DE4434741C2 - Hirnzuleitung-Verankerungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verankern ei­ ner Hirnstimulation-Zuleitung in einem Schädeldecken-Bohrloch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektrische Hirnstimulation wird zunehmend für verschie­ dene Zwecke, etwa zum Lindern chronischer Schmerzen und zur Behandlung von Bewegungsstörungen, verwendet. Eine typische elektrische Hirnstimulationsanordnung weist einen Impulsgene­ rator auf, der funktionsmäßig über eine Zuleitung mit dem Ge­ hirn verbunden ist. Die Zuleitung weist an ihrem distalen En­ de eine Elektrode zur Implantation in das Gehirn eines Pati­ enten und an ihrem proximalen Ende eine Verbinderanordnung für den Anschluß an den Impulsgenerator auf. So wird ein elektrisches Signal vom Impulsgenerator über die Zuleitung zur Elektrode und damit dem gewünschten Ort im Gehirn des Pa­ tienten übertragen. Der Zugriff auf die gewünschte Position im Gehirn erfolgt allgemein durch Einbohren eines Lochs in die Hirnschale oder die Schädeldecke eines Patienten.

Typisch 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 üb­ liche Technik, das Loch mit größerem Durchmesser nachzuboh­ ren, um das blutende Gefäß freizulegen, so daß der Chirurg es behandeln kann.

Nachdem ein zufriedenstellendes Bohrloch durch die Hirn­ schale erreicht worden ist, wird der gewünschte Stimulations­ ort lokalisiert. Danach wird die Stimulationszuleitung ver­ legt, wobei mindestens eine Elektrode am gewünschten Stimula­ tionsort positioniert wird.

Typisch erfolgen das Lokalisieren des Stimulationsortes und das Positionieren der Zuleitungselektrode unter Verwen­ dung eines stereotaktischen Instruments, wie es etwa im US-Patent 4,350,159 offenbart ist. Die Verwendung eines solchen Instruments erlaubt eine sehr genaue Verstellung innerhalb des Gehirns, was zum Verhindern unbeabsichtigter Verletzungen entscheidend ist. Nachdem die Zuleitung positioniert und zur Feststellung, ob die Stimulationsergebnisse zufriedenstel­ lend sind, getestet worden ist, kommt es darauf an, daß sie bei zufriedenstellenden Ergebnissen nicht mehr verstellt wird. Auch nur ein Millimeter Elektrodenbewegung kann zu un­ befriedigenden Ergebnissen oder sogar zu einer Verletzung des Gehirns führen. Wie erkennbar, könnte auf den außerhalb des Schädels liegenden Teil der Zuleitung wirkender Zug leicht eine Verstellung des innerhalb des Gehirns liegenden Teils hervorrufen. So ist zuverlässiges Verankern der Zuleitung in­ nerhalb des Bohrlochs erforderlich.

Frühere Konstruktionen von Bohrloch-Zuleitungsveranke­ rungen erforderten ein Abtrennen der Zuleitung vom stereotak­ tischen Instrument, bevor die Verankerung positioniert werden konnte. Z.B. besteht eine Bohrlochzuleitung-Verankerungsan­ ordnung gemäß US-Patent 4,328,813, von dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, aus einem ringförmigen Stopfen und einer Kappe zum Verankern einer Zuleitung innerhalb eines Bohrlochs. Dabei wird die Kappe innerhalb des Stopfens so an­ gebracht, daß die Zuleitung durch Reibklemmung zwischen Stop­ fen und Kappe festgehalten wird.

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 stereotaktischen Instrument gehalten werden. Da die Zuleitung während der Anbringung der Verankerung nicht gehalten wird, ist sie für eine Verschiebung sehr anfällig. Darüberhinaus hat sich herausgestellt, daß die Konstruktion von Kappe und Stopfen tatsächlich eine Verschiebung hervorrufen, wobei ins­ besondere die Lippe der Kappe versucht, an der Zuleitung zu ziehen oder diese zu verschieben, wenn sie am Stopfen an­ greift. Bei dieser Konstruktion besteht ferner nicht die Mög­ lichkeit eines Einsetzens in verschieden große Bohrlöcher. Wie vorstehend angegeben, kann dies ein ernsthafter Nachteil sein, da es eine übliche Technik zum Kontrollieren einer Blu­ tung innerhalb des Schädels, die durch das Bohren des Bohr­ lochs hervorgerufen wurde, ist, das Loch mit einem größeren Durchmesser nachzubohren und das zerrissene Gefäß freizule­ gen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Verankerung einer Zuleitung innerhalb eines Schädeldecken-Bohrlochs zu ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeich­ net. Die danach gestaltete Verankerungsanordnung gestattet es, eine Zuleitung in Bohrlöchern zweier verschiedener Größen zu verankern. Ferner sorgt sie dafür, daß die Zuleitung wäh­ rend ihrer Verankerung an einem stereotaktischen Instrument befestigt bleiben kann. Sie besteht aus drei Teilen: einem Stopfen mit einem mittleren Kanal; einer Kappe, die so ausge­ bildet ist, daß sie über den Stopfen paßt, während die Zulei­ tung vom stereotaktischen Instrument gehalten wird, um da­ durch 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 Durchmessers einge­ setzt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht jedes der Teile, d. h. der Stopfen, die Fassung und die Kappe aus Sili­ kon. Die Anordnung kann mit einer Stimulationszuleitung, ei­ ner Meßzuleitung, einer Kombination hieraus oder jedem ande­ ren langgestreckten Teil verwendet werden, das ein Hindurch­ führen durch und Befestigen an der Schädeldecke erfordert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Zuleitung-Veranke­ rungsanordnung in einem Bohrloch relativ kleine­ ren Durchmessers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Zuleitung-Veranke­ rungsanordnung in einem Bohrloch relativ größeren Durchmessers,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die in Fig. 2 verwendete Fassung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 und 2 ver­ wendeten Stopfen,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Kappe, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Kappe.

Für die Zwecke dieser Beschreibung und der Ansprüche wird der Begriff "Zuleitung" in seinem weitesten Sinn verwen­ det und umfaßt eine Stimulationszuleitung, eine Meßzuleitung, eine Kombination hieraus oder ein beliebiges anderes langge­ strecktes Teil, wie einen Katheter, der bei der Verwendung durch ein Schädeldecken-Bohrloch hindurchgeführt werden kann. Was den Aufbau der Zuleitung, das Bohren des Lochs und die Positionierung mittels eines stereotaktischen Instruments be­ trifft, gilt dasselbe wie bei den Ausführungen zum Stand der Technik beschrieben.

Die gemäß Fig. 1 in einem Bohrloch 2 befindliche Zulei­ tung-Verankerungsanordnung 1 weist 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 ei­ nen zentral liegenden Zuleitungs-Kanal 13. Eine Rippe 12 am Stopfen 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 Kanal 13 des Stopfens 3 zu befestigen. Bei einem alternativen Ausführungs­ beispiel kann der äußere Flansch 14 auch eine Oberfläche schaffen, in die eine Befestigungseinrichtung wie eine Klam­ mer oder Nahtmaterial (nicht dargestellt) eingeführt werden kann, um für eine weitere Befestigung des Stopfens in der Schädeldecke zu sorgen. Der Flansch 14 trägt außerdem durch seinen Eingriff mit seiner Außenseite 22 an der Kappe 4 dazu bei, die Kappe 4 am Stopfen 3 zu fixieren. Der Kanal 13 im Stopfen 3 ist so bemessen, daß er die durch diesen hindurch­ geführte (in Fig. 4 nicht dargestellte) Zuleitung festhält.

Wie ersichtlich, liegt der Kanal 13 des Stopfens 3 koa­ xial zu einer Zuleitungs-Öffnung 23 in der Kappe 4. Die Kappe 4 verfügt ferner über eine gegenüber dem Zentrum versetzte Öffnung 24 und einen Schlitz 25, wie am besten aus Fig. 6 er­ kennbar. Diese Konfiguration sorgt dafür, daß die Zuleitung dann, wenn der Stopfen 3 und die Kappe 4 angebracht sind, von einem (nicht dargestellten) Positionierinstrument abgenommen und umgebogen werden kann. Auf solche Weise wird die Zulei­ tung 8 fest an der Kappe 4 und dem Stopfen 3 und damit inner­ halb des Bohrlochs 2 verankert.

Wie aus Fig. 2 erkennbar, kann dann, wenn ein Bohrloch 11 mit größerem Durchmesser erforderlich ist, wie im Fall ei­ nes blutenden Gefäßes, wie oben erörtert, die Fassung 5 als Adapter verwendet werden, damit der Stopfen 3 an der Schädel­ decke 21 verankert werden kann. Die Fassung 5 verfügt über eine Rippe 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 verschiedene Durchmesser haben. Der Stopfen 3 ist dagegen mit einem festgelegten Durchmesser be­ messen. So kann eine geeignet bemessene Fassung 5 ausgewählt und mit dem Stopfen 3 verwendet werden, so daß sich die Zu­ leitung 8 in Bohrlöchern beliebiger Abmessung verankern läßt.

Die Fassung 5 weist ferner einen Stopfen-Hohlraum 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.

Für den Stopfen 3, die Kappe 4 und die Fassung 5 kann jedes geeignete, elastische, bioverträgliche Material verwen­ det werden. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht jede Komponente der Verankerungsanordnung aus Silikon.

Die vorstehend beschriebene Verankerungsanordnung wird wie folgt angebracht. Nachdem 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 des stereotaktischen Instru­ ments erfolgt.

Ist eine Fassung 5 erforderlich, so wird diese längs der Zuleitung 8 verschoben und in dem Bohrloch 11 positioniert. Wenn die Fassung 5 einen Stopfen 3 in einem Bohrloch 11 mit vergrößertem Durchmesser aufnehmen muß, wird der Stopfen 3 anschließend längs der Zuleitung verschoben und innerhalb des Hohlraums 31 für den Stopfen angebracht. Wenn keine Fassung 5 erforderlich ist, wird als nächstes der Stopfen 3 längs der Zuleitung 8 verschoben und innerhalb des Bohrlochs 2 positio­ niert.

Anschließend wird die Zuleitung 8 am Stopfen 3, speziell innerhalb des diesen durchsetzenden Kanals 13, befestigt, was durch in die Nut 16 gelegtes Nahtmaterial 17 erfolgt. Danach wird die Kappe 4 durch Eingriff mit dem Flansch 14 dicht pas­ send auf die Oberseite des Stopfens 3 aufgesetzt, nachdem me­ dizinischer Kleber 26 aufgetragen wurde.

Alternativ kann die Verankerungsanordnung wie folgt an­ gebracht werden. Nachdem ein geeignetes Bohrloch 2 durch die Schädeldecke 21 hergestellt worden ist, werden eine Kappe 4, ein Stopfen 3 und, falls erforderlich, um eine Anpassung an ein Bohrloch 11 mit vergrößertem Durchmesser zu erzielen, ei­ ne Fassung 5 innerhalb des Bohrlochs positioniert. Danach wird eine Zuleitung 8, vorzugsweise unter Verwendung eines (nicht dargestellten) stereotaktischen Instruments, in geeig­ neter Weise durch die Verankerungsanordnung und das Bohrloch hindurch im Gehirn positioniert. Ist die Zuleitung 8 positio­ niert, so wird sie am Stopfen 3, speziell innerhalb des die­ sen durchsetzenden Kanals 13, fixiert, was durch in die Nut 16 gelegtes Nahtmaterial 17 erfolgt. Danach wird die Kappe 4 durch Eingriff mit dem Flansch 14 dicht passend auf den Stop­ fen 3 aufgesetzt, nachdem medizinischer Kleber 26 aufgetragen wurde.

Nachdem die Kappe 4 positioniert ist, wie vorstehend er­ örtert, ist die Zuleitung 8 sicher innerhalb des Bohrlochs befestigt und kann von dem stereotaktischen Instrument gelöst werden. Da die Zuleitung 8 während der Anbringung der Veran­ kerungsanordnung 1 im stereotaktischen Instrument montiert bleibt, ist es weniger wahrscheinlich, daß Verstellungen auf­ treten, die zu schlechten Ergebnissen oder sogar Verletzungen führen.

Sodann wird die Zuleitung 8 gelöst, durch den Schlitz 25 umgelegt und aus der gegenüber der Mitte versetzten Öffnung 24 herausgeführt, wie in Fig. 1 dargestellt. Auf diese Weise wird die Zuleitung 8 sicher innerhalb des Bohrlochs veran­ kert.

Claims (7)

1. Anordnung zum Verankern einer Hirnstimulation-Zuleitung in einem Schädeldecken-Bohrloch, umfassend
einen Stopfen (3) mit einer Einrichtung (12) zum Ein­ griff mit der Innenfläche eines Bohrlochs (2) gegebener Größe und einem durchgehenden Kanal (13) zum Hindurchführen der Zu­ leitung (8), und
eine den Kanal (13) in dem Stopfen (3) verschließende Kappe (4),
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fassung (5) vorgesehen ist, die eine Einrich­ tung (30) zum Eingriff mit der Innenfläche eines Bohrlochs (11), das größer ist als das Bohrloch (2) gegebener Größe, und einen dem Bohrloch (2) gegebener Größe entsprechenden Hohlraum (31) aufweist,
daß der den Stopfen (3) durchsetzende Kanal (13) so be­ messen ist, daß er die hindurchgeführte Zuleitung (8) fest­ hält, und
daß die Kappe (4) so bemessen ist, daß sie über die Fas­ sung (5) paßt und eine Öffnung (23, 24) zum Hindurchführen der Zuleitung (8) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (12, 30) zum Eingriff mit der Innenfläche des jeweiligen Bohrlochs (2, 11) als Rippen ausgebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (12, 30) jeweils in Umfangsrichtung verläuft.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der in der Fassung (5) ausgebildete Hohlraum (31) eine Aussparung (32) zum Eingriff mit der an dem Stopfen (3) vorgesehenen Rippe (12) aufweist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stopfen (3) einen Flansch (14) zum Fixieren an der Schädeldecke aufweist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie aus elastischem Material be­ steht.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Silikon ist.