DE2334049C2

DE2334049C2 - Endocard-Elektrodenanordnung

Info

Publication number: DE2334049C2
Application number: DE2334049A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.Med. Stockholm Lagergren
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-04
Filing date: 1973-07-04
Publication date: 1984-01-12
Also published as: JPS5713302B2; IT1015608B; GB1471488A; NL7406747A; NL171226B; DE2334049A1; FR2235708A1; SE7408711L; JPS5038389A; US3935864B1; DE2334049C3; NL171226C; CH570804A5; FR2235708B1; US3935864A

Description

Weiterhin ist aus der DE-OS 21 33 304 eine Endocard-Elektrodenanordnung bekannt, bei der der Clektrodenkopf als metallischer Hohlzylinder ausgebildet isi, bei dem lediglich die freie Stirnfläche als Kontaktfläche dient. Nach Aufsuchen eines geeigneten Reizortes durch Schwellwertmessungen wird durch Verschiebung eines Kolbens ein vorher in das Innere des Hohlzylinders eingezogener Drahthaken herausgeschoben. Die beiden Enden des Drahthakens bohren sich in die Wand des Endocards ein und die Elektrode wird somit sa diesem Applikationsort festgehalten. Hierbei handelt es sich jedoch um eine traumatische Elektrodenanordnung, bei der es durch die Verletzung des Endocards und die dadurch bedingten Narbenbildungen im Bereich der Kontaktflächen zu einer erheblichen Steigerung der Reizschwelle kommt

Entsprechend verhält es sich mit der aus der DE-OS 21 49 449 bekannten Elektrodenanordnung. Auch hier können aus einem leitfähigen Elektrodenkopf Haken herausgeschoben werden, die sich in das Endocard einbohren und damit ebenfalls zu der unerwünschten Erhöhung der Reizschwelle führen.

Eine weitere Möglichkeit der sicheren Festlegung einer Elektrode am Applikationsort ist aus der US-PS 33 67 339 bekannt Dabei handelt es sich um eine Myocard-Elektrode, die an der Herzwand festgenäht wird. Abgesehen davon, daß es sich hierbei nicht einmal um eine Endocard-Elektrode handelt, kommt es auch hier durch die Verletzung der Herzwand wieder zu der unerwünschten Erhöhung der Reizschwelle. so

Ausgehend von dieser Situation ist es Aufgabe der Erfindung, eine atraumatische Endocard-Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der das Risiko für das Abheben von dem Applikationsort noch weiter verringert wird. J">

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den elektrisch leitenden Kontaktteilen und innerhalb der einhüllenden Fläche Raum für sich nach der Applikation im Herzen bildendes Gewebe freigelassen ist. Die erfindungsgemäße Endocard-Elektrodenanordnung bringt damit den besonderen rteil mit sich, daß ein Elektrodenkopf, der elektrisch leitende Kontaktteile geringer Fläche für den Kontakt mit Herzgewebe aufweist, nach Applikation durch Hineinwachsen von Herzgewebe in den freigelassenen Raum zwischen den elektrisch leitenden Kontaktteilen am Applikationsort immer sicher festgehalten wird. Dieses Festhalten erfolgt atraumatisch, weshalb keine Vernarbungen auftreten, so daß die elektrisch leitenden Kontaktteile trotz geringer Fläche immer optimal Kontakt mit "<« Herzgewebe besitzen. Dadurch ergeben sich auch i.-nmer relativ hohe Energiedichten an den Anlagestellen der elektrisch leitenden Kontaktteile am Endocard. Ein guter Reizkontakt bei relativ niedrigem Energiebedarf ist also immer gewährleistet

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und den Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 das distale Ende einer Endocard-Elektrode mit korbförmigem Elektrodenkopf,

Fig.2 und 3 Elektrodenköpfe mit voneinander unterschiedlichen sternförmigen Querschnitten gemäß F i g. 2a und F i g. 3a.

In F i g. 1 ist mit 1 der langgestreckte elektrische Leiter der Elektrode bezeichnet, weicher mit der elektrischen Isolierung 2 versehen ist. Am distalen Ende der Elektrode befindet sich der Elektrodenkopf 3. Dieser Elektrodenkopf ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und an seinem freien Ende abgerundet Gemäß F i g. I ist der Elektrodenkopf 3 gebildet aus in Längsrichtung verlaufenden Drahtschlingen 4, welche mit den kreisförmig gebogenen Drahtschlingen 5 querversteift sind. Zur Stabilisierung des zu einem Korb geformten Drahtgeflechtes und zur Erhöhung des Gewichtes des Elektrodenkopfes ist die Metallstange 6 zentral in dem den Elektrodenkopf bildenden Drahtkorb angeordnet. An ihrem hinteren Ende 7 ist diese Stange mit dem langgestreckten elektrischen Leiter 1 verbunden. Das aus den Drahtschlingen 4 und den Versteifungsdrähten 5 gebildete Maschenwerk erlaubt es, daß die Elektrode, nach der Applikation im Herzen, Raum für das sich bildende Gewebe bietet und so ein Abheben der Elektrode von dem reizbaren Herzmuskel verhindert

Der in F i g. 2 und 2a dargestellte, zylindrisch-sternförmige Elektrodenkopf 3 ist aus Metall gefertigt und mit Isoliermaterial 8 so weit abgedeckt, daß nur die Kanten des sternförmigen Gebildes unisoliert sind. Die Isolierflächen befinden sich in den zwischen den vorstehenden elektrisch leitenden Kanten des Sternes gebildeten Vertiefungen, die wiederum die Möglichkeit zur Aufnahme des nach der Implantation zu erwartenden Gewebes bieten. Die Vertiefungen können gemäß Fig.3 bzw. 3a vergrößert werden, so daß ein sternförmiger Querschnitt (nach Art eines Eiskristalls) entsteht. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 3 ist es möglich, statt des isolierenden Überzuges 8 auch den ganzen Elektrodenkopf aus Isoliermaterial zu fertigen und lediglich die äußeren Kanten mit Leiterteilen zu versehen. Im Falle des Ausführungsbeispieles nach F i g. 3(a) ist in der Symmetrieachse des Elektrodenkopfes, die in allen Figuren mit dem Bezugszeichen 9 versehen ist, ein der Stange 6 der F i g. 1 entsprechender Metallkörper vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endocard-Elektrodenanordnung für die Stimulation des Herzens, bestehend aus einem langgestreckten elektrischen Leiter, der mit einer elektrisehen Isolierung versehen ist, und aus einem mit dem distalen Ende des Leiters elektrisch leitend verbunden, für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen dienenden Elektrodenkopf, der für den Kontakt mit Herzgewebe bestimmte, elektrisch leitende Teile aufweist, die im Vergleich zu einer gedachten, den Elektrodenkopf einhüllenden Fläche eine geringe Fläche haben und auf der einhüllenden Fläche angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den elektrisch leitenden Kontaktteilen und innerhalb der einhüllenden Fläche Raum für sich nach der Applikation im Herzen büdendes Gewebe freigelassen ist

2. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile aus draht- oder bandförmigem Leitermaterial bestehen.

3. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (4, 5) einen im wesentlichen zylindrischen, grobmaschigen Drahtkorb bilden.

4. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen eine umgrenzte Fläche von etwa 2 bis 5 mm² aufweisen. '

5. Endocard-Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf aus einem im wesentlichen zylindrischen Korb aus gewindeltem Bandmaterial als Kontaktteilen gebildet ist.

6. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Bandes zwischen etwa 0,01 mm und 1,0 mm liegt und vorzugsweise 0,2 mm beträgt.

7. Endocard-Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Drahtkorbes das äußerste Elektrodenkopfende bildet und die Korböffnung mittels der Leiterisolierung abgeschlossen ist.

8. Endocard-Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Gewichtes des Elektrodenkopfes zentral im Korbhohlraum ein Beschwerungsstück (6), vorzugsweise in Form einer Stange, angeordnet ist. '

9. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen zylindrische Elektrodenkopf im Querschnitt sternförmig (Fig.2, 2a oder Fig.3, 3a) ausgebildet ist, wobei die äußeren Kanten des Sterns die elektrisch leitenden Kontaktteile sind und die Vertiefungen des Sterns den Raum für sich nach der Applikation im Herzen bildendes Gewebe darstellen.

10. Endocard-Elektrodenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der sternförmige Elektrodenkopf aus Material mit hohem spezifischem Gewicht gebildet ist.

11. Endocard-Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kontaktteile nicht größer als 15 mm² ist, vorzugsweise 5 mm² beträgt.

Die Erfindung betrifft eine Endocard-Elektrodenanordnung für die Stimulation des Herzens, bestehend aus einem langgestreckten elektrischen Leiter, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, und aus einem mit dem distalen Ende des Leiters elektrisch leitend verbundenen, für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen dienenden Elektrodenkopf, der für den Kontakt mit Herzgewebe bestimmte, elektrisch leitende Teile aufweist, die im Vergleich zu einer gedachten, den Elekfc'odenkopf einhüllenden Fläche eine geringe Fläche haben und auf der einhüllenden Fläche angeordnet sind.

Eine derartige Elektrodenanordnung ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 23 19 054. Sie weist einen Elektrodenkopf auf, der aus einem in bestimmter Weise geformten Drahtgitter besteht, welches mit möglichst schwerem Isoliermaterial ausgefüllt ist Dieser Elektrodenkopf wird an das Endocard angelegt, so daß er dieses berührt Die Stromübertragung erfolgt über die freiliegenden Kontaktteile des Drahtgitters. Beim Einsatz von Endocard-Elektroden wird folgender Zustand angestrebt: Die Energie der Impulse soll einerseits möglichst klein sein, damit — bei implantierten Schriitmachern — die Energie der eingepflanzten Batterien nicht so schnell verbraucht wird; die Impulsenergie muß andererseits jedoch so groß sein, daß jeder Impuls mit Sicherheit die Stimulation des Herzens bewirkt Um mit geringen Impulsenergien eine sichere Stimulation zu erzielen, muß die Kontaktfläche zur Erzielung einer hohen Stromdichte möglichst klein gehalten werden. Das ist bei der Endocard-Elektrode gemäß dem vorgenannten älteren deutschen Patent trotz des relativ großen und schweren Elektrodenkopfes dadurch erreicht, daß die elektrisch leitenden Teile auf der Oberfläche des Elektrodenkopfes eine geringere Flächen haben als diese.

Bei der Festlegung der Impulsenergie ist weiter zu berücksichtigen, daß die Reizschwelle des Herzens zeitlich nicht konstant ist und insbesondere nach Implantation meist ansteigt. Die Einstellung der Impulsenergie auf einen bei der Implantation festgestellten Mindestwert — zur Vergrößerung der Lebensdauer di.-r Batterien — hätte beim Ansteigen der Reizschwelle für den Patienten fatale Folgen.

Die Erhöhung der Reizschwelle des Herzens nach der Implantation kommt dadurch zustande, daß zwischen der Elektrode und dem reizbaren Muskelgewebe Narben entstehen oder/und sich Zellen- und Bindegewebsstücke bilden. Dies führt zu einer Abhebung der Elektrode vom reizbaren Muskel, wodurch die für die Stimulation mitverantwortliche Stromdichte am Muskel geringer wird. Weiterhin kann es bei lose am Endocard anliegenden Elektrodenköpfen auch bereits allein durch die Pumpbewegung des Herzens und durch die Blutströmung zu einer unerwünschten Dislokation des Elektrodenkopfes und damit zu einer Erhöhung der Reizschwelle und der notwendigen Impulsenergie kommen.

Bei der in dem älteren deutschen Patent angegebenen Endocard-Elektrodenanordnung wird aus diesem Grunde der Elektrodenkopf groß und schwer gemacht, so daß er gut am Endocard anliegt und mit Sicherheit an einigen Stellen der großen Oberfläche guten Kontakt mit Muskelgewebe schafft. Dabei handelt es sich um eine atraumatische Elektrode, die das Herzgewebe nicht verletzt und dadurch Narbenbildungen verhindert. Bereits dadurch wird das Ansteigen der Reizschwelle nach der Implantation zumindest teilweise verhindert.