DE102021100685A1

DE102021100685A1 - Elektromedizinische Elektrode

Info

Publication number: DE102021100685A1
Application number: DE102021100685.6A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Göttsche; Benjamin Burg
Original assignee: Osypka AG
Current assignee: Osypka AG
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-07-14
Also published as: US20220219003A1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der elektromedizinischen Elektroden. Hierzu wird eine elektromedizinische Elektrode (1) vorgeschlagen, die an ihrem distalen Ende (3) zumindest ein Verankerungsmittel (2) aufweist, das aus Leiterplattenmaterial besteht.

Description

Die Erfindung betrifft elektromedizinische Elektroden, die an ihrem distalen Ende zumindest ein Verankerungsmittel aufweist.
Elektromedizinische Elektroden der eingangs genannten Art werden beispielsweise als sogenannte transkutane elektromedizinische Elektroden und/oder als temporäre myokardiale Elektroden verwendet und durch die Haut einer zu behandelnden Person bis an ein Zielgewebe, beispielsweise einen Muskel und/oder einen Nerv, verlegt, um elektromedizinische Stimulationsimpulse auf das Zielgewebe abzugeben und/oder elektromedizinische Körpersignale und/oder physiologische Größen und/oder Signale von Sensoren von dem bzw. an dem Zielgewebe aufzunehmen und an eine an die Elektrode angeschlossene Auswerteeinheit zu übertragen.
Ein Anwendungsbeispiel derartiger elektromedizinischer Elektroden ist beispielsweise die Verwendung an externen Herzschrittmachern, um die Herzfunktion von Personen nach Herzoperationen zeitweise zu überwachen und/oder bei Bedarf zu unterstützen.
Um die elektromedizinischen Elektroden im Zielgewebe der Person befestigen zu können, weisen die vorbekannten elektromedizinischen Elektroden an ihrem distalen Ende zumindest ein Verankerungsmittel auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromedizinische Elektrode der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Handhabung und Herstellung vereinfacht ist und die die Implementierung von weiteren Eigenschaften und/oder Funktionen ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine elektromedizinische Elektrode mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei einer elektromedizinischen Elektrode der eingangs genannten Art damit vorgeschlagen, dass das zumindest eine Verankerungsmittel aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, besteht.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner eine elektromedizinische Elektrode mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei einer elektromedizinischen Elektrode der eingangs genannten Art damit vorgeschlagen, dass die elektromedizinische Elektrode einen Grundträger aufweist, der aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, besteht. Ein solcher Grundträger kann die Herstellung der elektromedizinischen Elektrode vereinfachen und die Implementierung von weiteren Eigenschaften und/oder Funktionen begünstigen.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass diese einen Grundträger und zumindest ein Verankerungsmittel aufweist, die aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, bestehen.
Das Leiterplattenmaterial des zumindest einen Verankerungsmittels und/oder des Grundträgers kann einen Schichtaufbau umfassen. Durch einen Schichtaufbau kann das Leiterplattenmaterial so konfektioniert werden, dass es die für die jeweilige Anwendung gewünschten Eigenschaften erhält. So ist es beispielsweise möglich, im Schichtaufbau des Leiterplattenmaterials eine stabile Schicht mit einer flexiblen Schicht zu kombinieren, um eine flexible und gleichzeitig widerstandsfähige Leiterplattenstruktur zu erhalten. Ferner kann der Schichtaufbau auch zumindest eine elektrisch leitfähige Schicht umfassen.
Für die Anwendung der Elektrode im Körperinneren kann es zudem günstig sein, wenn das Leiterplattenmaterial eine Außenschicht aus biokompatiblem Material aufweist. Die Außenschicht kann das Leiterplattenmaterial vollumfänglich nach außen hin abschließen. Kontaktflächen, beispielsweise ein elektromedizinischer Kontaktpol, können hierbei natürlich frei von der Außenschicht und nicht durch diese abgedeckt sein.
Die Außenschicht kann beispielsweise aus Polyurethan und/oder Silikon bestehen. Die Außenschicht kann im Leiterplattenherstellungsprozess oder auch in einem nachgelagerten Beschichtungsprozess erzeugt werden.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass das Verankerungsmittel als Auszugssicherung ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich das zumindest eine Verankerungsmittel zur besonders zuverlässigen Fixierung der Elektrode im oder am Zielgewebe verwenden.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist zumindest ein Verankerungsmittel hakenförmig und/oder zickzackförmig und/oder als Widerhaken ausgebildet. Zumindest ein Verankerungsmittel der Elektrode kann als Lasche ausgebildet sein. Das zumindest eine Verankerungsmittel kann zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, Stege umfassen, die so angeordnet sind, dass sie eine Auszugssicherung bilden. Zwei oder drei Stege zumindest eines Verankerungsmittels können hierbei miteinander verbunden sein, einen gebogenen und/oder abgewinkelten Verlauf aufweisen und/oder eine Querschnittserweiterung eines Grundträgers der Elektrode bilden und/oder eine hakenförmige oder widerhakenförmige Außenkontur des zumindest einen Verankerungsmittels erzeugen.
Um zu verhindern, dass Gewebe durch das zumindest eine Verankerungsmittel der implantierten Elektrode wächst, kann zumindest ein Verankerungsmittel zumindest eine Membran aufweisen, mit der ein Zwischenraum zwischen Strukturen, beispielsweise zwischen Stegen, des Verankerungsmittels verschlossen ist. Eine derartige Membran kann beispielsweise bei einem als Lasche ausgebildeten und/oder Stege umfassenden Verankerungsmittel verwendet werden. Bei als Laschen ausgebildeten Verankerungsmitteln kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine, vorzugsweise jede Lasche eine Membran aufweist. Durch eine solche Membran lässt sich eine traumatische Entfernung der Elektrode aus dem Zielgewebe vermeiden, die zu befürchten wäre, wenn das Verankerungsmittel in das Gewebe einwächst.
Die Membran kann flexibler als die sie umgebenden Strukturen des Verankerungsmittels und/oder flexibler als ein, beispielsweise als der zuvor bereits erwähnte Grundträger der Elektrode sein. Dies kann eine zuverlässige Verankerung des Verankerungsmittels trotz vorhandener Membran im Zielgewebe ermöglichen. Die flexible Membran kann dem Gewebe nachgeben. So kann sich eine Art Formschluss zwischen Gewebe und Verankerungsmittel bei implantierter Elektrode ergeben, ohne dass das Gewebe durch den von der Membran verschlossenen Zwischenraum wächst.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode besteht die Membran aus einem flexibleren Material als die sie umgebenden Strukturen des Verankerungsmittels, beispielsweise aus einem biokompatiblen Material. Die Membran kann zum Beispiel aus Polyurethan und/oder Silikon bestehen. Die zumindest eine Membran kann beispielsweise von der zuvor erwähnten Außenschicht des Leiterplattenmaterials gebildet sein. Auf diese Weise kann die Membran vergleichsweise einfach bereits im Leiterplattenherstellungsprozess oder auch in einem nachgelagerten Beschichtungsprozess hergestellt werden.
Ferner kann das zumindest eine Verankerungsmittel an seinem freien Ende eine Applikationsnadel aufweisen. Mit Hilfe der Applikationsnadel kann das zumindest eine Verankerungsmittel zumindest oberflächlich in das Zielgewebe eingestochen werden, um die Elektrode im Zielgewebe zu verankern. Die Applikationsnadel kann nach Einbringen des Verankerungsmittels im Zielgewebe abgetrennt werden.
Wenn die Elektrode zumindest ein elektronisches Funktionselement aufweist, können bestimmte elektromedizinische Funktionen noch direkt an oder auf der elektromedizinischen Elektrode vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, dass die Elektrode als zumindest ein elektronisches Funktionselement ein Verarbeitungsmodul aufweist, das z.B. zur Vorverarbeitung von Signalen eingerichtet ist. Ferner kann die elektromedizinische Elektrode als zumindest ein elektronisches Funktionselement auch ein Kommunikationsmodul aufweisen. Dieses Kommunikationsmodul kann die Übertragung von Signalen, Messwerten und/oder physiologischen Größen von der Elektrode an eine Empfangs- und/oder Auswerteeinheit ermöglichen. Das Kommunikationsmodul kann hierbei zur drahtgebundenen und/oder zur drahtlosen Kommunikation eingerichtet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Elektrode weist diese zumindest einen Sensor auf. Als zumindest einen Sensor kann die Elektrode beispielsweise einen Beschleunigungssensor und/oder einen physiologischen Sensor und/oder einen Biosensor aufweisen. Physiologische Sensoren und/oder Biosensoren können beispielsweise zur Erkennung von Entzündungen eingesetzt werden. Mithilfe eines Beschleunigungssensors lässt sich zum Beispiel eine Bewegung des Zielgewebes und/oder eine Bewegung der Elektrode detektieren. So ist zum Beispiel möglich, mithilfe eines Beschleunigungssensors der Elektrode Wandbewegungen eines Herzens zu erfassen.
Zumindest ein Sensor der Elektrode kann an dem zumindest einen Verankerungsmittel angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass zumindest ein Sensor der Elektrode benachbart zu dem zumindest einen Verankerungsmittel angeordnet ist. Bevorzugt ist zumindest ein Sensor der Elektrode hierbei an einem distalen Ende der Elektrode und/oder einem Bereich der Elektrode, der in Gebrauchsstellung benachbart und/oder anliegend an dem Zielgewebe angeordnet ist.
Wenn die Elektrode zumindest einen Dislokationssensor aufweist, der zur Detektion einer Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels eingerichtet ist, ist es möglich, ein unbeabsichtigtes Lösen der Elektrode aus dem Zielgewebe festzustellen. Dies kann die Sicherheit bei der Überwachung und/oder Behandlung unter Verwendung der elektromedizinischen Elektrode erhöhen.
Bei einer Ausführungsform ist der zumindest eine Dislokationssensor zur Detektion einer Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels, anhand einer Verformung und/oder Belastung und/oder Beschädigung des zumindest einen Verankerungsmittels eingerichtet.
Der zumindest eine Dislokationssensor der Elektrode kann bei einer Ausführungsform zumindest einen elektrischen Leiter aufweisen, der bei Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels, beeinflusst, insbesondere beschädigt und/oder durchtrennt wird. Wird der elektrische Leiter, der bei Gebrauch der elektromedizinischen Elektrode stromdurchflossen sein kann, bei Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels, durchtrennt, kann dies anhand einer Unterbrechung eines mit dem zumindest einen elektrischen Leiter zuvor noch geschlossenen Stromkreises erkannt werden. Wird der elektrische Leiter durchtrennt, lässt dies auf eine Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittel schließen.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass der zumindest eine elektrische Leiter eine Sollbruchstelle aufweisen kann. Die Sollbruchstelle kann das Durchtrennen des zumindest einen elektrischen Leiters bei Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels begünstigen. Der zumindest eine elektrische Leiter kann am Verankerungsmittel angeordnet sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei einer unzulässigen Verformung und/oder Belastung und/oder Beschädigung des Verankerungsmittels der elektrische Leiter tatsächlich auch durchtrennt und die Dislokation der Elektrode, insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels, auch detektiert werden können.
Wie zuvor bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass die Elektrode einen Grundträger aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie aufweist. Bei dieser Elektrode können das zumindest eine Verankerungsmittel und der Grundträger in einem Verfahrensschritt hergestellt, beispielsweise aus einem Leiterplattenmaterialzuschnitt gestanzt und/oder geschnitten und/oder mit mikrolithographischen Methoden hergestellt sein. Eine gesonderte Anbringung von Verankerungsmitteln an dem Grundträger ist hierbei entbehrlich. Dies kann die Herstellung der elektromedizinischen Elektrode erheblich vereinfachen und/oder die Implementierung weiterer Eigenschaften und/oder Funktionen zumindest erleichtern.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass ein, beispielsweise der zuvor erwähnte, Grundträger der Elektrode ein proximales Ende der Elektrode mit dem distalen Ende der Elektrode verbindet, an dem das zumindest eine Verankerungsmittel angeordnet, insbesondere ausgebildet ist.
Das zumindest eine Verankerungsmittel kann mit dem Grundträger verbunden und/oder an dem Grundträger ausgeformt sein. Insbesondere dann, wenn sowohl das zumindest eine Verankerungsmittel als auch der Grundträger aus demselben Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, hergestellt sind, können der Grundträger und das zumindest eine Verankerungsmittel in einem Herstellungsprozess hergestellt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Verankerungsmittel und der Grundträger der elektromedizinischen Elektrode aus einem Leiterplattenmaterialrohling, insbesondere aus einem Leiterplattenfolienzuschnitt hergestellt, insbesondere geschnitten oder gestanzt sind und/oder mittels Methoden der Leiterplattenherstellung, insbesondere mittels lithographischer Methoden.
Die Elektrode kann zumindest zwei Verankerungsmittel aufweisen, von denen beidseits einer Längsmittelachse eines distalen Endabschnitts der Elektrode, insbesondere des Grundträgers, jeweils zumindest ein Verankerungsmittel angeordnet ist. Auf diese Weise kann die elektromedizinische Elektrode über ihren distalen Endabschnitt gleichmäßig und damit besonders zuverlässig im Zielgewebe einer zu behandelnden Person verankert werden.
Der Grundträger kann einen distalen Endabschnitt aufweisen, an dem zumindest ein elektromedizinischer Kontaktpol ausgebildet ist. Über den zumindest einen elektromedizinischen Kontaktpol kann ein elektromedizinischer Stimulationsimpuls auf das Zielgewebe einer zu behandelnden Person abgegeben werden. Es ist aber auch möglich, elektromedizinische Körpersignale über den zumindest einen elektromedizinischen Kontaktpol der Elektrode aufzunehmen und an eine an die Elektrode angeschlossene Auswerteeinheit zu übertragen, beispielsweise um ein EKG der zu behandelnden Person zu schreiben.
Die Elektrode, insbesondere der Grundträger, kann zumindest eine Leiterbahn aufweisen, die mit zumindest einem elektromedizinischen Kontaktpol der Elektrode verbunden ist. Über diese zumindest eine Leiterbahn ist es möglich, einerseits elektromedizinische Stimulationsimpulse an den Kontaktpol zu übertragen und andererseits elektromedizinische Körpersignale und/oder Sensorsignale von dem zumindest einen Kontaktpol der Elektrode und/oder von zumindest einem Sensor der Elektrode an eine an die Elektrode angeschlossene Auswerteeinheit zu übertragen.
Zumindest ein elektromedizinischer Kontaktpol der Elektrode kann an dem zumindest einen Verankerungsmittel angeordnet und/oder ausgebildet sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der zumindest eine elektromedizinische Kontaktpol in gutem Kontakt zu dem zu überwachenden und/oder zu behandelnden Zielgewebe steht, wenn die elektromedizinische Elektrode im Zielgewebe verankert ist.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass diese eine Hülle, insbesondere einen Hüllschlauch, aufweist, in der ein, beispielsweise der zuvor bereits erwähnte Grundträger der Elektrode bei Gebrauch der Elektrode angeordnet ist. Durch die Hülle kann der Grundträger der Elektrode vor äußeren Einflüssen geschützt werden.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode weist diese, insbesondere an ihrer Hülle, ein Verbindungsmittel auf, mit dem die Elektrode mit einem elektromedizinischen Gerät verbindbar ist. Das Verbindungsmittel kann beispielsweise ein Gewinde und/oder ein Rastmechanismus sein.
Die Elektrode kann an ihrem proximalen Ende einen Anschlussstecker aufweisen, der aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie besteht. Vorzugsweise ist der Anschlussstecker ein proximaler Endabschnitt des Grundträgers der Elektrode, an dem zumindest ein Anschlusskontakt ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Anschlussstecker der elektromedizinischen Elektrode zusammen mit dem Grundträger der Elektrode aus einem Leiterplattenmaterialrohling, insbesondere aus einem Leiterplattenfolienzuschnitt, in einem Arbeitsschritt hergestellt werden.
Bei einer Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass diese einen elektromedizinischen Impulsgeber und/oder eine elektromedizinische Auswerteeinheit aufweist. Der Impulsgeber und/oder die Auswerteeinheit können an einem proximalen Endabschnitt des Grundträgers der Elektrode angeordnet und/oder ausgebildet sein. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Elektrode ist vorgesehen, dass der elektromedizinische Impulsgeber und/oder die Auswerteeinheit in den Grundträger der elektromedizinischen Elektrode integriert ist/sind. Hierbei können der elektromedizinische Impulsgeber und/oder die Auswerteeinheit also fest mit dem Grundträger, insbesondere mit seinem proximalen Endabschnitt, verbunden sein, so dass sie nicht mehr als von der elektromedizinischen Elektrode separate Funktionseinheiten vorliegen. Auf diese Weise kann auf einen separaten Anschluss der Elektrode an einen elektromedizinischen Impulsgeber verzichtet werden.
Die Elektrode kann als transkutane und/oder implantierbare elektromedizinische Elektrode, insbesondere als Stimulations- und/oder Sensingelektrode ausgebildet sein. Die Elektrode lässt sich dann beispielsweise als elektromedizinische Elektrode eines externen Herzschrittmachers verwenden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, ist aber nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen

1 eine Darstellung einer elektromedizinischen Elektrode, die an ihrem distalen Ende ein zick-zack-förmiges Verankerungsmittel aus Leiterplattenmaterial aufweist, wobei an dem Verankerungsmittel zwei elektromedizinische Kontaktpole und benachbart zu dem Verankerungsmittel ein elektronischer Bauteilträger mit einem Verarbeitungsmodul, einem Beschleunigungssensor und einem Kommunikationsmodul angeordnet ist,
2 eine elektromedizinische Elektrode mit zwei Verankerungsmitteln aus Leiterplattenmaterial, die als Widerhaken ausgebildet sind, wobei auch hier die Verankerungsmittel jeweils einen elektromedizinischen Kontaktpol aufweisen und benachbart zu den Verankerungsmitteln ein elektronischer Bauteilträger mit einem Verarbeitungsmodul, einem Beschleunigungssensor und einem Kommunikationsmodul angeordnet ist,
3 eine dritte Ausführungsform einer elektromedizinischen Elektrode mit zwei Verankerungsmitteln in Form von Laschen, wobei jede Lasche drei Stege aufweist, von denen mittlere Stege jeweils mit einem elektromedizinischen Kontaktpol versehen sind, und wobei auch diese Elektrode benachbart zu den Verankerungsmitteln einen elektronischen Bauteilträger mit einem Verarbeitungsmodul, einem Beschleunigungssensoren und einem Kommunikationsmodul aufweist,
4 eine abgewandelte Ausführungsform der in 3 gezeigten elektromedizinischen Elektrode mit insgesamt vier laschenförmigen Verankerungsmitteln,
5 eine perspektivische Ansicht des proximalen Endes einer der in den 1 bis 4 gezeigten elektromedizinischen Elektrode, wobei am proximalen Ende der Elektrode ein Anschlussstecker mit insgesamt fünf Anschlusskontakten zu erkennen ist, der im sogenannten Rigid-Flex-Verfahren mit einem Grundträger der Elektrode verbunden ist,
6 eine Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Anschlusssteckers, der als Teil des Grundkörpers der elektromedizinischen Elektrode ausgebildet ist, wobei ein Einsteckbereich des Kontaktsteckers mit daran angeordneten, beidseitig kontaktierbaren Anschlusskontakten zu erkennen ist, wobei der Steckerbereich durch Umfaltung einer einseitig prozessierten, flexiblen Leiterplatte gebildet ist, sowie
7 eine der in den vorherigen Figuren gezeigte Elektrode mit einem Hüllschlauch, in dem ein Grundträger der gezeigten Elektrode aus Leiterplattenfolie angeordnet ist.

Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile einer im Ganzen mit 1 bezeichnete elektromedizinische Elektrode. Die elektromedizinische Elektrode 1 ist als sogenannte transkutane Elektrode ausgebildet und kann beispielsweise zur Übertragung von elektromedizinischen Stimulationsimpulsen eines elektromedizinischen Impulsgebers, wie beispielsweise eines externen Herzschrittmachers, an ein Zielgewebe einer zu behandelnden Person verwendet werden.
Jede elektromedizinische Elektrode 1 weist wenigstens ein Verankerungsmittel 2 an ihrem distalen Ende 3 auf, mit dem die elektromedizinische Elektrode 1 im Zielgewebe der zu behandelnden Person zuverlässig verankert werden kann. Die in den Figuren gezeigten Verankerungsmittel 2 dienen somit als Auszugssicherung.
Alle gezeigten Verankerungsmittel 2 sind hakenförmig ausgebildet. Bei der in 1 gezeigten elektromedizinischen Elektrode ist das Verankerungsmittel 2 zig-zack-förmig ausgebildet und bildet somit eine Auszugssicherung, die eine zuverlässige Verankerung der Elektrode im Zielgewebe erlaubt.
Die in 2 gezeigte elektromedizinische Elektrode 1 weist zwei Verankerungsmittel 2 in Form von Widerhaken 14 auf.
Bei den in den 3 und 4 gezeigten elektromedizinischen Elektroden sind zwei (3) bzw. vier (4) Verankerungsmittel 2 in Form von Laschen 15 vorgesehen. Jede der Laschen 15 umfasst insgesamt drei Stege 16, die so angeordnet sind, dass sie eine Auszugssicherung bilden. Äußere Stege 16 der Laschen 15 sind dabei abgewinkelt und bilden so eine Querschnittserweiterung des Grundträgers 5 der in den 3 und 4 gezeigten elektromedizinischen Elektroden 1. Durch diese Querschnittserweiterung lässt sich der Auszugswiderstand der Elektrode 1 aus dem Zielgewebe erhöhen.
Zwischenräume 27 zwischen den Stegen 16 der als Laschen 15 ausgebildeten Verankerungsmittel 2 sind durch Membranen 26 verschlossen. Diese Membranen 26 verhindern, dass Gewebe durch die Zwischenräume 27 zwischen den Strukturen der Verankerungsmittel 2 wächst. Jede der Laschen 15 weist somit zumindest eine Membran 26 auf. Auch bei den Verankerungsmitteln 2 der in den übrigen Figuren gezeigten Elektroden 1 ist die Verwendung derartiger Membranen 26 denkbar.
Die Membranen 26 bestehen aus einem biokompatiblen Material, beispielsweise aus Polyurethan und/oder Silikon, und sind flexibler als die Strukturen, beispielsweise die Stege 16, der Verankerungsmittel 2, die die Membranen 26 umgeben.
Die Verankerungsmittel 2 bestehen bei den in den Figuren gezeigten Elektroden 1 aus Leiterplattenmaterial, nämlich aus Leiterplattenfolie. Die Verankerungsmittel 2 sind an ihren freien Enden jeweils mit einer Applikationsnadel 4 versehen. Die Applikationsnadel 4 kann nach Applikation der Elektrode 1 im Zielgewebe vom Verankerungsmittel 2 abgetrennt werden.
Sämtliche der gezeigten Elektroden 1 weisen zumindest ein elektronisches Funktionselement 17 auf. Die elektronischen Funktionselemente 17 sind in einem im Ganzen mit 24 bezeichneten Bauteilträger angeordnet. Die Elektroden 1 weisen als elektronische Funktionselemente 17 ein Verarbeitungsmodul 18 zur Vorverarbeitung von Signalen und ein Kommunikationsmodul 19 zur drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikation mit einem an die Elektrode 1 angeschlossenen elektromedizinischen Gerät auf.
In den Bauteilträgern 24 ist außerdem als elektronisches Funktionselement 17 jeweils zumindest ein Sensor 20 vorgesehen. Sämtliche der gezeigten Elektroden 1 weisen als Sensoren 20 zumindest einen Beschleunigungssensor und/oder zumindest einen physiologischen Sensor und/oder zumindest einen Biosensor auf. Physiologische Sensoren und/oder Biosensoren können beispielsweise zur Erkennung von Entzündungen des Zielgewebes verwendet werden.
Die Bauteilträger 24 sind mit den Sensoren 20 benachbart zu den Verankerungsmitteln 2 am distalen Ende 3 bzw. am distalen Endabschnitt 7 der jeweiligen elektromedizinischen Elektrode 1 angeordnet.
Die Elektroden 1 weisen ferner zumindest einen Dislokationssensor 21 zur Detektion einer Dislokation der Elektrode 1, nämlich der Verankerungsmittel 2, anhand einer Verformung und/oder Belastung und/oder Beschädigung des zumindest einen Verankerungsmittels 2 auf.
Die Dislokationssensoren 21 umfassen jeweils wenigstens einen elektrischen Leiter 22, der bei Dislokation der Elektrode 1, nämlich bei Dislokation des Verankerungsmittels 2, durchtrennt wird. Um eine Durchtrennung des elektrischen Leiters 22 bei Dislokation der Elektrode 1 aus dem Zielgewebe zu begünstigen, kann der elektrische Leiter 22 eine Sollbruchstelle 23 aufweisen. Ferner ist der elektrische Leiter 22 am jeweiligen Verankerungsmittel 2 angeordnet.
Anhand des Ausführungsbeispiels einer Elektrode 1, wie sie in 2 gezeigt ist, lässt sich die Funktion des Dislokationssensors 21 besonders gut erläutern. Die beiden widerhakenförmigen Verankerungsmittel 2 der in 2 gezeigten elektromedizinischen Elektrode 1 sind mit einem elektrischen Leiter 22 belegt. Bei Dislokation der Elektrode 1 aus dem Zielgewebe werden Schenkel 25 der Widerhaken 14 aufgespreizt, wodurch die elektrischen Leiter 22, die auf den Schenkeln 25 angeordnet sind, belastet und beispielsweise an ihrer Sollbruchstelle 23 durchtrennt werden. Durch die Durchtrennung der elektrischen Leiter 22 wird ein zuvor durch die elektrischen Leiter 22 geschlossener Stromkreis unterbrochen. Die Unterbrechung des Stromkreises kann detektiert werden, wobei eine Unterbrechung des Stromkreises auf eine Dislokation der elektromedizinischen Elektrode 1 aus dem Zielgewebe hinweisen kann.
Die Elektroden 1 umfasst einen Grundträger 5, der ebenfalls aus Leiterplattenmaterial, nämlich aus Leiterplattenfolie, besteht. Der Grundträger 5 verbindet ein proximales Ende 6 der Elektrode 1 mit dem distalen Ende 3 der jeweiligen Elektrode 1. Das Leiterplattenmaterial der Grundträger 5 und der Verankerungsmittel 2 umfasst einen Schichtaufbau, wobei eine Außenschicht des Leiterplattenmaterials aus biokompatiblem Material, beispielsweise aus Polyurethan und/oder Silikon besteht. Die zuvor erwähnten Membranen 26 können aus der Außenschicht gebildet sein.
Die Figuren zeigen, dass die Verankerungsmittel 2 mit dem Grundträger 5 der Elektrode verbunden beziehungsweise an dem Grundträger 5 ausgeformt sind. Der Grundträger 5 und die Verankerungsmittel 2 bestehen aus demselben Leiterplattenmaterial und sogar aus demselben Leiterplattenmaterialrohling - hier aus demselben Zuschnitt einer Leiterplattenfolie. So bilden der Grundträger 5 und die Verankerungsmittel 2 eine stofflich homogene monolithische Einheit.
Die Figuren verdeutlichen, dass beidseits einer Längsmittelachse eines distalen Endabschnitts 7 des Grundträgers 5 der Elektrode 1 jeweils mehrere der Verankerungsmittel 2 angeordnet sind. Somit sind die Verankerungsmittel 2 gleichmäßig zu beiden Seiten der Längsmittelachse des distalen Endabschnitts 7 der Elektrode 1 verteilt angeordnet. Dies begünstigt eine zuverlässige Verankerung der elektromedizinischen Elektrode 1 im Zielgewebe einer mit der elektromedizinischen Elektrode 1 zu behandelnden Person.
Am distalen Endabschnitt 7 weist der Grundträger 5 jeder Elektrode zumindest einen elektromedizinischen Kontaktpol 8 auf. Über die elektromedizinischen Kontaktpole 8 können elektromedizinische Stimulationsimpulse auf das Zielgewebe der zu behandelnden Person abgegeben werden. Ferner können die elektromedizinischen Kontaktpole 8 auch zur Aufnahme und zur Übertragung elektromedizinischer Körpersignale aus dem Zielgewebe der zu behandelnden Person genutzt werden.
Bei sämtlichen in den Figuren gezeigten Elektroden 1 ist zumindest ein elektromedizinischer Kontaktpol 8 an einem Verankerungsmittel 2 angeordnet. Dies begünstigt eine zuverlässige Aufnahme elektromedizinischer Körpersignale aus dem Zielgewebe ebenso wie eine zuverlässige Abgabe elektromedizinischer Stimulationsimpulse von den elektromedizinischen Kontaktpolen 8 auf das Zielgewebe, in dem die elektromedizinische Elektrode 1 in Gebrauchsstellung verankert ist.
Die in den Figuren gezeigten elektromedizinischen Elektroden 1 können als transkutane und/oder implantierbare elektromedizinischen Elektroden und insbesondere als Stimulations- und/oder Sensing-Elektroden ausgebildet sein.
Mithilfe von Sensing-Elektroden lassen sich elektromedizinische Körpersignale und/oder physiologische Größen und/oder Messgrößen von Sensoren 20 und 21 der Elektrode 1 aus dem Zielgewebe aufnehmen.
Die Elektroden 1 weisen mehrere Leiterbahnen 9 auf, die mit den elektromedizinischen Kontaktpolen 8 der Elektrode 1 verbunden sind. Die Leiterbahnen 9 können zumindest abschnittsweise in das Leiterplattenmaterial der Grundträger 5 und/oder der Verankerungsmittel 2 eingebettet und/oder zumindest abschnittsweise an einer Schicht des Leiterplattenmaterials angeordnet sein. Über die Leiterbahnen 9 können elektromedizinische Stimulationsimpulse zu den Kontaktpolen 8 und von dort auf das Zielgewebe übertragen werden. Werden elektromedizinische Körpersignale von den Kontaktpolen 8 aus dem Zielgewebe der zu behandelnden Person aufgenommen, können sie über die Leiterbahnen 9 der Elektrode 1 an eine an die Elektrode 1 angeschlossene Auswerteeinheit übertragen werden.
7 zeigt, dass die Elektrode 1 eine Hülle 28, nämlich einen Hüllschlauch, aufweist, in der der Grundträger 5 der Elektrode 1 angeordnet ist.
Die Elektroden 1 weisen an ihrem proximalen Ende 6 einen Anschlussstrecker 10 auf, der ebenfalls aus Leiterplattenmaterial, nämlich aus Leiterplattenfolie, besteht. Der Anschlussstecker 10 ragt dabei aus dem proximalen Ende der Hülle 28 hervor und kann in eine Anschlussbuchse eines elektromedizinischen Impulsgebers eingesteckt werden. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Anschlussstecker 10 mit seinen Anschlusskontakten 11 einen proximalen Endabschnitt 12 des Grundträgers 5 der Elektrode 1 bildet. Auf diese Weise bilden der Grundträger 5 und der Anschlussstecker 10 ebenfalls eine stofflich homogene monolithische Einheit. Eine Fügestelle zwischen dem Anschlussstecker 10 und dem Grundträger 5 ist hierbei folgerichtig nicht vorhanden.
Am proximalen Ende der Hülle 28 ist ein Verbindungsmittel 13 in Form eines Gewindes vorgesehen. Mit diesem Verbindungsmittel 13 kann die Elektrode 1 beispielsweise mit einem entsprechenden Gegenverbindungsmittel - hier mit einem passende Gegengewinde - eines elektromedizinischen Geräts verbunden werden. So lässt sich die Elektrode 1 zuverlässig an dem Gerät festlegen. Das Gerät kann beispielsweise ein elektromedizinischer Impulsgeber, wie ein externer Herzschrittmacher, und/oder eine elektromedizinische Auswerteeinheit sein, mit der elektromedizinische Körpersignale ausgewertet werden.
Bei einer in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform der Elektrode weist diese einen integrierten elektromedizinischen Impulsgeber auf. Dieser ist an dem bereits zuvor erwähnten proximalen Endabschnitt 12 des Grundträgers 5 der Elektrode 1 angeordnet beziehungsweise ausgebildet.
Die in den Figuren gezeigten elektromedizinischen Elektroden 1 sind als transkutane Stimulationselektroden ausgebildet und können beispielsweise an einem externen Herzschrittmacher zur Unterstützung und/oder Überwachung der Herzfunktion einer Person nach einem operativen Eingriff am Herzen verwendet werden.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der elektromedizinischen Elektroden. Hierzu wird eine elektromedizinische Elektrode 1 vorgeschlagen, die einen Grundträger 5, der aus Leiterplattenmaterial an ihrem distalen Ende 3 zumindest ein Verankerungsmittel 2 aufweist, das aus Leiterplattenmaterial besteht.
Bezugszeichenliste

1: elektromedizinische Elektrode
2: Verankerungsmittel
3: distales Ende
4: Applikationsnadel
5: Grundträger
6: proximales Ende von 1
7: distaler Endabschnitt
8: elektromedizinischer Kontaktpol
9: Leiterbahn
10: Anschlussstecker
11: Anschlusskontakt
12: proximaler Endabschnitt
13: Verbindungsmittel
14: Widerhaken
15: Lasche
16: Steg
17: elektronisches Funktionselement
18: Verarbeitungsmodul
19: Kommunikationsmodul
20: Sensor
21: Dislokationssensor
22: elektrischer Leiter
23: Sollbruchstelle
24: Bauteilträger
25: Schenkel von 14
26: Membran
27: Zwischenraum
28: Hülle

Claims

Elektromedizinische Elektrode (1) mit zumindest einem Verankerungsmittel (2) an ihrem distalen Ende (3), dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verankerungsmittel (2) aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, besteht.
Elektromedizinische Elektrode (1), insbesondere nach Anspruch 1, mit zumindest einem Verankerungsmittel (2) an ihrem distalen Ende (3), dadurch gekennzeichnet, dass die elektromedizinische Elektrode (1) einen Grundträger (5) aufweist, der aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie besteht.
Elektrode (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Leiterplattenmaterial des zumindest einen Verankerungsmittels (2) und/oder des Grundträgers (5) einen Schichtaufbau umfasst und/oder eine Außenschicht aus biokompatiblem Material, insbesondere aus Polyurethan und/oder Silikon, aufweist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verankerungsmittel (2) als Auszugsicherung ausgebildet ist und/oder wobei das zumindest eine Verankerungsmittel (2) an seinem freien Ende eine Applikationsnadel (4) aufweist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verankerungsmittel (2) hakenförmig und/oder zick-zick-förmig und/oder als Widerhaken (14) und/oder als Lasche (15) ausgebildet ist und/oder zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, Stege (16) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine Auszugssicherung bilden.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verankerungsmittel (2) als Lasche (15) ausgebildet ist und/oder zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, Stege (16) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine Auszugssicherung bilden.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verankerungsmittel (2) zumindest eine Membran (26) aufweist, mit der ein Zwischenraum (27) zwischen Strukturen, insbesondere zwischen Stegen (16), des Verankerungsmittels (2) verschlossen ist, insbesondere wobei die Membran (26) flexibler als die sie umgebenden Strukturen des Verankerungsmittels (2) ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) zumindest ein elektronisches Funktionselement (17) aufweist, insbesondere ein Verarbeitungsmodul (18) beispielsweise zur Vorverarbeitung von Signalen und/oder ein Kommunikationsmodul (19).
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) zumindest einen Sensor (20,21) aufweist, beispielsweise einen Beschleunigungssensor und/oder einen physiologischen Sensor und/oder einen Biosensor, beispielsweise zur Erkennung von Entzündungen, vorzugsweise wobei zumindest ein Sensor (20) an dem zumindest einen Verankerungsmittel (2) und/oder benachbart zu dem zumindest einen Verankerungsmittel (2) angeordnet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) zumindest einen Dislokationssensor (21) aufweist, der zur Detektion einer Dislokation der Elektrode (1), insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels (2) eingerichtet ist.
Elektrode (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei der zumindest einen Dislokationssensor (21) zur Detektion einer Dislokation der Elektrode (1), insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels (2), vorzugsweise anhand einer Verformung und/oder Belastung und/oder Beschädigung des zumindest einen Verankerungsmittels (2) eingerichtet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Dislokationssensor (21) zumindest einen elektrischen Leiter (22) aufweist, der bei Dislokation der Elektrode (1), insbesondere des zumindest einen Verankerungsmittels (2), durchtrennt wird, vorzugsweise wobei der zumindest eine elektrische Leiter (22) eine Sollbruchstelle (23) aufweist und/oder am Verankerungsmittel (2) angeordnet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein oder der Grundträger (5) der Elektrode (1) ein proximales Ende (6) der Elektrode (1) mit dem distalen Ende (3) der Elektrode (1) verbindet.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine Verankerungsmittel (2) mit dem Grundträger (5) verbunden und/oder an dem Grundträger (5) ausgeformt ist und/oder wobei das zumindest eine Verankerungsmittel (3) und der Grundträger (5) aus einem Leiterplattenmaterialrohling, insbesondere aus einem Leiterplattenfolienzuschnitt hergestellt sind, insbesondere geschnitten und/oder gestanzt und/oder lithographisch und/oder mit Methoden der Leiterplattenherstellung hergestellt.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) zumindest zwei Verankerungsmittel aufweist, von denen beidseits einer Längsmittelachse eines distalen Endabschnitts (7) der Elektrode (1) jeweils zumindest ein Verankerungsmittel (2) angeordnet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Grundträger (5) einen distalen Endabschnitt (7) aufweist, an dem zumindest ein elektromedizinischer Kontaktpol (8) ausgebildet ist und/oder wobei zumindest ein elektromedizinischer Kontaktpol (8) an dem zumindest einen Verankerungsmittel (2) angeordnet und/oder ausgebildet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1), insbesondere der Grundträger (5), zumindest eine Leiterbahn (9) aufweist, die mit zumindest einem elektromedizinischen Kontaktpol (8) der Elektrode (1) verbunden ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) eine Hülle (28), insbesondere einen Hüllschlauch, aufweist, in der ein oder der Grundträger (5) der Elektrode (1) angeordnet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1), insbesondere eine oder die Hülle (28) der Elektrode (1), ein Verbindungsmittel (13), insbesondere ein Gewinde und/oder einen Rastmechanismus aufweist, mit dem die Elektrode (1) mit einem elektromedizinischen Gerät verbindbar ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) an ihrem proximalen Ende (6) einen Anschlussstecker (10) aufweist, der aus Leiterplattenmaterial, insbesondere aus Leiterplattenfolie, besteht, vorzugsweise wobei der Anschlussstecker (10) ein proximaler Endabschnitt (12) des Grundträgers (5) der Elektrode (1) ist, an dem zumindest ein Anschlusskontakt (11) ausgebildet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) einen elektromedizinischen Impulsgeber aufweist, der an einem proximalen Endabschnitt (12) des Grundträgers (5) der Elektrode (1) angeordnet und/oder ausgebildet ist.
Elektrode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrode (1) als transkutane und/oder implantierbare elektromedizinische Elektrode, insbesondere als Stimulations- und/oder Sensingelektrode ausgebildet ist.