DE2319054C3 - Electrode arrangement - Google Patents

Electrode arrangement

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung für die intrakardiale Stimulation des Herzens, bestehend aus einem langgestreckten elektrischen Leiter, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, und aus einem an dem dem Herzen zugekehrten Ende des Leiters vorgesehenen Elektrodenkopf für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen, wobei die Oberfläche des Elektrodenkopfes teils aus Isoliermaterial und teils aus mit dem Leiter elektrisch verbundenem elektrisch leitendem Kontakimaterial besteht. Eine derartige Elektrodenanordnung ist aus der DE-OS 21 33 304 bekannt.The invention relates to an electrode arrangement for intracardiac stimulation of the heart, consisting of an elongated electrical conductor which is provided with electrical insulation, and from an electrode head provided on the end of the conductor facing the heart for the Delivery of the stimulation impulses to the heart, whereby the surface of the electrode head is partly made of insulating material and partly made of electrically conductive contact material electrically connected to the conductor consists. Such an electrode arrangement is known from DE-OS 21 33 304.

Bei bekannten Elektrodenanordnungen dieser Art ist der metallische Elektrodenkopf relativ kiein und leicht, so daß es einerseits schwierig ist, den Kopf an einem genügend reizempfindlichen Teil des Myocards zu plazieren und andererseits die Gefuhr besteht, daß sich der Elekirodenkopf wegen seiner kleinen Masse durch die Bewegungen des Hcr/ens verlagert und an einei Stelle des Endocards/Myocards /u liegen kommt, an der der Energieinhalt eines Rei/impulscs nicht mehr ausreicht, das Herz zu stimu'ieren.In known electrode arrangements of this type, the metallic electrode head is relatively small and light, so that on the one hand it is difficult to turn your head on one To place enough stimulus-sensitive part of the myocardium and on the other hand there is a risk that the elephant head, because of its small mass, is displaced by the movements of the horn and attached to one Place of the endocards / myocards / u comes to the the energy content of a travel pulse is no longer sufficient to stimulate the heart.

In der US-PS ii 67 339 ist eine Elektrodenanordnung beschrieben, die an der Außenwand des Herzens zu befestigen ist, bei der die der Herzwand zugewandte Seite der Elektrode mit leitfähigem Material versehen ist. Diese Elektrode eignet sich aufgrund ihrer Ausbildung nicht als Elektrode für die intracardiale Stimulation des Herzens.In US-PS ii 67 339 an electrode arrangement is described which is to be attached to the outer wall of the heart, in which the side of the electrode facing the heart wall is provided with conductive material. Because of its design, this electrode is not suitable as an electrode for intracardial stimulation of the heart.

In der bereits genannten DE-OS 21 33 304 ist eine Herzschrittmacherelektrode mit aufspringenden Traghaken am Elektrodenkopf zur Befestigung der Elektrode im Herzgewebe beschrieben. Der Elektrodenkopf besteht aus einem metallischen Hohlzylinder, dessen eines Ende über das Ende des die Verbindung mit der Stromquelle herstellenden Leiters geschoben ist und fest auf diesem aufsitzt. Der Elektrodenkopf ist gegenüber dem Leiter nicht wesentlich größer und aufgrund seines hohlen Innern im Vergleich zu dem Leiter leicht, so daß der Eiektrodenkopf nur durch die im Herzgewebe eingeführten Traghaken an der Herzwand applizierbar ist. Bei Traghaken ist es jedoch möglich, daß sie die Herzwand beschädigen können.In the aforementioned DE-OS 21 33 304 is a pacemaker electrode with a supporting hook that pops open on the electrode head for attaching the electrode in the heart tissue. The electrode head consists of a metallic hollow cylinder, one end of which over the end of the connection with the Power source producing conductor is pushed and rests firmly on this. The electrode head is not much larger than the conductor and due to its hollow interior compared to that Head light, so that the electrode head only through the support hook introduced into the heart tissue on the Heart wall is applicable. With carrying hooks, however, it is possible that they can damage the heart wall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei gutem Anliegen an der inneren Herzwand mit Impulsen relativ geringen Energieinhaltes betrieben werden kann und zugleich ohne Verletzung der Herzwand befestigt und auch in ihrer Lage an der Herzwand verändert werden kann.The invention is based on the object of providing an electrode arrangement of the type mentioned at the beginning train that they are in good contact with the inner heart wall with pulses of relatively low energy content can be operated and at the same time attached without damaging the heart wall and also in its Position on the heart wall can be changed.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Elektrodenkopf ein Volumen von 15 nun1 bis 60 mm1 und eine Masse von 0,3 g bis 2,0 g aufweist und daß das Kontaktmaterial möglichst gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Elektrodenkopfes verteilt ist.This object is achieved according to the invention in that the electrode head has a volume of 15 now 1 to 60 mm 1 and a mass of 0.3 g to 2.0 g and that the contact material is distributed as evenly as possible over the entire surface of the electrode head .

Bei dieser Ausbildung kann die Oberfläche des Kontaktmaterials so bemessen werden, daD sie etwa der Fläche der bekannten kleinsten Elektrodenköpfe entspricht Auf diese Weise ist die an den Kontaktflächen entstehende Stromdichte entsprechend hoch. Die Vergrößerung der Oberfläche de? Elektrodenkopfes durch Isoliermaterial bewirkt, daß der Kopf größer und hauptsächlich schwerer wird, so daß er einfacher und sicherer am Endocard/Myocard plaziert werden kann und audi bei Bewegungen des Herzens sicherer liegen bleibt- Die vorgeschlagene Ausbildung des Elektrodenkopfes ermöglicht es auch, das Kontaklmaterial auf der Oberfläche des Elektrodenkopfes zu verteilen, so daß bei der Plazierung des Kopfes am Endocard/Myocard eine größere Wahrscheinlichkeit besteht, daß Kontaktstellen an einem besonders reizempfindlichen Teil des Myocards zu liegen kommen.With this design, the surface of the contact material can be dimensioned in such a way that it approximates the The area of the known smallest electrode heads corresponds in this way to that of the contact areas the resulting current density is correspondingly high. The enlargement of the surface de? Electrode head by insulating material causes the head to be larger and mainly heavier, making it simpler and can be placed more securely on the endocard / myocard and also lie more securely when the heart moves remains- The proposed design of the electrode head also makes it possible to use the contact material on the Surface of the electrode head to distribute, so that when placing the head on the endocardium / myocardium there is a greater likelihood of contact points on a particularly sensitive part of the Myocards come to rest.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des Kontaktmaterials nicht größer als 15 mm- und beträgt vorzugsweise 5 mm2. Außerdem ist das Kontaktmaterial vorzugsweise streifenförmig, spiralförmig oder punktförmig angeordnet. Der Elektrodenkopf kann dann ein relativ großes Volumen und großes Gewicht besitzen. Bei einer Ausbildung des Elektrodenkopfes nach der Erfindung kann der Elektrodenkopf im wesentlichen walzenförmig ausgebildet ν erden, wobei sein freies Ende abgerundet sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Kontaktmaterial aus bandförmigem Material. Die Breite des Bandes beträgt zwischen etwa 0,01 mm und 0,4 mm und beträgt vorzugsweise 0,2 mm. Das Band wird vorzugsweise in zueinander parallelen Bahnen in Axialrichtung des walzenförmigen Elektrodenkopfes auf diesem angeordnet oder wendelartig um den walzenförmigen Teil des Elektrodenkopfes gewickelt. Dabei liegt der Abstand zwischen den Wendelgängen vorzugsweise zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm und beträgt vorzugsweise 2 mm.In an embodiment of the invention, the surface of the contact material is no larger than 15 mm and is preferably 5 mm 2 . In addition, the contact material is preferably arranged in strips, spirals or points. The electrode head can then have a relatively large volume and weight. When the electrode head is designed according to the invention, the electrode head can be grounded in an essentially cylindrical shape, and its free end can be rounded. In a preferred embodiment of the invention, the contact material consists of strip-shaped material. The width of the band is between about 0.01 mm and 0.4 mm and is preferably 0.2 mm. The tape is preferably arranged in mutually parallel paths in the axial direction of the roller-shaped electrode head or is wound in a helical manner around the roller-shaped part of the electrode head. The distance between the helical turns is preferably between about 0.5 mm and 5 mm and is preferably 2 mm.

Das Gewicht des Elektrodenkopfes läßt sich im Rahmen der Erfindung dadurch in einfacher Weise erhöhen (wodurch die sichere Lage in der rechten Herzkammer erreicht wird) und die Herstellung vereinfachen, daß der Elektrodenkopf aus einem metallischen Kern, also aus elektrisch leitfähigem Material mit hervorstehenden Teilen, besteht, wobei der Zwischenraum zwischen den einzelnen Teilen mit elektrischem Isoliermaterial ausgefüllt ist. Die hervorstehenden Teile können ripp~nförmig, nach Art von Schraubengängen oder igelartig ausgebildet sein, damit die streifenförmige, spiralförmige oder punktfönnige Anordnung des Kontaktmaterials auf dem Elektrodenkopf erzielt wird. Bei dieser Ausbildungsform ist die Verbindung des freien Endes des langgestrecktenThe weight of the electrode head can thereby be determined in a simple manner within the scope of the invention increase (whereby the safe position in the right ventricle is achieved) and the production simplify the fact that the electrode head consists of a metallic core, i.e. an electrically conductive core Material with protruding parts, with the space between each part having electrical insulating material is filled. The protruding parts can be rib-shaped, like Screw threads or hedgehog-like shapes, so that the strip-shaped, spiral-shaped or punctiform Arrangement of the contact material is achieved on the electrode head. In this form of training, the Connection of the free end of the elongated

ι« Leiters der Elektrodenanordnung mit dem Elektrodenkopf besonders einfach. Die Erfindung umfaßt auch eine Konstruktion, bei welcher die Kontaktstellen aus einem korbförmig ausgebildeten Drahtgitter geformt werden, das mit (mögliche schwerem) Isoliermaterial angefülltι «conductor of the electrode arrangement with the electrode head particularly easy. The invention also encompasses a construction in which the contact points consist of a Basket-shaped wire mesh is formed, which is filled with (possibly heavy) insulating material

H ist.H is.

Nachfolgend werden anhand von drei Figuren Ausführungsbeispiele der hrfindung erläutert. Alle Figuren zeigen das — vom Schrittmacher her gesehen — distale Ende einer Elektrodenanordnung, wobei in den Figuren unterschiedliche Ausbildungen der Kontaktflächen auf dem Elektrodenkopf dargestellt sind.Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to three figures. All Figures show the - viewed from the pacemaker - the distal end of an electrode arrangement, with FIG The figures show different configurations of the contact surfaces on the electrode head.

In den Figuren ist mit 1 der langgestreckte elektrische Leiter der Elektrode bezeichnet, welcher mit der elektrischen Isolierung 2 versehen ist. Am distalen Ende der Elektrode befindet sich der Elektrodenkopf 3. Dieser Elektrodenkopf ist im wesentlichen walzenförmig ausgebildet und an seinem freien Ende abgerundet. Seine Oberfläche besteht teils aus körperverträglichem elektrischem Isoliermaterial 4 und teils aus elektrischIn the figures, 1 is the elongated electrical The conductor of the electrode is designated, which is provided with the electrical insulation 2. At the distal end the electrode is the electrode head 3. This electrode head is essentially cylindrical formed and rounded at its free end. Its surface consists partly of body-compatible electrical insulating material 4 and partly from electrical

ίο leitendem Kontaktmaterial 5. In den F i g. 1 und 2 ist das an der Oberfläche des Elektrodenkopfcs liegende Kontaktmaterial bandförmig ausgebildet, wobei es im Falle der Fig. 1 in zueinander parallelen Bahnen in Axialrichtung des walzenförmigen Elektrodenkopfesίο conductive contact material 5. In the F i g. 1 and 2 is that Contact material lying on the surface of the electrode head is in the form of a strip, it being in the Case of FIG. 1 in mutually parallel paths in the axial direction of the roller-shaped electrode head

i1) auf diesem angeordnet ist. Im Falle der Fig.2 verläuft die Kontaktoberfläche wendclartig über den walzenförmigen Teil des Elektrodenkopfes. Die Gesamtlänge des Elektrodenkopfes in Axialrichtung beträgt beim Ausrührungsbeispiel 6 mm und der Durchmesser beträgt 3 mm. Die Gesamtfläche des Kontaktmalerials beträgt 5 mm2. In F i g. 3 ist eine Variante dargestellt, bei der die Kontaktlläche des Elektrodenkopfes punktförmig über die gesamte Elektrodenkopffläche verteilt ist.i 1 ) is arranged on this. In the case of FIG. 2, the contact surface runs helically over the cylindrical part of the electrode head. The total length of the electrode head in the axial direction is 6 mm in the embodiment and the diameter is 3 mm. The total area of the contact material is 5 mm 2 . In Fig. 3 shows a variant in which the contact area of the electrode head is distributed point-like over the entire electrode head area.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (14)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrodenanordnung für die intrakardiale Stimulation des Herzens, bestehend aus einem langgestreckten elektrischen Leiter, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, und aus einem an dem dem Herzen zugekehrten Ende des Leiters vorgesehenen Elektrodenkopf für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen, wobei die Oberfläche des Elektrodenkopfes teils aus Isoliermaterial und teils aus mit dem Leiter elektrisch verbundenem elektrisch leitendem Kontaktmaterial besteht, d a durch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (3) ein Volumen von 15 rnm3 bis 60 mm3 und eine Masse von 0,3 g bis 2,0 g aufweist und daß das Kontaktmaterial (5) möglichst gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Elektrodenkopfes (3) verteilt ist.1. Electrode arrangement for intracardiac stimulation of the heart, consisting of an elongated electrical conductor which is provided with electrical insulation, and of an electrode head provided at the end of the conductor facing the heart for supplying the stimulation pulses to the heart, the surface of the The electrode head consists partly of insulating material and partly of electrically conductive contact material electrically connected to the conductor, characterized in that the electrode head (3) has a volume of 15 mm 3 to 60 mm 3 and a mass of 0.3 g to 2.0 g and that the contact material (5) is distributed as evenly as possible over the entire surface of the electrode head (3). 2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Elektrodenkopfes (3) vorzugsweise 25 mm3 und die Masse vorzugsweise 0,8 g beträgt.2. Electrode arrangement according to claim 1, characterized in that the volume of the electrode head (3) is preferably 25 mm 3 and the mass is preferably 0.8 g. 3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kontaktmaterials (5) nicht größer als 15 mm2 ist, vorzugsweise 5 mm2 beträgt.3. Electrode arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the contact material (5) is not larger than 15 mm 2 , preferably 5 mm 2 . 4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktinaterial (5) über die gesamte Oberfläche des Elektrodenkopfes (3) streifenförmig, spiralförmig oder punktförmig angeordnet ist.4. Electrode arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the contact material (5) over the entire surface of the electrode head (3) in a strip-like, spiral-like or punctiform manner is arranged. 5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (3) im wesentlichen walzenförmig ausgebildet und an seinem freien Ende abgerundet ist.5. Electrode arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the electrode head (3) is essentially cylindrical and rounded at its free end. 6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktmaterial (5) aus bandförmigem Material besteht.6. Electrode arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the contact material (5) consists of tape-shaped material. 7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Kontaktmaterial (5) ir. zueinander parallelen Bahnen in Axialrichtung des walzenförmigen Elektrodenkopfes (3) auf diesem angeordnet ist oder auf dem walzenförmigen Teil des Elektrodenkopfes (3) wendelförmig angeordnet ist.7. Electrode arrangement according to claim 5 and 6, characterized in that the band-shaped Contact material (5) in mutually parallel paths in the axial direction of the roller-shaped electrode head (3) is arranged on this or on the cylindrical part of the electrode head (3) Is arranged helically. 8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Bandes zwischen etwa 0,01 mm und 0,4 mm liegt und vorzugsweise 0,2 mm beträgt.8. Electrode arrangement according to claim 6, characterized in that the width of the strip is between about 0.01 mm and 0.4 mm and is preferably 0.2 mm. 9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Wendelgängen zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm beträgt und vorzugsweise bei 2 mm liegt.9. Electrode arrangement according to claim 7, characterized in that the distance between the helical turns is between about 0.5 mm and 5 mm and is preferably 2 mm. 10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Bahnen zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm beträgt und vorzugsweise bei 1,5 mm liegt.10. Electrode arrangement according to claim 7, characterized in that the distance between the webs is between about 0.5 mm and 5 mm and is preferably 1.5 mm. 11. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (3) aus einem Kern aus elektrisch leitfähigem Material (5) mit hervorstehenden Teilen besteht und daß der Zwischenraum zwischen den einzelnen Teilen mit elektrischem Isoliermaterial (4) ausgefüllt ist.11. Electrode arrangement according to claim 1, characterized in that the electrode head (3) consists of a core made of electrically conductive material (5) with protruding parts and that the The space between the individual parts is filled with electrical insulating material (4). 12. Elektrodenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hervorstehenden Teile rippenförmig, nach Art von Schraubengängen oder igelartig ausgebildet sind.12. Electrode arrangement according to claim 11, characterized in that the protruding Parts are rib-shaped, designed in the manner of screw threads or hedgehog-like. 13. Elektrodenanordnung nach Anspruch I,13. Electrode arrangement according to claim I, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (3) aus einem korbförmig ausgebildeten und wenigstens teilweise mit Isoliermaterial(4) angefüllten Drahtgitter gebildet isLcharacterized in that the electrode head (3) consists of a basket-shaped and at least Wire mesh partially filled with insulating material (4) formed isL 14. Elektrodenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Isoliermaterial (4) mit möglichst hohem spezifischem Gewicht verwendet ist.14. Electrode arrangement according to claim 13, characterized in that the insulating material (4) with the highest possible specific weight is used.
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