DE2319499A1

DE2319499A1 - Implantable leitungsanordnung

Info

Publication number: DE2319499A1
Application number: DE2319499A
Authority: DE
Inventors: Harry G Friedman
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1972-04-17
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1974-01-03
Also published as: CA995763A; US3804098A; FR2180907A1; GB1423261A; FR2180907B1; AR200997A1; JPS4920985A; NL7305359A

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN

BÜRO: 8000 MÜNCHEN 83 · ELFENSTR.ASSE 32

Π. April 1973 -^P-¹⁷² - 2319499

Medtronic, Inc.
3O55 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 55418 / V.St.A.

Implantable Leitungsanordnung

Auf dem Gebiet der biomedizinischen Geräte werden verschiedene Arten von implantablen Reizstromgeräten benutzt. Ein solches Reizstromgerät ist der Herzschrittmacher. Derartige Schrittmacher verwenden im allgemeinen eine von zwei Arten von Leitungsanordnungen, und zwar eine myokardiale oder eine endokardiale Leitungsanordnung, um die Reizstromimpulse vom Impulsgenerator aus an das Herz des Patienten heranzubringen. Myokardiale Leitungsanordnungen sind mit Elektroden ausgestattet, die unmittelbar an dem Herzgewebe befestigt werden. Endokardiale Leitungsanordnungen werden intravenös bis zum Herzen vorgeschoben, wobei die Elektroden so angeordnet werden, daß sich die vordere Elektrode in der Spitze der rechten Herzkammer befindet.

Bei bekannten endokardialen Leitungsanordnungen bringt die gegenseitige Zuordnung und Verbindung der elektrischen Leiter und der Elektroden Probleme mit sich. Es ist bei solchen Leitungsanordnungen bekannt, als vordere und hintere Elektrode Metallringe vorzusehen, die an der Außenseite des inerten Werkstoffes angeordnet sind, der die Leiter bedeckt. Die Metallringe wurden mit den Leitern verlötet, verschweißt, verklebt oder auf andere Weise ver-

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bunden. In Anbetracht der Herzkontraktionen ist die Verbindung . zwischen den Leitern und den Elektroden einer Dauerbeanspruchung ausgesetzt. Es besteht die Gefahr, daß sich die Verbindung löst. Außerdem können die Kanten der Ringe den Hüllwerkstoff aufreißen, so daß Körpermedien in das Innere der Leitungsanordnung eindringen können.

Mit der Erfindung sollen die geschilderten Mängel ausgeräumt werden. Es soll eine Elektrodenanordnung geschaffen werden, die gegenüber Dauerbeanspruchungen unempfindlich ist.

Eine erfindungsgemäße implantable bipolare Leitungsanordnung, die bei Anwendungen am Herzen als endokardiale Leitungsanordnung ausgebildet ist, weist zwei elektrische Leiter, deren hintere Enden an eine elektrische Energiequelle anschließbar sind, eine Führung, mit Hilfe deren die Leitungsanordnung in ein Körpergefäß einbringbar und durch dieses Gefäß hindurch zu einer gewünschten, innerhalb des Körpers liegenden Stelle führbar ist, eine Umhüllung* die die Leiter mit einem gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Werkstoff im wesentlichen vollständig abdeckt, sowie eine vordere und eine hintere Elektrode auf, die in Abstand voneinander angeordnet und mit den vorderen Leiterenden verbunden sind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und die hintere Elektrode mit dem betreffenden Leiter einteilig verbunden und dadurch gebildet sind,daß dieser Leiter über die Außenfläche der Umhüllung vorsteht und mindestens teilweise freigelegt ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung

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ist der freiliegende Teil jedes Leiters in mindestens einer Windung um die Umhüllung herumgewickelt.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Verwendung von Metallringen für die vordere und hintere Elektrode vermieden. Auch eine Verbindung zwischen dem Leiter und der Elektrode ist nicht erforderlich. Das Problem des Eindringens von Körpermedien in die Leitungsanordnung während des Einsatzes der Anordnung ist im wesentlichen ausgeräumt. Die Leitungsanordnung hat insgesamt einen wesentlich dauerhafteren und verläßlicheren Aufbau als bekannte Leitungsanordnungen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand des in der einzigen Figur abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt eine implantable, bipolare, endokardiale Leitungsanordnung 1O. Die Leitungsanordnung 10 weist zwei elektrische Leiter 12, 14 auf, die in eine Umhüllung 16 eingebettet sind. Die Leiter 12 und 14 können zweckmäßig in der aus der DT-PS 1 955 bekannten Weise aufgebaut und ausgebildet sein. Statt dessen.kann aber auch im Rahmen der Erfindung jeder andere Leiteraufbau verwendet werden, der mit Körpermedien und Gewebe verträglich ist. Die Umhüllung 10 besteht aus einem Werkstoff, der gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inert ist, beispielsweise aus Silikonkautschuk. Nahe dem hinteren Ende der Leitungsanordnung 1O ist die Umhüllung 16 in zwei Schenkel 18,20 aufgespalten. Die Leiter 12, 14 sind mit metallischen Anschlußstücken 22 bzw.

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verbunden, die ihrerseits an eine elektrische Energiequelle, beispielsweise einen Impulsgenerator eines Herzschrittmachers, anschließbar sind. Die Leiter 12, 14 und die Anschlußstücke 22,24 bestehen aus Werkstoffen, die gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inert sind, beispielsweise aus Platin oder einer Platin-Iridium-Legierung.

In die Umhüllung 16 ist ferner eine eng gewickelte Schraubenfeder 26 eingebettet, die von der Verbindungsstelle der Schenkel 18 und 2O bis nahe zum vorderen Ende der Leitungsanordnung 1O reicht und die am hinteren Ende 28 offen sowie am vorderen Ende 30 zusammengedrückt ist. Die Feder 26 begrenzt einen Hohlraum, in den ein nicht veranschaulichter Sondenführer eingeschoben werden kann. Dadurch wird die Leitungsanordnung 10 ausreichend steif gemacht, um ihrerseits in ein Körpergefäß eingesetzt und durch dieses hindurch zu einer gewünschten, innerhalb des Körpers liegenden Stelle geführt werden zu können. Nachdem die Leitungsanordnung die beabsichtigte Lage innerhalb des Körpers eingenommen hat, kann der Sonden führer herausgezogen werden.

Im Bereich des vorderen Endes der Leitungsanordnung 10 befinden sich zwei in Abstand voneinander angeordnete Elektroden 34 und 36. Die Elektrode 34 stellt die vordere Elektrode dar. Sie ist mit dem Leiter 12 einteilig verbunden. Die vordere Elektrode 34 wird von dem Leiter 12 dadurch gebildet, daß dieser an der Stelle 38 über die Außenfläche der Umhüllung 1 6 vorsteht und von der Elektrode 36 wegführend wendelförmig in mehreren Windungen eng um die

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Umhüllung 16 herumgewickelt ist. Am Ende der Windungen der Elektrode 34 ist das vordere Ende des Leiters 12 in der Umhüllung 16 eingebettet. Die Windungen der Elektrode 34 sind in die Umhüllung 16. teilweise eingebettet, um die Windungen festzulegen und ein Verschieben der Windungen zu verhindern. Die Elektrode 36 bildet die hintere Elektrode. Sie ist mit dem Leiter 14 einteilig verbunden. Zur Bildung der hinteren Elektrode 36 ist der Leiter 14 an der Stelle 4O aus der Außenfläche der Umhüllung 16 herausgeführt und in Richtung auf die Elektrode 34 wendelförmig in mehreren Windungen um die Umhüllung 16 dicht herumgewunden. Am Ende der Windungen der Elektrode 36 ist das vordere Ende des Leiters 14 in die Umhüllung 16 eingebettet. Die Windungen der Elektrode 36 sind in die Umhüllung 16 teilweise eingebettet, um die Windungen zu fixieren und an einer Verschiebung zu hindern.

Wird die Leitungsanordnung 1O als endokardiale Leitung für einen Schrittmacher benutzt, wird die Leitungsanordnung 10 transvenös eingeführt und wird die Elektrode 34 in der Spitze der rechten Herzkammer festgekeilt. Es versteht sich, daß sich die Leitungsanordnung 1O auch für andere intravaskuläre Anwendungen eignet, beispielsweise als Leitungsanordnung für einen Defibrillator.

Die Leitungsanordnung 1O ist als bipolare Leitung dargestellt, dach könnte sie auch zur Verwendung in einem unipolaren System mit nur einer Elektrode- ausgestattet sein. Statt die vordere und die hintere Elektrode 34, 36 um die Umhüllung 16 herumzuwickeln, lassen sich auch andere Anordnungen vorsehen. Beispielsweise kön-

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nen die Elektroden einfach von Abschnitten der Leiter 12 und gebildet werden, die entlang einem Abschnitt der Umhüllung teilweise in die Umhüllung eingebettet und teilweise freigelegt sind.

Die Leiter 12, 14 und die von ihnen gebildeten Elektroden 34,36 weisen zweckmäßig einen nichtleitenden, flexiblen Kern und mehrere um diesen Kern wendelförmig herumgewickelte elektrische Leiterstränge auf, von denen jeder mit einer nichtleitenden flexiblen Seele und einem auf diese Seele wendelförmig aufgewickelten elektrischen Leiterstreifen versehen ist. Die Leiterstränge und -streifen bestehen dabei aus einem gegen Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Werkstoff. Die Windungen der Leiterstränge auf dem Kern und die Windungen der Leiterstreifen auf den Seelen liegen zweckmäßig von den benachbarten Leiterstrang- bzw. Leiterstreifenwindungen jeweils in Abstand.

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Claims

- 7 Ansprüche

1. Implantable Leitungsanordnung mit mindestens einem elektrischen Leiter, dessen hinteres Ende an eine elektrische Energiequelle anschließbar ist, einer Führung, mit Hilfe deren die Leitungsanordnung in ein Körpergefäß einbringbar und durch dieses Gefäß hindurch zu einer'gewünschten, innerhalb des Körpers liegenden Stelle führbar ist, einer Umhüllung, die den Leiter mit einem gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Werkstoff im wesentlichen vollständig abdeckt, sowie mindestens einer Elektrode, die mit dem vorderen Leiterende elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (34, 36) mit dem Leiter (12, 14) einteilig verbunden und dadurch gebildet ist, daß mindestens ein Teil des Leiters durch die Außenfläche der Umhüllung (16) vorsteht und mindestens teilweise freigelegt ist.

2. Implantable bipolare Leitungsanordnung mit zwei elektrischen Leitern, deren hintere Enden an eine elektrische Energiequelle anschließbar sind, einer Führung, mit Hilfe deren die Leitungsanordnung in ein Körpergefäß einbringbar und durch dieses Gefäß hindurch zu einer gewünschten, innerhalb des Körpers liegenden Stelle führbar ist, einer Umhüllung, die die Leiter mit einem gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Werkstoff im wesentlichen vollständig abdeckt, sowie mit einer vorderen und einer hinteren Elektrode, die in Abstand voneinander angeordnet und mit den vorderen Leiterenden verbunden

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sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Elektrode (34) mit einem der Leiter (12) einteilig verbunden und dadurch gebildet ist, daß dieser Leiter über die Außenfläche der Umhüllung (16) vorsteht und in mindestens einer Windung um die Umhüllung herumgeführt ist, und daß die hintere Elektrode (36) mit dem anderen Leiter (14) einteilig verbunden und dadurch gebildet ist, daß dieser Leiter über die Außenfläche der Umhüllung vorsteht und in mindestens einer Windung um die Umhüllung herumgewickelt ist.

3. Leitungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und die hintere Elektrode (34,36) von jeweils mehreren eng gewickelten Windungen des entsprechenden Leiters (12, 14) gebildet sind, die im wesentlichen wendelförmig angeordnet sind.

4. Leitungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Elektroden (34, 36) zwecks Fixierung teilweise in die Umhüllung (16) eingebettet sind.

5. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Elektroden (34, 36) unter die Außenfläche der Umhüllung (16) geführt sind.

6. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der hinteren Elektrode (36) in Richtung auf die vordere Elektrode (34) und die Windungen

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der vorderen Elektrode in einer von den Windungen der hinteren Elektrode wegführenden Richtung verlaufen.

7. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung eine eng gewickelte wendeiförmige Drahtspule (26) aufweist, die innerhalb der Umhüllung (16) untergebracht ist und die einen Hohlraum begrenzt, in den ein Sondenführer einführbar ist.

8. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (12, 14) und Elektroden (34,36) einen nichtleitenden, flexiblen Kern und mehrere um diesen Kern wendelförmig herumgewickelte elektrische Leiterstränge aufweisen, von denen jeder mit einer nichtleitenden flexiblen Seele. und einem auf diese Seele wendelförmig aufgewickelten elektrischen Leiterstreifen versehen ist, wobei die Leiterstränge uno -streifen aus einem gegen Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Werkstoff bestehen.

9. Leitungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Leiterstränge auf dem Kern und die Windungen der Leiterstreifen auf den Seelen von den benachbarten Leiterstrang- bzw. Leiterstreifenwindungen jeweils in Abstand liegen.

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