CN104783785B - 双极心肌组织单向动作电位记录电极 - Google Patents
双极心肌组织单向动作电位记录电极 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双极心肌组织单向动作电位记录电极，包括穿刺针杆，穿刺针杆外壁上设置有心内膜下心肌记录电极安装孔和中层心肌记录电极安装孔，穿刺针杆内腔中设置有一对心内膜下心肌记录电极丝和一对中层心肌记录电极丝，一对心内膜下心肌记录电极丝的前端固定在心内膜下心肌记录电极安装孔处，一对中层心肌记录电极丝的前端固定在中层心肌记录电极安装孔处，后端分别与四根传输导线的一端相连，穿刺针杆外壁上设置有刚性定位套，刚性定位套上设置有心外膜下心肌记录电极安装孔，心外膜下心肌记录电极安装孔中设置有一对心外膜下心肌记录电极丝，前端固定在心外膜下心肌记录电极安装孔处，后端分别与另外二根传输导线的一端相连。其可同时纪录三层心肌细胞单向动作电位，结构设计巧妙，使用简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及生物和临床医学领域中离体或者在体心脏的三层心肌动作电位记录辅助装置，具体地指一种双极心肌组织单向动作电位记录电极。
背景技术
心脏的心肌组织可以分为三层，即内膜下心肌、中层心肌和外膜下心肌。构成三层心肌组织的心肌细胞的电生理特性各不一样，尤其是动作电位时程不一致，这种不一致形成了跨室壁复极离散和跨室壁不应期离散。多年的研究表明，跨室壁复极和/或不应期离散度增大是形成多种心律失常的基础。但是长久以来，三层心肌单向动作电位的同步和准确记录一直都是个难题。
目前记录心肌(细胞)动作电位的常用电极主要有悬浮玻璃微电极和插入式微电极。其中，悬浮玻璃微电极只能与心肌表面接触，因此只能记录到外膜下心肌细胞的动作电位，无法记录中层心肌以及内膜下心肌细胞的动作电位。
插入式微电极采用单极电极直接插入到心肌表面或者深部来记录心肌细胞的单向动作电位，一方面，由于这种电极往往较粗大，对心肌组织损伤较大，导致记录失真；另一方面，为了同步记录三层心肌的动作电位，需要同时插入多个单极电极，它们共用同一个的参照电极，使得动作电位的记录误差较大，持续记录时间较短，并且容易衰减。
为了解决上述问题，公告号CN2214164Y的中国发明专利中公开了一种记录多层心壁内单向动作电位用插入式电极，它由长杆体、电极和调节装置组成，可以通过滑动调节记录不同部位的单向动作电位。使用时，将插入式电极垂直插入心室壁层，滑动调节装置，使记录电极进入工作位置，再用双极记录法记录不同心肌部位的单向动作电位。另外，公告号CN2761140Y的中国发明专利中公开了一种可以局部给药的心肌细胞动作电位记录电极，它包括外管、内管，外管和内管之间有空腔，三对电极导线分别对称地分布在外管和内管之间的空腔内，外管内的电极导线上有倒钩，内管内有填充介质。使用时，需要先麻醉开胸，在穿刺处放入记录电极，当有落空感时回提电极，使其倒钩牢固嵌入心室壁内，再将记录电极的另一端与电生理仪转线盒相连，然后记录三层心肌细胞的单向动作电位。
然而，上述两种记录电极的结构较为复杂，体积偏大，在记录过程中对心肌细胞的损伤较重。同时，由于不同心肌的电生理差异性较大，上述记录电极多位点的调节容易受其他因素干扰，记录稳定性较差，容易衰减。因此，提供一种结构简单、体积小并且可以同时稳定纪录三层心肌单向动作电位的记录电极显得十分必要。
发明内容
本发明所要解决的问题就是要提供一种结构简单、体积小、操作便利的双极心肌组织单向动作电位记录电极，通过该电极可以同步、稳定、准确和无损伤地纪录三层心肌的单向动作电位。
为解决上述技术问题，本发明所设计的双极心肌组织单向动作电位记录电极，包括中空结构的穿刺针杆，穿刺针杆的头部设置有封闭结构的穿刺针尖，穿刺针杆外壁上对应于穿刺针尖的后部依次间隔设置有与其内腔相连的心内膜下心肌记录电极安装孔和中层心肌记录电极安装孔，穿刺针杆内腔中设置有一对心内膜下心肌记录电极丝和一对中层心肌记录电极丝，一对心内膜下心肌记录电极丝的前端通过密封胶固定在心内膜下心肌记录电极安装孔的外侧孔口处，一对中层心肌记录电极丝的前端通过密封胶固定在中层心肌记录电极安装孔的外侧孔口处，一对心内膜下心肌记录电极丝的后端和一对中层心肌记录电极丝的后端伸出穿刺针杆的尾部分别与四根传输导线的一端相连，四根传输导线的另一端分别与一对心内膜下心肌电极夹和一对中层心肌电极夹相连。
穿刺针杆外壁上对应于中层心肌记录电极安装孔的后部设置有与其轴向滑动配合的刚性定位套，刚性定位套的壁厚部分沿轴向设置有与其前后端面相贯通的心外膜下心肌记录电极安装孔，心外膜下心肌记录电极安装孔中设置有一对心外膜下心肌记录电极丝，一对心外膜下心肌记录电极丝的前端通过密封胶固定在心外膜下心肌记录电极安装孔的前端孔口处，一对心外膜下心肌记录电极丝的后端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔的后端孔口分别与另外二根传输导线的一端相连，另外二根传输导线的另一端分别与一对心外膜下心肌电极夹相连。
作为优选方案，穿刺针杆外壁上对应于其尾部设置有弹性固定套，弹性固定套用于将一对心外膜下心肌记录电极丝紧箍在穿刺针杆尾部上。这样，可以防止心外膜下心肌记录电极丝松动，操作更为便利，同时使整个记录电极适用于不同厚度的心室壁。
进一步地，心内膜下心肌记录电极丝、中层心肌记录电极丝和心外膜下心肌记录电极丝均为互相绝缘的Ag/AgCl银丝，刚性定位套为塑料定位套，弹性固定套为硅胶固定套。这样，塑料定位套有一定摩擦阻力，更易于带动心外膜下心肌记录电极丝沿轴向滑动和定位，硅胶固定套弹性好，寿命长，便于紧固。
进一步地，心内膜下心肌记录电极安装孔、中层心肌记录电极安装孔和心外膜下心肌记录电极安装孔位于同一轴线方向上。这样，更能准确反映、稳定纪录三层心肌细胞单向动作电位。
进一步地，穿刺针尖顶端与心内膜下心肌记录电极安装孔的间距为8～15mm，优选为10～14mm，心内膜下心肌记录电极安装孔与中层心肌记录电极安装孔的间距为8～15mm，优选为10～12mm。这样，调整心内膜下心肌记录电极丝于心肌组织内膜细胞处，就可以保证中层心肌记录电极丝位于心肌组织中膜细胞处，记录电极丝可以一次性放置到位。
更进一步地，一对心内膜下心肌记录电极丝的前端之间、一对中层心肌记录电极丝的前端之间、以及一对心外膜下心肌记录电极丝的前端之间的间距均为0.1～0.5mm，优选为0.1～0.3mm。这样，每对电极丝之间的距离很小，测量的是两电极间极小空间的电位差，能更好地反映局部心肌细胞间的电生理状态。
再进一步地，一对心内膜下心肌记录电极丝的前端伸出心内膜下心肌记录电极安装孔的外侧孔口0.1～0.3mm，一对中层心肌记录电极丝的前端伸出中层心肌记录电极安装孔的外侧孔口0.1～0.3mm，一对心外膜下心肌记录电极丝的前端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔的前端孔口0.1～0.3mm。这样，一方面可以确保心内膜下心肌记录电极丝、中层心肌记录电极丝和心外膜下心肌记录电极丝与心肌细胞可靠接触，另一方面可以最大限度地减小对心肌细胞的损伤。
再进一步地，穿刺针杆外壁上设置有轴向凸缘，刚性定位套内壁上设置有轴向凹槽，轴向凸缘与轴向凹槽滑动配合，从而确保刚性定位套只能相对于穿刺针杆轴向滑动。这样，能保证心内膜下心肌记录电极安装孔、中层心肌记录电极安装孔和心外膜下心肌记录电极安装孔在同一轴线上，测量误差更小。
本发明的工作原理为：首先，将穿刺针杆刺入心肌组织，使一对心内膜下心肌记录电极丝位于心肌组织内膜细胞处，一对中层心肌记录电极丝位于心肌组织中层细胞处；然后，滑动刚性定位套，使一对心外膜下心肌记录电极丝位于心肌组织外膜细胞处；最后，分别将对应的一对心内膜下心肌电极夹、一对中层心肌电极夹和一对心外膜下心肌电极夹夹持于相应的电生理记录仪测量探头上，此时便可以稳定、准确、无损伤地纪录三层心肌细胞单向动作电位。
本发明的优点主要体现在如下几方面：
其一，通过滑动刚性定位套，可以快捷实现心外膜下心肌记录电极丝位置的调整，测量不受心肌组织厚度的影响，精确地记录外膜细胞动作电位。
其二，采用双极记录电极，克服了单极记录电极测量中信号不稳定，记录不准确的缺陷。
其三，一对心膜记录电极丝的前端之间的距离小，测量的是两电极间极小空间的电位差，能更好地反映局部心肌细胞间的电生理状态。
其四，穿刺针杆体积小，有利于减小对心肌细胞的损伤。
其五，穿刺针杆一次性放置到位，可以同时稳定纪录三层心肌细胞单向动作电位，结构设计巧妙，使用简单方便。
附图说明
图1为本发明双极心肌组织单向动作电位记录电极的立体结构示意图；
图2为图1所示记录电极省略了尾部导线和线夹后的主视结构示意图；
图3为图2中的A—A剖视结构示意图；
图4为图2中的B—B剖视放大结构示意图。
图中：穿刺针杆1(其中：穿刺针尖1a，心内膜下心肌记录电极安装孔1b，中层心肌记录电极安装孔1c，轴向凸缘1d)；刚性定位套2(其中：心外膜下心肌记录电极安装孔2a，轴向凹槽2b)；心内膜下心肌记录电极丝3；中层心肌记录电极丝4；心外膜下心肌记录电极丝5；传输导线6；心内膜下心肌电极夹7；中层心肌电极夹8；心外膜下心肌电极夹9；弹性固定套10。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本发明的限制。
图1～4中所示的双极心肌组织单向动作电位记录电极，包括中空结构的穿刺针杆1，穿刺针杆1的头部设置有封闭结构的穿刺针尖1a，穿刺针杆1外壁上对应于穿刺针尖1a的后部依次间隔设置有与其内腔相连的心内膜下心肌记录电极安装孔1b和中层心肌记录电极安装孔1c，穿刺针杆1内腔中设置有一对心内膜下心肌记录电极丝3和一对中层心肌记录电极丝4，一对心内膜下心肌记录电极丝3的前端通过密封胶固定在心内膜下心肌记录电极安装孔1b的外侧孔口处，一对中层心肌记录电极丝4的前端通过密封胶固定在中层心肌记录电极安装孔1c的外侧孔口处，一对心内膜下心肌记录电极丝3的后端和一对中层心肌记录电极丝4的后端伸出穿刺针杆1的尾部分别与四根传输导线6的一端相连，四根传输导线6的另一端分别与一对心内膜下心肌电极夹7和一对中层心肌电极夹8相连；
穿刺针杆1外壁上对应于中层心肌记录电极安装孔1c的后部设置有与其轴向滑动配合的刚性定位套2，刚性定位套2的壁厚部分沿轴向设置有与其前后端面相贯通的心外膜下心肌记录电极安装孔2a，心外膜下心肌记录电极安装孔2a中设置有一对心外膜下心肌记录电极丝5，一对心外膜下心肌记录电极丝5的前端通过密封胶固定在心外膜下心肌记录电极安装孔2a的前端孔口处，一对心外膜下心肌记录电极丝5的后端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔2a的后端孔口分别与另外二根传输导线6的一端相连，另外二根传输导线6的另一端分别与一对心外膜下心肌电极夹9相连。
在穿刺针杆1外壁上对应于其尾部还设置有弹性固定套10，该弹性固定套10用于将一对心外膜下心肌记录电极丝5紧箍在穿刺针杆1尾部上。弹性固定套10也可以再向后移，顺便将一对心内膜下心肌记录电极丝3和一对中层心肌记录电极丝4也紧箍住。
具体地，本实施例中的心内膜下心肌记录电极丝3、中层心肌记录电极丝4和心外膜下心肌记录电极丝5均为互相绝缘的Ag/AgCl银丝，刚性定位套2为塑料定位套，弹性固定套10为硅胶固定套。心内膜下心肌记录电极安装孔1b、中层心肌记录电极安装孔1c和心外膜下心肌记录电极安装孔2a位于同一轴线方向上。
根据临床需要，穿刺针尖1a顶端与心内膜下心肌记录电极安装孔1b的间距为10～14mm，心内膜下心肌记录电极安装孔1b与中层心肌记录电极安装孔1c的间距为10～12mm。一对心内膜下心肌记录电极丝3的前端之间、一对中层心肌记录电极丝4的前端之间、以及一对心外膜下心肌记录电极丝5的前端之间的间距均为0.1～0.3mm。一对心内膜下心肌记录电极丝3的前端伸出心内膜下心肌记录电极安装孔1b的外侧孔口0.1～0.3mm，一对中层心肌记录电极丝4的前端伸出中层心肌记录电极安装孔1c的外侧孔口0.1～0.3mm，一对心外膜下心肌记录电极丝5的前端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔2a的前端孔口0.1～0.3mm。
更具体地，穿刺针杆1外壁上设置有轴向凸缘1d，刚性定位套2内壁上设置有轴向凹槽2b，轴向凸缘1d与轴向凹槽2b滑动配合，从而确保刚性定位套2只能相对于穿刺针杆1轴向滑动。
本发明工作时，首先，将穿刺针杆1刺入心肌组织，使一对心内膜下心肌记录电极丝3位于心肌组织内膜细胞处，一对中层心肌记录电极丝4位于心肌组织中层细胞处；然后，滑动刚性定位套2，使一对心外膜下心肌记录电极丝5固定于心肌组织外膜细胞处；最后，分别将对应的一对心内膜下心肌电极夹7、一对中层心肌电极夹8和一对心外膜下心肌电极夹9夹持于相应的电生理记录仪测量探头上，此时便可以稳定纪录三层心肌细胞单向动作电位。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种双极心肌组织单向动作电位记录电极，包括中空结构的穿刺针杆(1)，所述穿刺针杆(1)的头部设置有封闭结构的穿刺针尖(1a)，其特征在于：
所述穿刺针杆(1)外壁上对应于穿刺针尖(1a)的后部依次间隔设置有与其内腔相连的心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)和中层心肌记录电极安装孔(1c)，所述穿刺针杆(1)内腔中设置有一对心内膜下心肌记录电极丝(3)和一对中层心肌记录电极丝(4)，所述一对心内膜下心肌记录电极丝(3)的前端通过密封胶固定在心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)的外侧孔口处，所述一对中层心肌记录电极丝(4)的前端通过密封胶固定在中层心肌记录电极安装孔(1c)的外侧孔口处，所述一对心内膜下心肌记录电极丝(3)的后端和一对中层心肌记录电极丝(4)的后端伸出穿刺针杆(1)的尾部分别与四根传输导线(6)的一端相连，所述四根传输导线(6)的另一端分别与一对心内膜下心肌电极夹(7)和一对中层心肌电极夹(8)相连；
所述穿刺针杆(1)外壁上对应于中层心肌记录电极安装孔(1c)的后部设置有与其轴向滑动配合的刚性定位套(2)，所述刚性定位套(2)的壁厚部分沿轴向设置有与其前后端面相贯通的心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)，所述心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)中设置有一对心外膜下心肌记录电极丝(5)，所述一对心外膜下心肌记录电极丝(5)的前端通过密封胶固定在心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)的前端孔口处，所述一对心外膜下心肌记录电极丝(5)的后端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)的后端孔口分别与另外二根传输导线(6)的一端相连，所述另外二根传输导线(6)的另一端分别与一对心外膜下心肌电极夹(9)相连。
2.根据权利要求1所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述穿刺针杆(1)外壁上对应于其尾部设置有弹性固定套(10)，所述弹性固定套(10)用于将一对心外膜下心肌记录电极丝(5)紧箍在穿刺针杆(1)尾部上。
3.根据权利要求2所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述心内膜下心肌记录电极丝(3)、中层心肌记录电极丝(4)和心外膜下心肌记录电极丝(5)均为互相绝缘的Ag/AgCl银丝，所述刚性定位套(2)为塑料定位套，所述弹性固定套(10)为硅胶固定套。
4.根据权利要求1或2或3所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)、所述中层心肌记录电极安装孔(1c)和所述心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)位于同一轴线方向上。
5.根据权利要求1或2或3所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述穿刺针尖(1a)顶端与心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)的间距为8～15mm，所述心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)与中层心肌记录电极安装孔(1c)的间距为8～15mm。
6.根据权利要求5所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述穿刺针尖(1a)顶端与心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)的间距为10～14mm，所述心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)与中层心肌记录电极安装孔(1c)的间距为10～12mm。
7.根据权利要求1或2或3所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述一对心内膜下心肌记录电极丝(3)的前端之间、所述一对中层心肌记录电极丝(4)的前端之间、以及所述一对心外膜下心肌记录电极丝(5)的前端之间的间距均为0.1～0.5mm。
8.根据权利要求7所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述一对心内膜下心肌记录电极丝(3)的前端之间、所述一对中层心肌记录电极丝(4)的前端之间、以及所述一对心外膜下心肌记录电极丝(5)的前端之间的间距均为0.1～0.3mm。
9.根据权利要求1或2或3所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述一对心内膜下心肌记录电极丝(3)的前端伸出心内膜下心肌记录电极安装孔(1b)的外侧孔口0.1～0.3mm，所述一对中层心肌记录电极丝(4)的前端伸出中层心肌记录电极安装孔(1c)的外侧孔口0.1～0.3mm，所述一对心外膜下心肌记录电极丝(5)的前端伸出心外膜下心肌记录电极安装孔(2a)的前端孔口0.1～0.3mm。
10.根据权利要求1或2或3所述的双极心肌组织单向动作电位记录电极，其特征在于：所述穿刺针杆(1)外壁上设置有轴向凸缘(1d)，所述刚性定位套(2)内壁上设置有轴向凹槽(2b)，所述轴向凸缘(1d)与轴向凹槽(2b)滑动配合，从而确保刚性定位套(2)只能相对于穿刺针杆(1)轴向滑动。
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