DE4434741A1 - Hirnzuleitung-Verankerungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verankerungssystem, speziell ein
solches zum Verankern einer Hirnstimulation-Zuleitung in
einem Schädelbohrloch.
Elektrische Hirnstimulation wird zunehmend für verschiedene
Zwecke wie das Lindern chronischer Schmerzen und die Behand
lung von Bewegungsstörungen verwendet. Ein typisches elek
trisches Hirnstimulationssystem weist einen Impulsgenerator
auf, der funktionsmäßig über eine Zuleitung mit dem Gehirn
verbunden ist. Die Zuleitung weist an ihrem distalen Ende
eine Elektrode, die zur Implantation in das Gehirn eines Pa
tienten vorgesehen ist, und an ihrem proximalen Ende eine
Verbinderanordnung auf, die für den Anschluß an den Impuls
generator vorgesehen ist. So wird ein elektrisches Signal
vom Impulsgenerator über die Zuleitung zur Elektrode und da
mit dem gewünschten Ort im Gehirn des Patienten übertragen.
Der Zugriff auf die gewünschte Position im Gehirn erfolgt
allgemein durch Einbohren eines Lochs in die Hirnschale oder
die Schädeldecke eines Patienten.
Typischerweise wird ein Schädelbohrer dazu verwendet, um Zu
griff durch die Hirnschale zu erreichen. Gelegentlich kann
ein Durchbohren der Hirnschale eine Blutung in der Nähe des
Lochs hervorrufen. In einer solchen Situation ist es eine
übliche Technik, das Loch mit größerem Durchmesser nachzu
bohren, um dadurch das blutende Gefäß freizulegen. Wenn es
einmal freigelegt ist, kann der Chirurg es behandeln.
Wenn ein zufriedenstellendes Bohrloch durch die Hirnschale
erreicht wurde, wird der gewünschte Stimulationsort lokali
siert. Danach wird die Stimulationszuleitung verlegt, wobei
mindestens eine Elektrode am gewünschten Stimulationsort po
sitioniert wird.
Typischerweise erfolgt das Lokalisieren des Stimulationsorts
und das Positionieren der Zuleitungselektrode unter Verwen
dung eines stereotaktischen Instruments, wie einem solchen,
wie es im US-Patent 4,350,159 für Gouda offenbart ist. Die
Verwendung eines solchen Instruments erlaubt eine sehr
genaue Verstellung innerhalb des Gehirns, was zum Verhindern
unbeabsichtigter Verletzungen entscheidend ist. Wenn die
Zuleitung einmal positioniert und getestet ist, um festzu
stellen, ob die Stimulationsergebnisse zufriedenstellend
sind, ist es entscheidend, daß sie bei zufriedenstellenden
Ergebnissen nicht mehr verstellt wird. Auch nur ein Millime
ter Elektrodenbewegung kann zu unzufriedenstellenden Ergeb
nissen oder sogar zu einer Verletzung des Gehirns führen.
Wie es erkennbar ist, könnte auf den außerhalb des Schädels
liegenden Teil der Zuleitung wirkender Zug leicht eine
Verstellung des innerhalb des Gehirns liegenden Teils her
vorrufen. So ist zuverlässiges Verankern der Zuleitung
innerhalb des Bohrlochs erforderlich.
Frühere Konstruktionen von Bohrloch-Zuleitungsverankerungen
erforderten ein ein Abtrennen der Zuleitung vom stereotakti
schen Instrument, bevor die Verankerung positioniert werden
konnte. Z. B. besteht ein Bohrloch-Zuleitungsverankerungssy
stem, wie es im US-Patent 4,328,813 für Ray offenbart ist,
aus einer ringförmigen Fassung und einer Kappe zum Verankern
einer Zuleitung innerhalb eines Bohrlochs. Genauer gesagt,
wurde die Kappe innerhalb der ringförmigen Fassung so ange
bracht, daß die Zuleitung durch Reibklemmung zwischen der
Fassung und der Kappe festgehalten wurde. Dieses System
weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Zunächst wird die
Zuleitung außerhalb der Mitte des Bohrlochs befestigt und
kann daher während ihrer Anbringung nicht vom stereotakti
schen Instrument gehalten werden. Da die Zuleitung während
der Anbringung der Verankerung nicht gehalten wird, ist sie
für eine Verschiebung sehr anfällig. Darüber hinaus hat sich
herausgestellt, daß die Konstruktion der Kappe und der Fas
sung tatsächlich eine Verschiebung hervorrufen, wobei insbe
sondere die Lippe der Kappe versucht, an der Zuleitung zu
ziehen oder diese zu verschieben, wenn sie an der Fassung
angreift. Bei dieser Konstruktion besteht darüber hinaus
nicht die Möglichkeit eines Einsetzens in verschieden große
Bohrlöcher. Wie vorstehend angegeben, kann dies ein ernst
hafter Nachteil sein, da es eine übliche Technik zum Kon
trollieren einer Blutung innerhalb des Schädels, die durch
das Bohren des Bohrlochs hervorgerufen wurde, ist, das Loch
mit einem größeren Durchmesser nachzubohren und das zerris
sene Gefäß freizulegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und
zuverlässiges System zum Verankern einer Zuleitung innerhalb
eines Schädelbohrlochs zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verankerungssystem sorgt dafür, daß ei
ne Zuleitung in Bohrlöchern zweier verschiedener Größen ver
ankert werden kann. Ferner sorgt es dafür, daß die Zuleitung
während der Anbringung des Zuleitung-Verankerungssystems an
einem stereotaktischen Instrument befestigt bleibt. Das Zu
leitung-Verankerungssystem besteht aus drei Teilen: einem
Stopfen mit einem mittleren Zuleitungskanal; einer Kappe,
die so ausgebildet ist, daß sie über den Stopfen paßt, wäh
rend die Zuleitung vom stereotaktischen Instrument gehalten
wird, um dadurch das Bohrloch abzudichten und die Leitung zu
verankern; und einer Fassung, die so konzipiert ist, daß sie
es erlaubt, daß der Stopfen in ein Bohrloch größeren Durch
messers eingesetzt werden kann. Bei einer bevorzugten Aus
führungsform besteht jedes der Teile, d. h. der Stopfen, die
Fassung und die Kappe aus Silikon. Das erfindungsgemäße Ver
ankerungssystem kann mit einer Stimulationszuleitung, einer
Meßzuleitung, einer Kombination hieraus oder jedem anderen
langgestreckten Teil verwendet werden, das eine Hindurchfüh
rung durch und eine Befestigung an der Schädeldecke erfor
dert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren
veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zu
leitung-Verankerungssystem, das in einem Bohrloch mit einem
ersten, relativ kleineren Durchmesser angeordnet ist.
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zu
leitung-Verankerungssystem, das in einem Bohrloch mit einem
zweiten, relativ größeren Durchmesser angeordnet ist.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die beim erfindungsgemäßen
Verankerungssystem verwendete Fassung.
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den beim erfindungsgemäßen
Verankerungssystem verwendeten Stopfen.
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch die beim erfindungsgemäßen
Verankerungssystem verwendete Kappe.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die beim erfindungsgemäßen
Verankerungssystem verwendete Kappe.
Die Erfindung schafft ein einfaches und zuverlässiges System
zum Verankern einer Zuleitung innerhalb eines Schädeldecke-
Bohrlochs. Für-die Zwecke dieser Beschreibung und der An
sprüche wird der Begriff "Zuleitung" in seinem weitesten
Sinn verwendet und umfaßt eine Stimulationszuleitung, eine
Meßzuleitung, eine Kombination hieraus oder ein beliebiges
anderes langgestrecktes Teil, wie einen Katheter, der bei
der Verwendung durch ein Schädeldecke-Bohrloch hindurchge
führt werden kann.
Die Erfindung schafft ein Zuleitung-Verankerungssystem zum
Verankern einer Zuleitung, die einen Impulsgenerator funk
tionsmäßig mit einem Gehirn verbindet, innerhalb eines Lochs
durch eine Schädeldecke oder durch eine Hirnschale hindurch.
Was den Aufbau der Zuleitung, das Bohren des Lochs und die
Positionierung mittels eines stereotaktischen Instruments
betrifft, gilt dasselbe wie bei den Ausführungen zum Stand
der Technik beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zu
leitung-Verankerungssystem 1 in einem Bohrloch 2. Wie er
kennbar, weist das Verankerungssystem einen Stopfen 3 und
eine Kappe 4 auf. Wie aus Fig. 2 erkennbar, ist auch eine
Fassung 5 vorhanden, die zusammen mit dem Stopfen 3 und der
Kappe 4 verwendet werden kann, um eine Zuleitung 8 in einem
Bohrloch 11 mit vergrößertem Durchmesser zu verankern.
Wie aus Fig. 4 erkennbar, verfügt der Stopfen 3 über einen
zentral liegenden Zuleitungskanal 13. Eine Rippe 12 am Stop
fen 3 ist so ausgebildet, daß sie an der Innenseite des
Bohrlochs 2 angreift und die Befestigung des Stopfens inner
halb des Bohrlochs 2 unterstützt. Eine Reihe von Flanschen
14, 15 ist an der Oberseite des Stopfens 3 vorhanden. Die
Flansche 14, 15 legen eine Nut 16 fest, die dazu verwendet
wird, Nahtmaterial 17 festzuhalten. Das Nahtmaterial 17 wird
um die Nut 16 herumgelegt, um die Zuleitung 8 im Zuleitungs
kanal 13 des Stopfens 3 zu befestigen. Bei einem alternati
ven Ausführungsbeispiel kann der Außenflansch 14 auch eine
Oberfläche schaffen, in die eine Befestigungseinrichtung wie
eine Klammer oder Nahtmaterial (nicht dargestellt) einge
führt werden kann, um für eine weitere Befestigung des Stop
fens in der Schädeldecke zu sorgen. Der äußerte Flansch 14
trägt außerdem durch seinen Eingriff mit seiner Außenseite
22 an der Kappe 4 dazu bei, die Kappe 4 am Stopfen 3 zu fi
xieren. Der Zuleitungskanal 3 im Stopfen 3 ist so bemessen,
daß er eine durch diesen hindurchgeführte Zuleitung (nicht
dargestellt) festhält.
Wie erkennbar, liegt der Zuleitungskanal 13 des Stopfens 3
koaxial zu einer Zuleitungsöffnung 23 in der Kappe 4. Die
Kappe 4 verfügt ferner über eine gegenüber dem Zentrum ver
setzte Öffnung 24 und einen Schlitz 25, wie am besten aus
Fig. 6 erkennbar. Diese Konfiguration sorgt dafür, daß die
Zuleitung dann, wenn der Stopfen 3 und die Kappe 4 einmal
angebracht sind, vom Positionierinstrument (nicht darge
stellt) abgenommen und umgebogen werden kann. Auf solche
Weise wird die Zuleitung 8 fest an der Kappe 4 und dem Stop
fen 3 und damit innerhalb des Bohrlochs 2 verankert.
Wie aus Fig. 2 erkennbar, kann, wenn ein Bohrloch 11 mit
größerem Durchmesser erforderlich ist, wie im Fall eines
blutenden Gefäßes, wie oben erörtert, die Fassung 5 als
Adapter verwendet werden, damit der Stopfen 3 an der Schä
deldecke 21 verankert werden kann. Die Fassung 5 verfügt
über eine Schulter 30, die am besten in Fig. 3 erkennbar
ist, die so angeordnet ist, daß sie an der Innenwand des
Bohrlochs 11 mit größerem Durchmesser angreift und dadurch
die Fassung 5 darin fixiert. Die Fassung 5 kann mit ver
schiedenen Durchmessern bemessen sein. Der Stopfen 3 ist da
gegen mit einem festgelegten Durchmesser bemessen. So kann
eine geeignet bemessene Fassung 5 ausgewählt und mit dem
Stopfen 3 verwendet werden, um es dadurch zu erlauben, daß
die Zuleitung 8 in Bohrlöchern mit beliebiger Abmessung ver
ankert werden kann.
Die Fassung 5 weist ferner einen Stopfenhohlraum 31 und eine
Aussparung 32 auf. Die Aussparung 32 wirkt mit der Rippe 12
am Stopfen 3 zusammen, um den Stopfen 3 innerhalb der Fas
sung 5 und damit innerhalb der Schädeldecke 21 zu fixieren.
Die Zuleitung 8 ist auf ähnliche Weise wie bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel verankert.
Jedes geeignete, elastische, bioverträgliche Material kann
für den Stopfen 3, die Kappe 4 und die Fassung 5 verwendet
werden. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht jede
Komponente des offenbarten Verankerungssystems aus Silikon.
Das Anbringen des erfindungsgemäßen Verankerungssystems er
folgt wie folgt. Wenn einmal ein geeignetes Bohrloch 2 durch
die Schädeldecke 21 hindurch geschaffen ist, werden eine
Kappe 4, ein Stopfen 3 und, falls erforderlich, um Anpassung
an ein Bohrloch 11 mit vergrößertem Durchmesser zu erzielen,
die Fassung 5 entlang einer Zuleitung 8 positioniert. Danach
wird die Zuleitung 8 innerhalb des Gehirns positioniert, was
vorzugsweise unter Verwendung eines nichtdargestellten ste
reotaktischen Instruments erfolgt. Nachdem die Positionie
rung erfolgt ist, wird der Stopfen 3, oder wenn eine Fassung
erforderlich ist, die Fassung 5, entlang der Zuleitung 8
verschoben und im Bohrloch positioniert. Wenn die Fassung 5
einen Stopfen 3 in einem Bohrloch 11 mit vergrößertem Durch
messer aufnehmen muß, wird der Stopfen 3 anschließend ent
lang der Zuleitung verschoben und innerhalb des Hohlraums 31
für den Stopfen angebracht. Wenn keine Fassung 5 erforder
lich ist, wird als nächstes der Stopfen 3 entlang der Zulei
tung 8 verschoben und innerhalb des Bohrlochs 2 positio
niert. Nachdem die Zuleitung 8 positioniert ist, wird sie am
Stopfen 3 befestigt, speziell innerhalb des diesen durchset
zenden Zuleitungskanals 13, was durch um die Nut 16 gelegtes
Nahtmaterial 17 erfolgt. Danach wird die Kappe 4 durch Ein
griff mit dem Außenflansch 14 dicht passend auf die Obersei
te des Stopfens 3 aufgesetzt, nachdem medizinischer Kleber
26 aufgetragen wurde.
Alternativ kann das Anbringen des erfindungsgemäßen Veranke
rungssystems wie folgt vorgenommen werden. Wenn einmal ein
geeignetes Bohrloch 2 durch die Schädeldecke 21 hergestellt
wurde, werden eine Kappe 4, ein Stopfen 3 und, falls erfor
derlich, um Anpassung an ein Bohrloch 11 mit vergrößertem
Durchmesser zu erzielen, eine Fassung 5 innerhalb des Bohr
lochs positioniert. Danach wird eine Zuleitung 8, vorzugs
weise unter Verwendung eines nichtdargestellten stereotakti
schen Instruments, in geeigneter Weise durch das Veranke
rungssystem und das Bohrloch hindurch im Gehirn positio
niert. Wenn die Verankerung 8 einmal positioniert ist, wird
sie am Stopfen 3 fixiert, speziell innerhalb des diesen
durchsetzenden Zuleitungskanals 13, was durch um die Nut 16
gelegtes Nahtmaterial 17 erfolgt. Danach wird die Kappe 4
durch Eingriff mit dem Außenflansch 14 dicht passend auf den
Stopfen 3 aufgesetzt, nachdem medizinischer Kleber 26 aufge
tragen wurde.
Nachdem die Kappe 4 positioniert ist, wie vorstehend erör
tert, ist die Zuleitung 8 sicher innerhalb des Bohrlochs be
festigt und kann vom (nicht dargestellten) stereotaktischen
Instrument gelöst werden. Da die Zuleitung 8 während der An
bringung des Verankerungssystems 1 im stereotaktischen In
strument montiert bleibt, ist es weniger wahrscheinlich, daß
Verstellungen auftreten, die zu schlechten Ergebnissen oder
sogar Verletzungen führen.
Wenn die Zuleitung 8 einmal gelöst ist, wird sie durch den
Schlitz 25 umgelegt und aus der gegenüber der Mitte versetz
ten Öffnung 24 herausgeführt, wie in Fig. 1 dargestellt. Auf
diese Weise wird die Zuleitung 8 sicher innerhalb des Bohr
lochs verankert.
Obwohl die Erfindung unter spezieller Bezugnahme auf ein be
vorzugtes Ausführungsbeispiel und alternative Ausführungs
beispiele desselben im einzelnen beschrieben wurde, ist es
ersichtlich, daß Variationen und Modifizierungen innerhalb
des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche vorgenommen wer
den können. Solche Modifizierungen können Ersatzelemente
oder -komponenten beinhalten, die im wesentlichen dieselbe
Funktion im wesentlichen auf dieselbe Weise ausführen, um im
wesentlichen dasselbe Ergebnis zu erzielen, wie es vorste
hend beschrieben wurde.
Claims (8)
1. System zum Verankern einer Hirnstimulation-Zuleitung
innerhalb entweder eines Schädeldecke-Bohrlochs erster Größe
oder eines solchen zweiter Größe, mit:
- - einer Fassung (5), die dem Loch zweiter Größe entspricht und eine Einrichtung für Eingriff mit dem Loch zweiter Größe sowie einen Hohlraum (31) aufweist, der dem Loch erster Grö ße entspricht;
- - einer Kappe (4), die so bemessen ist, daß sie über die Fassung paßt und die eine so bemessene Öffnung aufweist, daß eine Zuleitung (8) durch sie hindurchgehen kann; und
- - einem Stopfen (3), der dem Loch erster Größe entspricht und eine Einrichtung zum Angreifen entweder an der Innensei te des Hohlraums (31) der Fassung oder des Lochs erster Grö ße aufweist, und der über einen durchgehenden Kanal (13) verfügt, der so bemessen ist, daß er die durch ihn hindurch geführte Zuleitung festhält.
2. Verankerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung für Eingriff mit dem Loch
zweiter Größe eine Rippe (30) aufweist, die an einer Fläche
der Fassung (5) vorhanden ist, um an der Wand des Lochs
zweiter Größe anzugreifen.
3. Verankerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippe (30) in Umfassungsrichtung entlang
der genannten Fläche angeordnet ist.
4. Verankerungssystem nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befe
stigen des Stopfens (3) innerhalb des Hohlraums (31) der
Fassung (5) eine Rippe (12) aufweist, die an einer Fläche
des Stopfens angeordnet ist, und eine Aussparung (32) auf
einer Fläche der Fassung angeordnet ist, um mit der Rippe
zusammenzuwirken.
5. Verankerungssystem nach einem der vorstehenden Ansprü
che, bei dem die Einrichtung zum Befestigen des Stopfens (3)
innerhalb des Hohlraums (31) der Fassung (5) ferner so aus
gebildet ist, daß sie den Stopfen innerhalb des Lochs erster
Größe befestigt.
6. Verankerungssystem nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß es aus elastischem Material
besteht.
7. Verankerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Material Silikon ist.
8. Hirnstimulationssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es
ein Verankerungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche
verwendet, wobei die Einrichtung zum Angreifen entweder an
der Innenfläche des Hohlraums (31) der Fassung (5) oder des
Lochs ersten Durchmessers einen Flansch (14) auf einer Flä
che des Stopfens (3) aufweist, der einen Ort zum Anbringen
mindestens eines Befestigungsmittels (17) durch den Stopfen
hindurch in der Schädeldecke bildet.
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