DE2743431C2 - Vorrichtung zum transvenösen Einpflanzen von zumindest einer Schrittmacher-Elektrode in ein Herz - Google Patents
Vorrichtung zum transvenösen Einpflanzen von zumindest einer Schrittmacher-Elektrode in ein HerzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum transvenösen Einpflanzen von zumindest einer Schrittmacher-Elektrode
in ein Herz, die über einen elektrischen Leiter mit einem Schrittmacher zur Übertragung von
Reizimpulsen auf das Herz verbindbar ist, mit einem Elektrodenkopf, der die Elektrode trägt und mit dem
Leiter verbunden ist.
Bei transvenöser Einpflanzung der zum Kontakt mit dem inneren Herzmuskelgewebe, dem Endokard, bestimmten
Elektrode, der sogenannten Reizelektrode, eines Schrittmachers zur Behandlung von Herzarrhytmien
wird eine gewählte Vene, z. B. eine Halsvene oder
eine Armvene, geöffnet und die Elektrode durch die Venenöffnung und die Vene in die rechte Kammer des
Herzens eingeführt Die Elektrode ist mit einer elektrischen Leitung verbunden, die an den unter der Kleidung
am Körper getragenen oder in den Körper chirurgisch eingepflanzten Schrittmacher angeschlossen oder anschließbar
ist Die dünne und weiche Leitung ist nvttels Versteifungsglieder versteift um eine Lenkung der
Elektrode in das Herz zu gestatten. Diese Lenkung wird ίο durch Röntgendurchleuchtung des jeweiligen Körperbereiches
überwacht Die Lenkung erfordert eine genau kontrollierte Handbewegung und somit eine strenge
Konzentration von Seiten des Chirurgen, was manchmal eine unzulässig lange Zeit in Anspruch nimmt
Auch die zum Zusammenwirken mit der Reizelektrode bestimmte Gegenelektrode des Schrittmachers wird
manchmal mittels der genannten Versteifungsglieder oder eines anderen Versteifungsgliedes zusammen mit
der Reizelektrode in ein gewähltes Gebiet des Herzens z. B. den rechten Vorhof, geführt, in anderen Fällen aber
außerhalb des Herzens verlegt, z. B. als Teil der Schrittmacherdose in Kontakt mit Körpergewebe (Erdung).
Die ReizeJektrode wird durch die gewählte Vene bis in die Spitze der rechten Kammer geführt und dort mit
dem Spitzengewebe (Endokard) in elektrischen Kontakt gebracht, um eine Stimulation des die Herztätigkeit bestimmenden
Herzmuskels (Myokard) zu gestatten. Damit der genannte Kontakt bestehenbleibt, muß die Elektrode
an der Kontaktstelle während einer hinreichend langen Zeit still liegen, so daß das Fibrin an und rund um
die Elektrode ausgefällt werden kann und die Elektrode auf diese Weise in der gewählten Kontaktlage festwächst.
Falls die Elektrode nicht in der Kontaktlage still liegt, wird Fibrin zwischen dem Herzgewebe und der
Reizelektrode ausgefällt, was eine Widerstandserhöhung, sogenannten Schwellenwertanstieg, in der elektrischen
Verbindung zwischen Herzgewebe und Elektrode und demzufolge eine verschlechterte oder aufgehobene
Schrittmacherfunktion ergibt.
Um ein solches Stilliegen der Reizelektrode zu ermöglichen, muß erstens der Patient stil! liegen und zweitens
die Elektrode an dem Herzgewebe fixiert werden, da die Herztätigkeit, d. h. die Zusammenziehung und
Ausdehnung der Herzmuskeln und die Blutströmung, die Elektrode außer Berührung mit dem Gewebe führen
kann. Die Forderung des Stilliegens des Patienten stellt einen ernsten Nachteil dar, weil sich die Gefahr z. B.
einer Thrombose hierdurch bei vielen Patienten erhöht.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-OS 23 19 054. Diese Druckschrift
zeigt eine transvenös implarttierbare Herzschrittmacherelektrode, deren Elektrodenkopf ein hohes Gewicht
aufweist, damit er auch bei Bewegungen des Herzens sicher am Myokard anliegen bleibt. Auch bei dieser
bekannten Vorrichtung ist es nötig, daß der Patient während des Anwachsens der Elektrode stilliegen muß.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
mittels welcher ein schnelles gezieltes Einführen der Elektrode an die gewünschte Stelle und eine'Fixierung
an dieser Stelle ermöglicht wird, ohne daß der Patient stilliegen muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrodenkopf ein permanent magnetisiertes
oder magnetisierbares Material enthält, daß zumindest ein Magnet vorgesehen ist, der von außerhalb des Patientenkörpers
betätigbar ist, um durch sein Kraftfeld auf das magnetisierbare oder das permanent magneti-
sierte Material im Elektrodenkopf einzuwirken, wenn sich der Elektrodenkopf innerhalb des Patientenkörpers
befindet, und so den Eiektrodenkopf zu einem ausgewählten Herzbereich zu führen, und daß ein Permanentmagnet
vorgesehen ist, der außen am Brustkorb des Patienten befestigbar ist, um den Elektrodenkopf in Berührung
mit dem gewählten Bereich dta Herzes zu halten,
bis das Wachstum von Körpergewebe den Elektrodenkopf an seinem Platz hält
Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fi g. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Menschenkörper
mit chirurgisch eingepflanzter Schrittmacherdose und mit erfindungsgemäß in die Spitze der
rechten Herzkammer eingeführter Reizelektrode,
F i g. 2 einen Längsschnitt eines Elektrodenkopfes in größerem Maßstab, und
F i g. 3 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung der Elektrode an ihrem Platz im Herzen.
In F i g. 1 ist ein durchschnittener Menschenrumpf mit einer in die Brust chirurgisch eingepflanzten Schrittmacheidose
1 gezeigt, welche über einen elektrischen Leiter 2 mit einer in einem Elektroden tragenden Kopf 3
angeordneten Reizelektrode verbunden ist. Der Kopf 3 enthält ein permanentmagnetisierbares oder permanentmagnetisiertes
Material und ist unter Hinweis auf F i g. 2 nachstehend näher beschrieben. Der Elektrodenkopf
ist in die rechte Kammer 5 des Herzens 4 mit
Elektroden in Kontakt mit dem Endokard in der Spitze der Kammer eingeführt.
Zur Einführung der Elektrode wird eine gewählte Vene 6, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Halsvene,
z. B. Vena Jugularis Externa, geöffnet und der Elektrodenkopf an dem dem Schrittmacher entgegengesetzten
Ende der Leitung 3 wird in die zustandegebrachte Venenöffnung 7 eingeführt. Ein magnetisches Kraftfeld
wird dem Elektrodenkopf 3 mittels eines Elektromagneten 8 aufgedrückt, welcher über ein elektrisches Kabel 9
mit einem zur Regelung des Erregungsstromes des Elektromagneten und demzufolge des vom Elektromagneten
erzeugten magnetischen Kraftfeldes vorgesehen, fußbetätigten Regelungsglied 10 verbunden ist, das
über ein Kabel 11 an das Stromversorgungsneiz anschließbar ist. Der Elektromagnet 8, der in üblicher Weise
an einen Wechselstromgleichrichter angeschlossen ist, wird außen am Rumpf in der Nähe der Venenöffnung
7 angebracht, so daß sein magnetisches Kraftfeld, das den Körper oder Rumpf durchdringen kann, durch
Attraktion auf das magnetische Material im Elektrodenkopf einwirkt.
Unter der Wirkung dieses den Körper oder Rumpf durchdringenden magnetischen Kraftfeldes und durch
Bewegung des Elektromagneten außen am Rumpf von dem Bereich der Halsvenenöffnung in Richtung auf das
Herz wird der Elektrodenkopf in der Vene gegen das Herz fortbewegt. Bei der Fortbewegung des Elektrodenkopfes
gegen das Herz wird der bezügliche Körperbereich in üblicher Weise durch Röntgenbestrahlung
zwecks Überwachung der Fortbewegung durchleuchtet. Der Elektromagnet kann dabei in einfacher Weise
außen am Körper in der gewünschten Richtung für eine korrekte, im wesentlichen zentrierte Lenkung des Elektrodenkopfes
in der Vene bewegt werden. Hierzu läßt sich auch die Stärke des Magnctkraftfeldes durch Betätigung
des Fußrcgelungsglicdes 10 regeln. Das Regclungsglied
enthält nicht gezeigte übliche Mittel zum Umsteuern der Stromrichtung im Elektromagneten und
dadurch der Richtung des vom Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes, um eine Zurückbewegung des
Elektrodenkopfes und somit der Elektrode zu ermöglichen.
Es sei hier bemerkt, daß anstelle eines Elektromagneten ein Permanentmagnet für die genannte Fortbewegung
des Elektrodenkopfes und somit der Elektrode in
ίο Richtung auf das Herz zu oder von ihm weg angewendet
werden kann, obgleich ein Elektromagnet vorzuziehen ist, da sein Magnetfeld veränderlich ist und dadurch
in jeder Lage der Elektrode in deren Bahn zum Herzen eingestellt werden kann, damit die Gefahr einer Beschädigung
von Gefäßen und Geweben auf ein Mindestmaß reduziert wird. Der Elektromagnet kann spitz sein, wie
dies veranschaulicht ist, damit das magnetische Feld konzentriert wird. Durch Bewegung des Elektromagneten
außen am Rumpf gegen das Herz wird der Elektrodenkopf dazu gebracht, sich längs der gewählten Vene
durch die obere Hohlvene, den rechten Vorhof 12 und die Trikuspidalklappe 13 in die rechte Kammer 5 und
genauer genommen in die Spitze dieser Kammer, wie dies veranschaulicht ist, zu bewegen, um Kontakt mit
dem Endokard herzustellen.
Es sei bemerkt, daß bei dem elektrischen Leiter 2 zum Unterschied von den bekannten Leitern kein Versteifungsglied
vorgesehen zu sein braucht, welches die Elektrode gegen das Herz lenkt, da sich die Elektrode in
einer äußerst genauen Weise mit Hilfe des genannten magnetischen Kraftfeldes in das Herz hineinführen läßt,
ohne andere Manipulationen als kleine Bewegungen des Elektromagneten 8 außen am Rumpf. Dies ermöglicht
auch ein verhältnismäßig einfaches und schnelles Ziehen der Elektrode an der empfindlichen und kritischen Verdrängung
vorbei, die durch die Trikuspidalklappe gebildet ist.
Der Elektrodenkopf 3 ist in seinen Einzelteilen in Fig.2 gezeigt. Er umfaßt eine Reizelektrode 14 aus
einem elektrisch leitenden und mit den Flüssigkeiten und der inneren Atmosphäre des Körpers zusammenpassenden
Material, z. B. einer üblichen Platina/Iridiumlegierung. Die Elektrode sitzt wie ersichtlich an dem
freien Ende des Elektrodenkopfes und ist für den bereits beschriebenen Kontakt mit dem Endokard bestimmt.
Die Elektrode hat einen schalenförmigen Teil 15 mit abgerundeter Stirnfläche, damit sich die Elektrode bei
ihrer Bewegung aus der Vene in die Herzspitze nicht an Körperteilen festhakt, und einen Ringflansch 16, der von
der inneren Randfläche des schalenförmigen Teils nach hinten vorsteht, so daß der Elektrodenkörper auswendig
einem Pilz ähnlich ist. Der Ringflansch 16 umgreift mit Preßsitz einen hauptsächlich zylindrischen Körper
17 aus einem permanentmagnetisierten oder permanentmagnetisierbaren
Material mit einem Durchtrittsloch 18, durch welches sich die vordere Endpartie 19 des
elektrischen Leiters 3, der vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Elektrode besteht, erstreckt und
z. B. durch Löten mit der Innenfläche des schalenfönnigen
Teils elektrisch leitend verbunden ist. Außerhalb des zylindrischen Körpers 17 ist der Leiter schraubenförmig
gewickelt und an dem hinteren, nicht gezeigten Ende mit der Schrittmacherdose verbunden. Ein Gehäuse
20 nus einem mit den Flüssigkeiten des Körpers und
b5 dessen innerer Atosphäre zusammenpassenden, elektrisch
isolierenden und von Magnetkraftfeldern durchdringliches Material, z. B. irgendein üblicher Silikonkautschuk,
umschließt den schraubenförmig gewickelten
Leiter, den hinter dem Elektrodenflansch 16 gelegenen Teil des Körpers 17 und den Elektrodenflansch 16 selbst
und schließt sich auswendig mit glatter Übergangsfläche an die gewölbte Stirnfläche des schalenförmigen
Teils 15 der Elektrode an. Um eine sichere Verbindung des Gehäuseteils mit dem Körper 17 und dem Flansch
16 zu gewährleisten, kann der Gehäuseteil aufvulkanisiert sein. Der Körper 17 ist zumindest an seinem innerhalb
des Flansches 16 gelegenen Teil mit einer Oberflächenschicht aus irgendeinem Isolierstoff versehen, so
daß der elektrische Strom zwischen der Elektrode 14 und dem Leiter 3 nicht durch den Körper 17 passieren
kann.
Der Körper 17 kann aus irgendeinem permanentmagnetisierbaren oder permanentmagnetisierten Metall
oder Metallegierung bestehen, jedoch sind seltene Erdmetalle wie Yttrium, Lanthan oder Kobalt oder Legierungen
daraus bevorzugt, da diese Metalle und Legierungen nach Magnetisierung einen kräftigen, verbleibenden
Magnetismus aufweisen, was mit Rücksicht darauf erwünscht ist, daß die Elektrode vielleicht mehrere
Jahre lang im Herzen verbleiben muß und es erforderlich sein kann, die Elektrode in einer weiter unten beschriebenen
Weise zu versetzen.
Der Elektromagnet 8 wird vorzugsweise in der Weise am Rumpf hinwegbewegt, daß die magnetischen Pole
des Körpers 17 unter der Wirkung der Kraftfelder des Elektromagneten 8 hauptsächlich an die Enden des Körpers
17 verlegt werden, falls der Körper 17 nicht bereits früher, vor seiner Einführung in die Vene, magnetisiert
worden ist.
Es sei erwähnt, daß anstelle des in der Mitte des Körpers 17 angeordneten Loches irgendeine andere öffnung
im und längs des Körpers 17 vorgesehen werden kann, welche eine direkte elektrische Verbindung des
vorderen Endteils des Leiters mit der Elektrode gestattet, z. B. ein radialer Kanal oder eine radiale Nut in der
Außenfläche des Körpers, welche den Endteil des Leiters aufnehmen kann. Es ist sogar möglich, die Elektrode
außen am Körper vorzusehen; es ist indessen wesentlieh,
daß der Anschluß zwischen den Elektroden und dem Leiter direkt ist, d. h. ohne zwischenliegendes Material,
das den Widerstand für den elektrischen Strom zwischen Leiter und Elektrode erhöhen und ein galvanisches
Element mit der Elektrode bilden würde, was zur Oxidation und zum schnellen Verbrauch der von der
Batterie des Schrittmachers gelieferten Energie führen würde.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Ausbildung des Körpers 17 ist die Sinterung des bezüglichen Metalls in
Pulverform, da es schwierig sein kann, durch Maschinenbearbeiiung
ein fvieiaiisiüuk iiiii dem genannten
Loch oder Kanal auszubilden. Das Sinterwerkzeug hat dabei einen Vorsprung oder einen Wulst mit Hinterschliff
zur Formung des Loches oder des Kanals.
Nachdem die Elektrode in der unter Hinweis auf F i g. 1 beschriebenen Weise in Kontakt mit dem Endokard
geführt worden ist, wird sie an der Kontaktstelle mit Hilfe eines Permanentmagneten 21 (Fig.3) von
vorzugsweise dem gleichen Material wie das des permanentmagnetisierten
Körpers 17 fixiert Der Permpnentmagnet 21 wird außen am Körper des Patienten im
Bereich gegenüber der Herzspitze in zweckdienlicher Weise, z. B. mittels eines Klebestreifens oder eines um
den Körper geknüpften Bandes befestigt, so daß sein Kraftfeld den Körper 17 und somit auch die Elektrode
attrahiert. Das magnetische Kraftfeld dieses Permanentmagneten ist derart bemessen, daß es den Magnetkörper
17 im Elektrodenkopf mit einer Kraft attrahiert, die hinreichend ist, um die Elektrode entgegen den
Kräften des stetig sich bewegenden Myokards und entgegen den Patientenbewegungen in der gewählten
Kontaktlage mit dem Endokard festzuhalten, so daß der Elektrode während einer gewissen Zeit Gelegenheit gegeben
wird, durch Fibrinausfällung auf der Elektrode und rundum sie an der Kontaktsteile festzuwachsen.
Ein äußerst wesentlicher Vorteil mit dieser Elektrodenfixierungsmethode
und -vorrichtung liegt darin, daß der Patient während der Zeit, wo die Elektrode durch
Fibrinausfällung an dem Endokard festwächst, nicht bettlägerig zu sein braucht, da die Kraft des Permanentmagneten
21 die Elektrode an der beabsichtigten Kontaktstelle trotz der Patientenbewegungen und der Herztätigkeit
an der beabsichtigten Kontaktstelle festhält. Hierin besteht der Unterschied gegenüber den eingangs
erwähnten Fixiervorrichtungen, die an von Patienten- und Herzbewegungen abhängigen Kräfte zum Festhalten
der Elektrode gebunden sind und dadurch die Bettlägerigkeit des Patienten während der Fibrinausfällungszeit
fordern, was u. a. Thrombosegefahren ergibt.
Falls die Elektrode im Laufe der Jahre einen höheren Schwellenwert erhält, d. h. falls Fibrin zwischen die
Elektrode und das Endokard hineinwächst und einen Widerstandsanstieg ergibt, ist es mittels der erfindungsmäßigen
Vorrichtung möglich, die Elektrode zu versetzen.
Hierzu wird die Polarität des Elektromagneten 8 umgesteuert, so daß das von dem Magneten erzeugte
Kraftfeld den Elektrodenkopf wegstoßen und dadurch die Elektrode aus der festgewachsenen Lage herausführen
kann, wonach die Polarität des Elektromagneten 8 aufs neue umgesteuert wird, damit der Körper 17 attrahiert
wird und die Elektrode 14 dadurch in eine andere Lage im elektrischen Kontakt mit dem Endokard gebracht
wird. Zum Unterschied von den bisher benutzten Verfahren ist es bei dem erwähnten Widerstandsanstieg
nicht nötig, die Elektrode im Herzen zu belassen und eine neue Elektrode ins Herz einzuführen, sondern ein
und dieselbe Elektrode kann in bequemer Weise versetzt werden.
Es ist im obigen vorausgesetzt worden, daß die zur Zusammenwirkung mit der Reizelektrode bestimmte
Gegenelektrode in einer nicht gezeigten, jedoch dem Fachmann bekannten Weise auf der Schrittmacherdose
1 selbst vorgesehen ist. Die Gegenelektrode kann aber auch mit ihrem eigenen isolierten Leiter mechanisch mit
der Reizelektrode verbunden sein, so daß die Gegenelektrode zusammen mit der Reizelektrode mit Hilfe
des auf den Magnetkörper der Reizelektrode ausgeübten Magneikrafifeldes in einen gewählten Bereich des
Herzens hineingeführt werden kann. Außerdem kann auch der Gegenelektrode ein Magnetkörper zugeordnet
sein, welcher zu einer Versetzung der Gegenelektrode nach einer gewählten Stelle im Herzen dient.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zum transvenösen Einpflanzen von zumindest einer Schrittmacher-Elektrode in ein
Herz, die über einen elektrischen Leiter mit einem Schrittmacher zur Übertragung von Reizimpulsen
auf das Herz verbindbar ist, mit einem Elektrodenkopf, der die Elektrode trägt und mit dem Leiter
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektrodenkopf (3) ein permanent magnetisiertes oder magnetisierbares Material (17) enthält,
daß zumindest ein Magnet vorgesehen ist, der von außerhalb des Patientenkörpers betätigbar ist, um
durch sein Kraftfeld auf das magnetisierbare oder das permanent magnetisierte Material im Elektrodenkopf
(3) einzuwirken, wenn sich der Elektrodenkopf innerhalb des Patientenkörpers befindet und so
den Elektrodenkopf zu einem ausgewählten Herzbereich zu führen, und daß ein Permanentmagnet
(21) vorgesehen ist, der außen am Brustkorb des Patienten befestigbar ist, um den Elektrodenkopf in
Berührung mit dem gewählten Bereich des Herzens (4) zu halten, bis das Wachstum von Körpergewebe
den Elektrodenkopf an seinem Platz hält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (8) zur Führung des Elektrodenkopfes
ein Elektromagnet ist, der verbunden ist mit einer Vorrichtung (9—11) zum Variieren der
Feldstärke des Elektromagneten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material
ein seltenes Erdmetall oder eine Legierung daraus ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode am vom
Schrittmacher (1) her gesehen distalen Ende der Leitung (2) angeordnet ist und daß das magnetisierbare
oder permanent magnetisierte Material die Form eines innerhalb des genannten distalen Endes angeordneten
Körpers (17) mit einer Durchtrittsöffnung (18) zur direkten Verbindung des Leiters (2) mit der
Elektrode (14) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode
(14) vom Körper (17) aus dem permanent magnetisierten oder magnetisierbaren Material isoliert
ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode
(14) und die Leitung (2) aus dem gleichen Material bestehen.
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