DE2506872A1

DE2506872A1 - Geraet zum einschrauben einer elektrode in koerpergewebe

Info

Publication number: DE2506872A1
Application number: DE19752506872
Authority: DE
Inventors: James L Jula; Dennis E Zeidler
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1975-02-18
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE2506872C3; US3875947A; FR2261020A1; FR2261020B1; JPS50108286U; DE2506872B2; JPS568650Y2; GB1500214A

Description

Gerat zum Einschrauben einer Elektrode in Körpergewebe

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Einschrauben des leitenden, nichtisolierten vorderen Endabschnitts einer Elektrodenanordnung in Körpergewebe.

Aus der US-PS 3 737 579 ist ein Gerät oder Werkzeug bekannt, mittels dessen eine elektrische Leitung während der Implantation in den Körper derart festgehalten werden kann, daß sich durch Drehen des Werkzeugs eine am vorderen Ende der Leitung befindliche wendeiförmige Elektrode an der gewünschten Stelle in das Gewebe einschrauben läßt, ohne daß auf die Leitung selbst über die volle Leitungslänge hinweg ein Drehmoment übertragen wird. Die Leitung oder Elektrodenanordnung weist drei funktionsmäßig voneinander zu unterscheidende Abschnitte auf, und zwar eine an einem isolierten Schuh angebrachte implantable leitende wendelformige Elektrode, einen flexiblen, mit einer Isolierung überzogenen Leiter und einen Stecker oder ein Anschlußstück zur Verbindung mit einer Stromquelle. Das in dem vorstehend genannten Patent offenbarte Gerät oder Werkzeug zum Halten dieser Leitung umfaßt drei Elemente, die die Leitung während der Im-

plantation fassen, nämlich ein geschlitztes Ende, eine in Längsrichtung verlaufende Nut und eine Bohrung, die sich in Längsrichtung des Werkzeugs parallel zu der Nut erstreckt. Das geschlitzte Ende ist mit geraden, in einer Ebene liegenden Seiten ausgestattet, die so bemessen sind, daß sie den Schuh mit ausreichender Druckkraft aufnehmen, um den Schuh während des Implantationsprozesses in dem Schlitz zu halten, jedoch ein Lösen des Schuhs aus dem Schlitz zu erlauben, ohne daß dabei die implantierte Wendel in Mitleidenschaft gezogen wird. Das schuhförmige Kupplungsteil erwies sich zwar als zufriedenstellend, doch ergaben sich gewisse Probleme hinsichtlich des Festhaltens des Schuhs im Schlitz, wenn der Schuh und/oder der Schlitz feucht waren, insbesondere vor dem anfänglichen Einbringen des Schuhs in den Schlitz *

Die längsverlaufende Nut des bekannten Gerätes nimmt während der Implantation den flexiblen, mit einer Isolation überzogenen Leiter auf, während das Anschlußstück in der Bohrung untergebracht wird. Nachdem die wendeiförmige Elektrode in dem Körpergewebe implantiert ist, wird die Leitung von dem Werkzeug in drei Schritten gelöst. Zunächst wird das Anschlußstück aus der Bohrung herausgezogen, dann wird der Schuh außer Eingriff mit dem geschlitzten Ende gebracht. Schließlich wird der flexible Leiter aus der Nut herausgezogen. Der zweite Schritt erfolgt vorzugsweise unter Anwendung eines Hilfswerkzeugs, das ähnlich wie eine Stricknadel geformt ist und durch die Bohrung hindurch eingeführt wird, bis das Ende des nadel-

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förmigen Hilfswerkzeugs den Elektrodenschuh aus dem Schlitz herausdrückt. Bei diesem Arbeitsvorgang wird, jedoch nicht gleichzeitig auch der flexible, mit Isolation versehene Leiter aus der Nut herausgebracht. Je nachdem, wie stramm die Außenfläche des flexiblen Leiters in der Nut gefaßt wird, kann das Lösen des flexiblen Leiters unter den im Operationssaal herrschenden Bedingungen eine schwierige Aufgabe sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der erläuterten Art zu schaffen, das sich nach der Implantation der Elektrode rasch und einfach lösen läßt.

Ausgehend von einem Gerät zum Einschrauben des leitenden, nichtisolierten vorderen Endabschnitts einer einen flexiblen, isolierten elektrischen Leiter mit an eine Stromquelle anschließbarem hinteren Endabschnitt aufweisenden implantablen Elektrodenanordnung in Körpergewebe wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Aufnahme zum festen Fassen eines nahe dem nichtisolierten Endabschnitt liegenden Teils der Elektrodenanordnung, eine mit einem isolierten Abschnitt des isolierten Leiters in Berührung bringbare Halterung, mittels deren der Leiter für das Einschrauben des vorderen Endabschnitts in Körpergewebe lösbar zu fassen ist und die die Übertragung eines Drehmoments auf den hinteren Endabschnitt während des Einschraubens des vorderen Endabschnitts in das Körpergewebe verhindert, sowie eine mit der Aufnahme und der Halterung in Verbindung stehende Anordnung, in die zwecks Losens der Elektrodenanordnung

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aus der Aufnahme und der Halterung ein Auswerfer einführbar ist.,

Der Auswerfer ist erfindungsgemoß mit einem in der Ausnehmung bewegbaren ersten Abschnitts einem zugeordneten, in die Halterung einbringbaren zweiten Abschnitt und einem in die Aufnahme hineinbewegbaren dritten Abschnitt versehen. Wird der Auswerfer in seine Arbeitsstellung gebracht, löst er die implantable Elektrodenanordnung von dem Gerät. Dabei kommt das schuhförmige vordere Ende der Leitung von dem geschlitzten Ende des Geräts im gleichen Arbeitsgang frei, mit dem auch der flexible, mit einer Isolierung überzogene Leiter von der Nut des Gerätes gelost wird.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen :

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Geräts, während es eine implantable Leitung hält,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Auswerfers,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch das Gerat mit in Arbeitsstellung befindlichem Auswerfer,

Figo 4 in größerem Maßstab eine Ansicht des vorderen Endes

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des GeräteSfünd
Fig 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4*

Fig 1 laßt erkennen, wie e:"e implantable Leitung 1 mittels eines Gerätes oder Werkzeugs 3 gehalten wird. Die Leitung 1 ist im wesentlichen in der aus der IjS-PS 3 737 579 bekannten Weise aufgebaut. Sie ist mit einem flexiblen Leiter 7 aus aufgewickeltem Platindraht oder einem anderen zweckentsprechenden leitenden Werkstoff versehen, der sich zur Verwendung im Inneren des menschlichen oder tierischen Körpers eignet. Am hinteren Ende des Leiters 7 ist ein elektrisches Anschlußstück 9 angebracht., das einen Ansatz oder eine Spitze 11 aufweist, die mit einer implantablen oder externen Stromquelle verbunden werden kann. Der vordere Endabschnitt des Leiters 7 wird von einer an diesem befestigten, starren wendeiförmigen Elektrode 13 (Fig. 3) gebildet, die mehrere Windungen hat Bei der wendelfdrmigen Elektrode 13 handelt es sich um eine starre Wendel, die beispielsweise aus Platin-Iridium gefertigt ist und in einem scharf zugespitzten Ende 15 ausläuft Die Elektrode 13 dient als der in Korpergewebe einschraubbare vordere Endabschnitt des Leiters 7. Elektrode 13 und Leiter ⁷ sind mittels eines (nicht veranschaulichten j leitenden Epoxidharzes im wesentlichen senkrecht mir Bezug aufeinander stehend elektrisch verbunden. Diese elektrische Verbindungsstelle sitzt innerhalb eines Gummischuhs 17.

Der L'eiter ⁷, das Anschlußstück 9 und der Schuh 17 sind mit ei-

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nem verhältnismäßig transparenten, flexiblen, isolierenden Überzug versehen, der gegenüber dem Körper im wesentlichen inert ist» Es kann sich dabei zum Beispiel um eine Hülle 19 aus Silikonkautschuk handeln Der den Schuh 17 umgebende Teil der Hülle 19 bildet einen hochstehenden Ansatz oder ein Kupplungsteil 21 „ Der vordere Abschnitt der Hülle 19 läuft in einer kreisförmigen Scheibe 20 aus, durch die hindurch die wendeiförmige Elektrode 13 vorsteht. Die Elektrode 13 ragt im wesentlichen senkrecht zum Leiter 7 durch die Scheibe 2O hindurch. An der Unterseite der Scheibe ist eine kreisförmige Lage aus Geflecht 23 angebracht» das beispielsweise aus einer Polyesterfaser aus Terephthalsäure und Äthylenglykol gefertigt sein kann. Das Geflecht 23 begünstigt ein fibröses Wachstum und unterstützt damit die sichere Verbindung der Elektrode mit dem Gewebe,

Das Gerät 3 kann die Leitung 1 an drei Stellen fassen, und zwar am Schuh 17, an der Hülle 19 und am Anschlußstück 9. Das Gerät 3 weist einen im wesentlichen zylindrischen Körper 25 mit einer Längsachse 27 und Enden 29 una 31 auf. Das Gerät 3 kann beispielsweise aus einem harten Kunststoff wie PoIyoximethylen gefertigt sein. Vorzugsweise besteht das Gerät 3 aus einem Werkstoff, der eine Behandlung im Autoklaven zuläßt. Am Ende 29 befindet sich ein Schlitz 33. Der Schlitz umfaßt eine vordere Öffnung 35, die zu einem Hohlraum 37 führt. Die Öffnungsweite des Hohlraums 37 ist größer als diejenige der vorderen Öffnung 35. Die Öffnungsweiten von Öffnung 35 und

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Hohlraum 37 sind so gewählt, daß der Schuh 17 seitlich in geringem Maße zusammengedrückt werden muß, um durch die vordere Öffnung 35 hindurchtreten zu können» Nachdem mindestens ein Teil des Schuhs 17 an den Schultern 38 ^orbeibewegt ist, nimmt dieser Teil seine ursprüngliche Form wieder an. Um den Schuh 17 wieder aus dem Schlitz 33 herauszubringen, muß dieser Teil erneut zusammengepreßt werden, damit er durch die vordere Öffnung 35 hindurchtreten kann. Der Schlitz 33 und der Schuh 17 sind so gestaltet und bemessen, daß die Kraft, die notwendig ist, um den Schuh in der erforderlichen Weise zusammenzudrücken·, größer als die bei der Implantation zu erwartenden Kräfte ist, jedoch nicht ausreicht, um die implantierte Elektrode 13 nachteilig zu beeinflussen, wenn der Schuh 17 und das geschlitzte Ende 29 voneinander getrennt werden ο

In der Mantelfläche des Geräts 3 ist eine Nut 39 ausgebildet_t die in einer zur Achse 27 im wesentlichen parallelen Ebene liegt und von dem Ende 31 ausgehend über im wesentlichen die volle Lange des Geräts 3 reicht. Die Nut 39 ist mit dem Schlitz 33 im wesentlichen ausgerichtet. Sie kann mindestens einen Teil der Längsabmessung der Hülle 19 aufnehmen und sicher fassen. Am Ende 31 befindet sich ferner ein Schlitz 40, der mit einer Mittelbohrung 41 in Verbindung steht. Die Mittelbohrung 41 weist einen sich etwas über die Nut 39 hinauserstreckenden ersten Abschnitt 42 sowie einen zweiten Abschnitt 44 von verringertem Durchmesser auf, der konzentrisch zum Abschnitt 42 liegt. Der Abschnitt 42 der Bohrung 41 kann mindestens einen Teil des hin-

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teren Endes der Leitung 1 einschließlach des Anschlußstücks 9 und der Spitze 11 aufnehmen Die Bohrung 41 steht mit der Nut 39 über die volle Länge der Nut 39 in Verbindung,, Im Bereich des Endes 29 bildet die Nut 39 einen Endabschnitt 46, der schräg nach unten in Richtung auf das Ende 29 verläuft und in die Bohrung 41 einmündet. Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert istj hat dieser Endabschnitt der Nut 39 eine dem Endteil eines Hilfswerkzeugs oder Auswerfers angepaßte Gestalt, Die Querabmessung der Nut 39 ist vorzugsweise kleiner als die Querabmessung des Abschnitts 42 der Bohrung 41 . Die Nut 39 ist breit genug, um die Hülle 19 aufzunehmen und zu fassen, vorzugsweise jedoch nicht so breit., daß die Hülle 19 in den Abschnitt 42 der Bohrung 41 hineinrutschen kann.

Der in Fig. 2 veranschaulichte Auswerfer 43 weist einen im wesentlichen zylindrischen Körper 45, einen Endabschnitt 47 und eine Rippe 49 auf. Der Körper 45 ist so bemessen, daß er in der Bohrung 41 des Geräts 3 frei gleiten kann» Wird der Körper 45 in der Bohrung 41. vom Ende 31 in Richtung auf das Ende 29 vorbewegt, verschiebt sich gleichzeitig die Rippe 49 in der Nut 39= Die Rippe 49 ist so gestaltet und bemessen, daß sie in der Nut 39 frei gleitet und dabei die Hülle 19 aus der Nut 39 herausschiebt, Vorzugsweise ist die Rippe 49 verhältnismäßig dünn und mit flachen, parallelen Seitenwänden versehen. Die Vorderkante 51 der Rippe 49 verläuft zweckmäßigerweise schräg nach vorne, um am Endabschnitt 47 in den Körper 45 überzugehen» Der Endabschnitt 47 verjüngt sich in Richtung auf eine Mittelspitze 53.

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Auf diese Weise kann die Hülle 19 nach vorne und oben aus der Nut 39 statt nur nach vorne geschoben werden. Der Endabschnitt 47 ist im wesentlichen kegelig gestaltet, wobei die Kegelspitze 53 hinreichend stumpf ist, um den im Schlitz 13 sitzenden Schuh 17 vor sich her zu schieben und nicht in diesen einzudringen. Der Endabschnitt 47 ist vorzugsweise so bemessen und gestaltet, daß das über den Abschnitt 44 der Bohrung 41 hinausstehende Stück eine Länge hat, die gleich der oder geringfügig größer als die Tiefe des Hohlraums 37 ist. Der Auswerfer 43 kann aus dem gleichen Werkstoff wie das Gerät 3 gefertigt sein.

An dem dem Endabschnitt 47 gegenüberliegenden Ende weist der Auswerfer 43 eine Ausnehmung 55 mit einer kreisförmigen Öffnung 57 und einem Schlitz 59 auf, der mit der Öffnung 57 in Verbindung steht und zur Außenfläche des Körpers 45 reicht, Die Ausnehmung 55 ist zur Aufnahme der Spitze 11 der Leitung 1 vorgesehen. Wie im folgenden noch näher erläutert ist, kann nach dem Implantieren der wendeiförmigen Elektrode 13 im Gewebe und nach Abnahme der Leitung 1 vom Gerät 3 die frei hängende Spitze 11 in die Ausnehmung 55 eingesetzt werden. Der Auswerfer 43 kann dann als Bohrwerkzeug verwendet werden, um durch subkutanes Gewebe hindurch eine Öffnung auszubilden und die Leitung 1 in eine geeignete Stellung zu bringen, in der die Spitze 11 an eine zweckentsprechende Stromquelle angeschlossen werden kann.

Fig. 3 zeigt, wie die Leitung 1 von dem Gerät 3 im Bereich des Schlitzes 33 und teilweise entlang der Nut 39 gefaßt wird. Der

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Auswerfer 43 ist in die Bohrung 41 eingeführt und ein Stück weit entlang der Bohrung in Richtung auf den Schlitz 33 vorgeschoben. Der Teil der Hülle 19, der sich zuvor in dem Abschnitt der Nut 39 befand, in den die Rippe 49 eingeführt ist, wurde aus der Nut 39 herausgeschoben, wahrend der restliche Teil der Hülle 19 und der Schuh 17 noch vom Gerät 3 gelöst werden müssen, wenn der Auswerfer 43 weiter vorgeschoben wird.

Bei der Verwendung des Gerätes 3 wird zunächst die Leitung 1 in der in Fig. 1 veranschaulichten Weise mit dem Gerät verbunden. Dabei wird der hochstehende Teil des Schuhs 17 in die vordere Öffnung 35 unter Zusammendrücken eingebracht, worauf mindestens ein Teil des Schuhs 17 in den Hohlraum 37 geschoben wird, um für ein sicheres Fassen des Schuhs 17 zu sorgen.

In dem unmittelbar hinter dem Schuh 17 liegenden Abschnitt der Hülle 19 läßt man eine kleine Schleife stehen. Dann wird die Hülle 19 in die Nut 39 eingepreßt, um von dieser gegen eine Bewegung sicher festgehalten zu werden. Anschließend werden das Anschlußstück 9 und die Spitze 11 zurückgeschlagen und so weit wie möglich in die Bohrung 41 eingebracht. In dieser Lage verläuft die Elektrode 13 im wesentlichen parallel zur Längsachse 27 des Gerätes 3, Die Anordnung ist jetzt für das Einschrauben der Elektrode in Körpergewebe bereit.

Das zugespitzte Ende 15 wird gegen das Gewebe oder Organ angelegt; sodann wird das Gerät 3 in der durch den gebogenen Pfeil

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angedeuteten Richtung gedreht „ Der- Durchmesser der Wunde beschrankt sich auf aen Durchmesser des Drahtes, aus dem die wendeiförmige Elektrode 13 besteht. Bei der Drehung des Gerätes 3 wird die gewendelte Elektrode ^Λ 3 an das Gewebe oder Organ fest eingeschraubts bis das Geflecht 23 an der Außenseite des Organs sicher anliegt, Das Geflecht 23 unterstützt die sichere und dauerhafte Festlegung der- Elektrode 13 im Gewebe, da es eine raschere Fibröse in und um das Geflecht : «rum sowie um die Scheibe 20 und den hochstehenden Teil 21 der Hülle 19 herum fordert.

Nachdem die Elektrode 13 in das Gewebe fest eingeschraubt ist und das Geflecht 23 an der Außenfläche des Gewebes oder Organs fest anliegt, wird das anschlußstückseitige Ende der Leitung 1 aus der Bohrung 41 herausaezogen. Dann wird mittels des Auswerfers 43 in der vorstehend beschriebenen Weise der in der Nut 39 liegende Teil der Hülle 19 nach und nach herausgedrückt, worauf der Schuh 17 aus dem Schlitz 33 gestoßen wird. Dadurch kommt die Leitung 1 von dem Gerät 3 frei. Bei dem beschriebenen Implantationsverfahren wird kein Drehmoment auf die-Leitung 1 und folglich auf den Leiter 7 übertragen, weil der Schuh 17 und ein beträchtlicher Teil der Hülle 19 während des Drehens des Geräts 3 festgehalten sind. Außerdem kommt vor, während und nach dem Einführvorgang das Gerät 3 in keiner Weise mit den wendelförmigen Windungen der Elektrode 13 in Berührung, wodurch ein einwandfreies Einschrauben der Elektrode 13 in das Gewebe unter einem Winkel von ungefähr 90 möglich wird.

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Nach eier Implantation kann die Spitze 11 in die Ausnehmung des Auswerfers 43 eingesetzt werden, worauf der Auswerfer mit dem Endabschnitt 47 voraus durch subkutanes Gewebe hindurchgeschoben wird, bis die Stelle erreicht ist, an der die Spitze 11 an eine unter der Haut sitzende Stromquelle angeschlossen werden soll. Die Spitze 11 wird dann aus der Ausnehmung 55 herausgezogen; die elektrische Verbindung wird hergestellt. Statt für diesen Zweck den Auswerfer 43 zu verwenden, kann auch ein Hilfswerkzeug benutzt werden» das im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Auswerfer 43 ausgebildet und gestaltet ist, mit der Ausnahme, daß die Rippe 49 fehlt. Das heißt, der Körper hat dabei eine im wesentlichen zylindrische Form; die übrigen Teile des Auswerfers 43 sind unverändert beibehalten ,

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Claims

Ansprüche

Gerät zum Einschrauben des leitenden* nichtisolierten Endabschnitts einer einen flexiblen, isolierten elektrischen Leiter mit an eine Stromquelle anschließbarem hinteren Endabschnitt aufweisenden implantablen Elektrodenanordnung in Kdrpergewebe„ gekennzeichnet durch eine Aufnahme (33) zum festen Fassen eines nahe dem nichtisolierten Endabschnitt (13) liegenden Teils (21) der Elektrodenanordnung, eine mit einem isolierten Abschnitt des Leiters (7) in Berührung bringbare Halterung (39), mittels deren der Leiter für das Einschrauben des vorderen Endabschnitts in Körpergewebe lösbar zu fassen ist und die die Übertragung eines Drehmoments auf den hinteren Endabschnitt während des Einschraubens des vorderen Endabschnitts in das Körpergewebe verhindert, sowie eine mit den Aufnahme (33) und der Halterung (39) in Verbindung stehende Anordnung (41), in die zwecks Lösens der Elektrodenanordnung aus der Aufnahme (33) und der Halterung (39) ein Auswerfer (43) einführbar ist.

2, Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Öffnung (41) ausgebildet ist.

3„ Gerat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen zylindrische Form hat".

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4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung eine in der Außenflache des Gerätes (3) ausgebildete Nut (39) vorgesehen ist,

5. Gerät nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (39) im wesentlichen parallel zur Längsachse (27) des Gerätes (3) verläuft und die Öffnung (41) mit der Nut (39) im wesentlichen über die volle Länge der Nut in Verbindung steht.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnung (41) in Axialrichtung, von einem zum anderen Ende des Gerätes (3) erstreckt.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (33) einen am einen Geräteende befindlichen und eine außenliegende Öffnung bildenden ersten Abschnitt (35) sowie einen mit Bezug auf den ersten Abschnitt innenliegenden und mit dem ersten Abschnitt in Verbindung stehenden zweiten Abschnitt (37) aufweist, der eine innenliegende Öffnung bildet, die weiter als die außenliegende Öffnung ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (41) mit dem zweiten Abschnitt (37) der Aufnahme (33) derart in Verbindung steht, daß der vordere Endabschnitt (13) der Elektrodenanordnung mittels eines in den zweiten Abschnitt

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(37) über die Anordnung (41) eingebrachten Auswerfers (43) aus der Aufnahme (33) herausschiebbar ist.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (43) einen in der Anordnung (41) bewegbaren ersten Abschnitt (45), einen zugeordneten, in die Halterung (39) einbringbaren zweiten Abschnitt (49) und einen in die Aufnahme (33) hineinbewegbaren dritten Abschnitt (47) aufweist, und daß die Elektrodenanordnung mittels des Auswerfers (43) aus der Aufnahme (33) und der Halterung (39) herausschiebbar ist.

1O. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Abschnitt des Auswerfers (43) aus einem langgestreckten, im wesentlichen zylindrischen Körper (45), einer im wesentlichen parallel zur Längsachse des zylindrischen Körpers verlaufenden Rippe (49) bzw. einem mit dem zylindrischen Körper ausgerichteten Kegel (47) bestehen.

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