CN111867671A - 缠绕袖带电极组件形式的植入物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缠绕袖带电极组件，简称袖带电极的形式的医疗植入物，其包括柔性的、生物相容的、膜状的载体基底，其在第一区域中呈具有一定长度的管的形式，通过围绕卷绕轴线缠绕而形成，该管包括直的圆柱形腔，该直的圆柱形腔通过载体基底的表面相对于卷绕轴线而在径向上界定，至少一个电极表面安装在载体基底上，该至少一个电极表面通过集成在载体基底内的至少一条电线连接至非柔性触头组件，至少一条电线在非柔性触头组件上连接到供电和/或放电线上，这导致与植入物分开形成的可植入供电单元。本发明的特点是：触头组件具有平行于卷绕轴线朝向的空间纵向延伸部分；其中沿尺寸稳定的连接区域将触头组件牢固地结合到载体基底上，连接区域具有平行于卷绕轴线(5)朝向的连接区域长度；并且触头组件相对于卷绕轴线在正投影上与缠绕以形成管的载体基底的第一区域重叠。

Description

缠绕袖带电极组件形式的植入物

技术领域

本发明涉及缠绕袖带电极组件，简称袖带电极的形式的医疗植入物，其适合用于沿着体内血管或神经纤维束的血管外或神经外的系结物，具有柔性的、生物相容的、膜状的载体基底，其在第一区域中采用具有一定长度的管的形式，通过围绕卷绕轴线缠绕而形成，该管包括直的圆柱形腔，该直的圆柱形腔通过载体基底的表面相对于卷绕轴线而在径向上界定，至少一个电极表面安装在载体基底上，该至少一个电极表面通过集成在载体基底内的至少一条电线连接至非柔性触头组件，至少一条电线在非柔性触头组件上连接到供电和/或放电线上，其通向与植入物分开形成的可植入供电单元。

背景技术

通常将前述类型的袖带电极用于从体内血管记录电信号并且还用于向体内血管施加电信号，特别是向神经束施加电信号。为此，袖带电极具有柔性的、生物相容的载体基底，在面向神经束的载体基底的表面上施加至少一个电极，优选多个电极，电极必须与神经束的表面紧密地物理接触地连接。

WO 2016/055512 A1公开了这种类型的袖带电极。袖带电极的载体基底包括聚酰亚胺膜，出于围绕卷绕轴线至少部分地自动缠绕的目的，已经对聚酰亚胺膜进行了机械膜预张紧。通过将袖带电极围绕神经束而卷绕的过程，袖带电极的单个电极与神经纤维束的神经外膜直接表面接触。通过施加力加载的形式的配合连接，袖带电极将自身附接到神经纤维束，其中通过卷翘或卷绕过程而变得重叠的载体基底区域以松弛地滑动的方式彼此倚靠。

从袖带电极的单个电极引出的电线的每个在聚酰亚胺膜内电绝缘地延伸，并在聚酰亚胺膜的侧边缘区域终止，该侧边缘区域与袖带电极的缠绕区域在空间上隔开，并且通过电触头组件，在侧边缘区域上的电线的端部的每个连接到供电和放电线，袖带电极通过供电和放电线连接到可植入供电单元，该可植入供电单元位于体内且与袖带电极分开。

一方面，由于神经纤维对外部的力学影响的天然敏感性，作用在神经纤维束上的力学负载必须保持尽可能低，另一方面，必须确保袖带电极足够稳定地围绕神经纤维束，以保证袖带电极尽可能耐用并尽可能沿神经纤维束固定地连接。

使用袖带电极的实践经验表明，一方面，载体基底的松散卷绕(有时围绕神经纤维束呈多层分布)可以使袖带电极动态径向扩展，从而使袖带电极可以适应神经纤维束形状的自然变化，另一方面，作用在袖带电极上的外部力能够显著地改变其卷绕的几何结构，其结果是神经纤维束可能会承受相当大的机械应力，从而导致不可逆转的损坏。

DE 4433111 A1描述了一种袖带电极，其包括柔性的多层基底，该基底由非导电硅树脂制成，在其上具有由导电硅树脂制成的凸起电极。通往电极的导体路径在非导电层之间延伸，并且也由导电硅树脂制成。通过在袖带电极的多层结构中设置不同的偏置电压来形成袖带电极的卷起形式。

发明内容

本发明的目的是进一步开发一种袖带电极，该袖带电极具有柔性的、生物相容的、膜状的载体基底，该载体基底在第一区域中通过围绕卷绕轴线缠绕而呈管的形状，该管包括直的圆柱形腔，通过载体基底的表面将直的圆柱形腔相对于卷绕轴线径向地界定，至少一个电极表面安装在载体基底上，通过集成在载体基底中的至少一条电线，将电极表面连接至非柔性触头组件，在触头组件上至少一条电线连接到供电和/或放电线，供电和/或放电线通向与植入物分开形成的可植入供电单元，其方式为，以最简单的方式确保袖带电极对神经纤维束施加的力或压力影响尽可能均匀和柔和。这应特别适用于袖带电极受到沿供电和/或放电线的拉力(例如，可能是由于人体自身的运动引起)的作用的情况。

形成本发明的基础的任务的解决方案在权利要求1中提出。进一步产生解决方案概念的特征是从属权利要求的主题，并且也可以在附带的说明书中找到。

根据该解决方案，根据权利要求1的引导部分的特征以缠绕袖带电极组件的形式设计的医疗植入物的特别之处是，触头组件沿尺寸稳定的连接区域牢固地结合至载体基底。连接区域具有平行于卷绕轴线朝向的空间长度，其中相对于卷绕轴线正投影的触头组件与缠绕以形成管的载体基底的第一区域重叠。

根据本发明的袖带电极的设计涉及触头组件相对于袖带电极的载体基底区域的特殊设计和应用，其通过卷起或卷绕工艺呈现为管的形式，且在植入状态下局部围绕神经纤维束，这是基于根据WO 2016/055512 A1的已知袖带电极获得的经验。在已知的袖带电极中，直接地且整体地邻接于缠绕以形成管的载体基底的第一区域的膜状载体基底的区域基本上是带状或条状的。所有与袖带电极的电极连接的电线沿带状的载体基底区域延伸。带状的载体基底区域具有基本上平行于卷绕轴线朝向的纵向范围，并且在中心局部地通过弯曲成直角的窄带部分连接至缠绕成管的载体基体区域。在沿平行于卷绕轴线朝向的带状载体基底作用的拉力或推力的情况下，将对称力施加在缠绕以成管的载体基底区域上。沿着卷绕轴线，在缠绕的载体基底的一侧，产生的压力环境可能导致更紧的卷绕和关联的收缩，而在缠绕的载体基底区域的相反侧，则导致扩张和关联的局部退绕，从而内在的神经束受到明显的异型的压力或力学效果。

根据该解决方案的实施例，在一方面避免了这种作用在神经束上的不对称应力状况，因为将由非柔性材料(例如陶瓷)制成的接触装置作为一种力耦合器，其将沿供电和/或放电线作用的拉力和/或推力尽可能均匀地传递到缠绕以形成管的载体基底区域，并以类似网格的方式将其应用于围绕神经纤维束。由此，避免了管的一端直径较小，而另一端直径较大的不对称的卷绕几何结构。力的传递优选经由触头组件，沿管的整个轴向长度进行到缠绕以形成管的载体基底区域。这样，可以避免作用在神经束上的任何剪切力。优选地，触头组件和载体基底通过连接区域连接，该连接区域具有平行于卷绕长度朝向的连接区域长度，该连接区域长度最大地对应于在相对于卷绕轴线的正投影中触头组件和管之间的相互重叠部分。如果触头组件的纵向长度等于或大于管长度，则在此特别有利。

也可以想到实施例的示例，其中触头组件的纵向延伸部份的尺寸、管长度和连接区域长度彼此不同，但是在这些情况下，必须有利地确保触头组件相对于载体基底牢固地连接，使得触头组件的纵向延伸部分、管长度和连接区域长度均具有相对于卷绕轴线正交方向的公共的中间轴线。

优选地，触头组件包括板状载体，在板状载体上优选通过微电触头，将袖带电极侧部上的至少一条电线与施加到载体上的电极接触。载体侧的电极又与另一电极表面连接，该另一电极表面单独施加到载体上，通过焊接、钎焊或粘接连接将通向独立供电单元的供电和/或放电线电连接到该另一电极表面。当然，在板状载体上有多个这样的电极/电极表面对，通过该电极/电极表面对，袖带电极侧上的相应数量的电线连接到组合成电缆线股的相应的供电和/或放电线。

组合成电缆线股的一条或多条供电和/或放电线以及板状载体被弹性材料包围，其在连接区域中以流体密封的方式连接到载体基底。以流体密封、软管状或矩阵状方式围绕至少一条供电和/或放电线的弹性材料形成具有纵向延伸部分的束形状，其长度根据袖带电极和供应单元在体内的单独位置来确定。板状载体的载体长度比其载体宽度大得多，并且其纵向延伸部分朝向平行于卷绕轴线。相对狭窄的载体形状的尺寸优选地制定为使得其以没有或没有任何实质性形状变化的方式嵌入到束内，至少一条供电和/或放电线沿着该束集成。具体实施方式在下面更详细地说明。

在一种优选的实施例中，出于经由袖带电极作用在神经纤维束上的力的附加力的分配，在邻近袖带电极处沿着包含至少一条供电和/或放电线的束或管应用至少一个附加的紧固装置，该固定装置为缠绕袖带或螺旋结构的形式。附加的紧固装置包括像袖带电极的直的圆柱形腔，其与卷绕轴线同轴对齐。

在另一优选实施例中，在束的纵向延伸部分中，束或管提供与触头组件邻接的束延伸部分，在束延伸部分上形成并应用了上述第一紧固装置类型的第二紧固装置。以此方式，沿着供电和/或放电线作用的拉力和/或推力可以相对于力电极组件沿着神经束对称分布地偏转或传递。

施加在载体基底上的所有电导体结构，包括至少一个电极表面以及电连接到电极表面的至少一条电线，均优选地通过金属沉积工艺制成整体，使得沿电导体结构没有连接点和关联的不连续电阻抗差异。

附图说明

下面将参考附图通过实施例的示例描述本发明，而不限制总体发明构思。其中：

图1示出了根据解决方案设计的医疗植入物的实施例的示例。

具体实施方式

图1示出了袖带电极1，其配置为带有膜状载体基底2的卷绕袖带电极组件的样式，膜状载体基底2优选地由聚酰亚胺膜制成。载体基底2包括完整连接的两个区域3、4，载体基底2的第一区域3围绕卷绕轴线5缠绕。缠绕到管中的载体基底2的第一区域3由于材料本身固有的拉力而保持其缠绕形状，该拉力通过对膜状载体基底2进行适当的处理(例如通过热处理)来施加，第一区域3包括直的圆柱形腔6，该直的圆柱形腔6在两侧轴向敞开。至少一个电极表面7，优选多个这样的电极表面，被施加到载体基底2的管状缠绕的第一区域3的面对直的圆柱形腔6的表面上，每个表面直接与未详细示出的神经纤维束的外壁物理接触。每个电极表面7与电线8成整体，所有电线8以电绝缘的方式在载体基底2内延伸。

载体基底2的第二区域4整体地与载体基底2的第一区域3邻接，该第二区域4具有背离第一区域3的侧边缘9，电线8沿着侧边缘9彼此相邻地终止并且通过微电触头10分别接触附接到触头组件11的电极。触头组件11配置为板状载体12，优选包括陶瓷盘，并具有纵向延伸部分13。载体12的长度远大于其宽度。

附接到板状载体12的电极将电线8中的每一个连接至板状载体12的顶部上的电接触表面14，供电和/或放电线15在该电接触表面14上通过钎焊、粘接或焊接连接进行电接触，并在图1中通向触头组件11的左侧。连接到各自的接触表面14的所有的供电和放电线15组合成电缆线股15^*，其通向与袖带电极1分开形成的供电单元16，供电单元16提供，例如控制信号和用于操作袖带电极1的电能。为分开地操纵供应单元16，例如用于更换，通过流体紧密插塞连接(未示出)，将组合成电缆线股15^*的线状供电和放电线15连接到供电单元16。为了电绝缘以及为了防止潮湿的体内环境，包括所有供电和/或放电线15的电缆线股15^*被硅树脂管17包围或嵌入硅树脂束17中。

为确保沿硅树脂束17作用的拉力或推力18沿缠绕以形成管的载体基底2的第一区域3的整个长度19上尽可能均匀地分布，在触头组件11和载体基底2的第二区域4之间的连接区域20中，载体基底2通过牢固的连接与触头组件11的板状载体12的表面结合，如图1所示，连接区域20相对于卷绕轴线5至少部分地、优选完全正投影地布置，与相对于缠绕以形成管的载体基底2的区域3的轴向延伸部分19重叠。不管触头组件11的各个长度的实际尺寸如何，连接区域20和缠绕以形成管的载体基底2的第一区域3、触头组件11的纵向延伸部分(13)、管长度(19)和连接区域长度(21)优选地具有相对于卷绕轴线(5)正交朝向的共同的中间轴线(24)。

在图1中，连接区域20具有纵向延伸部分21，该纵向延伸部分21近似对应于缠绕以形成管的载体基底2的区域3的长度19。在这种情况下，触头组件11在整个长度19上经由连接区域20均匀地将力传递到载体基底2上。

可选地，可以相对于袖带电极1单边或相对于袖带电极1双边沿卷绕轴线5提供紧固装置22、22'，这类似于袖带电极1可以在力的作用下围绕神经束的外周布置。紧固装置22、22'可以是缠绕袖带或已知的螺旋结构的形式，其优选地由硅树脂材料制成。通过连接23将图中的左侧的紧固装置22直接施加到硅树脂束17。连接23优选设计为整体结合的连接，即紧固装置22、连接23以及硅树脂束17作为相同制造过程的一部分由相同的材料制成。连接23可配置为在硅树脂束17和紧固装置22之间的无缝隙过渡的形式，直至特殊的连接几何结构，例如直线形、锯齿形、旋涡形或螺旋形的连接臂的形式。在袖带电极1的右侧上还选择性地提供紧固装置22'，其应用在束延伸部分17'上。在这种情况下，也可以以与上述相同的方式设计连接23'。

附图标记列表

1 袖带电极

2 载体基底

3 载体基底的第一区域

4 载体基底的第二区域

5 卷绕轴线

6 直的圆柱形腔

7 电极表面

8 电线

9 载体基底的连接端部边缘

10 微电触头

11 触头组件

12 板状载体

13 触头组件的纵向延伸

14 电极表面

15 供电和/或放电

15^* 电缆线股

16 供电单元

17 硅树脂束

17' 束延伸部分

18 推拉力

19 缠绕以形成管的载体基底的第二区域3的长度

20 连接区域

21 连接区域长度

22、22' 紧固装置

23、23' 连接

24 中间轴线

Claims (9)

1.缠绕袖带电极组件形式的医疗植入物，简称袖带电极(1)，具有柔性的、生物相容性的和膜状的载体基底(2)，载体基底(2)在第一区域(3)中通过围绕卷绕轴线(5)卷绕，呈现出具有管长度(19)的管的形状，所述管包括直的圆柱形腔(6)，直的圆柱形腔(6)相对于卷绕轴线(5)径向地界定，至少一个电极表面(7)施加在直的圆柱形腔(6)上，通过集成在载体基底(2)中的至少一条电线(8)将电极表面(7)连接至非柔性触头组件(11)，在触头组件(11)上，至少一条电线(8)连接到供电和/或放电线(15)，供电和/或放电线(15)通向与植入物分开形成的可植入电源单元(16)，

其特征在于，触头组件(11)具有平行于卷绕轴线(5)朝向的空间纵向延伸部分(13)；沿尺寸稳定的连接区域(20)将触头组件(11)牢固地结合到载体基底(2)上，连接区域(20)具有平行于卷绕轴线(5)朝向的连接区域长度(21)；并且触头组件(11)相对于卷绕轴线(5)在正投影上与缠绕以形成管的载体基底(2)的第一区域(3)重叠。

2.根据权利要求1所述的医疗植入物，

其特征在于，将触头组件(11)相对于载体基底(2)以触头组件(11)的纵向延伸部分(13)以及缠绕以形成管的载体基底(2)的第一区域(3)的管长度(19)相对于卷绕轴线(5)在正投影中最大重叠的方式布置。

3.根据权利要求1或2所述的医疗植入物，

其特征在于，在触头组件(11)和载体基底(2)之间，连接区域(20)具有平行于卷绕轴线(5)朝向的连接区域长度(21)，在相对于卷绕轴线(5)的正投影下，连接区域长度(21)最大对应于触头组件(11)的纵向延伸部分(13)和管长度(19)的共同重叠部分。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的医疗植入物，

其特征在于，触头组件(11)相对于载体基底(2)牢固地连接，使得触头组件(11)的纵向延伸部分(13)、管长度(19)以及连接区域长度(21)的每个具有相对于卷绕轴线(5)正交朝向的共同中间轴线(24)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的医疗植入物，

其特征在于，载体基底(2)具有与缠绕以形成管的第一区域(3)邻接的第二平坦载体基底区域(4)，第二平坦载体基底区域(4)具有侧向界定载体基底(2)的侧边缘(9)，在第二平坦载体基底区域(4)上，至少一条电线(8)在连接区域(20)内与触头组件(11)电连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的医疗植入物，

其特征在于，触头组件(11)具有板状载体(12)，在板状载体(12)上，至少一条电线(8)通过电接触件(15)接触，电接触件(15)优选为微电触头形式，微电触头与施加在板状载体(12)上的电极(14)电连接，供电和/或放电线(15)与电极(14)电连接，以及

供电和/或放电线(15)与板状载体(12)由弹性材料包围，所述弹性材料在连接区域(20)中以流体密封的方式连接至载体基底(2)。

7.根据权利要求6所述的医疗植入物，

其特征在于，围绕至少一条供电和/或放电线(15)的弹性材料是具有束纵向延伸部分的束(17)的形式，束纵向延伸部分至少在紧邻触头组件(11)的一个区域中朝向平行于卷绕轴线(5)，并且，包括直的圆柱形腔的第一紧固装置(22)以缠绕袖带或螺旋结构的形式直接地或间接地应用在包含至少一条供电和/或放电线(15)的束(17)的区域中，直的圆柱形腔相对于卷绕轴线(5)同轴地朝向。

8.根据权利要求7所述的医疗植入物，

其特征在于，在束的纵向延伸部分中，束(17)提供与触头组件(11)相对的束延伸部分(17')，在束延伸部分(17')上直接地或间接地应用第一紧固装置(22)的类型的第二紧固装置(22')。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的医疗植入物，

其特征在于，缠绕以形成管的载体基底(2)的第一区域(3)具有围绕卷绕轴线的至少一个绕组，所述绕组具有至少一个卷绕区域，在卷绕区域中，载体基底(2)相对于卷绕轴线(5)径向松散地重叠。

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