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Die
Erfindung betrifft eine spezielle Ösophaguselektrodensonde zur
Einführung
in die Speiseröhre
von Patienten, welche über
die elektrische Stimulierung des Herzens hinaus auch für weitere
Untersuchungs- und Behandlungszwecke vorgesehen ist.
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Ösophaguselektrodensonde
zur transösophagealen
elektrophysiologischen Untersuchung des Herzens durch Elektrostimulation
und Elektrographie des Vorhofes und des Ventrikels sind an sich
bekannt (beispielsweise D.J. McEneaney: An Esothoracic Electrode
for Electrophysiological Studies. Journal of Electrocardiology Vol.
35 Supplement 2002, 151-157;
WO 81/03428;
US 4,574,807 ;
US 5,056,531 ;
US 5,967,977 ;
US 6,006,138 ; H.R. Andersen, et al.:
Trans-Esophageal Pacing, PACE, 6, 1983, 674-679;
US 5,431,696 ;
DD 247 608 A1 ;
US 4,304,239 ;
US 5,191,885 ;
US 5,571,150 ; WO 00/10475;
US 5,370,679 ;
US 5,431,696 ).
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Über zusätzliche
Verwendungen einer derartigen Ösophaguselektrodensonde
für andere
Untersuchungs- und Behandlungszwecke ist nichts bekannt geworden.
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Darüber hinaus
sind Sonden etc. bekannt zur transösophagealen Elektrostimulation
des Herzens in Kombination mit der transösophagealen Echokardiographie
(beispielsweise
US 5,178,149 ;
US 5,199,433 ; H. Lambertz,
A. Kreis, H. Trumper, P. Hanrath: Simultaneous Transesophageal Atrial
Pacing and Transesophageal two-dimensional Echocardiography: A New
Method of Stress Echocardiography, J Am Coll Cardiol 16, 1990, 1143-1153),
zur transösophagealen
Impedanzkardiographie (z. B.
US 4,836,214 ),
zur transösophagealen
Kardioversion bei Vorhofflimmern (beispielsweise
US 5,626,618 ;
DE 3 905 436 A1 ;
US 5,417,713 ; F. Zheng,
X Qi, H. Liu, N. Kang: Transesophageal cardioversion of atrial flutter and
atrial fibrillation using an electric balloon electrode system.
Chin Med J 2003, 116(9), 1325-1328; zur Spinal Cord (SC) Stimulation
bei therapierefraktärer Angina
pectoris (z. B. S. Eckert: Neurostimulation bei therapierefraktärer Angina:
das letzte Alternativverfahren?, Z. Kardiol 92: Suppl. 2, 2003,
5-6; R. Schimpf, C. Wolpert, S. Herwig, C. Schneider, B. Esmailzadeh,
B. Lüderitz:
Potential device interaction of a dual chamber implantable cardioverter
defibrillator in a patient with continuous spinal cord stimulation, Europace
5, 2003, 397-402) sowie zur Cardiac Contractility Modulation (CCM)
Stimulation bei schwerer Herzinsuffizienz (z. B. C. Pappone, S.
Rosanio, D. Burkhoff Y. Mika, G. Vicedomini, G. Augello, I. Shemer,
D. Prutchi, W. Haddad, R. Aviv, Y. Snir, I. Kronzon, O. Alfieri,
S.A. Ben-Haim: Cardiac contractility modulation by electric currents
applied during the refractory period in patients with heart failure
secondary to ischemic or idiopathic dilated cardiomyopathy, Am J
Cardiol. 2002 Dec 15; 90(12), 1307-13; C. Pappone, V. Santinelli:
Heart failure. The pacing therapy. Minerva Cardioangiol. 2003 Apr;
51(2),179-84; H. Morita, G. Suzuki, W. Haddad, Y. Mika, E.J. Tanhehco,
V.G. Sharov, S. Goldstein, S. Ben-Haim, H.N. Sabbah: Cardiac contractility
modulation with nonexcitatory electric signals improves left ventricular
function in dogs with chronic heart failure, J Card Fail. 2003 Feb,
9 (1), 69-75).
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Alle
bekannten Ösophaguselektrodensonden
mit Elektroden auf der Oberfläche
von transösophagealen
Echokardiographiesonden zur transösophagealen Stressechokardiographie
mittels transösophagealer
Vorhofstimulation und zur transösophagealen
Kardioversion von Vorhofflimmern sind ringförmige Elektroden, bei denen
das elektrische Feld nicht nur das Herz, sondern auch andere Organe
und Körpergegenden
erreicht. Es kommt neben der elektrischen Herzstimulation auch zur
Stimulation anderer sensibler Strukturen, wie beispielsweise zur
ungewollten Rückenmarkstimulation.
Eine Rückenmarkstimulation
ist aber nur für
ganz bestimmte Fragestellungen erforderlich, wie beispielsweise
bei der Evaluierung von Responder/Nonresponder für die Neuromodulation, jedoch
dann ohne Stimulation des Herzens. Alle bekannten Ösophaguselektrodensonden
mit oder ohne Echokardiographiesonden sind deshalb nicht oder wenig
für die
Anwendung bei speziellen Stimulations- und Elektrographieverfahren, wie
beispielsweise der transösophagealen
CCM-Stimulation (Cardiac Contractility Modulation), der transösophagealen
Rückenmarkstimulation
und der transösophagealen
hochaufgelösten
Elektro- und Impedanzkardiographie geeignet, so dass für diese
Aufgaben andere Sonden zur Anwendung kommen. Mit der Einführung mehrerer
unterschiedlicher Sonden in die Speiseröhre des Patienten für die jeweiligen
Untersuchungs- und Behandlungszwecke sind aber sowohl ein entsprechender
Behandlungsaufwand als auch diesen begleitende Unannehmlichkeiten
für den Patienten
verbunden.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine universell verwendbare
Sonde zur schaffen, mit welcher spezielle Elektrostimulationen, hochaufgelöste Elektrokardiographie
und Impedanzkardiographie sowie Kardioversion von an die Speiseröhre angrenzenden
Körperorganen
mit oder ohne Verbindung mit einer echokardiographischen Untersuchung
des Herzens bewirkt sowie die Untersuchung und Behandlung verbessert,
vereinfacht und patientenfreundlicher durchgeführt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird eine
universell verwendbare Ösophaguselektrodensonde
mit oder ohne Echokardiographiesonde zur Einführung in die Speiseröhre vorgeschlagen,
welche mindestens eine Elektrode zur gerichteten Elektrostimulation,
Elektrographie und Bioimpedanzmessung der an die Speiseröhre angrenzenden
Körperorgane
aufweist. Diese mindestens eine Elektrode, welche mit einem oder mehreren
Steuer- und Auswertegeräten
zur Elektrostimulation/Defibrillation/Elektrokardiographie/Impedanzkardiographie
in Verbindung steht oder mit einem solchen verbunden werden kann,
ist entweder unmittelbar an der an sich bekannten Ösophagussonde
angebracht, oder sie befindet sich auf einem Überzug, welcher auf den Sondenkörper aufschiebbar
ist oder an diesem (beispielsweise als Ballon) befestigt wird.
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Mit
dieser Sonde können
nicht nur die bekannten elektrophysiologischen Untersuchungen durchgeführt werden
(z. B. transösophageale
Vorhofstimulation zur Evaluierung von Tachykardien und zur Bestimmung
von Refraktärzeiten
des Herzens, transösophageale
Stressechokardiographie mit transösophagealer Vorhofstimulation).
Vielmehr können mit
der einmal in die Speiseröhre
des Patienten eingeführten
Sonde und bei Kombination mit der transösophagealen Echokardiographiesonde
simultan zu den echokardiographischen Untersuchungen über die
mindestens eine zusätzliche
Elektrode Maßnahmen
zur transösophagealen
kardialen Elektrostimulation mit und ohne transösophageale Echokardiographie,
Elektro- und Impedanzkardiographie und Kardioversion im Rahmen der
Diagnostik und Therapie von Herzrhythmusstörungen und zur transösophagealen
Spinal Cord (SC) Stimulation für
die Evaluierung von Resondern/Nonrespondern zur Behandlung therapieresistenter
Angina pectoris mittels Neuromudulation sowie zur Evaluierung von
Respondern/Nonrespondern zur Behandlung der schweren Herzinsuffi zienz
mittels Cardiac Contractility Modulation (CCM) Stimulation durchgeführt werden.
Damit muss die erfindungsgemäße Sonde
für andere
als echokardiographische Zwecke nicht erst aus der Speiseröhre der
Untersuchungsperson entfernt werden und für die besagten Behandlungen
zur elektrischen Stimulation, Elektrokardiographie bzw. Kardioversion
andere Handhabungselemente und Instrumente am oder im Körper des
Patienten installiert werden, sondern die besagten Maßnahmen
zur Untersuchung und Behandlung können mit ein und derselben
eingeführten
Sonde, wie vorgenannt, simultan durchgeführt werden. Daraus ergeben
sich zusätzliche
Vorteile, dass die Behandlungswirkung zur elektrischen Stimulation,
Elektrographie bzw. Kardioversion unmittelbar durch die echokardiographische Funktion
der Sonde kontrolliert und beeinflusst werden kann. Es ist auch
denkbar, dass eine oder mehrere Elektroden auf der herzabgewandten
Seite der transösophagealen
Echokardiographiesonde oder der Ösophaguselektrodensonde
zur transösophagealen
Rückenmarkstimulation
für die
Evaluierung von Responder/Nonresponder für die Neuromodulation mittels
SC-Stimulation (Spinal Cord) verwendet werden können. Weiterhin ist auch denkbar,
dass eine oder mehrere Elektroden auf der herznahen Seite der transösophagealen
Echokardiographiesonde oder Ösophaguselektrodensonde
zur transösophagealen CCM-Stimulation
(Cardiac Contravtility Modulation) sowie für die Kombination von SC-Stimulation
und CCM-Stimulation verwendet werden. Es ist weiterhin denkbar,
das hochaufgelöste
atriale und ventrikuläre Elektrogramme
bipolar zwischen den herznahen und herzabgewandten Elektroden zur
EKG-Mapping-Untersuchung des linken Herzens für Fragestellungen bei atrialen
und ventrikulären
Leitungsstörungen,
wie beispielsweise die Bestimmung des inter- und intraatrialen Delays,
des inter- und intraventrikulären
Delays und des linkskardialen AV-Delays,
auch in Kombination mit der transösophagealen lokalen Stimulation
und/oder Impedanzkardiographie verwendet werden. Es ist auch denkbar,
dass mehrere Elektroden durch elektrischen Kurzschluss mittels Adapter oder
Schaltvorrichtung zu einer Elektrode für die unipolare Kardioversion
oder zu zwei Elektroden für
die bipolare Kardioversion zusammengeschlossen werden, wobei die
einzelnen Elektroden aus leitfähigem Material,
wie beispielsweise Metall oder leitfähigem Kunststoff/Gummi, bestehen.
Bisher waren derartige kombinierte Untersuchungen nicht möglich.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
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Es
zeigen:
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1:
4-polige Ösophaguselektrodensonde mit
je zwei erfindungsgemäßen Elektroden
auf der herznahen und auf der herzabgewandten Seite der Ösophaguselektrodensonde
zur Kombination von transösophagealer
kardialer und nichtkardialer Elektrostimulation und/oder Elektrographie
bzw. Impedanzkardiographie.
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2:
4-polige Ösophaguselektrodensonde mit
erfindungsgemäßen Elektroden
auf der herznahen Seite der Ösophaguselektrodensonde,
welche auf einem aufschiebbaren Überzug
zur transösophagealen
VDD/DDD-Stimulation angebracht sind, wobei eine bipolare Kammerelektrode
zur transösophagealen
Kammerstimulation und eine bipolare Vorhofelektrode zur transösophagealen
Vorhofstimulation oder Vorhofwahrnehmung vorgesehen ist.
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Durch
elektrischen Kurzschluss zwischen den vier Elektroden mittels Adapter
oder Schalteinrichtung kann darüber
hinaus eine unipolare Kardioversion von Vorhofflattern oder Vorhofflimmern
mit einer transthorakalen oder intrakardialen Gegenelektrode realisiert
werden. Durch elektrischen Kurzschluss von je zwei distalen und
zwei proximalen Elektroden ist eine transösophageale bipolare Kardioversion
möglich.
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Die Ösophaguselektrodensonde
gemäß 1 besteht
aus einem zylinderförmigen,
flexiblen und rotationsstabilen Sondenkörper 1, an dessen
aboralem Ende ein länglicher
und leicht verformbarer Ballon 2 in einer Halterung 3 des
Sondenkörpers 1 befestigt
ist. Beim Einführen
der Ösophaguselektrodensonde
in die Speiseröhre
des Patienten legt sich der aufblasbare Ballon 2 eng an
die Speiseröhre
an. In der Wandung des Ballons 2 befinden sich vier Elektroden 4, 5, 6, 7,
von denen die Elektroden 4, 5 auf der herznahen
Seite der Ösophaguselektrodensonde
und die Elektroden 6, 7 auf der herzabgewandten
Seite angeordnet sind. Mit dem Anschmiegen des Ballons 2 an
die Speiseröhre
des Patienten stehen auch die Elektroden 4, 5, 6, 7 im
niederohmigen Kontakt zur Speiseröhre sowie zu an die Speiseröhre angrenzenden
Körperorganen.
Jede dieser Elektroden 4, 5, 6, 7 ist
knopfartig in die Wandung des Ballons 2 eingebracht und
besteht aus einer elektrisch leitfähigen gewölbten Elektrodenoberfläche 8,
welche unerwünschte
hohe Stromdichten an der Elektrodenoberfläche bei der Elektrostimulation verhindert
und welche mit einer Kreisfläche
auf der Außenseite
des Ballons 2 aufliegt und von deren Mitte ein Steg 9 durch
die Wandung des Ballons 2 hindurch zu einer an der Innenseite
des Ballons 2 anliegenden und zur Elektrodenbefestigung
dienenden Gegenfläche 10 verläuft. An
den Elektroden 4, 5, 6, 7 ist
jeweils ein durch Strichlinien angedeuteter Draht 11 anschlusskontaktiert,
welcher jeweils über
eine Durchführung 12 ins
Innere des Sondenkörpers 1 und
von dort nach außen
zu einem oder mehreren externen und in 1 nicht
dargestellten Steuer- und Auswertegeräten (vgl. Stimulator/Defibrillator 13 und/oder
EKG/IKG-Verstärker r in 2)
geleitet wird.
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Die
Elektroden 4, 5, 6, 7 sind an
ihren Durchführungsstellen
durch die Wandung des Ballons 2 vorzugsweise durch nicht
explizit in der Zeichnung dargestellte Verklebungen abgedichtet.
Mit den erfindungsgemäßen und
einzeln steuerbaren Elektroden 4, 5, 6, 7 an
der herznahen und herzabgewandten Seite ist die Ösophaguselektrodensonde zur
beliebig anwendbaren transösophagealen
kardialen und nichtkardialen Elektrostimulation und/oder Elektrographie
bzw. Impedanzkardiographie geeignet.
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Die
universell verwendbare 4-polige Ösophaguselektrodensonde
gemäß 2 besteht
aus einer an sich bekannten Echokardiographiesonde 15,
auf die ein elastischer Schlauch 16 gezogen ist. In diesen
Schlauch 16 als Überzug
sind vier Elektroden 17, 18, 19, 20 auf
der herznahen Seite der Ösophaguselektrodensonde
eingebracht.
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Die
Elektroden 17, 18, 19, 20 sind äquivalent zu
den in 1 näher
beschriebenen Elektroden 4, 5, 6, 7 aufgebaut
und werden auch in vergleichbarer Weise befestigt und anschlusskontaktiert,
wobei allerdings in 2 von jeder Elektrode 17, 18, 19, 20 jeweils
ein Draht 21 im Zwischenraum zwischen der Echokardiographiesonde 15 und
dem Schlauch 16 nach außen zu einem gemeinsamen Stecker 22 geführt wird.
An diesen Stecker 22 können
die bereits genannten Steuer- und Auswertegeräte, beispielsweise Stimulator/Defibrillator 13 und/oder EKG/IKG-Verstärker 14,
angeschlossen werden.
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Die Ösophaguselektrodensonde
weist zumindest eine Markierung 23 auf, mittels welcher
eine kontrollierte Platzierung bzw. Lagejustierung in Vorhof- und/oder
Kammernähe
für spezielle
Stimulationsverfahren ermöglicht
wird. Im Bedarfsfall kann über
eine Öffnung 24 Luft
zu- und abgeführt
werden.
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Die
Elektroden 17, 18 können insbesondere gemeinsam
als bipolare Vorhofelektrode zur transösophagealen Vorhofstimulation
oder Vorhofwahrnehmung betrieben werden. In ähnlicher Weise kann eine Schaltung
der Elektroden 19, 20 als bipolare Kammerelektrode
zur transösophagealen
Kammerstimulation oder Kammerwahrnehmung erfolgen. Mit der bipolaren
Vorhofelektrode (Elektroden 17, 18), der bipolaren
Kammerelektrode (Elektroden 19, 20) und dem Stimulator/Defibrillator 13 wird
eine DDD-Stimulation ermöglicht.
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Außerdem kann
bei Zusammenschaltung aller vier Elektroden 17, 18, 19, 20 eine
unipolare Kardioversion von Vorhofflattern oder Vorhofflimmern mit einer
transthorakalen oder intrakardialen Gegenelektrode realisiert werden.
Durch Parallelbetrieb von je zwei distalen und zwei proximalen Elektroden
ist eine transösophageale
bipolare Kardioversion möglich. Bei
Kontaktierung aller vier Elektroden 17, 18, 19, 20 mit
einem Impedanzkardiographiegerät
und der Einspeisung eines Hilfsstromes über Elektroden 17, 20 sowie
der Spannungsmessung über
Elektroden 18, 19 kann das lokale transösophageale
Impedanzkardiogramm des linken Herzens abgeleitet werden.
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- 1
- Sondenkörper
- 2
- Ballon
- 3
- Halterung
- 4,
5, 6, 7
- Elektrode
- 8
- Elektrodenoberfläche
- 9
- Steg
- 10
- Gegenfläche
- 11
- Draht
- 12
- Durchführung
- 13
- Stimulator/Defibrillator
- 14
- EKG/IKG-Verstärker
- 15
- Echokardiographiesonde
- 16
- Schlauch
- 17,
18, 19, 20
- Elektrode
- 21
- Draht
- 22
- Stecker
- 23
- Markierung
- 24
- Öffnung