AT505042B1 - System zur elektrostimulation - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein System zur Elektrostimulation von Muskeln, insbesondere denervierter Muskulatur, oder Nerven, mit einem Stimulator zur Erzeugung elektrischer Impulse, welcher mit einer Einrichtung zur Versorgung mit elektrischer Energie und zur Steuerung verbunden ist, und mit zumindest zwei mit dem Stimulator verbundenen Elektroden zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur oder Nerven.

[0002] Das Auslösen von Muskelkontraktionen über elektrische Stimulationsimpulse ist bereits sehr lange bekannt. Dabei unterscheidet man sowohl nicht-invasive Geräte, bei denen die elektrischen Impulse über die Haut abgegeben werden, als auch Implantate mit implantierten Elektroden. Einsatzgebiete reichen von Herzschrittmachern über Cochlear-Implantate, Einrichtungen zur Stimulation der Blase und des Beckenbodens bis zu Geräten zur Reaktivierung gelähmter Muskulatur der oberen und unteren Extremitäten. Üblicherweise werden bei der funktionellen Elektrostimulation Nerven mit elektrischen Impulsen bestimmter Frequenz und Amplitude stimuliert und dadurch die mit den Nerven verbundene Muskulatur kontrahiert. Im Rahmen jüngerer Forschungsprojekte konnte nachgewiesen werden, dass entgegen bisheriger Fachmeinung bei denervierter Muskulatur, d.h. nach Durchtrennung der nervalen Verbindungen über funktionelle Elektrostimulation sowohl ein effizienter Aufbau als auch eine Erhaltung der Muskulatur möglich ist (W. Mayr et al.: Functional Electrical Stimulation (FES) of Denervated Muscles: Existing and Prospective Technological Solutions, Basic Appl. Myol., 12, 6, 2002: pp 287-290). Die funktionelle Elektrostimulation bei gelähmten Patienten stellt eine außerordentlich wirksame Prophylaxe gegen Dekubitus-Geschwüre dar, die nicht nur das soziale und berufliche Leben der Betroffenen außerordentlich belasten, sondern auch zu lebensbedrohlichen Infektionen führen können. Darüber hinaus verursachen die Behandlungen derartiger Komplikationen erhebliche Kosten und belasten somit das Gesundheitssystem.

[0003] Die direkte elektrische Stimulation von Muskelgewebe kann beispielsweise über Ober-flächen-Elektroden, welche an der Haut angeordnet werden, durchgeführt werden. Dabei werden im Vergleich zur herkömmlichen Nerv-Stimulation Impulse längerer Impulsdauer und höherer Impulsladung und somit größerer elektrischer Dauerleistung appliziert. Neben den dadurch auftretenden elektrischen Gefahren und einer sehr begrenzten Selektivität der Muskelaktivierung ist die Anwendung mittels Oberflächenelektroden umständlich und wird auf die Dauer nur von besonders motivierten Patienten konsequent durchgeführt. Für einen effizienten Aufbau und eine Erhaltung der Muskulatur ist jedoch eine konsequente, möglichst tägliche Stimulation der Muskulatur notwendig.

[0004] Herkömmliche Konzepte für die Konstruktion implantierbarer Systeme zur Elektrostimulation denervierter Muskulatur sind aus mehreren Gründen nicht zielführend. Da die implantierten Elektroden zur Erzielung einer entsprechenden Stimulation eine notwendige Mindestgröße aufweisen müssen, würden diese am oder im Muskel einen belastenden Fremdkörper darstellen, der zu massiven Bindegewebsreaktionen führen würde. Darüber hinaus käme es durch die Relativbewegung der Elektroden zum Muskel zu weiteren Irritationen des Weichteilgewebes, und die Elektroden wären darüber hinaus einer massiven mechanischen Belastung mit mittelfristiger Bruchgefahr ausgesetzt. Auch die notwendigen Leitungen zwischen den Elektroden und dem Stimulator wären ständig mechanischen Belastungen, insbesondere Zug- und Biege-Zyklen, ausgesetzt, so dass mit einer sehr begrenzten Lebensdauer der Elektroden bzw. der implantierten Komponenten zu rechnen wäre.

[0005] Die US 5 038 781 A beschreibt eine Vorrichtung zur Elektrostimulation von Nerven, wobei implantierbare Elektroden, welche den Nerv umschließen, so genannte Cuff-Elektroden, verwendet werden. Das beschriebene System ist bei der direkten Stimulation von Muskelgewebe nicht anwendbar.

[0006] Ein ähnliches System für die Nerv- bzw. neuromuskuläre -Stimulation beschreibt auch die US 5 167 229 A.

[0007] Die US 5 285 781 A beschreibt ein System zur nicht-invasiven neuromuskulären Stimu- 1 /12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15 lation mit Hilfe von Oberflächen-Elektroden.

[0008] Ein Verfahren und ein System zur Erzielung von Extremitäten-Bewegungen durch funktioneile Elektrostimulation wird auch in der WO 97/04833 A1 beschrieben, wobei ebenfalls Oberflächen-Elektroden verwendet werden, und eine reine Bewegungssteuerung erzielt werden soll.

[0009] Ein implantierbares System zur funktionellen Elektrostimulation der Nerven wird in der US 2003/0139782 A1 beschrieben. Auf die direkte Stimulation von Muskelgewebe wird dabei nicht eingegangen.

[0010] Die CH 662 279 A5 betrifft ein Elektrostimulationssystem zum biologischen Stimulieren von Knochengewebe unter Verwendung eines amplitudenmodulierten HF Signals, welches zwischen flächigen Elektroden an der Hautoberfläche und Elektroden am Knochen eingebracht wird. Schrauben, welche die Teile eines gebrochenen Knochens Zusammenhalten und mit den inneren, am Knochen angeordneten Elektroden speziell verbunden sind, haben für die Einbringung der Stimulationsenergie in den gewünschten Gewebebereich, nämlich den Bereich des Knochenbruchs eine wesentliche Bedeutung.

[0011] Die DE 37 09 734 A1 betrifft ein Stimulationsgerät zur Stimulation von Knochengewebe, wobei das Stimulationsgerät auf einer Endoprothese angeordnet und zusammen mit Elektroden auf der Prothese implantiert wird. Zur Elektrostimulation von Muskelgewebe kann diese Einrichtung nicht eingesetzt werden.

[0012] Die US 5 255 692 A beschreibt eine Elektrode für implantierbare Defibrillatoren, wobei Stimulationsimpulse zwischen einer subkutanen, intravasculären und epicardialen Elektrode und einer Referenzelektrode an der Innenseite einer Rippe abgegeben werden.

[0013] Die US 2003/0100930 A1 beschreibt eine Sensor-gesteuerte Stimulationsvorrichtung für die Inkontinenzbehandlung, wobei zwar der Stimulator implantierbar ausgebildet ist, jedoch die Elektroden weder zur Stimulation von Muskeln noch zur Befestigung an einem Knochen ausgebildet sind.

[0014] Die WO 01/51119 A1 und die WO 1985/03449 A1 betreffen externe Fixiereinrichtungen in Kombination mit Knochen und Gewebsstimulatoren für die Knochen- und/oder Weichteildefektbehandlung.

[0015] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Systems zur Elektrostimulation von Muskeln, insbesondere denervierter Muskulatur, oder Nerven welches hinsichtlich Sicherheit, Selektivität und einfache Anwendung gegenüber bekannten Systemen verbessert ausgebildet ist. Nachteile bekannter Verfahren sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.

[0016] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein oben genanntes Stimulationssystem, bei dem der Stimulator und zumindest zwei Elektroden zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur oder Nerven implantierbar ausgebildet sind, wobei zumindest eine Elektrode zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur oder Nerven zur Befestigung an einem Knochen ausgebildet ist. Grundsätzlich benötigt das Stimulationssystem mindestens zwei Elektroden, wobei eine Elektrode durch den Stimulator gebildet bzw. am Stimulator angeordnet sein kann. Erfindungsgemäß ist somit das Stimulationssystem implantierbar ausgeführt und wird zumindest eine Elektrode am knöchernen Skelett in der Nähe der Muskulatur angeordnet. Die Elektroden werden beispielsweise am Femur für die Aktivierung der Quatrizeps und/oder der Hamstring-Muskeln bzw. am Becken für das Training der Glutealmuskulatur befestigt. Dadurch, dass die Elektroden nicht am oder im zu stimulierenden Muskel angebracht sind, können die so auftretenden Bindegewebsreaktionen reduziert und die mechanische Belastung auf die Elektrode und die Verbindungsleitungen vermieden werden. Dadurch resultiert eine höhere Lebensdauer des Stimulationssystems. Darüber hinaus ist eine selektive Stimulation des Muskels durch entsprechende Anordnung der Elektroden an den darunter liegenden Knochen möglich. Im Gegensatz zur Stimulation mit Oberflächen-Elektroden sind wesentlich niedrigere Impulsbreiten und Impulsamplituden und somit eine geringere elektrische Dauerleistung 2/12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15 erforderlich, wodurch das Stimulationssystem auch über längere Zeit mit Batterien betrieben werden kann. Das implantierte Stimulationssystem gemäß der vorliegenden Beschreibung lässt eine regelmäßigere Anwendung zu, wodurch ein effizienterer Aufbau und eine Erhaltung des degenerierten Muskels möglich wird und somit das Auftreten von Dekubitus-Geschwüren reduziert bzw. vermieden werden kann. Das beschriebene System zeichnet sich durch besondere Stabilität der [0017] technischen Komponenten und eine Schonung des Weichteilgewebes aus. Somit wird eine kostengünstige und langzeitstabile Lösung zur wirksamen Dekubitus-Prophylaxe zur Verfügung gestellt, wodurch die Gesundheit und Lebensqualität der Betroffenen verbessert und die Kosten für das Gesundheitssystem gesenkt werden können. Zusätzlich bietet das gegenständliche System Vorteile hinsichtlich Sicherheit und Akzeptanz durch den betroffenen Patienten.

[0018] Wie bereits oben erwähnt kann zumindest eine Elektrode am Stimulator angeordnet sein bzw. durch das Gehäuse des Stimulators gebildet werden. Ebenso sind Konstruktionen möglich, bei welchen der Stimulator beide oder mehr Elektroden enthält und somit das Stimulationssystem aus einem Modul besteht.

[0019] Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist zumindest eine Elektrode durch ein im Wesentlichen plattenförmiges Element aus elektrisch leitfähigem Material gebildet. Die Größe der plattenförmigen Elektrode wird entsprechend der zu übertragenden elektrischen Leistung an die jeweiligen Anwendungen angepasst.

[0020] Um eine optimale Befestigung am Knochen zu ermöglichen, ist die Form der zur Befestigung am Knochen vorgesehenen zumindest einen Elektrode vorzugsweise an den zur Befestigung vorgesehenen Knochen angepasst.

[0021] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine der zur Befestigung am Knochen vorgesehenen Elektrode ringförmig ausgebildet ist, wobei der gebildete Ring um den zur Befestigung vorgesehenen Knochen anordenbar ist. Eine solche ringförmig ausgebildete Elektrode kann beispielsweise um einen Röhrenknochen, z.B. den Femur, angeordnet werden.

[0022] Insbesondere im Falle der zuletzt genannten ringförmigen Elektroden ist es von Vorteil wenn die Elektrode mehrteilig ausgebildet ist. Dies erleichtert die Anordnung der Elektrode am jeweiligen zur Befestigung vorgesehenen Knochen.

[0023] Die Anpassung der Form der Elektrode an den Knochen kann auch dadurch erfolgen, dass zumindest eine Elektrode verformbar ist.

[0024] Dabei kann die Verformbarkeit durch entsprechende Wahl der Dicke und durch entsprechende Wahl des Materials der Elektrode erzielt werden.

[0025] Die Elektroden können aus Metall, insbesondere Edelstahl, Titan oder Platin/Iridium, aber auch aus elektrisch leitendem Kunststoff gebildet sein.

[0026] Um die Elektroden an einem Knochen befestigen zu können, sind, vorteilhafterweise, Vorrichtungen zur Befestigung an dem Knochen vorgesehen.

[0027] Die Befestigungsvorrichtungen der zur Befestigung an einem Knochen ausgebildeten Elektroden können in einfacher Weise durch Bohrungen zur Aufnahme von Knochenschrauben gebildet sein. Um eine ebene Fläche im implantierten Zustand zu erzielen, können die Bohrungen mit entsprechenden Senkungen für die Köpfe der Knochenschrauben ausgebildet sein. Anstelle von Bohrungen können natürlich auch nur Einbuchtungen an der Elektrode vorgesehen sein, in welchen die Knochenschrauben entsprechend eingreifen.

[0028] Alternativ zur Befestigung durch Knochenschrauben können die Befestigungsvorrichtungen auch durch Ösen oder dgl. zur Nahtfixation gebildet sein. Auf diese Weise kann der Chirurg die Elektroden an der Beinhaut durch Anbringung entsprechender Nähte befestigen.

[0029] Weiters können die Befestigungsvorrichtungen der Elektroden durch Widerhaken oder dgl. gebildet sein. Derartige Widerhaken können an den Rändern der Elektrode aber auch an 3/12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15

Elementen, welche mit der Elektrode verbunden sind, beispielsweise Stiften, vorgesehen sein und eine Befestigung der Elektrode am Knochen ohne zusätzliche Verbindungsmittel wie Schrauben oder dgl. ermöglichen. Die widerhakenförmigen Strukturen können dabei verschiedenartig ausgebildet sein.

[0030] Alternativ zur Befestigung mittels Knochenschrauben, Nähten oder Widerhaken kann zumindest eine zur Befestigung an einem Knochen ausgebildeten Elektrode auch an der dem Knochen zugewandten Seite zur Befestigung mittels eines Klebstoffs ausgebildet sein.

[0031] Demnach kann die dem Knochen zugewandte Oberfläche der Elektrode beispielsweise rau ausgebildet sein, um einen Halt für den Klebstoff als Verbindungsschicht zwischen Knochen und Elektrode zu bilden.

[0032] Auch der Stimulator kann in ähnlicher Weise wie die Elektroden zur Befestigung an einem Knochen durch entsprechende Formgebung oder Konstruktion der Oberfläche des Stimulators ausgebildet sein.

[0033] Ebenso wie bei den Elektroden können auch am Stimulator Vorrichtungen zur Befestigung am Knochen vorgesehen sein.

[0034] Auch diese Befestigungsvorrichtungen des Stimulators können beispielsweise durch Bohrungen zur Aufnahme von Knochenschrauben gebildet sein.

[0035] Auch die Befestigungsvorrichtungen des Stimulators können durch Widerhaken oder dgl. gebildet sein.

[0036] Darüber hinaus oder alternativ dazu kann der Stimulator an der dem Knochen zugewandten Seite zur Befestigung mittels eines Klebstoffs ausgebildet sein. Wie bei der Elektrode kann daher die dem Knochen zugewandte Oberfläche des Stimulators beispielsweise aufgeraut sein, so dass eine feste Verbindung zwischen Knochen und Stimulator mittels eines Klebstoffs hergestellt werden kann.

[0037] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Versorgungsund Steuerungseinrichtung des Stimulationssystems ebenfalls implantierbar ausgebildet ist. Somit kann das gesamte Stimulationssystem autark arbeiten.

[0038] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die implantierbar ausgebildete Versorgungs- und Steuerungseinrichtung einen Akkumulator enthält. Dieser implantierbare Akkumulator kann beispielsweise während der Nachtstunden drahtlos nachgeladen werden, so dass am darauffolgenden Tag wieder ausreichend Energie zur Stimulation zur Verfügung steht.

[0039] Alternativ dazu kann eine mit dem Stimulator verbundene Empfangsspule vorgesehen sein, und die Versorgungs- und Steuerungseinrichtung extern mit einer Sendespule zur drahtlosen Versorgung des Stimulators mit elektrischer Energie und zur Steuerung des Stimulators verbunden sein. Bei dieser Ausbildung des Stimulationssystems sind die relativ klein aufbaubaren Bestandteile, Stimulator, Elektroden und Empfangsspule, im Patienten implantiert, wohingegen die üblicherweise größer ausgeführte Versorgungs- und Steuerungseinrichtung sowie die Sendespule extern angeordnet wird. Die Versorgung des Stimulators mit elektrischer Energie erfolgt induktiv über die Sende- und Empfangsspule des Systems.

[0040] Bei der genannten Ausführungsform sind vorteilhafterweise Fixierelemente zur Befestigung der Empfangsspule des implantierten Teils des Stimulationssystems am Knochen vorgesehen. Diese Fixierelemente können Klemmen mit entsprechenden Bohrungen zur Aufnahme von Knochenschrauben sein, mit Hilfe derer die Empfangsspule am Knochen unter dem zu stimulierenden Muskelgewebe fixiert werden kann.

[0041] Um eine Irritation des Muskelgewebes zu verhindern, können der Stimulator und die Empfangsspule zur Anordnung in einer Ausnehmung in Knochen ausgebildet sein. In diesem Fall würde der Chirurg mit Hilfe entsprechenden Werkzeugs eine der Größe des Stimulators, und allenfalls der Empfangsspule und der Elektroden entsprechende Ausnehmung aus dem 4/12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15

Knochen fräsen und danach den Stimulator und allenfalls die Empfangsspule und die Elektroden in dieser Ausnehmung des Knochens anordnen und beispielsweise mittels Klebstoffen oder Schrauben fixieren.

[0042] Um eine häufige und für den Patienten wenig belastende Anwendung zuzulassen, kann die Sendespule des Stimulationssystems in der Lehne und bzw. oder Sitzfläche eines Rollstuhls integriert sein. Auf diese Weise kann den mit dem entsprechenden implantierten Komponenten des Stimulationssystems ausgestattete gelähmte Patient während des Sitzens im Rollstuhl in entsprechenden Zeitabständen stimuliert und somit ein Aufbau und eine Erhaltung der dener-vierten Muskulatur erzielt werden.

[0043] Ebenso können Sendespulen auch in einem Bett integriert sein, wodurch der mit den implantierten Komponenten des Stimulationssystems ausgestattete Patient beispielsweise auch während des Schlafs stimuliert werden kann. Dadurch wird die Akzeptanz weiter erhöht und eine häufigere Anwendung der funktionellen Elektrostimulation und in der Folge ein besserer Aufbau und eine bessere Erhaltung des Muskels ermöglicht.

[0044] Schließlich kann die Sendespule des Stimulationssystems auch in einem Kleidungsstück integriert sein. Beispielsweise könnte sich der Gürtel, eine Hose, Jacke oder dgl. dafür eignen, wobei die zumindest eine Sendespule entsprechend der implantierten Komponenten des Stimulationssystems angeordnet sind.

[0045] Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur elektrischen Stimulation denervierter Muskulatur mit einem oben beschriebenen System gerichtet.

[0046] Die gegenständliche Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche Prinzipskizzen und Ausführungsformen der Erfindung zeigen, näher erläutert.

[0047] Darin zeigen Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild der wichtigsten Komponenten eines Systems zur funktionellen Elektrostimulation; [0048] Fig. 2 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Systems zur funktionellen Elektrostimulation mit drahtloser Übertragung der elektrischen Energie; [0049] Fig. 3 eine Prinzipskizze der möglichen Anordnung der Elektroden und des Stimulators am Femur und am Beckenknochen eines Patienten; [0050] Fig. 4 eine Ausführungsform der implantierbaren Komponenten des Stimulationssystems; [0051] Fig. 5 ein Schnittbild einer weiteren Ausführungsform des Stimulationssystems in einer am Knochen befestigen Lage; [0052] Fig. 6 die Anordnung von Sendespulen des Stimulationssystems in einem Rollstuhl; und [0053] Fig. 7 die Anordnung einer Sendespule des Stimulationssystems in einem Bett.

[0054] Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild eines Systems 1 zur Elektrostimulation von Muskeln, insbesondere denervierter Muskulatur, oder Nerven bestehend aus einem Stimulator 2 zur Erzeugung elektrischer Impulse, welcher mit einer Einrichtung 4 zur Versorgung mit elektrischer Energie und zur Steuerung verbunden ist. Der Stimulator 2 ist über entsprechende Verbindungsleitungen 5 mit zumindest zwei Elektroden 3 verbunden, über die die elektrischen Impulse an das jeweilige Gewebe abgegeben werden. Anstelle der Verbindungsleitung 5 können die Elektroden 3 auch so ausgebildet sein, dass sie direkt mit dem Stimulator 2 verbunden werden kann. Weiters kann zumindest eine Elektrode 3 am Stimulator 2 angeordnet sein bzw. durch das Gehäuse des Stimulators 2 gebildet sein (nicht dargestellt). Ebenso ist es möglich, dass der Stimulator 2 zumindest zwei Elektroden 3 enthält und somit der Stimulator 2 zusammen mit den zumindest zwei Elektroden 3 eine geschlossene Baueinheit darstellt (nicht dargestellt).

[0055] Fig. 2 zeigt ein weiteres prinzipielles Blockschaltbild eines Stimulationssystems 1, bei dem die Verbindung zwischen Stimulator 2 und Versorgungs- und Steuerungseinrichtung 4 5/12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15 durch eine drahtlose Strecke gebildet wird. Dementsprechend sind der Stimulator 2 mit einer Empfangsspule 6 und die Versorgungs- und Steuerungseinrichtung 4 mit einer Sendespule 7 verbunden, über welche die entsprechende elektrische Energie induktiv an die Empfangsspule 6 übermittelt wird. Der Stimulator 2, die zumindest eine Elektrode 3 samt Verbindungsleitung 5 und die Empfangsspule 6 sind gemäß der vorliegenden Erfindung implantierbar ausgebildet, wohingegen die Versorgungs- und Steuerungseinrichtung 4 und die Sendespule 7 außerhalb des Körpers angeordnet werden. Die Hautoberfläche des Körpers ist in Fig. 2 durch die Linie 8 entsprechend gekennzeichnet.

[0056] Fig. 3 zeigt eine prinzipielle Anordnung der implantierbaren Stimulatoren 2 und Elektroden 3 am knöchernen Skelett eines Patienten, wobei jeweils Module bestehend aus einem Stimulator 2 und zwei Elektroden 3 sowie einer Empfangsspule 6 am Femur oder am Beckenknochen K befestigt sind und eine optimale direkte Stimulation der über dem Knochen K liegenden Muskulatur M (siehe Fig. 5) zulassen. Die Versorgungs- und Steuerungseinrichtung 4 ist mit der Sendespule 7 verbunden und versorgt drahtlos die Empfangsspule 6 bzw. die Empfangsspulen 6 mit elektrischer Energie, welche für die Stimulation erforderlich ist. Wurden die entsprechenden Komponenten des Stimulationssystems 1 einmal dem Patienten implantiert, ist die Durchführung der Elektrostimulation relativ einfach und ohne relevantem zusätzlichen Aufwand für den Patienten durchführbar. Insbesondere kann die Sendespule 7 beispielsweise im Sitzkissen oder der Lehne eines Rollstuhls (siehe Fig. 6) integriert sein, weshalb der Patient nur das Stimulationsprogramm in regelmäßigen Abständen starten muss. Bei regelmäßiger Anwendung der funktionellen Elektrostimulation ist ein rascher Aufbau des degenerierten Muskels und dessen Erhalt möglich und die Bildung von Dekubitus-Geschwüren kann reduziert bzw. wirkungsvoll verhindert werden.

[0057] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der implantierbaren Komponenten des Stimulationssystems 1 bestehend aus dem Stimulator 2, einer Elektrode 3 und einer Empfangsspule 6. Die Gegenelektrode kann beispielsweise am Stimulator 2 angeordnet sein (nicht dargestellt). Die Elektrode 3 weist Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung am Knochen auf, welche beispielsweise durch Bohrungen 9 zur Aufnahme von Knochenschrauben 13 (siehe Fig. 5) oder durch Ösen 9' oder dgl. zur Nahtfixation gebildet sein können. Die Bohrungen 9, Ösen 9' oder dgl. eignen sich auch zum einwachsen von Bindegewebe, wodurch die Elektrode 3 am Knochen befestigbar ist. Die Verbindungsleitung 5 zwischen Elektrode 3 und Stimulator 2 ist im dargestellten Beispiel durch eine entsprechend verlängerte Ausbildung der Elektrode 3 gebildet, wodurch Schwachstellen wie Löt- oder Klemmverbindungen von Drähten an der Elektrode 3 vermieden werden können.

[0058] Auch am Stimulator 2 können Vorrichtungen zur Befestigung am Knochen vorgesehen sein, welche wiederum durch entsprechende Bohrungen 10 zur Aufnahme von Knochenschrauben 15 (siehe Fig. 5) gebildet sein können. Zur Fixierung der Empfangsspule 6 am Knochen können ebenfalls Fixierelemente 11 vorgesehen sein, die wiederum Bohrungen 12 für die Aufnahme von Knochenschrauben (nicht dargestellt) aufweisen können.

[0059] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des implantierten Teils eines Stimulationssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung, wobei der Stimulator 2 zumindest teilweise in einer Ausnehmung 14 im Knochen K angeordnet wird. Die Elektroden 3 könnten ebenso in entsprechenden Ausnehmungen im Knochen angeordnet werden (nicht dargestellt), so dass eine plane Oberfläche am Knochen K entsteht und keine Irritation für den Muskel M dargestellt wird. Die Befestigung der Elektroden 3 und des Stimulators 2 am Knochen K kann über entsprechende Knochenschrauben 13,15 oder auch mit Hilfe eines Klebstoffs 16 erfolgen. Beim dargestellten Beispiel ist die Empfangsspule 6 an der oberen dem Knochen K abgewandten Seite des Stimulators 2 angeordnet und diese im Stimulator 2 integriert. Anstelle der Verwendung von Knochenschrauben 13,15 können auch dübelartige Strukturen mit Widerhaken an den Elektroden 3 bzw. dem Gehäuse des Stimulators 2 angeordnet werden und so eine Befestigung am Knochen K erreicht werden. Widerhaken können auch an den Rändern der Elektroden 3 selbst oder dem Gehäuse des Stimulators 2 selbst angeordnet sein. 6/12

Claims (27)

1. österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15 [0060] Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze einer geeigneten Anordnung der Sendespulen 7, des Stimulationssystems in der Lehne 18 und bzw. oder Sitzfläche 19 eines Rollstuhls 17. Die Sendespulen 7 sind mit der Versorgungs- und Steuerungseinrichtung 4 entsprechend verbunden. Auf diese Weise kann während des Sitzens im Rollstuhl 17 eine Stimulation der Muskulatur des Patienten an den Stellen, an welchen die Dekubitus-Geschwüre am häufigsten auftreten, durchgeführt werden. [0061] Wie in Fig. 7 dargestellt, kann eine Sendespule 7 des Stimulationssystems 1 auch in einem Bett 20 platziert bzw. integriert werden. [0062] Darüberhinaus kann die Sendespule 7 des Stimulationssystems 1 auch in einem Kleidungsstück angeordnet werden, so dass eine bequeme und regelmäßige Anwendung ermöglicht wird. Patentansprüche 1. System (1) zur Elektrostimulation von Muskeln (M), insbesondere denervierter Muskulatur, oder Nerven, mit einem Stimulator (2) zur Erzeugung elektrischer Impulse, welcher mit einer Einrichtung (4) zur Versorgung mit elektrischer Energie und zur Steuerung verbunden ist, und mit zumindest zwei mit dem Stimulator (2) verbundenen Elektroden (3) zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur (M) oder Nerven, dadurch gekennzeichnet, dass der Stimulator (2) und zumindest zwei Elektroden (3) zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur (M) oder Nerven implantierbar ausgebildet sind, wobei zumindest eine Elektrode (3) zur Abgabe der elektrischen Impulse an die Muskulatur (M) oder Nerven zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildet ist.
2. 2. System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (3) am Stimulator (2) angeordnet ist.
3. 3. System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (3) durch ein im Wesentlichen plattenförmiges Element aus elektrisch leitfähigem Material gebildet ist.
4. 4. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der zur Befestigung am Knochen (K) vorgesehenen zumindest einen Elektrode (3) an den zur Befestigung vorgesehenen Knochen (K) angepasst ist.
5. 5. System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der zur Befestigung am Knochen (K) vorgesehenen Elektrode (3) ringförmig ausgebildet, wobei der gebildete Ring um den Knochen (K) anordenbar ist.
6. 6. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (3) mehrteilig ausgebildet ist.
7. 7. System (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (3) verformbar ist.
8. 8. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3) aus Metall, insbesondere Edelstahl, Titan oder Platin/Iridium gebildet sind.
9. 9. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3) aus elektrisch leitendem Kunststoff gebildet sind.
10. 10. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildete zumindest eine Elektrode (3) Vorrichtungen zur Befestigung an dem Knochen (K) aufweist.
11. 11. System (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen der zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildeten Elektroden (3) durch Bohrungen (9) zur Aufnahme von Knochenschrauben (13) gebildet sind. 7/12 österreichisches Patentamt AT 505 042 B1 2009-11-15
12. 12. System (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen der zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildeten Elektroden (3) durch Ösen (9') oder dgl. zur Nahtfixation gebildet sind.
13. 13. System (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen der zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildeten Elektroden (3) durch Widerhaken oder dgl. gebildet sind.
14. 14. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildete Elektrode (3) an der dem Knochen (K) zugewandten Seite zur Befestigung mittels eines Klebstoffs (16) ausgebildet sind.
15. 15. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stimulator (2) zur Befestigung an einem Knochen (K) ausgebildet ist.
16. 16. System (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Stimulator (2) Vorrichtungen zur Befestigung am Knochen (K) vorgesehen sind.
17. 17. System (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen des Stimulators (2) durch Bohrungen (10) zur Aufnahme von Knochenschrauben (13) gebildet sind.
18. 18. System (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen des Stimulators (2) durch Widerhaken oder dgl. gebildet sind.
19. 19. System (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stimulator (2) an der dem Knochen (K) zugewandten Seite zur Befestigung mittels eines Klebstoffs (16) ausgebildet ist.
20. 20. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver-sorgungs- und Steuerungseinrichtung (4) implantierbar ausgebildet ist.
21. 21. System (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die implantierbar ausgebildete Versorgungs- und Steuerungseinrichtung (4) einen Akkumulator enthält.
22. 22. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Stimulator (2) verbundene Empfangsspule (6) vorgesehen ist, und dass die Versorgungs- und Steuerungseinrichtung (4) mit einer Sendespule (7) zur drahtlosen Versorgung des Stimulators (2) mit elektrischer Energie und zur Steuerung verbunden ist.
23. 23. System (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass Fixierelemente (11) zur Befestigung der Empfangsspule (6) am Knochen (K) vorgesehen sind.
24. 24. System (1) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Stimulator (2) und allenfalls die Empfangsspule (6) und die Elektroden (3) zur Anordnung in einer Ausnehmung (14) im Knochen (K) ausgebildet sind.
25. 25. System (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (7) in der Lehne (18) und bzw. oder Sitzfläche (18) eines Rollstuhls (17) integriert ist.
26. 26. System (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (7) in einem Bett (20) integriert ist.
27. 27. System (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (7) in einem Kleidungsstück integriert ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 8/12