DE202023106883U1 - Implantable medical device - Google Patents
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Abstract
Implantierbares medizinisches Gerät (1), insbesondere in Form eines Herzschrittmachers, zur elektrischen Stimulation von Gewebe und/oder zur Messung von Signalen, (1), aufweisend:- einen Elektrodenkörper (2) mit zumindest einem Elektrodenkontakt (20, 21) sowie einem Steckverbinder (23) an einem proximalen Ende (2b) des Elektrodenkörpers (2), und- ein aktives Implantat (3) aufweisend einen Schaltkreis (30) zur Erzeugung der elektrischen Stimulation und/oder zur Messung von Signalen sowie eine Batterie (31) zur Energieversorgung des Schaltkreises (30), wobei das aktive Implantat (3) ein nicht-metallisches Gehäuse (32) aufweist, das sich entlang einer Längsachse (x) erstreckt und das den Schaltkreis (30) und die Batterie (31) umschließt, wobei am Gehäuse (32) ein Steckverbinder (33) angeordnet ist, zur Steckverbindung mit dem Steckverbinder (23) des Elektrodenkörpers (2), und wobei das Gehäuse (32) - bezogen auf einen Zustand, in dem das aktive Implantat (3) über die Steckverbinder (33, 23) mit dem Elektrodenkörper (2) verbunden ist - eine Querschnittsfläche (Q2) senkrecht zur Längsachse (x) aufweist, die nicht mehr als 50% größer ist als eine Querschnittsfläche (Q1) der Elektrodenleitung (2) senkrecht zur Längsachse (x).Implantable medical device (1), in particular in the form of a pacemaker, for electrical stimulation of tissue and/or for measuring signals, (1), comprising: - an electrode body (2) with at least one electrode contact (20, 21) and a plug connector (23) at a proximal end (2b) of the electrode body (2), and - an active implant (3) having a circuit (30) for generating the electrical stimulation and/or for measuring signals and a battery (31) for supplying energy of the circuit (30), wherein the active implant (3) has a non-metallic housing (32) which extends along a longitudinal axis (x) and which encloses the circuit (30) and the battery (31), on the housing (32) a plug connector (33) is arranged for plug connection with the plug connector (23) of the electrode body (2), and wherein the housing (32) - based on a state in which the active implant (3) via the plug connector ( 33, 23) is connected to the electrode body (2) - has a cross-sectional area (Q2) perpendicular to the longitudinal axis (x), which is not more than 50% larger than a cross-sectional area (Q1) of the electrode line (2) perpendicular to the longitudinal axis (x ).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein implantierbares medizinisches Gerät, insbesondere einen Schrittmacher (z.B. Herzschrittmacher) oder ein Monitoring-Gerät.The present invention relates to an implantable medical device, in particular a pacemaker (e.g. cardiac pacemaker) or a monitoring device.
Aus dem Stand der Technik sind Herzschrittmacher bekannt, die den Anschluss von Elektrodenleitungen per Steckverbindung über einen Header gestatten, der auf ein vergleichsweise großes Titangehäuse des Schrittmachers aufgebracht ist.Pacemakers are known from the prior art, which allow the connection of electrode lines via a plug-in connection via a header which is applied to a comparatively large titanium housing of the pacemaker.
Weiterhin sind verhältnismäßig kleine intrakardiale Herzschrittmacher bekannt, die keine separate Elektrodenleitung aufweisen, sondern eine im Schrittmachergehäuse integrierte Elektrode. Derartige Schrittmacher werden daher auch als „Leadless Pacemaker“ bezeichnet.Furthermore, relatively small intracardiac pacemakers are known which do not have a separate electrode line, but rather an electrode integrated into the pacemaker housing. Such pacemakers are therefore also referred to as “leadless pacemakers”.
Bekannte Lösungen des Leadless Pacemakers sind derzeit nur für Einkammer-Pacing-Fälle geeignet. Ferner gestalten sich sowohl die Implantation (z.B. Perforation der Aorta) als auch die Explantation als Herausforderung mit entsprechendem Risikopotential. Neben dem Metallgehäuse wird ein Nichtmetallbereich benötigt, um die Antenne unterzubringen. Beim vorgenannten klassischen Schrittmacher wird ein Metallgehäuse mit einem Header und zusätzlichen Elektroden verwendet. Für die Implantation des Metallgehäuses inklusive Header ist ein entsprechend großer Schnitt im Brustbereich des Patienten erforderlich. Der Schrittmacher ist spürbar, durch die große Fläche ist ein gewisses Entzündungsrisiko der Tasche gegeben. Der Austausch des klassischen Schrittmachers erfordert wieder einen entsprechend großen Schnitt im Brustbereich. Der Leadless Pacemaker weist ein Design auf, das ausschließlich zur Stimulation des Herzens gedacht ist.Known leadless pacemaker solutions are currently only suitable for single-chamber pacing cases. Furthermore, both implantation (e.g. perforation of the aorta) and explantation pose a challenge with corresponding risk potential. In addition to the metal housing, a non-metal area is needed to accommodate the antenna. The aforementioned classic pacemaker uses a metal housing with a header and additional electrodes. For the implantation of the metal housing including the header, a correspondingly large incision is required in the patient's chest area. The pacemaker can be felt; due to the large area, there is a certain risk of inflammation of the pocket. Replacing the classic pacemaker requires a correspondingly large incision in the chest area. The Leadless Pacemaker features a design intended solely for cardiac stimulation.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein implantierbares medizinisches Gerät bzw. System bereitzustellen, insbesondere in Form eines Herzschrittmachers und mindestens eines zugehörigen Elektrodenkörpers, das die Vorteile der eingangs genannten Geräte vereinigt.Based on this, the present invention is based on the object of providing an implantable medical device or system, in particular in the form of a pacemaker and at least one associated electrode body, which combines the advantages of the devices mentioned at the outset.
Diese Aufgabe wird durch ein implantierbares medizinisches Gerät zur elektrischen Stimulation von Gewebe und/oder zur Messung von Signalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sowie weitere Erfindungsaspekte werden hierin beschrieben.This object is achieved by an implantable medical device for electrical stimulation of tissue and/or for measuring signals according to
Gemäß Anspruch 1 weist das implantierbare medizinische Gerät auf:
- - einen Elektrodenkörper mit zumindest einem Elektrodenkontakt sowie einem Steckverbinder an einem proximalen Ende des Elektrodenkörpers, und
- - ein aktives Implantat aufweisend einen Schaltkreis zur Erzeugung der elektrischen Stimulation und/oder zur Messung von Signalen sowie eine Batterie zur Energieversorgung des Schaltkreises, wobei das aktive Implantat ein nicht-metallisches Gehäuse aufweist, das sich entlang einer Längsachse erstreckt und das den Schaltkreis und die Batterie umschließt, wobei am Gehäuse (insbesondere an einem Ende des Gehäuses) ein Steckverbinder angeordnet ist zur Steckverbindung mit dem Steckverbinder des Elektrodenkörpers, wobei das Gehäuse - bezogen auf einen Zustand, in dem das Gehäuse über die Steckverbinder mit dem Elektrodenkörper bestimmungsgemäß verbunden ist - eine Querschnittsfläche senkrecht zur Längsachse aufweist, die nicht mehr als 50% größer ist als eine senkrecht zur Längsachse erstreckte Querschnittsfläche des Elektrodenkörpers.
- - an electrode body with at least one electrode contact and a plug connector at a proximal end of the electrode body, and
- - an active implant comprising a circuit for generating the electrical stimulation and/or for measuring signals and a battery for supplying energy to the circuit, the active implant having a non-metallic housing which extends along a longitudinal axis and which contains the circuit and the Battery encloses, a plug connector being arranged on the housing (in particular at one end of the housing) for plug connection to the plug connector of the electrode body, the housing - based on a state in which the housing is properly connected to the electrode body via the plug connectors - a Has a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal axis, which is no more than 50% larger than a cross-sectional area of the electrode body extending perpendicular to the longitudinal axis.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die besagte Querschnittsfläche des Gehäuses nicht mehr als 30% größer als die besagte Querschnittsfläche des Elektrodenkörpers, vorzugsweise nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10%, vorzugsweise nicht mehr als 5%. Insbesondere ist die Querschnittsfläche des Gehäuses kleiner oder gleich der Querschnittsfläche des Elektrodenkörpers.According to one embodiment of the invention, said cross-sectional area of the housing is not more than 30% larger than said cross-sectional area of the electrode body, preferably not more than 20%, preferably not more than 10%, preferably not more than 5%. In particular, the cross-sectional area of the housing is smaller or equal to the cross-sectional area of the electrode body.
Insbesondere handelt es sich bei der besagten Querschnittsfläche des Elektrodenkörpers um die maximale Querschnittsfläche senkrecht zu einer Längsachse des Elektrodenkörpers oder Steckrichtung der Steckverbinder. Weiterhin handelt es sich bei der besagten Querschnittsfläche des Gehäuses des aktiven Implantats um die maximale Querschnittsfläche des aktiven Implantats bzw. Gehäuses senkrecht zur Längsachse des Gehäuses.In particular, said cross-sectional area of the electrode body is the maximum cross-sectional area perpendicular to a longitudinal axis of the electrode body or insertion direction of the plug connector. Furthermore, said cross-sectional area of the housing of the active implant is the maximum cross-sectional area of the active implant or housing perpendicular to the longitudinal axis of the housing.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Gerät um einen Schrittmacher, insbesondere Herzschrittmacher. Der Elektrodenkörper kann dann als längserstreckte flexible Elektrodenleitung ausgestaltet sein, die sich entlang der Längsachse des Gehäuses erstreckt, wenn die Elektrodenleitung mit dem Gehäuse über die beiderseitigen Steckverbinder verbunden ist. Die Elektrodenleitung kann den mindestens einen Elektrodenkontakt an einem distalen Endabschnitt der Elektrodenleitung aufweisen (also vom Gehäuse entfernt). Weiterhin bildet das aktive Implantat in dieser Ausführungsform einen Pulsgenerator zur Erzeugung von elektrischen Impulsen.According to one embodiment, the device is a pacemaker, in particular a cardiac pacemaker. The electrode body can then be designed as an elongated flexible electrode line which extends along the longitudinal axis of the housing when the electrode line is connected to the housing via the connectors on both sides. The electrode line can have the at least one electrode contact at a distal end section of the electrode line (i.e. away from the housing). Furthermore, the active implant in this embodiment forms a pulse generator for generating electrical pulses.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt damit insbesondere einen vergleichsweise kleinen Schrittmacher bereit, der die Vorteile der derzeitig vorhandenen Elektrodenleitungen aufweist und des Weiteren im Verbund mit weiteren aktiven Implantaten bzw. Pulsgeneratoren ein Zwei- und Dreikammer-Pacing gestattet, ohne dass ein „großes“ Gerät bzw. klassischer Herzschrittmacher (siehe oben) implantiert werden muss. Weiterhin ermöglicht die Erfindung einen Austauschs des außerhalb des Herzens implantierbaren aktiven Implantats (ohne gleichzeitige Explantation der Elektrodenleitung). Insbesondere kann das Gerät ein durchsichtiges bzw. nicht-metallisches Gehäuse aufweisen und kann daher Komponenten integrieren (Antenne, Sensoren (insbesondere lichtempfindliche), RFID-Chip). Wenn dadurch ein klassischer Schrittmacher abgelöst wird, ist die Operation nur noch minimalinvasiv und erfolgt gleichzeitig mit dem Einsetzen der Elektrodenleitung.The solution according to the invention therefore represents a comparatively small step maker ready, which has the advantages of the currently existing electrode leads and, in combination with other active implants or pulse generators, allows two- and three-chamber pacing without having to implant a “large” device or classic pacemaker (see above). . Furthermore, the invention enables an exchange of the active implant that can be implanted outside the heart (without simultaneous explantation of the electrode lead). In particular, the device can have a transparent or non-metallic housing and can therefore integrate components (antenna, sensors (especially light-sensitive ones), RFID chip). If a classic pacemaker is replaced, the operation is minimally invasive and takes place at the same time as the electrode lead is inserted.
Der Austausch des Gerätes erfolgt insbesondere minimalinvasiv. Weiterhin können insbesondere Körperdaten durch eine eingebaute Sensorik erfasst werden. Die Erfindung erstreckt sich auch auf Geräte, die in der Lage sind, andere Bereiche zu stimulieren (Gehirn, Blase, Nerven) und dabei verhältnismäßig klein sind.The replacement of the device is particularly minimally invasive. Furthermore, body data in particular can be recorded by built-in sensors. The invention also extends to devices capable of stimulating other areas (brain, bladder, nerves) and are relatively small.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die besagte Querschnittsfläche des Gehäuses kleiner oder gleich der besagten Querschnittsfläche der Elektrodenleitung. Der Durchmesser des aufgesteckten Schrittmachers ist also insbesondere bevorzugt nur wenig größer oder gleich dem Durchmessers der Elektrodenleitung. Der Herzschrittmacher ist also gewissermaßen Teil der Elektrodenleitung bzw. des Elektrodenkörpers. Mit dieser Geometrie lässt sich auch mit Vorteil ein Monitoring-Gerät zur Messung von Signalen / Körperfunktionen eines Patienten realisieren.According to a particularly preferred embodiment of the invention, said cross-sectional area of the housing is less than or equal to said cross-sectional area of the electrode line. The diameter of the attached pacemaker is therefore particularly preferably only slightly larger or equal to the diameter of the electrode line. The pacemaker is, so to speak, part of the electrode line or the electrode body. This geometry can also be used to advantageously implement a monitoring device for measuring signals/body functions of a patient.
Entsprechend ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass es sich bei dem Elektrodenkörper nicht um eine längserstreckte flexible Elektrodenleitung handelt, sondern um einen starren (steckbaren) Elektrodenkörper, der insbesondere in Richtung der Längsachse eine Länge aufweist, die kleiner ist als die Länge des Gehäuses des aktiven Implantats in Richtung der Längsachse. In dieser Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, dass das Gehäuse einen weiteren Elektrodenkontakt an einem Ende aufweist, das dem Elektrodenkörper gegenüberliegt, wenn dieser bestimmungsgemäß mit dem Gehäuse verbunden ist.Accordingly, according to a further embodiment, it is provided that the electrode body is not a longitudinally extended flexible electrode line, but rather a rigid (pluggable) electrode body which, in particular in the direction of the longitudinal axis, has a length which is smaller than the length of the housing of the active implant in the direction of the longitudinal axis. In this embodiment it is further provided that the housing has a further electrode contact at an end that is opposite the electrode body when it is connected to the housing as intended.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass das aktive Implantat eine Antenne aufweist. Die Antenne kann zur Kommunikation mit einem externen Gerät (z.B. zur Programmierung des aktiven Implantats), insbesondere via RF Kommunikation im MICS Band, eingerichtet und vorgesehen sein. Weiterhin kann die Antenne bzw. eine weitere Antenne, insbesondere ein RFID-Chip, zur Kommunikation des aktiven Implantats (insbesondere Pulsgenerator) mit einem weiteren aktiven Implantat (insbesondere Pulsgenerator) vorgesehen sein. Auf diese Weise kann ein System zur zwei- oder drei-Kammerstimulation des Herzens eines Patienten aufgebaut werden. Die zwei oder drei Pulsgeneratoren können dann über ihre Antennen bzw. RFID-Chips miteinander kommunizieren um die Stimulationen entsprechend zu synchronisieren.According to one embodiment of the invention it is further provided that the active implant has an antenna. The antenna can be set up and provided for communication with an external device (e.g. for programming the active implant), in particular via RF communication in the MICS band. Furthermore, the antenna or another antenna, in particular an RFID chip, can be provided for communication of the active implant (in particular pulse generator) with another active implant (in particular pulse generator). In this way, a system can be set up for two- or three-chamber stimulation of a patient's heart. The two or three pulse generators can then communicate with each other via their antennas or RFID chips in order to synchronize the stimulations accordingly.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird entsprechend ein System offenbart, aufweisend zumindest zwei (oder drei) erfindungsgemäße Geräte mit Elektrodenleitungen und aktiven Implantaten (Pulsgeneratoren), wobei jedes aktive Implantat eine im Gehäuse des Implantats angeordnete Antenne/Einrichtung aufweist, um mit den anderen aktiven Implantaten zu kommunizieren.According to a further aspect of the invention, a system is disclosed, comprising at least two (or three) devices according to the invention with electrode lines and active implants (pulse generators), each active implant having an antenna/device arranged in the housing of the implant in order to communicate with the other active ones communicate with implants.
Im Folgenden sollen Ausführungsformen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen implantierbaren medizinischen Geräts mit flexibler Elektrodenleitung und aktivem Implantat; -
2 eine schematische Darstellung des aktiven Implantats gemäß1 , -
3 eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen implantierbaren medizinischen Geräts, -
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems aufweisend mehrere erfindungsgemäße implantierbare medizinischen Geräte zur Mehrkammer-Stimulation eines Herzens, und -
5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen medizinischen Geräts in Form eines Monitoring-Geräts.
-
1 a schematic representation of an embodiment of an implantable medical device according to the invention with a flexible electrode line and active implant; -
2 a schematic representation of the active implant according to1 , -
3 a further schematic representation of an embodiment of an implantable medical device according to the invention, -
4 a schematic representation of an embodiment of a system according to the invention having several implantable medical devices according to the invention for multi-chamber stimulation of a heart, and -
5 an embodiment of a medical device according to the invention in the form of a monitoring device.
Das Gerät 1 weist dabei gemäß
Das Gerät 1 bzw. das aktive Implantat 3 weist insbesondere eine oder mehrere schmale Batterien 31 auf sowie einen insbesondere gefalteten Schaltkreis 30. Das Gehäuse 32 besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen biokompatiblen Material wie z.B. einem Harz, Silikon, Glas, Keramik, TPU, PSU oder PMMA. In dieses insbesondere durchsichtige Gehäuse 32 können optional und beliebig kombiniert eine Antenne 34, ein RFID-Chip 35, eine Spule 36 und zumindest ein Sensor 37 integriert werden. Um die benötige Batteriekapazität zu realisieren, ohne einen wesentlich größeren Durchmesser als die Elektrodenleitung 2 zu erreichen, können schmale, zylindrische Batterien 31 eingesetzt und ggf. in Reihe geschaltet werden. Der Hybridschaltkreis 30 ist vorzugsweise geschirmt, um Störstrahlung abzuhalten. Hierzu kann eine Kappe um den Hybridschaltkreis 30 gelegt werden.The
Die vorliegende Erfindung gestattet mit Vorteil die Bereitstellung äußerst kleiner, minimalinvasiv austauschbarer, ggf. aufladbarer Schrittmacher, die in die Elektrode integriert sind bzw. deren Querschnittsdimension entsprechen. Die Implantation wird dadurch vereinfacht und es ist mit einer geringeren Entzündungswahrscheinlichkeit zu rechnen. Gleichzeitig verbessert sich der Tragekomfort für den Implantatsempfänger. Der Schrittmacher braucht des Weiteren keinen Header mehr, in dem vormals die Durchführung, Außenverdrahtung, Antenne und der Elektrodensteckbereich untergebracht waren. Durch das nicht-metallische und insbesondere durchsichtige Gehäuse 32 können darin Antenne 34, RFID-Chip 35, sowie Sensoren 37 angebracht werden. Die Außenverdrahtung wird gar nicht erst benötigt. Derartige Schrittmacher können weiterhin im Verbund für ein Zwei- und Dreikammer-Pacing verwendet werden (vgl.
Die
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Gerät auch zu anderen Stimulationszwecken (Gehirn, Blase, Nerven) eingesetzt werden, weil es durch seine kleine Größe dort in vorteilhafter Weise platziert werden kann.Furthermore, the device according to the invention can also be used for other stimulation purposes (brain, bladder, nerves) because its small size means it can be placed there in an advantageous manner.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |