DE20010369U1

DE20010369U1 - Elektrodenanordnung

Info

Publication number: DE20010369U1
Application number: DE20010369U
Authority: DE
Original assignee: Biotronik Mess und Therapiegeraete GmbH and Co
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2010-06-08

Description

BIOTRONIK Meß- und Therapiegeräte GmbH & Co. Ingenieurbüro Berlin
Woermannkehre 1, 12359 Berlin

Elektrodenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung mit einer Elektrodenleitung, die mindestens eine Elektrode trägt.

Eine derartige Elektrodenleitung kann beispielsweise als Katheter ausgebildet sein, der zum Einführen beispielsweise in ein menschliches Herz ausgebildet ist und im Bereich seines distalen Endes Elektroden trägt, die zum Abgeben elektrischer Stimulationsimpulse an das Herzgewebe oder zum Aufnehmen elektrischer Signale vom Herzen ausgebildet sind. Die Elektrodenleitung ist dazu an ihrem proximalen Ende zum Beispiel mit einem implantierbaren Herzschrittmacher, Kardioverter oder Defibrillator verbunden.

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Es sind eine Vielzahl verschiedenartiger Ausführungsformen von für die Stimulation des Herzens verwendbaren Elektrodenleitungen vorgeschlagen worden. Dennoch besteht nach wie vor ein Bedarf an solchen Elektrodenleitungen, die eine sichere und unproblematische Positionierung von Elektroden insbesondere an solchen Orten erlauben, die neue Varianten der Therapie eines Herzens durch Elektrostimulation erschließen oder eine effizientere Durchführung bekannter Therapien erlauben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrodenanordnung anzugeben, die eine Alternative zu bekannten Elektrodenanordnungen darstellt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche ausgebildet ist, einen derart vorgekrümmten Verlauf anzunehmen, dass sie zumindest eine Hauptkrümmung annimmt, in deren Bereich die Elektrode angeordnet ist, wobei die Hauptkrümmung so ausgebildet ist, dass die Elektrode im implantierten Zustand der Elektrodenleitung im Bereich einer Gefäßverzweigung an einer vorbestimmten Gefäßwand anliegt, während die Elektrodenleitung der Gefäßverzweigung folgt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Elektrodenleitung so hinsichtlich ihrer Form an die Form einer Gefäßverzweigung anzupassen, dass die Elektrodenleitung aufgrund ihrer Form in der Gefäßverzweigung eine definierte Position annimmt und insbesondere dort, wo sie eine Elektrode trägt, an einer vorbestimmten Gefäßwand anliegt. Dies macht gesonderte Positioniermittel wie Abstandshalter oder Befestigungsmittel zur Verankerung der Elektrodenleitung überflüssig und vermeidet alle damit verbundenen Probleme. Dennoch lässt sich eine definierte Elektrodenposition sicherstellen.

Bevorzugter Einsatzort einer derartigen Elektrode ist die Verzweigung vom Koronarsinus zur Lateralvene (vena posterior ventriculi sinistri). Dementsprechend ist die Hauptkrümmung der Elektrodenleitung vorzugsweise an diese Gefäßverzweigung

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angepasst.

Die Hauptkrümmung ist vorzugsweise eine Krümmung in zwei Ebenen, das heißt, sie verläuft auf einer gekrümmten Fläche. Die Hauptkrümmung verläuft dabei vorzugsweise auf einer zylinder- oder torusartig gekrümmten Fläche und ist besonders bevorzugt zumindest in einer Ebene S-förmig ausgebildet. In einer solchen bevorzugten Ausführungsform ist die Hauptkrümmung zumindest abschnittsweise einem Helixabschnitt ähnlich.

Zur Erweiterung des Einsatzbereiches der Elektrodenanordnung beispielsweise für die bipolare Stimulation weist die Elektrodenanordnung an ihrem distalen Ende vorzugsweise eine zweite Elektrode auf. Diese kann beispielsweise als Tip-Elektrode ausgebildet sein. Die Elektrodenanordnung ist vorzugsweise ausgebildet, eine Krümmung im Bereich ihres distalen Endes anzunehmen, so dass die zweite Elektrode im implantieren Zustand an einem vorgebbaren Ort an einer Gefäßwand anliegt. Mittels einer derartigen Krümmung im Bereich des distalen Endes der Elektrodenleitung kann auch eine Elektrode im Bereich des distalen Endes, insbesondere eine Tip-Elektrode, definiert und dauerhaft an einer Gefäßwand positioniert werden, ohne dass dazu besondere Befestigungsmittel oder andere Hilfsmittel erforderlich sind. Vielmehr ist die Form der Elektrodenleitung selbst so gewählt, dass die Elektrodenleitung in dem Gefäß eine definierte Position annimmt, so dass auch die an der Elektrodenleitung befestigten Elektroden definiert positioniert sind. Dieser Gedanke ist auch auf weitere Elektroden der Elektrodenleitung erweiterbar.

Die Krümmung am distalen Ende der Elektrodenleitung kann unabhängig von der Hauptkrümmung vorgegeben werden, kann aber auch eine Fortsetzung der Hauptkrümmung sein. Dies hängt davon ab, wo und in welchem Abstand zur ersten Elektrode die zweite Elektrode positioniert werden soll.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Figuren näher erläutert werden.

Von den Figuren zeigen:

Figur 1 Die Außenansicht eines menschlichen Herzens in Bezug auf den

menschlichen Körper von hinten gesehen samt positionierter Elektrodenleitung.

Figur 2

Ein Detail aus Figur 1 aus der Ansicht von oben.

In der in Figur 1 dargestellten Ansicht eines Herzens 10 von hinten sind der Koronarsinus 1 2 und die Lateralvene 14 (vena posterior ventriculi sinistri) zu erkennen. Der Koronarsinus mündet in das rechte Atrium 16 des Herzens 10 in welches sowohl die obere Hohlvene 18 (vena cava superior) als auch die untere Hohlvene 20 (vena cava inferior) münden.

Eine Elektrodenleitung 22 ist durch die obere Hohlvene 18 und den rechten Vorhof 16 (atrium dextrum) in den Koronarsinus 12 eingeführt und folgt diesem bis dorthin, wo die Lateralvene 14 vom Koronarsinus 12 abzweigt. Die Elektrodenleitung 30 folgt der Abzweigung in die Lateralvene 14. Dargestellt sind das proximale Ende 32 der Elektrodenleitung 30 sowie der daran anschließende distale Abschnitt der Elektrodenleitung 30, der hier interessiert. Das proximale Ende der Elektrodenleitung 30 sowie ein möglicherweise hieran angeschlossener Schrittmacher, Defribillator oder ähnliches sind nicht dargestellt.

In Figur 1 deutlich zu erkennen ist ein mit 34 bezeichneter Abschnitt der Elektrodenleitung 30, in dem diese eine Hauptkrümmung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Position der Elektrodenleitung 30 im Bereich der Abzweigung der Lateralvene 14 vom Koronarsinus 12 allein durch ihre Formgebung fixiert ist, und zwar indem die Elektrodenleitung 30 aufgrund ihrer Hauptkrümmung definiert an den Wänden der relevanten Gefäße, nämlich des Koronarsinus 12 und der Lateralvene 14 anliegt. Auch Figur 2 zeigt dieses Anliegen der Elektrodenleitung 30 an den Gefäßwänden des Koronarsinus 12 und der Lateralvene 14. In der Zusammen-

schau von Figur 1 und 2 wird deutlich, wie die Elektrodenleitung 30 durch ihre dreidimensionale Verformung in jeder Dimension eindeutig in den Gefäßen, nämlich dem Koronarsinus 12 und der Lateralvene 14, positioniert ist.

Im Bereich der Hauptkrümmung 34 trägt die Elektrodenleitung 30 eine erste Elektrode 36. Die Hauptkrümmung 34 ist so ausgebildet, dass die Elektrode 36 an der dem Inneren des Herzens 10 zugewandten Gefäßwand des Koronarsinus 12 im Bereich der Abzweigung zur Lateralvene 14 anliegt; siehe Figur 2.

Eine zweite Elektrode 38 ist am oder nahe dem distalen Ende 32 der Elektrodenleitung 30 angebracht. Falls sich die zweite Elektrode 38 am distalen Ende der Elektrodenleitung befindet, ist die zweite Elektrode 38 vorzugsweise als Tip-Elektrode ausgebildet. Dargestellt ist eine als Ringelektrode ausgebildete zweite Elektrode 30. Im Bereich des distalen Endes 32 weist die Elektrodenleitung 30 eine zweite Krümmung 40 auf, die so ausgebildet ist, dass die zweite Elektrode 38 definiert an einer dem Inneren des Herzens 10 zugewandten Gefäßwand der Lateralvene 14 anliegt. Die zweite Krümmung 40 kann einer Fortsetzung der Hauptkrümmung 34 darstellen.

Das dargestellte distale Ende der Elektrodenleitung 30 ist - beispielsweise durch einen entsprechend vorgeformten, elastischen Federdraht - so ausgebildet, dass es aufgrund von in der Elektrodenleitung 30 wirkenden Federkräften die zuvor beschriebene Form annimmt. Dazu wird die Elektrodenleitung 30 oder ein in das distale Ende der Elektrodenleitung 30 integrierter Federdraht vor der Implantation der Elektrodenleitung 30 plastisch so verformt, dass die Elektrodenleitung 30 unter Abwesenheit weiterer Kräfte elastisch die beschriebene Form einnimmt. Die vorgeformte Elektrodenleitung 30 oder ihr entsprechend vorgeformter Federdraht besitzen dabei eine Elastizität, die es erlaubt, die Elektrodenleitungen beispielsweise zum Einführen in die entsprechenden Gefäße mit Hilfe eines Führungsdrahtes, eines Mandrins oder eines Führungskatheters beliebig zu formen. Während des Einsetztens der Elektrodenleitung wird die Vorformung der Elektrodenleitung von dem

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Führungsdraht wo es nötig ist überwunden oder kompensiert.

Als plastisch verformter und elastisch verformbarer Bestandteil der Elektrodenleitung kommt insbsondere jene übliche Drahtwendel im Inneren der Elektrodenleitung in Frage, die der Kontaktierung der Elektroden dient. Diese Drahtwendel kann aus Federstahl bestehen. Ist die Elektrodenleitung am gewünschten Ort platziert und sind der Führungsdraht oder der Führungskatheter entfernt, nimmt die Elektrodenleitung dann aufgrund der elastischen Kräfte die vorgeformte Form an und legt sich insbesondere an die vorgesehenen Gefäßwände an.

Auch ein Silikon-Mantel einer Elektodenleitung kann so ausgebildet sein, dass er die Vorformung der Elektrodenleitung bewirkt.

Alternativ kann die Elektrodenleitung ähnlich bekannten Kathetern zur Aufnahme eines Mandrins vorgesehen sein und mit Hilfe dieses Mandrins platziert werden. Nach dem Platzieren der Elektrodenleitung kann der Mandrins entfernt werden und es wird ein entsprechend vorgeformter Einschub, beispielsweise ein vorgeformter Federdraht in ein entsprechendes Lumen der Elektrodenleitung 30 eingeführt. Das Lumen kann das gleiche sein, welches während des Einführens der Elektrodenleitung in die Blutgefäße der Aufnahme des Mandrins dient. Es kann auch ein eigenes Lumen für den Federdraht vorgesehen sein. Nach dem Einführen der Elektrodenleitung in die Blutgefäße kann der Mandrin entfernt werden. Anschließend kann der vorgeformte Federdrahr in das Lumen der Elektrodenleitung eingesetzt werden. Beim Einsetzen des Federdrahtes wird dieser in dem Lumen der Elektrodenleitung 30 geführt. Der Federdraht folgt dabei aufgrund seiner Elastizität auch beliebigen, durch die Gefäße vorgegebenen Krümmungen der Elektrodenleitung 30. Wenn der Federdraht bis zum distalen Ende 32 in die Elektrodenleitung 30 eingeführt und gegebenenfalls in die vorgesehene rotatorische Position gedreht ist, nimmt die Elektrodenleitung 30 die zuvor beschriebene Form ein. Die zuletzt beschriebene Variante bietet insbesondere den Vorteil, dass die Elektrodenleitung ohne den eingesetzten Federdraht sehr biegeweich gestaltet sein kann und sich

deshalb besonders leicht mit Hilfe des Mandrins oder eines Führungsdrahtes auch in verwinkelten Gefaßten plazieren läßt, da die Vorformung nicht schon von vornherein eingebaut ist und daher nicht erst durch den Mandrins oder Führungsdraht überwunden werden muß. Muß nämlich die Vorbiegung der Elektrodenleitung durch den Mandrin oder Führungsdraht während des Einsetzens der Elektrodenleitung kompensiert werden, ist das Gesamtgebilde auch Elektrodenleitung und Mandrin beziehungsweise Führungsdraht relativ steif.

Alternativ sind Varianten denkbar, bei denen die Elektrodenleitung erst im eingesetzten Zustand in die vorgesehene Form gebracht wird. Dazu können beispielsweise zunächst plastische und später elastisch aushärtende Materialien in der Elektrodenleitung 30 dienen. Auch der Einsatz von beispielsweise auf einer Titanlegierung basierenden Memorymetallen kann zu der beschriebenen Formgebung der Elektrodenleitung 30 führen.

Claims

1. Elektrodenanordnung mit einer Elektrodenleitung (30), die mindestens eine Elektrode (36) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenleitung (30) ausgebildet ist, einen derart vorgekrümmten Verlauf anzunehmen, dass sie zumindest eine Hauptkrümmung (34) annimmt, in deren Bereich die Elektrode (36) angeordnet ist, wobei die Hauptkrümmung (34) so ausgebildet ist, dass die Elektrode (36) im implantierten Zustand im Bereich einer Gefäßverzweigung an einer vorbestimmten Gefäßwand anliegt, während die Elektrodenleitung der Gefäßverzweigung folgt.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkrümmung (34) an die Gefäßverzweigung vom Koronarsinus (12) zur Lateralvene eines menschlichen Herzens (10) angepasst ist.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkrümmung (34) eine Krümmung in zwei Ebenen ist.

4. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkrümmung (34) auf einer zylinder- oder torusartig gekrümmten Fläche verläuft.

5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkrümmung (34) zumindest in einer Ebene S-förmig ist.

6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkrümmung (34) zumindest abschnittsweise einem Helixabschnitt ähnlich ist.

7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine zweite Elektrode (3) am distalen Ende der Elektrodenleitung (30).

8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenleitung (30) ausgebildet ist eine Krümmung im Bereich ihres distalen Endes (32) anzunehmen, welche so ausgebildet ist, dass die zweite Elektrode (38) im implantierten Zustand an einer Gefäßwand anliegt.

9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung am distalen Ende eine zweite Krümmung ist.

10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung am distalen Ende eine Fortsetzung der Hauptkrümmung ist.