DE69928234T2

DE69928234T2 - Implantierbare medizinische elektrodenkontakte

Info

Publication number: DE69928234T2
Application number: DE69928234T
Authority: DE
Inventors: R. Terrence YOUNG; A. Timothy BEARDSLEY
Original assignee: Codman and Shurtleff Inc
Current assignee: Codman and Shurtleff Inc
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: US6052608A; EP1066082B1; DE69928234D1; AU3097499A; JP4233758B2; WO1999049933A1; EP1066082A1; JP2002509776A

Description

Hintergrund der Erfindung
Implantierbare medizinische Elektroden werden für eine Vielzahl medizinischer Anwendungen verwendet. Eine dieser Anwendungen ist das Abfühlen kortikaler elektrischer Aktivität, die analysiert werden kann, um die Foki eines epileptogenen Gehirns zu deren Entfernung zu identifizieren. Die gleichen implantierbaren medizinischen Elektroden, die zum passiven Abfühlen kortikaler elektrischer Aktivität verwendet werden, können ebenso verwendet werden, um verschiedene Regionen des Gehirns zur weitergehenden Analyse der Foki des epileptogenen Gehirns zu stimulieren, um die Sicherheit und Nachhaltigkeit der Entfernung am epileptogenen Gehirn zu verbessern.
Ein üblicher Typ einer implementierbaren medizinischen Elektrode, die zum Abfühlen kortikaler elektrischer Aktivität verwendet wird, ist eine Tiefenelektrode, die relativ schmal ist, und typischerweise eine zylindrische Struktur aufweist, wobei leitende Ringelektroden entlang ihrer Länge in Abständen voneinander angeordnet sind. Eine Tiefenelektrode ist eine intrakortikale Einrichtung, die in das Gehirngewebe eingesetzt wird. Tiefenelektroden sehen elektrischen Kontakt zu dem Gehirn selbst vor und liefern daher Information über die elektrische Aktivität innerhalb des Gehirns selbst.
Ein weiterer Typ einer implantierbaren medizinischen Elektroden, der verwendet wird, um kortikale elektrische Aktivität abzufühlen, als Streifenelektrode bezeichnet. Eine Streifenelektrode wird zwischen die Dura und dem Kortex eingeführt und dringt nicht in das Gehirn ein. Streifenelektroden umfassen typischerweise einen flexiblen, im wesentlichen flachen Streifen dielektrischen Materials, der einen oder mehrere flache Eletrodenkontakte hält, mit denen die kortikale elektrische Aktivität auf der Oberfläche des Gehirns stimuliert und/oder abgefühlt werden kann. Jeder flache Kontakt ist mit einem nahen Ende einer isolierten Verbindungsleitung verbunden, die ein fernes Ende aufweist, das zur Verbindung mit Vorrichtungen zur elektrischen Stimulation und/oder zur Überwachung geeignet ist. Es ist wichtig, daß die Streifenelektrode flexibel ist, um eine Anpassung an den Kortex des Patienten zu erlauben.
Insbesondere umfaßt die Streifenelektrode im allgemeinen zwei dielektrische Schichten, zwischen denen flache elektrische Kontakte angeordnet sind. In einer der dielektrischen Schich ten sind eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen, wobei jede Öffnung mit einem entsprechenden Kontakt ausgerichtet ist, um zumindest einen Teil des Kontakts freizulegen.
Es ist entscheidend, daß jeder flache Kontakt den Kortex kontaktiert und, sobald dieser in Kontakt gebracht ist, an der gleichen festen Position bezüglich des Kortex verbleibt. Das Wissen um die genaue Position der Streifenelektrodenkontakte bezüglich des Kortex ist notwendig, um die elektrischen Ablesungen korrekt interpretieren zu können.
Typischerweise wurde angenommen, daß durch das Vorsehen einer Streifenelektrode mit einer bestimmten Dicke, beispielsweise zwischen 0,508 bis 0,762 mm (0,020 bis 0,030 Zoll) die Positionierung der Elektrode in geeigneter Weise beibehalten wird, sobald diese implantiert ist. Es wurde ferner angenommen, daß diese Dicke das Halten der Verbindungsleitungen verbessert, indem verhindert wird, daß diese von den Kontakten wegbrechen und/oder innerhalb der Streifenelektrode verrutschen. Es ist ferner wünschenswert, die Streifenelektrode relativ dünn vorzusehen, um einen steigenden intrakranialen Druck zu verhindern, wenn die Dura verschlossen wird, insbesondere bei pädiatrischen Fällen, in denen nur relativ wenig Platz zwischen der Dura und dem Gehirn ist.
Ein weiterer Typ einer konventionellen medizinischen Elektrode gleicht hinsichtlich der Konstruktion der Streifenelektrode, umfaßt jedoch ein Feld elektrischer Kontakte. Daher umfaßt eine solche Elektrode im allgemeinen zwei dielektrische Schichten, zwischen denen eine Vielzahl flacher elektrischer Kontakte in der Form eines zweidimensionalen Felds angeordnet sind, wobei zumindest ein Abschnitt jedes Kontakts mittels einer Öffnung innerhalb einer der dielektrischen Schichten freigelegt ist.
Die Druckschrift WO-A-93/20887 offenbart eine implantierbare Elektrode, in der eine Schicht aus Polymermaterial einen Sicherungsabschnitt, einen Kontaktabschnitt und einen verbindenden verlängerter Führungsabschnitt definiert. Mittels physikalischer Dampfabscheidung, chemischer Dampfabscheidung oder anderer Dünnschicht-Abscheidungstechniken wird eine Vielzahl von Elektroden, Kontaktflächen und Verbindungsleitungen auf die Basisschicht abgeschieden. Auf die Basisschicht wird eine Elastomer-Überzugsschicht laminiert. Die Elastomer-Überzugsschicht wird vor der Laminierung gedehnt, so daß zumindest der Sicherungsabschnitt durch das Elastomer vorgespannt ist, um sich zu einer Spirale zusammenzuziehen. In dem Elastomerabschnitt sind Fenster definiert, die elektrische Leitung zwischen Elektroden und dem Nervengewebe vorsehen, über das die Sicherungselektrode gestülpt wird. Die Elektroden sind in Bogenform, so daß diese stärker vertiefte benachbarte Seiten des Fensters vorsehen, als in der Nähe der Mitte, um eine im wesentlichen gleichmäßige Flußdichte über der Elektrodenoberfläche vorzusehen.
Abriß der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine implantierbare medizinische Elektrode, die zumindest einen leitenden Kontakt trägt, mit einem Kantenabschnitt bzw. Randabschnitt und einem abgerundeten Vorsprung, der sich über den Kantenabschnitt erstreckt, und der vorgesehen ist, bei der Verwendung eine Behandlungsstelle eines Patienten zu kontaktieren. Der Kantenabschnitt stößt an zumindest einen Abschnitt des abgerundeten Vorsprungs an. Der leitende Kontakt löst Probleme, die mit Kontakten verknüpft sind, welche bei üblichen medizinischen Elektroden verwendet werden, indem ein verläßlicherer Kontakt mit der Behandlungsstelle gewährleistet wird. Der abgerundete Vorsprung des Kontakts verursacht Reibung zwischen dem Kontakt und der Behandlungsstelle, wodurch die präzise Positionierung und die Beibehaltung einer solchen Position während der Verwendung vereinfacht wird. Ferner ermöglicht die von dem abgerundeten Vorsprung hervorgerufene Reibung die Verwendung einer dünneren Gesamt-Elektrodenstruktur, da üblicherweise die Dicke der Elektrodenstruktur zur Verhinderung der Bewegung der Elektrode notwendig war. Dünnere Elektroden sind wünschenswert, um steigenden intrakraniellen Druck zu vermeiden, wenn die Dura verschlossen wird, insbesondere bei pädiatrischen Fällen, bei denen nur relativ wenig Platz zwischen der Dura und dem Gehirn verbleibt.
Jede implantierbare medizinische Elektrode umfaßt eine erste Isolierschicht und eine zweite Isolierschicht, in der eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen sind. Eine Vielzahl leitender Kontakte, die jeweils einen Kantenabschnitt bzw. Randabschnitt und einen die beschriebenen abgerundeten Abschnitt aufweisen, sind zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet. Insbesondere ist jeder leitende Kontakt zu einer entsprechenden Öffnung der zweiten Isolierschicht ausgerichtet und erstreckt sich in diese hinein. Der abgerundete Vorsprung erstreckt sich durch die entsprechende Öffnung hindurch, und schließt mit einer Spitze jenseits der zweiten Isolierschicht ab.
Die leitenden Kontakte können in der Elektrode in zahlreichen Mustern angeordnet werden, einschließlich einer einzelnen Kontaktreihe oder einem zweidimensionalen Kontaktfeld bzw. Kontaktarray. Ferner kann die Anzahl der in der Elektrode vorgesehenen leitenden Kontakte einfach verändert werden, um an bestimmte Anwendung angepaßt zu werden.
Die leitenden Kontakte können verschiedene Formen annehmen. Als ein Beispiel ist der Kantenabschnitt, der den abgerundeten Vorsprung einfaßt, im wesentlichen flach. Alternativ kann der Kantenabschnitt gerundet sein. Der abgerundete Vorsprung des leitenden Kontakts hat eine erste abgerundete Oberfläche, um bei Verwendung die Behandlungsstelle und eine zweite entgegengesetzte Oberfläche zu kontaktieren. In einer Ausführung ist die zweite entgegengesetzte Oberfläche in einer Weise gerundet, die komplementär zu der ersten Oberfläche ist, und in einer alternativen Ausführung ist die zweite entgegengesetzte Oberfläche im wesentlichen flach.
Die Höhe des Kontakts (ausgehend von der Basis des Kantenabschnitts bis zu der Spitze des abgerundeten Vorsprungs) wird als Funktion der Dicke der zweiten Isolierschicht ausgewählt. Insbesondere ist die Höhe des Kontakts größer und im wesentlichen gleich der Dicke der zweiten Isolierschicht, um zu gewährleisten, daß die Spitze des abgerundeten Vorsprungs sich während der Verwendung jenseits der zweiten Isolierschicht erstreckt, um in Kontakt mit der Behandlungsstelle zu treten.
Die leitenden Kontakte können mit zahlreichen biokompatiblen Materialien vorgesehen werden, einschließlich Platin, rostfreier Stahl, Gold und leitende Polymere. In gleicher Weise kann jede der ersten und zweiten Isolierschichten aus verschiedenen biokompatiblen Materialien vorgesehen sein, beispielsweise Polymere einschließlich Silikon, Polyamid, Polyester, Polytetrafluorethen, Polyethylen, Polypropylen und Hydrogele.
Es sind eine Vielzahl von Leitern vorgesehen, die jeweils ein nahes Ende, das mit einem entsprechenden leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist, und ein fernes Ende aufweisen, das mit einem Anschluß elektrisch verbunden ist, um eine Verbindung mit elektrischen Stimulations- und/oder Überwachungsvorrichtungen vorzusehen. Es sind zahlreiche Techniken zur elektrischen Verbindung der Leiter mit den Kontakten geeignet, beispielsweise Löten.
Ferner ist ein Verfahren zum Ausbilden eines leitenden, mit einem abgerundeten Vorsprung vorgesehenen Kontakt beschrieben, einschließlich der Schritte des Vorsehens eines im wesentlichen flachen leitenden Elements einer ersten und einer zweiten Oberfläche, und Plazieren der ersten Oberfläche des Kontakts über einen Amboß bzw. festen Kontaktpunkt mit einer im wesentlichen runden Arretierung. Die zweite Oberfläche des im wesentlichen flachen Elements wird mit einer Kraft beaufschlagt, um zumindest einen Teil des leitenden Elements in die im wesentlichen runde Arretierung zu pressen, um den abgerundeten Vorsprung auszubilden. Mit dieser Anordnung hat der abgerundete Vorsprung eine erste, gerundete Oberfläche und eine zweite, entgegengesetzte Oberfläche, die bezüglich der ersten Oberfläche in komplementärer Weise gerundet ist.
Es sind verschiedene weitere Herstellungstechniken möglich, wobei einige von diesen den leitenden Kontakt mit verschiedenen Formen und Merkmalen vorsehen. In einem Beispiel wird ein leitender Kontakt mit dem abgerundeten Vorsprung vorgesehen, der eine erste, gerundete Oberfläche und eine zweite; entgegengesetzte Oberfläche aufweist, welche im wesentlichen flach ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten Merkmale der Erfindung sowie die Erfindung selbst ist aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen besser verständlich. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:
1 ist eine Querschnittsansicht einer medizinischen Elektrode mit einem leitenden Kontakt gemäß der Erfindung;
2 ist eine Aufsicht des leitenden Kontakts der medizinischen Elektrode von 1;
3 ist eine Querschnittsansicht eines alternativen leitenden Kontakts gemäß der Erfindung;
4 ist eine Querschnittsansicht einer medizinischen Elektrode gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung;
5 ist eine Aufsicht eines medizinischen Elektrodenfelds gemäß der Erfindung; und
6 ist eine Querschnittsansicht des medizinischen Elektrodenfelds entlang der Linie 6-6 der 5.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Gemäß 1 umfaßt eine implantierbare medizinische Elektrode 10 eine erste Isolierschicht 14 und eine zweite Isolierschicht 18. In der zweiten isolierenden Schicht 18 ist zumindest eine Öffnung 20 vorgesehen. Die Elektrode 10 umfaßt ferner zumindest einen leitenden Kontakt 24 mit einem abgerundeten Vorsprung 26 und einem Kantenabschnitt bzw. Randabschnitt 28, der zumindest an einen Teil des gerundeten Vorsprungs anstößt. Der leitende Kontakt 24 ist zwischen der jeweiligen ersten und zweiten Isolierschicht 14, 18 angeordnet, so daß die abgerundeten Vorsprünge 26 des Kontakts mit der Öffnung 20 ausgerichtet sind. Insbesondere erstreckt sich der abgerundete Vorsprung 26 zumindest in die Öffnung hinein und kann sich, wie dargestellt, durch die Öffnung hindurch erstrecken, um an einer Spitze 34 jenseits der Öffnung 20 zu enden (d.h. jenseits einer freigelegten Oberfläche 22 der zweiten Isolierschicht 18).
Die Elektrode 10 umfaßt im allgemeinen eine Vielzahl elektrischer Kontakte 24, die jeweils mit einer entsprechenden Öffnung 20 in der zweiten Isolierschicht 18 ausgerichtet sind und sich durch diese hindurch erstrecken. Die Kontakte 24 können in zahlreichen Mustern angeordnet sein, um die Elektrode 10 vorzusehen, beispielsweise ein Streifenmuster, das eine einzelne Kontaktzeile enthält, oder ein Feld, das zweidimensionale Kontaktfelder umfaßt (5 und 6).
Ebenfalls bezugnehmend auf 2 wird der abgerundete Vorsprung 26 des leitenden Kontakts 24 von dem Kantenabschnitt 28 umrandet, der in der dargestellten Ausführung eine im wesentlichen runde Anschlußfläche aufweist. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß verschiedene andere Anschlußflächenformen für die Kantenabschnitte 28 möglich sind. Während in der Ausführung der 1 und 2 der gesamte abgerundete Vorsprung 26 von dem Kantenabschnitt 28 umrandet ist, ist es möglich, daß nur ein Teil des Vorsprungs 26 von dem Kantenabschnitt 28 umrandet ist.
Der abgerundete Vorsprung 26 des leitenden Kontakts 24 weist eine erste runde Oberfläche 30 auf, die bei der Verwendung in Kontakt mit einer Behandlungsstelle eines Patienten ist. Eine zweite entgegengesetzte Oberfläche 32 des abgerundeten Vorsprungs 26 ist in einer Weise gerundet, die komplementär zu der ersten gerundeten Oberfläche 30 ist.
Es können verschiedene Herstellungstechniken verwendet werden, um den leitenden Kontakt 24 vorzusehen. In einem Beispiel ist der leitende Kontakt 24 aus einem im wesentlichen flachen scheibenförmigen leitenden Element mit einer ersten Oberfläche 30 und einer zweiten Oberfläche 32 hergestellt. Das scheibenförmige Element wird über einen Amboß bzw. über eine feste Kontaktstelle plaziert, die eine im wesentlichen runde Arretierung aufweist, wobei die erste Oberfläche 30 des Kontakts über der Arretierung liegt. Die zweite Oberfläche 32 des Kontakts wird mit einer Kraft beaufschlagt, die eine Stärke aufweist, welche zur Deformierung eines Abschnitts des scheibenförmigen leitenden Elements in die Arretierung hinein ausreicht, um den abgerundeten Vorsprung 26 vorzusehen.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß verschiedene Formen möglich sind. Zwei alternative Formen des Kontakts 24 werden im weiteren in Verbindung mit den 3 und 4 beschrieben.
Es sind verschiedene leitende Materialien zum Vorsehen des leitenden Kontakts 24 geeignet. Vorzugsweise ist das Material des Kontakts biokompatibel. Beispiele für geeignete Materialien umfassen Platin, rostfreier Stahl, Gold und leitende Polymere. Platin wird manchmal bevorzugt, da es mit bildgebenden, auf Magnetresonanz (MRI) basierenden Verfahren kompatibel ist.
Die Abmessungen des leitenden Kontakts 24 können einfach variiert werden, um an eine bestimmte Anwendung angepaßt zu werden. Im allgemeinen kann der Kontakt 24 durch eine Höhe „H" (1) und einen Durchmesser „D" (2) gekennzeichnet werden. Der abgerundete Vorsprung 26 des Kontakts weist eine Höhe „h" (1) auf, die entweder kleiner als die Höhe „H" des Kontakts ist, wenn der Randabschnitt 28 nicht flach ist, oder kann alternativ im wesentlichen gleich der Höhe „H" des Kontakts sein, wenn der Kantenabschnitt im wesentlichen flach ist.
Im allgemeinen ist die Höhe „H" des Kontakts 24 im wesentlichen gleich oder geringfügig größer als die Dicke der zweiten Isolierschicht 18, um zu gewährleisten, daß bei der Verwendung die Spitze 34 des abgerundeten Vorsprungs 26 die Behandlungsstelle des Patienten kontaktiert. Insbesondere kann bei Anwendungen, in denen die zweite Isolierschicht 18 aus einem Material vorgesehen ist, das bei der Verwendung komprimiert wird, der Kontakt „H" größer oder im wesentlichen gleich der Dicke der zweiten Isolierschicht 18 sein, und in einigen Fällen sogar geringfügig kleiner als die Dicke der zweiten Isolierschicht 18 sein. Das Kompri mieren der zweiten Isolierschicht 18 während der Verwendung gewährleistet, daß die Spitze 34 des abgerundeten Vorsprungs 26 des im wesentlichen steifen Kontakts 24 bei Verwendung die Behandlungsstelle kontaktiert. Wenn andererseits das Material der zweiten Isolierschicht 18 bei der Verwendung nicht komprimiert wird, dann wird die Höhe „H" des Kontakts 24 derart gewählt, daß sie größer als die Dicke der Schicht 18 ist, um zu gewährleisten, daß sich die Spitze 34 des gerundeten Vorsprungs 26 durch die Öffnung 20 und jenseits der freigelegten Oberfläche 22 der Schicht 18 erstreckt, um die Behandlungsstelle zu kontaktieren. In der dargestellten Ausführung weisen die erste und die zweite Isolierschicht 14, 18 eine Dicke in der Größenordnung von 0,254 nun (0,01 Zoll) auf, und die Höhe „H" des Kontakts und die Höhe „h" des abgerundeten Vorsprungs 26 sind in der Größenordnung zwischen 0,254 mm und 0,762 mm (0,01 und 0,03 Zoll).
Der abgerundete Vorsprung 26 hat ferner einen Durchmesser „d" (2), der gleich oder kleiner als der Durchmesser „D" des Kontakts sein kann. Insbesondere bei Anwendungen, in denen der Kantenabschnitt 28 eine abgerundete „Erweiterung" des abgerundeten Vorsprungs 26 ist, wie in der Ausführung von 4 dargestellt, ist der Durchmesser „d" des abgerundeten Vorsprungs 26 im wesentlichen gleich dem Kontaktdurchmesser „D". Alternativ ist der Durchmesser „d" des abgerundeten Vorsprungs kleiner als der Kontaktdurchmesser „D", wie in der Ausführung von 1 dargestellt, wenn der Kantenabschnitt 28 im wesentlichen flach ist. In der dargestellten Ausführung liegt der Durchmesser „D" des Kontakts 24 in der Größenordnung von 5,08 mm (0,200 Zoll) und der Durchmesser „d" des abgerundeten Vorsprungs 26 liegt in der Größenordnung von 3,175 mm (0,125 Zoll).
In der dargestellten Ausführung liegt die Dicke des Kontakts 24 in der Größenordnung von 0,0508 mm (0,002 Zoll). Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, daß die Dicke des Kontakts veränderlich ist, um für eine bestimmte Anwendung und Kontaktformen geeignet zu sein.
Die Öffnung 20 durch die zweite Isolierschicht 18 hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser „D" des Kontakts 24 ist. In der dargestellten Ausführung liegt der Öffnungsdurchmesser in der Größenordnung von 3,175 mm (0,125 Zoll). Mit diesen relativen Abmessungen überdeckt bei zusammengesetzter Elektrode die zweite Isolierschicht 18 zumindest Teile des Kantenabschnitts 28 und dient dazu, den Kontakt 24 über der ersten Isolierschicht 14 an der Stelle zu halten.
Zum Vorsehen der dielektrischen oder elektrisch isolierenden Schichten 14 und 18 sind zahlreiche Materialien geeignet. Vorzugsweise ist das Material der Isolierschichten ein bekanntes biokompatibles Material, beispielsweise Polymere wie Silikon, Polyamid, Polyester, Polytetrafluorethylen, Polyethylen, Polypropylen und Hydrogele. Die Dicken der Isolierschichten 14, 18 können gleich sein oder sich unterscheiden, und können einfach variiert werden, um eine Anpassung an bestimmte Anwendungen vorzusehen. In der dargestellten Ausführung hat jede Isolierschicht 14, 18 eine Dicke in der Größenordnung 0,254 mm (0,01 Zoll).
Zum Zusammensetzen der Elektrode 10 der 1 können zahlreiche Techniken verwendet werden. Als ein Beispiel wird die zweite Isolierschicht 18 positioniert, so daß die Oberfläche 22 nach unten zu einer Arbeitsoberfläche hin gerichtet ist. Der leitende Kontakt 24 wird dann in die Öffnung 20 der Isolierschicht 18 eingefügt, wobei der abgerundete Vorsprung 26 mittig innerhalb der Öffnung 20 vorgesehen ist und sich in diese hinein erstreckt. Der abgerundete Vorsprung 26 sieht daher den weiteren Vorteil der vereinfachten Herstellung vor, wenn ein Paßelement vorgesehen wird. Das heißt, daß die korrekte Orientierung des Kontakts 24 relativ zu der Öffnung 20 durch Positionieren des abgerundeten Vorsprungs 26 innerhalb der Öffnung vereinfacht wird. Mit dem derart positionierten Kontakt 24 ist die erste Isolierschicht 14 über der zweiten Isolierschicht 18 positioniert. Zur Sicherung bzw. Befestigung der ersten Isolierschicht 14 mit der zweiten Isolierschicht 18 kann ein Klebemittel verwendet werden, wodurch der Kontakt 24 innerhalb der Apertur 20 festgehalten wird, wobei der Kantenabschnitt 28 in Kontakt mit einem Teil der zweiten Isolierschicht 18 steht, die die Öffnung 20 umgibt, welche den Kontakt an der Stelle hält. Weitere geeignete Techniken zum gegenseitigen Sichern der Isolierschichten umfassen Ultraschallbonding und die Verwendung von teilweise gehärtetem Silikon.
Während der Verwendung ist die Elektrode 10 über einer Behandlungsstelle eines Patienten positioniert, beispielsweise dem Kortex, wobei die Spitze 34 des Kontakts 24 in körperlichem und elektrischem Kontakt mit der Behandlungsstelle ist. Die Dura wird über die freigelegte Oberfläche 36 der Isolierschicht 14 gebracht und dort angenäht. Mit dieser Anordnung wird Druck auf die Elektrode 10 ausgeübt, um diese in Kontakt 24 zu dem Kortex zu bringen.
Die zwischen dem abgerundeten Vorsprung 26 und der Behandlungsstelle vorgesehene Reibung dient dazu, den Kontakt 24 und die gesamte Elektrode 10 an ihrer genauen Stelle zu halten. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die Reibung zwischen der Spitze 34 des abgerundeten Vorsprungs 26 und der Behandlungsstelle, die dazu dient, den Kontakt 24 und die Elektrode 10 an der Stelle zu halten, auch die Verwendung dünnerer Isolierschichten 14, 18 ermöglicht, die sonst nicht möglich wäre. Dies ergibt sich dadurch, daß üblicherweise die Gesamtdicke der Elektrode 10 so ausgeführt war, daß die Elektrode an der Stelle gehalten wird, und daher nicht unter eine vorbestimmte Dicke verringert werden konnte, ohne das Verrutschen der einmal implantierten Elektrode zu riskieren.
Bezugnehmend auf die 3 weist ein alternativer leitender Kontakt 40 zur Verwendung mit einer Vorrichtung des in 1 dargestellten Typs einen abgerundeten Vorsprung 42, einen Kantenabschnitt bzw. Randabschnitt 50, eine erste Oberfläche 44 und eine zweite entgegengesetzte Oberfläche 48 auf. Die erste Oberfläche 44 des Kontakts 40 ist gerundet, ähnlich wie die Oberfläche 30 des Kontakts 24 (1). Jedoch ist die zweite Oberfläche 48 des Kontakts 40 im wesentlichen flach, im Gegensatz zu der abgerundeten Oberfläche 32 des Kontakts 24 (1).
In zusammengesetzter Form ist der leitende Kontakt 40 zwischen der ersten und der zweiten Isolierschicht 14, 18 in der Weise angeordnet, wie es oben in Verbindung mit der Elektrode 10 der 1 beschrieben ist. Daher ist Kantenabschnitt 50 des Kontakts 40 mit einem Teil der zweiten Isolierschicht 18 bedeckt, welche die Öffnung 20 umgibt, die dazu dient, den Kontakt 40 an der Stelle zu halten.
Bezugnehmend auf die 4 umfaßt eine alternative Elektrode 60 eine jeweilige erste und zweite Isolierschicht 62, 64, welche im wesentlichen identisch zu den jeweiligen Isolierschicht 14, 18 der Elektrode 10 der 1 sind. Ein leitender Kontakt 70 ist innerhalb einer Öffnung 66 der zweiten Isolierschicht 40 wie dargestellt angeordnet. Der leitende Kontakt 70 weist einen abgerundeten Vorsprung 72 und einen Kanten- bzw. Randabschnitt 78 auf. Der abgerundete Vorsprung 72 hat eine erste abgerundete Oberfläche 74 und eine zweite entgegengesetzte Oberfläche 76, die im wesentlichen flach ist.
Der Kontakt 70 unterscheidet sich bezüglich seiner Form von den jeweiligen Kontakten 24 und 40 der 1 und 3. Insbesondere hat der Kontakt 70 eine im wesentlichen hemisphärische Form. Daher ist der Kantenabschnitt 78 gerundet und ist tatsächlich eine im wesentlichen durchgehende „Verlängerung" des abgerundeten Vorsprungs 72. Daher ist der Durchmesser „d" des abgerundeten Vorsprungs 72 im wesentlichen gleich dem Durchmesser „D" des Kontakts 70.
In zusammengefügter Form ist der Kontakt 70 zwischen der ersten und zweiten Isolierschicht 62, 64 in der Weise positioniert, wie sie oben in Verbindung mit der Elektrode 10 der 1 beschrieben ist. Insbesondere ist der Kontakt innerhalb der entsprechenden Öffnung 66 der zweiten Isolierschicht 64 derart positioniert, daß der Kantenabschnitt 78 des Kontakts von einem Teil der zweiten Isolierschicht 64 bedeckt ist, die die Öffnung 66 umgibt. Durch das Befestigen der ersten Isolierschicht 62 mit der zweiten Isolierschicht 64, beispielsweise mittels eines Klebemittels, wird der Kontakt 70 an der Stelle gehalten.
Bezugnehmend auf die 5 hält die alternative Elektrode 80 eine Vielzahl leitender Kontakte 84_1,1 –84_n,m die in einem zweidimensionalen n x m-Feld angeordnet sind. Jeder dieser Kontakte 84_1,1 –84_n,m hat einen abgerundeten Vorsprung 86_1,1 –86_n,m (in 6 für die Kontakte 84_1,1 –84_l,m dargestellt), der zumindest teilweise an einen jeweiligen Randabschnitt 88_1,1 –88_n,m (in der 6 für die Kontakte 84_1,1 –84_l,m dargestellt) anstößt.
Zur Verbindung der jeweiligen leitenden Kontakte 84_1,1 –84_n,m sind eine Vielzahl von Leitern 94_1,1 –94_n,m vorgesehen, wie dargestellt ist. Insbesondere hat jeder dieser Leiter ein nahes Ende, das elektrisch mit dem jeweiligen Kontakt verbunden ist, und erstreckt sich von einem jeweiligen Kontakt bis zu einem fernen Ende, um dort zu enden. In der zur Darstellung dienenden Ausführung sind die fernen Enden der Vielzahl von Leitern 94_1,1 –94_n, _m kollektiv mittels eines Isolators 98 isoliert, der an einem Ende 102 mit einer Vielzahl leitender Ringe 100a-100x endet, wie dargestellt ist. Jeder leitende Ring 100a–100x ist elektrisch mit einem jeweiligen Leiter 94_1,1 –94_n,m verbunden. Das Isolatorende 102 gleicht bei der Verwendung von Ringelektroden hinsichtlich der Form einer Tiefenelektrode, wobei ähnliche Technik verwendet werden können, um zu ermöglichen, daß elektrische Verbindungen mit der Vielzahl von Kontakten 84_1,1 –84_n,m hergestellt werden können.
Ferner bezugnehmend auf die 6 ist eine Querschnittsansicht des Elektrodenfeldes 80 der 5 dargestellt, wobei die Elektrode 80 eine erste Isolierschicht 108 und eine zweite Isolierschicht 110 umfaßt, durch die hindurch eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen sind. Jeder leitende Kontakt 84_1,1 -84_n,m ist zumindest zu einer jeweiligen Öffnung 90_1,1 –90_n,m des Elek trodenfeldes 80 ausgerichtet und erstreckt sich durch dieses hindurch, wie es für die Kontakte 84_1,1 -84_l,m dargestellt ist.

Claims

Medizinische Elektrode (10) mit: einer ersten Isolierschicht (14); einer zweiten Isolierschicht (18), in der mindestens eine Öffnung (20) vorgesehen ist, mindestens einem kuppelförmigen leitenden Kontakt (24), der zu der Öffnung (20) ausgerichtet ist, und der einen abgerundeten Vorsprung (26) aufweist, der sich in die mindestens eine Öffnung (20) erstreckt, sowie einem Kantenabschnitt (28), der zwischen der ersten und zweiten Isolierschicht (14, 18) angeordnet ist, wobei der mindestens eine Kontakt (24) eingerichtet ist, Kontakt zu einer Oberfläche eines Gehirns eines Patienten vorsehen, so daß die Reibung zwischen dem abgerundeten Vorsprung (26) und dem Gehirn wirksam ist, die Position der medizinischen Elektrode (10) auf der Gehirnoberfläche im wesentlichen zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß sich der abgerundete Vorsprung (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (24) durch die mindestens eine Öffnung (20) hindurch erstreckt und jenseits der zweiten Isolierschicht (18) endet.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei der Kantenabschnitt (28) zumindest an einen Abschnitt des gerundeten Vorsprungs (26) anstößt und in Kontakt mit der zweiten Isolierschicht (18) angeordnet ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine leitende Kontakt (24) aus einem Material besteht, das aus der Gruppe Platin, rostfreiem Stahl, Gold und leitendes Elastomer ausgewählt ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Isolierschicht (14, 18) ein Polymer umfassen.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei Silikon, das aus haftendem und teilweise gehärtetem Silikon ausgewählt ist, zwischen der ersten und der zweiten Isolierschicht (14, 18) angeordnet ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei der abgerundete Vorsprung (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (24) einen Durchmesser und eine Höhe aufweist, und die Höhe des abgerundeten Vorsprungs (26) geringer als oder gleich dem Durchmesser des abgerundeten Vorsprungs (26) ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine leitende Kontakt (24) eine Höhe aufweist und die zweite Isolierschicht (18) eine Dicke hat, wobei die Höhe des zumindest einen leitenden Kontakts (24) größer als oder im wesentlichen gleich der Dicke der zweiten Isolierschicht (18) ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 1, die ferner mindestens einen Leiter (94) umfaßt, der mit dem mindestens einem leitenden Kontakt (24) elektrisch verbunden ist.
Elektrode (10) nach Anspruch 8, die mindestens einen Anschluß umfaßt, der mit dem mindestens einen Leiter (94) elektrisch verbunden ist, um das Vorsehen des elektrischen Kontakts mit dem mindestens einen leitenden Kontakt (24) zu ermöglichen.
Verfahren zum Herstellen einer medizinischen Elektrode, mit den Schritten: Vorsehen einer ersten Isolierschicht (14); Vorsehen einer zweiten Isolierschicht (18), in der mindestens eine Offnung (20) vorgesehen ist; Vorsehen von mindestens einem kuppelförmigen leitenden Kontakt (24) mit einem Kantenabschnitt (28) und einem abgerundeten Vorsprung (26); und Positionieren des mindestens einen leitenden Kontakts (24) zwischen die erste und die zweite Isolierschicht (14, 18), so daß der abgerundete Vorsprung (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (24) mit der mindestens einen Öffnung (20) der zweiten Isolierschicht (18) angeordnet ist und sich in diese hinein erstreckt, wobei der Kantenabschnitt (28) des zumindest einen leitenden Kontakts (2) in Kontakt mit der zweiten Isolierschicht (18) und benachbart zu der mindestens einen Öffnung (20) der zweiten Isolierschicht (18) vorgesehen ist; wobei der mindestens eine Kontakt (24) geeignet ist, Kontakt zu einer Oberfläche eines Gehirns eines Patienten vorzusehen, so daß zwischen dem abgerundeten Vorsprung (26) und dem Gehirn vorgesehene Reibung die Position der medizinischen Elektrode auf der Oberfläche des Gehirns im wesentlichen wirksam hält, dadurch gekennzeichnet, daß der abgerundete Vorsprung (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (26) eine Spitze (34) aufweist, und wobei der Schritt des Positionierens den Schritt des Positionierens des mindestens einen leitenden Kontakts (24) zwischen die erste und die zweite Isolierschicht (14, 18) umfaßt, so daß sich die Spitze (34) des abgerundeten Vorsprungs (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (24) jenseits der zweiten Isolierschicht (18) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der abgerundete Vorsprung (26) des mindestens einen leitenden Kontakts (24) einen Durchmesser und eine Höhe aufweist, und wobei der Schritt des Vorsehens mindestens eines leitenden Kontakts (24) den Schritt des Vorsehens des abgerundeten Vorsprungs (26) mit einer Höhe vorsieht, die gleich oder geringer als der Durchmesser des abgerundeten Vorsprungs (26) ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine leitende Kontakt (24) eine Höhe aufweist und die zweite Isolierschicht (18) eine Dicke aufweist, und wobei der Schritt des Vorsehens des mindestens einen leitenden Kontakts (24) den Schritt des Vorsehens des leitenden Kontakts (24) mit einer Höhe umfaßt, die größer oder im wesentlichen gleich der Dicke der zweiten Isolierschicht (18) ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Vorsehens des mindestens einen leitenden Kontakts (24) die Schritte umfaßt: Vorsehen eines im wesentlichen flachen leitenden Elements mit einer ersten Oberfläche (30) und einer zweiten Oberfläche (32); Plazieren der ersten Oberfläche (30) des im wesentlichen flachen leitenden Elements über einen Amboß mit einer im wesentlichen runden Arretierung; und Aufbringen einer Kraft auf die zweite Oberfläche (32) des im wesentlichen flachen leitenden Elements, um einen Abschnitt des leitenden Elements in die im wesentlichen runde Arretierung zu pressen, um den gerundeten Vorsprung (26) auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Vorsehens mindestens eines leitenden Kontakts (24) den Schritt umfaßt, den Kantenabschnitt (28) im wesentlichen flach vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Vorsehens mindestens eines leitenden Kontakts (24) den Schritt umfaßt, den Kantenabschnitt (28) abgerundet vorzusehen.