DE2400549A1

DE2400549A1 - ELECTRODE FOR IMPLANTATION

Info

Publication number: DE2400549A1
Application number: DE2400549A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Schramm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-01-07
Filing date: 1974-01-07
Publication date: 1975-07-17

Description

Zur implantatien bestimmte Elektrode Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Implantation bestimmte Elektrode für die intrakardiale Stimulation des Herzens mittels eines implantierten Herzschrittmachers, wobei die Elektrode aus einem elektrischen Leiter besteht, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, am herznahen Ende des Leiters einen nicht isolierten etwa zylindrischen Elektrodenkopf für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen bei eingeführter Elektrode aufweist und am herzfernen Ende mit einem elektrischen Anschlußstück zum Herzschrittmacher versehen ist sowie mit Mitteln zum Festlegen das Elektrodenkopfes im Herzen. Electrode intended for implants The invention relates to an electrode intended for implantation for intracardiac stimulation of the Heart by means of an implanted pacemaker, with the electrode off consists of an electrical conductor which is provided with electrical insulation is, at the end of the conductor near the heart, an uninsulated, approximately cylindrical electrode head for the delivery of the stimulation impulses to the heart when the electrode is inserted has and at the end remote from the heart with an electrical connector to the pacemaker is provided and with means for fixing the electrode head in the heart.

Elektroden ohne Mittel zum Festlegen der Elektrodenköpfe wei sen den Nachteil auf, daß bei den Herzkontraktionen und infolge der Blutströmung im Herzen unerwünschte Dislokanionesl des Elektrodenkopfes erfolgen, die für den Patienten schwerwiegende Folgen haben können. Man hat daher die herznahen kontakte implantierbarer Elektroden mit Widerhaken versehen, die sich an der Innenseite des Herzmuskels verhaken sollen.Electrodes without means for fixing the electrode heads are white Disadvantage that in the heart contractions and as a result of the blood flow in the heart unwanted dislocationsl of the electrode head take place for the patient can have serious consequences. The contacts close to the heart are therefore more implantable Barbed electrodes, located on the inside of the The heart muscle should get caught.

Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die Elektrode ziemlich sicher an der Stelle liegen bleibt, an der sie eingehakt wurde.In this way it can be achieved that the electrode is fairly safe remains in the place where it was hooked.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß verhältnismäßig häufig eine Umplazierung der Elektrode erforderlich oder zweckmäßig ist. Dabei - und auch bei unbeabsichtigten Dislokationen - erweisen sich die Widerhaken an den Elektrodenköpfen als störend, denn sie bringen die Gefahr mit sich, daß bei einer Lageveränderung des Elektrodenkopfes durch die Haken das Herzgewebe verletzt wird. Auch kann es im Lauf der Zeit vorkommen, daß Schädigungen durch Penetration oder Perforation auftreten.In practice, however, it has been found that relatively often Relocation of the electrode is necessary or advisable. There - and also in the case of accidental dislocations - the barbs on the electrode heads turn out as disturbing, because they bring with them the risk of a change in position of the electrode head, the heart tissue is injured by the hooks. It can too Over time, damage from penetration or perforation can occur appear.

Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Elektrode anzugeben, bei welcher ohne Verwendung eines Widerhakens am Elektrodenkopf eine sichere Plazierung im Herzen möglich ist, wobei jedoch auch gewährleistet ist, daß bei Bedarf eine gefahrlose Umplazierung durchgeführt werden kann, bei der keine Verletzung des den Blektrodenkopf umgebenden Muskelgewebes eintritt.Based on this, it is the object of the invention to specify an electrode, in which safe placement without the use of a barb on the electrode head is possible in the heart, but it is also ensured that if necessary a Safe relocation can be carried out with no violation of the Metal electrode head surrounding muscle tissue occurs.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Mittel zum Festlegen des Elektrodenkopfes ein mit der Elektrode in dem dem Elektrodenkopf benachbarten Bereich verbundener, in seinem Volumen veränderbarer Behälter mit mindestens teilweise elastischen Wänden ver-fendet und eine verschließbare Verbindungsleitung zuin Füllen des Behälters vorhanden ist.According to the invention this object is achieved in that as a means to fix the electrode head with the electrode in the the electrode head adjacent area of connected, in its volume changeable container with at least partially elastic walls and a closable connection line to fill the container.

In einer vorteilhaften Ausführung ist der Behälter gebildet durch ein Schlauchstück aus elastischem Material. Es ist zweckmäßig, die Verbindungsleichtung derart auszuführen und anzuordnen,daß sie parallel zum langgestreckten Leiter verläuft. In besonders eleganter und einfacher Weise läßt sich dies dadurch erreichen, daß man die Verbindungsleitung durch einen in der Isolierung verlaufenden Kanal realisiert. Im Rahmen der Erfindung ist das dem Elektrodenkopf benachbarte Ende des Kanales verschlossen, vorzugsweise in der Art, daß die Kanalwände konisch zusammenlaufen. Bei einer technisch besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform besitzt der Kanal im Bereich des elastischen Schlauchstückes, vorzugsweise in dessen mittlerem Abschnitt, eine seitliche Öffnung. Das Schlauchstück ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet und bemessen, daß es sich unter der Einwirkung eines Füllmediums ballonartig ausdehnt. In der Praxis hat es sich bewährt, wenn man für den elastischen Teil des Behälters und vorzugsweise auch für die Isolation ein unter dem Namen Sili kongummi bekanntes Material benutzt. Der Behälter ist überderart ausgebildet und so bemessen, daß er eine Füllmindestens 0,3 cm3, vorzugsweise 0,5 cm3, aufnimmt. s Füllmaterial wird vorzugsweise eine Flüssigkeit benutzt. Der Durchmesser des gefüllten Ballens liegt vorzugsweise zwischen 5 mm und 12 mm und beträgt vorzugsweise 8 mm. Dagegen liegt ohne Füllung der Schlauch unter der Wirkung seiner Elastizität eng an der Isolierung an, so daß das Volumen des Behälters sehr klein, praktisch null, ist.In an advantageous embodiment, the container is formed by a piece of hose made of elastic material. It is useful to use the connection facility in such a way and to arrange that they are parallel to the elongated Ladder runs. This can be done in a particularly elegant and simple manner achieve that the connecting line through a running in the insulation Channel realized. In the context of the invention, that is adjacent to the electrode head End of the channel closed, preferably in such a way that the channel walls are conical converge. In an embodiment that is particularly easy to implement from a technical point of view the channel has in the area of the elastic tube piece, preferably in it middle section, a side opening. The hose piece is expedient designed and dimensioned in such a way that it is under the action of a filling medium expands like a balloon. In practice, it has proven useful to go for the elastic Part of the container and preferably also for the insulation one under the name Sili material known from kongummi. The container is formed above and dimensioned so that it takes up a filling of at least 0.3 cm3, preferably 0.5 cm3. A liquid is preferably used as the filler material. The diameter of the filled Ballens is preferably between 5 mm and 12 mm and is preferably 8 mm. On the other hand, if the hose is not filled, its elasticity will cause it to be tight on the insulation, so that the volume of the container is very small, practically zero, is.

Nach der Einführung der Elektrode unter das Trabekelwerk des Herzens wird durch Füllen des Behälters mit einer Flüssigkeit der Elektrodenkopf an das Endocard gedrückt und dadurch erreicht, daß auch trotz der Bewegungen des Hersmuskels die Elektrode sicher fixiert bleibt, obwohl der Kopf nicht mit einem Widerhaken versehen ist, sondern im wescZntlichen zylindrisch ausgebildet ist. Wird eine Umplazierung der Elektrode erforderlich, so braucht man nur die i'liLssigReit aus dem Bohälter ablaof£-'n zu lasse-l, was unter der Wirkung der Elastizität der Behälter erfolgt (oder durch Absaugen dosiert erfolgen kann). Danach kann die Umplazierung vorgenommen und durch erneutes Füllen des Behälters die Elektrode an der neuen Stelle fixiert werden. Der gefüllte Behälter verhindert auch ein Durchdringen oder Elndringen des Elektrodenkopfes durch bzw. in die Kammerwand des Herzens.After inserting the electrode under the trabecular meshwork of the heart the electrode head is attached to the Endocard pressed and thereby achieved that even in spite of the movements of the Hersmuscle the electrode remains securely in place, although the head does not have a barb is provided, but is essentially cylindrical. Will be a relocation If the electrode is required, all that is needed is the liquid from the well ablaof £ -'n to let-l what under the action of the elasticity of the Container takes place (or can be dosed by suction). Then the relocation can made and by refilling the container the electrode in the new place be fixed. The filled container also prevents penetration or intrusion of the electrode head through or into the ventricular wall of the heart.

Der Anwendungszweck der erfindungsgemänenn Elektrode und ihre spezielle ktisgestaltung unterscheiden sich grundsätzlich von sogenannten passageren Endocardelektroden, deren herzfernes Elektrodenende nicht mit einem Anschluß für einen implantierten Schrittmacher versehen ist, sondern beispielsweise Steckeranschlüsse zu externen Pulsgebern oder zu einem Elektrokardiographen zur Aufzeichnung des internen EKG besitzt. Solche für Kurzzeitstimulation geeigilete Elektroden werden beispielsweise durch die Arm- oder Schultervene eingeführt und mit ihrem Kopf bis ins Herz vorgeschoben. Das Vorschieben der Elektrode kann dabei dadurch erleichtert werden, daß ein unmittelbar hinter dem Elektrodenkopf vorgesehener Bchälter ballonartig aufgeblasen wird, wodurch sich der Strömungswiderstand der Elektrode in der Vene erhöht und das zum Herzen zurückströmende Blut den Ballon (und gleichzeitig die Elektrode) mitschwemmt Sobald der Elektrodenkopf an de: gelmnschtcn Stelle im Herzen angekommen ist; wird er entleert. Der erfindungsgemäße Zweck und die erfindungsgemäße Anwendung sind bei den bekannten passageren Endocardelektroden also nicht gegeben.The purpose of the electrode according to the invention and its special purpose ktis design differ fundamentally from so-called temporary endocardial electrodes, the end of the electrode remote from the heart does not have a connection for an implanted one Pacemaker is provided, but for example plug connections to external Pulse generators or to an electrocardiograph for recording the internal ECG owns. Such electrodes are suitable for short-term stimulation, for example inserted through the arm or shoulder vein and advanced with its head into the heart. The advancement of the electrode can be facilitated by the fact that a directly behind the electrode head provided container is inflated like a balloon, whereby the flow resistance of the electrode in the vein increases and that to the heart backflowing blood washes the balloon (and at the same time the electrode) as soon as the electrode head has arrived at the wrong place in the heart; he is emptied. The purpose according to the invention and the application according to the invention are with the known ones transient endocardial electrodes are not given.

Nachfolgend wird anhand von drei Figuren ein AusfbÄirungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen Fig. 1 in vergrößertem Maßstab das herznahe Ende einer Endocardelektrode, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Isolationsslauch, der als Zweikanalschlauch ausgebildet ist in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 die zur Implantation bestimmte Elektrode in Gesamtansicht.An exemplary embodiment is given below with the aid of three figures the invention explained. 1 shows the end near the heart on an enlarged scale an endocardial electrode, 2 shows a cross section through the insulating tube, which is designed as a two-channel hose on an enlarged scale, Fig. 3 for Implantation of a specific electrode in general view.

In der Figur 1 ist mit 1 ein Zweikanalschlauch aus (elektrisch isolierendem) Silikongummi bezeichnet. Der eine Kanal 2 nimmt den elektrischen Leiter 3 auf, während der Kanal 4, welcher parallel zum Kanal 2 verläuft, zur Zuführung einer Flüssigkeit (z.B. Kochsalzlösung) dient. Der Kanal 4 endet dadurch, daß seine Begrenzungen bei 5 konisch zulaufen und- sich mit der übrigen Silikongummiisolierung vereinen. Aus dem so gebildeten Endteil 6 der Isolierung ragt der mit dem Leiter 3 verbundene Elektrodenkopf 7 heraus, der zylindrisch geformt ist. Das beschriebene Endteil der Elektrode ist mit einem elastischen Schlauchstück 8 umhüllt, welches zusammen mit dem Zweikanalschlauch einen in seincm Volumen änderbaren Behälter 9 bildet, der etwa eine iänge von 12 mm besitzt. In Figure 1, 1 is a two-channel hose made of (electrically insulating) Called silicone rubber. One channel 2 receives the electrical conductor 3 while the channel 4, which runs parallel to the channel 2, for supplying a liquid (e.g. saline solution) is used. The channel 4 ends by its limitations at 5 are tapered and- unite with the rest of the silicone rubber insulation. the end the end part 6 of the insulation formed in this way is the one connected to the conductor 3 protruding Electrode head 7 out, which is cylindrical in shape. The described end part of the Electrode is covered with an elastic piece of tubing 8, which together with the two-channel hose forms a container 9 which can be changed in its volume and which has a length of about 12 mm.

In seiner Ruhelage liegt das Schlauchstück 8 eng an dem Zweikanalschlauch arl, so daß der Behälter praktisch kein Volumen aufweist. An seinen beiden Enden 10 und 11 ist das Schlauchstück 8 mit den Elektrodenteilen (Kopf bzw. Schlauch 1) dicht verbunden. Der Kanal t hat im Bereich des mittlele-rl Abschiiittes des Schlauchstückes 8 eine seitliche Öffnung 12. In its rest position, the hose piece 8 lies close to the two-channel hose arl, so that the container has practically no volume. At both ends 10 and 11 is the hose piece 8 with the electrode parts (head or hose 1) tightly connected. The channel t has in the area of the middle section of the hose piece 8 a side opening 12.

durch die die Füllung des Behälters erfolgen kann. In der gezeichneten Darstellung ist das Schlauchstück 8 bereits durch Füllung mit einer Flüssigkeit gedehnt und weist die Form eines Ballens auf. Die Größe der Ausdehnung kann an die physiologischen Gegebenheiten angepaßt werden; sie beträgt normalerweise 8 mm im Durchmesser. through which the container can be filled. In the drawn The illustration is the hose piece 8 already filled with a liquid stretched and shaped like a ball. The size of the expansion can be adapted to the physiological conditions are adapted; it is usually 8 mm in Diameter.

In Figur .9 sird gleiche Teine mit gleichen Bezugszeichen versehen. In FIG. 9, the same parts are provided with the same reference numerals.

Aus Figur 5 ist das herzferne Anschlußstück 13 ersichtlich, mit dem die Elektrode am gestrichelt angedeuteten implantierbaren Herzschrittmacher 14 angeschlossen werden kann.From Figure 5, the heart-remote connector 13 can be seen with the the electrode is connected to the implantable cardiac pacemaker 14 indicated by dashed lines can be.

Zu diesem Zweck ist das Anschlußstück mit einem Innengewinde 15 und der Schrittmacher mit einem Außengewinde 16 versehen. Der Zweikanalschlauch hat eine Öffnung 17 zum Kanal 4, in welche ein dünnes Schlauchstück 18 eingesetzt ist, über das der Behälter 9 z.B. mittels einer Injektionsspritze gefüllt werden kann. Durch Verknoten kann dieses Schlauchstück leicht verschlossen werden.For this purpose, the connector with an internal thread 15 and the pacemaker is provided with an external thread 16. The two-channel hose has an opening 17 to the channel 4, into which a thin piece of tubing 18 is inserted, via which the container 9 can be filled e.g. by means of an injection syringe. This piece of tubing can be easily closed by knotting.

Die beschriebene Elektrode ist mit verhältnismäßig einfachen Mitteln herstellbar und hat sich in der Praxis bereits bewährt. Als Material für das Schlauchstück wurde Silikongummi verwendet, welcher für den Verwendungszweck sehr gute Langzeiteigenschaften besitzt.The electrode described is made with relatively simple means manufacturable and has already proven itself in practice. As material for the piece of hose Silicone rubber was used, which has very good long-term properties for the purpose owns.

Claims

Implantable electrode for intracardiac stimulation of the heart by means of an implanted pacemaker, the electrode consists of an electrical conductor provided with electrical insulation is, at the end of the conductor near the heart, an uninsulated, approximately cylindrical electrode head for the delivery of the stimulation impulses to the heart when the electrode is inserted has and at the end remote from the heart with an electrical connector to the pacemaker is provided and with means for fixing the electrode head in the heart, d a it is indicated that as a means of fixing the electrode head (7) a connected to the electrode in the area adjacent to the electrode head, Volume variable container (9) with at least partially elastic Walls (8) used and a closable connecting line (4) for filling the Container is present.

2. Electrode according to claim 1, characterized in that the container (9) is formed by a tube piece (8) made of elastic and closed at the end 1% material.

3. Electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting line (4) runs parallel to the elongated conductor (3).

4. Electrode according to claim 3, gekennzeichnc-t by a two-channel also made of insulating material, one channel (2) for receiving the conductor (3) and the other channel (4) as connecting line cl: ient.

5. Electrode according to claim 2, characterized in that the hose piece (8) on the one hand the end of the electrode insulation near the heart and on the other hand the electrode head (7) tightly encloses.

6. Electrode according to claim 4 or 5, characterized in that the channel in the area of the elastic tube piece, preferably its middle Section, a side opening (12) has.

7. Electrode according to claim 2, characterized in that the hose piece is designed and dimensioned such that it is under the action of a pressurized The filling medium expands like a balloon.

8. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that at least the elastic part of the container and preferably also the insulation consist of silicone uniini.

9. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the container is designed and dimensioned such that it has a capacity of at least 0.1 to 2 cm3, preferably 0.5 cm3.

10. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the area in which the container is provided extends over a distance from 5 to 12 mm, preferably 8 mm, of the electrode.

11. Electrode according to claim 7, characterized in that the diameter of the filled balloon is between 5 mm and 12 mm and preferably 8 mm covered.

12. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the elasticity of the container wall is designed such that it is in unfilled State tightly against the rigid walls (1) of the container.

L e r s e i t e