DE102006006263B3 - Cochleaelektrode - Google Patents

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Cochleaelektrodenanordnung mit einem flexiblen Elektrodenträger, der eine Vielzahl von Leitungen aufweist, und mit einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektroden entlang der Länge des Elektrodenträgers beabstandet voneinander angeordnet sind und wobei jede der Elektroden mit einer zugeordneten Leitung in dem Elektrodenträger elektrisch verbunden ist. Die Aufgabe, eine Cochleaelektrodenanordnung bereitzustellen, die einen guten mechanischen Kontakt zwischen dem Elektrodenträger und somit auch den Elektroden und dem Innenohr bzw. der Basilarmembran sicherstellt, wird dadurch gelöst, dass der Elektrodenträger wendelförmig ausgestaltet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Cochleaelektrodenanordnung mit einem Elektrodenträger, der eine Vielzahl von Leitungen aufweist, und mit einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektroden entlang der Länge des Elektrodenträgers beabstandet voneinander angeordnet sind und wobei jede der Elektroden mit einer zugeordneten Leitung in dem Elektrodenträger elektrisch verbunden ist.
  • Die Hörschnecke (Cochlea) ist Teil des Innenohres und besteht aus drei übereinander liegenden Kanälen, die schneckenförmig aufgerollt sind, nämlich der Scala tympani, der Scala media und der Scala vestibuli. Die Scala tympani und Scala vestibuli sind mit Perilymphe mit hoher Na+-Konzentration (~ 140 mmol/l) gefüllt, während die Scala media mit Endolymphe mit hoher K+-Konzentration (~ 145 mmol/l) gefüllt ist. Zwischen der Scala tympani und Scala media liegt die Basilarmembran, auf der sich eine Verdickung befindet, nämlich das Corti-Organ. In dem Corti-Organ liegen die äußeren und inneren Haarzellen, in deren Membran spannungsabhängige Kanäle eingebettet sind. An jede innere Haarzelle schliessen sich etwa 20 afferente Neuronen an. Die Neuronen werden im Hörnerv gebündelt und ziehen sich bis zum Stammhirn hoch, wo sie im Nucleus cochlearis ihre Synapsen bilden.
  • Bei einer Schalldruckeinwirkung schwingt der im Mittelohr befindliche Steigbügel (Stapes) hin und her und überträgt so den Schall auf die Perilymphe der Scala vestibuli. Die Innenohrflüssigkeit ist inkompressibel, so dass die Membran des runden Fensters, welches sich zwischen dem Mittelohr und der Scala tympani befindet, zum Volumenausgleich gegenphasig zum Stapes hin und her schwingt. Dies führt dazu, dass der basale Bereich der Basilarmembran schallsynchron auf und ab bewegt wird, was wiederum eine sich entlang der Basilarmembran ausbreitende Welle auslöst. Da die Struktursteifigkeit der Basilarmebran vom Stapes bis zum Helicotrema abnimmt, wird die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle in Richtung zum Helicotrema immer geringer. Auf Grund der abnehmenden Struktursteifigkeit werden die Amplituden jedoch immer größer. Es kommt an einer bestimmten Stelle auf der Basilarmembran zu einem Amplitudenmaximum, welches sich für jede Frequenz an einer anderen Stelle befindet. Durch die mechanischen Eigenschaften der Basilarmembran kommt es also zu einer frequenzabhängigen Reizerzeugung. Der Reiz wird über die Basilarmembran auf die inneren Haarzellen und von dort auf den Hörnerv übertragen, von wo aus der Reiz zur Weiterverarbeitung ins Hirn weitergeleitet wird.
  • Taubheit oder Schwerhörigkeit können verschiedene Ursachen haben. Sie können u.a. dadurch verursacht sein, dass die Haarzellen nicht mehr funktionsfähig sind. Es ist dabei jedoch häufig so, dass der Hörnerv noch intakt ist, so dass durch eine gezielte elektrische Stimulation der Nervenfasern in der Innenohrschnecke eine Hörwahrnehmung hervorgerufen werden kann. Dazu werden Cochleaelektrodenanordnungen üblicherweise in die Scala tympani der Cochlea eingeführt und regen von dort die ursprünglich den inneren Haarzellen zugeordneten Nervenzellen an.
  • Mit Hilfe eines Cochlea-Implantat Systems (CI-Systems) wird bei schwerem oder vollkommenem Hörverlust der Hörnerv elektrisch stimuliert, wobei die gesamte mechanische Schallleitung umgangen wird.
  • Ein CI-System umfasst zum einen einen implantierbaren Empfänger, den Cochlea-Stimulator, und die sogenannte Cochlea-Elektrodenanordnung, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist. Zum anderen gehören zu dem CI-System ein Mikrofon, ein Sprachprozessor, ein Sender und eine Batterieeinheit. Die für den Betrieb erforderliche Energie erhält der Empfänger über die integrierte Empfangsantenne aus der Batterieeinheit des Prozessors. Der Sprachprozessor, der meist hinter dem Ohr getragen wird, berechnet mittels einer integrierten Software aus dem akustischen Signal, das über das Mikrofon aufgenommen wird, die elektrischen Impulse, die mit Hilfe der Elektrodenanordnung auf den Hörnerv übertragen werden.
  • Die Funktion der bekannten CI-Systeme ist vom Prinzip her gleich. Bei allen Systemen wird eine Stimulationselektrodenanordnung in die Cochlea eingeführt, mit deren Hilfe aus den akustischen Signalen erzeugte elektrische Signale auf den Hörnerv weitergeleitet werden. Es gibt jedoch Unterschiede hinsichtlich des Aufbaus der Elektrodenanordnung.
  • Aus der DE 30 34 394 C2 ist eine Elektrodenanordnung für ein CI-System bekannt, das zur Zugentlastung der Cochlea nachgeformt ausgestaltet ist, was das Biegen der Elektrode bei ihrer Einführung in die Cochlea erleichtert. Bei dieser Elektrodenanordnung ist es jedoch möglich, dass diese sich im Innenohr verschiebt und dadurch keine kontinuierlich gute elektrische Signalübertragung zwischen den auf der Trägerordnung angebrachten Elektroden und der Basilarmembran sichergestellt werden kann.
  • Aus der EP 1 604 626 A2 ist außerdem ein der Cochlea nachgeformter Elektrodenträger mit einem U-förmigen Lumen bekannt, der von einer Beschichtung umgeben ist, durch die der Träger in einer geraden Form gehalten wird. Die Schicht löst sich nach der Einführung des Elektrodenträgers in die Cochlea auf, was zu einer Relaxation des vorgeformten Elektrodenträgers führt, so dass dieser eine gewellte Form annimmt. Nachteilig ist jedoch, dass der Elektrodenträger unter Spannung steht, so dass es im Innenohrbereich bei vorzeitiger Auflösung der Beschichtung zu Verletzungen kommen kann. Des Weiteren besteht hier der Nachteil, dass die Isolierung der Drähte, die sich in dem U-förmigen Lumen befinden, ohne eine zusätzliche Schicht leicht durch in das Innenohr verabreichte Pharmakalösungen beschädigt werden kann.
  • Die WO 03/072193 offenbart einen dem EP 1 604 626 A2 ähnlichen, für die Aufnahme in die Cochlea vorgeformten Elektrodenträger. In diesen ist zusätzlich ein Versteifungsdraht eingebettet, der als Einführhilfe dient. Nachdem das Implantat im Innenohr eingebracht worden ist, kann der Versteifungsdraht entfernt werden und der zurückbleibende Kanal als Zuleitung für Pharmakalösungen verwendet werden. Auch hier besteht jedoch das Problem, dass der Elektrodenträger und somit auch die Elektroden leicht in der Scala tympani verrutschen kann bzw. können, so dass kein zuverlässiger Kontakt zwischen Elektroden und Basilarmembran sichergestellt ist.
  • Die WO 2004/035133 A1 zeigt eine Elektrodenanordnung, wobei ein eine Vielzahl von Leitungen aufweisendes Leiterelement helixförmig auf einem Elektrodenträger angeordnet ist. Das Leiterelement ist aus einer Vielzahl an Schichten aufgebaut, die jeweils mehrere Leitungen aufweisen, die wiederum mit den Elektroden verbunden sind. Dabei kann mit dem einem Ende der Elektrodenanordnung beispielsweise eine Stimulationseinheit verbunden sein.
  • Die US 6,374,143 B1 offenbart eine konische, helixförmige Elektrodenanordnung, die an den Verlauf der Cochlea insgesamt angepasst ist. Hierbei weist die Elektrodenanordnung einen Film mit Metallelektroden und innerhalb des Films angeordnete Metallleiter auf. Die Elektrodenanordnung ist derart ausgestaltet, dass sie der natürlichen konischen Helixform der Scala tympani folgt, wobei die Elektrodenanordnung als Ganzes betrachtet einen helixförmigen Verlauf hat.
  • Um die Stimulation des Hörnervs erfolgreich durchführen zu können, ist es jedoch sehr wichtig, dass eine möglichst große Anzahl der auf der Elektrodenanordnung befindlichen Elektroden Kontakt zur Basilarmembran und somit zu den reizleitenden Nervenzellen hat. Dieser Kontakt sollte so eng wie möglich sein.
  • Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Cochleaelektrodenanordnung bereitzustellen, die einen guten mechanischen Kontakt zwischen dem Elektrodenträger und somit auch den Elektroden und dem Innenohr bzw. der Basilarmembran sicherstellt.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Elektrodenträger wendelförmig ausgestaltet ist und ein Volumen wenigstens teilweise umschließt, dessen Querschnittsfläche senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Elektrodenträgers verläuft, und dass der Außendurchmesser der Querschnittsfläche der wendelförmigen Anordnung zwischen 0,5 und 1,2 mm beträgt, um an die Scala tympani oder Scala vestibuli angepasst zu sein. Unter "wendelförmig" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird hierbei verstanden, dass der Verlauf zumindest teilweise so ist, dass er ein Volumen wenigstens teilweise umschließt, dessen Querschnittsfläche senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Trägers verläuft. Insbesondere kann der Verlauf helixförmig sein, wobei das umschlossene Volumen dann eine abgerundete, beispielsweise kreisförmige oder ovale Querschnittsfläche haben kann. Es sind jedoch auch davon abweichende Querschnittsformen denkbar. Ferner kann der Verlauf des Elektrodenträgers schraubenförmig sein, also mit einem kreisförmigen Querschnitt des umschlossenen Volumens, wobei Abschnitte mit unterschiedlicher Orientierung (rechtsdrehend und linksdrehend) aufeinander folgen können.
  • Zusätzlich soll unter "wendelförmig" verstanden werden, dass der Elektrodenträger Abschnitte aufweist, die parallel zur Erstreckungsrichtung des Trägers verlaufen und solche, die senkrecht oder zumindest unter einem Winkel zur Erstreckungsrichtung verlaufen. Dabei folgen Abschnitte unterschiedlicher Orientierung aufeinander, sodass sich bei einer Projektion des Verlaufs des Trägers auf eine Ebene ein mäanderförmiger Verlauf ergäbe. Auch bei einer solchen Ausgestaltung wird von dem Träger jedoch ein Volumen umschlossen.
  • Die wendelförmige Ausgestaltung ermöglicht einen guten Kontakt zwischen den Elektroden und der Cochlea, da der Elektrodenträger durch die Wendelform an die Cochleawände angedrückt wird und sich die Elektrodenanordnung auf diese Weise in der Cochlea fixiert. Dadurch wird eine dauerhaft stabile Lage der Elektrodenanordnung in der Cochlea gewährleistet, was die Anzahl der Elektroden erhöht, bei denen ein elektrischer Kontakt zu Haarzellen besteht. Allerdings kann die Elektrodenanordnung trotzdem wieder aus der Cochlea entnommen werden, sofern dies erforderlich sein sollte. Dies führt zu einer erheblich verbesserten Signalübertragung und somit zu vielen unterschiedlichen für den Patienten wahrnehmbaren Tonhöhen, da durch die erhöhte Elektrodenanzahl verschiedene Bereiche der Basilarmembran elektrisch kontaktiert werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform der Elektrodenanordnung sind die Elekt roden als Ringelektroden ausgestaltet, die sich ringförmig um den Elektrodenträger erstrecken. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da bei ihnen zur Kontaktherstellung zwischen den Haarzellen und den Elektroden nicht auf die Ausrichtung der Elektroden geachtet werden muss.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet Halbringelektroden. Bei einer geeigneten Positionierung der Halbringelektroden erfüllen sie dieselben Bedingungen wie die zuvor genannten Ringelektroden, bieten jedoch den zusätzlichen Vorteil, dass sie eine geringer Fläche haben, die korrodieren kann. Korrosion oder Verschmutzung, wie z.B. Proteinadsorption, der Elektroden ist unerwünscht, da es durch sie zu einer Verschlechterung des elektrischen Kontakts kommt, was zu einer Impedanzerhöhung durch die Bildung von Bindegewebe um das Implantat herum führt.
  • Bevorzugter Weise befindet sich im distalen Bereich des Elektrodenträgers, der im implantierten Zustand am weitesten in die Cochlea hineingeführt ist, eine Spitzenelektrode. Hierdurch kann ein zusätzlicher Kontakt zwischen den Elektroden hergestellt werden, und der Elektrodenträger zeigt ein besseres Einführverhalten. Die Spitzenelektrode ist weiter bevorzugt aus Wolfram, Platin oder Platin-Iridium.
  • Der Elektrodenträger, der eine Vielzahl von Leitungen aufweist, ist bevorzugt aus elektrisch isolierendem Material, damit sich benachbarte Elektroden nicht beeinflussen.
  • Der Elektrodenträger ist bevorzugt aus Silikon ausgebildet. Silikon ist äußerst flexibel, knickfest und alterungsbeständig. Ein anderes bevorzugtes Material des Elektrodenträgers ist Polyurethan, meist Polyetherurethan (PUR). PUR wird ebenfalls aufgrund seiner hervorragenden mechanischen und chemischen Beständigkeit eingesetzt. Das Silikon bzw. PUR wird üb licherweise erst nach der Formung des wendelartigen Elektrodenträgers aufgebracht. Es ist aber auch möglich, den Elektrodenträger erst zu beschichten und anschließend zu verformen.
  • Bevorzugter Weise weist die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von wendelförmigen Abschnitten auf, wobei die Abschnitte beabstandet sein können. Dies führt dazu, dass der Elektrodenträger Abschnitte geringerer Steifigkeit aufweist, so dass der Elektrodenträger eine größere Flexibilität aufweist und sich besser an den Verlauf der Hörschnecke anpassen kann.
  • Die Elektroden sind bevorzugt in gleichen Abständen in Erstreckungrichtung des Elektrodenträgers angeordnet. Hierdurch besteht in gleichbleibenden Abständen ein Kontakt zwischen den Elektroden und den Haarzellen auf der Basilarmembran.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Anordnung sind die Elektroden entlang der Erstreckungsrichtung des Elektrodenträgers um 90° versetzt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Elektroden auf dem wendelförmigen Elektrodenträger Kontakt mit der Basilarmembran und somit den reizleitenden Nervenzellen haben und nicht mit der gegenüberliegenden Außenwand der Hörschnecke, wo sich keine Nervenzellen des Hörnervs befinden, die ein elektrisches Signal weiterleiten könnten. In einer alternativen Ausführungsform sind die Elektroden entlang der Erstreckungsrichtung des Elektrodenträgers um 180° zueinander versetzt angeordnet, was ebenfalls zu einer erhöhten Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen Elektroden und Basilarmembran führt.
  • Der Elektrodenträger ist weiter bevorzugt beschichtet ausgebildet, um zum einen einer Korrosion oder Verschmutzung, z.B. durch Proteinadsorption, der Leitungen im Inneren des Elektrodenträgers und der Elektroden vorzubeugen und um zum anderen günstige Eigenschaften des Elektrodenträgers im Verhältnis zu seiner Umgebung herbeizuführen. Hierzu gehört bespielsweise, dass sich der Elektrodenträger gegenüber biologischem Material inert verhält.
  • Bevorzugterweise ist der Elektrodenträger rohrförmig ausgestaltet, wobei die Leitungen im Inneren des Elektrodenträgers verlaufen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektrodenträger auf seiner Oberfläche mit einem hydrophilen Material beschichtet, um leicht in der Perilymphe bewegbar zu sein, wobei die hydrophile Beschichtung zu einer guten Gleitfähigkeit führt.
  • Im proximalen Bereich des Elektrodenträgers, der im implantierten Zustand an der Durchtrittsstelle des Trägers in der Nähe des ovalen Fensters angeordnet ist, befindet sich bevorzugt eine Manschette oder Cuff, die als Abdichtung und/oder zusätzlich auch als Depot für Pharmakalösungen, wie z.B. Antibiotika dienen kann. Die Manschette ist vorzugsweise verschiebbar, um die Elektrodenanordnung individuell unterschiedlich weit in die Cochlea einzubringen.
  • Diese Manschette weist bevorzugt Mikrofasermaterial, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), und enthält in einer bevorzugten Ausführungsform Silberfäden, die eine antibakterielle Wirkung haben. Mikrofasermanschetten sind deswegen besonders geeignet, da sie über ein hohes Bindungsvermögen für Pharmakalösungen, -suspensionen und -pulver verfügen. In einer bevorzugten Ausführung sind die Mikrofasern als Rundstrickgewirk oder Nadelfilz ausgestaltet.
  • Ferner kann die Elektrodenanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform Zuführkanäle aufweisen, die in Erstreckungsrichtung der Anordnung verlaufen. Diese sind vom proximalen Ende des Elektrodenträgers her zugänglich und können dazu dienen, Pharmakalösungen in den Innenohrbereich zu führen. Die Zuführkanäle können als Rinnen in der äußeren Oberfläche des Elektrodenträgers oder als im Inneren des Elektrodenträgers verlaufende rohrförmige Kanäle ausgebildet sein.
  • Die Elektroden der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung sind bevorzugt als Drahtgeflecht ausgestaltet. Dieses Drahtgeflecht weist weiter bevorzugt Draht aus Platin oder Platin-Iridium auf. Es sind aber auch andere Materialien, wie z.B. Gold oder Wolfram denkbar. Drahtgeflecht ist hochflexibel und besitzt eine im Vergleich zu durchgehenden Ringelektroden größere Oberfläche. Ferner besteht die Möglichkeit, in den Geflechtzwischenräumen pastöse Massen, beispielsweise Pharmakaverbindungen, z.B. eine Zusammensetzung aus Polymeren und Pharmaka sein kann, z.B. mittels Rakeltechnik einzubringen.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Cochleaelektrodenanordnung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels,
  • 3 das erste und zweite Ausführungsbeispiel jeweils zusammen mit einem Führungsdraht,
  • 4 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Elektrodenanordnung mit einer Ringelektrode und
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Elektrodenanordnung mit einer Manschette.
  • In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Cochleaelektrodenanordnung 1 dargestellt mit einem flexiblen Elektrodenträger 3, der eine Vielzahl von Leitungen 5 aufweist, und mit einer Vielzahl von Elektroden 7, wobei die Elektroden 7 entlang der Länge des Elektrodenträgers 3 beabstandet voneinander angeordnet sind. Ferner ist jede der Elektroden 7 mit einer zugeordneten Leitung 5 in dem Elektrodenträger 3 elektrisch verbunden. In Erstreckungsrichtung 11 befindet sich im Endbereich des Elektrodenträgers 3 eine Spitzenelektrode 12.
  • Damit es zwischen der Vielzahl an auf dem Elektrodenträger 3 befindlichen Elektroden 7 und auch der Spitzenelektrode 12 nicht zu einem elektrischen Kontakt kommt, ist der Elektrodenträger 3 aus elektrisch isolierendem Material. Hierzu eignen sich Silikon und/oder Polyetherurethan (PUR), da beide Materialien gut aufzutragen, flexibel und widerstandsfähig sind.
  • Der Elektrodenträger 3 ist wendelförmig ausgestaltet, wobei der Elektrodenträger 3 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wendelförmige Abschnitte 9 aufweist, die voneinander beabstandet sind, so dass der Elektrodenträger 3 hinreichend flexibel ist, um sich an den Verlauf der Cochlea anzupassen. Die wendelförmige Form des Elektrodenträgers 3 bewirkt eine ausreichend hohe Längssteifigkeit des Elektrodenträgers 3, so dass er in der Scala tympani der Cochlea derart fixiert werden kann, ohne dass er verrutscht.
  • In 1 bilden drei bis vier Windungen einen wendelförmigen Abschnitt 9 des Elektrodenträgers 3. Unter "wendelförmig" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird hierbei verstanden, dass der Verlauf zumindest teilweise so ist, dass er ein Volumen wenigstens teilweise umschließt, dessen Querschnittsfläche senkrecht zur Erstreckungsrichtung 11 des Trägers 3 verläuft. Insbesondere kann der Verlauf helixförmig sein, wobei das umschlossene Volumen dann eine runde, beispielsweise kreisförmige, oder ovale Querschnittsfläche haben kann. Es sind jedoch auch davon abweichende Querschnittsformen denkbar. Ferner kann der Verlauf des Elektrodenträgers 3 wie in 1 gezeigt, schraubenförmig sein, also mit einem kreisförmigen Querschnitt des umschlossenen Volumens, wobei Abschnitte mit unterschiedlicher Orientierung (rechtsdrehend und linksdrehend) aufeinander folgen können.
  • Wie in der Zeichnung angedeutet, sind die Elektroden 7 und die Spitzenelektrode 12 in ungefähr gleichen Abständen in Erstreckungsrichtung 11 des Elektrodenträgers 3 angeordnet, damit die Elektroden 7 und die Spitzenelektrode 12 möglichst gleichmäßig über die Basilarmembran Kontakt zum Hörnerv haben. Dies ist wichtig, um verschiedene Tonhöhen auf den Hörnerv übertragen zu können.
  • Dadurch, dass benachbarte Elektroden 7 um 90° gegeneinander versetzt sind, hat wenigstens ein Viertel der Elektroden 7 mit der Basilarmembran Kontakt. Es ist auch denkbar, dass die Elektroden 7 um 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Diese Anordnung stellt ebenfalls sicher, dass ein großer Teil der Elektroden 7 Kontakt zur Basilarmembran und somit zum Hörnerv hat.
  • Der Außendurchmesser 13 der von dem Elektrodenträger 3 umschlossenen Querschnittsfläche der wendelförmigen Anordnung 1 liegt vorzugsweise bei 0,5 bis 1,2 mm, um an die Scala tympani oder Scala vestibuli angepasst zu sein.
  • Anhand des in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Cochleaelektrodenanordnung 1' ist zu sehen, dass der wendelförmige Abschnitt erste Abschnitte 15 aufweist, die parallel zur Erstreckungsrichtung 11 der Elektrodenanordnung 1' verlaufen. Außerdem sind zweite Abschnitte 15' vorhanden, die senkrecht oder zumindest unter einem Winkel zur Erstreckungsrichtung 11 verlaufen. Dabei folgen Abschnitte 15, 15' unterschiedlicher Orientierung abwechselnd aufeinander, sodass sich bei einer Projektion des Verlaufs des Trägers auf eine Ebene ein mäanderförmiger Verlauf ergäbe. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird von dem Elektrodenträger 3 jedoch ein Volumen umschlossen.
  • In diesem Beispiel sind die Elektroden 7 ferner um 180° zueinander versetzt angeordnet, so dass ein grosser Anteil der Elektroden 7 Kontakt zur Basilarmembran hat.
  • Der Elektrodenträger 3 weist in beiden Ausführungsbeispielen eine rohrförmige Ausgestaltung auf, wobei in seinem Inneren die Leitungen 5 verlaufen. Es ist möglich, die Oberfläche der Cochleaelektrodenanordnung 1 mit hydrophilem Material zu beschichten, um mit der Beschichtung eine gute Gleitfähigkeit der Elektrodenanordnung 1 in der Cochlea zu erreichen. Allerdings ist es auch denkbar, dass die Ausgestaltung des Elektrodenträgers 3 nicht rohrförmig ist, sondern nur eine Führungsfunktion für die in ihm verlaufenden Leitungen 5 hat.
  • Zur Verdeutlichung der Einführung der Elektrodenanordnung 1 in die Cochlea, zeigt 3 das erste bzw. zweite Ausführungsbeispiel 1, 1' aus 1 bzw. 2 mit jeweils einem Führungsdraht 17. Der Führungsdraht 17 dient hierbei als Einführinstrument. Er repräsentiert zudem das von dem Elektrodenträger 3 umschlossene Volumen.
  • 4 zeigt einen Abschnitt der Ausführungsform von Cochleaelektrodenanordnungen 1, 1', auf dem sich eine Elektrode 7 befindet. Diese Elektrode 7 ist hier als Ringelektrode 19 ausgebildet. Ringelektroden 19 sind vorteilhaft, da jede Elektrode 7 einen möglichst großen Bereich der Basilarmebran anregen kann und die Elektrodenanordnung 1 bei der Einführung nicht in eine genau vorbestimmte Position gebracht werden muss.
  • Es ist jedoch auch denkbar, dass die Elektroden 7 als Halbringelektroden ausgebildet sind, so dass die verschmutz- und korrodierbare Fläche der Elektroden 7 im Vergleich zu den Ringelektroden 19 klein gehalten wird.
  • Die Ringelektroden 19 und die Spitzenelektrode 12 sind in einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Drahtgeflecht 21 aufgebaut, das vorzugsweise aus Platin oder Platin-Iridium-Draht besteht und mit dem eine zugeordnete, in dem Elektrodenträger 3 verlaufende Leitung 5 elektrisch leitend verbunden ist. Das schlauchförmig ausgebildete Drahtgeflecht ist hochflexibel und besitzt eine im Vergleich zu durchgehenden Ringelektroden größere Oberfläche. Ferner besteht die Möglichkeit, in den Geflechtzwischenräumen pastöse Massen, beispielsweise Pharmakaverbindungen oder Pharmaka-Polymer-Compounds, z.B. mittels Rakeltechnik einzubringen. Platin oder Platin-Iridium hat sich als vorteilhaft erwiesen, da es biokompatibel ist und sich chemisch inert verhält. Es sind aber auch andere Materialien denkbar, solange sie dieselben Ansprüche erfüllen.
  • 5 zeigt einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Elektrodenträgers 3, der eine Manschette 23 an dem proximalen Ende des Elektrodenträgers 3 aufweist, der im implantierten Zustand an der Durchtrittsstelle des Trägers 3 in der Nähe des ovalen Fensters angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Manschette 23 aus Mikrofasern aufgebaut. In die Manschette 23 aus Mikrofasern können Silberfäden eingewirkt sein, die einer aufsteigenden Infektion vorbeugen. Es sind aber auch andere Materialien für die Manschette 23 oder auch andere Materialien für antibakterielle Komponenten denkbar, solange sie Biokompatibilität gewährleisten.
  • Die Manschette 23 dient als Abdichtung und/oder zusätzlich auch als Depot für Entzündungshemmer oder Antibiotika. Die Manschette 23 kann des weiteren einen Hohlraum in ihrem Inneren haben, welcher als Reservoir für Pharmakalösungen dienen kann.
  • In dem Elektrodenträger 3 können außerdem Zuführkanäle (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die Zuführkanäle können als Rinnen in der äußeren Oberfläche des Elektrodenträgers 3 ausgebildet sein oder als im Inneren des Elektrodenträgers 3 parallel zu den Leitungen 5 verlaufende rohrförmige Kanäle. Durch die Zuführkanäle können die Pharmakalösungen in den tieferen Bereich der Cochlea gelangen.
  • Durch die wendelförmige Ausgestaltung des Elektrodenträgers 3 der Elektrodenanordnungen 1, 1' wird eine dauerhaft stabile Lage der Elektrodenanordnung 1, 1' in der Cochlea gewährleistet, was gegenüber dem Stand der Technik die Anzahl der Elektroden 7 erhöht, bei denen ein elektrischer Kontakt zu Haarzellen besteht. Dies führt zu einer verbesserten Signalübertragung und damit zu einer erhöhten Anzahl der von dem Patienten wahrnehmbaren unterschiedlichen Tonhöhen.

Claims (22)

  1. Cochleaelektrodenanordnung (1, 1') mit einem Elektrodenträger (3), der eine Vielzahl von Leitungen (5) aufweist, und mit einer Vielzahl von Elektroden (7), wobei die Elektroden (7) entlang der Länge des Elektrodenträgers (3) beabstandet voneinander angeordnet sind und wobei jede der Elektroden (7) mit einer zugeordneten Leitung (5) in dem Elektrodenträger (3) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenträger (3) wendelförmig ausgestaltet ist und ein Volumen wenigstens teilweise umschließt, dessen Querschnittsfläche senkrecht zur Erstreckungsrichtung (11) des Elektrodenträgers (3) verläuft, und dass der Außendurchmesser (13) der Querschnittsfläche der wendelförmigen Anordnung zwischen 0,5 und 1,2 mm beträgt, um an die Scala tympani oder Scala vestibuli angepasst zu sein.
  2. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß Anspruch 1, wobei der Elektrodenträger (3) einen schraubenförmigen Verlauf aufweist.
  3. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß Anspruch 1, wobei der Elektrodenträger (3) erste Abschnitte (15) aufweist, die parallel zur Erstreckungsrichtung (11) des Elektrodenträgers (3) verlaufen und zweite Abschnitte (15'), die senkrecht oder unter einem Winkel zur Erstreckungsrichtung (11) verlaufen, und wobei die ersten und zweiten Abschnitte (15, 15') alternierend nacheinander angeordnet sind.
  4. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Elektrodenträger (3) im distalen Bereich eine Spitzenelektrode (12) aufweist.
  5. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Elektroden (7, 12) als Ringelektroden (19) ausgebildet sind.
  6. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Elektroden (7, 12) als Halbringelektroden ausgebildet sind.
  7. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektrodenträger (3) Silikon umfasst.
  8. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektrodenträger (3) Polyurethan umfasst.
  9. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Elektrodenträger (3) eine Mehrzahl von wendelförmigen Abschnitten (9) aufweist.
  10. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Elektroden (7, 12) in gleichen Abständen in Erstreckungsrichtung (11) angeordnet sind.
  11. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei benachbarte Elektroden (7) um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.
  12. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei benachbarte Elektroden (7) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.
  13. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Elektrodenträger (3) beschichtet ist.
  14. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Elektrodenträger (3) rohrförmig ausgestaltet ist und wobei die Leitungen (5) im Inneren des rohrförmigen Elektrodenträgers (3) verlaufen.
  15. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß Anspruch 14, wobei der Elektrodenträger (3) auf seiner Oberfläche (21) mit einem hydrophilen Material beschichtet ist.
  16. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Elektrodenträger (3) im proximalen Bereich eine Manschette (23) aufweist.
  17. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß Anspruch 16, wobei die Manschette (23) einen Hohlraum aufweist.
  18. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei die Manschette (23) aus Mikrofasern aufgebaut ist.
  19. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Manschette (23) Silberfäden enthält.
  20. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Elektrodenträger (3) Zuführkanäle in Erstreckungsrichtung (11) der Anordnung (1, 1') aufweist.
  21. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Elektroden (7, 12) als Drahtgeflecht (21) ausgestaltet sind.
  22. Elektrodenanordnung (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei das Drahtgeflecht (29) Platin- oder Platin-Iridium-Draht aufweist.
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