DE1955517C

DE1955517C - Electrode assembly for implantation in the body

Info

Publication number: DE1955517C
Authority: DE
Inventors: Norman Rodney; Bolduc Lee Robin; Minneapolis Minn. Hagfors (V.St.A.)
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Publication date: 1972-08-17

Description

durch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (50, 51) mehrere Adern aufweist, die einander nicht überlappend wendelförmig um einen elektrisch isolierenden Kern herumgewickelt sind, und daß jede Ader aus einem einzelnen Leiterstreifen besteht, der seinerseits um jeweils einen eigenen elektrisch isolierenden Kern wendelförmig herumgewickelt ist.characterized in that the supply line (50, 51) has several wires which do not overlap one another are helically wound around an electrically insulating core, and that each The wire consists of a single conductor strip, which in turn has its own electrical insulating core is helically wound around.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Elektrode als verlängertes Teil (52, 53) der Zuleitung (50, 51) ausgebildet ist.13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the flexible electrode as elongated part (52, 53) of the supply line (50, 51) is formed.

14. Anordnung nach Anspruch 13, uadurch gekennzeichnet, daß zwei flexible Elektroden (52, 53) vorhanden sind, von denen die eine (52) U-förmig ist und die andere (53) parallel zu und im wesentlichen in der Ebene der einen Elektrode verläuft und durch das offene Ende in den von der einen Elektrode umgrenzten Raum hineinragt.14. Arrangement according to claim 13, u thus characterized in that two flexible electrodes (52, 53) are present, one of which (52) Is U-shaped and the other (53) parallel to and substantially in the plane of the one Electrode runs and through the open end in the bounded by one electrode Space protrudes.

15. Anordnung nach Anspruch ί oder 2 mit mehreren Elektroden, die derart an die Stromquelle anschließbar sind, daß mindestens eine Elektrode gegenüber mindestens einer anderen Elektrode entgegengesetzte Polarität hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (12,13; 22, 23, 24; 52, 53) derart für die Verbindung mit einem Körperteil ausgebildet sind, daß mindestens Teile von Elektroden entgegengesetzter Polarität auf einander gegenüberliegenden Seiten des Körperteils liegen.15. Arrangement according to claim ί or 2 with a plurality of electrodes, which are connected to the power source can be connected that at least one electrode opposite at least one other Electrode has opposite polarity, characterized in that the electrodes (12, 13; 22, 23, 24; 52, 53) are designed for connection to a body part that at least Parts of electrodes of opposite polarity on opposite sides of the body part.

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur Implantation in den Körper mit mindestens einer an eine Stromquelle anschließbaren Zuleitung, mindestens einer mit der Zuleitung verbundenen Elektrode und mit einer gegenüber Körperflüssigkeiten und Gewebe im wesentlichen inerten elektrischen Isolierung, die die Zuleitung und einen Teil der Elektrode einkapselt sowie die Gegenfläche der freien Kontaktoberfläche der Elektrode mit einem Unterlagenteil abdeckt und mittels der die Elektrode in ihrem Kontaktzustand und ein das elektrische Signal aufnehmender Körperteil umhüllbar sind.The invention relates to an electrode arrangement for implantation in the body with at least one supply line connectable to a power source, at least one electrode connected to the supply line and with an electrical which is substantially inert to body fluids and tissue Insulation that encapsulates the lead and part of the electrode as well as the opposite surface of the covers free contact surface of the electrode with a base part and by means of which the electrode in their contact state and a body part that receives the electrical signal can be enveloped.

1955 Sl7 Γ1955 Sl7 Γ

^{3 43 4}

Eine derartige Elektrodenanordnung ist aus der derart angeordnet, daß die beiden parallelen Elek-USA.-Patentschnft 3 405 715 bekannt. troden parallel zu und im wesentlichen in der EbeneSuch an electrode arrangement is arranged in such a way that the two parallel Elek-USA.-Patents 3 405 715 known. trode parallel to and essentially in the plane

Bei dieser bekannten Elektrodenanordnung sind des IMörmigen Leiters verlaufen und durch das die Elektroden als Blechstreifen ausgebildet, deren offene Ende in den von dem Ü-förmigen Leiter umeines Ende U-förmig abgekröpft isL Die Blechstreifen 5 grenzten Raum hineinragen.In this known electrode arrangement of the I-shaped conductor are run and through the the electrodes are designed as sheet metal strips, the open end of which in the U-shaped conductor around one The end is bent in a U-shape. The sheet metal strips 5 protrude into the adjoining space.

sind in einen »m wesentlichen starren Isolierkörper Gemäß einer abgewandelten Weiterbildung derare in an essentially rigid insulating body. According to a modified development of the

eingebettet, ucr nur die Innenfläche der U-förmigen Erfindung können auch zwei Zuleitungen, zwei mit Abkröpfung frei läßt, in welche der das elektrische einer dieser Zuleitungen verbundenen flexiblen Elek-Signal aufnehmende Körperteil, insbesondere ein troden und eine dritte mit der anderen Zuleitung Nerv, eingelegt wird. Die bekannte Anordnung er- io verbundene flexible Elektrode vorgesehen sein, wolaubt keine Anpassung des kontaktbildenden Elek- bei die beiden mit der einen Zuleitung verbundenen trodenteils an Form und Größe des damit in Ein- flexiblen Elektroden in Stromschirmstellung mit Begriff zu bringenden Körperteiles. Es kann daher zug auf die dritte flexible Elektrode angeordnet sind, selbst dann, wenn Elektrodenanordnungen mit unter- indem zweckmäßig alle drei flexiblen Elektroden im •^hiediich großen AbkrÖDfuneen der Elektroden- »5 wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die enden bereitgehalten werden, dazu kommen, daß dritte nexioie EieKiruuc ^!».nu, u_.. wj—. — j-— ontvu-iler der Kontakt zwischen Elektrode und Kür- flexiblen Elektroden angeordnet ist. Eine derartige ι .[icii nur mangelhaft ist oder aber der Körperteil Gruppierung der Elektrode«, ist über den Gattungsj^quctschi oder auf andere Weise .erhitzt wird. begriff des Anspruchs 1 hinausgehend an sich aus der Außerdem ist bei der bekannten Anordnung die ao USA.-Patentschrift 3 405 715 (Fig. 3) nebst zuge-Str.tindichte. die bei vorgegebener Signalspannung höriger Beschreibung) bekannt, mit der Ausnahme, insbesondere in größerer Tiefe des zu reizenden Kör- dr.<S es sich dort nicht um flexible, um den Körperteil pi rieilcs er/ielhar ist, verhältnismäßig klein. herumbiegbare Elektroden handelt.embedded, ucr only the inner surface of the U-shaped invention can also have two leads, two with Bending leaves free in which the flexible electrical signal connected to one of these supply lines receiving body part, in particular a troden and a third with the other supply line Nerve being inserted. The known arrangement allows flexible electrodes connected to one another to be provided No adaptation of the contact-forming elec- tron with the two connected to the one supply line electrode part of the shape and size of the flexible electrode in current shield position with term body part to be brought. It can therefore be arranged on the third flexible electrode, even if electrode arrangements with, among other things, expediently all three flexible electrodes in the • ^ where the large curvature funae of the electrodes run essentially parallel to one another and the ends are kept ready, come to the fact that third nexioie EieKiruuc ^! ». nu, u_ .. wj—. - j-— ontvu-iler the contact between the electrode and the flexible electrodes is arranged. Such a one ι. [icii is only inadequate, or the body part grouping of the electrode ", is about the generic j ^ quctschi or otherwise .heated. concept of claim 1 going beyond the In addition, in the known arrangement, the United States patent specification 3 405 715 (Fig. 3) together with zuge-Str.tindichte. the description belonging to the given signal voltage) is known, with the exception, especially in greater depths of the body to be irritated. It is not flexible there, around the body part pi rieilcs er / ielhar is relatively small. bendable electrodes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eine besonders günstige Äquipotentiallinienver-The invention is based on the object of providing a particularly favorable equipotential line relationship

Elektrodenunordnung zu schaffen, die eine atrauma- as teilung wird dabei erhalten, wenn die Oberfläche der tische Verbindung mit Nerven oder anderen Körper- dritten flexiblen Elektrode ungefähr gleich der Summe teilen von unterschiedlicher Größe erlaubt und der Oberflächen der beiden anderen flexiblen Elek-{•!eichwohl für einen dauerhaften Anschluß an den troden ist, wofür einfach dadurch gesorgt werden betreffenden Körperteil sorgt. Ferner soll eine er- kann, daß die beiden mit der einen Zuleitung verhohte Stromdichte in dem mii der Elektrodenanord- 30 bundenen flexiblen Elektroden gleiche Breite haben aiiiig verbundenen Körperteil erhalten werden. und die dritte flexible Elektrode ungefähr doppelt soTo create electrode disorder, the atrauma division is obtained when the surface of the Table connection with nerves or other body- third flexible electrode approximately equal to the sum parts of different sizes allowed and the surfaces of the other two flexible elec- {•! eichwohl is for a permanent connection to the electrodes, which is simply ensured by this body part concerned. Furthermore, one of them should be able to mock the two of them with one lead Current density in the flexible electrodes connected to the electrode assembly 30 have the same width aiiiig connected body part can be obtained. and the third flexible electrode about twice that

Ausgehend von einer Elektrodenanordnung der breit wie eine der beiden anderen flexiblen Elekeingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfin- troden ist.Starting from an electrode arrangement that is as wide as one of the other two flexible electrical input mentioned type, this task is invented.

dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode und Damit auch die Zuleitung hche Flexibilität undduly solved in that the electrode and thus also the supply line high flexibility and

der Unte-lagenteil der elektrischen Isolierung flexibel 35 Dauerhaftigkeit hat, weist die Zuleitung vorteilhaft und um den das elektrische Signal aufnehmenden mehrere Adern auf, die einander nicht überlapoend Körperteil herumbiegbar sind. wendelförmig um einen elektrisch isolierenden Kernthe underlay part of the electrical insulation has flexible durability, the lead advantageously has and around the electrical signal receiving several wires that do not overlap each other Body part are bendable. helically around an electrically insulating core

Die Flexibilität der Elektrode und des Unterlagen- herumgewickelt sind, und besteht jede Ader aus leiles der elektrischen Isolierung erlaubt es, die einem einzelnen Leiterstreifen, der seinerseits um Elektrode beispielsweise um einen Teil eines zu 40 jeweils einen eigenen elektrisch isolierenden Kern reizenden Nervs herumzuwickeln. Auf diese Weise wendelförmig herumgewickelt ist. In diesem Zusamwird eine größere Oberflächenkontaktzone zwischen menhang sind aus der USA.-Patentschrift 3 367 339 Elektrode und Nerv erhalten und kann die Verbin- (^F' g· 3 und 5 nebst zugehöriger Beschreibung) imdung ohne Schwierigkeiten so abgestimmt werden, plantierbare Zuleitungen mit mehreren Adern bedaß eine Verletzung vermieden wird. Durch das Her- 45 kannt, die einander nicht überlappend wendelförmig umbiegen der Elektrode um den Körperteil wird in um einen elektrisch isolierenden Kern herumgewikletzterem eine gegenüber Anordnungen, bei denen kelt sind und aus einzelnen Leiterstreifei» bestehen, sich die Elektrode nur von einer Seite aus gegen der Eine in der vorstehend genannten Weise aufge-The flexibility of the electrode and the pad are wrapped around, and each wire consists of leiles of electrical insulation allows a single conductor strip to be wound around the electrode, for example around a part of a nerve that stimulates its own electrically insulating core. In this way it is helically wound. This together is a greater surface contact area between menhang obtained 3,367,339 electrode and nerve from the USA. Patent and can connects ^(F 'g · 3 and 5 together with associated description) imdung easily be tuned to plantierbare leads with several Veins so that injury is avoided. As a result of the fact that the electrode around the body part does not bend helically in an overlapping manner, the electrode is wound around an electrically insulating core, as opposed to arrangements in which there are celts and consist of individual conductor strips, the electrode facing only from one side the one recorded in the above-mentioned manner

Körperteil anlegt, erhöhte Stromdichte erzielt. baute Zuleitung erlaubt es, die flexible Elektrode alsBody part, increased current density achieved. The built-in lead allows the flexible electrode to be used as a

Um das Anbringen der Elektrodenanordnung zu 50 verlängerte; Teil der Zuleitung auszubilden, wie dies erleichtern, kann die Isolierung mit in entgegen- für implantierbare Elektroden, die nicht um den das gesetzte Richtungen weisenden Ansätzen versehen elektrische Signal aufnehmenden Körperteil herumsein, die beim Herumbiegen der Elektrode um den biegbar s<nd, aus der französischen Patentschrift Körperteil derart zusammenbringbar sind, daß die 1449 811 (Fig. 1 und zugehörige Beschreibung) an Elektrode mit dem Körperteil in Kontakt gehalten 55 ^s'^cn bekannt ist. wird. Eine besonders einfache Schutzslektrodenanord-To extend the attachment of the electrode assembly to 50; To make part of the supply line, as this can facilitate the insulation with in opposite for implantable electrodes, which are not provided around the lugs pointing the set directions, receiving the electrical signal, which are bendable when the electrode is bent around the body French patent body part can be brought together in such a way that the 1449 811 (FIG. 1 and associated description) is known to be held in contact with the electrode with the body part 55 ^s ' ^cn . will. A particularly simple protective electrode arrangement

Dic flexible Elektrode kann aus einem im wesent- nung kann auch dadurch erhalten werden, daß zwei liehen rechteckigen, flachen Streifen flexiblen Metalls flexible Elektroden vorhanden sind, von denen die bestehen, das in weiterer Ausgestaltung der Erfirv eine U-förr.üg ist und die andere parallel zu und im dung beim Biegen eine einmal eingestellte Lage bei- 60 wesentlichen in der Ebene der einen Elektrode verbehält, läuft und durch das offene Ende in den von derThe flexible electrode can essentially also be obtained from one in that two borrowed rectangular, flat strips of flexible metal flexible electrodes are present, of which the exist that in a further embodiment of the Erfirv is a U-förr.üg and the other parallel to and in When bending, a position that has been set once remains essentially in the plane of one electrode, runs and through the open end into the from the

Es können zwei Zuleitungen und zwei jeweils mit einen Elektrode umgrenzten Raum hineinragt, einer der Zuleitung verbundene flexible Elektroden Bei einer Anordnung mit mehreren Elektroden,Two supply lines and two spaces, each delimited by an electrode, can protrude into it, flexible electrodes connected to one of the supply lines In the case of an arrangement with several electrodes,

vorhanden sein, die zweckmäßig im wesentlichen die derart an die Stromquelle anschließbar sind, daß parallel zueinander verlaufen. Um dabei für eine «5 mindestens eine Elektrode gegenüber mindestens Verringerung unerwünschter Streuströme zu sorgen, einer anderen Elektrode entgegengesetzte Polarität ist vorzugsweise ein U-förmiger elektrischer Leiter hat, sind vorzugsweise die Elektroden derart fur die mindestens teilweise in der Isolierung gekapselt und Verbindung mii einem Körperteil ausgebildet, daßbe present, which are expedient essentially which can be connected to the power source in such a way that run parallel to each other. In order to do so for a «5 at least one electrode compared to at least To reduce unwanted stray currents, use another electrode of opposite polarity is preferably a U-shaped electrical conductor, the electrodes are preferably such for the at least partially encapsulated in the insulation and formed connection with a body part that

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mindestens Teile von Elektroden entgegengesetzter einen Nerv hprumgehakt werden können, worauf dieAt least parts of electrodes opposite to a nerve can be hooked, whereupon the

Polarität auf einander gegenüberliegenden Seiten des Elektroden 12 und 13 weiter zusammengebogen wer-Polarity on opposite sides of the electrodes 12 and 13 are further bent together Körperteiles liegen. · den. Um die Form gemäß F i g. 2 zu erreichen, wirdBody part. · the. To the shape according to F i g. 2 will achieve Die die Erfindung aufweisende Elektrodenanord- die Isolierung 14 vorzugsweise teilweise ausgehärtet,The electrode assembly comprising the invention, the insulation 14, preferably partially cured,

nung ist im folgenden an Hand von Ausführungs- S während die Anwendung in der in F i g. 2 vcran-tion is in the following on the basis of execution S while the application in the in F i g. 2 vcran-

beispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt schaulichten Lage gehalten wird.examples explained in more detail. In the drawings shows visual situation is held.

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer die Er- Gemäß Fig. 5 wird die Anordnung nach denFig. 1 is a perspective view of the He- According to FIG. 5, the arrangement according to the

findung aufweisenden Zweiclektrodenanordnung, F i g. 1 und 2 dadurch an einem Teil des Körpers be-two-electrode arrangement having the invention, FIG. 1 and 2 thereby loading on part of the body

F ι g. 2 eine zweite perspektivische Ansicht der festigt, der vorliegend bcispiclshalber als ein Nerv 20Fig. 2 shows a second perspective view of the consolidation, which in the present case is used as a nerve 20, for example Anordnung nach Fi g. 1 in der Lage, die sie Vorzugs- io dargestellt ist, daß die Elektroden 12 und 13 um denArrangement according to Fi g. 1 in the position that it is preferred io shown that the electrodes 12 and 13 around the

weise vor der Herstellung des Anschlusses einnimmt, Nerv 20 herumgebogen werden. Wenn die Elek-wisely, before making the connection, nerve 20 must be bent around. When the elec-

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer die Er- (roden 12 und 13 angebracht sind, haben sich dieF i g. 3 is a perspective view of one of the erods 12 and 13 are attached, the

findung sowie drei Elektroden aufweisenden Schutz- Ansätze IS und 16 getroffen; sie werden dann vor-finding as well as three electrodes having protective approaches IS and 16 taken; they will then

elektrodenanordnung, zugsweise mittels einer Naht 21 miteinander verbun-electrode arrangement, preferably connected to one another by means of a seam 21

F i g. 4 eine weitere perspektivische Ansicht der 15 den, worauf die nicht benötigten Teile der AnsätzeF i g. 4 shows a further perspective view of FIG. 15, whereupon the parts of the attachments that are not required Anordnung nach F i g. 3, die diese vorzugsweise vor IS und 16 abgeschnitten werden.Arrangement according to FIG. 3 These are preferably cut off before IS and 16.

der Herstellung des Anschlusses einnimmt, In den Fig. 3 und 4 sind wiederum Leiter 10 undthe production of the connection assumes, In Figs. 3 and 4 are again conductors 10 and

Fig. S eine perspektivische Ansicht, die die Elck- 11 veranschaulicht, die in eine mit abstehenden An-Fig. S is a perspective view which illustrates the Elck- 11, which is in a with protruding

trodenanordnung nach der Verbindung mit einem salzen 15 und 16 versehene Isolierung 14 eingebettetelectrode arrangement after the connection with a salt 15 and 16 provided insulation 14 embedded

Teil des Körpers veranschaulicht, 20 sind. Zwei Elektroden 22 und 24 sind in diesemPart of the body illustrated are 20. Two electrodes 22 and 24 are in this F i g. 6 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Aus- Falle mit dem Leiter 10 verbunden, während eineF i g. 6 is a plan view of a modified fail trap connected to the conductor 10, while a

führungsform einer Schutzelektrodenanordnung, einzelne Elektrode 23 an den Leiter 11 angeschlossenGuide form of a protective electrode arrangement, individual electrode 23 connected to the conductor 11

Fig. 7 eine Äquipotentialliniendarstellung der ist. Die Elektroden 22, 23 und 24 verlaufen imFIG. 7 is an equipotential line plot of FIG. The electrodes 22, 23 and 24 run in the Anordnung nach Fig. 1, wesentlicncn parallel zueinander, wobei die Elek-Arrangement according to FIG. 1, essentially parallel to one another, the elec- F i g. 8 eine Äquipotentialliniendarstellung einer 45 troden 22 und 24 als Abschirmung für die Elek-F i g. 8 shows an equipotential line representation of a 45 electrodes 22 and 24 as a shield for the elec-

bekannten Zweielektrodenanordnung, trode 23 dienen. F i g. 4 zeigt eine Ausbildung dieserknown two-electrode arrangement, trode 23 are used. F i g. 4 shows an embodiment of this

F i g. 9 eine Äquipotentialliniendarstellung der An- zweiten bevorzugten Ausführungsform, die ähnlichF i g. 9 is an equipotential line diagram of the second preferred embodiment that is similar Ordnung nach Fig. 3, derjenigen nach Fig. 2 ist und die in der gleichenOrder of Fig. 3, that of Fig. 2 and that in the same Fig. 10 eine Äquipotentialliniendarstellung, bei Weise erhalten sowie für dieselben Zwecke vorgc-10 shows an equipotential line representation, obtained in the manner and provided for the same purposes.

der die mittlere oder abgeschirmte Elektrode nicht 30 sehen wird, wie dies in Verbindung mit F i g. 2 be-who will not see the central or shielded electrode 30, as indicated in connection with FIG. 2 loading

die doppelte Oberfläche der Schutzelektroden besitzt, schrieben ist. Die Ausführungsform nach den F i g. 3has twice the surface of the protective electrodes, is written. The embodiment according to FIGS. 3

Fig. 11 eine Äquipotentialliniendarstellung einer und 4 wird in der gleichen Weise wie die Ausfüh-Fig. 11 is an equipotential line representation of a and 4 is in the same way as the embodiment

bekanntcn, drei Elektroden aufweisenden Schutz- rungsform nach den Fig. 1 und 2 mit einem Teil desKnown, three-electrode protection form according to FIGS. 1 and 2 with part of the

elektrodenanordnung, Körpers, beispielsweile dem Nerv 20 nach Fig. 5,electrode arrangement, body, for example the nerve 20 according to FIG. 5,

Fig. 12 eine Äquipotentialliniendarstellung der 35 verbunden.FIG. 12 shows an equipotential line representation of FIG. 35 connected.

Anordnung nach F i g. 6, In dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausfüh-Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer abge- rungsbcispiel hat die Elektrode 23 eine größere wandelten Ausführungsform einer zwei Elektroden Breite als die Elektroden 22 und 24. Die Elektroden aufweisenden Schutzclektrodenanordnung und 22 und 24 sind im wesentlichen gleich breit, und die Fig. 14 eine weitere perspektivische Ansicht der 40 Elektrode 23 hat eine Breite, die näherungsweise den Anordnung nach Fig. 13 in der Stellung, die sie vor- doppelten Wert der Breite der Elektroden 22 oder zugsweise vor der Herstellung des Anschlusses ein- 24 hat. Dadurch wird innerhalb des Teiles des Körnimmt, pers, dem das elektrische Signal zugeführt werden In den Fig. 1 und 2 sind zwei elektrische Leiter soll, beispielsweise dem Nerv 20 nach Fig. 5, eine 10 und 11 veranschaulicht, die an eine elektrische «5 größere Stromdichte erhalten. Dieser Effekt 15'weiter Signalquelle anschließbar sind. Eine Elektrode 12 unter näher erläutert.Arrangement according to FIG. 6, in which in FIGS. 3 and 4 shown Ausfüh-Fig. 13 shows a perspective view of an embodiment example, the electrode 23 has a larger one converted embodiment of a two-electrode width than electrodes 22 and 24. The electrodes having protective electrode arrangement and 22 and 24 are essentially the same width, and the 14 shows a further perspective view of the electrode 23 has a width which is approximately the same as that of FIG Arrangement according to FIG. 13 in the position which it pre-doubles the width of the electrodes 22 or preferably before the connection is established. This will take place within the part of the grain to which the electrical signal will be fed In FIGS. 1 and 2, two electrical conductors are intended, for example the nerve 20 according to FIG. 5, one 10 and 11, which receive an electrical 5 greater current density. This effect 15 'further Signal source can be connected. An electrode 12 is explained in more detail below.

ist mit dem Leiter 10 verbunden, während eine wei- Fi g. 6 zeigt eine Abwandlung der Schutzelektrotere Elektrode 13 mit dem Leiter 11 ist denanordnung. Bei dieser Ausführungsform sind die Die Elektroden 12 und 13 sind bei der Ausführungs- Leiter 10 und 11 wiederum mit je einer von zwei form der Fig. 1 im wesentlichen rechteckige, flache 50 parallel verlaufenden Elektroden 12 und 13 verbunfkxible Metallstücke. Falls erwünscht, können die den. Ein U-förmiger elektrischer Leiter 18 ist minflexiblen Elektroden 12 und 13 derart ausgebildet destens teilweise derart in die Isolierung 14 einge sein, daß sie eine einmal eingestellte Lage beibehal- bettet, daß die Elektroden 12 und 13 in das offen« ten. Die Leiter 10 und 11 sind in eine Isolierung 14 Ende des U-förmigen Elektrodenteiles 18 hinein aus einer Substanz eingebettet, die gegenüber Kör* 55 reichen und parallel zu dem sowie im wesentlicher perflüssigkeiten und Gewebe im wesentlichen inert in der gleichen Ebene wie der U-förmige elektrisch! ist. Die Elektroden 12 und 13 sind in die Isolierung Leiter 18 liegen.is connected to the conductor 10, while a white Fi g. 6 shows a modification of the protective electrical electrode 13 with the conductor 11 and the arrangement. In this embodiment, the The electrodes 12 and 13 are in the execution conductors 10 and 11 again with one of two Form of Fig. 1 essentially rectangular, flat 50 parallel electrodes 12 and 13 connectable metal pieces. If desired, the. A U-shaped electrical conductor 18 is formed with flexible electrodes 12 and 13 in this way, at least partially in this way, in the insulation 14 be that it maintains a position that has been set, that the electrodes 12 and 13 move into the open « th. The conductors 10 and 11 are in an insulation 14 at the end of the U-shaped electrode part 18 into it Embedded from a substance that is rich in relation to body and parallel to that as well as essentially perfluids and tissues essentially inert in the same plane as the U-shaped electrical! is. The electrodes 12 and 13 are located in the insulation conductor 18.

14 teilweise eingebettet, wobei diejenigen Flächen Die Fig.7 bis 12 zeigen Aquipotentialliniendar14 partially embedded, with those areas FIGS. 7 to 12 show aquipotential lines

frei b'eiben, die mit einem Teil des Körpers in Kon- Stellungen der die Erfindung aufweisenden Elek takt gebracht werden sollen. Zwei Ansätze 15 und 60 jrodenanordnung sowie verschiedener bekannteremain free, which with a part of the body in constellations of the invention exhibiting Elek should be brought into tact. Two approaches 15 and 60 as well as various known ones

16 stehen von der Isolierung 14 in der in Fig.1 Elektrodenausbildungen. In den Fig. 7 bis 12 sin16 stand from the insulation 14 in the electrode configurations shown in FIG. In Figs. 7 to 12 sin

dargestellten Weise ab; die Aufgabe dieser Ansätze dabei die Elektroden in der Stellung im Schnitt darshown way from; the task of these approaches represents the electrodes in the position in section

ist weiter unten erläutert. gestellt, die sie einnehmen, wenn sie an einen Teiis explained below. that they take when they join a part

Fig. 2 zeigt die Ausfuhnmgsform der Fig. 1 in des Körpers, beispielsweise den Nerv 20 nach Fig. J der Form, die sich für Nervenelektroden als beson- 65 angeschlossen sind.FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in the body, for example the nerve 20 according to FIG of the form which are specifically connected to nerve electrodes.

der vorteilhaft erwies. In F i g. 2 sind die Elektroden In F i g. 7 liegen die beiden Elektroden 12 und 1which proved beneficial. In Fig. 2 are the electrodes in FIG. 7 are the two electrodes 12 and 1

12 und 13 sowie der zugehörige Teil der Isolierung der Zweieiektrodenajmrdmmg nach Fig. 1 auf gegen12 and 13 and the associated part of the insulation of the Zweieieiektrodenajmrdmmg according to Fig. 1 on against

14 derart gebogen, daß die Elektroden leicht um * überiiegefiden Seiten des Teiles des Körpers, an dei14 bent in such a way that the electrodes are slightly bent over the sides of the part of the body on which the

sic angebracht sind. Fig. 8 bildet eine Äquipotentiallinicndarstcllung einer bekannten Zweiclektrodenunordming. Die Elektroden sind dabei mit 12' und 13' gezeichnet; sie befinden sich nur auf der einen Seite des Teiles des Körpers, an dem sie angebracht sind. Aus den Äquipotentialliniendarstellungen der Fig. 7 und 8 folgt, daß in Fig. 7 die Äquipotentialiinicn in dem zentralen Teil zwischen den Elektroden 12 und 13 eine größere Dichte besitzen und weniger stark gekrümmt sind. Demgegenüber zeigt die Darstellung nach Fig. 8 sehr wenige Äquipotentiallinien in dem Bereich zwischen den Elektroden 12' und 13'; außerhalb der Elektrogenanordnung verlaufen mehr Äquipotcntiallinien als bei der Darstellung gemäß Fi g. 7. Berücksichtigt man, daß der Strom senkrecht zu den Äquipotcntiallinien fließt, ergibt sich aus den Figuren, daß die Konzentration des Stromes in dem Nerv, beispielsweise dem Nerv 20, bei Anwendung der Erfindung aufweisenden Elektrodenanordnung gemäß F i g. 7 wesentlich verbessert ist.sic are appropriate. 8 forms an equipotential line representation a known two-electrode mess. The electrodes are 12 'and 13 'drawn; they are only on one side of the part of the body to which they are attached are. From the equipotential line representations of FIGS. 7 and 8 it follows that in FIG. 7 the equipotentials in the central part between the electrodes 12 and 13 have a greater density and less are strongly curved. In contrast, the illustration according to FIG. 8 shows very few equipotential lines in the area between electrodes 12 'and 13'; outside of the electrode arrangement more run Equipotential lines than in the illustration according to FIG. 7. Taking into account that the current is perpendicular flows to the equipotential lines, it follows from the figures that the concentration of the current in the Nerve, for example nerve 20, when using the invention having electrode arrangement according to FIG. 7 is much improved.

Die Fig. 9, H) und 11 sind Äquipotentialliniendarstcllungcn für verschiedene Dreielektrodenanordnungen. Fig. 9 zeigt ein Äquipotentialliniendiagramm für die Ausführungsform nach den F i g. 3 un! 4. Fig. 10 stellt ein Äquipotentialliniendiagramm für eine Anordnung ähnlich den F i g. 3 und 4 dar, bei der jedoch die abgeschirmte Elektrode 23' keine größere Breite als die Schutzelektroden 22' und 24' hat. Fig. 11 ist eine Äquipotentiallinicndarstellung für eine bekannte Schutzelektrodenanordnung. In Fig. Il sind die drei Elektroden mit 22", 23" und 24" bezeichnet.9, H) and 11 are equipotential line representations for different three-electrode arrangements. Fig. 9 shows an equipotential line diagram for the embodiment according to FIGS. 3 un! 4. Figure 10 presents an equipotential line diagram for an arrangement similar to FIGS. 3 and 4, but with the shielded electrode 23 'has no greater width than the protective electrodes 22' and 24 '. 11 is an equipotential line drawing for a known protective electrode arrangement. In Fig. Il the three electrodes are with 22 ", 23" and 24 ".

Es ist zu erkennen, daß die abgeschirmte Elektrode 23" von dem größeren Teil der Äquipotentiallinien umgeben wird, daß jedoch nur sehr wenige Äquipotentiallinien durch den Teil des Körpers hindurchreichen, mit dem die Elektrode verbunden ist. Ferner läßt die Form der die Elektrode 23" umgebenden Äquipotcntiallinien erkennen, daß diese Äquipotcntiallinien nur in geringem Maße zu einem Stromfluß in der Längsrichtung des zu stimulierenden Körperteiles beitragen.It can be seen that the shielded electrode 23 ″ from the greater part of the equipotential lines is surrounded, however, that very few equipotential lines through the part of the body to which the electrode is connected. Furthermore, the shape of the electrode 23 "surrounding it Equipotential lines recognize that these equipotential lines only to a small extent to one Contribute current flow in the longitudinal direction of the body part to be stimulated.

Die Äquipotentialliniendarstellung der Fig. 10 zeigt eine Verbesserung hinsichtlich der Anzahl der Äquipotentiallinien, die in dem Diagramm senkrecht durch den zu stimulierenden Teil des Körpers hindurchverlaufen. Dieser Vorteil wird erzielt, weil die Elektroden 23', 23' und 24' auf gegenüberliegenden Seiten des Körperteiles liegen, mit dem sie verbunden sind. Fig. 9 läßt jedoch eine weit größere Anzahl von Äquipotentiallinien erkennen, deren gegenseitiger Abstand verhältnismäßig gleichförmig ist und die in lotrechter Richtung durch den anzuregenden Korperteil hindurchverlaufen. Dieses stark verbesserte Ergebnis ist darauf zurückzuführen, daß die abgeschirmte Elektrode 23 ungefähr die doppelte Oberfläche wie eine der beiden Schutzelektroden 22 und 24 besitzt. Aus einem Vergleich der Aquipotentiailmiendarsteiiung nach Fig. 11 für eine bekannte Elektrodenanordnung mit den Diagrammen nach den Fig. H) und 9 folgt, daß der mit der die Erfindung aufweisenden Elektrodenanordnung zu erreichende Aufbau eine gegenüber den bekannten Anordnungen wesentlich verbesserte Stromdichte und Stromverteilung in dem zu stimulierenden Teil des Körpers erlaubt. Es ergibt sich ferner, daß die Anordnung gemäß Fig. 3 eine bevorzugte Ausflihrungsform darstellt, weil sie zu dem günstigstenThe equipotential line illustration of FIG. 10 shows an improvement with regard to the number of equipotential lines which in the diagram run perpendicularly through the part of the body to be stimulated. This advantage is achieved because the electrodes 23 ', 23' and 24 'lie on opposite sides of the part of the body to which they are connected. However, FIG. 9 shows a far greater number of equipotential lines, the mutual spacing of which is relatively uniform and which run in a perpendicular direction through the body part to be excited. This greatly improved result is due to the fact that the shielded electrode 23 has approximately twice the surface area of one of the two protective electrodes 22 and 24. From a comparison of the equipotential representation according to FIG. 11 for a known electrode arrangement with the diagrams according to FIGS stimulating part of the body allowed. It can also be seen that the arrangement according to FIG. 3 is a preferred Ausihrungsform because it is the cheapest

ίο Äquipotentialliniendiagramm gemäß Fig. 9 führt.ίο equipotential line diagram according to FIG. 9 leads.

Fig. 12 zeigt eine Äquipotentialliniendarstellung für die Elektrodenanordnung nach Fig. 6, bei der es sich um eine abgewandelte Ausführungsform der Schutzelcktrodenanordnung handelt. Es erweist sich wiederum, daß die Äquipotentiallinienverteilung, die dadurch erreicht wird, daß Elektroden 12, 13 und 18 auf beiden Seiten des zu stimulierenden Teiles des Körpers liegen, wesentlich günstiger als die Äquipotentiallinienverteilung der bekannten Schutzelektrodenanordnung gemäß Fig. 11 ist.12 shows an equipotential line representation for the electrode arrangement according to FIG. 6, which is a modified embodiment of the Protection electrode arrangement acts. It turns out again that the equipotential line distribution, the is achieved in that electrodes 12, 13 and 18 on both sides of the part to be stimulated Body lie, much more favorable than the equipotential line distribution of the known protective electrode arrangement according to FIG. 11.

In den Fig. 13 und 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Elektrodenanordnung dargestellt, die als Schutzelektrodcnanordnung mit zwei Elektroden ausgebildet ist. In Fig. 13 sind zwei Leiter13 and 14 is a further embodiment the electrode arrangement shown as a protective electrode arrangement with two electrodes is trained. In Fig. 13 there are two conductors

as 50 und 51 dargestellt. Der Leiter 50 besitzt ein verlängertes Teil 52, das als Elektrode entsprechend der Elektrode 12 nach Fig. 1 wirkt, mit der Ausnahme, daß das verlängerte Teil 52 im wesentlichen U-förmig gebogen ist. Der Leiter 51 besitzt ein verliingertes Teil 53, das als Elektrode 13 gemäß F i g. 1 wirkt, mit der Ausnahme, daß die Elektrode^ in das von der Elektrode 52 gebildete U hineinragt. Die Leiter 50 und 51 sind in die Isolierung 14 eingebettet, die mit Ansätzen 15 und 16 versehen ist. Die verlängerten, die Elektroden 52 und 53 bildenden Teile sind teilweise in die Isolierung 14 eingebettet; diejenigen Flächen, die mit dem Teil des Körpers in Verbindung gebracht werden sollen, liegen frei. Fig. 14 zeigt die Anordnung nach Fig. 13 in deras 50 and 51 shown. The conductor 50 has an elongated one Part 52, which acts as an electrode corresponding to the electrode 12 of FIG. 1, with the exception that the elongated part 52 is bent in a substantially U-shape. The conductor 51 has an elongated Part 53, which is used as the electrode 13 according to FIG. 1 works, with the exception that the electrode ^ in the U formed by the electrode 52 protrudes. The conductors 50 and 51 are embedded in the insulation 14, which is provided with approaches 15 and 16. The elongated ones forming the electrodes 52 and 53 Parts are partially embedded in the insulation 14; those surfaces that are in with the part of the body To be connected are free. FIG. 14 shows the arrangement according to FIG. 13 in FIG

Lage, die sie vorzugsweise vor der Herstellung des Anschlusses aus den in Verbindung mit der Anordnung nach Fig. 2 erläuterten Gründen einnimmt. Für diese Form wird in der ebenfalls dort erläuterten Weise gesorgt.Location that they are preferably placed in connection with the assembly prior to making the connection according to Fig. 2 reasons explained. For this form is also explained there Well taken care of.

Die in hohem Maße flexiblen Leiter 50 und 51 in Fig. 13 und 14, die in die Elektroden52 und 53 auslaufen, sind anders aufgebaut als die gewendelter Leiter 10 und 11 nach Fig. 1. Jeder Leiter50 und 51 besteht aus mehreren einander nicht überlappen The highly flexible conductors 50 and 51 in Figs. 13 and 14 which terminate in the electrodes 52 and 53 are constructed differently from the coiled conductors 10 and 11 of Fig. 1. Each conductor 50 and 51 consists of several non-overlapping ones

So den, wendelförmig gewickelten elektrischen Adem Die Adern sind um einen elektrisch isolierender Kern herumgewickelt. Jede Ader weist einen ein zelnen elektrischen Letterstreifen auf, der seinerseit! um einen eigenen elektrisch isolierenden Ken wendelförmig herumgewickelt ist Leiter dieser Ar bringen für implantable Anordnungen besonden Vorteile mit sich. Insbesondere bietet ein derartige Leiter bei einer implantabien Elektrode eine größen Flexibilität und Dauerhaftigkeit. So the helically wound electrical wire. The wires are wound around an electrically insulating core. Each wire has an individual electrical letter strip, which in turn! Coiled in a helical manner around its own electrically insulating Ken , conductors of this type have particular advantages for implantable arrangements. In particular, such a conductor offers great flexibility and durability in an implantable electrode.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

209634724209634724

Claims

Patent claims:

1. Electrode arrangement for implantation in the body with at least one supply line that can be connected to a power source, at least one electrode connected to the supply line and with an electrical insulation which is essentially inert to body fluids and tissue and which encapsulates the supply line and part of the electrode as well as the The opposite surface of the free contact surface of the electrode is covered with a base part and by means of which the electrode can be enveloped in its body part that receives electrical signals, characterized in that the electrode (12, 13, 22, 23, 24, 52, S3) and the base part of the electrical insulation are flexible and can be bent around the part of the body that receives the electrical signal.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that that the insulation (14) is provided with projections (15, 16) pointing in opposite directions, which when the as Electrodes (12, 13, 22, 23, 24, 52, 53) can be brought together around the body part in such a way that the electrode is kept in contact with the body part.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the flexible electrode (12, 13, 22, 23, 24) made of a substantially rectangular, flat strip of flexible metal consists.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the flexible metal when bending maintains a position that has been set once.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by two feed lines (10, 11) and two flexible electrodes (12, 13) each connected to one of the supply lines.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the two flexible electrodes (12, 13) run essentially parallel to one another.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that that a U-shaped electrical conductor (18) at least partially in the insulation (14) is encapsulated and arranged in such a way that the two parallel electrodes (12, 13) run parallel to and substantially in the plane of the U-shaped conductor and through the open end protrude into the space bounded by the U-shaped conductor.

8. Arrangement according to one of claims I to 4, characterized by two feed lines (10, 11), two flexible electrodes (22, 24) connected to one of these supply lines and one third flexible electrode (23) connected to the other lead, the two with the a lead connected flexible electrodes in Stromabschirmstcllung with respect to the third flexible electrode are arranged.

Ü. Arrangement according to claim 8, characterized in that that the surface of the third flexible electrode (23) approximately equal to the sum of the surfaces of the other two flexible electrodes (22, 24).

10. Arrangement according to claims 3 and 9, characterized in that the two with the a lead connected flexible electrodes (22, 24) have the same width and the third flexible electrode (23) about twice as wide as one of the other two flexible ones. Electrodes is.

11. Arrangement according to one of claims S to 10, characterized in that all three flexible electrodes (22,23,24) essentially run parallel to each other and the third flexible electrode (23) between the two other flexible electrodes (22, 24) is arranged