eine Empfängerspule, welche das kodierte Signal und Energie von der externen Prozessorkomponente empfängt, und einen Stimulator, der das kodierte Signal verarbeitet und ein Stimulationssignal an die intracochleäre Elektrodenanordnung abgibt, welche die elektrische Stimulation direkt dem Hömerv zuführt, wodurch eine dem ursprünglich ermittelten Ton korrespondierende Hörempfindung erzeugt wird.

Es ist in der Technik bekannt, dass das Innenohr tonotopisch eingeteilt ist. In anderen Worten, das Innenohr kann in Regionen unterteilt werden, wobei jede Region auf Signale in einem bestimmten Frequenzbereich reagiert. Diese Eigenschaft des Innenohrs wurde durch Bereitstellung der Elektrodenanordnung mit einer Anordnung aus Elektroden an die geeignete Region innerhalb der Paukentreppe des Innenohrs genutzt, wobei jede Elektrode so angeordnet und ausgebildet ist, dass sie ein Stimulationssignal innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liefert. Die elektrischen Ströme und elektrischen Felder jeder Elektrode stimulieren die auf der Schneckenspindel des Innenohrs angeordneten 4 4 ·· ♦♦ ♦ • · ♦ · · • t · · · • · ♦ ···· • t · · ♦ ♦ ··♦♦ ···· ·· ···· ·· ··· - 3 -

Nerven.

Um eine gute Positionierung der Elektrodenanordnung zu erreichen, ist es wünschenswert, dass die Anordnung relativ tief in der Paukentreppe des Innenohrs eingeführt wird und so nahe wie möglich an der Innenwand des Innenohrs angeordnet wird, um eine direkte Stimulation der geeigneten Hörnervenzellen, welche in der Schneckenspindel des Innenohrs angeordnet sind, zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wurden Elektrodenanordnungen entwickelt, welche eine Form haben, die sich an die Form der Schneckenspindel des Innenohrs anpasst, wie beispielsweise jener, welche im US-Patent Nr. 6,421,569 der Anmelderin beschrieben ist.

Die vorliegende Erfindung fördert daher das Erreichen dieses Ergebnisses, um eine optimale Platzierung der Elektroden der Elektrodenanordnung zu erlangen.

Jegliche Erörterung der Dokumente, Vorgänge, Materialien, Geräte, Artikel oder dergleichen, welche die vorliegende Beschreibung umfasst, dient allein zum Zweck der Bereitstellung eines Zusammenhangs der vorliegenden Erfindung. Es sollte nicht als Zugeständnis gesehen werden, dass irgendwelche oder alle diese Angelegenheiten Teil des Standes der Technik bilden oder Allgemeinwissen auf dem für die vorliegende Erfindung relevanten Gebiet waren, da diese bereits vor dem Prioritätsdatum jedes Anspruchs dieser Anmeldung in Australien bestanden.

ZUSAMMENFASSONG DER ERFINDUNG

Das in dieser gesamten Beschreibung verwendete Wort „umfasst" oder Variationen davon wie beispielsweise „umfassen" oder „umfassend" soll die Einbeziehung eines angegebenen Elements, als Ganzes oder als Teil, oder einer Gruppe von Elementen, als Ganzes oder als Teil, jedoch nicht die Ausnahme jeglichen anderen Elements, als Ganzes oder als Teil, oder eine Gruppe von Elementen, als Ganzes oder als Teile, beinhalten.

Gemäß eines ersten Aspekts bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine erste Erfindung umfassend eine Elektrodenanordnung für eine gewebestimulierende Prothese, wobei die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl an Elektroden umfasst, wobei mindestens eine Elektrode der Anordnung aus mindestens zwei elektrisch verbundenen Teilen besteht, die in ihrer Ausrichtung zueinander einstellbar sind.

Diese Einstellbarkeit der Ausrichtung ermöglicht es Vorzugs- ··

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·· ··· 4 weise, dass die Anordnung eine engere Krümmung annimmt, als es der Fall wäre, wenn die Elektrodenteile nicht relativ zueinander einstellbar wären.

In einer Ausführungsform kann die Elektrodenanordnung einen einer Mehrzahl gestapelter, jedoch seitlich versetzter Elektrodensätze umfassen, welche für eine gewebestimulierende Prothese verwendet werden.

In einer weiteren Aus führungs form wird die Anordnung in einem Trägerelement gelagert sein. Das Trägerelement kann ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweisen. Die Anordnung erstreckt sich vorzugsweise von einer Position an oder benachbart dem vorderen Ende, das Trägerelement entlang nach hinten in Richtung des hinteren Endes. In einer Ausführungsform ist die zumindest eine einstellbare Elektrode benachbart dem vorderen Ende des Trägerelements. In einer anderen Ausführungsform kann die zumindest eine einstellbare Elektrode an einer Stelle angeordnet sein, an welcher eine Einstellbarkeit nach der Einführung der Anordnung eher benötigt werden könnte. In einer Ausführungsform kann die Anordnung einstellbare Elektroden umfassen, die zwischen anderen nicht-einstellbaren Elektroden eingefügt sind.

In einer Ausführungsform können zumindest einige einstellbare Elektroden Seite-an-Seite in der Anordnung angeordnet sein.

Jede einstellbare Elektrode kann zwei oder mehrere Teile umfassen. Jeder Teil erstreckt sich vorzugsweise von einem gemeinsamen leitenden Teil nach außen. In einer Aus führungs form kann eine Lücke zwischen den Teilen der Elektrode vorhanden sein. In einer anderen Aus führungs form kann eine Lücke von einem oder mehreren Brückenelementen überbrückt sein. In einer Ausführungsform kann sich das Brückenelement zwischen den Teilen an einer Stelle erstrecken, die sich entfernt von dem gemeinsamen leitenden Teil befindet. Jedes oder einige der Brückenelemente können eine Dicke haben, die gleich oder anders ist als die der Elektrodenteile. In einer anderen Ausführungsform können die Teile durch eine Region verbunden sein, die vollständig oder im Wesentlichen die Lücke schließt und die eine Dicke hat, die geringer ist als jene der benachbarten Teile. In einer Ausführungsform kann die Region, welche die Lücke vollständig oder im Wesentlichen schließt, einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt haben, wobei die Elektrode vorzugsweise an dieser Stelle biegbar ist. ·· · • ••9 ·· ···· • · • · · • ···· · • · · #··· · · • ··· ··· · • · ·· Ml - 5 -

Jeder Teil ist vorzugsweise so hergestellt, dass er sich in einer gemeinsamen Ebene befindet und dann in der Ausrichtung relativ zu dieser Ebene bei der Implantierung der Anordnung einstellbar ist. Jeder Teil jeder der einstellbaren Elektroden ist vorzugsweise in seiner Form rechteckig, jedoch kann jede Form, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, verwendet werden. Jeweilige Teile jeder einstellbaren Elektrode haben vorzugsweise auch gleiche Abmessungen. Es ist verständlich, das die jeweiligen Teile jedoch verglichen miteinander unterschiedliche Formen und/oder Größen aufweisen könnten.

Die jeweiligen Teile jeder einstellbaren Elektrode sind vorzugsweise durch eine Lücke getrennt. Die Lücke ist vorzugsweise bei der Herstellung der Elektrodenanordnung vorhanden. Während der Implantierung kann die Lücke geschlossen werden, während sich die Teile aufeinander zu bewegen. Beispielsweise können die jeweiligen Teile eine Veränderung in der Ausrichtung relativ zur gemeinsamen Ebene erfahren und dadurch in Kontakt miteinander kommen, wenn das Trägerelement eine spiralförmige Kurvenkonfiguration annimmt.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Elektroden aus einem biokompatiblen leitenden Material, wie beispielsweise Platin oder Iridium, hergestellt. Die Elektroden können aus einem Blech aus Platin oder einer Legierung hergestellt sein.

Das Blech oder die Folie kann eine Dicke von zwischen etwa 1, 2, 5 oder 10 und 50 pm haben. Jede hergesteilte Elektrode kann einen leitenden Teil umfassen, der sich von diesem weg zu einer der Elektrode entfernten Stelle erstreckt. Jeder Teil jeder der einstellbaren Elektroden hat zumindest einen gemeinsamen leitenden Teil, der sich davon weg erstreckt. Jeder leitende Teil kann sich linear von seiner Elektrode weg erstrecken. Die jeweiligen linearen leitenden Teile sind vorzugsweise in einer parallelen Anordnung ausgerichtet. Die leitenden Teile werden hierin als „Drähte" bezeichnet, da sie zur Bereitstellung einer elektrischer Leitung zwischen jeder Elektrode zu einer der Elektrodenanordnung entfernten Stelle dienen.

In einer weiteren Ausführungsform können die Elektroden und Drähte unter Verwendung von Bearbeitungsverfahren hergestellt werden, wie in der internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO 02/089907 der vorliegenden Anmelderin definiert. Beispielsweise können die Elektroden und Drähte unter Verwendung von Funkenero- Μ I ···· ·· ····

·· · · · · · · • · · · · · · ··· • · ···· · ··· » • · · · · · *··· · · ·· ··· - 6 - sionsbearbeitung (Electrical Discharge Machining - EDM), Fräsen, Schneiden oder Ätzten hergestellt werden.

In einer anderen Ausführungsform können die Elektroden und Drähte unter Verwendung herkömmlicher Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise jene, welche in US-Patent Nr. 6,421,569 der Anmelderin beschrieben ist, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist. In diesem Zusammenhang kann jede der Elektroden eine leitende Unterlage sein, welche aus einem geeigneten biokompatiblen Material, wie Platin, hergestellt sein kann, wobei herkömmliche Drähte auf jede der Elektroden geschweißt sind, wodurch eine elektrische Leitung zwischen jeder Elektrode zu einer der Elektrodenanordnung entfernten Stelle bereitgestellt wird. Jeder Teil jeder der einstellbaren Elektroden hat mindestens einen sich davon wegerstreckenden leitenden Teil.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anordnung 30 Elektroden, wobei die Anordnung mindestens 4 der einstellbaren Elektroden umfasst. Wenn die Anordnung 30 Elektroden umfasst, kann die Anordnung 5 verschiedene Elektrodensätze umfassen, die einzeln hergestellt wurden und dann aufeinander gestapelt wurden, um eine einzelne Elektrodenanordnung zu bilden. Wenn die Anordnung 30 Elektroden umfasst, kann die Anordnung 3 Sätze mit sieben Elektroden umfassen, 1 Satz mit 5 Elektroden und einen Satz mit 4 einstellbaren Elektroden. In dieser Ausführungsform sind die 3 Sätze mit 7 Elektroden aufeinander gestapelt, der Satz mit 5 Elektroden ist auf diese Sätze gestapelt, wobei sich der Satz mit 4 Elektroden ganz oben auf dem Stapel befindet. Andere Satzkombinationen sind jedoch vorstellbar, beispielsweise 1 Satz mit 3 Elektroden mit einstellbaren Elektroden an der Spitze, die sich zu einem kleineren Radius krümmen, 1 Satz mit 4, 1 Satz mit 5 & 3 Sätze mit 6.

Obwohl die Elektrodensätze aufeinander gestapelt sind, ist es verständlich, dass die tatsächlichen Positionen der Elektroden in jedem Satz nicht notwendigerweise vertikal ausgerichtet sind. Stattdessen kann der Satz unmittelbar über seinem niedrigeren Satz seitlich versetzt sein, um sicherzustellen, dass die Elektroden von unterhalb des Stapels sichtbar sind.

Die sich von jeder Elektrode erstreckenden Drähte haben vorzugsweise dieselbe Länge. Es ist jedoch vorstellbar, dass die Drähte mit unterschiedlicher Länge hergestellt sein könnten, um

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• ···· · ··· I • · · · · ·#·· · · ·· ··· - 7 - die endgültige Versetzung, welche bei der Herstellung des Stapels vorhanden ist, zu berücksichtigen.

Sobald der Stapel hergestellt ist, werden die bisher zumindest im Wesentlichen ebenen Elektroden vorzugsweise verformt, so dass sie sich zumindest teilweise in eine dritte Dimension erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jede der Elektroden für jeden Elektrodensatz aus der Ebene der Drähte gekrümmt. Die Krümmung kann im Wesentlichen halbkreisförmig sein. Ein Dorn kann zur Herstellung der Krümmung in den Elektroden verwendet werden.

Sobald die Elektroden zur Erzeugung einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Krümmung verformt wurden, kann jede der Elektroden des Weiteren um eine Längsachse der Anordnung gefaltet werden. Dieses Falten der Elektroden dient vorzugsweise zum Biegen der Elektroden um die Drähte der Anordnung herum. Die Elektroden können einzeln, in kleinen Gruppen oder alle gemeinsam gefaltet werden. In einer Ausführungsform sind die Elektroden so gefaltet, dass sie ein Lumen definieren, welches sich durch die Anordnung erstreckt.

Sobald die Elektrodenanordnung fertig ist, kann sie in einer weiteren Lage biokompatiblem, relativ isolierendem Material eingeschlossen werden, um das Elektrodenträgerelement zu bilden. In einer bevorzugten Aus führungs form kann das biokompatible Material ein Silikon, wie beispielsweise ein biegsames Silikon-Elas-tomer-Silastic, sein. Silastic MDX 4-4210 ist ein Beispiel für ein geeignetes Silikon zur Verwendung bei der Herstellung des Trägerelements. In einer anderen Aus führungs form kann das längliche Trägerelement aus Polyurethan oder einem ähnlichen Material hergestellt sein.

In einem anderen Verfahren kann der Körper der Anordnung so gebildet werden, wobei dann die Verdrahtung an die Anordnung geklebt wird, bevor die Elektroden um den Körper gebogen werden.

In einer Aus führungs form kann das Trägerelement in einer Form geformt werden, wobei sich das biokompatible Material um die Anordnung verfestigen kann. In dieser Ausführungsform sind die Elektroden vorzugsweise in der Form so positioniert, dass sie nicht mit dem biokompatiblen Material beschichtet werden. In einer Ausführungsform kann das Trägerelement in einer geraden Konfiguration geformt sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Trägerelement mit einer gekrümmten Konfiguration ge-

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8 formt sein, wie einer spiralförmig gekrümmten Konfiguration.

In einer bevorzugten Ausführungsform dient die Elektrodenanordnung zur Verwendung als ein implantierbares gewebestimulierendes Gerät. Noch bevorzugter ist das gewebestimulierende Gerät eine Innenohrelektrodenanordnung, noch bevorzugter eine intracochleäre Elektrodenanordnung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die intracochleäre Elektrodenanordnung ein Teil einer implantierten Komponente eines Innenohrimplantatsystems. Die implantierte Komponente umfasst weiters vorzugsweise eine Empfängerspule und ein Gehäuse für ein Stimulationsgerät. Das Trägerelement erstreckt sich vorzugsweise von dem Gehäuse des Stimulationsgeräts nach außen.

In einer weiteren Aus führungs form ist das vordere Ende des Trägerelements in ein Innenohr eines Empfängers einsetzbar. Die Drähte der Elektrodenanordnung erstrecken sich vorzugsweise nach hinten in Richtung des hinteren Endes des Trägerelements.

Die Drähte erstrecken sich vorzugsweise nach hinten zu dem Gehäuse zumindest zu einem erstem Durchgangsloch in der Wand des Gehäuses. Die Drähte liegen vorzugsweise an oder benachbart dem hinteren Ende frei, um eine Verbindung zu den Durchganglöchern zu ermöglichen. In einer Ausführungsform stellt das Durchgangsloch eine hermetische und isolierte elektrische Verbindung für jeden sich von der Elektrodenanordnung in das Gehäuse der implantierbaren Komponente erstreckenden Draht bereit. Jedes Durchgangsloch kann unter Verwendung des in US-Patent Nr. 5046242 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden, dessen Inhalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausrichtung des Trägerelements, während es anfangs durch eine Cochleostomie in das Innenohr eingeführt wird, vorzugsweise im Wesentlichen gerade. Noch bevorzugter ist die implantierbare Ausrichtung gerade. Nach Beendigung der Implantation, nimmt das Trägerelement vorzugsweise eine spiralförmig gekrümmte Konfiguration an, welche mindestens im Wesentlichen der spiralförmigen Beschaffenheit der Paukentreppe des menschlichen Innenohrs entspricht. Das Trägerelement ist vorzugsweise mit dieser spiralförmigen Konfiguration vorgeformt und wird entweder während der Herstellung und Verpackung des Geräts oder vor der Implantierung begradigt. Das Trägerelement wird vorzugsweise vor und mindestens während der Anfangsschritte der Implantation durch einen Sondenführer gerade t 99 ·· · • · t · · • · · · • · · * • · · ·· ♦♦·· ···· ·· ···· • · · · • · · · ··· ·· · ··· · 9 0 9 · • · ·« ··· - 9 - gehalten. Der Sondenführer erstreckt sich vorzugsweise durch ein Lumen des Trägerelements, wie das hierin beschriebene Lumen, welches durch das Falten der Elektroden um die Drähte hergestellt ist. Während das Trägerelement in die Paukentreppe des Innenohrs eingeführt wird, wird der Krümmungsgrad, der an der Anordnung benötigt wird, enger, wenn die Anordnung in einer gewünschten Tiefe innerhalb des Innenohrs implantiert werden soll. Die Fähigkeit der Teile der Elektroden des vorderen Endes zur Anpassung während dieses Verfahrens an Ihre Ausrichtung relativ zueinander dient dazu, dass der Träger einen engeren Krümmungs-grad annehmen kann, als es anderenfalls der Fall wäre.

Ferner ermöglicht die Bereitstellung von Elektrodenelementen mit Teilen, welche zur Ausrichtungsanpassung relativ zueinander fähig sind, dass herkömmliche Elektrodenanordnungen entlang ihrer Länge biegsamer werden. Diese verbesserte Biegsamkeit kann erreicht werden, ohne dass auf kleinere Elektrodenelemente mit verringertem Oberflächenbereich zurückgegriffen werden muss, welche die Fähigkeit der Elektrodenelemente zur Bereitstellung optimaler Stimulation und weiter Stromverteilung verringern können. Daher öffnet die vorliegende Erfindtang möglicherweise einen neuen Bereich für Designs von Elektrodenanordnungen, bei welchen die Biegsamkeit und Steifheit der Anordnung reduziert werden kann, ohne dass die Stimulationsteile der Anordnung verringert werden müssen.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse vorzugsweise in eine Aussparung des Schläfenbeins benachbart dem Ohr des Empfängers implantierbar, welches den Ausgang des Implantatsystems erhält. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem biokompatiblen Material hergestellt oder hat eine biokompatible Beschichtung. Das Gehäuse kann mit einer Schicht Silikon oder Pa-rylen beschichtet sein.

Wie bereits beschrieben, umfasst die implantierbare Komponente vorzugsweise auch eine Empfängerspule. Die Empfängerspule umfasst vorzugsweise eine Drahtantennenspule. Die Antennenspule kann aus mindestens einer, und vorzugsweise mindestens zwei, Windungen eines elektrisch isolierten Platinoder Golddrahtes bestehen, der auf parallele Resonanz durch einen Kondensator im Gehäuse abgestimmt ist. Die elektrische Isolation der Antennenspule kann durch eine biegsame Silikonform • · y .· • # * • · · ···· M ···· • · · · • · · ··· ·· • · ·♦·· c. .· • · • ·

-10 und/oder einen Silikon- oder Polyurethanschlauch bereitgestellt sein. Die externe Spule kann auf ähnliche Weise wie die implantierte Spule hergestellt sein, oder eine andere Konstruktion haben.

Die Antennenspule liegt vorzugsweise außerhalb des Gehäuses. Die elektrische Verbindung zwischen der Antennenspule und den Komponenten der implantierbaren Baugruppe innerhalb des Gehäuses kann durch zwei hermetisch und elektrisch isolierte Keramikdurchgangslöcher oder einen elektrischen Leiter bereitgesteilt sein. Die Keramikdurchgangslöcher können unter Verwendung des in bereits obig erwähntem US-Patent Nr. 5046242 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.

Die Antennenspule der implantierbaren Komponente dient vorzugsweise als Teil der Hochfrequenz- (HF) Verbindung, um eine transkutane bidirektionale Datenübertragung zwischen der implantierbaren Komponente und den externen Komponenten des Innenohrimplantatsystems zu ermöglichen. Die Hochfrequenzsignale können Frequenzmodulations- (FM) Signale umfassen. Obwohl als eine Empfängerspule beschrieben, kann die Empfängerspule vorzugsweise Signale zu der Sendespule, welche die Signale empfängt, übertragen.

Die Verbindung zwischen den zwei Spulen stellt auch ein Mittel zur Energieversorgung der Baugruppe der internen Komponente bereit. Wenn die implantierbare Komponente ferner eine On-Bord-oder implantierbare Stromquelle hat, wie eine wiederaufladbare Batterie, kann die Verbindung Mittel zur induktiven Aufladung der Batterie, falls benötigt, bereitstellen.

Das implantierte Gehäuse enthält vorzugsweise zusätzlich zu dem Stimulationsgerät, ein Empfängergerät. Das Empfängergerät ist vorzugsweise zum Empfang von Signalen von der externen Komponente ausgelegt.

Das Gehäuse der externen Komponente beinhaltet vorzugsweise einen Sprachprozessor, der zum Empfang von Signalausgaben durch ein Mikrophon geeignet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Mikrophon an dem Gehäuse oder an einem Ohrhakenelement befestigt sein. Andere geeignete Stellen für das Mikrophon und/oder das Gehäuse für den Sprachprozessor sind vorstellbar, wie ein Revers an der Bekleidung des Empfängers.

Der Sprachprozessor kodiert den durch das Mikrophon ermittelten Ton zu einer Sequenz elektrischer Stimuli, die gege- t »· *« t ·♦·· ·· #···

11 benen Algorithmen folgen, wie Algorithmen, welche bereits für Innenohrimplantatsysteme entwickelt wurden. Die kodierte Sequenz wird an das implantierte Empfänger-/Stimulationsgerät unter Verwendung der Sender- und Empfängerspulen übertragen. Das implantierte Empfänger-/Stimulationsgerät demoduliert die FM-Si-gnale und ordnet die elektrischen Impulse der geeignet befestigten

Elektrode durch einen Algorithmus zu, der im Einklang mit der gewählten Sprachkodierungsstrategie steht.

Die externe Komponente umfasst vorzugsweise ferner eine Stromversorgung. Die Stromversorgung kann eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien umfassen. Die Sende- und Empfängerspulen werden zur Bereitstellung von Strom über transkutane Induktion an das implantierte Stimulations-/Empfängergerät und der Elektrodenanordnung verwendet. Während das Implantatssystem sich auf externe Baugruppen stützen kann, können in einer anderen Ausführungsform das Mikrophon, der Sprachprozessor und die Stromversorgung auch implantierbar sein. In dieser Aus führungs form können diese Komponenten innerhalb eines hermetisch verschlossenen Gehäuses oder des für das Stimulationsgerät verwendeten Gehäuses enthalten sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Als rein exemplarisch gesehen, wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Platinblech ist, welche veranschaulicht, wie verschiedene Elektrodensätze und angrenzende Drähte in einem Platinblech durch geeignete Bearbeitung hergestellt sein können;

Fig. la und lb sind vergrößerte Draufsichten und Fig. lc ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einstellbarere Elektroden zur Verwendung in der in Fig. 1 dargestellten Anordnung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf gestapelte Elektrodensätze einer Elektrodenanordnung, die zur Verwendung in einem Inne-nohrimplantatsystem gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist; und

Fig. 3 ist eine Ansicht eines Trägerelements mit einem Sondenführer, welcher zumindest teilweise zurückgezogen ist, wodurch dem Trägerelement die Annahme einer deutliche Krümmung 1 • · ♦ · • · · . · • · ····

12 • · ···· ermöglicht wird.

BEVORZUGTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 stellt 5 verschiedene Elektrodensätze und damit verbundene Drähte dar, die auf einer einzigen Platinblechfolie hergestellt wurden. Diese Figur veranschaulicht die Elektrodensätze bevor sie aus dem Platinblech geschnitten sind. Jeder der Sätze 51-55 wurde im Blech unter Verwendung von Funkenerosions-bearbeitung (EDM) hergestellt, wie in der oben beschriebenen Internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO 02/089907 beschrieben.

Sobald jeder der Sätze 51-55 hergestellt worden ist, kann jeder Satz aus dem Platinblech geschnitten werden und aufeinander gestapelt werden, um eine ausgerichtete Anordnung aus Elektroden 41 herzustellen. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die Elektrodenanordnung 30 Elektroden, wobei die Anordnung 3 gestapelte Sätze mit 7 Elektroden (51-53), 1 Satz mit 5 Elektroden (54) darüber und 1 Satz mit 4 Elektroden (55) ganz oben auf dem Stapel umfasst.

Obwohl die Elektrodensätze aufeinander gestapelt sind, ist es verständlich, dass die tatsächlichen Positionen der Elektroden 41 von den jeweiligen Sätzen nicht notwendigerweise vertikal ausgerichtet sind. Stattdessen kann der unmittelbar über seinem unteren Satz angeordnete Satz seitlich versetzt sein, um sicherzustellen, dass die Elektroden von unterhalb des Stapels sichtbar sind. Eine Zeichnung, welche einen Teil eines Beispiels einer Längsanordnung der Elektroden 41 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, ist in Fig. 2 dargestellt.

Wie in Fig. la deutlicher dargestellt, kann jede der Elektroden 41 des Elektrodensatzes 55 eine sogenannte geteilte Elektrode sein. Jede Elektrode in diesem Satz besteht aus einem ersten Teil 41a und einem zweiten Teil 41b, wobei die Teile durch eine längsverlaufende Lücke 41c getrennt sind. Bei der Herstellung erstrecken sich die Teile 41a, 41b in eine Ebene von einem gemeinsamen leitenden Teil oder Draht 42 nach außen.

In einer anderen Ausführungsform, welche in Fig. lb dargestellt ist, kann die Lücke 41c durch ein Brückenelement 41d überbrückt sein. Wie dargestellt, kann sich das Brückenelement 41d zwischen den Teilen 41a und 41b an einer von dem gemeinsamen leitenden Teil 42 entfernten Stelle erstrecken. Obwohl in Fig. lb nur ein einzelnes Brückenelement dargestellt ist, könnten ·· #· · ···· ·· ···· • « · · · ···· • · ··· · · ♦ ··· • · » ···· t ··· · • · · · # · · ·· «#«l · t ·· ··· -13- mehr als nur ein solches Brückenelement vorhanden sein.

In einer anderen Ausführungsform, welche in Fig. lc dargestellt ist, können die Teile durch eine Region 41e miteinander verbunden sein, welche die Lücke zwischen den Teilen 41a und 41b schießt, und welche eine Dicke hat, die geringer ist als die benachbarter Teile. Wie dargestellt, kann die Region 41e einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt haben, wobei die Elektrode vorzugsweise an dieser Stelle biegbar ist. Es ist verständlich, dass die Region 41e nur einen Teil der Lücke überbrücken könnte, beispielsweise könnte die Region 41e die Lücke überbrücken, die benachbart oder nahe des gemeinsamen leitenden Drahtes 42 ist.

Jede Elektrode 41 hat einen damit verbundenen Draht 42, der sich von seiner jeweiligen Elektrode zumindest in Richtung des hinteren Endes des Trägerelements erstreckt, in welchem die Elektrodenanordnung gelagert ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, erstreckt sich jeder Draht in einer parallelen Anordnung mit benachbarten Drähten linear von seiner Elektrode weg.

Obwohl die dargestellten Ausführungsformen die Elektroden und „Drähte* so darstellen, als ob sie aus demselben Platinblech wie jenem bestünden, welches zur Herstellung der Elektroden verwendet wurde ist es verständlich, dass sowohl die Elektroden als auch die Drähte unter Verwendung herkömmlicher Verfahren hergestellt werden könnten, wie jenen, welche im US-Patent Nr. 6,421,569 der Anmelderin beschrieben sind, dessen Inhalt hierin unter Bezugnahme miteingeschlossen ist, und trotzdem in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen. In diesem Zusammenhang kann jede der Elektroden eine leitende Unterlage sein, welche aus einem geeigneten biokompatiblen Material, wie beispielsweise Platin, hergestellt ist, wobei herkömmliche Drähte an jede der Elektroden geschweißt sind, und so eine elektrische Leitung zwischen jeder Elektrode zu einer von der Elektrodenanordnung entfernten Stelle bereitstellen. Beispielsweise könnte Fig. 3 einfach so interpretiert werden, dass sie leitende Unterlagen 41 aus Platin zeigt, an welchen herkömmliche Drähte geschweißt sind und welche sich dann der gesamten Länge des Trägerelements 60 entlang nach hinten erstrecken.

Sobald der Stapel hergestellt ist, können die bisher zumindest im Wesentlichen ebenen Elektroden 41 vorzugsweise verformt werden, so dass sie sich zumindest teilweise in eine dritte Dimension erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungs- • · • · « « · « · t « · · · • « · ···♦ «♦ ♦♦·♦ · • · • ··· • ··· # • · · • «· ··· 14- form ist jede der Elektroden aus der Ebene der Drähte 42 für jeden Elektrodensatz gekrümmt. Die Krümmung kann im Wesentlichen halbkreisförmig sein. Ein Dorn kann zur Herstellung der Krümmung in den Elektroden verwendet werden.

Sobald die Elektroden 41 zur Erzeugung einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Krümmung verformt wurden, kann jede der Elektroden 41 des Weiteren um eine Längsachse der Anordnung 40 gefaltet werden. Dieses Falten der Elektroden 41 dient vorzugsweise zum Biegen der Elektroden um die Drähte 42 der Anordnung herum. Die Elektroden sind vorzugsweise miteinander gefaltet und definieren ein Lumen, welches sich durch die Anordnung 40 erstreckt. Ein Beispiel für die Krümmung der einzelnen Elektroden wird in Fig. 3 dargestellt.

Sobald die Elektrodenanordnung 40 fertig ist, wird sie in einer weiteren Schicht biokompatiblem, relativ isolierendem Material, wie beispielsweise Silikon, zur Bildung eines Elektro-den-Trägerelements 60 eingeschlossen. Silastic MDX 4-4210 ist ein Beispiel für ein geeignetes Silikon zur Verwendung bei der Herstellung des Trägerelements 60.

Der Schritt der Herstellung des Trägerelements 60 kann die Befestigung der Anordnung in einer Form und das Füllen der Form mit Silikon und dessen Verfestigung umfassen. In dieser Anordnung sind die Elektroden in der Form so angeordnet, dass sie nicht mit dem Silikon bedeckt werden. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist das Trägerelement in einer spiralförmig gekrümmten Konfiguration geformt und behält vorzugsweise diese Konfiguration außer es wird durch die Anwesenheit eines Sondenführers oder eines anderen Begradigungsgeräts begradigt.

In Fig. 3 ist der Krümmungsgrad des dargestellten Trägerelements nur als veranschaulichend anzusehen.

In Fig. 3 fährt der Sondenführer durch ein Lumen im Trägerelement 60, welches durch Falten der Elektroden 41, wie oben beschrieben, hergestellt wurde. Wenn das Trägerelement 60 sich in der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration befindet, wurde der Sondenführer zumindest teilweise zurückgezogen, damit das Trägerelement 60 beginnen kann, seine bevorzugte spiralförmig gekrümmte Konfiguration anzunehmen. Während das Trägerelement beginnt sich zu krümmen, ermöglicht es die einstellbare Beschaffenheit der Elektroden 41, benachbart der Spitze des Trägers 60, diesen Elektroden sich in t· ·· · ···· ·« ···· • « · « · · · · · f · · · · ··· ··· • · · ···· * ··· # • · · · t · · ·· ···« · * ·· ··· -15- ihrer Ausrichtung relativ zueinander einzustellen und ermöglicht somit es der Anordnung eine engere Krümmung anzunehmen, als es sonst der Fall wäre. Solch eine Anordnung gewährleistet, dass die Stimulationsfläche der Elektrodenelemente in der gesamten Anordnung relativ konstant gehalten werden kann, wodurch eine gleichmäßige Stromverteilung von jeder der in der Anordnung verwendeten Elektroden gewährleistet ist, von der entferntesten Elektrode bis hin zur an der Spitze liegenden Elektroden. Diese Anordnung macht daher die Notwendigkeit einer Verringerung der Oberfläche/Größe der an der Spitze liegenden Elektroden überflüssig, um zu ermöglichen, dass diese Region so biegsam wie möglich ist, um eine stärkere Krümmung zu erreichen.

Obwohl die dargestellte Ausführungsform einstellbare Elektroden benachbart der Spitze des Trägers hat, könnte die Anordnung aus einstellbaren Elektroden und nicht-einsteilbaren Elektroden hergestellt sein, wobei die einstellbaren Elektroden in der Anordnung an Stellen gebildet wären, wo diese Einsteilbarkeit dringender notwendig wäre. Beispielsweise kann jede der 30 Elektroden, oder zumindest 20 Elektroden, die typischerweise hinter der Basis-Windung angeordnet sind, einstellbar sein.

Ferner könnten die Elektroden in einer herkömmlicheren, im Wesentlichen flachen Art, wie jener, welche im US-Patent Nr. 6,421,569 der Anmelderin beschrieben ist, angeordnet sein, obwohl bei der dargestellten Ausführungsform die Elektroden in einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Bogen angeordnet sind.

In diesem Zusammenhang funktionieren die einstellbaren Elektroden immer noch, um in den entsprechenden Regionen der Anordnung eine höhere Einsteilbarkeit und/oder Biegsamkeit zu liefern. Obwohl in der dargestellten Aus führungs form die Elektroden und Drähte aus dem einen Stück hergestellt sind, ist es ferner vorstellbar, dass die Elektroden und die Drähte einzeln hergestellt und auf herkömmliche Art zu einer Verbindung verschweißt sein könnten.

Der Fachmann erkennt, dass eine Vielzahl an Variationen und/oder Modifikationen an der Erfindung in den spezifisch gezeigten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Geist oder Rahmen der Erfindung, wie allgemein beschrieben, abgewichen wird. Die vorliegenden Ausführungsformen sollen daher in jeglicher Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend angesehen werden.

Claims (15)

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   16 Ansprüche 1. Elektrodenanordnung für eine gewebestimulierende Prothese, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl an Elektroden umfasst, wobei zumindest eine Elektrode der Anordnung aus zumindest zwei elektrisch verbundenen Teilen besteht, die in ihrer Ausrichtung zueinander einstellbar sind.
2. 2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung in einem Trägerelement gelagert ist, wobei das Trägerelement ein vorderes Ende und ein hinteres Ende hat, und wobei sich die Anordnung von einer Position an oder benachbart dem vorderen Ende entlang dem Trägerelement in Richtung des hinteren Endes nach hinten erstreckt.
3. 3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine einstellbare Elektrode benachbart zu dem vorderen Ende des Trägerelements angeordnet ist.
4. 4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine oder mehrere einstellbare Elektroden umfasst, die zwischen anderen nicht-einstellbaren Elektroden eingefügt sind.
5. 5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede einstellbare Elektrode zwei oder mehrere Teile umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil sich von einem gemeinsamen leitenden Teil nach außen erstreckt.
6. 6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lücke zwischen den Teilen der Elektrode vorhanden ist, die sich von dem gemeinsamen leitenden Teil nach außen erstrecken.
7. 7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke von einem oder mehreren Brückenelementen über-brückt wird.
8. 8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, • · · · · • · · · · • · · ··♦♦ • · « · «· Mt· · ·· ·· t

   17 dass sich ein Brückeneleinent zwischen den Teilen am einer von dem gemeinsamen leitenden Teil entfernten Stelle erstreckt.
9. 9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenelement eine Dicke hat, die gleich jener der Elektrodenteile ist.
10. 10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile durch eine Region verbunden sind, die vollständig oder im Wesentlichen jede Lücke zwischen den Teilen füllt und die eine Dicke hat, die geringer ist als jene der benachbarten Teile.
11. 11. Elektrodenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Region, die vollständig oder im Wesentlichen die Lücke füllt, einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat, wobei die Elektrode vorzugsweise an dieser Stelle biegbar ist.
12. 12. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil so hergestellt ist, dass er in einer gemeinsamen Ebene liegt und dann in seiner Ausrichtung relativ zu dieser Ebene bei Implantation der Anordnung einstellbar ist.
13. 13. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Elektrode einen leitenden Teil hat, der sich davon weg zu einer Stelle erstreckt, die sich von der Elektrode entfernt befindet.
14. 14. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gewebestimulierende Gerät ein Innenohrimplantat ist.
15. 15. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung einen von einer Mehrzahl gestapelter, jedoch seitlich versetzter Elektrodensätze umfasst, die für eine gewebestimulierende Prothese verwendet werden.