DE2365429A1 - Medizinischer energiewandler - Google Patents

Medizinischer energiewandler

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DE2365429A1
DE2365429A1 DE2365429*A DE2365429A DE2365429A1 DE 2365429 A1 DE2365429 A1 DE 2365429A1 DE 2365429 A DE2365429 A DE 2365429A DE 2365429 A1 DE2365429 A1 DE 2365429A1
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Siegfried Dipl Ing Lehr
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
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    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/378—Electrical supply
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
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    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/056—Transvascular endocardial electrode systems
    • A61N1/057—Anchoring means; Means for fixing the head inside the heart
    • A61N1/0573—Anchoring means; Means for fixing the head inside the heart chacterised by means penetrating the heart tissue, e.g. helix needle or hook
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts

Description

MEDIZIN ΓSCTIER ENE^GIEWANDLER 1 1^
Die Erfindung betrifft einen trans- und intravasalen oder' intramuskulären medizinischen Energiewandler, z.B. als Enerpielieferant fUr Schrittmacher die insbesondere der Therapie vieler Herzkrankheiten dienen.
Sämtliche derzeit zum Einsatz kommenden implantierbaren Herzechrittmacher sind batteriebetrieben und erreichen eine durchschnittliche Lebensdauer von 2·| Jahren. Viele Versuche wurden unternommen um die Lebensdauer zu erhöhen. Eine weitere Erhöhung der Lebensdauer von elektrochemischen Elementen scheint kaum mehr möglich, da diese bereits einen sehr hohen Entwicklungsstand erreicht haben, biogalvanische Elemente führen zu Gewebsnekrosan und Tsotopenbatterien bedingen eine Strahlenbelasung die besonders für jüngere Patienten mit hoher Lebenserwartung nicht vernachlässigbar ist und sind ausserdem noch grosser und komplizierter und damit störanfälliger als Schrittmacher mit elektrochemischen Elementen.
^usser P-gesteuerten Schrittmachern, die j 3d och '.vegan der erforderlichen zusätzlichen Vorhofelektrode selten implantiert werden und bei Vorhofflattern und Reizbildungsstörungen nicht anwendbar sind zeigen alle bekannten Schrittmacher keinerlei Adaptation an die Kreislaufsituation; dies gilt auch für R-gesteuerte Schrittmacher, denn die Adaptation an den Kreislauf erfolgt körperautonom und nur solange kein AV-Block auftritt, der Schrittmacher also nicht arbeitet.
Aufgabe der Erfindung ist es alle diese Nachteile zu vermeiden durch einen Energiewandler von extremer Kleinheit mit dadurch möglicher transvasaler Einführung in eine Arterie des kleinen oder grossen Kreislaufes oder eine Herzkammer oder intramuskulär, elektrischer Energierzeugung aus dem dort herrschenden Druckwechsel, verzögerter Energiefreigabe oder-Speicherung bei Unterschreitung eines einstellbaren diastolischen Druckes, wodurch eine Adaptation an die Kreislaufsituation erfolgt o<}er mit konstanter Verzögerung fcei intraventrikulärer Lage des dann in den Elektrodenkopf integrierbaren Schrittmachers.
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Ein Energiewandler geia^ss der Erfindung wandelt rü2 intracardiale, -vasale oder -muskuläre Druckenergie elektromagnetisch oder piezokeramisch über eine Bruckdose in elektrische Energie um, und zwar mittels eines bistabilen Permanentmagnet-Feder-Systems, wobei Feder- und Magnetkennlinie so aufeinander abgestimmt sein müssen, dass dsr auf der ?tembran der Druckdose -die selbst als Feier wirken kann- lastende Druck in der Systole bzw. Kontraktion die Membran soweit vorbelastet,, dass die Magnetkraft überwiegt und einen an der Membran befestigten Anker anzieht, wobei Energie in der gespannten Feder gespeichert wird. Wenn in der spaten Diastole bzw. Entspannung der Druck unter einen einstellbaren Grenzwert sinkt überwiegt die Federkraft und die Membran springt in Richtung ihrer Ausgangslage; dabei wird ein elektromagnetischer Generator-, z.B. Reluktanz-, betätigt, wobei der Magnet zugleich dem Magnet-Feder-System dienen kann, oder der Anschlag erfolgt auf eine Piezokeramik, wodurch ein elektrischer Impuls erzeugt wird der auf bekannte Weis® elektronisch z.B. mit einem Kondensator gespeichert wird. Als Permanentmagnet findet wegen der erforderlichen Kleinhdfc zweckmässig CoSelteneErden Verwendung.
Da der elektrische Impuls erst bei einem, durch entsprechende Wahl von Magnet-und Federkraft frei wählbaren diastolischen Druck aisgelöst wird, kann er zugleich als Triggerimpuls für einen adaptiven Reizimpuls dienen. Statt einer druckgesteuerten, adaptiven Verzögerung ist erflndungsgaaass ebenso eine konstante Verzögerung bzw. ein konventioneller Schrittmacher möglich, wodurch zwar die Adaptivität wegfallt aber eine Integration des Schrittmachers in den Elektrodenkopf möglich wird, der dann intraventikulär liegt« Bei druckgesteuerter adaptiver Verzögerung führt von einer im rechten Ventrikel verankerten Elektrode eiH hochflexibles Kabel zum Schrittmacher Ijsw. En®rglawßfidler in der a. pulmonalis. Falls die Einführung erleichtert werdtn soll wird über die Elektrode die -falls @s sich nicht um eia Hohlfcabel handelt- bereits einen bis zum Kopf reichenden Hanipulationsträgt noch ein Einfuhrungskatheter geschoben, der bis zum # Schrittmacher bzw. Energiewandler reicht und entprechend gekrümmt ist. Der Energiewandler kann sich jedoch auch in einer Arterie, der Aorta oder im --linken Ventrikel befinden, dann kann
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die Elektrode in einem Ventrikel verankert sein, wobei die elektrische Verbindung teilweise extrava^al erfolgen kann. Der Energiev/andler gemSss der Erfindung kann z.B. auch zur Musl-alreizung bei Querschnittslähmung oder Rücken marks erkrankungen Anwendung finden, sowie als Energielieferant für jeden medizinischen Zweck; er weist insbesondere folgende Vorteile auf: Ein Schrittmacheraustausch ist nie mehr notwendig was "besonders bei jüngeren Patienten äusserst wichtig ist und wodurch wesentlich mehr Schrittmacher implantiert werden können; der ftlr den Patienten lästig grosse Schrittmacher entfUllt; die überwachung der Patienten vereinfacht sich, da kein Batteriezustand mehr überprüft werden muss. Schliesslich sind Schrittmacherstörungen durch Haushaltstrorn und Diathermie ausgeschlossen.
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BAD

Claims (2)

Patentansprüche
1. Medizinischer Energiewandler zur Implantation in ein Blutgefäss, einen Ventrikel oder in Muskel, gekennzeichnet durch ein bistabile? Magnet-Feder-Systeic integriert mit einem mechano- oder piezoelektrischen Generator in einem druckdosenahnlichen Gehäuse, wobei Federkonstante und Magnetkennlinie so aufeinander abgestimmt sind, dass der ' auf der Membran lastende* Druck in der Systole bzw.. Kontrak- \ tion die Membran soweit vorbelastet dass die Magnetkraft Überwiegt und einen an der Membran befestigten Anker an-Eieht wahrend am Ende der Diastole bzw. Entspannung die Membran soweit entlastet wird, dass die Federkraft Überwiegt wodurch die Membran nach aussen schnellt und einen ■ mechano- oder piezoelektrischen Generator betätigt·
2. Medizinischer Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -Äier Wellungen um die Membranf lache zugleich als Feder für das Magnet-Feder-System dienen. ' 3· Medizinischer Energiewandler nach Ansprüchen 1 und 2, j " dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet des mechanoelektriechen Wandlers zugleich dem Magnet-Feder-System dient.
4. Energiewandler nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, •dass die elektrische Energie elektronisch in einem Kondensator gespeichert wird.
5. Energiewandler nach Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch einen belastungsadaptiven Reizimpuls, getriggert durch den Energieimpuls des, in diesem Fall im truricus pulmonalis sich befindenden Energiewandlers.
6. Energiewandler nach Ansprüchen 1-5, gekennzeichnet durch Integration in ein Elektrodenkabel.
609812/0670
ORfQiNAL
DE2365429*A 1973-02-27 1973-02-27 Medizinischer energiewandler Pending DE2365429A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2309749A DE2309749B2 (de) 1973-02-27 1973-02-27 Elektrode für medizinische Zwecke
DE2365429*A DE2365429A1 (de) 1973-02-27 1973-02-27 Medizinischer energiewandler

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007149462A2 (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Lg Research Limited Partnership Self powered resonant leadless pacemaker

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007149462A2 (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Lg Research Limited Partnership Self powered resonant leadless pacemaker
WO2007149462A3 (en) * 2006-06-20 2008-04-10 Lg Res Ltd Partnership Self powered resonant leadless pacemaker

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