(57)【要約】【課題】本発明の課題は、少なくとも部分的に窒化チタンによって被覆された刺激電極において、アノードとして動作する場合に十分な寿命を有する刺激電極を提供することである。【解決手段】前記課題は、窒化チタンの電極面と反対の面を、少なくとも１つの酸化保護層によって被覆し、酸化保護層の窒化チタン製コーティングに向いている面は実質的に多孔質でないように構成することによって解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極面を有する刺激電極であって、
該電極面は少なくとも部分的に、窒化チタンから成るコーティングによって被覆されており、
窒化チタンの電極面と反対側の面は、窒化チタンによって被覆された該電極面の領域より高い表面を有する形式のものにおいて、
窒化チタンの電極面と反対側の面は、少なくとも１つの酸化保護層によって被覆されており、
少なくとも、酸化保護層の窒化チタン製コーティングに向いている面は多孔質でないことを特徴とする刺激電極。
【請求項２】
前記少なくとも１つの酸化保護層は、窒化チタンによって被覆された該刺激電極のインピーダンスを低下させるか、または最大でも未処理の刺激電極より小さな値まで向上させる、請求項１記載の刺激電極。
【請求項３】
前記少なくとも１つの酸化保護層の厚さは１００ｎｍ〜５μｍの領域にある、請求項１または２記載の刺激電極。
【請求項４】
前記少なくとも１つの酸化保護層の厚さは１００ｎｍ〜２μｍである、請求項３記載の刺激電極。
【請求項５】
前記少なくとも１つの酸化保護層の厚さは５００ｎｍ〜２μｍである、請求項４記載の刺激電極。
【請求項６】
前記少なくとも１つの酸化保護層は生体適合性である、請求項１から５までのいずれか１項記載の刺激電極。
【請求項７】
前記少なくとも１つの酸化保護層は、イリジウム、白金、金または炭素元素のうち少なくとも１つから形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の刺激電極。
【請求項８】
前記少なくとも１つの酸化保護層は、酸化物、カーバイド、窒化物またはポリマーから形成されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の刺激電極。
【請求項９】
前記少なくとも１つの酸化保護層は、酸化イリジウムから形成されている、請求項８記載の刺激電極。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの酸化保護層はＰＶＤ法またはＣＶＤ法によって形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の刺激電極。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの酸化保護層は、噴霧、浸漬、電気メッキまたはゾルゲル法によって形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の刺激電極。
【請求項１２】
刺激電極をペースメーカ電極または神経刺激電極として使用するか、または他の人体移植において使用することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の刺激電極の使用方法。
【請求項１３】
該刺激電極をアノードとして動作させる、請求項１２記載の刺激電極の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極面を有する次のような刺激電極に関する。すなわち、該電極面は少なくとも部分的に、窒化チタンから成るコーティングによって被覆されており、窒化チタンの電極面と反対側の面は、窒化チタンによって被覆された電極面の領域より高くなっている刺激電極に関する。さらに本発明は、この種の刺激電極の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の刺激電極は、ＤＥ４２０７３６８Ａ１から公知である。ここで開示されている刺激電極には多孔質のコーティングが設けられており、この多孔質のコーティングの表面は、被覆された電極の表面基本形よりも大きい。ここではコーティング材料として、窒化物、カーバイド、窒化炭素ないしはＡｕ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ元素の純粋な金属または合金、および炭素が挙げられている。ここで公開された刺激電極は、ペースメーカ電極または神経刺激電極として使用される。
【０００３】
ＵＳ２００２／０００２０００Ａ１では、プラスチックまたは金属等から成る基板が記載されている。この基板は生体適合性のコーティングを有し、該コーティングは非晶質の窒化チタンから形成されている。この基板は、ペースメーカおよび電極の領域で使用される。
【０００４】
ＥＰ１１７９７２Ａ、ＥＰ１１６２８０ＡおよびＥＰ１１５７７８Ａには、医療における適用のための電極が記載されている。この電極には、窒化チタンから成る多孔質の層が設けられている。
【０００５】
ＵＳ４６０２６３７には、パッシブ電極がたとえば活性の炭素または窒化チタンによって被覆されているペースメーカシステムが記載されている。
【０００６】
ＤＥ３３００６７２には、たとえば窒化チタンから成るコーティングを有する電極を備えたペースメーカシステムが記載されている。
【０００７】
刊行物『Improvement of Stimulation and Sensing Performance of Bipolar Pacemaker Leads 2364』（J. Riedmueller, A. Bolz, H. Rebling, M. Schaldach, Proceeding of the Annual International Conference of the IEEE/EMBS, 1992）には、アノード極性を有する刺激電極に対して窒化チタン層を使用すると、酸化物層が電極面の領域に形成されることが記載されている。カソードとして使用される窒化チタン層を有する刺激電極では、窒化チタンの物理的特性が実質的に変化しないのに対し、アノードとして動作する場合には、このことは当てはまらない。ＯＨ−イオンによる作用によって酸化物層が形成され、インピーダンスひいてはしきい電圧が上昇してしまう。同刊行物の図２では、イリジウムによって被覆された一方のチタン製の刺激電極が、窒化チタンによって被覆された他方の刺激電極に向けられて設けられている。アノードの動作時には、窒化チタンによって被覆された電極のヘルムホルツキャパシタンスは、イリジウムによって被覆された電極と比較して、急激に低下してしまう。
【特許文献１】ＤＥ４２０７３６８Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００２／０００２０００Ａ１
【特許文献３】ＥＰ１１７９７２Ａ
【特許文献４】ＥＰ１１６２８０Ａ
【特許文献５】ＥＰ１１５７７８Ａ
【特許文献６】ＵＳ４６０２６３７
【特許文献７】ＤＥ３３００６７２
【非特許文献１】刊行物『Improvement of Stimulation and Sensing Performance of Bipolar Pacemaker Leads 2364』（J. Riedmueller, A. Bolz, H. Rebling, M. Schaldach, Proceeding of the Annual International Conference of the IEEE/EMBS, 1992）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、少なくとも部分的に窒化チタンによって被覆された刺激電極において、アノードとして動作する場合に十分な寿命を有する刺激電極を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、窒化チタンの電極面と反対の面を、少なくとも１つの酸化保護層によって被覆し、酸化保護層の窒化チタン製コーティングに向いている面は実質的に多孔質でないように構成することによって解決される。
【発明の効果】
【００１０】
前記酸化保護層を窒化チタン層で使用することにより、刺激電極の領域における酸化物層の形成が完全に阻止されるか、または少なくとも格段に緩慢になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
また、前記酸化保護層は少なくとも、窒化チタンから成るコーティングに向いている面ないしは該窒化チタンに対する境界面において気密でなければならないが、製造における制限上、気密さが少なくとも部分的に損なうおそれがある空隙が酸化保護層に生じてしまうのは、ほぼ避けられない。
【００１２】
刺激電極自体のための材料として、チタン、金、特殊鋼、白金、白金イリジウム合金および炭素が有利である。前記白金イリジウム合金は、とりわけＰｔ９０Ｉｒ１０が有利である。
【００１３】
ここでは少なくとも１つの酸化保護層により、窒化チタンによって被覆された刺激電極のインピーダンスが低下するか、または、最大でも未処理の刺激電極のインピーダンスより小さな値にまで向上されることが実証されている。
【００１４】
さらに、少なくとも１つの酸化保護層の厚さが、１００ｎｍ〜５μｍであると有利である。ここでは、十分な酸化保護作用が達成されると同時に、窒化チタンの表面構造が格段に影響されないことに留意すべきである。それゆえ層の厚さは、可能であれば、窒化チタンの高い表面が完全にまたは少なくとも十分に維持されるように選択すべきである。とりわけ、少なくとも１つの酸化保護層の厚さは、１００ｎｍ〜２μｍの領域内、有利には５００ｎｍ〜２μｍの領域内にあると有利である。
【００１５】
特に有利には、酸化保護層が生体適合性であると有利である。ここでは、少なくとも１つの酸化保護層が、イリジウム、白金、金または炭素元素のうち少なくとも１つから形成されると有利である。とりわけ、純粋な白金またはイリジウムが有利である。
【００１６】
さらに少なくとも１つの酸化保護層は、酸化物、カーバイド、窒化物またはポリマーから形成されると有利である。ここではもちろん、窒化チタンによって被覆された刺激電極のインピーダンスを低下させるか、または最大でも未処理の刺激電極のインピーダンスより小さな値にまで向上させる材料を使用することに留意すべきである。
【００１７】
ここではとりわけ、酸化イリジウムを酸化保護層として窒化チタンで使用すると有利である。この酸化イリジウムは、とりわけ化学量論的不足量の酸化イリジウムである。
【００１８】
有利には、少なくとも１つの酸化保護層をＰＶＤ（物理蒸着）法またはＣＶＤ（化学蒸着）法によって形成する。しかし、噴霧、浸漬、電気メッキまたはゾルゲル法によって形成することもできる。
【００１９】
窒化チタン層および該窒化チタン層上に配置された酸化保護層を有するこのような刺激電極を、ペースメーカ電極、神経刺激電極として、または他の人体移植において使用することが理想的である。特に有利には、該刺激電極をアノードとして使用する。
【実施例】
【００２０】
図１は刺激電極１を示している。刺激電極１の形態は、ここで図示された形態とは異なるすべての形態をとることもできる。したがって、刺激電極１をたとえば螺旋ワイヤの形態で形成することもできる。刺激電極１の電極面は部分的に、窒化チタンから成るコーティング２によって被覆されている。窒化チタンから成るコーティング２は、刺激電極１の電極面と反対側に、１μｍの厚さの酸化保護層３によって被覆されている。この酸化保護層３はイリジウムから成る。
【００２１】
図１ａは、図１に示されたコーティングの領域の一部Ａを詳細に示している。ここでは窒化チタンから成るコーティング２では、刺激電極１の電極面と反対側の表面は、窒化チタンによって被覆された電極面より高いことに留意すべきである。窒化チタンから成るコーティング２を被覆する酸化保護層３は窒化チタンの表面構造を大幅に再現するので、窒化チタンから成るコーティング２の高い表面が、完全または十分に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】窒化チタン層および酸化保護層を有する刺激電極を示している。
【００２３】
【図１ａ】拡大して示された図１の一部を示している。
【符号の説明】
【００２４】
１  刺激電極
２  コーティング
３  酸化保護層
【図１】
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【図１ａ】
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