DE2453840C3

DE2453840C3 - Herzschrittmacherelektrode

Info

Publication number: DE2453840C3
Application number: DE19742453840
Authority: DE
Inventors: Michael S. Dipl.-Ing. 8113 Kochel Lampadius
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1974-11-13
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DE2453840A1; DE2453840B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Herzschrittmacherelektrode mit einem Katheter, einem in den Katheter einschiebbaren Mandrin oder einem außen auf den Katheter aufschiebbaren Führungskatheter.

Solche Schrittmacherelektroden sind bekannt. Sie bestehend üblicherweise aus einem flexiblen, die elektrische Zuleitung enthaltenden Katheter und ei iem mit einer Elektrodenfläche versehenen Elektrodenkopf. Um das Einführen der hochflexiblen Schrittmacherelektroden zu erleichtern, kann in den Katheter der bekannten Schrittmacherelektroden ein Mandrin, z. B. flexibler Stahldraht eingeschoben werden, oder es kann auf den Katheter ein gegebenenfalls in Längsrichtung geschlitzter steifer Führungskatheter aufgeschoben werden. Die Schrittmacherelektrode wird üblicherweise mit Hilfe des Mandrins bzw. des Führungskatheters über eine Halsvene an die im Herzen zuunterst gelegene Herzspitze einer Herzkammer geführt Der Elektrodenkopf bleibt aufgrund der Schwerkraft im wulstigen Herzmuskelgewebe der Herzspitze liegen und verwächst im Laufe der Zeit mit dem Herzmuskelgewebe.

Um zu verhindern, daß der Elektrodenkopf bis zum Verwachsen mit dem Herzmuskelgewebe aus einer einmal als günstig erkannten Lage abrutscht, wurden bekannte Schrittmacherelektroden mit Widerhaken versehen, die sich in das Herzmuskelgewebe eingraben. Solche Schrittmacherelektroden können jedoch nicht immer sicher befestigt werden. Besonders bereitet ihre Befestigung an glattwandigem Herzmuskelgewebe Schwierigkeiten. Derartiges Gewebe ist z. B. im Vorhof des Herzens zu finden, dessen Stimulation oftmals erwünscht ist, da sie der natürlichen Stimulalion des Herzens am nächsten kommt. Auch können die Widerhaken Verletzungen des Herzmuskelgewebes hervorrufen.

Aus den US-Patentschriften 31 51 619 und 37 46 004 ist die Befestigung flächenförmiger Elektroden auf der Haut mittels Klebstoff bekannt. Diese Elektroden sind jedoch nicht für eine Befestigung am Herzen geeignet.

Die Erfindung hat nun die Aufgabe, eine Schrittmacherelektrode der eingangs aufgeführten Art anzugeben, die zur Vermeidung von Verletzungen ohne die Verwendung von Borsten, Haken oder Wendeln als Elektrodenspitze auskommt und trotzdem an frei wählbaren Stellen des Herzmuskelgewebes eine sicher Befestigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ihr Elektrodenkopf mit einem durch Einschieben des Mandrins oder Aufschieben des Führungskatheters entleerbaren Klebstoffbehälter versehen ist. Die Schrittmacherelektrode kann, geführt vom Mandrin oder dem Führungskatheter, in das Herz eingeführt und an das Herzmuskelgewebe angelegt werden. Durch Druck auf den Mandrin oder den Führungskatheter wird der Klebstoffbehälter des Elektrodenkopfes entleert, wobei der austretende Klebstoff den Elektrodenkopf am Herzmuskelgewebe anklebt. Vor der Verklebung kann der Stimulationsort problemlos gewechselt und optimiert werden. Nach der Entleerung des Klebstoffbehälters muß lediglich sichergestellt werden, daß sich die Lage des Elektrodenkopfes während der Aushärtzeit des Klebstoffs nicht verändert.

Als Klebstoffe sind z. B. an sich bekannte gewebeverträgliche, autopolymerisierende Klebstoffe geeignet, die, in Verbindung mit Gewebsflüssigkeit, innerhalb weniger Sekunden aushärten und vom Herzmuskelgewebe resorbiert werden. Derartige Klebstoffe sind z. B. 2-Zyanoakrylate (vgl. US-Patentschrift 31 51 619), wie Butyl-2-zyanoakrylat oder Heptyl-zyanoakrylat.

In einer ersten Ausführungsform ist der Klebstoffbehälter durch einen mit wenigstens einer Austrittsöffnung versehenen Hohlraum innerhalb des Elektrodenkopfes gebildet. Im Hohlraum ist ein durch den Mandrin

verschiebbarer, abgedichteter Kolben angeordnet. Der Kolben kann durch einen in dem beispielsweise zylindrisch ausgeführten Hohlraum eingesetzten Pfrop-JV-n gebildet sein, der bei Betätigung durch den Mandrin den Klebstoff durch die Austrittsöffnungen aus dem Hohlraum ausstößt Der Kolben kann aber auch unmittelbar durch das in den Hohlraum ragende Ende des Mandrins gebildet sein. Die Austrittsöffnungen können auf der dem Kolben gegenüberliegenden, dem Herzen zugewandten Seite des Hohlraums oder in unmittelbar benachbarten Bereichen der Seitenwände vorgesehen sein; sie sind vorzugsweise als Kapillaren ausgebildet, die unbeabsichtigtes Eindringen von Gewebeflüssigkeit in den Hohlraum und damit Aushärten des Klebstoffs im Elektrodenkopf verhindern.

Es ist möglich, den Elektrodenkopf bereits fertig mit Klebststoff gefüllt zu liefern. Dies hätte jedoch den Nachteil, daß die Funktionsfähigkeit des Klebstoffs vor seiner Verwendung nicht überprüft werden könnte. Besser ist es, den Klebstoff erst vor Verwendung in den Elektrodenkopf einzubringen. Der Klebstoff vvird hierzu zweckmäßigerweise durch eine von der dem Herzen zugewandten Fläche des Elektrodenkopfes her zugängliche Einfüllöffnung eingefüllt. Dies hat den Vorteil, daß die den Elektrodenkopf bis auf die Elektrodenfläche vollständig umgebende Isolierung der Schrittmacherelektrode nicht perforiert werden muß, was an der Perforationsstelle zu Leckströmen führen könnte.

Eine vorteilhafte Lösung für den Verschluß dieser Einfüllöffnung besteht darin, daß die Einfüllöffnung in der dem Herzen zugewandten Fläche des Elektrodenkopfes vorgesehen ist und mit einer abnehmbaren, über die Stirnfläche vorstehenden, z. B. stiftförmigen Elektrodenspitze verschlossen ist. Eine derartige Elektrodenspitze ist nicht nur einfach zu handhaben, sondern ermöglicht auch hohe Stromdichten.

Günstig ist auch eine Ausführungsform, bei der in den Hohlraum eine Klebstoff enthaltende Kunststoffampulle eingesetzt ist und bei auf der dem Herzen zugewandten Seite des Hohlraums wenigstens eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, die eine zum Kolben hin vorspringende Einstechnadel aufweist. Ist der Durchmesser der Kunststoffampulle kleiner als der Innendurchmesser des Katheters gewählt, so kann die Kunststoffampulle mit Hilfe des Mandrins durch den Katheter hindurch in den Hohlraum des Elektrodenkopfes geschoben werden.

Um beim Entleeren das Verstopfen der Austrittsöffnung durch die Ampullenhaut zu verhindern, sind die Einstechnadeln vorteilhafterweise durch eine in die Austrittsöffnung eingesetzte Kanüle gebildet, die beim Einstechen der Kunststoffampulle in diese eindringt.

Eine zweite, grundsätzliche Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Klebstoffbehälter durch eine an der dem Herzen zugewandten Fläche des Elektrodenkopfes angebrachte Kunststoffampulle gebildet ist und daß der Mandrin oder der Führungskatheter wenigstens eine Einstechnadel zum öffnen der Kunststoffampulle aufweisen. In dieser Ausführungsform ist der Klebstoffbehälter außen am Elektroden- bo kopf angebracht. Die flexible Schrittmacherelektrode wird, ausgesteift durch den Mandrin oder den Führungskatheter, mit gegenüber der Kunststoffampulle zurückgezogenem Mandrin bzw. Führungskatheter in das Herz eingeführt. Bei gegebenenfalls auch in axialer t>> Richtung elastischen Kathetern von Schrittmacherelektroden können auch gegebenenfalls Mandrin und Führuneskatheter zusammen verwendet werden, wobei jedoch lediglich entweder der Mandrin oder der Führungskatheter mit einer oder mehreren Einstechnadeln bzw. Einstechspitzen versehen ist Weist der Elektrodenkopf eine über seine dem Herzen zugewandten Fläche vorstehende Elektrodenspitze auf, so ist die Kunststoffampulle zweckmäßigerweise ringförmig um die Elektrodenspitze herum angeordnet In dieser Ausführungsform der Kunststoffampulle wird auf einfachste Weise ihr Ausweichen beim Einstechen verhindert

Anhand von Zeichnungen sollen im folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Schrittmacherelektrode, deren Elektrodenkopf einen klebstoffgefüllten Hohlraum aufweist,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Schrittmacherelektrode mit einer in den Elektrodenkopf eingesetzten Kunststoffcmpulle und

Fig.3 eine dritte Ausführungsform einer Schrittmachereiektrode mit einer außen am Elektrodsnkopf angebrachten, klebstoffgefüllten Kunststoffampulle.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen als zylindrischen Metallbecher ausgeführten Elektrodenkopf 1 einer Schrittmacherelektrode, deren Katheter 3 als elektrische Zuleitung vom Herzschrittmacher zum Elektrodenkopf 1 eine Metallspiral 5 aufweist Der Elektrodenkopf 1 und die Metallspirale 5 sind, bis auf eine von einer Stirnseite 7 des Elektrodenkopfes 1 abstehende Elektrodenspitze 9 allseitig von einer Kunststoffisolierung 11 umschlossen, die, mit Ausnahme der Elektrodenspitze 9, die Schrittmacherelektrode elektrisch isoliert.

Im Inneren des Elektrodenkopfes 1 ist ein z. B. mit Silikonfett gegenüber dem Elektrodenkopf 1 abgedichteter, in axialer Richtung des Elektrodenkopfes 1 und der Metallspirale 5 verschiebbarer Kolben 13 angeordnet. Im Elektrodenkopf 1 ist damit ein Hohlraum 15 zur Aufnahme von Klebstoff gebildet, dessen Inhalt durch in der Stirnseite 7 vorgesehene Austrittsöffnungen 17 austritt, wenn der Kolben 13 mit Hilfe eines im Inneren der Metallspirale 5 herangeführten Mandrins 19 verschoben wird. Die Austrittsöffnungen 17 haben kapillarähnlichen Durchmesser und verhindern auf diese Weise ungewolltes Austreten von Klebstoff aus dem Hohlraum 15 bzw. ungewolltes Eindringen von Gewebeflüssigkeit in den Hohlraum 15. Um Leckströme des Elektrodenkopfes 1 zu vermeiden, ist die Elektrodenspitze 9 als abnehmbarer Verschluß einer Einfüllöffnung 21 ausgebildet.

Der Mandrin 19 kann gleichzeitig als Führung des Katheters 3 beim Einführen der Schrittmacherelektrode dienen. Es kann aber auch zusätzlich ein gegebenenfalls in axialer Richtung geschlitzter, steifer Führungskatheter 23 verwendet werden, der beim Einführen der Schrittmacherelektrode an einem radial über die Stirnseite 7 vorstehenden Rand 25 der Kunststoff-Isolierung 11 anliegt.

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Schrittmacherelektrode mit einem ebenfalls becherförmigen Elektrodenkopf 31, der an seiner Stirnseite 33 mit einer Elektrodenspitze 35 versehen ist. Das der Stirnseite 33 abgekehrte Ende des Elektrodenkopfes 31 ist wiederum elektrisch und mechanisch mit einer Metallspirale 37 verbunden. Die Metallspirale 37 und der Elektrodenkopf 31 sind von einer Kunststoff-Isolierung 39 umgeben. Ein im Inneren

der Metallspirale 37 geführter Mandrin 41 ragt mil seinem als Kolben dienenden freien Ende 43 in einen durch den Elektrodenkopf 31 gebildeten, querschnittsgleichen Hohlraum 45. Eine durch die Metallspirale 37 hindurch in den Hohlraum 45 eingeführte klebstoffgefüllte, dünnwandige Kunststoffampulle 47 wird durch Einschieben des Mandrins 41 gegen in Austrittsöffnungen 49 eingesetzt, als Einstechnadeln dienende Kapillar-Kanülen 51 gedrückt. Da die Kapillarkanülen 51 beim Durchstechen der Ampullenhaut in die Kuns'stoffampulle 47 eindringen, werden die innen gelegenen Austrittsöffnungen 49 beim Auspressen der Kunsistof-Austrittsöffnungen 49 beim Auspressen der Kunststoffampulle 47 nicht durch die Ampullenhaut verstopft.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform, bei der auf einer von einer Stirnseite 61 eines Elektrodenkopfes 63 abstehenden Elektrodenspitze 65 außenliegend eine ringförmige, klebstoffenthaltende Kunststoffampulle 67 aufgesteckt und befestigt ist. Der Elektrodenkopf 63 sowie eine sich daran anschließende, als Zuleitung dienende Metallspirale 69 sind wiederum bis auf die Elektrodenspitze 65 mit einer Kunststoff-Isolierung 71 ummantelt. Im Inneren der Metallspirale 69 ist ein Mandrin 73 angeordnet, mit dessen als Einstechspitze 75 ausgebildeten und von einem Kanal 77 des Elektrodenkopfes 63 zur Kunststoffampulle 67 hin abgelenkten Endes die Kunststoffampulle 67 geöffnet werden kann. Die geöffnete Kunsistoffampulle 67 kann dann durch Andrücken des Elektrodenkopfes 63 an das Herzmuskelgewebe entleert werden. Zum Andrücken bzw. zum Einführen der Schrittmacherelektrode kann entweder der mit dem Katheter verriegelte Mandrin 73 verwendet werden; es kann aber auch, ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1 ein zusätzlicher Führungskatheter 79 in Verbindung mit einem radial abstehenden Rand 81 der Kunststoffisolierung 71 herangezogen werden.

In einer nicht näher dargestellten Alternative zur Ausführungsform gemäß Fig.3 kann auch der Führungskatheter mit Einstechspitzen für eine außenliegende Kunststoffampulle versehen sein. Ein gegebenenfalls zusätzlich vorzusehender Mandrin endet in diesem Fall im Inneren des Elektrodenkopfes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Herzschrittmacherelektrode mit einem Katheter, einem in den Katheter einschiebbaren Mandrin oder einem außen auf den Katheter aufschiebbaren Führungskatheter, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Elektrodenkopf (1; 31; 63) mit einem durch Einschieben des Mandrins (19; 41; 73) oder Aufschieben des Führungskatheters (79) entleerbaren Klebstoffbehälter(15;45;47; 67) versehen ist

2. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoffbehälter (15; 45; 47) durch einen mit wenigstens einer Austrittsöffnung (17; 49) versehenen Hohlraum (15; 45) innerhalb des Elektrodenkopfes (1; 31) gebildet

ist und daß im Hohlraum (15; 45) ein durch den Mandrin (19; 41) verschiebbarer, abgedichteter Kolben (13; 43) angeordnet ist.

3. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (43) durch das in den Hohlraum (45) ragende Ende des Mandrins (41) gebildet ist.

4. Herzschrittmacherelektrode nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (1) eine von der dem Herzen zugewandten Fläche her zugängliche Einfüllöffnung (21) für den Klebstoff aufweist.

5. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (21) in der dem Herzen zugewandten Fläche (7) des Elektrodenkopfes (1) vorgesehen und mit einer abnehmbaren, über die Fläche (7) vorstehenden Elektrodenspitze (9) verschlossen ist.

6. Herzschrittmacherelektrode nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (45) eine Klebstoff enthaltende Kunststoffampulle (47) eingesetzt ist und daß auf der dem Herzen zugewandten Seite des Hohlraums (45) wenigstens eine Austrittsöffnu ng (49) vorgesehen ist, die eine zum Kolben (43) hin vorspringende Einstechnadel (51) aufweist.

7. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstechnadel (51) durch eine in die Austrittsöffnung (49) eingesetzte Kanüle gebildet ist.

8. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoffbehälter (67) durch eine außen, an der dem Herzen zugewandten Fläche (61) des Elektrodenkopfes (6.1) angebrachte Kunststoffampulle gebildet ist und daß der Mandrin (73) oder der Führungskatheter (79) wenigstens eine Einstechnadel (75) zum öffnen der Kunststoffampulle aufweisen.

9. Herzschrittmacherelektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (63) eine an seiner dem Herzen zugewandten Fläche (61) vorstehende Elektrodenspitze (65) aufweist und die Kunststoffampulle ringförmig um die Elektrodenspitze (65) herum angeordnet ist. μ