DE10028522A1

DE10028522A1 - Biodegradable neuroelectrode for nerve control has electrode/carrier assembly mounted on cuff of biodegradable material

Info

Publication number: DE10028522A1
Application number: DE2000128522
Authority: DE
Inventors: Martin Schuettler; Thomas Stieglitz; Xavier Navarro
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-20

Abstract

On a thin film carrier (2), which also supports leads from them, electrodes or contact pads (1) are located on projections from the support. For implantation around the nerve the electrode/carrier assembly is mounted on a cuff (4) of biodegradable material.

Description

Technical field

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Neuroelek trode mit einer oder mehreren Elektrodenflächen in oder auf einem elektrisch isolierenden Träger sowie elek trisch leitenden Zuführungen zu den Elektrodenflächen. Derartige Neuroelektroden werden für die elektrische Ankopplung an Nerven eingesetzt, um mittels elektri scher Stimulation der Nerven beispielsweise Organe zu steuern, die auf natürlichem Weg durch den betroffenen Patienten aufgrund einer zentralen Schädigung des Ner vensystems nicht mehr willkürlich steuerbar sind. Die Neuroelektrode übernimmt hierbei die Kopplung zwischen dem biologischen System und dem technischen System zur Ansteuerung.The present invention relates to a neuroelek trode with one or more electrode surfaces in or on an electrically insulating support and elec tric conductive leads to the electrode surfaces. Such neuroelectrodes are used for electrical Coupling to nerves used to by means of electri organs control that naturally through the affected Patients due to central damage to the ner vensystems are no longer arbitrarily controllable. The The neuro electrode takes over the coupling between the biological system and the technical system for Control.

State of the art

Bei den bisher auf diesem Gebiet der Neuroprothe tik eingesetzten Neuroelektroden treten unterschiedli che Probleme hinsichtlich der Implantierbarkeit sowie der späteren Belastung des Patienten durch diesen ein gesetzten Fremdkörper auf.With the so far in this area of the Neuroprothe The neuroelectrodes used are different che problems regarding the implantability as well the subsequent burden on the patient foreign bodies.

So ist beispielsweise aus C. Veraart et. al. "Se lective Control of Muscle Activation with a Multipolar Nerve Cuff Electrode", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, VOL, 40, No. 7, July 1993, Seiten 640- 653, eine Neuroelektrode bekannt, die sich aus drei in Form eines Laminats verbundenen Silikonschichten zusam mensetzt, zwischen denen die Elektrodenflächen aus Pla tinblech für die Ansteuerung der Nerven ausgebildet sind. In eine äußere Silikonschicht sind hierbei Öff nungen eingebracht, um die Elektrodenflächen auf einer Seite des Laminats freizulegen. Das Laminat rollt sich aufgrund der unterschiedlichen Vorspannungen der auf einander geklebten Schichten selbständig zu einer Man schette derart, dass die Elektrodenflächen zum Man schetteninneren zeigen. Implantiert wird die Manschet te, indem sie um den Nerv herumgewickelt wird. Aufgrund der Dicke der einzelnen Laminatschichten von jeweils 50 µm, d. h. einer Gesamtdicke des Laminats inklusive Kleberschichten von über 200 µm, kann dieser, im Ver hältnis zum Nervengewebe starre Silikonkörper bei Bewe gung der betroffenen Körperregion das umliegende Gewebe mechanisch beschädigen. Besonders kritisch ist hier die Phase der Einheilung nach der Implantation.For example, C. Veraart et. al. "Selective Control of Muscle Activation with a Multipolar Nerve Cuff Electrode", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, VOL, 40, No. 7, July 1993 , pages 640-653, a neuro electrode is known which is composed of three silicone layers connected in the form of a laminate, between which the electrode surfaces are formed from sheet metal for the control of the nerves. Openings are introduced into an outer silicone layer to expose the electrode surfaces on one side of the laminate. Due to the different prestresses of the layers glued to one another, the laminate automatically rolls into a cuff in such a way that the electrode surfaces point towards the inside of the cuff. The cuff is implanted by wrapping it around the nerve. Due to the thickness of the individual laminate layers of 50 µm, ie a total thickness of the laminate including adhesive layers of over 200 µm, this silicone body, which is rigid in relation to the nerve tissue, can mechanically damage the surrounding tissue when the affected body region is moved. The healing phase after implantation is particularly critical here.

Zur Verringerung der Gefahr einer mechanischen Schädigung durch das Implantat wurden daher Neuroelek troden entwickelt, die auf einem Träger sehr geringer Dicke sitzen. Ein Beispiel für derartige in Dünn schichttechnologie gefertigte Neuroelektroden ist der Veröffentlichung von T. Stieglitz et. al., "Flexible, Light-Weighted Electrodes to Contact the Peripheral Nervous System", in Proceedings of the Annual Interna tional Conference of the IEEE-EMBS, Amsterdam, 1996, CD-Rom #416, zu entnehmen. Hierbei werden Neuroelektro den gefertigt, bei denen die Elektrodenflächen in einem Träger von lediglich 10 µm Dicke aus Polyimid sitzen. Zur Herstellung dieser Neuroelektroden wird zunächst ein harzförmiges Polyimid mittels Aufschleudern 5 µm auf einen Siliziumwaver aufgebracht und bei 350°C imidi siert. Anschließend werden mittels Dünnfilmtechnologie die Elektrodenflächen aus Platin mit einer Dicke von 300 nm sowie deren Zuführungen und Anschlussflächen auf die Polyimidschicht aufgebracht. Daraufhin wird eine 5 µm dünne Deckschicht aus Polyimid auf die Struktur auf gebracht und an den Positionen der Elektrodenflächen mittels reaktivem Ionenätzen (RIE) geöffnet. Die Mas kierung kann mittels einer strukturierten Aluminium schicht erfolgen. Am Schluss wird die gesamte Elektro denstruktur vom Siliziumwafer gelöst, wodurch eine 10 µm dicke und flexible Neuroelektrodenstruktur erhalten wird. Diese kann in bekannter Weise beispielsweise um einen Nerv gelegt werden, um diesen über die Elektro denflächen mit elektrischen Impulsen anzusteuern. Der Vorteil dieser sehr dünnen Anordnung besteht insbe sondere darin, dass mögliche mechanische Schädigungen des umliegenden Gewebes durch den Träger nach dem Im plantieren deutlich verringert werden. Andererseits er schwert sich jedoch die Implantation einer derart dün nen Neuroelektrode aufgrund ihrer mangelnden mechani schen Stabilität erheblich. Dieser Nachteil führt zu einer langen Operationsdauer und damit zu einer uner wünschten Zusatzbelastung für den Patienten während der Implantation.To reduce the risk of mechanical Damage caused by the implant therefore became Neuroelek troden developed on a carrier very low Fat sit. An example of such in thin layered technology is the neuroelectrode Publication by T. Stieglitz et. al., "Flexible, Light-Weighted Electrodes to Contact the Peripheral Nervous System ", in Proceedings of the Annual Internals tional Conference of the IEEE-EMBS, Amsterdam, 1996, CD-Rom # 416. Here, neuroelectro manufactured in which the electrode surfaces in one Sit only 10 µm thick polyimide. To produce these neuroelectrodes, we will first a resin-shaped polyimide by spin coating 5 µm applied a silicon wafer and imidi at 350 ° C siert. Then using thin film technology the electrode surfaces made of platinum with a thickness of 300 nm as well as their leads and connection areas applied the polyimide layer. Thereupon a 5 µm thin layer of polyimide on the structure brought and at the positions of the electrode surfaces opened by means of reactive ion etching (RIE). The mas Kierung by means of a structured aluminum layer. In the end, the whole electrical The structure of the silicon wafer is released, creating a 10 µm obtained thick and flexible neuroelectrode structure becomes. This can be done in a known manner, for example put a nerve to this via the electro to control the surfaces with electrical impulses. The advantage of this very thin arrangement is in particular special in that possible mechanical damage of the surrounding tissue by the carrier after the Im planting can be significantly reduced. On the other hand, he However, the implantation of such a thin arm is difficult NEN neuro electrode due to its lack of mechani stability. This disadvantage leads to a long duration of surgery and thus an un desired additional burden for the patient during the Implantation.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Neuroelektrode bereitzustellen, die sich leicht implantieren lässt und dennoch die Gefahr einer Schädigung von umliegendem Gewebe bei längerem Tragen des Implantats deutlich vermindert. The object of the present invention is in providing a neuro electrode that is can be easily implanted and yet there is a risk of Damage to surrounding tissue after prolonged wear of the implant significantly reduced.

Presentation of the invention

Die Aufgabe wird mit der Neuroelektrode gemäß Pa tentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Neuroelektrode sind Gegenstand der Unteransprü che.The task is performed with the neuro electrode according to Pa Claim 1 solved. Advantageous configurations this neuroelectrode are the subject of the dependent claims che.

Die erfindungsgemäße Neuroelektrode mit einem oder mehreren Elektrodenflächen in oder auf einem elektrisch isolierenden Träger sowie elektrisch leitenden Zufüh rungen zu den Elektrodenflächen zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrisch isolierende Träger mit einem mechanischen Stützelement verbunden ist, das aus biode gradablem Material besteht.The neuroelectrode according to the invention with one or several electrode surfaces in or on one electrically insulating support and electrically conductive feed This distinguishes the electrode surfaces from that the electrically insulating support with a mechanical support element that is connected from biode gradable material.

Die mechanische Stützkomponente dient hierbei le diglich dazu, den elektrisch wirksamen Teil, d. h. die Elektrodenstruktur mit dem elektrisch isolierenden Trä ger und den Zuführungen, an den Nerv anzulegen. Die me chanische Stützkomponente ist derart ausgestaltet, dass sie aufgrund ihrer guten mechanischen Handhabbarkeit die Implantation der Neuroelektrode erleichtert. Diese Implantationshilfe wird lediglich für das Implantieren der Neuroelektrode benötigt und ist für die spätere Funktion des Implantates nicht mehr erforderlich. Durch die Ausbildung des mechanischen Stützelementes aus biodegradablem Material wird dieses wenige Tage oder Wochen nach Implantation vom Körper absorbiert und durch biologisches Gewebe ersetzt. Auf diese Weise ver schwindet dieser Stützkörper nach kurzer Zeit und kann keine mechanische Schädigung des umliegenden Gewebes nach längerer Tragedauer des Implantates hervorrufen. Andererseits lassen sich die Elektrodenflächen mit ih rem elektrisch isolierenden Träger sehr dünn ausführen, so dass die Gefahr einer mechanischen Schädigung des Nerven möglichst gering gehalten wird. Der Anteil an biostabilen, synthetischen Materialien im Körper wird bei der vorliegenden Neuroelektrode auf ein Minimum re duziert. Die mechanische Einwirkung auf umliegendes Ge webe ist deutlich vermindert, ohne die Implantierbar keit der Neuroelektrode zu erschweren.The mechanical support component serves le diglich to the electrically active part, d. H. the Electrode structure with the electrically insulating Trä and the leads to attach to the nerve. The me Chan support component is designed such that them due to their good mechanical handling the implantation of the neuroelectrode is facilitated. This Implantation aid is only for implantation the neuro electrode is needed and is for the later one Function of the implant is no longer required. By the formation of the mechanical support element This becomes biodegradable material a few days or Weeks after implantation absorbed by the body and replaced by biological tissue. In this way ver this support body disappears after a short time and can no mechanical damage to the surrounding tissue after prolonged wearing of the implant. On the other hand, the electrode surfaces with ih make the electrically insulating support very thin, so that the risk of mechanical damage to the Nerve is kept as low as possible. The share of biostable, synthetic materials in the body to a minimum with the present neuroelectrode induced. The mechanical impact on surrounding ge weave is significantly reduced without the implantable to complicate the neuroelectrode.

Durch die erfindungsgemäße Aufteilung zwischen dem elektrisch wirksamen Teil, bestehend aus den Elektro denflächen auf dem elektrisch isolierenden Träger sowie den Zuführungen, und dem mechanisch wirksamen Teil, be stehend aus der mechanischen Stützkomponente, lässt sich vielmehr die mechanische Stützkomponente ohne Rücksicht auf eine chronische Verträglichkeit speziell auf eine leichte Implantierbarkeit hin auslegen. Auf der anderen Seite lässt sich der elektrisch wirksame Teil ohne Rücksicht auf eine leichte Implantierbarkeit, d. h. eine mechanisch stützende Konstruktion, auf eine möglichst lange Tragbarkeit ohne Schädigung umliegenden Gewebes hin auslegen. Der elektrisch wirksame Teil wird hierbei vorzugsweise in Dünnfilmtechnik mit einer Dicke von weniger als 20 µm hergestellt, wie dies beispiels weise aus der eingangs genannten Veröffentlichung von T. Stieglitz et. al bekannt ist.The inventive division between the electrically effective part consisting of the electrical surfaces on the electrically insulating support as well the feeders, and the mechanically active part, be standing out of the mechanical support component rather the mechanical support component without Consideration of a chronic tolerance especially designed for easy implantability. On on the other hand, the electrically effective Part regardless of easy implantability, d. H. a mechanically supportive construction, on a surrounding wearability as long as possible without damage Lay out the fabric. The electrically effective part is here preferably in thin film technology with a thickness made of less than 20 microns, such as this from the publication of T. Stieglitz et. al is known.

Die Verbindung zwischen der mechanischen Stützkompo nente und dem elektrisch isolierenden Träger kann, je nach gewählten Materialien, auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann der flache Trä ger auf die mechanische Stützkomponente aufgeklebt wer den. Dem Fachmann sind jedoch geeignete Verbindungs techniken für eine Vielzahl von Materialien bekannt. Der Einsatz von biodegradablen Materialien ist im medi zinischen Bereich bereits bekannt. So zeigt beispielsweise M. Borkenhagen et. al. "In vivo performance of a new biodegradable polyester urethane system used as a nerve guidance channel", Biomaterials 19 (1998), Seiten 2155-2165, eine aus biodegradablem Material gebildete Führungsröhre zur Verbindung zweier Nervenstümpfe. Die beiden Nervenstümpfe werden an den jeweiligen Enden der Führungsröhre angenäht und wachsen im Laufe der Zeit durch die Führungsröhre hindurch wieder zusammen. Die Führungsröhre besteht aus biodegradablem Material, das nach einiger Zeit vom Körper resorbiert wird. Auf diese Weise lassen sich durchtrennte Nerven wieder zusammen fügen, ohne einen weiteren operativen Eingriff nach dem Zusammenwachsen erforderlich zu machen.The connection between the mechanical support component and the electrically insulating support can, depending on the materials selected, take place in different ways. For example, the flat carrier can be glued to the mechanical support component. However, suitable connection techniques for a variety of materials are known to those skilled in the art. The use of biodegradable materials is already known in the medical field. For example, M. Borkenhagen et. al. "In vivo performance of a new biodegradable polyester urethane system used as a nerve guidance channel", Biomaterials 19 ( 1998 ), pages 2155-2165, a guide tube made of biodegradable material for connecting two nerve stumps. The two stumps of nerves are sewn onto the respective ends of the guide tube and grow together again over time through the guide tube. The guide tube is made of biodegradable material that is absorbed by the body after some time. In this way, severed nerves can be put together again without the need for a further surgical intervention after they have grown together.

Mit der erfindungsgemäßen biodegradablen Neuro elektrode lässt sich u. a. eine Technik realisieren, die dieses aus M. Borkenhagen et. al bekannte Prinzip aus nutzt. Hierbei wird das mechanische Stützelement in Form eines derartigen Führungskanals zwischen zwei Ner venstümpfen ausgebildet. Der Führungskanal wird durch den elektrisch nicht leitenden Träger der Elektroden, dessen Hauptfläche senkrecht zur Achse des Führungska nals steht unterbrochen, so dass zwei Abschnitte des Führungskanals vorliegen, die auf beiden Seiten des elektrisch nichtleitenden Trägers angebracht sind. In dem elektrisch nichtleitenden Träger sind im Bereich des Querschnitts des Führungskanals kleine Durch gangsöffnungen für die Nervenfasern vorgesehen. Um ei nige dieser Öffnungen oder an einigen dieser Öffnungen sind die Elektrodenflächen ausgebildet. Die Nerven wachsen im Laufe der Zeit durch den elektrisch nicht leitenden Träger hindurch wieder zusammen. Der Füh rungskanal, der gleichzeitig als mechanische Stützkomponente für das Implantieren der Neuroelektrode diente, wird nach einiger Zeit automatisch durch biologisches Gewebe ersetzt. Es verbleibt der zusammengewachsene Nerv mit dem elektrisch wirksamen Teil der Neuroelek trode, durch den die Nervenfasern hindurch gewachsen sind, so dass die Elektroden an den Nervenfasern ankop peln.With the biodegradable neuro according to the invention electrode can be a. realize a technique that this from M. Borkenhagen et. al known principle uses. Here, the mechanical support element in Form of such a guide channel between two ner trained stumps. The guide channel is through the electrically non-conductive support of the electrodes, the main surface of which is perpendicular to the axis of the guide box is interrupted so that two sections of the Guide channel are present on both sides of the electrically non-conductive carrier are attached. In the electrically non-conductive carrier are in the range of the cross section of the guide channel small through passage openings are provided for the nerve fibers. To egg few of these openings or at some of these openings the electrode surfaces are formed. The nerves do not grow over time due to the electric conductive carrier together again. The Füh channel that also functions as a mechanical support component was used for implanting the neuroelectrode, is after some time automatically by biological Fabric replaced. The grown together remains Nerve with the electrically active part of the neuroelek trode through which the nerve fibers have grown are so that the electrodes are attached to the nerve fibers peln.

Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Aus gestaltung des elektrisch nichtleitenden Trägers mit den zugehörigen Elektroden, deren Anzahl von der jewei ligen Anwendung abhängt, auf die unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet werden kann. Das Wesentliche an der Erfindung ist hierbei nicht die Ausgestaltung die ses Trägers mit den Elektroden, sondern die Kombination des Trägers mit einem geeigneten mechanischen Stützele ment zur Erleichterung der Implantation, das aus biode gradablem Material besteht, sowie die Ausgestaltung des Gesamtsystems. Geeignete biodegradable Materialien sind beispielsweise biodegradable Polymere wie Polyglykol säure, Polyester-Urethane, aliphatische Polyester, Po lyhanhydride, Polyorthoester, Cellulose oder Alginate. Auch natürliche Polymere wie beispielsweise Kollagen, Chitin oder Fibrin eignen sich als Materialien.However, it goes without saying that the out design of the electrically non-conductive carrier with the associated electrodes, the number of each application depends on the most varied of ways and how can be designed. The essentials the invention is not the embodiment ses carrier with the electrodes, but the combination the wearer with a suitable mechanical support ment to facilitate implantation, made of biode gradable material exists, as well as the design of the Overall system. Suitable biodegradable materials are for example biodegradable polymers such as polyglycol acid, polyester urethanes, aliphatic polyesters, po lyhanhydrides, polyorthoesters, cellulose or alginates. Even natural polymers such as collagen, Chitin or fibrin are suitable as materials.

Die erfindungsgemäße biodegradable Neuroelektrode wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens nochmals erläutert. Hierbei zeigen:The biodegradable neuro electrode according to the invention is described below using exemplary embodiments in Connection with the drawings without limitation of the general inventive concept explained again. Here show:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Dünn filmelektrode, wie sie als elektrisch wirksamer Teil der vorliegenden Neuroelektrode ein gesetzt werden kann; Fig. 1 shows a first embodiment of a thin film electrode, as can be used as an electrically effective part of the present neuroelectrode;

Fig. 2 ein Beispiel für eine Ausgestaltung einer er findungsgemäßen Neuroelektrode, bei der der elektrisch wirksame Teil der Dünnfilmelektro de der Fig. 1 entspricht; Fig. 2 shows an example of an embodiment of a neuroelectrode according to the invention, in which the electrically effective part of the thin-film electrode corresponds to FIG. 1;

Fig. 3 die Neuroelektrode der Fig. 2 nach dem Anle gen an einen Nerv; und . Fig. 3 neuro electrode of Figure 2 after Anle gene to a nerve; and

Fig. 4 ein weiteres Beispiel einer Ausgestaltung ei ner erfindungsgemäßen Neuroelektrode. Fig. 4 shows another example of an embodiment of a neuro electrode according to the invention.

Ways of Carrying Out the Invention

Fig. 1 zeigt die Ausbildung einer Dünnfilmelek trode auf einem dünnen elektrisch isolierenden Träger material 2, wie sie in einer Ausgestaltung der vorlie genden Neuroelektrode als elektrisch wirksamer Teil eingesetzt werden kann. Die Dünnfilmelektrode weist in diesem Beispiel 12 Kanäle bzw. Elektrodenflächen 1 auf, die auf 6 fingerartigen Ausläufern des elektrisch nicht leitenden Trägermaterials aus Polyimid aufgebracht sind. Der Übersicht wegen wurde auf die Darstellung der in dem Trägermaterial eingebetteten Leiterbahnen zu den Anschlusspads 3 verzichtet. Die Herstellung einer der artigen Dünnfilmelektrode kann auf die gleiche Weise erfolgen, wie dies auch beim eingangs genannten Stand der Technik von T. Stieglitz et. al beschrieben ist. Fig. 1 shows the formation of a thin film electrode on a thin electrically insulating carrier material 2 , as can be used in an embodiment of the vorlie ing neuroelectrode as an electrically effective part. In this example, the thin-film electrode has 12 channels or electrode surfaces 1 , which are applied to 6 finger-like extensions of the electrically non-conductive carrier material made of polyimide. For the sake of clarity, the conductor tracks embedded in the carrier material to the connection pads 3 have been omitted. One of the thin-film electrodes of this type can be produced in the same way as in the prior art mentioned by T. Stieglitz et. al is described.

Diese Struktur wird in die Innenseite einer flexi blen Manschette 4 aus einem biodegradablen Polymer ein geklebt. Als Kleber kann hierbei ebenfalls ein biode gradables Material eingesetzt werden. This structure is glued into the inside of a flexible sleeve 4 made of a biodegradable polymer. A biodegradable material can also be used as an adhesive.

Fig. 2 zeigt hierzu ein Beispiel der auf eine flexible Manschette 4 aufgeklebten Dünnfilmelektrode der Fig. 1. Diese Manschette kann rohrförmig gebogen und um einen zu stimulierenden Nerv 5 gelegt werden, wie dies anhand der Fig. 3 schematisch ersichtlich ist. Die Elektroden 1 sind hierbei um den Nerv herum angeordnet und liegen auf diesem auf. Durch diesen di rekten Kontakt mit dem Nerv kann über die elektrischen Anschlusspads 3 und die (nicht dargestellten) Zuleitun gen der Nerv 5 mit elektrischen Impulsen beaufschlagt werden. Die Manschette 4 lässt sich bei der Operation sehr gut handhaben und an den Nerv anlegen. Nach dem biologischen Abbau des biodegradablen Materials ver schwindet die Manschette 4, so dass lediglich die Dünn filmelektrode bestehend aus den Elektrodenflächen 1, den Zuleitungen sowie dem dünnen elektrisch nichtlei tenden Träger 2 im Körper verbleiben. Die verbleibende Struktur wird durch die körpereigenen Reaktionen wäh rend der Biodegradation des biodegradablen Teils am Nerven fixiert und bleibt auch nach "Verschwinden" des biodegradablen Materials ortsfixiert. Die Darstellung der Fig. 3 zeigt hierbei selbstverständlich die Anord nung der Neuroelektrode kurz nach der Implantation, zu einem Zeitpunkt, zu dem noch keine Degradation der Man schette 4 stattgefunden hat. FIG. 2 shows an example of the thin-film electrode of FIG. 1 glued onto a flexible sleeve 4. This sleeve can be bent into a tube and placed around a nerve 5 to be stimulated, as can be seen schematically in FIG. 3. The electrodes 1 are arranged around the nerve and rest on it. Due to this direct contact with the nerve, electrical impulses can be applied to the nerve 5 via the electrical connection pads 3 and the supply lines (not shown). The cuff 4 can be handled very well during the operation and applied to the nerve. After the biodegradable material has been biodegradable, the sleeve 4 disappears, so that only the thin film electrode consisting of the electrode surfaces 1 , the feed lines and the thin electrically non-conductive carrier 2 remain in the body. The remaining structure is fixed on the nerve by the body's own reactions during the biodegradation of the biodegradable part and remains in place even after the biodegradable material has "disappeared". The illustration of FIG. 3 is a matter of course the Anord voltage neuro electrode shortly after implantation, at a time when no degradation nor the Man cuff has taken place. 4

Selbst wenn in diesem Ausführungsbeispiel eine Dünnfilmelektrode mit 12 Kanälen dargestellt wurde, sind ohne weiteres auch höhere Kanalzahlen wie bei spielsweise 24 oder mehr Kanäle pro Dünnfilmelektrode mit dieser Technologie realisierbar. Die Anzahl der Elektroden hängt jeweils von den Anforderungen der Anwendung ab und wird nicht durch die verwendete Techno logie a priori limitiert.Even if in this embodiment Thin film electrode with 12 channels was shown, are easily higher channel numbers as with for example 24 or more channels per thin film electrode realizable with this technology. The number of Electrodes depend on the requirements of the application and is not affected by the techno used a priori logic limited.

Fig. 4 zeigt schließlich ein weiteres Beispiel einer möglichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Neuroelektrode. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dünnfilmelektrode in Form eines Siebes ausgebildet, bei dem einige Sieblöcher mit Metallisierungen versehen sind und als Elektroden 1 fungieren, siehe auch Stieg litz, T. et al., "A flexible, light-weighted, multi channel sieve electrode with integrated cables for in terfacing regenerating peripheral nerves", Sensors and Actuators A 60, 1997, Seiten 240-243. Diese Siebelek trode 8 wird zwischen die Stümpfe 5a, 5b eines Nervs gebracht. An beiden Seiten des Siebes sind Führungska näle 9 aus biodegradablem Material angebracht, in die die Nervenstümpfe 5a, 5b zur Arretierung und Fixation eingebracht werden. In der Figur ist der elektrisch wirksame Teil der Neuroelektrode mit dem elektrisch nichtleitenden dünnen Träger 2, den Elektroden 1, den entsprechenden Zuführungen 10 zu den Elektroden sowie den Anschlusspads 3 zu erkennen. Dieser Träger 2 ist senkrecht zur Längsachse des biodegradablem Führungska nals 9 angeordnet und teilt diesen in zwei Abschnitte auf. Der biodegradable Führungskanal 9 entspricht in diesem Beispiel dem mechanischen Stützelement der Neu roelektrode zur leichteren Implantierbarkeit. Hier hat dieses Stützelement die zusätzliche Funktion der Unter stützung des Zusammenwachsens eines distalen Nerven stumpfes 5a und eines proximalen Nervenstumpfes 5b, die an den beiden Enden des Führungskanals 9 befestigt wer den. Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Faszikel mit Axo nen, Bezugszeichen 7 die regenerierenden Axone des Nervs, die im Laufe der Zeit zum Zusammenwachsen der beiden Nervenstümpfe 5a, 5b führen. Der elektrisch nichtleitende Träger hat im Querschnittsbereich des Führungskanals 9 Durchgangsöffnungen, durch die die Axone 7 hindurchwachsen können. An einigen dieser Durchgangsöffnungen sind die Elektrodenflächen der Dünnfilmelektrode ausgebildet, so dass diese in direk ten Kontakt mit den Axonen 7 kommen. Aufgrund der Rege nerierungseigenschaften von peripheren Nerven, können von dem proximalen Stumpf 5b Axone 7 durch das Sieb bzw. die Siebelektrode 8 hindurchwachsen und stehen so mit in Kontakt zu den Elektrodenmetallisierungen. Nach einer bestimmten Zeit, die von der Wahl des biode gradablen Materials des Führungskanals 9 abhängig ist, wird das Material des Führungskanals vom Körper resor biert und durch biologisches Gewebe ersetzt. Es ver bleibt somit der zusammengewachsene Nerv, der durch die dünne Dünnfilmstruktur 2 mit den Elektrodenflächen 1 hindurchgewachsen ist. Die Ansteuerung einzelner Grup pen von Axonen dieses Nervs erfolgt über die entspre chenden Anschlusspads 3 der Dünnfilmstruktur. Fig. 4 shows, finally, another example of a possible embodiment of a neuro-electrode of the invention. In this exemplary embodiment, the thin-film electrode is designed in the form of a sieve, in which some sieve holes are provided with metallizations and act as electrodes 1 , see also Stieg litz, T. et al., "A flexible, light-weighted, multi channel sieve electrode with integrated cables for in terfacing regenerating peripheral nerves ", Sensors and Actuators A 60, 1997, pages 240-243. This Siebelek trode 8 is placed between the stumps 5 a, 5 b of a nerve. On both sides of the sieve guide channels 9 made of biodegradable material are attached, into which the nerve stumps 5 a, 5 b are introduced for locking and fixation. The figure shows the electrically active part of the neuroelectrode with the electrically non-conductive thin carrier 2 , the electrodes 1 , the corresponding feeds 10 to the electrodes and the connection pads 3 . This carrier 2 is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the biodegradable guide channel 9 and divides it into two sections. In this example, the biodegradable guide channel 9 corresponds to the mechanical support element of the new ro electrode for easier implantability. Here, this support element has the additional function of supporting the growing together of a distal nerve stump 5 a and a proximal nerve stump 5 b, which is attached to the two ends of the guide channel 9 who the. Reference numeral 6 denotes a fascicle with axons, reference numeral 7 the regenerating axons of the nerve, which over time lead to the growing together of the two stumps 5 a, 5 b. The electrically non-conductive carrier has 9 through-openings in the cross-sectional area of the guide channel, through which the axons 7 can grow. The electrode surfaces of the thin-film electrode are formed at some of these through openings, so that they come into direct contact with the axons 7 . Because of Rege nerierungseigenschaften of peripheral nerves, 5 b 7 axons can grow through the screen or the screen electrode 8 from the proximal stump and are thus in contact with the electrode metallizations. After a certain time, which depends on the choice of the biodegradable material of the guide channel 9 , the material of the guide channel is resorbed by the body and replaced by biological tissue. It thus remains the coalesced nerve that has grown through the thin thin film structure 2 with the electrode surfaces 1 . Individual groups of axons of this nerve are controlled via the corresponding connection pads 3 of the thin-film structure.

Mit der vorliegenden Neuroelektrode, die vorange hend anhand von zwei beispielhaften Ausführungsformen nochmals erläutert wurde, lässt sich die Lücke zwischen Vor- und Nachteilen von Dünnfilmelektroden und konven tionellen, beispielsweise auf Silikontechnologie basie renden Neuroelektroden schließen. Die Dünnfilmelek troden werden durch den Einsatz des mechanischen Stüt zelementes leicht implantierbar, so dass auf die bishe rigen leicht implantierbaren konventionellen, aber auf das umliegende Gewebe invasiv einwirkenden Neuroelek troden bei vielen Anwendungen verzichtet werden kann. With the present neuro electrode, the previous one based on two exemplary embodiments was explained again, the gap between Advantages and disadvantages of thin film electrodes and conv tional, for example based on silicone technology close the neuro electrodes. The thin film melek Treading is achieved through the use of the mechanical support zelementes easily implantable, so that to date but easy to implant conventional the surrounding tissue invasively acting neuroelek treading can be dispensed with in many applications.

Reference list

11

Elektroden
Electrodes

22

Dünnfilmstruktur bzw. Träger
Thin film structure or carrier

33rd

Anschlusspads
Connection pads

44

biodegradable Manschette
biodegradable cuff

55

Nerv
nerve

55

a distaler Nervenstumpf
a distal nerve stump

55

b proximaler Nervenstumpf
b proximal nerve stump

66

Faszikel mit Axonen
Fascicle with axons

77

regenerierende Axone
regenerating axons

88th

Siebelektrode
Sieve electrode

99

biodegradabler Führungskanal
Biodegradable management channel

1010th

Zuleitungen
Supply lines

Claims

1. Neuroelectrode with one or more electrode surfaces ( 1 ) in or on an electrically insulating carrier ( 2 ) and electrically conductive guides ( 10 ) to the electrode surfaces ( 1 ), characterized in that the electrically insulating carrier ( 2 ) with egg nem mechanical support element ( 4 , 9 ) is connected, which consists of biodegradable material.

2. Neuroelectrode according to claim 1, characterized in that the electrode surfaces ( 1 ) and a metallization to form the feeds are made in thin-film technology.

3. Neuroelectrode according to claim 2, characterized, that the metallization is galvanically reinforced.

4. Neuroelectrode according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrically insulating carrier ( 2 ) consists of egg nem thin, flexible material.

5. Neuroelectrode according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrically insulating carrier ( 2 ) is brought up on a flexible substrate, for example a sleeve, as a mechanical support element ( 4 ).

6. Neuroelectrode according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mechanical support element ( 9 ) forms a guide channel between two nerve stumps ( 5 a, 5 b).

7. Neuroelectrode according to claim 6, characterized in that the guide channel is composed of two tubular sections, between which the fla che, electrically insulating carrier ( 2 ) is arranged with its main surface perpendicular to the longitudinal axis of the guide channel, the carrier ( 2 ) has several through openings on which the electrode surfaces are formed.

8. Neuroelectrode according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mechanical support element ( 4 , 9 ) consists of a synthetic or natural polymer.