DE102010015278B4

DE102010015278B4 - Elektrodenanordnung zur zumindest teilweisen Einbringung in einen Gehörkanal eines Menschen

Info

Publication number: DE102010015278B4
Application number: DE102010015278A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bär; Christoph Bally; Christoph Beck; Dr. Hartlep Andreas
Original assignee: Cerbomed GmbH
Current assignee: Cerbomed GmbH
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: WO2011128038A1; DE102010015278A1

Abstract

Elektrodenanordnung (1) zur zumindest teilweisen Einbringung in einen sich in eine Achsrichtung (a) erstreckenden Gehörkanal (2) eines Menschen, wobei die Elektrodenanordnung (1) ausgebildet ist, um auf die Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) einen transkutanen elektrischen Stimulationsreiz auszuüben, und wobei die Elektrodenanordnung (1) mindestens eine Stimulationselektrode (4) und mindestens eine Referenzelektrode (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stimulationselektrode (4) auf einem scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6, 6') angeordnet ist oder einen solcheektrode (4) einen ersten elektrischen Kontaktbereich (7) zur Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) aufweist, der sich zumindest an einer ersten axialen Position (a1) der Elektrodenanordnung (1) über einen ersten vorgegebenen Umfangsabschnitt (U1) der Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) erstreckt, wobei sich der erste Umfangsabschnitt (U1) über mindestens 5° des Umfangs erstreckt, ohne einen über den vollständigen Umfang (360°) verlaufenden geschlossenen ringförmigen Kontaktbereich zu bilden, und dass die mindestens eine Referenzelektrode (5) auf...

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur zumindest teilweisen Einbringung in einen sich in eine Achsrichtung erstreckenden Gehörkanal eines Menschen, wobei die Elektrodenanordnung ausgebildet ist, um auf die Oberfläche des Gehörkanals einen transkutanen elektrischen Stimulationsreiz auszuüben, und wobei die Elektrodenanordnung mindestens eine Stimulationselektrode und mindestens eine Referenzelektrode aufweist.
Es ist generell bekannt, durch invasive und non-invasive Reizung der Nerven Einfluss auf deren neurophysiologische und neuroelektrische Qualität und damit auf die Funktion der stimulierten Nerven zu nehmen. Hierdurch können verschiedene Krankheitszustände behandelt werden. Es existieren zahlreiche Vorrichtungen sowohl zur invasiven als auch zu non-invasiven Stimulation.
Die vorliegende Erfindung stellt auf die Methode der transkutanen elektrischen Nervenstimulation ab. Bei diesem Verfahren werden Impulsströme verschiedener Stromformen, Amplituden, Impulsdauern und Frequenzen durch die Haut hindurch an verschiedenen Nerven appliziert und verändern deren Statusparameter in vorteilhafter Weise.
Eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 003 735 B4 bekannt. Hier ist eine Vorrichtung zur transkutanen Stimulation des Vagusnervs des menschlichen Körpers beschrieben, die einen zur Einführung in den Gehörgang vorgesehenen bügelförmigen Fortsatz aufweist, der an seinem in den Gehörgang einzuführenden Ende einen Elektrodenkopf aufweist. Hier sind in Richtung der Achse des Gehörgangs beabstandet zwei punktförmige Elektroden angeordnet. Mit dieser vorbekannten Lösung kann bereits eine effektive transkutane Stimulation insbesondere des Bereichs im Gehörgang erfolgen, wo der Vagusnerv verläuft. Allerdings sind die stimulierbaren Areale begrenzt.
Aus der US 2003/0195588 A1 ist ein nach Art eines Gehörgang-Stöpsels ausgebildeter Elektrodenkopf bekannt, der Elektroden in Form geschlossener Ringe aufweist. Auch hiermit ist eine transkutane Stimulation möglich. Allerdings ergeben sich aufgrund der relativ starren Struktur des Elektrodenkopfes Einschränkungen, wenn es um die Anpassungsfähigkeit der Elektroden an die innere Oberfläche des Gehörgangs geht.
Demgemäß besteht bei den vorbekannten Lösungen der Nachteil, dass die Aufbringung des elektrischen Stimulationsreizes nicht immer unter optimalen Bedingungen und über die gewünschten Areale erfolgen kann.
Die US 5 649 970 beschreibt eine Elektrode, die in die Cochlea implantiert wird. Die US 3 449 768 offenbart eine Lösung, bei der gleichermaßen eine Implantation einer Elektrode in den Schädel vorgesehen ist, um Nerven zu reizen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanordnung der gattungsgemäßen Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile überwunden werden. Es soll eine Elektrodenanordnung vorgeschlagen werden, die sicherstellt, dass bei einer stabilen Anordnung der Elektroden im Gehörkanal eine effektive transkutane Stimulation erfolgen kann, wozu sich die Elektroden optimal an die innere Oberfläche des Gehörkanals anlegen können sollen. Die optimale Anpassung der Elektroden soll möglichst automatisch mit der Einbringung der Elektrodenanordnung in den Gehörgang erfolgen.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stimulationselektrode auf einem scheiben- oder ringfömigen Trägerkörper angeordnet ist oder einen solchen bildet, wobei die mindestens eine Stimulationselektrode einen ersten elektrischen Kontaktbereich zur Oberfläche des Gehörkanals aufweist, der sich zumindest an einer ersten axialen Position der Elektrodenanordnung über einen ersten vorgegebenen Umfangsabschnitt der Oberfläche des Gehörkanals erstreckt, wobei sich der erste Umfangsabschnitt über mindestens 5°, vorzugsweise über mindestens 10°, des Umfangs erstreckt, ohne einen über den vollständigen Umfang (360°) verlaufenden geschlossenen ringförmigen Kontaktbereich zu bilden, und dass die mindestens eine Referenzelektrode auf einem scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper angeordnet ist oder einen solchen bildet, wobei die mindestens eine Referenzelektrode einen zweiten elektrischen Kontaktbereich zur Oberfläche des Gehörkanals aufweist, der sich zumindest an einer von der ersten axialen Position beabstandeten zweiten axialen Position der Elektrodenanordnung über einen zweiten vorgegebenen Umfangsabschnitt der Oberfläche des Gehörkanals erstreckt, wobei sich der zweite Umfangsabschnitt über mindestens 5°, vorzugsweise über mindestens 10°, des Umfangs erstreckt, ohne einen über den vollständigen Umfang (360°) verlaufenden geschlossenen ringförmigen Kontaktbereich zu bilden.
Die mindestens eine Stimulationselektrode und die mindestens eine Referenzelektrode können dabei auf demselben scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper, aber auch auf einem ersten und einem zweiten scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper angeordnet sein, wobei in letzterem Falle die beiden scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper in axialem Abstand zueinander angeordnet sind.
Die erste axiale Position ist von der zweiten axialen Position bevorzugt mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 5 mm, beabstandet.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper kann bzw. bzw. können auf einem sich in Achsrichtung des Gehörkanals erstreckenden Trägerstab angeordnet sein.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper hat bzw. haben bevorzugt an dem der Oberfläche des Gehörkanals zugewandten Außenumfang eine zylindrische oder eine konische Form. Damit kann eine optimale Anpassung an die Gehörgangkontur erreicht werden.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper können aus einem im wesentlichen stab- oder wellenförmigen Körper geformt sein, dessen beide axiale Enden miteinander verbunden sind. Die Verbindung der axialen Enden des stab- oder wellenförmigen Körpers kann durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere durch eine Schnappverbindung, hergestellt werden.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper kann weiterhin einen radial außenliegenden Abschnitt aus einem Material einer ersten Härte und einen radial innenliegenden Abschnitt aus einem Material einer zweiten, höheren Härte aufweisen. Damit können kombiniert eine hohe Stabilität und gleichzeitig ein angenehmer Tragekomfort der Elektrodenanordnung erreicht werden.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper können ferner aus zwei sich jeweils um einen Umfangswinkel von etwa 180° erstreckenden Teilen bestehen, die senkrecht zur Achsrichtung des Gehörkanals durch mindestens ein Federelement voneinander weg gedrückt werden.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper können weiterhin eine hohlzylindrische Form aufweisen, wobei in die hohlzylindrischen Form ein sich in Achsrichtung erstreckender Schlitz eingebracht ist. Damit erhält der Trägerkörper, in Achsrichtung des Gehörgangs gesehen, eine C-förmige Kontur, die sich federnd an die Oberfläche des Gehörgangs anlegen kann.
Der erste und ggf der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper können gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung an mindestens einer, vorzugsweise an drei oder vier Umfangsstellen sich vom Außenumfang radial nach innen erstreckende Ausnehmungen aufweisen. Dabei können zwei scheiben- oder ringförmige Trägerkörper in axialem Abstand vorhanden sein, wobei die durch die Ausnehmungen getrennten Umfangsabschnitte an den beiden Trägerkörpern, in Achsrichtung des Gehörgangs betrachtet, versetzt zueinander angeordnet sind. Es entsteht so eine flügelartige Struktur, die über mehrere separierte Umfangsabschnitte einen elektrischen Kontaktbereich herstellt.
Auf dem ersten und ggf. dem zweiten scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper können weiterhin eine Anzahl an Stimulationselektroden und Referenzelektroden, vorzugsweise mindestens je vier Stimulationselektroden und Referenzelektroden, angeordnet sein.
Der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper können gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung als radial expandierbares Element ausgeführt sein, das durch Beaufschlagung eines Innenraums mit einem Fluid radial expandiert werden kann.
Die Elektrodenanordnung kann weiterhin einen bei bestimmungsgemäßem Gebrauch aus dem Gehörkanal herausragenden Abschnitt aufweisen, der als Halteelement zur Festlegung der Elektrodenanordnung in der Firma ausgebildet ist. Der herausragende Abschnitt kann dabei mindestens zwei federelastische Haltebügel umfassen. An dem aus dem Gehörkanal herausragenden Abschnitt können weiterhin weitere Elektroden zur transkutanen Stimulation der Pinna angeordnet sein.
Um den maximalen Einschub der Elektrodenanordnung in den Gehörgang zu begrenzen und so Verletzungen zu vermeiden, kann an der Elektrodenanordnung ein Begrenzungselement für die Begrenzung des maximal möglichen Einschubs in den Gehörkanal angeordnet sein.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht schließlich vor, dass die Elektrodenanordnung an einem Kopfhörerbügel angeordnet ist.
Vorteilhaft ist, dass durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Elektrodenanordnung eine verbesserte Ein- und Ableitung von Strom mittels der Elektroden zwecks transkutaner Stimulation erfolgen kann. Das gilt insbesondere unter dem Gesichtspunkt, dass sich die Elektroden bzw. der diese haltende Trägerkörper teilweise nicht unerheblich verformen muss, um in den Gehörgang zu gelangen. Trotz der Verformungen sowohl beim Einführen der Elektrodenanordnung in den Gehörgang als auch infolge Anpassung an einen individuellen Gehörgang ist stets sichergestellt, dass ein optimaler elektrischer Kontakt zwischen den Elektroden und der Oberfläche des Gehörgangs gegeben ist, außerdem wird durch die genannten Anpassungen bzw. Verformungen der Tragekomfort für den Patienten verbessert, was ein für die Compliance entscheidender Vorteil ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung zur transkutanen Stimulation der Oberfläche des Gehörganges gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
3a in der Vorderansicht einen stabförmigen Körper im noch nicht verformten Zustand, aus dem ein ringförmiger Trägerkörper der Elektrodenanordnung gebildet werden soll,
3b in der Vorderansicht den Körper gemäß 3a, der nunmehr zum ringförmigen Trägerkörper der Elektrodenanordnung verformt und in der verformten Stellung fixiert wurde,
4 in der Vorderansicht einen ringförmigen Trägerkörper der Elektrodenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
5 in der Vorderansicht einen ringförmigen Trägerkörper der Elektrodenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
6 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
7 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
8 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung und
9 in perspektivischer Darstellung eine in den Gehörgang eingesetzte Elektrodenanordnung mit einem aus dem Gehörgang herausragenden Abschnitt mit zwei Haltebügeln samt hieran angeordneter Elektroden.
In 1 ist eine Elektrodenanordnung 1 in einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Elektrodenanordnung 1 ist vorgesehen, in den Gehörkanal 2 eines menschlichen Ohres eingesetzt zu werden, wobei nach dem Einsetzen die in 1 dargestellte Position eingenommen wird. Mit der Elektrodenanordnung 1 kann auf die innere Oberfläche 3 des Gehörgangs – dort wo der Vagusnerv verläuft – eine transkutane elektrische Nervenstimulation vorgenommen werden. Hierfür weist die Elektrodenanordnung eine Stimulationselektrode 4 und eine Referenzelektrode 5 auf, zwischen denen ein elektrisches Potential erzeugt wird; die hierfür nötigen Mittel sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, so dass sie hier nicht weiter beschrieben werden müssen. Exemplarisch wird auf die DE 10 2005 003 735 B4 der Anmelderin verwiesen und hierauf ausdrücklich Bezug genommen.
Die beiden Elektroden, d. h. die Stimulationselektrode 4 und die Referenzelektrode 5, werden von einem scheibenförmigen Trägerkörper 6 getragen, d. h. die Elektroden sind auf den Trägerkörper 6 aufgebracht und verlaufen im Bereich des äußeren zylindrischen Außenumfangs 10 des Trägerkörpers 6.
Wie in 1 zu sehen ist, sind die beiden Elektroden 4, 5 segmentiert und axial versetzt angeordnet. Konkret ist in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Stimulationselektrode 4 – genauso wie die Referenzelektrode 5 – über den Umfang des Trägerkörpers 6 jeweils in kleinen Umfangsabschnitten segmentartig umlaufen, wobei sich die Teile der Elektrode 4 jeweils um einen Umfangsabschnitt U₁ erstrecken. Summiert man die Umfangswinkel aller Teilelektroden 4 auf, ergibt sich vorliegend ein Wert von ca. 120°. D. h. die segmentierte Elektrode 4 verläuft insgesamt über etwa ein Drittel des Gesamtumfangs (von 360°). Dasselbe gilt für die Elektrode 5, die auch in Segmenten um den Umfang umläuft. Jedes Segment ist mit U₂ als Umfangsabschnitt markiert. Der aufsummierte Umfangsabschnitt liegt gleichermaßen bei ca. 120° und damit bei etwa einem Drittel des Gesamtumfangs.
Weiterhin ist beachtlich, dass die beiden Elektroden 4 und 5 in axiale Richtung a versetzt zueinander angeordnet sind. Während die Elektrode 4 bzw. deren Segmente an der axialen Position a₁ angeordnet ist, befindet sich die Elektrode 5 bzw. deren Segmente an der axialen Position a₂. Zwischen den beiden axialen Positionen a₁ und a₂ liegt ein axialer Abstand x vor. Der Wert für diesen Abstand x beträgt bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 5 mm.
Demgemäß gilt, dass die Stimulationselektrode 4 auf dem scheibenförmigen Trägerkörper 6 angeordnet ist, wobei die Stimulationselektrode 4 bzw. deren Segmente einen ersten elektrischen Kontaktbereich 7 zur Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 aufweist, der sich an der ersten axialen Position a₁ der Elektrodenanordnung 1 über einen ersten vorgegebenen Umfangsabschnitt U₁ der Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 erstreckt, wobei sich der erste Umfangsabschnitt U₁ als Summe über alle Elektroden-Segmente um ca. 120° des Umfangs erstreckt. Demgemäß liegt kein Umlauf um den gesamten Umfang (360°) vor. Analoges gilt für die Referenzelektrode 5, die einen zweiten elektrischen Kontaktbereich 8 zur Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 aufweist, der sich an der von der ersten axialen Position a₁ beabstandeten zweiten axialen Position a₂ über den zweiten vorgegebenen Umfangsabschnitt U₂ der Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 erstreckt.
Der scheibenförmige Trägerkörper 6 ist an einem Trägerstab 9 befestigt, mit dem die Elektrodenanordnung 1 beim Einsetzen in den Gehörgang 2 gehandhabt werden kann.
In 2 ist eine Variante der Lösung gemäß 1 skizziert. Hier weist die Elektrodenanordnung 1 zwei scheibenförmige Trägerkörper 6' und 6'' auf, die sich an zwei verschiedenen axialen Positionen a₁ und a₂ in einem axialen Abstand x – gesehen in Achsrichtung a – befinden. Sie werden von dem Trägerstab 9 gehalten, mittels dem sie in den Gehörgang 2 eingeführt werden können. Auf jedem der Trägerkörper 6', 6'' befindet sich eine Elektrode 4 bzw. 5, wobei auch hier wiederum für die Elektroden 4, 5 eine Umfangserstreckung vorgesehen ist, die sich aus der Summe der Teil-Umfangserstreckungen zusammensetzt, die jede der einzelnen segmentartigen Einzelelektroden hat und die mit U₁ bzw. U₂ in 2 markiert sind.
Ob der Trägerkörper 6, 6', 6'' als ring- oder als scheibenförmige Kontur ausgebildet ist, hängt vom gewünschten Einzelfall ab. Wesentlich ist lediglich, dass sich eine Mindest-Umfangserstreckung um den Umfang der im wesentlichen zylindrischen Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 ergibt, die mindestens 5° beträgt, allerdings nicht den vollen Umfang (360°) erreicht, und dass zumindest für einen Teil der Elektroden 4, 5 ein axialer Abstand, d. h. zwei verschiedene axiale Positionen a₁ und a₂, vorliegt.
Für dieses Prinzip sind nachfolgend Variationen bzw. Detailausgestaltungen beschrieben.
In 3a und 3b ist zu sehen, dass ein ringförmiger Trägerkörper 6, 6', 6'' aus einem stab- oder wellenförmigen Körper 11 gebildet werden kann, der an seinen axialen Enden 12 bzw. 13 zusammenwirkende Teile 14' und 14'' einer formschlüssigen Verbindung aufweist. Der Körper 11, der zunächst als langgestrecktes Element vorliegt (s. 3a), wird zum ringförmigen Trägerelement 6, 6', 6'' gebogen und mittels der formschlüssigen Verbindung 14', 14'' in der in 3b skizzierten Lage fixiert. Das formschlüssige Element 14', 14'' ist nach Art einer Schnappverbindung ausgeführt, wobei vorgesehen ist, dass eine Rastnase 14'' in verschiedenen Rastpositionen eingerastet werden kann, die das Gegenstück 14' zur Verfügung stellt. Demgemäß kann der Außendurchmesser des Trägerkörpers 6, 6', 6'' an individuelle Bedürfnisse angepasst werden.
Der Außenumfang 10 kann dabei zylindrisch oder konisch ausgeführt sein, was für die Lösung gemäß 3a, 3b genauso gilt, wie für die anderen Ausführungsbeispiele.
In 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Trägerkörpers 6, 6', 6'' zu sehen. Hier besteht der Trägerkörper 6, 6', 6'' aus zwei konzentrischen Ringteilen, nämlich aus einem radial außenliegenden Abschnitt 15 und einem radial innenliegenden Abschnitt 16. Der äußere Abschnitt 15 ist aus weicherem Material gefertigt als der innere Abschnitt 16. Das hat den Vorteil, dass der Trägerkörper 6, 6', 6'' durch den inneren Abschnitt 16 und durch das hier eingesetzte härtere Material eine hohe Steifigkeit verliehen bekommt. Durch das äußere weiche Material des Abschnitts 15 hat der Trägerkörper 6, 6', 6'' indes eine solche Weichheit an der Kontaktstelle zum Gehörkanal 2, dass ein angenehmer Tragekomfort sichergestellt ist.
Bei der Lösung gemäß 5 besteht der Trägerkörper 6, 6', 6'' aus zwei je halbkreisförmigen Ringteilen 17 und 18, zwischen denen zwei Federelemente 19 angeordnet sind. Bei den Federelementen 19 kann es sich um Blöcke aus Elastomer- oder Gummimaterial mit elastischen Eigenschaften handeln. Zum Einsetzen der Elektrodenanordnung 1 in den Gehörkanal 2 kann so eine relative radiale Kompressionsbewegung der beiden Teile 17, 18 erfolgen, um das Einsetzen zu erleichtern. Ist die Elektrodenanordnung dann in der gewünschten Lage im Gehörkanal 2, federn die beiden Teile 17, 18 aufgrund der Federeigenschaft der Federelemente 19 wieder auf, so dass sich die Teile 17, 18 an die innere Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 anlegen.
Ein ähnlicher Effekt kann mit der Lösung gemäß 6 erreicht werden. Hier umfasst die Elektrodenanordnung 1 einen Trägerkörper 6 aus elastischem Material, der im wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt aufweist.
Wesentlich ist hier allerdings, dass die hohlzylindrische Kontur des Trägerkörpers 6 mit einem Schlitz 20 an einer Umfangsstelle versehen ist. Aufgrund des Schlitzes kann der Trägerkörper 6 beim Einsetzen der Elektrodenanordnung in den Gehörkanal durch Aufbringen einer äußeren radial wirkenden Kraft radial einfedern, was das Einführen in den Gehörkanal erleichtert. In der gewünschten Endposition wird die äußere radial wirkende Kraft weggenommen, so dass der Trägerkörper 6 wieder auffedert und sich gegen die Oberfläche 3 des Gehörkanals 2 anlegt.
Bei der weiteren alternativen Lösung gemäß 7 ist folgendes vorgesehen: Hier sind wiederum zwei im axialen Abstand angeordnete Trägerkörper 6' und 6'' vorgesehen, die jeweils eine scheibenförmige Kontur aufweisen und vom Trägerstab 9 gehalten werden. Vorgesehen ist nunmehr allerdings, dass in die scheibenförmige Struktur des Trägerkörpers 6', 6'' vorliegend an drei Umfangsstellen 21 Ausnehmungen 22 eingebracht sind, so dass flügelartige Umfangsabschnitte 23 beim Trägerkörper 6' bzw. 24 beim Trägerkörper 6'' stehen bleiben. Der wirksame Umfangsabschnitt U₁ bzw. U₂ der beiden elektrischen Kontaktbereiche 7 bzw. 8 des ersten bzw. zweiten Trägerkörpers 6' bzw. 6'' ergibt sich über die Summe der Umfangserstreckungen der flügelartigen Umfangsabschnitte 23 bzw. 24 und liegt hier im Bereich von ca. 180°. Analog zu den anderen beschriebenen Lösungen können die Trägerkörper 6' und 6'' unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Vorteilhaft ist ein geringerer Durchmesser des Trägerkörpers 6'', der tiefer im Gehörgang liegt. Dadurch ergibt sich die oben genannte Konizität des Gesamtteils mit optimierter Anpassung an die Anatomie des Gehörkanals.
In Achsrichtung a gesehen sind im übrigen die Umfangsabschnitte 23, 24 versetzt angeordnet, wie in 7 gesehen werden kann.
Eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in 8 zu sehen. Hier kommt jedenfalls bevorzugt wieder nur ein einziger Trägerkörper 6 zum Einsatz, auf dem hier nun eine Vielzahl von kleinen Einzelelektroden 4 bzw. 5 angeordnet sind. Wiederum gilt, dass ein axialer Versatz zwischen den Elektroden 4, 5 vorliegt (s. die axialen Positionen a₁ und a₂) und dass sich die Umfangserstreckungen der einzelnen Elektroden zu einem Wert aufsummieren, der mindestens 5° des Umfangs abdeckt. Demgemäß kann eine hinreichend große Umfangserstreckung erreicht werden, wenngleich die einzelnen Elektroden 4, 5 selber plättchenförmig ausgebildet sind und jeweils nur eine sehr kleine Ausdehnung aufweisen.
In 8 ist im übrigen illustriert, dass die Elektrodenanordnung 1 mit einem Begrenzungselement 31 versehen sein kann, das am Trägerstab 9 befestigt ist. Das Begrenzungselement 31 begrenzt das maximal mögliche Einschieben der Elektrodenanordnung 1 in den Gehörgang. Das Begrenzungselement 31 ist nur in 8 skizziert, wenngleich es natürlich bei allen anderen Ausführungsbeispielen genauso zum Einsatz kommen kann.
In 9 ist zu sehen, dass die Elektrodenanordnung 1 endseitig einen herausragenden Abschnitt 25 aufweisen kann, der zwei federelastische Haltebügel 27 und 28 umfasst. Die Haltebügel 27, 28 können an geeigneten Konturen der Pinna 26 Halt finden und so unterstützend für eine Fixierung der Elektrodenanordnung im Gehörgang sorgen. Möglich ist es auch, dass an den Enden der Haltebügel 27, 28 weitere Elektroden 29, 30 angeordnet sind, über die eine transkutane Stimulation erfolgen kann.
Nicht näher dargestellt ist in den Figuren, dass von den plättchenförmigen oder drahtförmigen Elektroden bzw. Elektrodensegmenten 4, 5 elektrische Verbindungsleitungen zu einer Steuereinheit führen, die bevorzugt in der Elektrodenanordnung 1 enthalten ist.
Das Material des Trägerkörpers 6, 6', 6'' ist bevorzugt ein weicher Kunststoff (z. B. Silikon oder Polyurethan), wobei eine Shore-Härte im Bereich zwischen 30 und 50 vorgesehen werden kann.
Der Trägerkörper kann als Struktur aus Kunststoffmaterial gebildet sein, beispielsweise auch aus Silikonmaterial, wobei in das Kunststoffmaterial die metallischen Elektroden eingelagert sind. Es ist aber auch möglich, dass die Elektroden selber den Trägerkörper bilden.
Bezugszeichenliste

1: Elektrodenanordnung
2: Gehörkanal
3: Oberfläche
4: Stimulationselektrode
5: Referenzelektrode
6, 6', 6'': scheiben- oder ringförmiger Trägerkörper
7: erster elektrischer Kontaktbereich
8: zweiter elektrischer Kontaktbereich
9: Trägerstab
10: Außenumfang
11: stab- oder wellenförmiger Körper
12: axiales Ende
13: axiales Ende
14', 14'': formschlüssige Verbindung
15: radial außenliegender Abschnitt
16: radial innenliegender Abschnitt
17: Teil des Trägerkörpers
18: Teil des Trägerkörpers
19: Federelement
20: Schlitz
21: Umfangsstelle
22: Ausnehmung
23: Umfangsabschnitt
24: Umfangsabschnitt
25: herausragender Abschnitt
26: Pinna
27: federelastischer Haltebügel
28: federelastischer Haltebügel
29: Elektrode
30: Elektrode
31: Begrenzungselement
a: Achsrichtung
a₁: erste axiale Position
a₂: zweite axiale Position
U₁: erster Umfangsabschnitt
U₂: zweiter Umfangsabschnitt
x: axialer Abstand

Claims

Elektrodenanordnung (1) zur zumindest teilweisen Einbringung in einen sich in eine Achsrichtung (a) erstreckenden Gehörkanal (2) eines Menschen, wobei die Elektrodenanordnung (1) ausgebildet ist, um auf die Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) einen transkutanen elektrischen Stimulationsreiz auszuüben, und wobei die Elektrodenanordnung (1) mindestens eine Stimulationselektrode (4) und mindestens eine Referenzelektrode (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stimulationselektrode (4) auf einem scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6, 6') angeordnet ist oder einen solchen bildet, wobei die mindestens eine Stimulationselektrode (4) einen ersten elektrischen Kontaktbereich (7) zur Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) aufweist, der sich zumindest an einer ersten axialen Position (a₁) der Elektrodenanordnung (1) über einen ersten vorgegebenen Umfangsabschnitt (U₁) der Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) erstreckt, wobei sich der erste Umfangsabschnitt (U₁) über mindestens 5° des Umfangs erstreckt, ohne einen über den vollständigen Umfang (360°) verlaufenden geschlossenen ringförmigen Kontaktbereich zu bilden, und dass die mindestens eine Referenzelektrode (5) auf einem scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6, 6'') angeordnet ist oder einen solchen bildet, wobei die mindestens eine Referenzelektrode (5) einen zweiten elektrischen Kontaktbereich (8) zur Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) aufweist, der sich zumindest an einer von der ersten axialen Position (a₁) beabstandeten zweiten axialen Position (a₂) der Elektrodenanordnung (1) über einen zweiten vorgegebenen Umfangsabschnitt (U₂) der Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) erstreckt, wobei sich der zweite Umfangsabschnitt (U₂) über mindestens 5° des Umfangs erstreckt, ohne einen über den vollständigen Umfang (360°) verlaufenden geschlossenen ringförmigen Kontaktbereich zu bilden.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stimulationselektrode (4) und die mindestens eine Referenzelektrode (5) auf demselben scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6) angeordnet sind.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stimulationselektrode (4) auf einem ersten scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6') und die mindestens eine Referenzelektrode (5) auf einem zweiten scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6'') angeordnet ist, wobei die beiden scheiben- oder ringförmigen Trägerkörper (6', 6') in axialem Abstand (x) zueinander angeordnet sind.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste axiale Position (a₁) von der zweiten axialen Position (a₂) mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 5 mm, beabstandet (x) ist.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und ggf. der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') auf einem sich in Achsrichtung (a) des Gehörkanals (2) erstreckenden Trägerstab (9) angeordnet ist bzw. sind.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') an seinem der Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) zugewandten Außenumfang (10) eine zylindrische Form aufweisen.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') an seinem der Oberfläche (3) des Gehörkanals (2) zugewandten Außenumfang (10) eine konische Form aufweisen.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') aus einem im wesentlichen stab- oder wellenförmigen Körper (11) geformt ist, dessen beide axialen Enden (12, 13) miteinander verbunden sind.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der axialen Enden (12, 13) des stab- oder wellenförmigen Körpers (11) durch eine formschlüssige Verbindung (14', 14''), insbesondere durch eine Schnappverbindung, hergestellt ist.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') einen radial außenliegenden Abschnitt (15) aus einem Material einer ersten Harte und einen radial innenliegenden Abschnitt (16) aus einem Material einer zweiten, höheren Härte aufweisen.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dlass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') aus zwei sich jeweils um einen Umfangswinkel von etwa 180° erstreckenden Teilen (17, 18) bestehen, die senkrecht zur Achsrichtung (a) des Gehörkanals (2) durch mindestens ein Federelement (19) voneinander weg gedrückt werden.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') eine hohlzylindrische Form aufweisen, wobei in der hohlzylindrischen Form ein sich in Achsrichtung (a) erstreckender Schlitz (20) eingebracht ist.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') an mindestens einer, vorzugsweise an drei oder vier Umfangsstellen (21) sich vom Außenumfang radial nach innen erstreckende Ausnehmungen (22) aufweisen.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6', 6'') in axialem Abstand (x) vorhanden sind, wobei die durch die Ausnehmungen (22) getrennten Umfangsabschnitte (23, 24) an den beiden Trägerkörpern (6', 6'') in Achsrichtung (a) des Gehörgangs (2) betrachtet versetzt zueinander angeordnet sind.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem ersten und dem zweiten scheibenoder ringförmigen Trägerkörper (6, 6', 6'') eine Anzahl an Stimulationselektroden (4) und Referenzelektroden (5), vorzugsweise mindestens je vier Stimulationselektroden (4) und Referenzelektroden (5), angeordnet sind.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite scheiben- oder ringförmige Trägerkörper (6, 6', 6'') als radial expandierbares Element ausgeführt sind, das durch Beaufschlagung eines Innenraums mit einem Fluid radial expandiert werden kann.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen bei bestimmungsgemäßem Gebrauch aus dem Gehörkanal (2) herausragenden Abschnitt (25) aufweist, der als Halteelement zur Festlegung der Elektrodenanordnung (1) in der Pinna (26) ausgebildet ist.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der herausragende Abschnitt (25) mindestens zwei federelastische Haltebügel (27, 28) umfasst.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem aus dem Gehörkanal (2) herausragenden Abschnitt (25) weitere Elektroden (29, 30) zur transkutanen Stimulation der Pinna (26) angeordnet sind.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an ihr ein Begrenzungselement (31) für die Begrenzung des maximal möglichen Einschubs in den Gehörkanal (2) angeordnet ist.
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem Kopfhörerbügel angeordnet ist.