DE102018213119A1 - Medical implant with an electrode arrangement designed as a winding sleeve - Google Patents

Medical implant with an electrode arrangement designed as a winding sleeve Download PDF

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Fabian Kimmig
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Abstract

Beschrieben wird ein medizinisches Implantat mit einer als Wickelmanschette ausgebildeten Elektrodenanordnung, kurz Cuff-Elektrodenanordnung, geeignet zur extravasalen oder extraneuronalen Befestigung längs eines intrakorporalen Gefäßes oder eines Nervenfaserbündels, und einer elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung, die die Cuff-Elektrodenanordnung mit einer zur Cuff-Elektrodenanordnung separat ausgebildeten, implantierbaren Versorgungseinheit elektrisch verbindet und eine Anzahl elektrische Leitungen umfasst, die in oder auf einer aus einem flexiblen und nicht elastischen Material bestehenden Trägermatrix eingebettet ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung über eine Längserstreckung verfügt, längs der die Trägermatrix wenigstens abschnittsweise eine Raumform und/oder eine Strukturierung aufweist, die geeignet ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung längs wenigstens eines Abschnittes aus einem Ausgangszustand in einen relativ zum Ausgangszustand gestreckten Zustand zu überführen.

Figure DE102018213119A1_0000
A medical implant is described with an electrode arrangement in the form of a winding sleeve, or cuff electrode arrangement for short, suitable for extravasal or extraneuronal attachment along an intracorporeal vessel or a bundle of nerve fibers, and an electrical supply and discharge arrangement that connects the cuff electrode arrangement with a cuff electrode arrangement separately designed, implantable supply unit electrically connects and comprises a number of electrical lines, which is embedded in or on a carrier matrix consisting of a flexible and non-elastic material.
The invention is characterized in that the electrical supply and discharge arrangement has a longitudinal extension, along which the carrier matrix has a spatial shape and / or a structure, at least in sections, which is suitable for the electrical supply and discharge arrangement along at least one section from an initial state to be converted into a stretched state relative to the initial state.
Figure DE102018213119A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Implantat mit einer als Wickelmanschette ausgebildeten Elektrodenanordnung, kurz Cuff-Elektrodenanordnung, geeignet zur extravasalen oder extraneuronalen Befestigung längs eines intrakorporalen Gefäßes oder eines Nervenfaserbündels, und einer elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung, die die Cuff-Elektrodenanordnung mit einer zur Cuff-Elektrodenanordnung separat ausgebildeten, implantierbaren Versorgungseinheit elektrisch verbindet und eine Anzahl elektrische Leitungen umfasst, die in oder auf einer aus einem flexiblen und nicht elastischen Material bestehenden Trägermatrix eingebettet ist.The invention relates to a medical implant with an electrode arrangement in the form of a winding sleeve, or cuff electrode arrangement for short, suitable for extravasal or extraneuronal attachment along an intracorporeal vessel or a bundle of nerve fibers, and an electrical supply and discharge arrangement which connects the cuff electrode arrangement to one Cuff electrode arrangement electrically connects separately formed, implantable supply unit and comprises a number of electrical lines, which is embedded in or on a carrier matrix consisting of a flexible and non-elastic material.

Stand der TechnikState of the art

Gattungsgemäße Implantate, die für einen dauerhaften oder zumindest langfristigen Verbleib im Körper geeignet sind, werden typischerweise zur therapeutischen Beeinflussung von Organfunktionen eingesetzt. Bekannte Beispiele sind Herz- oder Hirnschrittmacher. Derartige Implantate verfügen je nach Anwendungszweck und Komplexität der therapeutischen Zielsetzung über eine Vielzahl elektrische Zu- und Ableitungen, über die das jeweilige Implantat mit elektrischen Steuer- bzw. Regelsignalen sowie mit elektrischer Energie versorgt wird. Die intrakorporale Verortung des Steuergerätes sowie der Energiequelle, die typischerweise eine einheitliche implantierbare Baueinheit bilden, erfolgt zumeist subkutan in einem Körperbereich, wie beispielsweise im Brustbereich oder nahe des Schlüsselbeins, in dem für die Person möglichst geringe bewegungsbedingte äußere sowie innere Belastungen auftreten und ein leichter operativer Zugang möglich ist. Demgegenüber ist das Implantat getrennt zum Steuergerät und zur Energiequelle am Ort oder zumindest in unmittelbarer Nähe eines Organs, Gefäßes oder eines Nervenstranges o.ä. befestigt, an dem die therapeutische Maßnahme vorzunehmen ist.Generic implants, which are suitable for permanent or at least long-term retention in the body, are typically used for the therapeutic influencing of organ functions. Known examples are cardiac or brain pacemakers. Depending on the intended use and the complexity of the therapeutic objective, such implants have a large number of electrical supply and discharge lines, via which the respective implant is supplied with electrical control and regulating signals and with electrical energy. The intracorporeal location of the control device and the energy source, which typically form a unitary implantable unit, is usually subcutaneous in a body area, such as in the chest area or near the collarbone, in which the person experiences the least possible movement-related external and internal stresses and is easier to operate Access is possible. In contrast, the implant is separate from the control device and the energy source at the location or at least in the immediate vicinity of an organ, vessel or nerve cord or the like. attached to which the therapeutic measure is to be carried out.

Der räumliche Abstand zwischen dem Implantat und dem Steuergerät bzw. der Energiequelle kann 3 cm und mehr betragen, längs dem es gilt, die elektrischen Zu- und Ableitungen intrakorporal möglichst gewebeschonend zu verlegen. Zum einen gilt es aus Gründen einer möglichst geringen Gewebeirritation die zwischen dem Implantat und dem Steuergerät bzw. der Energiequelle verlaufenden elektrischen Zu- und Ableitungen möglichst kurz zu wählen, andererseits gilt es die Länge der elektrischen Zu- und Ableitungen genügend lang zu wählen, um zu vermeiden, dass bewegungsbedingte Zugkräfte längs der Zu- und Ableitungen zwischen dem Implantat und dem Steuergerät bzw. der Energiequellen wirken können, durch sich technische Beschädigungen am Implantat, am Steuergerät bzw. der Energiequelle sowie auch intrakorporale Gewebe- oder Organläsionen entstehen können. Selbst im Falle geeignet gewählter Leitungslängen können die elektrischen Zu- und Ableitungen durch Einwachsen in Gewebebereiche lokal fixiert werden, wodurch sich auf das Implantat längs der Zu- und Ableitungen strapaziös einwirkende Zugkräfte ausbilden können.The spatial distance between the implant and the control device or the energy source can be 3 cm and more, along which it is important to lay the electrical supply and discharge lines intracorporeally with the least possible tissue damage. On the one hand, it is important to keep the electrical supply and discharge lines running between the implant and the control device or the energy source as short as possible for reasons of the least possible tissue irritation; Prevent movement-related tensile forces acting along the supply and discharge lines between the implant and the control device or the energy sources, technical damage to the implant, the control device or the energy source and intracorporeal tissue or organ lesions can occur. Even in the case of suitably selected cable lengths, the electrical supply and discharge lines can be fixed locally by ingrowth into tissue areas, as a result of which tensile forces acting on the implant along the supply and discharge lines can be subjected to stress.

Am Beispiel einer über eine vielpolige Zu- und Ableitungsstruktur zu versorgende, implantierbare Cuff-Elektrodenanordnung, wie sie in der Druckschrift DE 10 2014 014 927 A1 offenbart ist, soll die bislang bestehende Problematik unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert werden.Using the example of an implantable cuff electrode arrangement to be supplied via a multipole supply and discharge structure, as described in the publication DE 10 2014 014 927 A1 is disclosed, the existing problems with reference to 2 are explained in more detail.

2 zeigt ein elektrisches Implantat in Form einer Cuff-Elektrodenanordnung 1, die als Wickelelektrode zur Umfassung um ein Nervenfaserbündel N ausgebildet ist. Zu Zwecken einer therapeutischen Stimulation des Nervenfaserbündels N sieht die Cuff-Elektrodenanordnung 1 eine Vielzahl einzelne Elektrodenflächen vor, die auf einer Oberfläche eines Trägersubstrats 4 aufgebracht sind, die unmittelbar am Nervenfaserbündel N unter Ausbildung wenigstens einer Wicklung um eine Wickelachse anliegt. Die Elektrodenflächen, die in 2 nicht sichtbar sind, werden separat voneinander mit elektrischer Energie sowie Steuersignalen versorgt. Hierzu sind die Elektrodenflächen jeweils mit elektrischen Zu- und Ableitungen 3 verbunden, die innerhalb des flexiblen, flächig ausgebildeten Trägersubstrats 4, das als Polymerfolie ausgebildet ist und ansonsten unelastisch ist, verlaufen. Die zahlreichen elektrischen Zu- und Ableitungen 3 enden typischerweise in Form einer stirnseitigen Anschlussstruktur, an die ein Steckverbinder 5 mechanisch fest und fluiddicht ankoppelt. Von dem Steckverbinder 5 führt ein die elektrischen Zu- und Ableitungen 3 zusammenfassender Kabelstrang 6 zu einer separaten intrakorporal angeordneten Versorgungseinheit, in Form eines Steuergerätes und/oder einer Energiequelle 7 ab. 2 shows an electrical implant in the form of a cuff electrode arrangement 1 that as a winding electrode to enclose a bundle of nerve fibers N is trained. For the purpose of therapeutic stimulation of the nerve fiber bundle N sees the cuff electrode arrangement 1 a plurality of individual electrode surfaces in front of one surface of a carrier substrate 4 are applied directly to the nerve fiber bundle N rests about a winding axis, forming at least one winding. The electrode surfaces that are in 2 are not visible, are supplied separately with electrical energy and control signals. For this purpose, the electrode surfaces each have electrical supply and discharge lines 3 connected within the flexible, flat carrier substrate 4 , which is designed as a polymer film and is otherwise inelastic, run. The numerous electrical supply and discharge lines 3 typically end in the form of an end connection structure to which a connector 5 mechanically fixed and fluid-tight coupling. From the connector 5 introduces the electrical supply and discharge lines 3 summarizing cable harness 6 to a separate intracorporeally arranged supply unit, in the form of a control unit and / or an energy source 7 from.

Längs des Kabelstranges 6 auftretende Zugkräfte Z können sowohl auf die Versorgungseinheit 7 als auch auf das Implantat 1 wirken. Je nach Zugkraftstärke können zudem intrakorporale Belastungen auf das umliegende Gewebe sowie auf die intrakorporalen Befestigungsstrukturen einwirken, an denen das Implantat 1 bzw. die Versorgungseinheit fixiert sind.Along the harness 6 occurring tensile forces Z can both on the supply unit 7 as well as on the implant 1 Act. Depending on the strength of the tensile force, intracorporeal loads can also affect the surrounding tissue and the intracorporeal fastening structures on which the implant is located 1 or the supply unit are fixed.

Vor allem auf das Implantat 1 wirkende Zugkräfte Z können zu einer Dislozierung der Cuff-Elektrodenanordnung 1 relativ zum Nervenfaserbündel N oder gar zum vollständigen Ablösen vom Nervenfaserbündel führen, wodurch die Funktionsweise des Implantats 1 zumindest in Mitleidenschaft gezogen und das Nervenfaserbündel N irreversibel beschädigt werden kann.Especially on the implant 1 acting tensile forces Z can dislocate the cuff electrode arrangement 1 relative to the bundle of nerve fibers N or even lead to complete detachment from the nerve fiber bundle, which causes the functioning of the implant 1 at least affected and the nerve fiber bundle N can be irreversibly damaged.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Implantat mit einer als Wickelmanschette ausgebildeten Elektrodenanordnung, kurz Cuff-Elektrodenanordnung, geeignet zur extravasalen oder extraneuronalen Befestigung längs eines intrakorporalen Gefäßes oder eines Nervenfaserbündels, und einer elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung, die die Cuff-Elektrodenanordnung mit einer zur Cuff-Elektrodenanordnung separat ausgebildeten, implantierbaren Versorgungseinheit elektrisch verbindet und eine Anzahl elektrische Leitungen umfasst, die in oder auf einer aus einem flexiblen und nicht elastischen Material bestehenden Trägermatrix eingebettet ist, derart weiterzubilden, so dass die vorstehenden zugkraftbedingten, mechanischen Belastungen, die zumindest auf das Implantat und die Gefäß- oder Organabschnitte wirken, an denen das Implantat mittel- oder unmittelbar befestigt ist, signifikant reduziert werden sollen, um implantatseitige sowie auch gefäß- bzw. organseitige Schäden zu minimieren oder ganz auszuschließen.The invention is based on the object of a medical implant with an electrode arrangement designed as a winding sleeve, in short cuff electrode arrangement, suitable for extravasal or extraneuronal attachment along an intracorporeal vessel or a bundle of nerve fibers, and an electrical supply and discharge arrangement which the cuff electrode arrangement includes an implantable supply unit, which is designed separately for the cuff electrode arrangement, and comprises a number of electrical lines which are embedded in or on a carrier matrix consisting of a flexible and non-elastic material, in such a way that the preceding tensile force-related mechanical loads, which at least act on the implant and the vessel or organ sections to which the implant is attached directly or indirectly, should be significantly reduced by damage on the implant side as well as on the vessel or organ side to minimize or to exclude entirely.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedankten in vorteilhafter Weise ausbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to the problem on which the invention is based is specified in claim 1. Features that advantageously form the basis of the invention are specified in the subclaims.

Lösungsgemäß zeichnet sich das medizinisches Implantat mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart aus, dass die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung über eine Längserstreckung verfügt, längs der die Trägermatrix wenigstens abschnittsweise eine Raumform und/oder eine Strukturierung aufweist, die geeignet ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung längs wenigstens eines Abschnittes aus einem Ausgangszustand in einen relativ zum Ausgangszustand gestreckten bzw. gelängten Zustand überzuführen.According to the solution, the medical implant is characterized by the features of the preamble of claim 1 in such a way that the electrical feed and discharge arrangement has a longitudinal extension, along which the carrier matrix has a spatial shape and / or a structure that is suitable for the electrical feed, at least in sections and transfer arrangement along at least one section from an initial state into an extended or elongated state relative to the initial state.

Vorzugsweise ist die Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung in Form eines bandförmigen, folienartigen Flächenstückes bzw. Flächensubstrates ausgebildet, d. h. das folienartige Flächenstück verfügt über eine Breite, Länge und Dicke von denen die Länge sehr viel größer bemessen ist als die Breite und die Breite sehr viel größer bemessen ist als die Dicke. Typischerweise misst die Länge der Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung wenigstens 3 cm, vorzugsweise 5 cm bis 15 cm. Die Trägersubstratbreite ist wenigstens um eine Größenordnung kleiner als die Länge und die Trägersubstratdicke typischerweise um drei Größenordnungen kleiner als die Breite.The carrier matrix of the electrical feed and discharge arrangement is preferably designed in the form of a band-like, sheet-like sheet or sheet substrate, i. H. the sheet-like sheet has a width, length and thickness of which the length is dimensioned much larger than the width and the width is dimensioned much larger than the thickness. The length of the carrier matrix of the electrical feed and discharge arrangement typically measures at least 3 cm, preferably 5 cm to 15 cm. The carrier substrate width is at least one order of magnitude smaller than the length and the carrier substrate thickness is typically three orders of magnitude smaller than the width.

Aufgrund einer fehlenden Elastizität der ansonsten nicht weiter lösungsgemäß konfektionierten, bandförmig ausgebildeten Trägermatrix würden Zugbelastungen in Längserstreckung der bandförmigen Trägermatrix keine oder keine nennenswerten Materialdehnungen oder -streckung längs der Trägermatrix hervorrufen, wodurch über die Trägermatrix in Längserstreckung wirkende Zugkräfte unmittelbar auf die Cuff-Elektrodenanordnung und somit auf das Nervenfaserbündel wirken. Ferner können die Zugkräfte bei einer durch Gewebewachstum eingewachsenen und einer damit verbundenen weitgehenden intrakorporalen Fixierung der Cuff-Elektrodenanordnung zu einer Überbeanspruchung und irreparablen Beschädigung, bspw. durch Rissbildung, der bandfolienartigen Trägermatrix führen.Due to the lack of elasticity of the band-shaped carrier matrix, which would otherwise not be assembled according to the solution, tensile loads in the longitudinal extension of the band-shaped carrier matrix would cause no or no significant material stretching or stretching along the carrier matrix, so that tensile forces acting in the longitudinal extension directly on the cuff electrode arrangement and thus act on the nerve fiber bundle. Furthermore, the tensile forces in the case of an intracorporeal fixation of the cuff electrode arrangement which has grown in as a result of tissue growth and is associated therewith can lead to overstressing and irreparable damage, for example due to crack formation, of the tape-like carrier matrix.

Zur Einprägung einer Streck- bzw. Dehnfähigkeit in die Trägermatrix in Längserstreckung und einer damit verbundenen Reduzierung oder Elimination einer auf die Cuff-Elektrodenanordnung schädigenden Zugkraft-Wirkung ist die folienartig, bandförmig ausgebildete Trägermatrix zumindest innerhalb eines Längsabschnittes helikal, wellig, mäanderförmig oder zick-zack-artig ausgebildet oder besitzt eine in ihrer Wirkung, d.h. Längenveränderlichkeit, vergleichbare Raumform oder Strukturierung.In order to impress a stretching or stretching ability in the carrier matrix in the longitudinal extension and a related reduction or elimination of a tensile force effect damaging the cuff electrode arrangement, the film-like, band-shaped carrier matrix is helical, wavy, meandering or zigzag at least within a longitudinal section -like or has an effect, ie Variable length, comparable spatial shape or structuring.

Im Falle einer helikalen Ausprägung der bandförmig ausgebildeten Trägermatrix wenigstens innerhalb eines Längsabschnittes, vergleichbar in Art eines an sich bekannten helikal gewickelten Telefonkabels, beruht eine zugkraftbedingte Längung der Trägermatrix auf einer formelastischen Vergrößerung der helikalen Steigung der helikalen Wendelgänge unter gleichzeitiger Reduzierung des helikalen Wicklungsdurchmessers der helikal geformten Trägermatrix.In the case of a helical design of the band-shaped carrier matrix at least within a longitudinal section, comparable to a type of helically wound telephone cable known per se, a tensile force-related elongation of the carrier matrix is based on a shape-elastic increase in the helical pitch of the helical helical gears while simultaneously reducing the helical winding diameter of the helically shaped support matrix.

Im Falle einer welligen Ausprägung der ansonsten folienartig bandförmigen Trägermatrix innerhalb wenigstens eines Längsabschnittes vermag eine in Längsrichtung der Trägermatrix wirkende Zugkraft zu einer Vergrößerung einer der welligen Formgebung in einem kraftfreien Zustand zuordenbaren Wellenlänge und einer damit einhergehenden Streckung bzw. Längung der welligen Trägermatrix führen unter gleichzeitiger Abnahme einer der Wellenform zuordenbaren Amplitude. Bei Wegfall etwaiger in Längserstreckung wirkender Zugkräfte wirken materialinhärente elastische Rückstellkräfte, die die Ausgangsform bzw. den Ausgangszustand der Trägermatrix wiederherstellen.In the case of a wavy shape of the otherwise film-like band-shaped carrier matrix within at least one longitudinal section, a tensile force acting in the longitudinal direction of the carrier matrix can increase the wavelength that can be assigned to the wavy shape in a non-force state and the associated stretching or elongation of the wavy carrier matrix, with a simultaneous decrease an amplitude that can be assigned to the waveform. If any tensile forces acting in the longitudinal direction are eliminated, elastic restoring forces inherent in the material act which restore the initial shape or the initial state of the carrier matrix.

Die Einprägung einer helikalen oder welligen Raumform bzw. Strukturierung zumindest abschnittsweise in die folienartig und bandförmig ausgebildete Trägermatrix erfolgt vorzugsweise im Rahmen einer thermisch induzierten und kraftbeaufschlagten Verformung der folienartigen Trägematrix, wodurch nach entsprechender Verformung und Erkaltung materialinhärente mechanische Spannungen erzeugt und darauf beruhende Rückstellkräfte innerhalb der Trägermatrix eingeprägt werden.The stamping of a helical or wavy spatial shape or structuring, at least in sections, into the film-like and band-shaped carrier matrix is preferably carried out as part of a thermally induced and force-induced deformation of the film-like carrier matrix, which, after corresponding deformation and cooling, generates mechanical stresses inherent in the material and restoring forces based thereon are impressed within the carrier matrix.

Im Falle einer zumindest abschnittsweise mäanderförmig oder zick-zack-artig ausgebildeten Formgebung der folienartig, bandförmig ausgebildeten Trägermatrix ermöglichen lokale, in Art von Festkörpergelenken dienende Knick- oder Falzkanten längs der bandförmigen Trägermatrix lokale Spreizungen, die in ihrer Summe zu einer Längung der Trägermatrix führen. Durch materialinhährente Rückstellkräfte innerhalb der Knick- oder Falzkanten wird im Kraftfreien Zustand der Trägermatrix der Ausgangszustand wieder eingenommen.In the case of a meandering or zigzag-like shape of the film-like, band-shaped carrier matrix, local crease or fold edges serving as solid-state joints allow local spreading along the band-shaped carrier matrix, which in total leads to elongation of the carrier matrix. Resetting forces inherent in the material within the crease or fold edges restore the initial state in the non-force state of the carrier matrix.

Die in Längsrichtung der Trägermatrix verlaufenden elektrischen Leitungen, die ihrerseits vorzugsweise aus metallischem und daher nicht dehnfähigem Material bestehen, unterliegen aufgrund der lösungsgemäß vorgegebenen Raumform bzw. Strukturierung der Trägermatrix keinerlei dehnungsbedingten Beanspruchungen und unterliegen somit keinem Verschleiß.The electrical lines running in the longitudinal direction of the carrier matrix, which in turn preferably consist of metallic and therefore non-stretchable material, are not subject to any strain-related stresses due to the spatial shape or structure of the carrier matrix specified in accordance with the solution and are therefore not subject to wear.

Sowohl aus Gründen einer verbesserten funktionellen Robustheit, Sicherheit sowie auch Wirtschaftlichkeit bietet es sich an, das Trägersubstrat der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung monolithisch mit dem folienartig ausgebildeten, flexiblen und ebenso nicht elastischen Trägersubstrat der Cuff-Elektrodenanordnung, auf die die Vielzahl von Elektroden aufgebracht ist, auszubilden. In gleicher Weise sind die auf dem Trägersubstrat der Cuff-Elektrodenanordnung aufgebrachten Elektroden sowie auch die elektrischen Leiter monolithisch mit den längs der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung verlaufenden elektrischen Leitungen verbunden, um auf diese Weise verlustfreie und ideale elektrische Übertragungseigenschaften zwischen der Cuff-Elektrodenanordnung und der separat zu dieser intrakorporal angeordneten Versorgungseinheit zu schaffen.For reasons of improved functional robustness, safety as well as economy, it is advisable to monolithically support the substrate of the electrical feed and discharge arrangement with the foil-like, flexible and also non-elastic support substrate of the cuff electrode arrangement, to which the plurality of electrodes is applied to train. In the same way, the electrodes applied to the carrier substrate of the cuff electrode arrangement and also the electrical conductors are monolithically connected to the electrical lines running along the electrical feed and discharge arrangement, in order in this way loss-free and ideal electrical transmission properties between the cuff electrode arrangement and the separate from this intracorporeally arranged supply unit.

Neben den genannten Vorteilen ist es zudem aus wirtschaftlichen Erwägungen vorteilhaft die auf dem Trägersubstrat der Cuff-Elektrodenanordnung aufgebrachten Elektroden und elektrischen Leitungen sowie die elektrischen Leitungen der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung im Wege eines gemeinsamen Herstellungsprozesses, vorzugsweise im Rahmen chemisch und/oder physikalischer mikrotechnischer metallischer Abscheidungsprozesse herzustellen.In addition to the advantages mentioned, it is also advantageous for economic reasons the electrodes and electrical lines applied to the support substrate of the cuff electrode arrangement and the electrical lines of the electrical supply and discharge arrangement by means of a common manufacturing process, preferably in the context of chemical and / or physical microtechnical metallic To produce deposition processes.

Bevorzugte Foliendicken des folienartig ausgebildeten Trägersubstrates der Cuff-Elektrodenanordnung betragen zwischen einigen Mikrometern und 100 bzw. einigen 100 µm, vorzugsweise 10 bis 50 µm. Bei einer monolithischen Bauweise des Trägersubstrates und der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung weist somit die folienartig bandförmige Trägermatrix Foliendicken in den vorstehend angegebenen Dimensionen auf.Preferred film thicknesses of the film-shaped carrier substrate of the cuff electrode arrangement are between a few micrometers and 100 or a few 100 μm, preferably 10 to 50 μm. With a monolithic construction of the carrier substrate and the electrical supply and discharge arrangement, the film-like band-shaped carrier matrix thus has film thicknesses in the dimensions specified above.

Zum Zwecke einer verbesserten Handhabung des medizinischen Implantates sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vor, die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung in Längserstreckung zumindest abschnittsweise mit einer elastischen Ummantelung, vorzugsweise in Form eines die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung fluiddicht umgebenden Silikonschlauches zu umgeben.For the purpose of improved handling of the medical implant, a preferred exemplary embodiment provides for the electrical supply and discharge arrangement to be surrounded in the longitudinal direction at least in sections with an elastic sheath, preferably in the form of a silicone tube surrounding the electrical supply and discharge arrangement in a fluid-tight manner.

Aufgrund der Eigenelastizität der Ummantelung, die vorzugsweise aus Silikon oder einem auf Silikon basierenden Kunststoffmaterial besteht, wird die lösungsgemäße Streckung bzw. Dehnung der Trägermatrix in keiner Weise beeinträchtigt.Due to the inherent elasticity of the sheathing, which preferably consists of silicone or a silicone-based plastic material, the stretching or stretching of the carrier matrix in accordance with the solution is in no way impaired.

Vorzugsweise wird die elastische Ummantelung im Wege eines Gießprozesses um die lösungsgemäß geformte bzw. strukturierte Trägermatrix gefügt, wodurch ein inniger und dauerhafter, im Wesentlichen auf Formschluss beruhender Verbund zwischen Trägermatrix und elastischer Ummantelung geschaffen wird. Vorzugsweise dient eine zusätzlich an der Trägermatrix vorgesehene Verankerungsstruktur, vornehmlich im Bereich des Übergangs vom Trägersubstrat zur Cuff-Elektrodenanordnung, bspw. in Form lokaler Öffnungen oder stegartiger Fortsätze in oder an der Trägermatrix, für einen innigen und robusten Verbund zwischen der elastischen Ummantelung und der Trägermatrix.The elastic sheathing is preferably joined by means of a casting process around the support matrix which is shaped or structured in accordance with the solution, as a result of which an intimate and permanent, essentially form-fitting bond between the support matrix and the elastic sheathing is created. An anchoring structure additionally provided on the carrier matrix, preferably in the area of the transition from the carrier substrate to the cuff electrode arrangement, for example in the form of local openings or web-like extensions in or on the carrier matrix, preferably serves for an intimate and robust bond between the elastic sheathing and the carrier matrix ,

Alternativ oder in Kombination zu der vorstehend erläuterten zusätzlichen Anbringung einer elastischen Ummantelung bietet es sich gleichsam an, zum Zwecke einer verbesserten Handhabung des medizinischen Implantates die folienartig, bandförmig ausgebildete Trägermatrix zumindest abschnittsweise in Längserstreckung mit einer Foliendicke auszubilden, die größer dimensioniert ist als die Trägersubstratdicke. Wird bspw. die Foliendicke im Bereich der Trägermatrix wenigstens 5-fach, vorzugsweise 10-, 15- oder 20-fach größer gewählt, als die Foliendicke des Trägersubstrates im Bereich der Cuff-Elektrodenanordnung, so verbessert sich die Formstabilität der folienartig, bandförmigen Trägermatrix und führt zu einer signifikant besseren Handhabung des medizinischen Implantats.As an alternative or in combination with the above-mentioned additional attachment of an elastic sheathing, it is appropriate, as it were, for the purpose of improved handling of the medical implant to form the film-like, band-shaped carrier matrix, at least in sections, in the longitudinal direction with a film thickness that is larger than the carrier substrate thickness. If, for example, the film thickness in the region of the carrier matrix is chosen to be at least 5 times, preferably 10, 15 or 20 times larger than the film thickness of the carrier substrate in the region of the cuff electrode arrangement, the dimensional stability of the film-like, band-shaped carrier matrix and improves leads to significantly better handling of the medical implant.

Um zu vermeiden, dass die Seitenkanten einer derart in der Dicke verstärkten Trägermatrix keine Läsionsgefahr auf das umliegende Gewebe nach sich zieht, ist es vorteilhaft die folienartig ausgebildete Trägermatrix zumindest in den Abschnitten mit größerer Foliendicke seitlich abzurunden und/oder mit einem zusätzlichen Kantenschutzmaterial zu umgeben.In order to avoid that the side edges of a carrier matrix that is reinforced in this way in thickness does not pose a risk of lesions on the surrounding tissue, it is advantageous to round off the carrier matrix, which is designed in the form of a film, at least in the sections with greater film thickness and / or to surround it with an additional edge protection material.

Neben der vorstehend erläuterten bevorzugten monolithischen Ausbildung der folienartig, bandförmigen Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung gemeinsam mit dem Trägersubstrat der Cuff-Elektrodenanordnung ist es gleichsam denkbar, die lösungsgemäße elektrische Zu- und Ableitungsanordnung über eine an sich bekannte Steckverbindungseinheit elektrisch und mechanisch mit der Cuff-Elektrodenanordnung zu verbinden, wie dies aus der eingangs erwähnten Illustration unter Bezugnahme auf 2 erläutert ist. In addition to the above-described preferred monolithic design of the film-like, band-shaped carrier matrix of the electrical supply and discharge arrangement together with the carrier substrate of the cuff electrode arrangement, it is also conceivable, as it were, to electrically and mechanically connect the electrical supply and discharge arrangement according to the invention to the cuff via a plug-in unit known per se -Electrode arrangement to connect, as this from the illustration mentioned with reference to 2 is explained.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

  • 1 a -d alternative Ausführungsformen zur Ausbildung einer lösungsgemäß ausgebildeten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung,
  • 2 Cuff-Elektrodenanordnung, verbunden mit einer implantierbaren Versorgungseinheit gemäß Stand der Technik,
  • 3a - d Ausführungsbeispiele, wie 1a - d mit elastischer Ummantelung,
  • 4a - d alternative Ausführung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung längs eines Verbindungskabels zur implantierbaren Versorgungseinheit und
  • 5a, b Detaildarstellungen zur Illustration einer Verankerungsstruktur sowie Ausbildung einer Ummantelung.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings, without limitation of the general inventive concept. Show it:
  • 1 a - d alternative embodiments for forming an electrical supply and discharge arrangement designed according to the solution,
  • 2 Cuff electrode arrangement connected to an implantable supply unit according to the prior art,
  • 3a - d Examples of how 1a - d with elastic sheathing,
  • 4a - d alternative embodiment of the electrical supply and discharge arrangement along a connecting cable to the implantable supply unit and
  • 5a, b Detail representations to illustrate an anchoring structure and the formation of a casing.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWAYS OF IMPLEMENTING THE INVENTION, INDUSTRIAL APPLICABILITY

1a illustriert eine Cuff-Elektrodenanordnung 1, gleichsam der in 2 illustrierten Ausführungsform, mit einer Vielzahl von elektrischen Zu- und Ableitungen 3, die innerhalb des Trägersubstrates 4 elektrisch isoliert eingebettet sind. Das Trägersubstrat 4 weist einen vom Nervenfaserbündel N beabstandeten Flächenbereich 41 auf, längs dem die elektrischen Zu- und Ableitungen 3 möglichst raum- und platzsparend von der Cuff-Elektrodenanordnung 1 abführen. An den Flächenbereich 41 schließt einstückig eine elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 an, die gleichsam dem Flächenbereich 41 folienartig und bandförmig ausgebildet ist und zudem samt den in dieser integrierten elektrischen Leitungen 3 helikal geformt ist. Aufgrund der Helizität ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 in Längserstreckung L in einem vorgebaren Maße, ausgehend von einem kraftfreien, d. h. nicht zugkraftbelasteten Ausgangszustand, streck- bzw. dehnbar. 1a illustrates a cuff electrode arrangement 1 , as it were in 2 illustrated embodiment, with a variety of electrical supply and discharge lines 3 that are within the carrier substrate 4 are embedded electrically insulated. The carrier substrate 4 points one from the nerve fiber bundle N spaced area 41 along, along the electrical supply and discharge lines 3 space and space saving from the cuff electrode arrangement 1 dissipate. To the surface area 41 closes in one piece an electrical supply and discharge arrangement 8th that, as it were, the area 41 is film-like and band-shaped and also includes the electrical lines integrated in it 3 is helically shaped. Due to the helicity is the electrical supply and discharge arrangement 8th in the longitudinal direction L stretchable or stretchable to a predeterminable extent, starting from a force-free, ie not tensile load-bearing, initial state.

Das der Cuff-Elektrodenanordnung 1 gegenüberliegende Ende 81 der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 ist über eine vorzugsweise als Steckverbinder ausgebildete Fügeverbindung 5 mit dem Verbindungskabel 6 verbunden, das zur implantierbaren Versorgungseinheit 7 führt. Alternativ ist es möglich, das Ende 81 der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 unmittelbar mit der implantierbaren Versorgungseinheit 7 zu verbinden, siehe auch 4a.That of the cuff electrode arrangement 1 opposite end 81 the electrical supply and discharge arrangement 8th is via a joint, preferably designed as a connector 5 with the connecting cable 6 connected to the implantable supply unit 7 leads. Alternatively, it is possible to end it 81 the electrical supply and discharge arrangement 8th directly with the implantable supply unit 7 to connect, see also 4a ,

In 1b ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 nicht helikal sondern wellig ausgeführt, d. h. die folienartig bandförmige Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 weist eine wellige Raumform auf, die aufgrund ihrer Welligkeit eine Streckung bzw. Dehnung in Längsrichtung L ermöglicht. Bei auftretenden Zugkräften in Längsrichtung L können die Zugkräfte durch Längung der lösungsgemäß geformten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 dissipieren und somit nicht oder nur in einem geringen Maße unmittelbar auf die Cuff-Elektrodenanordnung 1 einwirken.In 1b is the electrical supply and discharge arrangement 8th not helical, but wavy, ie the foil-like band-shaped carrier matrix of the electrical supply and discharge arrangement 8th has a wavy spatial shape, which due to its ripple an elongation in the longitudinal direction L allows. When tensile forces occur in the longitudinal direction L can the tensile forces by elongating the electrical feed and discharge arrangement shaped according to the solution 8th dissipate and thus not or only to a small extent directly onto the cuff electrode arrangement 1 act.

In 1c ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 mäanderförmig und in 1d in Form einer zick-zack-Struktur ausgebildet. In beiden illustrierten Fällen vermögen auch diese Strukturierungen der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 in Längsrichtung L Längsverformungen zu vollziehen.In 1c is the electrical supply and discharge arrangement 8th meandering and in 1d in the form of a zigzag structure. In both illustrated cases, these structures of the electrical supply and discharge arrangement are also capable 8th longitudinal L To perform longitudinal deformations.

Selbstverständlich sind auch gleichwirkende weitere Formgebungen oder Strukturierungen denkbar, bspw. vermittels abwechselnd randseitiger Einschnitte etc., die eine Längenveränderlichkeit der ansonsten folienartig, bandförmigen und ansonsten nicht elastischen elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 ermöglichen.Of course, other shaping or structuring that have the same effect are also conceivable, for example by means of alternating incisions on the edge, etc., which change the length of the otherwise foil-like, band-shaped and otherwise non-elastic electrical supply and discharge arrangement 8th enable.

Bei den in den in 3a bis d illustrierten Ausführungsbeispielen, die bezüglich der räumlichen Ausprägung hinsichtlich der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 den in den 1a bis d erläuterten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnungen 8 entsprechen, ist zusätzlich jeweils eine aus elastischem Material, vorzugsweise aus Silikon oder silikonbasiertem Elastomer, bestehende Ummantelung 9 angebracht, die wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig in Längserstreckung L die lösungsgemäß ausgebildete elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 schlauchförmig ummantelt. Die schlauchförmige Ummantelung 9 trägt zum einen für eine bessere Handhabung der Cuff-Elektrodenanordnung bei und erleichtert so die Anbringung längs eines Nervenfaserbündels für den Arzt, zumal das Trägersubstrat 4 der Cuff-Elektrodenanordnung sowie die lösungsgemäße elektrische Zu- und Ableitungsanordnung 8 ansonsten jeweils aus einer sehr dünnen Folie bestehen, die aufgrund weitgehend fehlender Raumformstabilität kompliziert handhabbar ist. Zudem stützt die Ummantelung die lösungsgemäße Formgebung bzw. Strukturierung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8. So könnten die Formgebung und die damit verbundene Streck- oder Dehnbarkeit verloren gehen, sofern im implantierten Zustand, bedingt durch umliegendes Gewebe die Formgebung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 regelrecht platt gedrückt würde. Die elastische Ummantelung 9 behindert durch ihre materialinhärente Elastizität keineswegs die der lösungsgemäß geformten oder strukturierten, elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 innewohnende Streck- oder Dehnfähigkeit. Aufgrund der monolithischen Verbindung des Trägersubstrates 4 mit der bandförmig ausgebildeten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8, die gleichfalls wie das Trägersubstrat 4 vorzugsweise aus einer Polyimidfolie besteht, ist die Handhabung ohne der in 3 dargestellten elastischen Ummantelung signifikant komplizierter.In the in the 3a to d Illustrated exemplary embodiments relating to the spatial expression with regard to the electrical feed and discharge arrangement 8th the in the 1a to d explained electrical supply and discharge arrangements 8th correspond, is additionally in each case a jacket made of elastic material, preferably of silicone or silicone-based elastomer 9 attached, at least in sections, preferably completely in the longitudinal direction L the electrical supply and discharge arrangement designed according to the solution 8th encased in a tubular shape. The tubular casing 9 on the one hand, contributes to better handling of the cuff electrode arrangement and thus makes it easier for the doctor to attach it along a bundle of nerve fibers, especially since the carrier substrate 4 the cuff electrode arrangement as well as the electrical supply and discharge arrangement according to the solution 8th otherwise each consist of a very thin film, which largely due to lack of spatial stability is complicated to handle. In addition, the sheathing supports the shaping or structuring of the electrical supply and discharge arrangement in accordance with the solution 8th , The shape and the associated extensibility or stretchability could be lost, if in the implanted state, due to the surrounding tissue, the shape of the electrical feed and discharge arrangement 8th would be flattened. The elastic sheathing 9 Its inherent elasticity in no way hinders that of the solution-shaped or structured electrical supply and discharge arrangement 8th inherent stretching or stretching ability. Due to the monolithic connection of the carrier substrate 4 with the band-shaped electrical feed and discharge arrangement 8th which is also like the carrier substrate 4 preferably consists of a polyimide film, the handling is without the in 3 shown elastic sheath significantly more complicated.

Alternativ zur Anbringung der vorstehenden erläuterten elastischen Ummantelung 9 ist es für eine verbesserte Handhabung der Cuff-Elektrodenanordnung 1 gleichfalls möglich, die folienartig bandförmige Trägermatrix im Bereich der lösungsgemäß geformten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 mit einer gegenüber dem übrigen Trägersubstrat 4 signifikant größeren Foliendicke auszubilden, bspw. mit der zehnfachen Foliendicke als im übrigen Bereich des Trägersubstrats 4. In diesem Fall gilt es jedoch Vorkehrung zu treffen, dass die sich dabei ausbildenden scharfen Folienkanten im Bereich der lösungsgemäß ausgebildeten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 abgerundet und/oder mit einem zusätzlichen Kantenschutz versehen werden.As an alternative to attaching the elastic sheath described above 9 it is for improved handling of the cuff electrode arrangement 1 likewise possible, the film-like band-shaped carrier matrix in the area of the electrical supply and discharge arrangement shaped in accordance with the solution 8th with one compared to the rest of the carrier substrate 4 to form significantly greater film thickness, for example with ten times the film thickness than in the remaining area of the carrier substrate 4 , In this case, however, precautions must be taken to ensure that the sharp film edges that form in the area of the electrical supply and discharge arrangement designed in accordance with the solution 8th rounded and / or provided with an additional edge protection.

Die in den 1a bis d sowie 3a bis d illustrierten Ausführungsbeispiele sehen jeweils eine monolithische Verbindung zwischen der lösungsgemäß ausgebildeten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 und dem Trägersubstrat 4 der Cuff-Elektrodenanordnung 1 vor. Gleichfalls ist es möglich, die lösungsgemäße Formgebung oder Strukturierung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 längs des Kabels 6 anzuordnen. Diese Variante ist in den 4a bis 4d dargestellt. So bedarf es in diesem Fall keiner Modifikation einer an sich bekannten Cuff-Elektrodenanordnung, wie sie in 2 dargestellt ist.The in the 1a to d such as 3a to d Illustrated exemplary embodiments each see a monolithic connection between the electrical supply and discharge arrangement designed according to the solution 8th and the carrier substrate 4 the cuff electrode arrangement 1 in front. It is also possible to design or structure the electrical supply and discharge arrangement in accordance with the solution 8th along the cable 6 to arrange. This variant is in the 4a to 4d shown. In this case, no modification of a cuff electrode arrangement known per se, as shown in FIG 2 is shown.

Durch Vorsehen der lösungsgemäßen Formgebung bzw. Strukturierung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 als integraler Bestandteil des einseitig von der vorzugsweise als Steckerverbinder ausgebildeten Fügeverbindung 5 abgehenden Kabels 6 sind ebenfalls sämtliche zum Stand der Technik genannten Nachteile vermieden.By providing the shaping or structuring of the electrical supply and discharge arrangement according to the solution 8th as an integral part of the joint connection, which is preferably configured as a plug connector on one side 5 outgoing cable 6 all disadvantages mentioned in the prior art are also avoided.

Die in den 4a bis d illustrierten lösungsgemäßen Ausbildungen der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 korrespondieren ansonsten mit den vorstehend erläuterten 1a bis d. Selbstverständlich können die lösungsgemäß geformten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnungen 8, die in den 4 a bis d dargestellt sind jeweils auch mit einer elastischen Umfüllung 9 umfasst sein, wie dies in den 3a bis d gezeigt ist.The in the 4a to d illustrated embodiments of the electrical supply and discharge arrangement according to the solution 8th otherwise correspond to those explained above 1a to d , Of course, the electrical supply and discharge arrangements shaped according to the solution 8th that in the 4 a to d are also shown with an elastic filling 9 be included as in the 3a to d is shown.

Zum Zwecke eines dauerhaften und robusten, d.h. strapazierfähigen Verbundes zwischen der aus Polyimid gefertigten, lösungsgemäß ausgebildeten elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung 8 und der vorzugsweise aus Silikon oder aus einem auf Silikon basierenden Kunststoff bestehenden elastischen Umhüllung 9, sieht die Zu- und Ableitungsanordnung 8 zusätzlich wenigstens eine Verankerungsstruktur 10, bspw. in Form einer lokalen Flächenvergrößerung mit zusätzlichen Öffnungen 11 vor, durch die das Silikonmaterial der Ummantelung im Rahmen eines Gießprozesses hindurchtritt, siehe 5a. Die Verankerungsstruktur 10 ist vorzugsweise jeweils beidseitig an den Enden der Ummantelung 9 an der Zu- und Ableitungsanordnung 8 angebracht, um einen möglichst fluiddichten Abschluss zu gewährleisten. Die Ummantelung 9 umschließt neben den Verankerungsstrukturen 10 die lösungsgemäß geformte bzw. strukturierte Zu- und Ableitungsanordnung 8 nahtlos, d.h. konturgetreu, zumal die elastische Umhüllung 9 im Wege eines die Zu- und Ableitungsanordnung 8 vollumfänglich umschließenden Gießprozesses hergestellt ist.For the purpose of a permanent and robust, ie hard-wearing connection between the electrical supply and discharge arrangement made of polyimide and designed according to the solution 8th and the elastic covering, preferably made of silicone or a silicone-based plastic 9 , sees the feed and discharge arrangement 8th additionally at least one anchoring structure 10 , for example in the form of a local area enlargement with additional openings 11 through which the silicone material of the casing passes in the course of a casting process, see 5a , The anchoring structure 10 is preferably on both sides at the ends of the casing 9 on the supply and discharge arrangement 8th attached to ensure a fluid-tight seal. The casing 9 encloses next to the anchoring structures 10 the inlet and outlet arrangement shaped or structured according to the solution 8th seamless, ie true to contour, especially since the elastic covering 9 by means of a feed and discharge arrangement 8th fully encapsulating casting process is produced.

Im Falle des in 5b gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Ummantelung 9 im Wesentlichen schlauchförmig ausgebildet, vorzugsweise in Form eines vorgefertigten Silikonschlauches, der als solcher um die lösungsgemäß geformte bzw. strukturierte Zu- und Ableitungsanordnung 8 geschoben bzw. angeordnet wird und nachfolgend ausschließlich an beiden Schlauchenden jeweils mit den Verankerungsstrukturen 10 fluiddicht gefügt wird. In diesem Fall schließt die Ummantelung 9 ein Volumen V ein, in dem die lösungsgemäß geformte bzw. strukturierte Zu- und Ableitungsanordnung 8 lose gelagert ist.In the case of the 5b The embodiment shown is the casing 9 essentially tubular, preferably in the form of a prefabricated silicone hose which, as such, surrounds the inlet and outlet arrangement shaped or structured according to the solution 8th is pushed or arranged and subsequently exclusively on both hose ends with the anchoring structures 10 is joined in a fluid-tight manner. In this case the casing closes 9 a volume V a, in which the solution-shaped or structured feed and discharge arrangement 8th is stored loose.

Die 5a und b zeigen jeweils Ausführungsbeispiele mit einer helikal geformten Zu- und Ableitungsanordnung 8, die repräsentativ für alle lösungsgemäßen Ausbildungsformen zu verstehen ist.The 5a and b each show exemplary embodiments with a helically shaped inlet and outlet arrangement 8th , which is representative of all forms of training according to the solution.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Implantatimplant
22
NervenfaserbündelNerve fiber bundles
33
Elektrische Zu- und AbleitungenElectrical supply and discharge lines
44
Trägersubstratcarrier substrate
41 41
Flächenbereicharea
55
FügeverbindungRetaining compound
66
Kabelelectric wire
77
Steuergerät, EnergiequelleControl unit, energy source
88th
elektrische Zu- und Ableitungsanordnungelectrical supply and discharge arrangement
8181
Ende der elektrischenEnd of electrical
99
elastische Ummantelungelastic sheathing
1010
Verankerungsstrukturanchoring structure
LL
Längserstreckunglongitudinal extension
NN
NervenfaserbündelNerve fiber bundles
VV
Volumenvolume

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014014927 A1 [0004]DE 102014014927 A1 [0004]

Claims (14)

Medizinisches Implantat mit einer als Wickelmanschette ausgebildeten Elektrodenanordnung, kurz Cuff-Elektrodenanordnung, geeignet zur extravasalen oder extraneuronalen Befestigung längs eines intrakorporalen Gefäßes oder eines Nervenfaserbündels, und einer elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung, die die Cuff-Elektrodenanordnung mit einer zur Cuff-Elektrodenanordnung separat ausgebildeten, implantierbaren Versorgungseinheit elektrisch verbindet und eine Anzahl elektrische Leitungen umfasst, die in oder auf einer aus einem flexiblen und nicht elastischen Material bestehenden Trägermatrix eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung über eine Längserstreckung verfügt, längs der die Trägermatrix wenigstens abschnittsweise eine Raumform und/oder eine Strukturierung aufweist, die geeignet ist die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung längs wenigstens eines Abschnittes aus einem Ausgangszustand in einen relativ zum Ausgangszustand gestreckten Zustand zu überführen.Medical implant with an electrode arrangement in the form of a winding sleeve, or cuff electrode arrangement for short, suitable for extravasal or extraneuronal attachment along an intracorporeal vessel or a bundle of nerve fibers, and an electrical supply and discharge arrangement that connects the cuff electrode arrangement with a separately designed cuff electrode arrangement. implantable supply unit electrically connects and comprises a number of electrical lines, which is embedded in or on a carrier matrix made of a flexible and non-elastic material, characterized in that the electrical supply and discharge arrangement has a longitudinal extension, along which the carrier matrix at least in sections Has spatial shape and / or a structuring which is suitable for the electrical supply and discharge arrangement along at least one section from an initial state into a relative to the initial state g to transfer the stretched state. Medizinisches Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermatrix längs des wenigstens einen Abschnittes in Längserstreckung der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung helikal, wellig, mäanderförmig oder zick-zack-artig ausgebildet ist.Medical implant after Claim 1 , characterized in that the carrier matrix along the at least one section in the longitudinal extension of the electrical supply and discharge arrangement is helical, wavy, meandering or zigzag-shaped. Medizinisches Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermatrix folienartig in Form eines Flächenstückes ausgebildet ist, und dass die elektrischen Leitungen parallel zu einer Oberfläche des Flächenstückes angeordnet sind.Medical implant after Claim 1 or 2 , characterized in that the carrier matrix is designed in the form of a film in the form of a flat piece, and in that the electrical lines are arranged parallel to a surface of the flat piece. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Cuff-Elektrodenanordnung eine Vielzahl auf einem folienartig ausgebildeten, flexiblen und nicht elastischen Trägersubstrat aufgebrachte Elektroden aufweist, die jeweils mit wenigstens einer der elektrischen Leitungen der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung monolithisch verbunden sind.Medical implant according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the cuff electrode arrangement has a plurality of electrodes applied to a film-like, flexible and non-elastic carrier substrate, each of which is monolithically connected to at least one of the electrical lines of the electrical supply and discharge arrangement. Medizinisches Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat der Cuff-Elektrodenanordnung monolithisch mit der Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung verbunden ist.Medical implant after Claim 4 , characterized in that the carrier substrate of the cuff electrode arrangement is monolithically connected to the carrier matrix of the electrical supply and discharge arrangement. Medizinisches Implantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Trägersubstrat aufgebrachten Elektroden und die elektrischen Leitungen der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung im Wege eines gemeinsamen Herstellungsprozesses hergestellt sind.Medical implant after Claim 5 , characterized in that the electrodes applied to the carrier substrate and the electrical lines of the electrical supply and discharge arrangement are produced by means of a common manufacturing process. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Trägermatrix und das Trägersubstrat aus Polymer, vorzugsweise Polyimid, gefertigt sind.Medical implant according to one of the Claims 4 to 6 , characterized in that the carrier matrix and the carrier substrate are made of polymer, preferably polyimide. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung in Längserstreckung zumindest abschnittsweise von einer elastischen Ummantelung umgeben ist.Medical implant according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the electrical supply and discharge arrangement in the longitudinal extension is at least partially surrounded by an elastic jacket. Medizinisches Implantat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Ummantelung in Form eines die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung zumindest abschnittsweise fluiddicht umgebenden Silikonschlauches ausgebildet ist.Medical implant after Claim 8 , characterized in that the elastic sheath is in the form of a silicone tube surrounding the electrical supply and discharge arrangement at least in sections in a fluid-tight manner. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die folienartig ausgebildete Trägermatrix der elektrischen Zu- und Ableitungsanordnung zumindest abschnittweise in deren Längserstreckung eine Foliendicke aufweist, die größer dimensioniert ist als eine dem Trägersubstrat zu eigene Foliendicke.Medical implant according to one of the Claims 3 to 4 , characterized in that the film-like carrier matrix of the electrical supply and discharge arrangement has, at least in sections in its longitudinal extension, a film thickness that is larger than a film thickness that is specific to the carrier substrate. Medizinisches Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Randkanten der folienartig ausgebildeten Trägermatrix zumindest in den Abschnitten mit größerer Foliendicke abgerundet und/oder mit einem Kantenschutzmaterial umgeben sindMedical implant after Claim 10 , characterized in that edge edges of the film-like carrier matrix are rounded off at least in the sections with greater film thickness and / or are surrounded by an edge protection material Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zu- und Ableitungsanordnung in Längsrichtung wenigstens eine Länge von 3 cm besitzt.Medical implant according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the electrical supply and discharge arrangement has a length of at least 3 cm in the longitudinal direction. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit ein Steuergerät und/oder eine implantierbare Energiequelle ist.Medical implant according to one of the Claims 1 to 12 , characterized in that the supply unit is a control device and / or an implantable energy source. Medizinisches Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einseitig seitlich beabstandet zur Cuff-Elektrodenanordnung ein Befestigungsmittel in Art einer Wickelmanschette oder Helikalstruktur an der Trägermatrix angebracht ist.Medical implant according to one of the Claims 1 to 13 , characterized in that at least on one side laterally spaced from the cuff electrode arrangement, a fastening means in the manner of a winding sleeve or helical structure is attached to the carrier matrix.
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