DE102016125223A1

DE102016125223A1 - Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten

Info

Publication number: DE102016125223A1
Application number: DE102016125223.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten, die eine stabile Stromversorgung gewährleistet und Hautreizungen vermeidet. Die Vorrichtung weist ein in den menschlichen Körper implementierbares steckdosenartiges Element 1 auf, mit einem Implantat-Anschlusselement 7 zur elektrischen Verbindung mit dem Implantat und mit zwei Port-Elementen 4, die jeweils geeignet zur Aufnahme eines Elektrodenelements 5 ausgebildet und gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, und jeweils ein elektrisches Verbindungselement 6 aufweisen, mit welchem das jeweilige Port-Element 4 mit dem Implantat-Anschlusselement 7 elektrisch verbunden ist, und ein zu dem steckdosenartigen Element 1 korrespondierendes steckerartiges Element 2, mit zwei Elektrodenelementen 5, die jeweils zur Aufnahme in einem der Port-Elemente 4 geeignet ausgebildet sind, und ein Transkutan-Element 15 zum Durchdringen von Haut 3 aufweisen, und mit einem Stromanschlusselement 16, welches mit den Elektrodenelementen 5 zu deren Stromversorgung geeignet verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten.
Zur Stromversorgung von Implantaten ist es bekannt, eine Batterie oder einen Akku zu verwenden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Implantate wenig Strom benötigen, wie z.B. bei Herzschrittmachern. Auch in diesen Fällen muss die Batterie bzw. der Herzschrittmacher nach fünf bis zehn Jahren operativ ausgetauscht werden, um eine Stromversorgung über diese Zeit hinaus zu gewährleisten.
Bei Implantaten, die mehr Strom benötigen, wie beispielsweise bei einer Insulinpumpe oder einer Herzpumpe, ist eine Batterie zur Stromversorgung des Implantats nicht ausreichend. Auch würde der Strom der Stromversorgung mit der Zeit signifikant abnehmen und wäre daher über die Zeit instabil. Um eine stabile und ausreichend lange Stromversorgung für ein derartiges Implantat zu gewährleisten, werden Kabel von dem implementierten Implantat aus dem Körper nach außen geleitet. Auch wenn ein Akku zur Stromversorgung des Implantats implementiert ist, werden Kabel nach außen geleitet, um den Akku wieder aufladen zu können. Diese Kabel werden an eine spezielle Spannungsquelle angeschlossen, durch welche entweder ein implementierter Akku aufgeladen oder dem Implantat kontinuierlich Strom zugeführt werden kann. Dies ist insofern problematisch, dass ein nach außen geführtes Kabel abbrechen kann und zur Erneuerung des Kabels ein operativer Eingriff erforderlich ist. Zudem führt ein Kabel, das von dem Inneren des Körpers durch die Haut nach außen geleitet ist, zu Verletzungen der von ihnen penetrierten Haut. Da die Kabel die Haut während eines langen Zeitraums permanent durchdringen, entstehen hier dauerhaft Verletzungen und Beeinträchtigungen der Haut, welche eine Quelle für Entzündungen und Infektionen darstellen, die manchmal auch tödlich sein können.
Im Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten zu schaffen, mit welcher eine kontinuierliche und stabile Stromversorgung eines in den menschlichen Körper implementierten Implantats möglich ist, und Entzündungen und Infektionen aufgrund der Stromversorgung vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten gelöst, welche ein in den menschlichen Körper implementierbares steckdosenartiges Element aufweist,

- mit einem Implantat-Anschlusselement zur elektrischen Verbindung mit dem Implantat und mit
- zwei Port-Elementen, die jeweils geeignet zur Aufnahme eines Elektrodenelements ausgebildet und gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, und jeweils ein elektrisches Verbindungselement aufweisen, mit welchem das jeweilige Port-Element mit dem Implantat-Anschlusselement elektrisch verbunden ist,

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch ein in den menschlichen Körper implementierbares steckdosenartiges Element gelöst, das zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten geeignet ist sowie durch ein steckerartiges Element, welches zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten geeignet ist.
Gemäß der Erfindung wird zur Stromversorgung von Implantaten somit eine Steckverbindung geschaffen, bei welcher das erfindungsgemäße steckdosenartige Element in den menschlichen Körper implementiert werden und dort dauerhaft bleiben kann, ohne die Haut zu schädigen. Zur Stromversorgung des Implantats über das steckdosenartige Element kann das erfindungsgemäße steckerartige Element von außen durch die Haut des Körpers in das steckdosenartige Element eingesteckt werden. Nach der Stromversorgung kann das steckerartige Element wieder entfernt werden. Es sind keine Kabel erforderlich, die kontinuierlich nach außen geführt sind. In der Zeit, in der keine Stromversorgung über das implementierte steckdosenartige Element erfolgt, kann die Haut heilen. Hierdurch werden Entzündungen und Infektionen verhindert.
Das steckdosenartige Element kann über das Implantat-Anschlusselement im Körper mit dem Implantat zu dessen Stromversorgung verbunden werden. Das Implantat-Anschlusselement kann bereits ein Kabel umfassen oder es kann mittels eines separaten Kabels an das Implantat angeschlossen werden. Erfindungsgemäß wird das steckdosenartige Element unterhalb der Haut des Körpers so implementiert, dass die beiden Port-Elemente nach oben, in Richtung der Haut weisen. Die Port-Elemente entsprechen somit den beiden Polen einer Steckdose zu deren Stromversorgung und sind so angeordnet, dass sie zur Aufnahme der Elektrodenelemente eines korrespondierenden steckerartigen Elements von außerhalb des Körpers durch dessen Haut hindurch geeignet im Körper angeordnet sind.
Zur Stromversorgung des Implantats über das steckdosenartige Element kann nun das korrespondierende steckerartige Element in das steckdosenartige Element von außen durch die Haut des Körpers eingeführt werden. Hierzu wird das steckerartige Element von außen auf die Haut so aufgesetzt, dass die äußeren Enden der Elektrodenelemente des steckerartigen Elements sich oberhalb und gegenüber der Port-Elemente des steckdosenartigen Elements befinden.
Mittels des/der sich an oder nahe bei dem/den Elektrodenelementen befindenden Transkutan-Element/en kann die Haut durchdrungen werden und die Elektrodenelemente können nach den/dem Transkutan-Element durch die Haut hindurch in die Port-Elemente des steckdosenartigen Elements eingeführt werden. Das/die Transkutan-Elemente ist/sind so angeordnet, dass beim Aufsetzten des steckerartigen Elements auf die Haut, die Transkutan-Elemente auf der Haut aufstehen, und diese durch einen Druck auf das steckerartige Element die Haut derartig einstechen bzw. einschneiden, dass die Elektroden durch diesen Schnitt der Haut in das Innere des Körpers gelangen. Bei den Transkutan-Elementen handelt es ich um Nadeln oder nadelartige Elemente oder ähnliches.
Die Transkutan-Elemente können gemäß der Erfindung als Spitzen an den Elektroden-Elementen oder an dem unteren Elektroden-Element selbst ausgebildet sein. In diesem Fall durchsticht die Spitze des jeweiligen Elektrodenelements die Haut, so dass die Elektrodenelemente durch die Haut hindurchgeführt werden können.
Die Transkutan-Elemente können gemäß der Erfindung auch als von den Elektrodenelementen getrennte nadelartige Elemente ausgebildet sein, die in ihrem Inneren einen Hohlraum aufweisen, in welchen das/die Elektrodenelemente koaxial angeordnet und axial verschiebbar ist. Dabei können die Elektrodenelemente über ferderartige Elemente mit der steckerartigen Vorrichtung verbunden sein, so dass eine axiale Beweglichkeit der Elektrodenelemente zu den Transkutan-Elementen gewährleistet ist. Beim Aufsetzen des steckerartigen Elements mit nach unten weisenden Elektrodenelemente auf die Haut, werden die Elektrodenelemente in die Transkutan-Elemente hineingedrückt. Nach Durchstechen der Haut mit den Transkutan-Elementen, verschwindet der Hautwiderstand und die Elektrodenelemente gelangen durch das Entspannen des federartigen Elements nach unten, so dass sie in die Port-Elemente des steckdosenartigen Elements gelangen können.
Mit dem Stromanschlusselement kann das steckerartige Element mit einer geeigneten externen Stromversorgung verbunden werden, so dass das Implantat mit Strom aus einer externen Stromquelle versorgt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten hat den Vorteil, dass einem in einen Körper implementierten Implantat von außen Strom zugeführt werden kann, ohne dass ein Kabel durch die Haut nach außen geleitet werden muss. Es werden somit unnötige Operationen durch Abbrechen des Kabels vermieden. Zudem muss die Haut auch nicht an der gleichen Stelle permanent penetriert werden. Das Penetrieren der Haut ist nur solange erforderlich, wie die Stromzufuhr an dieser Stelle benötigt wird. Wenn beispielsweise die Stromzufuhr nur für eine vorgegeben Zeit benötigt wird, kann das steckerartige Element von außen einfach entfernt werden und das steckdosenartige Element kann im dem Körper bleiben und bei Bedarf wieder verwendet werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein Implantat verwendet wird, das einen Akku enthält, der zeitweise aufgeladen werden muss, wie dies beispielsweise bei Insulinpumpen der Fall ist.
Auch können gemäß der Erfindung zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen steckdosenartigen Elemente an verschiedenen Stellen des Körpers unterhalb der Haut implementiert werden, und elektrisch mit dem Implantat und/oder untereinander verbunden werden. Jedes der steckerartigen Elemente wird derart im Körper angeordnet, dass es zur Steckverbindung mit einem von außen zuführbaren korrespondierenden steckerartigen Element geeignet platziert ist. Die steckdosenartigen Elemente können gemäß der Erfindung elektrisch parallel miteinander verbunden sein, so dass über jedes der steckdosenartigen Elemente die Stromversorgung des Implantats abwechselnd erfolgen kann. Eine derartige erfindungsgemäße Anordnung der steckdosenartigen Elemente hat den Vorteil, dass die steckdosenartigen Elemente abwechselnd zur Stromversorgung des Implantats benutzt werden können. Somit kann die Benutzung eines einzelnen der steckerartigen Elemente auf einen gewünschten Zeitraum begrenzt werden und dennoch das Implantat kontinuierlich mit Strom versorgt werden. Hierdurch können Entzündungen und Infekte aufgrund von Haut-Irritationen an den Anschlussstellen der Steckverbindungen verhindert werden. Denn in dem Zeitraum, in dem eines der steckdosenartigen Elemente nicht benutzt wird, kann die Haut an der/den Stelle/n, an der/denen eines der Elektrodenelemente zuvor hindurchgeführt war, vollständig heilen. In dieser Zeit kann ein anderes der steckdosenartigen Elemente im Körper zur Stromversorgung des Implantats benutzt werden, indem ein zu diesem korrespondierendes steckerartiges Element mit dem anderen steckdosenartigen Element verbunden wird. Nach einem bestimmten Zeitraum kann wieder ein anderes oder das erste der steckdosenartigen implementierten Element zur Steckverbindung mit einem der korrespondierenden steckerartigen Elemente verbunden werden. Die steckdosenartigen Elemente können im Körper während des gesamten Zeitraums verbleiben. Es ist kein Austausch erforderlich.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Port-Elemente der steckdosenartigen Elemente jeweils einen Kernbereich auf, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des korrespondierenden Elektroden-Elements, und der ein elektrisch leitendes gelartiges oder flüssiges Material aufweist, wobei der Kernbereich jeweils von einer elektrisch isolierenden Kammer umgeben ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Elektrodenelemente leicht in die Port-Elemente gelangen können und ein guter Kontakt der Steckverbindung gewährleistet ist. Der Querschnitt des Kernbereichs wird so gewählt, dass genügend Platz für ein zuverlässiges Treffen der Elektrodenelemente beim Durchstechen der Haut in die Kernbereiche gewährleistet ist und andererseits die Größe des steckdosenartigen Elements eine gewünschte Größe nicht überschreitet. Die Bestimmung der genauen Größe des Kernbereichs und des steckdosenartigen Elements kann der Fachmann gemäß den Anforderungen an bestimmte Anwendungen wählen. Beispielsweise kann der Kernbereich größer gewählt werden, wenn die Anwendung bei älteren oder kranken Menschen erfolgt, die das steckerartige Element selbst mit dem implementierten steckdosenartigen Element verbinden sollen und bei denen damit zu rechnen ist, dass sie beim Einführen des steckerartigen Elements zittern. Der Kernbereich kann dann so groß gewählt werden, dass dennoch ein zuverlässiges Treffen der Port-Elemente des implementierten steckdosenartigen Elements gewährleistet ist. Bei Anwendungen, bei denen der Platz kritisch ist und die Kontaktierung durch ein Fachpersonal erfolgt, kann der Kernbereich und die gesamte Anordnung kleiner gewählt werden. Einzelheiten liegen im Ermessen des Fachmanns. Die Anordnung kann vorteilhafter Weise so gewählt werden, dass der Kernbereich eine Kante aufweist, die direkt unterhalb der Haut anordenbar ist. Nach einer Implementierung kann die Kante und damit die Begrenzung des Kernbereichs des Port-Elements von außen, insbesondere durch Berührung, wahrgenommen werden. Typische Größen für Port-Element bzw. deren Kernbereiche weisen einen Durchmesser zwischen etwa 2 bis etwa 15 cm auf. Sie werden jedoch so gewählt, wie es für die jeweiligen Anforderungen am geeignetsten ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die die Kernbereiche umgebende Kammer an den nach außen weisenden Seiten ein hautverträgliches Material aufweist. Es ist günstig, wenn in die nach oben weisende Seite der Kammer ein gummiartiges Membranelement eingebracht ist. Unter oben ist hier die nach der Implantation des steckdosenartigen Elements der Haut zugewandte Seite zu verstehen, so dass das Elektrodenelement durch das gummiartige Membranelement hindurchsticht und darin gehaltert wird. Ein Verschieben der Elektrodenelemente nach dem Kontaktieren des steckerartigen Elements mit dem steckdosenartigen Element wird somit zuverlässig verhindert und es ist ein Bereich vorhanden, innerhalb dessen die Elektrodenelemente in die Port-Elemente eingeführt und kontaktiert werden können. Die den Kernbereich umgebende Kammer hat einerseits die Eigenschaft, dass das Material des Kernbereichs in diesem definiert eingeschlossen ist. Andererseits kann aufgrund der Hautverträglichkeit des Materials, das steckdosenartige Element lange Zeit in dem Körper gelassen werden.
Günstigerweise weist das steckdosenartige Element an der Unterseite eine plattenartiges Befestigungselement auf, welches einen über die Fläche des steckerartigen Elements überstehenden Befestigungsrand zum Befestigen an geeignetem Körpergewebe aufweist. Das plattenartige Element kann aus einem hautverträglichen Kunststoff gebildet sein. Es kann beispielsweise auf Muskeln oder anderes geeignetes Gewebe aufgelegt werden und an dem Befestigungsrand durch eine Naht an Muskeln, Faszien, intermuskulär oder auf andere vergleichbare Weise im menschlichen Körper befestigt werden.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die zwei Port-Elemente des steckdosenartigen Elements nebeneinander angeordnet, und jeweils zur Aufnahmen eines von zwei zueinander parallel angeordneten Elektrodenelementen geeignet. Entsprechend sind die zwei Elektrodenelemente des steckerartigen Elements parallel zueinander und korrespondierend zu den Port-Elementen angeordnet, wobei jedes der beiden Elektrodenelemente an dem nach außen weisenden Ende ein Transkutan-Element zum Durchdringen von Haut aufweist. Diese Anordnung ist mit einer klassischen Stecker- und Steckdosenverbindung mit zwei elektrischen Polen vergleichbar. Sie ist praktisch und vielseitig einsetzbar.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die zwei Port-Elemente derart übereinander angeordnet, dass sie zur Aufnahmen von zwei zueinander koaxial angeordneten Elektrodenelementen unterschiedlicher Polung geeignet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine sehr schmale Anordnung des steckdosenartigen Elements und der Steckverbindung erzielt. Dies ist zur Implantation an Körperstellen vorteilhaft, an denen seitlich sehr wenig Platz zur Anordnung des steckerartigen Elements im Körper ist. Zudem wird außerhalb des Körpers für das korrespondierende steckerartige Element wenig Platz benötigt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die externe Stromversorgung über eine längere Zeit erfolgen soll.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die die Kernbereiche umgebende Kammer des steckdosenartigen Elements in Bezug auf das plattenartige Befestigungselement Seitenwände mit einem schrägen Winkel auf. Dies ist insbesondere bei der Anordnung von übereinanderliegenden Port-Elementen vorteilhaft, da hierdurch die Höhe des steckerartigen Elements gegenüber einer senkrechten Anordnung reduziert wird und entsprechend weniger Platz im Körper benötigt wird. Gleichzeitig kann ein hierzu korrespondierende steckerartiges Element zur Kontaktierung verwendet werden, das schmal ausgebildet ist und wenig Platz benötigt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn an dem steckdosenartigen Element ein Stromversorgungselement elektrisch parallel zu den Port-Elementen angeordnet ist. Als Stromversorgungselement kann eine Batterie, eine Akku oder dergleichen verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Stromversorgung nur teilweise von außen erfolgen muss und zur Stromversorgung des Implantats nur zeitweise die Steckverbindung nach außen benötigt wird. Wenn ein Akku verwendet wird, kann dieser das Implantat mit Strom versorgen und regelmäßig über die Steckverbindung aufgeladen werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein erstes der beiden Elektrodenelemente des steckerartigen Elements rohrartig ausgebildet, und das zweite der beiden Elektrodenelemente ist in dem ersten Elektrodenelement koaxial und axial verschiebbar angeordnet. Zudem ist ein Isolationselement vorgesehen, durch welches sowohl eine Isolation von dem ersten zu dem zweiten Elektrodenelement gewährleistet ist als auch eine Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten Port-Element nach Einbringen des steckerartigen Elements in ein korrespondierendes steckdosenartiges Element. Ein derartiges steckerartiges Element ist zur Verwendung einer Steckverbindung mit einem korrespondierenden steckdosenartigen Element geeignet, bei dem die zwei Port-Elemente übereinander angeordnet sind. Die Länge des ersten Elektrodenelements ist dabei so gewählt, dass das erste Elektrodenelement bei der Steckverbindung mit dem steckdosenartigen Element in dem oberen der Port-Elemente angeordnet ist, die Länge des zweiten Elektrodenelements so, dass das zweite Elektrodenelement in dem unteren Port-Element angeordnet ist. Die Länge und Anordnung des Isolationselements ist so gewählt, dass es die beiden Port-Elemente in dem durchstochenen Bereich der zwischen diesen liegenden Isolationsschicht und die beiden Elektrodenelemente elektrisch voneinander isoliert. Auf diese Weise wird ein Kurzschluss zuverlässig verhindert. Das Transkutan-Element ist vorzugsweise als schräge, schneidende Spitze an dem ersten, äußeren Elektrodenelement ausgebildet. Die Länge des zweiten, inneren Elektrodenelements ist so gewählt, dass es in das erste Elektrodenelement aufnehmbar ist. Das Isolationselement kann auf dem oberen Bereich des zweiten Elektrodenelements befestigt sein. Wenn das steckerartige Element zum Einbringen in den Körper auf die Haut aufgesetzt wird, werden die zweite Elektrode und das Isolationselement aufgrund des Hautwiderstands in die erste Elektrode aufgenommen, so dass das erste Elektrodenelement mit der Spitze des Transkutan-Elements auf der Haut aufsteht. Nach dem Durchstechen der Haut und des gummiartigen Membranelements rutschen das zweite Elektrodenelement und das Isolationselement nach unten, so dass das erste Elektrodenelement in dem ersten Port-Element, das zweite Elektrodenelement in dem zweiten Port-Element und das Isolationselement in dem Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Port-Element angeordnet sind. Das innere Elektrodenelement ist vorzugsweise mit einem Federelement an dem steckerartigen Element verbunden, so dass es beim Aufsitzen auf die Haut leicht in das äußere Elektrodenelement geschoben wird und nach Durchstechen der Haut und ohne Hautwiderstand in die vorgegeben Position zur Kontaktierung mit dem steckdosenartigen Element fällt.
Weitere Ausführungsformen und Einzelheiten sind im Rahmen der Erfindung möglich und liegen im Ermessen des Fachmanns. So können das erste und das zweite Elektrodenelement und das Isolationselement auch als ein festes Element ausgebildet sein. Es können weitere Transkutan-Elemente an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein, beispielsweise unterhalb der Isolationsschicht, so dass auch diese in der festen Anordnung leicht durch die Haut gelangen kann. Die Art des Anbringens der Isolationsschicht, die Form der Elektroden stehen im Ermessen des Fachmanns und können je nach Anforderungen, Bedarf und Anwendungsart variiert werden. So kann das Isolationselement als separates Element ausgebildet sein und mit einem federartigen Element an dem steckerartigen Element befestigt sein. Es kann ein separates Transkutan-Element vorgesehen sein. Dieses kann rohrförmiges ausgebildet sein, und so dass das erste und das zweite Elektrodenelement und das Isolationselement im Innern des Transkutan-Elements koaxial angeordnet werden können und axial verschiebbar sind. Durch ein zusätzliches, separates Transkutan-Element werden die Elektroden-Elemente vor dem Einbringen in den Körper gegen Verunreinigung und Beschädigungen geschützt.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die Elektrodenelemente und/oder die Transkutan-Elemente von einer Schutzhülle aus einem flexiblen, zusammendrückbaren Material, wie Gummi umgeben sind. Eine solche Schutzhülle schützt die Elektrodemente und die Transkutan-Elemente vor Verunreinigungen und verhindert, dass diese in den Körper gelangen. Wenn das steckerartige Element durch die Haut gestochen wird, wird die Schutzhülle außerhalb des Körpers zusammengedrückt und bleibt außerhalb der Haut.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen:

1a Eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten;
1b eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen steckdosenartigen Elements, wie es in der Vorrichtung gemäß 1a verwendet wird, in Draufsicht;
2a eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten;
2b eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen steckdosenartigen Elements, wie es in der Vorrichtung gemäß 2a verwendet wird, in Draufsicht;
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten,
4 eine schematische Darstellung von zwei miteinander elektrisch verbundenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Stromversorgung von Implantaten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Stromversorgung eines Implantats in einem menschlichen Körper.

1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten. Ein in den menschlichen Körper implementierbares steckdosenartiges Element 1 und ein zu diesem korrespondierendes steckerartiges Element 2 bilden eine Steckverbindung, die in eingestecktem Zustand gezeigt ist. In 1b ist das steckdosenartige Element 1 in einem horizontalen Schnitt durch die 1b ohne das steckerartige Element 2 dargestellt. Das steckdosenartige Element 1 ist in der Darstellung der 1a unterhalb und nahe der Haut 3 eines menschlichen Körpers implementiert. Das erfindungsgemäße steckdosenartige Element 1 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei nebeneinander liegende Port-Elemente 4 auf, die jeweils geeignet zur Aufnahme eines Elektrodenelements 5 des korrespondierenden steckerartigen Elements 2 ausgebildet sind. Die Port-Elemente 4 weisen jeweils ein elektrisches Verbindungselement 6 auf, über welche das jeweilige Port-Element 4 mit einem Implantat-Anschlusselement 7 elektrisch verbunden ist. Das Implantat-Anschlusselement 7 wird mittels eines Kabels 8 im Körper mit einem hier nicht gezeigten Implantat verbunden. Die beiden Port-Elemente 4 sind mittels einer Trennwand 9, die ein elektrisch isolierendes Material umfasst, elektrisch voneinander isoliert, so dass sie zwei gegensätzliche elektrische Pole bilden können.
Die Port-Elemente 4 weisen jeweils einen Kernbereich 10 auf, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des korrespondierenden Elektroden-Elements 5. Der Kernbereich 10 weist ein elektrisch leitendes gelartiges oder flüssiges Material auf und ist jeweils von einer elektrisch isolierenden Kammer 11 umgeben. An den nach außen weisenden Seiten weist die Kammer 11 ein hautverträgliches Material auf, so dass die Verträglichkeit des steckdosenartigen Elements 2 in dem Körper gewährleistet ist. In die nach oben weisende Seite der Kammer 11 ist ein gummiartiges Membranelement 12 eingebracht, welches den Einsteckbereich des Kernbereichs 10 zum Einstecken des jeweils korrespondierenden Elektrodenelements bedeckt. Das gummiartige Membranelement 12 ist jeweils so in die Kammer 4 eingebracht, dass der Kernbereich abgedichtet ist und keine darin enthaltene Flüssigkeit oder gelartige Substanz nach außen gelangen kann. Das gummiartige Material ist so gewählt, dass es leicht von den Elektrodenelementen 5 durchdrungen werden kann.
An der Unterseite des steckdosenartigen Elements 1 ist ein plattenartiges Befestigungselement 13 angebracht, welches einen über die Fläche des steckdosenartigen Elements 1 überstehenden Befestigungsrand 14 aufweist. Mit dem plattenartigen Element 13 kann das steckdosenartige Element 1 innerhalb des Körpers auf Muskeln oder anderes geeignetes Körpergewebe aufgelegt werden und an dem Befestigungsrand 14 an geeignetem Körpergewebe festgenäht werden.
Die Elektrodenelemente 5 des steckerartigen Elements 2 sind nebeneinander angeordnet, derart, dass sie jeweils zur Aufnahme in einem der Port-Elemente 4 des korrespondierenden steckdosenartigen Elements 1 geeignet ausgebildet sind. Die Elektrodenelemente 5 sind mit Federelementen 19 an den steckerartigen Element 2 befestigt. Die Elektrodenelemente 5 sind jeweils von einem Transkutan-Element 15 umgeben, welches jeweils als rohrförmige Nadel ausgebildet ist und zum Durchstechen der Haut 3 und des gummiartigen Membranelements 12 geeignet ist. Die Elektrodenelemente 5 sind jeweils koaxial einem der Transkutan-Elemente 15 angeordnet und axial verschiebbar. Mittels der Federelemente 19 können die Elektrodenelemente 5 innerhalb vorgegebener Positionen axial bewegt und gehalten werden. Das Transkutan-Element 15 kann eine schneidende Kante aufweisen, nadelartig oder dergleichen ausgebildet sein. Die Elektrodenelemente 5 sind elektrisch mit einem Stromanschlusselement 16 verbunden, über welches das steckerartige Element mit einer geeigneten externen Stromversorgung verbunden werden kann.
In den 2a und 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten gezeigt. Gleichartige Elemente der Vorrichtung sind mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 benannt. Bei dem in den 2a und 2b gezeigten steckdosenartige Element 1 sind die zwei Port-Elemente 4 übereinander angeordnet. Sie sind derart angeordnet, dass sie zur Aufnahme von zueinander koaxial angeordneten Elektrodenelementen 5 des korrespondierenden steckerartigen Elements 2 geeignet sind. Die elektrischen Verbindungselemente 6 sind von jeweils einem Port-Element 4 zu dem Implantat-Anschlusselement 7 geführt. Die beiden Port-Elemente 4 sind als Gegenpole ausgebildet, gegeneinander isoliert und durch eine elektrisch isolierende Trennwand 9 elektrisch voneinander getrennt. Die Port-Elemente 4 weisen entsprechend übereinanderliegende Kernbereiche 10 auf, die mit einem gelartigen oder flüssigen Material gefüllt sind. Die beiden Kernbereiche 10 sind von einer Kammer 11 umgeben. In der nach oben weisenden Seite der Kammer 11 des oberen der Port-Elemente 4 ist ein gummiartiges Membranelement 12 eingebracht, das so ausgebildet ist, dass es mit dem Transkutan-Element 15 der Elektrodenelemente 5 durchstochen werden kann, und dass die Elektrodenelemente in einer festen Position gehalten werden können. Die Trennwand 9 ist so ausgebildet, dass sie durch das Transkutan-Element 15 der Elektrodenelemente 5 durchstochen werden und durch ein mit den Elektrodenelementen 5 verbundenes Isolationselement 17 abgedichtet und elektrisch isoliert werden kann.
Das obere der beiden Elektrodenelemente 5 ist rohrartig ausgebildet, wobei der Innendurchmesser so gewählt ist, dass das obere der Elektrodenelemente 5 zur Aufnahmen des unteren der beiden Elektrodenelemente 5 und des Isolationselements 17 geeignet ist. Das untere der Elektrodenelemente 5 ist in dem oberen der Elektrodenelemente 5 koaxial und axial verschiebbar angeordnet. Zwischen den beiden Elektrodenelementen ist das Isolationselement 17 derart angeordnet und geformt, dass es eine Isolation der beiden Elektrodenelemente 5 voneinander und in eingestecktem Zustand in das korrespondierende steckdosenartige Element 1 eine Isolation zwischen den beiden Port-Elementen 4 bewirkt. Das Isolationselement 17 ist hier röhrenartig ausgebildet und axial verschiebbar zu dem oberen der Elektrodenelemente 5 auf dem unteren der Elektrodenelemente 5 angebracht. Das nach unten weisende freie Ende des oberen der Elektrodenelemente 5 ist mit einer schneidenden Spitze ausgebildet, die das Transkutan-Element 15 bildet. Die Länge der Elektrodenelemente 5 und des Isolationselements 17 sind so gewählt, dass das untere der Elektrodenelemente 5 und das Isolationselement 17 vollständig in das obere der Elektrodenelemente 5 einführbar sind. Wenn das steckerartige Element auf eine Unterlage aufgesetzt wird, die einen Widerstand bildet, werden das untere der Elektrodenelemente 5 und das Isolationselement 17 in das obere der Elektrodenelemente 5 hineingeschoben. Das an dem oberen der Elektrodenelemente ausgebildete Transkutan-Element 15 bildet dann das untere Ende der Elektrodenanordnung. Wenn die Haut 3 mit dem Transkutan-Element durchstochen wird, rutschen das innere der Elektrodenelemente 5 und das Isolationselement 17 nach unten in die für die Steckverbindung vorgesehene Position, die in der 2a dargestellt ist. Dies kann insbesondere durch einen geeigneten Federmechanismus bewirkt werden, vergleichbar mit der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1a.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckverbindung gezeigt. Die Anordnung entspricht prinzipiell der Anordnung des steckdosenartigen Elements 1 und des steckerartigen Elements 2 der 2. Jedoch weist das steckdosenartige Element 1 in Bezug auf das plattenartige Befestigungselement 13 Seitenwände 20 mit einem schrägen Winkel auf. Entsprechend ist die gesamte Anordnung des steckdosenartigen Elements 1 geneigt ausgebildet. Das steckerartige Element 2 entspricht dem steckerartigen Element 2 des zweiten Ausführungsbeispiels. Zum Herstellen der Steckverbindung muss das steckerartige Element 2 jedoch statt senkrecht geneigt in dem der Anordnung des steckdosenartigen Elements 1 entsprechenden Winkel in die Haut 3 des menschlichen Körpers eingeführt werden.
4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher zwei erfindungsgemäße steckdosenartige Elemente 1 an zwei verschiedenen Stellen des menschlichen Körpers implementiert sind. Die steckerartigen Elemente entsprechend dem steckerartigen Element 2, das in 3 dargestellt und beschrieben sind. Die beiden steckdosenartigen Elemente 1 sind elektrisch parallel zueinander geschaltet, so dass jedes der steckerartigen Elemente 1 als Stromversorgung für das in dem Körper implementierte Implantat verwendet werden kann. Die beiden steckdosenartigen Elemente 1 können gleichzeitig mit zwei steckerartigen Elementen 2 verbunden werden, beispielsweis, wenn die Akkus der beiden steckdosenartigen Elemente 1 geladen werden sollen. Die steckdosenartigen Elemente 1 können auch abwechselnd mit dem steckerartigen Element 2 verbunden und kontaktiert werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Implantat dauerhaft mit Strom von einer zum Körper externen Quelle versorgt werden soll. Während die Stromversorgung über ein anderes der steckdosenartigen Elemente 1 erfolgt, kann die Haut oberhalb des zuvor benutzten steckdosenartigen Elements 1 heilen. Hierdurch können Infektionserkrankungen erheblich reduziert werden.
In 5 ist ein menschlicher Körper dargestellt, bei dem als Beispiel ein Implantat 18, wie ein Herzschrittmacher oder eine Herzpumpe, in den Körper implementiert ist. Zur Stromversorgung des Implantats 18 vier steckdosenartige Elemente 1 an verschiedenen Stellen in den Körper implementiert. Die steckdosenartigen Elemente 1 weisen jeweils ein Implantat-Anschlusselement 7 auf, über welches sie miteinander und mit dem Implantat 18 zu dessen Stromversorgung verbunden sind. Ein zu den steckdosenartigen Elementen 1 korrespondierendes steckerartiges Element 2, wie dieses in den vorangehenden Figuren dargestellt wurde, kann nun in eines der steckdosenartigen Elemente 1 durch die Haut 3 des menschlichen Körpers eingesteckt werden, so dass das Implantat 18 mit Strom versorgt wird. Nach einer vorgegebenen Zeit, kann das steckerartige Element 2 an dieser Stelle wieder entfernt werden und an einer der anderen Stellen, an denen ein steckdosenartiges Element implementiert ist, eingesteckt werden und so fort. Auf diese Weise kann das Implantat 18 über eine lange Zeit mit Strom versorgt werden, ohne dass die Haut an einer Stelle des Körpers zu stark durch das steckerartige Element 2 belastet wird. Die Stromversorgung für das steckerartige Element 2 kann an einem Gürtel 21 angebracht sein, der von dem Nutzer getragen wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele keine Einschränkung der Erfindung darstellen. Es sind alle Kombinationen und Abwandlungen, die im Ermessen des Fachmanns liegen im Schutzumfang der Erfindung enthalten. Es können bei allen Ausführungsbeispielen der steckdosenartigen Elemente Stromversorgungselemente, wie Akku oder Batterie zusätzlich angeordnet werden. Es können andere Ausführungsformen der steckdosenartigen Elemente 1 und der steckerartigen Elemente 2, wie Hohlstecker, verwendet werden, wie diese aus anderen Gebieten bekannt sind, sofern dies für die Anwendung zweckmäßig ist. Es ist auch denkbar, dass steckdosenartige Elemente in der Art von Mehrfachsteckdosen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: steckdosenartiges Element
2: steckerartiges Element
3: Haut
4: Port-Element
5: Elektrodenelemente
6: Elektrisches Verbindungselement von Port-Elementen
7: Implantat-Anschlusselement von steckdosenartigem Element
8: Kabel
9: Trennwand
10: Kernbereich
11: Kammer
12: Membranelement 13 Plattenartiges Befestigungselement
14: Befestigungsrand
15: Transkutan-Element 16Stromanschlusselement
17: Isolationselement
18: Implantat
19: Federelement
20: Seitenwand
21: Gürtel

Claims

Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten, gekennzeichnet durch ein in den menschlichen Körper implementierbares steckdosenartiges Element (1), mit - einem Implantat-Anschlusselement (7) zur elektrischen Verbindung mit dem Implantat und mit - zwei Port-Elementen (4), die jeweils geeignet zur Aufnahme eines Elektrodenelements (5) ausgebildet und gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, und jeweils ein elektrisches Verbindungselement (6) aufweisen, mit welchem das jeweilige Port-Element (4) mit dem Implantat-Anschlusselement (7) elektrisch verbunden ist, und durch ein zu dem steckdosenartigen Element (1) korrespondierendes steckerartiges Element (2), mit - zwei Elektrodenelementen (5), die jeweils zur Aufnahme in einem der Port-Elemente (4) geeignet ausgebildet sind, und ein Transkutan-Element (15) zum Durchdringen von Haut (3) aufweisen, und mit - einem Stromanschlusselement (16), welches mit den Elektrodenelementen (5) zu deren Stromversorgung geeignet verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Port-Elemente (4) jeweils einen Kernbereich (10) aufweisen, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des korrespondierenden Elektroden-Elements (5), und der ein elektrisch leitendes gelartiges oder flüssiges Material aufweist, und dass der Kernbereich (10) jeweils von einer elektrisch isolierenden Kammer (11) umgeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kernbereiche (10) umgebende Kammer (11) an den nach außen weisenden Seiten ein hautverträgliches Material aufweist, wobei in die nach oben weisende Seite der Kammer (11) ein gummiartiges Membranelement (12) eingebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das steckdosenartige Element (1) an der Unterseite eine plattenartiges Befestigungselement (13) aufweist, welches einen über die Fläche des steckerartigen Elements (2) überstehenden Befestigungsrand (14) zum Befestigen an geeignetem Gewebe aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Port-Elemente (4) zur Aufnahmen von Elektrodenelementen (5) mit unterschiedlicher Polung vorgesehen sind, die derart übereinander angeordnet sind, dass sie zur Aufnahmen von zueinander koaxial angeordneten Elektrodenelementen (5) geeignet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) in Bezug auf das plattenartige Befestigungselement (13) Seitenwände (20) mit einem schrägen Winkel aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromversorgungselement elektrisch parallel zu den Port-Elementen (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Elektrodenelemente (5) des steckerartigen Elements (2) rohrartig ausgebildet ist und das zweite der beiden Elektrodenelemente (5) in dem ersten der Elektrodenelemente (5) koaxial angeordnet und axial verschiebbar ist, und ein Isolationselement (17) vorgesehen ist, durch welches sowohl eine Isolation von dem ersten zu dem zweiten der Elektrodenelemente (5) gewährleistet ist als auch eine Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten der Port-Elemente (4) nach Einbringen des steckerartigen Elements (2) in das steckdosenartige Element (1).
Implementierbares steckdosenartiges Element, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 geeignet ist.
Steckerartiges Element, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Stromversorgung von Implantaten gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 geeignet ist.