DE3020200A1

DE3020200A1 - Vorrichtung zur wachstumssteuerung von geweben

Info

Publication number: DE3020200A1
Application number: DE19803020200
Authority: DE
Inventors: Wilson Greatbatch
Original assignee: Greatbatch Ltd
Current assignee: Greatbatch Ltd
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1981-02-12
Also published as: IL59398A0; FR2461506A1; GB2053687A; AU6041880A; JPS5615762A; NL8003323A; US4314554A; SE8001238L; CA1164531A

Description

Vorrichtung zur Wachstumssteuerung von Gewebe

Die Erfindung bezieht sich auF die Steuerung des Heilens und des Wachstums von Gewebe wie Knochen, insbesondere auF ein VerFahren und eine Vorrichtung zur Wachstums- und Heilbehandlung von Gewebe vie Knochen· Bin Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Entkeim- und Heilbehandlung von lebendem Knochen an einer KnochenpFropFstelle, obgleich die Grundsätze der vorliegenden ErFindung raannigFaltig angewendet werden können. Yasuda fand im Jahre 1955, daß ein Knochenbruchbezirk eine abnormal hoch negativ elektrische Region ist, welche mit dem Heilen in Verbindung zu stehen scheint und er fand zusammen mit Bassett im Jahre 1964, daß die Anlegung eines künstlichen elektrischen Feldes von einer Batterie das Heilen beschleunigt. 1963 und 1977 fand Becker, daß Silberelektroden, wenn sie positiv geladen sind, eine Entkeimungsumgebung erzeugen und er fand auch,

dass elektrisch anodische Ströme von bis zu etva

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4o Mikroampere Gleichstrom für eine Entkeimungawirkung fördernd sind, daß jedoch elektrisch negative Ströme von so wenig wie einem Mikroampere Gleichstrom für das Heilen angemessen sind.

Es väre sehr erwünscht, eine Methode und eine Vorrichtung zur Steuerung des Gewebewachsturns zu schaffen, welche das Wachstum von lebendem Gewebe wie menschlichem Knochen beschleunigen kann und welche auch eine Entice imum ge bung für das Behandeln von Gewebe- und Knocheninfektionen schaffen, sowie das Wachstum von Tumoren verhindern kann.

Erfindungsgemäß soll daher in erster Linie eine neue und verbesserte Methode und Vorrichtung sowohl zur Entkeim- bzw. Germicid- als auch zur Heilbehandlung von lebendem Gewebe wie Knochen geschaffen werden. Ferner soll erfindungsgemäß eine solche Methode und Vorrichtung geschaffen werden, bei welcher die Arten der Entkeim- und Heilbehandlung während bestimmter und genau steuerbarer Zeitabschnitte stattfinden. AuchTiSoll erfindungsgemäß eine solche Methode und Vorrichtung geschaffen werden, bei welcher eine virksame EntkeimUmgebung an der Gewebestelle geschaffen vird, wobei danach eine virksame Heilung stattfindet. Auch soll erfindungsgemäß eine solche Vorrichtung geschaffen werden, welche in dem Körper eines Patienten einpflanzbar ist. Erfindungsgemäß soll ferner eine Vorrichtung geschaffen werden, welche elektrische Energie für ihre Tätigkeit durch biogalvanische Wirkung mit Fließmitteln des Körpers herleitet. Ferner soll erfind\mgs gemäß eine solche Vorrichtung geschaffen werden, welche eingepflanzt und von außerhalb des Körpers des Patienten leicht überwacht wird.

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Die vorliegende Erfindung schafft eine Methode und eine Vorrichtung zur Entkeim- "bzw. Ge rmicidbe hand lung und Heilbehandlung von Gewebe vie Knochen, wobei an eine lebende, zu heilende Gewebestelle eine Elektrode aus einem Material, vorzugsweise Silber, angelegt wird, welche Ionen freisetzt, um eine Entkeimungsumgebung an der Stelle im Ansprechen auf den Fluß des elektrischen Stromes in der einen Richtung in Bezug auf die Elektrode hervorzurufen, und welche die Heilung des Gewebes an der Stelle im Ansprechen auf den elektrischen StromPluß in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auF die Elektrode anregt. Anfangs wird an die Elektrode eine Gleichspannung einer Polarität angelegt, welche den Strom in einer Richtung fließen läßt, wobei die Elektrode als Anode betrieben wird und Ionen freisetzt, um die Germicidumgebung an der Stelle zu schaffen. Danach legt man an die Elektrode eine Gleichspannung entgegengesetzter Polarität an, was den Strom veranlasst, in entgegengesetzter Richtung zu fließen, um die Elektrode als Kathode zu betreiben und um das Heilen des Gewebes an der Stelle anzuregen und zu fördern. Die Vorrichtung ist vorzugsweise eine solche, welche in den Körper eines Patienten eingepflanzt wird. Bei einer Ausführungsform wird eine Batterie mit der Elektrode und mit einer Bezugselektrode verbunden unter Steuerung eines Schalters mit einer ersten Stellung, bei welcher die Elektroden in einer Weise angeschlossen sind, welche die Entkeimung begründet, wobei der Schalter unter Steuerung eines äußeren Betätigers wie etwa eines Magneten in eine zweite Stellung veränderbar ist, wobei in der zweiten Stellung die Elektroden in einer Weise angeschlossen sind, daß die Heilung begründet wird. Bei einer anderen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zusätzliche Elektrode und eine

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Einrichtung auf, welche eine galvanische Kopplung mit der Behandlungselektrode zur Begründung des Entkeimungsstadiums des Vorganges bildet, und welche nach einer vorbestimmten Zeit zu einer biogalvanischen Kopplung mit dem Körperfließmittel überwechselt zur Begründung des Gewebeheilungsstadiums des Vorganges« Bei jeder Ausführungsform kann mit der Behandlungselektrode ein Wellenformungsschaltkreis arbeitsmäßig in Verbindung stehen zur Erzeugung eines wellenförmigen Stromes, welcher durch eine äußere Uberwachungsausrüstung leicht wahrnehmbar ist.

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wachstums- und Heilbehandlung von Gewebe wie etwa Knochen, wobei eine Elektrode aus Silber oder ähnlichem Material an eine lebende Gewebestelle» welche geheilt werden soll, angelegt wird, und zwar wird anfangs an die Elektrode eine S Gleichspannung einer Polarität angelegt, welche dieElektrode als Anöde betreibt zur Freisetzung von Silberionen zwecks Schaffung einer Entkeimungsumgebung an der Stelle, und danach wird an die Elektrode eine Gleichspannung entgegengesetzter .Polarität angelegt, welche die Elektrode als Kathode betreibt, zwecks Anregung der Heilung des Gewebes an der Stelle. Die Vorrichtung wird in den Körper eines Patienten eingepflanztund bei einer Ausführungsform ist eine Batterie über einen Schalter mit der Elektrode und einer Bezugselektrode verbunden, wobei der Schalter anfangs die Elektrode als Anode anschließt, und danach der Schalter durch eine äußere Betätigung wie etwa einen Magneten veränderbar ist, um die Elektrode als Kathode anzuschließen. Bei einer anderen Ausführungsform arbeitet eine andere Elektrode und eine Einrichtung mit der Behandlungs-

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elektrode zusammen zur Bildung einer galvanischen Kopplung mit der Behandlungselektrode zwecks Schaffung einer Errtkeimumgebung, und eine vorbestimmte Zeit danach wechselt die Anordnung zu einer biogalvanischen Kopplung mit Körper Fließmittel über, um die Heilung des Gewebes zu veranlassen. Bei jeder Ausführungsform kann ein wellenformender Schaltkreis arbeitsmäßig mit der Behandlungselektrode in Verbindung stehen, um eine äußere Überwachung der Vorrichtung zu erleichtern, wenn diese implantiert ist.

Obenstehende und zusätzliche Vorteile und kennzeichnende Merkmale der Erfindung werden klar ersichtlich beim Lesen der nachstehenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.

Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer typischen Anwendung veranschaulicht, wobei die Vorrichtung in den Körper eines Patienten in Nachbarschaft einer Knochenpfropfstelle implantiert ist;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 3, implantiert in den Körper des Patienten in Nachbarschaft einer Knochenpfropfstelle; und

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Überwachungsschemas, welches bei der erfindungsgemäßen

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Vorrichtung anwendbar ist.

Gemäß Fig. 1 weist die erPindungsgemäße Vorrichtung 1o zur Wachstums- und Heilbehandlung von Gewebe wie etwa Knochen, eine Behandlungselektrode in Form einer Leitung bzw. eines Drahtes 12 auF, welcher dazu ausgebildet ist, in arbeitsmäßige Berührung mit einer zu heilenden, lebenden Gewebestelle gebracht zu werden. Die Behandlungsleketrode 12 besteht aus einem Material, welches Ionen freisetzt zur Schaffung einer Entkeimumgebung an der Stelle in Reaktion auf das Fließen elektrischen Stromes in der einen Richtung in Bezug auf die Behandlungselektrode 12, und welches die Heilung des Gewebes an der Stelle fördert in Reaktion des Fließens des elektrischen Stromes in der entgegengesetzten Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, besteht der Draht 12 aus Silber. Bin Teil der Länge des Drahtes 12 ist von einer Schutzbedeckung bzw, einer Schutzhülle 14 umschlossen, wobei das Material der Schutzhülle gegen den menschlichen Körper reaktionsfrei ist wie beispielsweise ein geeignetes Silikonkautschukmaterial. Die Schutzhülle 14 dient dazu, arbeitsmäßigen Kontakt zwischen dem Draht 12 und dem Körpergewebe nur an der Stelle zu gestatten, wo die Heilung stattfinden soll. Die Vorrichtung weist ferner eine andere Elektrode auf, welche dazu ausgebildet ist, mit einem Ort verbunden zu werden, welcher im Abstand von der zu heilenden Stelle liegt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist diese Elektrode mit 16 bezeichnet und sei hier eingehender beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1o besitzt ferner eine Einrichtung zur Lieferung eines elektrischen

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Stromflußweges zwischen den Elektroden sowie eine Einrichtung zum Anlegen von Gleichspannung der einen Polarität an die Behandlungselektrode 12 zur Veranlassung eines elektrischen Stromflusses in der einen Richtung zwecks Schaffung einer Entkeimung sum ge bung an der Gewebes'telle, und, nach einer vorbestimmten Zeit, zur Anlegung von Gleichspannung der entgegengesetzten Polarität an die Behandlungselektrode, um das Heilen des Gewebes an der Stelle zu fördern. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Gleichstromquelle in Form einer Batterie 2o auf, welche Anschlußklemmen 22 bzw. 24 positiver und negativer Polarität besitzt. Die Batterie 2o ist eine solche, welche über 2,ο Volt liefern kann und eine Form der Batterie 2o ist eine implantierbare Lithium-Jod-Batterie, welche hermetisch abgedichtet ist zum Gebrauch mit künstlichen Herzschrittmachern, wie sie im Handel erhältlich sind von Wilson Greatbatch Ltd., Clarence, New York, mit der Bezeichnung Modell 752. Eine Schalteinrichtung ist arbeitsmäßig mit den Elektroden und den Klemmen der Stromquelle verbunden. Insbesondere besitzt die Schalteinrichtung einen ersten Schaltarm 28, welcher zwischen einem Paar Schaltkontakte 3o und 32 bewegbar ist. Die Schalteinrichtung besitzt ferner einen zweiten Schaltarm 34, welcher zwischen einem Paar Schaltkontakte 36 und 38 bewegbar ist. Die gestrichelte Linie 4o, welche sich zwischen den Schaltarmen 28 und 34 erstreckt, zeigt an, daß die beiden Schaltarme 28 und 34 des Schalters übereinstimmend bzw. zusammen gleichzeitig zwischen Stellungen bewegt werden, welche die beiden Kontaktsätze berühren. Insbesondere weist die Schalteinrichtung ein erstes Stadium.auf, bei welchem der Schaltarm 28 den Kontakt 32 berührt,

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und der Schal tarnt 34 den Kontakt 38 berührt. Die Schalteinrichtung weist ein zweites Stadium auf, in .welchem die Schaltarme 28 und 34 in Stellungen bewegt werden, in denen die Kontakte 3o bzw. 36 berührt werden. Eine Ausführungsform der Schalteinrichtung weist zwei implantierte, einpolige Doppelhub-Reedschalter auf, welche durch einen gewöhnlichen permanenten Magneten außerhalb des Körpers betrieben werden^ wobei der Magnet ein solcher ist, wie er gewöhnlich bei implantierten Bedarfs-Herzschrittmachern benutzt wird, um den Schrittmacher aus einer Bedarfsart zu einer asynchronen Art zu verschieben. Solche Schalter sind beispielsweise im Handel verfügbar von Gordos Corp., Bloomfield, N.J., Teil MR 52o4-1. Der Magnet kann ein im Handel erhältlicher kleiner Permanentmagnet sein, welcher in der Hand gehalten wird.

Die positive Klemme 22 der Batterie 2o, steht über eine Leitung 42 mit dem Schalterkontakt 3o in Verbindung. Die positive Klemme ist auch über eine Leitung 44 mit dem einen Ende eines Widerstandes 46 verbunden, wobei die andere Klemme des Widerstandes in Verbindung mit dem Schalterkontakt 38 steht. Die negative Klemme 24 der Batterie 2o steht über eine Leitung 48 mit dem Schalterkontakt 32 in Verbindung. Die negative Klemme 24 steht auch über eine Leitung 5o mit dem einen Ende eines Widerstandes 52 in Verbindung, wobei das andere Ende des Widerstandes mit dem Schalterkontakt 36 in Verbindung steht. Die Schalteinrichtung besitzt somit ein erstes Stadium, in welchem die Silberelektrode 12 über den Widerstand 46 mit der positiven Klemme 22 der Batterie in Verbindung steht, sodaß die Elektrode als Anode betrieben wird, und die andere Elektrode bzw. Bezugselektrode

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16 mit der negativen Klemme 24 der Batterie in Verbindung steht; sowie ein zweites Stadium,, in welchem die Silberel-ektrode 12 über den Widerstand 52 mit der negativen Klemme 24 der Batterie in Verbindung steht, sodaß die Elektrode als Kathode betrieben wird, und die andere Elektrode bzw. Bezugselektrode 16 mit der positiven Klemme 22 der Batterie in Verbindung steht. Wenn die Schaltereinrichtung sich im ersten Stadium befindet, so fließt der Strom in einer Richtung in Bezug auf die Silberelektrode 12, welche das Freisetzen von S über ionen veranlasst zur Schaffung einer Entkeimumgebung an der Gewebestelle, und wenn die Schalteinrichtung sich im zweiten Stadium befindet, so fließt der Strom in einer entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Elektrode 12, was ein Heilen des Gewebes an der Stelle verursacht.

Bei einer veranschaulichenden Vorrichtung beispielsweise, liefert die Batterie 2o eine Ausgangsspannung von 2,8 Volt, der Widerstand 46 hat eine Größe von etwa 15o Kiloohm und der Widerstand 52 hat eine Größe von etwa 2 Megohm. Die Elektrode 16 bildet ein Ganzes mit dem äu.3eren Gehäuse 56 bzw» dem Behälter der Batterie 2o, wobei das Gehäuse 56 aus elektrisch leitfähigem Material, wie etwa rostfreiem Stahl, besteht. Demgemäß steht die Elektrode 16 in arbeitsmäßigem Kontakt in der Nachbarschaft des Körpergewebes über den Kontakt des Gehäuses 56 mit diesem Gewebe. Wenn die Schalterarme 28 und 34 durch den Magneten in Stellungen bewegt sind, daß sie die Kontakte 32 bzw. 38 berühren, so wird die Silberelektrode 12 als Anode betrieben und ein positiver, keimtötender Strom von etwa 15 Mikroampere wird über die Elektrode 12 der Gewebestelle zugeliefert. Nach einer vorbestimmten Zeit wird der Magnet entfernt

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und die Schaltarme 28 und 34 bewegen sich in ihre normalen Stellungen, wo sie die Schalterkontakte 3ο und 36 berühren, wodurch die Elektrode 12 als Kathode betrieben wird. In dieser Art wird ein negativer Heilungsstrom von etwa 1,o Mikroampere über die Silberelektrode 12 der Gewebestelle zugeliefert.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Komponenten einschl. Schaltereinrichtung, den Widerständen 46, 52 und den Leitungen, auf dem Oberteil bzw. Deckel der Batterie 2o zusammengestellt und angeordnet und dann in einen Körper aus geeignetem Epoxydmaterial eingegossen wie etwa Scotchcast V oder gleichwertigem Material. Man kann aber auch die Batterie 2o und die verbleibenden Komponenten einschl. der Schalter, Widerstände und Leitungen, in einem anderen Einschluß bzw. Behälter aus Metall unterbringen, wobei der Behälter dann hermetisch abgedichtet wird. Der äußere metallische Einschluß bzw. Behälter kann beispielsweise aus Titan oder rostfreiem Stahl bestehen und ist mit einer hermetischen Zufuhr über Anschlüsse aus Glas öder keramischem Material versehen. Die Vorrichtung wird typischerweise in das Körpergewebe eines Patienten implantiert und es sollte eine langzeitige Implantation in Betracht gezogen werden, wobei die anodische Korrosion des rostfreien Stahles bzw. Titans der Bezugselektrode zu beanstanden sein mag; in einem solchen Falle könnte die Bezugselektrode aus Platin bestehen. Wenn auch im vorliegenden Beispiel das metallische Gehäuse bzw. der Behälter als Bezugselektrode betrachtet wird, so kann doch auch der Behälter elektrisch "schwebend" belassen werden und es könnte eine getrennte Bezugselektrode wie etwa

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ein Platindraht vorgesehen sein. Wenn die Vorrichtung in das Körpergewebe eines Patienten implantiert ist, so wird der den Schalter betätigende Magnet von außen an die benachbarte Region des Körpers des Patienten angelegt und dort durch eine Bandage oder eine ähnliche Halterung gehalten. Den Magneten hält man Für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise einige Tage in Stellung, um die Vorrichtung in Entkeimungsbedingung zu bringen. Dann wird der Magnet entfernt, um die Spannungspolaritat des Ausganges der Vorrichtung umzukehren, wodurch der Betrieb auf Heilungsbedingung abschaltet wird. Die Vorrichtung bleibt dann in Heilungsbedingung für die erforderliche Zeit, welche für das Heilen einfacher Brüche annähernd 12 Wochen sein kann, bis solange wie etwa 12 Jahre bei der Steuerung der Pseudoarthritis des Schienbeins. Der letztere Zustand tritt angeboren auf bei Kindern und führt zu einem periodischen Brechen des Schienbeines. Nach der Pubertät verschwindet der Zustand spontan.

Fig. 2 veranschaulicht eine typische Anlegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schaffen einer Entkeimungs- und Heilbehandlung einer Knochenpfropfstelle. Die klinischen Arbeitsgänge sind in größerer Einzelheit beschrieben von Becker, Spadero und Marino in "Clinical Experiences in Low Intensity Direct Current Stimulation of Bone Growth", Journal of Clinical Orthopedics, 124:75, 1977. Ein lebender Knochen 6o_t welcher frakturiert worden ist oder in anderer Weise in zwei Abschnitte 6oa und 6ob gebrochen ist, befindet sich innerhalb des Körpergewebes 62 eines Patienten. Die lebenden Knochenabschnitte 6oa und 6ob besitzen Markhohlräume 64a bzw. 64b. Zwischen den frakturierten bzw. gebrochenen Enden der Knochenabschnitte 6oa und 6ob ist ein toter Knochenpfropfab-

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.^ as· ³⁰²⁰²⁰°

schnitt 66 mit einem Markhohlraum 68 eingesetzt. Der Abstand zwischen dem Pfropfabschnitt 66 und den benachbarten Enden der Abschnitte 6oa und 6ob des lebenden Knochens ist zum Zwecke der Veranschaul ichung übertrieben dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche allgemein mit 1ο¹ bezeichnet ist, wird in das Körpergewebe 62 eines Patienten an einem Ort in Nachbarschaft der Knochenpfropfstelle implantiert. Die Vorrichtung ist ähnlich derjenigen, welche in Fig. 1 gezeigt ist und identische Komponenten sind mit der gleichen Bezugszahl versehen, welche ein ' trägt. Die Batterie 2o' besitzt ein äußeres Gehäuse 56' aus Metall und bei dieser besonderen Veranschaulichung ist das Gehäuse 56^f mittels einer Leitung 7ο an eine Bezugselektrode72 angeschlossen, welche an einem benachbarten Ort im Gewebe 62 implantiert ist. Es kann aber auch das Bätteriegehäuse 56' selbst die Bezugselektrode sein. Komponenten der Vorrichtung 1o', einschl. der Schaltereinrichtung, der Widerstände und der Leitungen, sind in einen Körper aus Epoxydmaterial 74 eingekapselt, welcher auf dem Deckel der Batterie 2ο¹ in Nachbarschaft des positiven und negativen Anschlusses 22' bzw. 24' gebildet ist. Ein Durchgang bzw. eine Bohrung 78 wird chirurgisch gebohrt öder in anderer Weise im lebenden Knochenabschnitt 6öa vorgesehen, wobei der Durchgang von der äußeren Oberfläche des Knochens in den Markhohlraum 64a führt und sich der Durchgang 78 im spitzen Winkel zur Längsachse des Knochenabschnitts erstreckt. In ähnlicher Weise wird ein anderer Durchgang bzw. eine andere Bohrung 8o im lebenden Knochenabschnitt 6ob vorgesehen, wobei sich der Durchgang von der äußeren Oberfläche des Knochens in den Markhohlraum erstreckt und im spitzen Winkel zur Längsachse des

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Knochenabschnitts gelagert ist. Die Silberelektrode bzw. der Draht 12· erstreckt sich von der Vorrichtung 1o' durch und längs des Durchganges 78 in und längs des Markhohlraumes 64a in einer Richtung auf den Knochenpfropfabschnitt 66 zu, vom Knochenabschnitt 6oa durch den Knochenpfropfabschnitt 66 und längs dessen Markhohlraum 68, in und längs des Markhohlraumes 64b des anderen lebenden Knochenabschnittes 6ob, und dann in den Durchgang 8o, welcher in dem Knochenabschnitt vorgesehen ist, und erstreckt sich längs des gesamten Durchganges und endet an der äußeren Oberfläche des lebenden Knochenabschnittes 6ob. Das Blatt bzw. die Abdeckung 14' des Schutzmaterials wie etwa Silikonkautschuk, erstrockt sich vom Körper 74 der Vorrichtung zur äußeren Oberfläche des lebenden Knochenabschnittes 6oa, sodaß dieser Teil der Länge des Drahtes 12· gegenüber dem benachbarten Gewebe 62 nicht Preiliegt. Somit ist der verbleibende Abschnitt des Silberdrahtes 12· vollkommen den lebenden Knochenabschnitten 6oa, 6ob und dem Pfropfknochenabschnitt 66 ausgesetzt. Es kann aber auch der freiliegende Teil des Drahtes 12* direkt in die Frakturstelle in die Nachbarschaft der Bereiche gebracht werden, wo die Heilung gewünscht wird. Dies deshalb, weil es entweder das Stromfeld durch den Knochenbruch, oder das Spannungsfeld rings um die Elektrode 12 ist, wenn diese als Kathode betrieben wird, was zum Fördern der Knochenbildung am wirksamsten ist. Außerdem können im Knochenpfropfabschnitt 66 Knochensplitter bzw. -fragmente statt eines gesonderten Knochensegmentes verwendet werden·

Nachdem die Vorrichtung 1o· in vorstehender Weise implantiert und eingerichtet worden ist, wird von außen ein Magnet auf die benachbarte äußere Ober-

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fläche der Haut des Patienten über der Vorrichtung 1ο¹ aufgelegt. Der Magnet wird durch eine Bandage oder eine andere geeignete Befestigungseinrichtung, vie vorstehend beschrieben, an seiner Stelle gehalten. Dies aktiviert die beiden implantierten Reedschalter, die Vorrichtung in die germicide Betriebsbedingung zu bringen, wo der positive Strom einer Stärke von etwa 15 Mikroampere in die Silberelektrode 12· getrieben wird, was anodische Korrosion des Silbers und das Freisetzen von Silberionen in die Region des Knochenpfropfes verursacht. Dies schafft eine keimzerstörende Umgebung, in welcher der ICnochenpfropfbezirk von bakterieller Infektion gesäubert wird. Diese Freisetzung von Silberionen säubert möglicherweise auch den Bezirk von Tumorzellen gemäß der Entdeckung, welche von Spadero im Jahre 1976 berichtet wurde.

Nach einer vorbestimmten Zeit, welche im Bereich von etwa einem Tag bis zu etwa einer Woche liegen kann, wird der äußere Magnet entfernt mit dem Ergebnis, daß die Reedschalter sich in ihre normalen Stellungen bewegen, wodurch die Vorrichtung in Heilungsbetriebsbedingung gebracht wird. Unter dieser Bedingung ist die Spannungsausgangspolarität der Vorrichtung umgekehrt und die Leistung des elektrischen Stromes ist auf eine Größe von etwa 1,o Mikroampere herabgesetzt und die Stromrichtung ist umgekehrt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Batterielebensdauer von 1,5 Amperestunden und kann daher über 1o Jahre hinweg lebensfähig verbleiben. Jedoch nachdem angemessene Heilung erzielt ist, kann die Vorrichtung entweder entfernt oder einfach ohne Schaden im Körpergewebe implantiert belassen werden. Normales Knochenwachsturn schreitet genügend voran, um das

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Entfernen der Vorrichtung in etwa 12 Wochen zu rechtfertigen. In speziellen Fällen, welche bisher nicht behandelbar waren, könnte andererseits eine Stimulierung bis zu 12 Jahren erforderlich sein und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durchaus fähig, dies durchzuführen.

Die Fig. 3 veranschaulicht eine Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Behandlungselektrode, eine andere Elektrode und eine Einrichtung auf, welche dazu dient, eine galvanische Kopplung mit der Behandlungselektrode zu bilden zwecks Schaffung einer keimfreien Umgebung an der Gewebestelle, wobei eine vorbestimmte Zeit danach die galvanische Kopplung zu einer biogalvani— sehen Kopplung mit Körperfließmittel und Gewebe überwechselt, um Heilung der Gewebestelle zu veranlassen. Insbesondere besitzt die Vorrichtung 9o in Fig. 3 eine Behandlungselektrode 92, welche dazu ausgebildet ist, mit einer zu heilenden, lebenden Gewebestelle verbunden zu werden. Die Behandlungselektrode besteht aus einem Material, vorzugsweise Silber, welches Ionen freisetzt, um eine keimfreie Umgebung an der Stelle in Reaktion des elektrischen Stromflusses in der einen Richtung in Bezug auf die Behandlungselektrode zu schaffen und welche die Heilung des Gewebes an der Stelle in Reaktion auf den elektrischen Stromfluß in der entgegengesetzten Richtung fördert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, liegt die Elektrode 92 in Form eines dünnen Silberdrahtes vor. Die Vorrichtung besitzt eine andere Elektrode 94, welche dazu ausgebildet ist, mit einem Ort im Abstand von der zu heilenden Stelle verbunden zu werden. Gemäß einer bevorzugten Aus— führungsform der Erfindung, besteht die andere

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Elektrode 94 aus einem Platindraht. Die Vorrichtung besitzt,ferner eine Einrichtung zum Begründen eines elektrischen Stromweges zwischen den Elektroden, und bei der gezeigten Vorrichtung ist ein Widerstand 96 elektrisch in Reihe.zwischen den Elektroden 92 und 94 angeschlossen. Wie in Pig. 3 veranschaulicht, sind der Widerstand 96, dessen elektrische Anschlüsse und Teile der Drähte 92, 94, welche durch Verlöten, Verschweißen öder dergl. an die Widerstandsenden angeschlossen sind, in einem Körper 98 aus Epoxydmaterial eingekapselt, beispielsweise Epoxydmaterial, welches unter der Bezeichnung Scotchcast V im Handel verfügbar ist. Der Körper 98 wiederum, ist in ein Blatt bzw. eine Lage 1oo aus einem Material eingeschlossen, welches gegenüber dem menschlichen Körper reaktionsfrei ist, beispielsweise medizinisches Haftmaterial, Dow Corning Silicon, Typ A.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ferner eine Einrichtung zum Anlegen einer Gleichspannung der einen Polarität an die Behandlungselektrode 92 zur Veranlassung eines elektrischen Stromflusses in der einen Richtung, um eine keimfreie Umgebung an der Gewebestelle zu erzeugen, und nach einer vorbestimmten Zeit, zum Anlegen einer Gleichspannung der entgegengesetzten Polarität an die Behandlungselektrode, um das Heilen des Gewebes an der Stelle zu fördern. Insbesondere weist die Vorrichtung eine winzige Menge bzw. einen winzigen Körper Magnesium 1o4 auf, welcher mit dem Ende bzw. der Spitze der Platinelektrode 94 verbunden ist. Das Magnesium 1o4 kann an den Platindraht 94 in geeigneter Weise angeschlossen sein, beispielsweise durch Eintauchen des Endes des Platindrahtes 94 in eine Menge geschmolzenen Magnesiums, wonach man die anhaftende

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Menge sich abkühlen läßt und dadurch an die Spitze des Drahtes 94 gebunden wird. Der Magnesiumkörper 1o4_f welcher chemisch sehr aktiv ist, bildet eine starke galvanische Kopplung mit der Silberelektrode 92 und treibt anfangs die Silberelektrode positiv als Anode an bis zu ein^r Spannung von etwa 1 5oo Millivolt, gemessen bei offenem Stromkreis. Das Magnesium wird auch durch die v/arme physiologische Salzlösung angegriffen, welche im Körpergewebe anwesend ist. Ein Strom von etwa 15 Mikroampere wird über die Silberelektrode 92 der Gewebestelle zugeleitet, wobei das Silber korrodiert und eine keimtötende Umgebung von Silberionen an der Stelle hinter läßt. Diese Korrosion, zusammen mit der Wirkung der galvanischen Batterie, ist ausreichend, um die gesamte, winzige Menge des Magnesiums 1o4 in einigen Tagen zu verbrauchen. Die Menge ist so gering bzw. vernachlässigbar, *&R die restlichen Produkte vom Kreislaufsystem des Körpers leicht fortgetragen werden. Ist erst einmal die Magnesiummenge 1o4 verbraucht, so kehrt sich die Vorrichtung dann automatisch zur Heilungsbedingung um, bei welcher der Silberdraht 92 als Kathode betrieben wird. Insbesondere schaffen die Silberelektroden 92 und die Platinelektroden 94 eine biogalvanische Kopplung mit dem Körpergewebe und dem Fließmittel, wobei die Kopplung, bei offenem Stromkreis gemessen, etwa 25o Millivolt zur Silberelektrode 92 liefert, welche unter dieser Bedingung als Kathode betrieben wird. Der Widerstand 96 besitzt vorzugsweise eine Größe von etwa 1oo Kiloohm.

Die Vorrichtung 9o besitzt somit anfangs eine auto matische Keimzerstörungsbedingung, bei welcher etwa 15 Mikroampere anodischen Stromes durch die Silber-

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anode 92 der Gewebestelle für einige Tage zugeliefert wird. Das Silber korrodiert und hinterläßt eine keimfreie Umgebung von Silberionen zwecks Beseitigung irgendeiner InPektion an der Gewebestelle. Nach einigen Tagen unter dieser Bedingung, kehrt sich die elektrische Polarität der Ausgangsleistung der Vorrichtung automatisch um. Die Silberelektrode 92 wird automatisch Kathode und fährt fort, den Bruch an der Gewebestelle über die erforderliche Zeitdauer hinweg zu heilen. Der Reihenwiderstand 96, welcher eine Größe von etwa 1oo Kiloohm hat, dient dazu, den Strom auf den Bereich von etwa 1o Mikroampere bis etwa 15 Mikroampere unter der keimtötenden Bedingung, und auf etwa 1 Mikroampere in der entgegengesetzten Richtung zu begrenzen, wenn die Vorrichtung sich unter Heilungsbedingung befindet. Beispielsweise besitzt der Magnesiumkörper 1o4 ein Gewicht von etwa 15 Milligramm.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Vorrichtung dieser Ausführungsform der Erfindung bei einer typischen Anwendung, wie sie in Nachbarschaft einer Knochenpfropfstelle implantiert erscheinen würde. Ein lebender Knochen 11o mit einem ersten Abschnitt 11oa und einem zweiten Abschnitt 11ob, ist getrennt vorden oder infolge einer Fraktur gebrochen. Der Knochen 11o befindet sich innerhalb des Körpergewebes 112 eines Patienten. Der Knochenabschnitt 11oa besitzt einen Markhohlraum 114a, und in ähnlicher Weise besitzt der Knochenabschnitt 11 ob einen Markhohlraum 114b. Zwischen den gebrochenen Knochenabschnitten 11oa und 11 ob befindet sich ein Knochenpfropfabschnitt 116 in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung von Fig. 2, wobei der Knochenpfropfabschnitt

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116 einen Markhohlraum 118 besitzt. Die Vorrichtung dieser Ausführungsform der Erfindung, hier mit 9o^f bezeichnet, ist am Knochen I1ö in der Nähe der Bruchstelle verankert. Die Vorrichtung 9ο¹ kann auf verschiedene geeignete Weise verankert sein, beispielsweise durch ein Paar Drähte 12o, 122 (Fig.4), welche um den Knochenabschnitt 11 ob gewickelt sind, um die Vorrichtung 9o' daran zu befestigen. Der Platindraht bzw. Elektrodendraht 94' erstreckt sich aus der Epoxydeinkapselung längs und im Abstand zur äußeren Oberfläche des Knochenabschnittes 11 ob, wie in Fig. 4 gezeigt. Das Magnesium 1o4* an der Spitze des Drahtes 94 kann frei in der benachbarten Körperflüssigkeit schwimmen. Eine erste Bohrung bzw. ein Durchgang 124 wird chirurgisch im Knochenabschnitt 11oa vorgesehen, wobei sich der Durchgang von der äußeren Oberfläche des Knochens zum Markhohlraum 114a erstreckt und in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Knochenabschnittes 11oa angeordnet ist. In ähnlicher Weise wird eine Bohrung bzw. ein Durchgang 126 im Knochenabschnitt 11 ob vorgesehen und erstreckt sich von der äußeren Oberfläche des Knochens in dessen Markhohlraum 114b und ist in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Knochenabschnittes 11 ob angeordnet. Die Silberelektrode bzw. der Draht 92· der Vorrichtung erstreckt sich von der Einkapselung aus durch und längs des Durchganges 126 zum Markhohlraum 114b, veiter längs in einer Richtung auf den Knochenpfropfabschnitt 116 zu, durch dessen Markhohlraum 118 hindurch und in den Markhohlraum 114a des Knochenabschnittes 11oa. Der Draht 92· erstreckt sich weiter längs des Markhohlraumes 114a und tritt dann in den Durchgang 124 im Knochenabschnitt 11oa ein und erstreckt sich längs dieses Durchganges. Der Draht 92^f endet in Nachbarschaft der äußeren Oberfläche des Knochenabschnittes 11oa. Im Knochenpfropfabschnitt 116 können aber auch Knochensplitter bzw. -fragmente anstelle eines rresonder-

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ten Knochenabschnittes verwendet werden.

Die Fig. 5 veranschaulicht eine Überwachungsanordnung zum Gebrauch mit der in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Vorrichtung. Insbesondere arbeitet die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 zur Steuerung von Gewebewachstum mit geringen Gleichströmen und dieser Betrieb mit schwachem Gleichstrom macht es schwierig, wenn nicht unmöglich, implantierte Einrichtungen dieser Art mittels herkömmlicher äußerer Patientenüberwachungsvorrichtungen und -arbeitsgänge zu überwachen. ErPindungsgemäß steht ein weilenformender Schaltkreis in arbeitsmäßiger Verbindung mit der Behandlungselektrode, um die Überwachung der implantierten Vorrichtung von außen zu erleichtern. Die Fig. 5 zeigt die implantierbare Vorrichtung zur Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, mit einer Behandlungselektrode 14o aus einem Material, welches die Heilung des Gewebes in Reaktion auf den elektrischen StromPluß in Bexug auF die Elektrode fördert, und mit einer Einrichtung 142 Für die SpannungslieFerung zur Elektrode zwecks Verursachung des StromPlusses. Die Kombination von Behandlungselektrode 14p und Spannungsliefereinrichtung 142 kann beispielsweise die Vorrichtung 1o in Fig. 1 sein. Bei der Anordnung der Fig. 5 ist die Behandlungselektrode, beispielsweise ein dünner Silberdraht wie in den vorstehendenAusführungsFormen beschrieben, in zwei Abschnitten 14oa und 14ob gezeigt. Die Vorrichtung weist auch eine andere Elektrode 144 auf, welche sich in einem StromPlußweg mit der Behandlungselektrode 14o befindet und auf einen Ort aufgelegt ist, welcher sich im Abstand von der zu heilenden Stelle befindet. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine Wellenformungseinrichtung 146geschaffen, welche mit der Spannungsliefereinrichtung 142 und der Behandlungselektrode 14o in Verbindung steht um zu bewirken, daß der elektrische Strom-

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flufl relativ zur Behandlungselektrode eine Wellenform besitzt, welche durch eine äußere Patientenüberwachungsvorrichtung leicht wahrnehmbar ist. Zu der Wellenbildungseinrichtung 146 zählen eine Schalteinrichtung, welche zwischen der Spannungsliefereinrichtung 142 und der Behandlungselelctrode 14o angeschlossen ist zum wechselweisen Anschließen und Abtrennen der Span— nungszufuhreinrichtung zur Behandlungselektrode, sowie eine Steuereinrichtung, welche die Schalteinrichtung für deren Betrieb, d.h. zum ÖPfnen und Schließen der Schalteinrichtung, steuert. Bei einer veranschaulichenden Form der Wellenbildungseinrichtung, gehört zu der Schaltereinrichtung ein erster Schalttransistor 15o mit Kollektor-, Basis- und Emitteranschlüssen 152, bzw. 156. Der Kollektoranschluß 152 ist mit dem Abschnitt I4oa der Behandlungselektrode verbunden und der Emitteranschluß 156 ist mit dem Abschnitt 14ob der Behandlungselektrode verbunden. Um Stromfluß in beiden Richtungen anzulegen wie in der Ausführungsform der Fig. 1, gehört zu der Schalteinrichtung ferner ein zweiter Schalttransistor 158 mit Emitter-, Basis- und Kollektoranschlüssen 16o, 162 bzw. 164. Der Emitteranschluß 1.6o steht in Verbindung mit dem Abschnitt 14oa der Behandlungselektrode und der Kollektoranschluß 164 ist mit dem Abschnitt I4ob der Behandlungselektrode verbunden. Die Steuer- bzw. Basisanschlüsse 154 bzw. 162 der Schalttransistoren 158 bzw. I5o, sind über eine Leitung 166 miteinander verbunden und stehen wiederum in Verbindung mit dem Ausgang der Steuereinrichtung, velche allgemein mit 17o bezeichnet ist. Die Steuereinrichtung schafft Ausgangssteuerimpulse, welche auf die Basisanschlüsse 154 und 162 übertragen werden, um die Schalttransistoren 150 und 158 in bekannter Weise gesteuert ein- und auszuschalten. Zu der Steuereinrichtung 170 gehört eine Zeitgebungs- bzw. Zeitbemessungseinrichtung 172 zur Steuerung der Dauer der Steuerimpulse.

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Die Kombination von Steuereinrichtung und Zeitgebungseinrichtung, welche beispielsweise eine Multivibratorschaltung mit RC-Zeitsteuerung sein kann, öffnet und schließt, mit anderen Worten ausgedrückt, die Schalttransistoren 1 5o und 158 mit gesteuerter Rate. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, erfolgt die Ein- und Ausschaltung etwa einmal jede Sekunde mit Einschaltdauer und etwa doppelte Länge der Ausschal tdauer. Die sich ergebende Stromwellenform durch die Behandlungselektrode 14o besitzt Vorder- und Hinterkanten, welche durch eine äußere Patientenüberwachungsvorrichtung klar unterscheidbar sind. Die Spannung zum Betreiben der Steuereinrichtung 1?o, wird bei der vorliegenden Veranschaulichung aus der Komponenten 142 mittels der Leitung 176 erhalten.

Um die Arbeit der implantierten Vorrichtung zur Steuerung des Gewebewachstums zu überwachen, wird die Wellenform des elektrischen Stromes, welcher relativ zur Behandlungselektrode 14o fließt, mittels der Überwachungsvorrichtung nachgewiesen, welche sich ausserhalb des Körpers des Patienten befindet und welche auf die Wellenform anspricht. Beispielsweise sind die Vorder- und Hinterkanten der Wellenform des Ein-Aus-Stromes auf einer herkömmlichen EKG-Apperatur klar unterscheidbar. Außerdem kann der Betrieb der Vorrichtung mit einem Oszilloskop überwacht werden, welches mit Hautelektroden versehen ist, die an der äußeren Haut des Patienten angebracht werden und zwar die eine über dem Bezirk bzw» der Stelle, mit welcher die Behandlungselektrode 14o verbunden ist, und die andere Hautelektrode über der Region, wo die Bezugselektrode 144 angeschlossen ist. So kann man leicht bestimmen, daß die implantierte Vorrichtung weiterhin arbeitet. Außerdem ist die Arbeitsbedingung der implantierten Heilungsvorrichtung, d.h. Keimtötungsbedingung

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oder Heilungsbedingung wie bei den in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsformen, klar unter scheidbar aus der Polarität der Wellenform und der Größe und/oder der Wiederholungsrate des Signals, welches durch die Vorrichtung nachgewiesen wird. Dies ist möglich, weil die Ströme in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und auch in den beiden Betriebsbedingungen von unterschiedlicher Größe sind, und außerdem besteht eine unterschiedliche Wiederholungsrate des Stromes bei der lCeimbefreiungsbedingung und der Heilungsbedingung.

Bs wird daher ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung die angestrebten Ziele erreicht. Die Erfindung ist nicht auf die hier beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsformen speziell abestellt. Im Rahmen der Erfindung sind dem Fachmann vielmehr mannigfaltige Abänderungen ohne weiteres gegeben.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

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Iy Vorrichtung zur Keimzerstörungs- und Heilbehand- ι lung yon Gewebe wie Knochen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Eine Behandlungselektrode (12), welche dazu ausgebildet ist, in arbeitsmäßige Berührung mit einer zu heilenden, lebenden Gewebestelle gebracht zu werden, wobei die Behandlungselektrode (12) aus einem Material besteht, weichest Ionen Freisetzt, um eine keimzerstörende Umgebung an der Stelle in Reaktion des elektrischen Stromflusses in der einen Richtung in Bezug auf die Behandlungselektrode zu schaffen, und welche die Heilung des Gewebes an der Stelle in Reaktion auf den elektrischen Stromfluss in der entgegengesetzten Richtung fördert; »

b) eine andere Elektrode (16), welche dazu ausgebildet ist, mit einem Ort verbunden zu werden, welcher sich im Abstand von der zu heilenden Stelle befindet;

c) eine Einrichtung (2o) zum Begründen eines elektrischen Stromflußweges zwischen diesen Elektroden; und

d) Einrichtungen (28, 34) zum Anlegen einer Gleichstromspannung der einen Polarität an die Behandlungselektrode zur Herbeiführung eines elektrischen Stromflusses in der einen Richtung zur Schaffung einer keimtötenden Umgebung an der Stelle, und, nach einer vorbestimmten Zeit, zum Anlegen von Gleichspannung der entgegengesetzten Polarität an die Behandlungselektrode zur Herbeiführung eines elektrischen Stromflusses in der entgegengesetzten Richtung zur Förderung

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der Heilung des Gewebes an der Stelle,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Behandlungselektrode (12) aus Silber besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungselektrode in Form eines dünnen Metalldrahtes vorliegt. _%

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Gleichstromanlegung folgende Merkmale aufweist:

a) Eine elektrochemische Einrichtung (2o) zum Liefern eines Gleichspannungsausganges positiver und negativer Polarität; und

b) eine die Betriebsart steuernde Einrichtung (28, 34), welche arbeitsmäßig mit der elektrochemischen Einrichtung (2o) und mit den Elektroden (12, 16) in Verbindung steht, wobei die Betriebart steuernde Einrichtung anfangs einen elektrischen Stromkreis bildet mit dem positiven Gleichspannungsausgang und der Behandlungselektrode als Anode zur Schaffung einer Keimzerstörung, wobei die Betriebsartsteuereinrichtung nach einer vorbestimmten Zeit einen elektrischen Stromkreis bildet mit dem negativen Gleichspannungsausgang und der Behandlungselektrode in einer Weise, daß die Behandlungselektrode als Kathode betrieben wird zur Schaffung einer heilbehandlung.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Betriebsart steuernde Einrichtung Strombegrenzer (46, 52) aufweist, welche die Größe des Stromflusses während der Heilung des Gewebes veranlassen, hinreichend geringer zu sein als die Größe des Stromflusses während der Keimbefreiungsbehandlung,

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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Gleichstromlieferung die folgenden Merkmale aufweist:

a) Eine Batterie (2o) mit einem positiven (22) und einem negativen (24) Gleichspannungsanschluß;

b) Schalter (23, 34), welche mit den Batterieanschlüssen und den Elektroden arbeitsmäßig verbunden sind, wobei die Schalter ein erstes ■ Stadium besitzen, welches einen elektrischen Stromkreis begründet, welcher die positive Batterieanschlußklemme mit der Behandlungselektrode und die negative Batterieanschlußklemme mit der anderen Elektrode verbindet, und die Schalter ein zweites Stadium besitzen, welches einen elektrischen Stromkreis begründet, wobei der negative Batterieanschluß mit der Behandlungselektrode und der positive Batterieanschluß mit der anderen Elektrode verbunden ist; und

c) eine Betätigungseinrichtung zum Legen der Schalter anfangs in das erste Stadium und dann, nach der vorbestimmten Zeit, zum Legen der Schalter in das zweite Stadium.

Vorrichtung nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch einen ersten elektrischen Widerstand (46), welcher zwischen der positiven Batterieklemme (22) und der Schaltereinrichtung angeschlossen ist, und einen zweiten elektrischen Widerstand (52), welcher zwischen der negativen Batterieklemme (24) und der Schaltereinrichtung angeschlossen ist, wobei der zweite Widerstand eine Größe besitzt, welche bedeutend größer ist als die Größe des ersten Widerstandes, wodurch die Größe des Stromflusses während des Heilens des Gewebes bedeutend geringer ist als

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die Größe des Stromflusses während der Keimzerstörungsbehandlung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (56) zum Einschließen der Vorrichtung, einschl. von Teilen der Behandlungselektrode, welche nicht in arbeitsmäßigem Kontakt mit der zu heilenden Gewebestelle stehen, wobei die Einschlußeinrichtung aus Material besteht, welches gegenüber dem menschlichen Körper reaktions— frei ist, wodurch die Vorrichtung in den Körper eines Patienten implantierbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichspannungsliefernde Einrichtung arbeitsmäßig mit der anderen Elektrode in Verbindung steht zum Bilden einer galvanischen Kopplung mit der Behandlungselektrode zwecks Schaffung der keimtötenden Umgebung an der Gewebestelle, wobei die die galvanische Kopplung bildende Einrichtung, nach der vorbestimmten Zeit, die andere Elektrode und die Behandlungselektrode veranlaßt, eine biogalvanische Kopplung mit dem Fließmittel im Körper, welcher das Gewebe enthält, zu bilden zur Förderung des Heilens an der Gewebestelle.

1o. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Wellenformungseinrichtung, welche arbeitsmäßig mit der Behandlungselektrode in Verbindung steht, um den elektrischen Stromfluß relativ zur Behandlungselektrode zu veranlassen, eine Wellenform zu besitzen, welche durch eine Patientenüberwachungsvorrichtung von außen leicht wahrnehmbar ist.

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11. Vorriehtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur KeimzerStörunge- und Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Eine Silberelektrode, welche dazu ausgebildet ist, arbeitsmäßig mit einer zu heilenden, lebenden Gewebestelle verbunden zu sein;

b) eine andere Elektrode, welche dazu ausgebildet ist, mit einem Ort verbunden zu sein, welcher sich im Abstand von der zu heilenden Stelle befindet;

c) eine Gleichspannungsquelle mit einem positiven und negativen Polanschluß; und

d) eine Schaltereinrichtung, welche arbeitsmäßig mit den Elektroden und den Polklemmen der Stromquelle in Verbindung steht, wobei die Schaltereinrichtung ein erstes Stadium besitzt, in welchem die Silberelektrode mit der positiven Klemme verbunden ist und die andere Elektrode mit der negativen Klemme verbunden ist, sowie ein zweites Stadium besitzt, in welchem die Silberelektrode mit der negativen Polklemmme und die andere Elek-, trode mit der positiven Polklemme verbunden ist;

e) wodurch, wenn die Schalteinrichtung sich im ersten Stadium befindet, der Strom in einer Richtung relativ zur Silberelektrode fließt, wodurch Silberionen veranlaßt werden, freigesetzt zu werden zur Schaffung einer keimfreien Umgebung an der Gewebestelle, und, wenn die Schaltereinrichtung sich im zweiten Stadium befindet, der Strom in entgegengesetzter Richtung fließt zur Herbeiführung eines Heilens des Gewebes an der Stelle.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11 ferner gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung, welche arbeitsmäßig mit der Schaltereinrichtung in Verbindung steht zum selektiven Wechseln der Stadien der Schaltereinrichtung.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung ein Paar einpolige, magnetische Doppelhub-Reedschalter aufweist, und zwar ferner mit einer magnetischen Betätigungseinrichtung, welche arbeitsmäßig mit den Schaltern in Verbindung steht zum selektiven Wechseln der Stadien der Schalter.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die GIeichspannungsquelle aus einer Batterie besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie eine Lithium-Halogen-Batterie ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberelektrode aus einem Silberdraht besteht, welcher dazu ausgebildet ist, in die Gewebestelle eingesetzt zu werden.

1.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch einen ersten elektrischen Widerstand, welcher zwischen dem positiven Quellenanschluß und dem Schalter angeschlossen ist und einen zweiten elektrischen Widerstand, welcher zwischen dem negativen Quellenanschluß und dem Schalter angeschlossen ist, wobei der zweite Widerstand eine Größe besitzt, welche bedeutend größer ist als die Größe des ersten Widerstandes,

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wodurch die Größe des Stromflusses während des Heilens des Gewebes bedeutend geringer ist als die Größe des Stromflusses während der Keimzerstorungsbehandlung.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einschließen der Vorrichtung einschl. von Teilen der Silberelektrode, welche nicht in arbeitsmäßigem Kontakt mit der zu heilenden Gewebestelle stehen, wobei die Einschlußeinrichtung aus einem Material besteht, welches gegenüber dem menschlichen Körper reaktionsfrei ist, wodurch die Vorrichtung in den Körper eines Patienten implantierbar wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch eine Wellenformeinrichtung, welche arbeitsmäßig mit der Silberelektrode in Verbindung steht, um den elektrischen Stromfluß in Bezug zur Silberelektrode zu veranlassen, eine Wellenform zu besitzen, welche durch eine Patientenüberwachungsvorrichtung von außen leicht wahrnehmbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Keimzerstörungs- und Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) eine Elektrode aus Silber, welche dazu ausgebildet ist, arbeitsmäßig mit einer zu heilenden, lebenden Gewebestelle in Verbindung zu stehen;

b) eine Elektrode aus Platin, welche dazu ausgebildet ist, mit einem Ort in Verbindung zu stehen, welcher sich im Abstand von der zu heilenden Stelle befindet;

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c) eine Einrichtung zur Begründung eines elektrischen Stromflußweges zwischen den Elektroden; und

d) eine Einrichtung, welche arbeitsmäßig in Verbindung steht mit der Platinelektrode zur Bildung einer galvanischen Kopplung mit der Silberelektrode zur Veranlassung des Fließens des elektrischen Stromes in der einen Richtung durch die Silberelektrode in einer Weise, daß Silberionen freigesetzt werden zwecks Schaffung einer keimtötenden Umgebung an der Gewebestelle, wobei die die galvanische Kopplung bildende Einrichtung, nach einer vorbestimmten Zeit, die Platinelektrode und die Silberelektrode veranlasst, eine biogalvanische Kopplung mit der Flüssigkeit in dem Körper zu bilden, welcher die Gewebestelle enthält, zwecks Herbeiführung eines elektrischen Stromflusses in der entgegengesetzten Richtung durch die Silberelektrode in einer Weise, welche ein Heilen des Gewebes an der Stelle fördert.

21· Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Silber- als auch die Platinelektrode in Form eines Drahtes vorliegt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begründung des Stromflußweges einen elektrischen Widerstand aufweist, welcher in Reihe zwischen der Silberelektrode und der Platinelektrode angeschlossen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 2o_f dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung der

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galvanischen "Kopplung einen Magnesiumkörper (io4) aufweist, welcher durch die Platinelektrode getragen wird, wobei die Größe dieses Körpers so ausgewählt ist, daß er die Zeitdauer der galvanischen Kopplung bestimmt, und wobei der Magnesiumkörper während des Betriebes der galvanischen Kopplung verbraucht wird und die biogalvanische Kopplung ihren Betrieb bei vollständigem Verbrauch des Magnesiumkörpers beginnt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 2o, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einschließen der Vorrichtung einschl. von Teilen der Silberelektrode, welche nicht in arbeitsmäßigem Kontakt mit der zu heilenden Gewebestelle stehen, wobei die Einschlußeinrichtung aus einem Material besteht, welches gegenüber dem menschlichen Körper reaktionsfrei ist, wodurch die Vorrichtung in den Körper eines Patienten implantierbar ist.

25· Vorrichtung nach Anspruch 2o, weiterhin gekennzeichnet durch eine wellenformende Einrichtung, welche arbeitsmäßig in Verbindung mit der Silberelektrode steht, um zu veranlassen, daß der elektrische Stromfluß relativ zur Silberelektrode veranlaßt wird, eine Wellenform zu besitzen, welche durch eine äußere Patientenüberwachungsvorrichtung leicht wahrnehmbar ist.

26, Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25 zur Keimzerstörungs- und Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Anlegen einer Elektrode an eine zu heilende lebende Gewebestelle, wobei die Elektrode aus einem Material besteht, welches Ionen freisetzt,

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um eine keimtötende Umgebung an der Stelle in Reaktion auf den elektrischen Stromfluß in der einen Richtung in Bezug auf diese Elektrode zu schaffen, und welche die Heilung des Gewebes an der Steife in Reaktion auf elektrischen Stromfluß in der entgegengesetzten Richtung relativ zu dieser Elektrode anregt;

b) Anlegen an diese Elektrode für eine vorbestimmte Zeit einer Gleichspannung einer Polarität, welche den Stromfluß in dieser einen Richtung veranlaßt, daß die Elektrode als Anode betrieben wird, und Ionen freisetzt zur Schaffung der keimtötenden Umgebung an der Stelle; und

c) Anlegen an diese Elektrode, nach der vorbestimmten Zeit, einerGleichspannung entgegengesetzter Polarität, damit der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, sodaß die Elektrode als Kathode betrieben wird zur Anregung des Heilens des Gewebes an der Stelle.

27· Verwendung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Anlegens der Spannungen an die Elektrode die folgenden sind:

a) Schaffen einer Gleichspannungsquelle mit einem positiven und einem negativen Ausgang;

b) Begründen für die vorbestimmte Zeit eines elektrischen Stromkreises mit dem positiven Ausgang der Gleichspannungsquelle und der Elektrode; und

c) Begründen für die vorbestimmte Zeit eines elektrischen Stromkreises mit dem negativen Ausgang der Gleichspannungsquelle und der Elektrode.

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28. Verwendung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Anlegens dieser Spannungen an die Elektroden die folgenden sind:

a) Anlegen einer anderen Elektrode an einen Ort im Abstand von der zu heilenden Stelle;

b) Scharfen einer galvanischen Kopplung mit der erstgenannten Elektrode für die vorbestimmte Zeit, um die keimtötende Umgebung zu schaffen; und

c) Schaffen einer biogalvanischen Kopplung, welche beide Elektroden einschließt, nach der vorbestimmten Zeit, zur Heilung des Gewebes an der Stelle.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25, gekennzeichnet durch die implantierbare Vorrichtung zur Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, mit einer Behandlungselektrode aus einem Material, welches die Heilung des Gewebes im Ansprechen auf den Stromfluß im Bezug auf die Elektrode zur Veranlassung des Stromflusses fördert; mit einer Wellenformungseinrichtung, welche mit der Spannungszuliefereinrichtung und der Behandlungselektrode arbeitsmäßig in Verbindung steht, damit der elektrische Stromfluß relativ zur Behandlungselektrode veranlaßt wird, eine Wellenform zu besitzen, welche durch eine äußere Patientenüberwachungsvorrichtung leicht wahrnehmbar ist, in Kombination·

30. Kombinierte Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenformungseinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

a) Eine Schaltereinrichtung, welche zwischen der Spannungszuliefereinrichtung und der Behänd-

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lungseinrichtung angeschlossen ist zum wechselweisen Anschließen und Abschalten der Spannungsliefereinrichtung zur Behandlungselektrode; und

b) eine Steuereinrichtung, welche in steuernder Beziehung an die Schaltereinrichtung angeschlossen ist zum öffnen und Schließen der Schaltereinrichtung.

31· Kombinierte Vorrichtung nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Zeitgebungseinrichtung aufweist zur Steuerung der relativen Zeitdauer des öffnens und Schließens der Schalteinrichtung.

32. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25 und 29 bis 31 zum überwachen des Betriebes der in einen Patienten implantierten Vorrichtung zur Heilbehandlung von Gewebe wie Knochen, mit einer Behandlungselektrode aus einem Material, welches die Heilung des Gewebes in Reaktion auf den Stromfluß im Bezug auf die Elektrode fördert, wobei die Behandlungselektrode an eine zu heilende Gewebestelle angelegt ist, und mit einer anderen Elektrode in einem Stromflußweg mit der Behandlungselektrode, wobei die andere Elektrode an einen Ort im Abstand von der zu heilenden Stelle angelegt ist, und mit einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Behandlungselektrode zur Veranlassung des elektrischen Stromflusses im Bezug auf die Behandlungselektrode, wobei die Überwachung aus den folgenden Schritten besteht: a) Bilden der Wellenform des elektrischen Stromes relativ zur Behandlungselektrode zur Gewinnung einer Wellenform, welche durch eine äußere

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Patientenübervachungsvorrichtung leicht wahrnehmbar ist; und

b) Nachweisen der gebildeten Wellenform mittels der Überwachungsvorrichtung außerhalb des Körpers eines Patienten, welche auf die gebildete Wellenform anspricht.

33· Verwendung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden der Wellenform in einem periodischen Anschließen und Abschalten der Spannungszufuhreinrichtung zur Behandlungselektrode besteht.

34. Verwendung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschließen und Abschalten mit einer Rate von etwa 1 je Sekunde vollzogen wird.

35· Vervendung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer des Anschließend etwa die doppelte Zeitdauer des Abschaltens ist.

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