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Querverweise auf verwandte
Anmeldungen
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen
australischen Patentanmeldung
Nr. 2006906380 , die am 15. November 2006 eingereicht wurde,
und deren Inhalt hiermit eingeschlossen ist.
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein implantierbare Elektrodenarrays
zur Verwendung mit einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung, und
betrifft insbesondere ein implantierbares Elektrodenarray für
eine implantierbare Gehörprothese.
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Technischer Hintergrund der
Erfindung
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Eine
Vielfalt an implantierbaren medizinischen Vorrichtungen wurden vorgeschlagen,
um eine kontrollierte elektrische Stimulation einem Bereich eines
Körpers eines Subjekts zuzuführen, um eine erwünschte
Funktion auszuführen. Eine solche Vorrichtung, mit der
Menschen mit zentraler Hörstörung erfolgreich
Hörempfindungen zurückgegeben werden konnte, war
ein Gehörschneckenimplantat (cochlear implant) gewesen.
Bei Menschen mit zentraler Hörstörung sind die
Haarzellen innerhalb der Gehörschnecke, die akustische
Signale in Nervenimpulse umwandelt, die von dem Gehirn als Geräusch
wahrgenommen werden, beschädigt oder fehlen. Solche Menschen
sind nicht in der Lage, einen brauchbaren Nutzen aus konventionellen
Hörhilfesystemen zu ziehen und verlassen sich deshalb auf
Gehörschneckenimplantate, um sich die Fähigkeit,
Geräusche wahrzunehmen, zu geben.
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Gehörschneckenimplantatvorrichtungen
umfassen typischerweise externe und implantierte interne Komponenten,
die zusammenarbeiten, um einem Menschen Geräuschempfindung
zu geben. Die externe Komponente enthält traditionellerweise
ein Mikrofon, das Geräusche, wie z. B. Sprache und Umweltgeräusche,
aufnimmt, einen Sprachprozessor, der bestimmte erfasste Geräusche,
insbesondere Sprache, auswählt und in ein kodiertes Signal
umwandelt, eine Stromquelle, wie z. B. eine Batterie, und eine externe Übertragungsantenne.
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Die
kodierte Signalausgabe durch den Sprachprozessor wird durch die
Haut auf eine implantierte Empfänger/Stimulatoreinheit,
die im Allgemeinen in einer Ausnehmung des temporalen Knochens eines
Menschen liegt, übertragen. Die Übertragung durch
die Haut er folgt über die externe Übertragungsantenne,
die angeordnet ist, um mit einer implantierten Empfängerantenne,
die innerhalb der Empfänger/Stimulatoreinheit angeordnet
ist, zu kommunizieren. Diese Kommunikation stellt eine Übertragung
des kodierten Geräuschsignals bereit, während
sie auch Energie an die implantierte Empfänger/Stimulatoreinheit
bereitstellt. Konventionellerweise liegt diese Verbindung in Form
einer Hochfrequenz(RF)verbindung vor, obwohl andere Kommunikations-
und Energieverbindungen vorgeschlagen und mit verschiedenen Stufen
des Erfolgs implementiert wurden.
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Die
implantierte Empfänger/Stimulatoreinheit schließt
auch einen Stimulator ein, der das kodierte Signal verarbeitet und
der ein elektrisches Stimulationssignal an eine Intragehörschneckenelektrodenanordnung,
die auf einem Trägerelement montiert ist, ausgibt. Die
Elektrodenanordnung weist eine Vielzahl von Elektroden auf, die
eine elektrische Stimulation an den Gehörnerv anlegen,
um eine Gehörempfindung entsprechend des original erfassten Geräuschs
zu erzeugen.
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Jede
Diskussion von Dokumenten, Tätigkeiten, Materialien, Vorrichtungen,
Artikeln oder Ähnlichem, die in der vorliegenden Beschreibung
enthalten ist, dient nur dem Zweck, einen Kontext für die vorliegende
Erfindung bereitzustellen. Dies darf nicht so aufgefasst werden,
dass irgendeine oder alle dieser Angelegenheiten einen Teil der
Stand-der-Technik-Grundlagen bilden, oder dass sie allgemeines, gemeinsames
Wissen im Fachgebiet darstellen, das relevant für die vorliegende
Erfindung ist, wie es vor dem Prioritätsdatum jedes Anspruches
dieser Anmeldung vorgelegen ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In
dieser Beschreibung wird das Wort ”umfasst”, oder
Variationen davon, wie ”umfassen” oder ”umfassend” durchweg
so verstanden, dass ein angeführtes Element, eine ganze
Zahl oder eines Schritts, oder Gruppen von Elementen, ganze Zahlen oder
Schritten eingeschlossen und nicht ausgeschlossen sind.
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Gemäß eines
ersten Aspektes ist die vorliegende Erfindung ein implantierbares
Elektrodenarray einer gewebsstimulierenden Vorrichtung, die Folgendes
umfasst:
ein Trägerelement mit einer oder mehreren
Gewebestimulationselektroden;
eine Lumenwand, die ein Lumen
definiert, das sich zumindest entlang eines Teiles der Länge
des Trägerelementes erstreckt; und
ein Einführelement
mit einem nahen Ende und einem entfernten Ende und das in dem Lumen
aufgenommen werden kann, wobei das Einführelement angeordnet
ist, eine longitudinale Kraft zu empfangen, die an oder in der Nähe
des nahen angelegt wird;
wobei das Lumen und das Einführelement
so ausgelegt sind, dass, wenn die longitudinale Kraft in einer ersten
Richtung angelegt wird, das Einführelement an der Lumenwand
einrastet, um das Trägerelement relativ zu einen Ort in
dem Gewebe hineinzuschieben und worin weiterhin, wenn die Longitudinalkraft
in einer zweiten unterschiedliche Richtung angelegt wird, das Einführelement
relativ aus dem Lumen herausgezogen werden kann.
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In
einer Ausführungsform dieses Aspektes kann die Gewebestimulierungsvorrichtung
ein Gehörschneckenimplantat sein und der Ort kann das Innere
der Gehörschnecke eines Subjekts umfassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Beispielhaft
werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
vereinfachte bildhafte Darstellung eines Gehörschneckenimplantatsystems
gemäß des Standes der Technik ist;
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2 eine
vereinfachte Darstellung der Reibungskräfte ist, die mit
dem Einführen eines Elektrodenarrays eines Gehörschneckenimplantatsystems nach
dem Stand der Technik verbunden sind;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Elektrodenarrays gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
vergrößerte Querschnittsansicht der Anordnung
des Einführelements und des Lumens von 3 ist;
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5 eine
vereinfachte Darstellung der Reibungskräfte ist, die mit
dem Einführen eines Elektrodenarrays der vorliegenden Erfindung
verbunden sind;
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6 eine
Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Elektrodenarrays der vorliegenden Erfindung ist;
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7A–7E die
Herstellungsschritte des Elektrodenträgers der vorliegenden
Erfindung gemäß einer Ausführungsform
zeigen;
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8A–8C Schritte
zum Bilden des Einführelementes der vorliegenden Erfindung
gemäß einer Ausführungsform zeigen;
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9A–9B Schritte
zum Formen des Einführelementes der vorliegenden Erfindung
gemäß einer Ausführungsform zeigen; und
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10 das
Einführelement gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, das den Formschritten von 9A–9B gefolgt ist.
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Ausführliche Beschreibung
einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
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Bevor
die Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, ist
es angemessen, kurz die Konstruktion eines Typs einer bekannten
Gehörschneckenimplantatvorrichtung mit Bezug auf 1 zu
beschreiben.
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Bekannte
Gehörschneckenimplantatvorrichtungen bestehen typischerweise
aus zwei Hauptkomponenten, einer externen Komponente, einschließlich
eines Sprachprozessors 29, und einer internen Komponente,
einschließlich einer implantierten Empfänger-
und Stimulatoreinheit 22. Die externe Komponente schließt
ein Mikrofon 27 ein. Der Sprachprozessor 29 ist
in dieser Veranschaulichung so konstruiert und angeordnet, dass
er hinter das äußere Ohr 11 passt. Alternative
Versionen können am Körper getragen werden. An
dem Sprachprozessor 29 ist eine Übertragungsspule 24 angeschlossen,
die elektrische Signale an die implantierte Einheit 22 über
eine Hochfrequenz(RF)verbindung überträgt.
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Die
implantierte Komponente schließt eine Empfängerspule
23 zum
Empfang von Energie und Daten von der Übertragungsspule
24 ein.
Ein Kabel
21 erstreckt von der implantierten Empfänger-
und Stimulatoreinheit
22 zur Gehörschnecke
12 und
endet in einem Elektrodenarray
20. Die Signale, die so empfangen
wurden, werden durch das Array
20 an die Basilarmembran
8 und
die Nervenzellen innerhalb der Gehörschnecke
12 angelegt,
wodurch der Hörnerv
9 stimuliert wird. Die Arbeitsweise
einer solchen Vorrichtung wird z. B. in
US-Patent Nr. 4,532,930 beschrieben.
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Wie
es in 1 diagrammartig gezeigt wird, umfasst das Elektrodenarray 20 des
Gehörschneckenimplantats einen langgestreckten Träger
einer Vielzahl von Elektroden, die daran entlang des Trägers
in Intervallen bereitgestellt sind. Da die Gehörschnecke 12 tonotopikal
ausgebildet ist, d. h. in Bereiche unterteilt ist, die jeweils empfänglich
für einen Signalstimulus in einem bestimmten Frequenzbereich
sind, ist das Elektrodenarray 20 typischerweise so positioniert,
dass jede Elektrode ein stimulierendes Signal zu einem bestimmten
Bereich der Gehörschnecke 12 liefert. Bei der
Umwandlung des Geräusches in eine elektrische Stimulation
sind Frequenzen einzelnen Elektroden des Elektrodenarrays 20 zugeordnet,
die in Bereichen der Gehörschnecke 12 liegen,
die nahe dem Bereich sind, die natürlicherweise beim normalen
Hören, stimuliert werden würden. Dadurch wird
es der Vorrichtung möglich, die Haarzellen in der Gehörschnecke 12 zu
umgehen, um die Gehörnerven direkt elektrisch zu stimulieren,
wodurch es dem Gehirn ermöglicht wird, eine Hörwahrnehmung
zu erzeugen, die der natürlichen Hörempfindung ähnlich
ist.
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Die
tonotopische Beschaffenheit der Gehörschnecke 12 resultiert
darin, dass das basale Ende der Gehörschnecke 12 am
besten auf Geräusche mit hoher Frequenz reagiert und das
apikale, an der Spitze liegende Ende der Gehörschnecke 12 auf
Geräusche mit niedriger Frequenz reagiert. Wenn die Positionierung
des Elektrodenarrays 20 auf eine Weise fehlschlägt,
die den Zugriff und die Stimulation der basalen Region und der apikalen
Region der Gehörschnecke 12 betrifft, kann die
Effektivität des Gehörschneckenimplantats und
die individuelle Fähigkeit, eine Vielfalt von Sprachmustern
und Geräuschen zu erkennen und zu interpretieren, eingeschränkt
sein. Die Einführtiefe des Elektrodenarrays 20 in
die Gehörschnecke 12 kann wichtig sein, sicherzustellen, dass
maximaler Nutzen aus der Vorrichtung erzielt wird. Während
das Array 20 von 1 in den
Basalbereich der Gehörschnecke 12 eingeführt
gezeigt wird, versteht man, dass das Array 20 idealerweise tief
in die Gehörschnecke 12 eingeführt wird,
um den apikalen Bereich, sofern notwendig, zu stimulieren.
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Das
Ausmaß, um das das Elektrodenarray 20 in die Gehörschnecke
eingeführt wird, ist weitgehend durch die endliche Größe
des Elektrodenarrays 20 und die entgegengesetzt wirkenden
Reibungskräfte, die durch ihren Reibungskontakt mit den
internen Wänden der Gehörschnecke 12 entstehen,
beschränkt. Jede solche Einführung muss auch wünschenswerterweise
jedes oder ein relativ bedeutendes Trauma oder eine Beschädigung
von Gewebsstrukturen innerhalb der Gehörschnecke vermeiden.
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Weiterhin
fand man, dass die Größe des Stroms, der von jeder
Elektrode fließt, und die Intensität des entsprechenden
elektrischen Feldes, das erzeugt wird, eine Funktion des Abstands
zwischen den Elektroden und dem zu stimulierenden Gewebe ist, um
zu erreichen, dass die Elektroden effektiv eine angemessene Stimulation
erzielen. Wenn der Ab stand relativ groß ist, muss die Größe
des Stroms, die erforderlich ist, eine Reaktion zu verbieten, größer
sein, als wenn der Abstand relativ klein ist. Weiterhin kann der
Strom jeder Elektrode in alle Richtungen fließen und die
elektrischen Felder, die benachbarten Elektroden entsprechen, können überlappen, wodurch
eine ElektrodenKreuzinterferenz entsteht. Um die Stimulationsamplitude
zu reduzieren und um ElektrodenKreuzinterferenz zu verursachen,
ist es ratsam, den Abstand zwischen dem Elektrodenarray 20 und
dem Gewebe so klein wie möglich zu halten. Dies erreicht
man am besten durch Bereitstellung der Elektrodenanordnung in einem
Elektrodenarray 20, welches im Allgemeinen der Form der
Gehörschnecke folgt.
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2 zeigt
eine diagrammartige Darstellung eines Elektrodenarrays 20 gemäß des
Standes der Technik, das in eine Gehörschnecke (hier dargestellt durch 33)
eingeführt ist. Das Elektrodenarray 20 umfasst
einen Träger 30 mit einer Vielzahl von Elektroden
(nicht gezeigt), die darauf bereitgestellt sind. Die Elektroden
sind typischerweise angrenzend an einer inneren Oberfläche
davon angeordnet, so dass, wenn das Array 20 in der Gehörschnecke 33 positioniert
ist, die Elektroden nahe der inneren Wand der Gehörschnecke 33 angrenzend
zu den zu stimulierenden Nervenzellen liegen.
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Der
Träger 30 ist typischerweise in einem gekrümmten
Zustand ausgebildet, der zum Einführen durch die Verwendung
eines Streckgriffels 32 gestreckt wird. Der Streckgriffel 32 wird
in ein Lumen eingeführt, das sich im Wesentlichen entlang
der Länge des Trägers 30 erstreckt. Bei
dieser Anordnung wird der Streckgriffel 30 so tief wie
möglich in die Gehörschnecke 33 eingeführt.
Nach dem Einführen wird der Griffel 32 aus dem
Träger 30 herausgezogen, wobei es dem Träger 30 erlaubt
wird, seinen vorgekrümmten Endzustand einzunehmen, wobei die
Elektroden so positioniert werden, dass sie an der inneren Wand
der Gehörschnecke anliegen. Mit einer solchen Anordnung
ist eine weitere schrittweise Einführung in die Gehörschnecke
durch Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen
des Griffels 32 in Richtung des Doppelpfeiles generell
nicht möglich, wenn der gestreckte Träger einmal
in der Gehörschnecke positioniert ist. Solch eine Bewegung
wird allgemein eine Vor- und Rückwärtsbewegung
des Trägers 30 innerhalb der Gehörschnecke
ergeben, aufgrund der Tatsache, dass die Kopplungsreibung zwischen
dem Griffel und dem Lumen des Trägers 30 im Wesentlichen
symmetrisch ist und sich im Wesentlichen einheitlich zwischen dem
Ort A und dem Ort B, wie gezeigt, verteilt. Deshalb ist ein relatives
tieferes Einführen des Trägers in die Gehörschnecke
im Allgemeinen nicht möglich und in vielen Fällen
kann das He rausziehen des Griffels zu einem Herausziehen des Trägers
aus der Gehörschnecke führen.
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3 repräsentiert
eine Ausführungsform eines Elektrodenarrays 40 der
vorliegenden Erfindung. Das Elektrodenarray 40 umfasst
einen langgestreckten Träger 42 mit einer Vielzahl
von Elektroden 41, die entlang einer Oberfläche
davon bereitgestellt sind. Jede der Elektroden 41 ist mit
einer implantierten Stimulatoreinheit von der Art, wie sie mit Bezug auf 1 beschrieben
wurde, mittels einem oder mehrerer Drähte (nicht sichtbar)
verbunden, die den Stimulationsstrom liefern, der an die geeignete
Elektrode 41 an der Gehörschnecke angelegt werden muss.
Hier erstreckt sich das Lumen 45 im Wesentlichen entlang
der Länge des Trägers 42 und kann ein Einführelement 44 aufnehmen.
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Die
Anordnung mit dem Einführelement 44 und dem Lumen 45 wird
deutlicher in der vergrößerten Ansicht, die mit 4 geliefert
wird, gezeigt. Das entfernte Ende des Einführelementes 44 ist
so geformt, dass es eines oder mehrere gestufte Bereiche oder Zähne 46 definiert,
die sich radial von dem Einführelement 44 erstrecken.
Das Einführelement 44 kann in Form eines halbstarren,
einzelnen fadenförmigen Drahts vorliegen, der in einer
Art ausgebildet ist, wie sie genauer unten diskutiert wird. Das
Lumen 45 ist im Wesentlichen genauso geformt wie die Form der
gestuften Bereiche oder Zähne 46 des Einführelementes 44,
wobei die inneren Wände des Lumens ausgenommene Bereiche 47,
die darin ausgebildet sind, aufweist. Die ausgenommenen Bereiche 47 definieren
eine Reihe von Spitzen und Vertiefungen, die im Wesentlichen ein
Sägezahnprofil, wie gezeigt, bilden. Aufgrund der relativ
flexiblen Beschaffenheit des Trägers 42, welcher
in der gezeigten Ausführungsform aus Silikongummimaterial
oder Ähnlichem gemacht ist, sind die inneren Wände
des Lumens 45 in der Lage, sich auszudehnen/sich zusammenzuziehen,
um das Einführen des Einführelementes 44 in das
Lumen 45 vor dem Einführen der Elektrodenanordnung 40 in
die Gehörschnecke zu erleichtern.
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Die
asymmetrische zahnähnliche Form der Kontaktflächen
des Lumens und des Einführelements erzeugen eine richtungsabhängige,
mechanische Kontaktreibungscharakteristik, die hauptsächlich
zu ihrer longitudinalen Achse ausgerichtet ist. Dadurch ist die
mechanische Kraft, die auf das Trägerelement übertragen
wird, während des Einführens größer
als während des Herausziehens, wodurch ein tieferes Einführen
des Trägerelements in die Gehörschnecke erleichtert
wird.
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In
der Anordnung, wie sie in 3 und 4 gezeigt
ist, ist nachfolgend einer Anfangseinführung des Elektrodenarrays 40 in
die Gehörschnecke eine weitere schrittweise Einführung
möglich, um eine tiefere Einführung und Positionierung
des Elektrodenarrays 40 zu erreichen. Dies wird erreicht
durch wiederholtes Herausziehen und Wiedereinführen des
Einführelementes 44. Anwendung einer longitudinalen Einführkraft
an das Einführelement 44 lassen die stufigen Bereiche
oder Zähne 46, die sich am entfernten Ende des
Einführelementes 44 befinden, in die ausgenommenen
Bereiche 47, die in den inneren Wänden des Lumens 45 ausgebildet
sind, einrasten, um das Elektrodenarray 40 voranzutreiben.
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Während
der anfänglichen Herausziehaktion üben die abgestuften
Bereiche oder Zähne 46 des Einführelementes 44 eine
longitudinale axiale kompressive Kraft auf die Spitzen der ausgenommenen Bereiche 47 des
Lumens des Trägers 42 aus, wodurch der innere
Durchmesser des Lumens 45 vergrößert
wird, um es dem Einführelement 44 zu erlauben,
um einen gegebenen Wert herausgezogen zu werden. Umgekehrt reduziert
dies die Herausziehreibung zwischen dem Einführelement 44 und
dem Lumen 45, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass das Elektrodenarray 40 während
der Herausziehaktion des Einführelementes 44 herausgezogen
wird, relativ verkleinert wird.
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Während
der nachfolgenden Wiedereinführaktion werden wieder die
abgestuften Bereiche oder Zähne 46 des Einführelementes 44 in
den Vertiefungen der ausgenommenen Bereiche 47, die in den
Wänden des Lumens 45 ausgebildet sind, aufgenommen,
wobei sie die Wand des Lumens greifen, so dass die longitudinal
wirkende Einführkraft das Elektrodenarray 40 schrittweise
relativ weiter in die Gehörschnecke treibt. Die Einführkraft,
die an dem Einführelement anliegt, wird auf das Elektrodenarray 40 durch
die Reibung übertragen, die erzeugt wird, wenn die gestuften
Bereiche oder Zähne 46 des Einführelements
in die die Wände des Lumens 45 einrasten. Dies
erzeugt umgekehrt eine Spannkraft, die an dem Elektrodenarray 40 anliegt,
die die Ursache ist, dass sich das Lumen 45 verengt und
dass die Zähne 46 des Einführelements
stärker einrasten.
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Das
Elektrodenarray 40 wird schrittweise tiefer in die Gehörschnecke
eingeführt durch wiederholtes Herausziehen und Einführen
des Einführelementes 44. Wie in 5 gezeigt
ist, wird die Einführkraft, die an dem Einführelement 44 am
Ort A' anliegt, entlang ihrer Achse auf das Elektrodenarray 40 am
Ort B' aufgrund des asymmetrischen Reibungseingriffes des Einführelementes 44 mit
dem Lumen 45 weitergeleitet. Wenn das Elektrodenarray 40 eine
gewünschte Tiefe erreicht hat, wird dann das Einführelement 44 vollständig
aus dem Lumen 45 herausgezogen.
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Obwohl
die obige Erfindung beschrieben wurde, dass sie ein Einführelement
mit gestuften Bereichen oder Zähnen 46 verwendet,
die in ausgenommenen Bereiche 47 mit Spitzen und Vertiefungen,
die in den Wänden des Lumens 45 ausgebildet sind,
einrasten, erkennt man, dass andere Systeme auch verwendet werden
könnten, die asymmetrische oder richtungsunterschiedliche
Reibungskopplungen zwischen dem Einführelement und dem
Lumen des Elektrodenarrays 40 erzeugen.
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Eine
alternative Ausführungsform eines Elektrodenarrays 50 der
vorliegenden Erfindung wird in 6 gezeigt.
Wie in der Ausführung, die in den 3 und 4 gezeigt
ist, umfasst das Elektrodenarray 50 einen langgestreckten
Träger 52, auf dem eine Vielzahl von Stimulationselektroden
(nicht gezeigt) angeordnet sind. Der Träger 52 ist
aus einem flexiblen Material, wie z. B. einem Siliziumgummi, hergestellt,
mit einem Lumen 55, das sich im Wesentlichen entlang der
Länge des Trägers 52 erstreckt und das
einen Hohlraum innerhalb des Trägers bereitstellt, der
ein Einführelement 54 aufnimmt.
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Wie
gezeigt wird, ist der äußere Radius 51 des
Lumens 55 mit einer Reihe von Ausnehmungen 57 ausgestattet,
die zusammen eine Reihe von Spitzen und Vertiefungen bilden, die
einer Sägezahnkonfiguration ähneln. Ein entferntes
Ende des Einführelementes 54 ist mit einem Vorsprung 56 in
der Form eines Zahns ausgestattet, der im Wesentlichen zur Form
der Ausnehmungen 57 passt, die in dem äußeren
Radius 51 des Lumens 55 ausgebildet sind. Der Vorsprung 56 erstreckt
sich nicht radial von dem Einführelement 54, sondern
erstreckt sich von einer äußeren Seite des Einführelementes 54 proximal
zum äußeren Radius 51 des Lumens 55.
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In
dieser Anordnung ist es möglich, das Elektrodenarray 50 in
die Gehörschnecke schrittweise einzuführen, indem
ein ähnlicher Herauszieh- und Wiedereinführprozess
mit einem Einführelement 54 durchgeführt
wird, wie oben diskutiert wurde. Diesbezüglich wird das
Elektrodenarray 50 gezwungen, sich nach innen in Richtung
des Pfeils Z zu biegen, da eine größere Einführkraft
auf den Außenseitenradius 51 des Lumens 55 (Pfeil
X) wirkt und eine geringere Kraft auf den Innenseitenradius des
Lumens 55 (Pfeil Y) anliegt, wodurch es dem Elektrodenarray
ermöglicht wird, einer Bahn zu folgen, die der Krümmung der
Gehörschnecke ähnelt, um ein tieferes Eindringen
in die Gehörschnecke zu unterstützen.
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Mit
Bezug auf die Ausführungsform der Erfindung, die in den 3 und 4 beschrieben
wurde, zeigen die 7A–7E eine
Ausführungsform mit Schritten, die erforderlich sind, den
Träger 42 des Elektrodenarrays 40 zu
bilden.
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In 7A ist
ein Formeinsatz 60 mit einer Form, die der gewünschten
Form des Lumens 45 entspricht, innerhalb einer Hohlgussform 62 auf
eine Weise angeordnet, wie sie gezeigt ist. Der Formeinsatz 60 weist
ein hohles Zentrum 60a auf, das sich entlang dessen Länge
erstreckt, und die Hohlgussform 62 ist intern mit einem
Gusslösemittel, wie es im Stand der Technik bekannt ist,
beschichtet. Die Hohlgussform 62 hat einen Einlass 61 und
einen Auslass 63.
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In 7B wird
Trägermaterial 64 in die Hohlgussform 62 durch
den Einlass 61 injiziert, so dass Trägermaterial
in die von den Pfeilen gezeigte Richtung fließt. Das Trägermaterial 64 kann
ein Silikongummi sein oder ein anderes ähnliches flexibles
Material mit einer geeigneten Flussrate, so dass es um den Gusseinsatz 60 herum
fließt.
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In 7C wird
nach der Injektion des Trägermaterials 64 und
nach dem Absetzen des Trägermaterials 64 um den
Formeinsatz 60 die Hohlgussform 62 entfernt und
der Formeinsatz 60 und das Trägermaterial 64 werden
in einen Ausdehnungsschutz 65, wie gezeigt, platziert.
Der Ausdehnungsschutz 65 weist einen internen Hohlraum
auf, der größer ist als der interne Hohlraum der
Hohlraumform 62.
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Wie
in 7D gezeigt ist, wird nach der Platzierung des
Formeinsatzes 60 und des Trägermaterials 64 in
dem Ausdehnungsschutz 65 ein Ende des Formeinsatzes 60 an
eine unter Druck stehend Fluidquelle angeschlossen, so dass unter
Druck stehendes Fluid, z. B. Luft, in das hohle Zentrum 60a des Formeinsatzes 60 in
der von dem Pfeil gezeigten Richtung strömen kann. Das
unter Druck stehende Fluid breitet sich entlang des Zentrums 60a aus
und tritt an dem gegenüberliegenden Ende des Formeinsatzes 60 aus,
wodurch sich das gegossene Trägermaterial 64 von
der äußeren Oberfläche des Formeinsatzes 60 weg
ausdehnt, so dass der Formeinsatz 60 von dem Trägermaterial 64 entfernt
werden kann. Dies hinterlässt dann ein fertig gestelltes
Trägerkernelement 66 mit einem internen Lumen 68,
das wie gewünscht geformt ist, wie es in 7E gezeigt
ist.
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Man
erkennt, dass das Trägerkernelement 66, wie es
in 7E gezeigt ist, einen zentralen Kern des Trägers
bildet, um den die Verdrahtung und die Stimulationselektroden montiert
sind. Die Art und Weise, in der Elektroden und die entsprechende
Verdrahtung an dem Trägerkörper montiert ist,
ist im Stand der Technik bekannt und keine weiteren Details dazu
werden hier diskutiert.
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Wie
oben diskutiert wurde, ist das interne Lumen 68 so geformt,
dass es im Wesentlichen mindestens zu einem Teil des Einführelementes
passt. Ein Verfahren zum Bilden eines geeigneten Einführelements
wird nun mit Bezug auf die 8A–8C und 9A und 9B beschrieben.
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Das
Einführelement von der Art, wie es oben mit Bezug auf 4 diskutiert
wurde, wird aus einem Draht 71 gebildet, wie es in 8B gezeigt
ist. Der gezeigte Draht 71 ist ein Platinmetalldraht. Es
könnte auch aus einem anderen Material mit medizinischer Güte,
wie z. B. Edelstahl, gebildet werden. Der Draht weist ein Steifigkeitsmaß entlang
seiner Länge auf, so dass eine Kraft, die an dessen einem
Ende angelegt wird, longitudinal auf das gegenüberliegende Ende
des Drahtes 71 übertragen wird. Um den gestuften
Bereich oder die Zähne 46 zu bilden, wird ein Röhrenelement 72 mit
einem axialen Loch 72A (8A) an
einem Ende des Drahtes 71 positioniert, wie es in 8C gezeigt
ist. Das Röhrenelement 72 ist in der dargestellten
Ausführungsform aus demselben Material wie der Draht 71 gemacht,
hier Platinmetall. Nach dem Positionieren auf dem Draht 71 wird
das Röhrenelement 72 an seine Position durch einen
Verpressungsprozess oder Ähnlichem befestigt. Dies erzeugt
ein langgestrecktes Element 73 in der Form eines Drahtes 71 mit
einem vergrößerten röhrenförmigen
Element 72, das an dessen Ende ausgebildet ist.
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Um
die stufigen Bereiche oder Zähne 46 zu bilden,
wird das Röhrenelement 72 des langgestreckten
Elements 73 in einem Formgebungsmechanismus 74 platziert,
wie es in 9A und 9B gezeigt
ist. Der Formgebungsmechanismus 74 umfasst zwei Rollen 75 in
einer fixierten Position und eine bewegliche Rolle 76,
die an dem Röhrenelement 72 des langgestreckten
Elements 73 positioniert wird.
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Wie
in 9B gezeigt ist, wird das Röhrenelement 72 des
langgestreckten Elementes 73 zwischen den fixierten Rollen 75 und
der beweglichen Rolle 76 in Pfeilrichtung bewegt, so dass
das Röhrenelement 72 in Kontakt mit jeder der
Rollen steht. Um das Ausmaß, in dem sich die Rollen 75, 76 während des
Rollprozesses annähern, zu begrenzen, ist auf jedem der
Schafte 78 der Rollen 75, 76 eine Beschränkungsscheibe 77 bereitgestellt.
Die Beschränkungsscheibe 77 beschränkt
den Abstand, um den der wirksame Druck durch die Rollen 75, 76 gegen das
Röhrenelement 72 angelegt wird, wodurch die Endform
und die Abmessungen des Röhrenelementes 72 kontrolliert
werden. Die Oberflächen der Rollen 75, 76 bestimmen
die Endform des Röhrenelements 72 und dieser Prozess
ist weitgehend unabhängig von irgendeinem mechanischen
Spiel, der in dem Lagermechanismus, der die Rollen 75, 76 lagert,
vorhanden sein kann. Wie in 10 gezeigt
ist, ermöglicht das Verfah ren die Bildung eines Einführelementes 79,
so dass das Röhrenelement 72 in 8A an
dem langgestreckten Element 73 in 8B fixiert
oder verpresst wird.
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Wie
der Fachmann weiß, können viele Variationen und/oder
Modifikationen der Erfindung, wie sie in den bestimmten Ausführungsformen
gezeigt werden, durchgeführt werden, ohne vom Rahmen der
Erfindung in ihrer breitest beschriebenen Form abzuweichen. Die
vorliegenden Ausführungsformen sollen deshalb in jeder
Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend
betrachtet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - AU 2006906380 [0001]
- - US 4532930 [0024]