CN103157181A

CN103157181A - 可植入的电极引线

Info

Publication number: CN103157181A
Application number: CN2012104494177A
Authority: CN
Inventors: T·德尔; I·魏斯
Original assignee: Biotronik SE and Co KG
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: CN103157181B; EP2602000B1; US20130150932A1; EP2602000A1; US8942820B2

Abstract

本发明涉及一种可植入的电极引线，所述电极引线包括电源引线。电源引线设计成在电极引线植入之后在能够变形的电源引线段中呈现出改变的形状，使得与变形之前相比，所述电源引线在变形之后在能够变形的电源引线段中产生更高的电感，其中，所述电感至少为0.1μH。可植入的电极引线还能够包括外套管，电源引线布置在所述外套管中。电源引线设计成在电极引线植入之后在能够变形的电源引线段中呈现出与其初始形状相比已经改变的形状。电源引线还设计并且布置在套管内部，使得所述电源引线在其能够变形的电源引线段中相对于外套管并且在外套管内部能够变形。

Description

可植入的电极引线

技术领域

本发明涉及一种可植入的细长的电极引线。

背景技术

此类型的电极引线例如不仅连接到诸如心脏起搏器、心律转变器、除颤器等的可植入的心脏刺激器，而且也可以用作用于诊断或神经刺激的标测（mapping）导管。

这些电极引线具有以下缺点：所述电极引线的电导线在核共振断层成像仪中会变热，这是因为核共振断层成像仪中的交变磁场在电导体中激发出显著电流。为此，携带有心脏起搏器的患者通常不能进行核共振断层成像检查，或者仅在有限范围内进行核共振断层成像检查。

通常，至少一根刺激电极引线连接到可植入的心脏起搏器或除颤器，所述刺激电极引线在其用于连接到心脏起搏器或除颤器的近端上包括标准电连接器，并且在其用于放置在心脏中的远端上包括一个或多个电极杆（electrode pole）。这种电极杆用于例如向心脏组织（心肌）输出电脉冲，或者用于检测电场，以允许在所谓传感范围内检测诸如心搏的活动。

为此，电极杆通常形成电极引线的导电表面段。电极杆通常设置成围绕电极引线的环形件形式的环形电极或者设置为电极引线的远端上的末端电极的形式。

电极杆通过一根或多根电源引线以导电方式连接到电极引线在其近端处的电连接器的触头。因此，将电极杆中的一个或多个电连接到触头中的一个或多个的一根或多根电源引线在电极引线在其近端处的电连接器的触头和电极引线的远端处的电极杆之间延伸。

这些电源引线包括特定电极引线的功能所需的电引线，并且因此暴露于外部交变磁场能够在其中感应出电流的风险，感应出电流的风险能够导致例如电源引线或连接到电源引线的电极杆的不期望的加热，或者能够导致通过电极杆向周围组织输出相应电流，并且因此导致周围组织变热。

发明内容

本发明的特征是创造一种电极引线，所述电极引线在磁共振断层成像（MRT）环境中产生的热量少于传统电极引线所产生的热量。

根据本发明的一个或多个实施例，通过这样的可植入的电极引线实现所述特征，所述电极引线包括电极体、连接到电极体的至少一个电极杆、连接器和电源引线，所述电源引线电连接到电极杆并且从电极杆延伸到电极引线近端处的连接器。电源引线设计成在电极引线植入之后在可变形的电源引线段中呈现出改变的形状，使得与变形之前相比，所述电源引线在变形之后在可变形的电源引线段中激发更高的电感，其中，所述电感至少为0.1μH。

根据本发明的一个或多个实施例，通过这样的可植入的电极引线也可以实现所述特征，所述电极引线包括电极体、连接到电极体的至少一个电极杆、连接器和电源引线，所述电源引线电连接到电极杆并且从电极杆延伸到电极引线近端处的连接器，其中，所述可植入的电极引线包括外套管，电源引线布置在所述外套管中。电源引线设计成在电极引线植入之后，在可变形的电源引线段中呈现出相对于初始形状发生了变化的形状。另外，电源引线设计并且布置在套管内部，使得电源引线在其可变形的电源引线段中相对于外套管并且在外套管内部可变形。

因此，当电源引线段呈现出其改变的形状时，套管没有呈现出所述电源引线段的形状。

在两种情况下，减轻这些电极放热的期望效果是基于电极引线的天线特性（与磁共振断层成像的谐振场）的去谐，通过改变长度或几何形状，和/或通过添加感应器。

在上述第二种情况下，套管优选地在可变形的电源引线段的区域中可膨胀，并且可变形的电源引线段和套管设计成使得套管在可变形的电源引线段变形时径向膨胀。

在两种情况下，与磁共振断层成像兼容的电极引线在植入之后全部或者部分呈现出卷绕状，并且因此对于高频磁共振断层成像场（MRT-HF field）来说是调谐不良的天线，从而降低了磁共振断层成像所引发的热。

一个或多个实施例包括这样的确定事实：为了降低磁共振断层成像所引发的热，已知的是，极其多样化的设计变形和在电极引线中集成电子部件。然而，用于减少电极引线中由于磁共振断层成像所引发的热的上述解决方案中的许多需要额外的结构特征，这些额外的结构特征使得电极引线的整体设计更为复杂并且添加了接头，因此，相对于传统电极引线而言，这些电极引线的可靠性降低。

根据一个或多个实施例，可变形的电源引线段在电极引线植入之后的改变的形状是螺旋状。这适于为可变形的电源引线段提供期望的电感，并且也能够用于在植入之后固定电极引线，这是因为电源引线自身以及包括外套管的电极引线的外形在可变形的电源引线段的区域中呈现出螺旋状，例如该可变形的电源引线段倚靠血管壁。

螺旋状优选地包括至少15匝，特别是多于30匝。螺旋状的各个匝优选地相互分开。所述改变的形状优选地产生大于1μH的电感。

所述改变的形状优选地预先压制（pre-impress）在电源引线上。为此，电极引线能够由记忆金属制成，使得在超过触发温度之后，所述电极引线呈现出改变的形状。作为替代方案或者附加方案，可以预成型电极引线，并且在植入时，能够使用更硬的可移除插入辅助件弹性地预加载所述电极引线，并且因此，电源引线移除用于预加载的插入辅助件之后呈现出改变的形状。插入辅助件优选地是套管导管或管心针。

为了实现预先压制的形状，在电源引线包括电引线的情况下，可以使电引线的至少一个被护套包封，所述护套已经预先压制有所述电源引线在所述可变形的电源引线段的区域中的改变的形状。护套优选地由记忆材料形成。另外，护套优选地由绝缘塑料形成。

在变形之后，可变形的电源引线段的直径优选地大于8mm，或者可能的话大于10mm。这增加了电源引线段的电感。

可变形的电源引线段优选地设置在电极引线的远端附近，尽管所述可变形的电源引线段也能够位于电极引线的近端上，或者位于电极引线的中心处。优选地，仅提供了一个可变形的电源引线段，虽然也可以提供多个可变形的电源引线段。

因此，利用这样的电极引线或传感器引线来实现本发明的特征，所述电极引线或传感器引线能够暂时或永久地植入，并且包括至少一根电源引线，所述电源引线设计成使得电源引线的一个或多个部分或者整个电源引线在植入之后以卷绕或弯曲的形状定向。

为了确保容易地移出电极引线，变形是可逆的，并且可以至少临时地取消，例如通过插入刚性管心针等。

附图说明

参照实施例和附图更加详细地解释本发明。所述附图示出了：

图1示出了植入之前的根据本发明的电极引线；

图2示出了植入之后的图1中的电极引线；以及

图3至图12示出了具有改变的形状的电源引线段的其它示例。

具体实施方式

图1示出了植入之前的根据本发明的电极引线100。电极引线100包括绝缘的电源引线110、双极电极（末端120，环130）和对应的临时使用的连接插头140和插入辅助件150，以在植入时产生细长的形状。在示出的示例中，这种插入辅助件150设计为电极引线上的导引护套或管。然而，可替代地，可以使用刚性管心针或心轴。

在图2中，示出了在完成植入后的电极引线。除了图1中所陈述的特征，现在示出了电极引线的可变形的电源引线段260。在这个实施例中，可变形的电源引线段在电极引线的远端区域中形成直径为3mm至15mm的线圈。通过预先形成电源引线的护套和/或电源引线的电导体，或通过形状记忆材料（聚合物或金属），产生可变形的电源引线段260的变化形状，其中所述形状记忆材料通过体热或者额外的能量输入（热、光）而达到该形状。

通过卷绕整个电极引线（包括其中的电源引线段）能够产生螺旋状的螺旋件，或者电源引线的螺旋件优选地形成在电极引线的外套管内部，其中，外套管270随后膨胀成球状。在图2中描绘出呈球状的所述外套管。

在示出的示例中，即，所述螺旋状物包括沿着10cm的长度大约30圈并且直径为1.2cm，由可变形的电源引线段形成的螺旋状的螺旋件的电感大约为1μH。因而，连同组织阻抗一起，产生电压分配器，该电压分配器使得电极升温至少降低了2倍（at least by a factor of 2）。

以这种方式形成的电极引线适于磁共振断层成像仪（MRT），并且在与质量相关的接头方面（at quality-relevant joint）没有背离传统的电极引线。同样，电极中不需要额外的电子部件。

在植入之后，电源引线段的改变的形状的实施例：

在植入期间或植入之后发生卷曲（在小空间中提供更长的长度、压缩）。例如，当移除心轴时，可变形的电源引线段呈预先形成/预先压制（impress）的形状。可替代地或者附加地，这通过热效应（记忆形状）实现，即，由于身体的自然热量或者通过加热心轴实现。

卷曲优选地形成在远端区域中，任选地也可以形成在近端区域中，或者仅形成在近端区域中。

在又一个实施例中，沿着电极引线形成多个卷曲区域。所述卷曲区域优选地匹配局部解剖细节，例如，上部中空静脉中的一个形状、心房中的第二形状、以及心室中的第三形状。

改变的形状能够具有多种外观：

如图3至图12描绘的那样，这些形状基本基于两个基本形状，并且在所述两个基本形状上构筑（通过组合/嵌套），由此产生多种其它形状。

基本形状主要是：

-螺旋状，见图3，以及

-蜿蜒状，见图4。

在图5至图12中描绘了蜿蜒状和螺旋状的变形，即：

-如圆环面（torus）的蜿蜒状，见图6；

-如圆环面的螺旋状，见图7；

-如螺旋形的蜿蜒状，见图8；

-成形的蜿蜒状，见图9；

-压平的螺旋状，见图10；

-如蜿蜒形的螺旋状，见图11；

-如螺旋形的螺旋状，见图12。

用于这些卷曲实施例的电极引线优选地具有小于5F的厚度。

对本领域中的那些技术人员来说，显而易见的是根据以上教导能够对所描述的示例和实施例进行多种修改和变形。所公开的示例和实施例仅仅为了说明的目的。其它替代实施例可以包括在此所公开的特征中的一些或全部。因此，当可以落入在本发明的真正范围内时，本发明旨在涵盖所有这些修改方案和替代实施例。

Claims

1.一种可植入的细长电极引线，所述电极引线包括电极体、连接到所述电极体的至少一个电极杆、连接器和电源引线，所述电源引线电连接到所述电极杆，并且从所述电极杆延伸到所述电极引线的近端处的所述连接器，

其特征在于

所述电源引线设计成在所述电极引线植入之后，在能够变形的电源引线段中呈现出改变的形状，使得与变形之前相比，所述电源引线在变形之后在所述能够变形的电源引线段中产生更高的电感，所述电感至少为0.1μH。

2.一种可植入的细长电极引线，所述电极引线包括电极体、连接到所述电极体的至少一个电极杆、连接器和电源引线，所述电源引线电连接到所述电极杆，并且从所述电极杆延伸到所述电极引线的近端处的所述连接器，其中，可植入的所述电极引线包括外套管，所述电源引线布置在所述外套管内，

其特征在于

所述电源引线设计成在所述电极引线植入之后，在能够变形的电源引线段中呈现出与所述能够变形的电源引线段的初始形状相比发生改变的形状，并且所述电源引线设计且布置在所述外套管的内部，使得所述电源引线在其能够变形的电源引线段中能够相对于所述外套管并且在所述外套管内部发生变形。

3.根据权利要求2所述的电极引线，其特征在于，所述外套管优选地在所述能够变形的电源引线段的区域中能够膨胀，并且所述能够变形的电源引线段和外套管设计成使得所述外套管在所述能够变形的电源引线段变形时径向膨胀。

4.根据权利要求1所述的电极引线，其特征在于，所述改变的形状是螺旋状。

5.根据权利要求2所述的电极引线，其特征在于，所述改变的形状是螺旋状。

6.根据权利要求5所述的电极引线，其特征在于，所述螺旋状包括至少15匝。

7.根据权利要求4所述的电极引线，其特征在于，所述螺旋状的各个匝相互分离。

8.根据权利要求5所述的电极引线，其特征在于，所述螺旋状的各个匝相互分离。

9.根据权利要求2所述的电极引线，其特征在于，所述改变的形状产生大于1μH的电感。

10.根据权利要求2所述的电极引线，其特征在于，所述改变的形状预先压制在所述电源引线上。

11.根据权利要求10所述的电极引线，其特征在于，所述电极引线由形状记忆金属制成，使得所述电极引线在高于触发温度之后呈现出所述改变的形状。

12.根据权利要求10所述的电极引线，其特征在于，所述电极引线能够被预先形成，并且在植入时，能够使用更硬的能够移除的插入辅助件被弹性地预加载，使得所述电源引线在移除用于预加载的插入辅助件之后呈现所述改变的形状。

13.根据权利要求12所述的电极引线，其特征在于，所述插入辅助件是套管导管或管心针。

14.根据权利要求10所述的电极引线，其特征在于，所述电源引线包括电导体，所述电导体至少在所述能够变形的电源引线段的区域中被护套所包封，所述能够变形的电源引线段上预先压制有所述电源引线的改变的形状。

15.根据权利要求14所述的电极引线，其特征在于，所述护套由形状记忆材料形成。

16.根据权利要求14所述的电极引线，其特征在于，所述护套由绝缘塑料形成。

17.根据权利要求1所述的电极引线，其特征在于，所述能够变形的电源引线段在变形之后的直径大于8mm。

18.根据权利要求2所述的电极引线，其特征在于，所述能够变形的电源引线段在变形之后的直径大于8mm。