CN102939066A - 电极装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装在人耳朵（2）上和/或内部的电极装置（1），其中电极装置（1）被构造用于在耳朵（2）的表面（3、4）实施经皮的电刺激激励，并且其中电极装置（1）具有至少一个刺激电极（5）和至少一个参考电极（6）。为了达到特别是迷走神经的更好的经皮刺激，在本发明中所述至少一个刺激电极（5）通过第一接触表面（A1）和耳朵（2）的表面（3）接触，并且所述至少一个参考电极（6）通过第二接触表面（A2）和耳朵（2）的表面（4）接触，其中第二接触表面（A2）至少为第一接触表面（A1）的3倍。

Description

电极装置
技术领域
本发明涉及一种装在人耳上和/或者人耳内部的电极装置，其中电极装置被构造成在耳朵的表面实施经皮的电刺激激励，并且其中电极装置具有至少一个刺激电极和至少一个参考电极。
背景技术
一般所熟知的是，通过侵入式和非侵入式的神经刺激可以对其神经生理和神经电质量产生影响并且因此对被刺激的神经的功能产生影响。以此可以治疗不同的病症状态。存在有很多装置既可以用于入侵式的刺激也可以用于非入侵式的刺激。
本发明采用了经皮的电神经刺激的方法。在该方法中不同电流形式、幅值、脉冲持续时间和频率的脉冲电流穿过皮肤被施加在不同神经上并且以有优势的方式改变其状态参数。
DE 10 2005 003 735 B4公开了一个前面所述类型的电极装置。其中描述了一个用于经皮刺激人体的迷走神经的装置，其具有预设用于进入耳道的弧形突起，弧形突起在其进入耳道一端具有电极头。其中在耳道的轴向上装置有两个相隔一定距离的点状电极。通过该已知的解决方法已经可以特别是在通有迷走神经的耳道区域内实现有效的经皮刺激。但可被刺激的区域受到限制。
另一种可以用于耳廓的电极装置由DE 10 2006 023 824 A1给出。其中电极设置在弹性固定元件的端部，电极装置通过其可以被固定在耳内。
US 2003/0195588 A1公开了一种根据耳道塞类型构成的电极头，其具有形状为闭环的电极。以此经皮刺激也是可行的。但涉及到电极对于耳道内表面的适应能力时，其因为电极头的相对刚性的结构具有局限性。
US 3 449 768和US 5 649 970描述了一种原理上不同的神经刺激。其中采用了被植入病人的耳内区域的刺激电极。
在公开的解决方法中——只要这里感兴趣的经皮神经刺激的技术局限于通过植入电极用于刺激——电极（即刺激电极和参考电极）具有很大程度上相同的形状和大小。例如其中采用以规定距离设置的两个具有球形表面的金属电极。采用相互之间同样以规定距离设置的环形金属元件作为电极也是被熟知的。
已被证实的是，所述电极的构造不总是能导致最佳的治疗结果。其他的电极形状和大小的概念看起来能更多地导致更好的刺激结果。在这种关系下一个特别的注意点或者问题是，因为皮肤表面的汗毛以及因为正好处于耳朵区域的皮肤表面的脂肪层，要反复的达到规定强度的经皮神经刺激并不是没有困难的。
发明内容
因此本发明的任务是，该类电极装置以考虑所述缺点的方式改进。相应地要提供被构造成在施加经皮的电刺激激励时能带来更好的治疗结果的电极装置。其中特别要力争尽可能高的、考虑到皮肤表面的汗毛和同样处于此处的脂肪层的刺激抗干扰度。
该任务的解决方法由本发明如此表明，即：至少一个刺激电极通过第一接触表面接触耳朵的表面并且至少一个参考电极通过第二接触表面接触耳朵的表面，其中第二接触表面至少为第一接触表面的3倍。优选第二接触表面至少为第一接触表面的5倍。
其中在经皮刺激期间闭合的电路中，至少一个刺激电极优选作为阴极工作并且至少一个参考电极作为阳极工作。阴极如熟知的为发生还原反应并且放出电子的电极。阴极可以如用电器极性为负或者如例如为电源的供电器极性为正。阴极为和阳极相对的极。阳离子流向阴极同时阴离子流向阳极。
刺激电极可以具有弯曲的结构，该结构尤其是适应于耳朵的耳屏的轮廓形状。它既可以是耳屏的外侧也可以是耳屏的内侧。其中刺激电极优选具有镰刀形的结构。
参考电极可以具有椭圆或者肾形的结构，该结构尤其是适应于耳朵的耳廓表面的尽可能平坦的区域的形状。
所述至少一个刺激电极和所述至少一个参考电极在根据要求使用时相互间隔距离而被设置，所述距离在5mm至50mm之间。
刺激电极和参考电极可以由至少一个金属体组成。金属体可以被置于支撑体上或者支撑体内部，所述支撑体由弹性材料制成。其中弹性材料优选为塑料，尤其是生物相容性的弹性体材料，特别优选为硅树脂或者具有硅树脂的材料。
电极装置可以至少部分由导电塑料制成。它也可以由至少部分地配有导电表面的塑料制成。塑料或者塑料表面的导电性可以用于实现电极。
另一个改进规定，至少一个电极和支撑所述至少一个电极的电极支撑体通过接触表面和耳朵的表面接触，其中构造电极或电极支撑体，使得电极或者电极支撑体至少覆盖耳朵的耳甲艇表面的50%。
此外，电极或者电极支撑体优选被构造为至少覆盖耳朵的耳甲艇表面的80%。
此外还预设有另一个电极或者支撑它的电极支撑体通过另一个接触表面和耳朵的表面接触，其中电极或电极支撑体被构造为覆盖耳朵的对耳轮的一部分。
本发明预设有不同大小和优选为不同形状或者不同极性的电极，其中优选预设作为阴极工作的刺激电极直接被放置在耳部的迷走神经皮下密度最大的位置，这样通过放出的过量阴离子位于其下的神经能被去极化。通过相对参考电极较小的电极表面产生相应的较高的电流密度，以此上面所述的迷走神经叉的去极化可能性就提高了。然后作为阳极工作的参考电极会和刺激电极相隔一段距离被放置在附近的皮肤上。其中要避免距离过大，这样不会有不必要的很多的身体组织在经皮刺激时有电流流经并且不会需要高的电流强度。
另外的优点是通过建议的电极装置的构造可以实现使用者的极其简单的使用，因为优选不需要将电极装置的一段伸入耳道内。
通过建议的电极间的表面比例的选择可以特别以有优势的方式实现经皮神经刺激相对于皮肤表面汗毛和脂肪的相对高的抗干扰度。
附图说明
附图中示出了本发明的实施例。其中：
图1示出了人体的耳廓（Pinna），
图2示出了具有被置于耳朵特定区域用于实行经皮刺激的电极装置的耳廓，
图3示出了根据图2的电极装置中采用的电极，
图4示出了具有特别被置于耳朵耳甲艇区域的用于实行经皮刺激的电极装置的耳廓，
图4a示出了相对于图4的可替换的电极装置的构造并且
图4b示出了另一个相对于图4的可替换的电极装置的构造。
具体实施方式
图1草绘了人的（外）耳朵2，其形状通过Pinna（耳廓）P定义。耳廓P以熟知的方式包括耳轮H和对耳轮AN；中央放置了边缘通过耳屏T限制的外耳C。耳垂L位于下部区域。外耳C分为上下两个区域，两个区域互相间通过耳轮脚Cr分隔。外耳C的上部为耳甲艇Cy，下部为耳甲腔Ca。
在本发明的框架下可以看到耳朵2的特殊区域承受了经皮刺激。为了放置作为阴极起作用的刺激电极预设有耳朵2的表面3，在这里为耳屏T的内侧。为了放置作为阳极起作用的参考电极可以预设多个区域作为替代或者补充，其中优选对耳轮AN的上部区域的表面4′、外耳C的上部区域的表面4″和/或耳垂L区域的表面4″′。
图2示出了电极装置1是如何被放置在耳朵2上或者内部用于在表面3、4上实行经皮刺激的。
电极装置1中只草绘了相关的电极5和6。其他元件（可能为外壳和电气接头）未被示出。所需的手段在现有技术水平中完全被熟知，所以这里就不需要进一步描述了。可以向申请人的DE 10 2005 003 753 B4求教示例并且明确地以此作为参考。
通过电极5、6可以在耳朵的表面3和4（见图1）并且特别是在迷走神经经过的地方实行经皮电神经刺激。这里在刺激电极5和（至少一个的）参考电极6之间产生有电势差。
如图2和图3中已知的，刺激电极5在实施例中具有弯曲的，镰刀形的构造。刺激电极5的表面以A1表示，刺激电极通过该表面和耳朵2的、在此情况下为耳屏T内侧的表面3相接触。
刺激电极5的镰刀形的构造当然不是必须的。理论上可以在耳朵位于外侧的整个区域中采用非对称的电极几何形状（同样也在耳甲艇、耳道、耳屏中等等）。
参考电极6具有适应于其应被放置于的耳朵2的区域或者表面的形状。它可以为椭圆结构（如例子中的电极6″）或者肾形状的结构（如例子中的电极6″′）。
三个示出的参考电极6′、6″和6″′可以替代地或者补充地被采用。每个电极6′、6″、6″′通过用A2（或者图3中A2′、A2″和A2″′）表示的接触表面和耳朵2的表面4′、4″或者4″′接触。
第二接触表面A2在本质上远大于第一接触表面A1。这具体指的是面A2至少为面A1的3倍。如根据图3的视图中可以看到预设有甚至还要大的面比例，在实施例中比例至少为1：5。
电极5和6在耳朵2中相隔距离a被放置。最小距离为5mm。但也可以预设有直到50mm的距离。
在所有情况下都要尽力使刺激电极5直接被放置在耳部迷走神经的皮下密度最高的位置。参考电极6被放置在距刺激电极5距离a的相邻区域。其中距离a被选择为一方面不会有不必要的很多的身体组织被电流流经，另一方面也不需要太高的电流强度。
由金属制成的电极5、6内嵌于弹性体材料，适用的材料为邵氏硬度可以位于30至50区域间的软塑料（例如硅树脂或者聚氨酯）。
使用导电塑料替代金属金属电极也是可行的，这可以使电极变软并且更有适应性。
电极5和6可以被内置于一个未示出的使用在耳朵中的固定装置中，以此所有预设的电极5、6可以到达其预期的位置。
根据图4中的实施例预设耳甲艇Cy，用于放置作为阳极的参考电极，其表面4″的至少50%由参考电极6″覆盖。优选耳甲艇Cy甚至被覆盖的更大，特别为多于80%。可以证实的是，置于此处的电极6″有最佳的刺激效果。
图4a和图4b示出了建议的电极装置的另一个构造。这里本质上为电极装置仅仅覆盖或者接触了耳甲艇Cy的区域。
刺激装置配置有电极的部分具有电极支撑体7，其支撑了刺激所需的电极5、6。
图4a和图4b示出了两种将电极5、6放在电极支撑体7上的可能性。这里仅示意性地示出了互相间具有间距a并且在通电后刺激位于其之间的耳甲艇Cy区域的点状金属电极。
多种多样的涉及位于电极支撑体7上的电极5、6的数量和配置的变化当然也是可以的。
在根据图4a和图4b的解决方法中本质上只有耳甲艇Cy区域被刺激电极接触。另一个可选的未示出解决方法为采用类似的方法仅仅相应地刺激对耳轮区域。另一个可选的实施形式中耳甲艇和对耳轮区域被组合起来各由一个电极支撑体7刺激。
相应地根据图4a和图4b示出的解决方法采用电极5、6通过接触表面和耳朵2的表面3接触，其中如此构造电极5、6，使得它们或者支撑它们的电极支撑体7至少覆盖耳朵2的耳甲艇表面的50%并且其中耳朵2没有其它区域设有电极。
类似的内容也适用于所述可供选择的涉及刺激对耳轮的解决方法。
附图标记
1            电极装置
2            耳朵
3            耳朵的表面
4，4′
4″，4″′   耳朵的表面
5            刺激电极
6            参考电极
6′          参考电极
6″          参考电极
6″′        参考电极
7            电极支撑体
A1           第一接触表面
A2           第二接触表面
A2′         第二接触表面
A2″         第二接触表面
A2″′       第二接触表面
a            距离
AN           对耳轮
C            外耳
Ca           耳甲腔
Cy           耳甲艇
Cr           耳轮脚
H            耳轮
L            耳垂
P            耳廓
T            耳屏

Claims (15)

1.一种用于装在人耳朵（2）上和/或人耳朵内部的电极装置（1），其中电极装置（1）被构造用于在耳朵（2）的表面（3、4）实施经皮的电刺激激励，并且其中电极装置（1）具有至少一个刺激电极（5）和至少一个参考电极（6），其特征在于，所述至少一个刺激电极（5）通过第一接触表面（A1）和耳朵（2）的表面（3）接触，并且所述至少一个参考电极（6）通过第二接触表面（A2）和耳朵（2）的表面（4）接触，其中第二接触表面（A2）至少为第一接触表面（A1）的3倍。
2.如权利要求1所述的电极装置，其特征在于，第二接触表面（A2）至少为第一接触表面（A1）的5倍。
3.如权利要求1或2所述的电极装置，其特征在于，在经皮刺激期间接通的电路中，所述至少一个刺激电极（5）作为阴极运作并且所述至少一个参考电极（6）作为阳极运作。
4.如权利要求1至3之一所述的电极装置，其特征在于，刺激电极（5）具有弯曲的结构，该结构尤其是适应于耳朵（2）的耳屏（T）的轮廓形状。
5.如权利要求4所述的电极装置，其特征在于，刺激电极（5）具有镰刀形的结构。
6.如权利要求1至5之一所述的电极装置，其特征在于，参考电极（6）具有椭圆或者肾形的结构，该结构尤其是适应于耳朵（2）的耳廓（P）表面的尽可能平坦的区域的形状。
7.如权利要求1至6之一所述的电极装置，其特征在于，所述至少一个刺激电极（5）和所述至少一个参考电极（6）在根据要求使用时相互间隔距离（a）而被设置，所述距离在5mm至50mm之间。
8.如权利要求1至7之一所述的电极装置，其特征在于，刺激电极（5）和参考电极（6）由至少一个金属体组成。
9.如权利要求8所述的电极装置，其特征在于，金属体被置于支撑体上或者支撑体内部，所述支撑体由弹性材料制成。
10.如权利要求9所述的电极装置，其特征在于，弹性材料为塑料，尤其是生物相容性的弹性体材料，特别优选为硅树脂或者具有硅树脂的材料。
11.如权利要求1至7之一所述的电极装置，其特征在于，所述电极装置至少部分由导电塑料制成。
12.如权利要求1至7之一所述的电极装置，其特征在于，所述电极装置由至少部分地配有导电表面的塑料制成。
13.如权利要求1至12之一所述的电极装置，其特征在于，至少一个电极（6″）和支撑所述至少一个电极的电极支撑体（7）通过接触表面（A2″）和耳朵（2）的表面（3）接触，其中构造电极（6″）或电极支撑体（7），使得所述电极或者电极支撑体至少覆盖耳朵（2）的耳甲艇（Cy）表面的50%。
14.如权利要求13所述的电极装置，其特征在于，构造电极（6″）和电极支撑体（7），使得所述电极或者电极支撑体至少覆盖耳朵（2）的耳甲艇（Cy）表面的80%。
15.如权利要求13或者14所述的电极装置，其特征在于，另一个电极（6′）或者支撑所述另一个电极的电极支撑体（7）通过另一个接触表面（A2′）和耳朵（2）的表面（3）接触，其中构造电极（6′）或者电极支撑体（7），使得所述电极或者电极支撑体覆盖耳朵（2）的对耳轮（AN）的一部分。
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