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Titel: Elektrischer Leiter zwischen Herzschrittmacher-
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gerät und Herzmuskelgewebe =====~=====================================================
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter zwischen Herzschrittmachergerät
und Herzmuskelgewebe mit einem abisolierten Elektrodenkopf von definierter Größe
zur Elektrostimulation des Herzens, mit einem isolierten elektrischen Teil und einem
nicht leitenden Einführteil.
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Für den myokardialen Implantationsmodus zum Gebrauch als a) passagere
Elektrode nach herzchirurgischell Operationen und b) permanante myokardiale Nahtelektrode
zum dauernden Verbleib im menschlichen Körper' Herzschrittmacher werden verwendet,
um die Schlagfrequenz des Herzens bei Rhythmus störungen in synchroner und nicht
synchroner Weise zu steuern. Um eine Herzschrittmacherelektrode am Herzmuskelgewebe
anzubringen, stehen heute als Standardverfahren drei Möglichkeiten zur Wahl:
i.)
Einführen einer Schrittmacherelektrode durch eine Körpervene (transvendses Vorgehen),
2. ) Befestigung einer Schrittmacherelektrode am Herzmuskelgewebe mittels Mediastinoskopie,
3.) Befestigung einer Schrittmacherelektrode nach direkter Freilegung des Herzens
über Thorakotomie, partielle bzw. totale mediane Sternotomie (epi-, myokardiales
Vorgehen).
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Zur passageren postoperativen Schrittmachertherapie nach herzchirurgischen
Operationen zur Behandlung eventueller postoperativer Herzrhythmusstörungen bietet
sich das myokardiale Vorgehen an, zumal das Herz auf Grund der vorausgegangenen
Operation freigelegt ist.
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Bei der permanenten Schrittmachertherapie hat das transvenöse Vorgehen
den Vorzug, da man dem Patienten den schwereren chirurgischen Eingriff (Thorakotomie,
Sternotomie) in Allgemeinnarkose ersparen kann und in örtlicher Betäubung einen
elektrischen Leiter (Schrittmacherelektrode ) über eine Körpervene unter Röntgen-Durchleuchtungskontrolle
im Herzen plazieren kann, Bei Problemfällen jedoch sowie bei Kindern, die einer
Schrittmachertheraple bedürfen und bei denen noch mit einem Längenwachstum gerechnet
werden muß, gibt man im allgemeinen dem myokardialen Vorgehen auf Grund der sicheren
Fixation der Elektrode direkt in das Herzmuskelgewebe den Vorzug, Das Anbringen
der Schrittmacherelektroden mittels Mediastinoskopie bleibt bisher noch im weeentlichen
einigen Spezialfällen, z0 Bo Vorhof-Schrittmachertherapie vorbehalten.
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Bei der passageren Elektrotherapie des Herzens nach herzchirurgischen
Eingriffen besteht ein Nachteil der Anbringung der bekannten Schrittmacherelektroden
oder der myokardialen Nahtelektroden darin, daß die Größe der Elektrodenoberfläche
die intramyokardial im Herzmuskel lag, mehr oder weniger dem Zufall überlassen bleibt.
Das in das Herz eingebrachte Elektrodenstück aus rostfreiem Edelstahl oder einem
anderen gebräuchlichen Elektrodenmaterial wird in bestimmter Länge in das Herz eingeführt,
jedoch ist dabei die Oberfläche des eingeführten Teils nicht genau definiert, da
die Nadel mehr oder weniger Gewebe durchstößt, Dabei wird am Herzen mehr ader weniger
Trauma hervorgerufen, Es ist bekannt, daß das Herztrauma eine wichtige Rolle bei
Schrittmachersystem spielt. In den Gebieten, in welchen nämlich das Herz eine Traumaeinwirkung
erfahren hat, bildet sich Narbengewebe, das den Stimulationsstrom schlecht leitet.
Je größer daher das Gebiet des Narbengewebes ist, um so mehr Strom wird für die
elektrischen Impulse benötigt, um das aufnahmefähige Gewebe des Herzens zu erreichen.
Die narbige Reaktion kann soweit gehen, daß es zu einem Ausfall des implantierten
Schrittmachersystems kommt, da das Schrittmachergerät die nötige Stromstärke nicht
aufbringen kann, sogenannte Exit-Blockiermng, Je größer die Oberfläche der Elektrode
ist, um so größerer Stromverbrauch tritt auf, Je kleiner die Elektrodenoberfläche
ist, desto schlechter wird das Empfangsverhalten des intrakardialen EKG, das zur
Steuerung der Demand-Schaltkreise in der Elektronik der heute üblichen Bedarfs Schrittmachergeräte
nötig ist. An den Übergangsstellen bei den moykardialen Nahtelektroden können Leckströme
auftreten, die zu einer Erhöhung der Reizschwelle und ebenfalls
zu
einer Erhöhung des Stromverbrauches des Schrittmachersystems führen können, wobei
diese Leck- und Blindströme häufig mehr Strom verbrauchen, als der gesamte Schrittmacher
zu produzieren vermag und einen Ausfall der Schrittmacherfunktion herbeiführen können.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, für den myokardialen
Implantationsmodus einen elektrischen Leiter zwischen Herzschrittmachergerät und
Herzmuskelgewebe zu schaffen, der weniger Trauma hervorruft, eine klar definierte
Oberfläche des Schrittmacherelektrodenkopfes und eine sichere intramyokardiale Lage
des stimulierenden Elektrodenkopfes ohne Auftreten von Leckströmen aufweist1 Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit dem leitenden Teil verbundene
Elektrodenkopf kugel-, oliven- oder zylinderförmig ausgebildet ist, wobei die Enden
zweckmäßigerweise konisch auslaufen und eine Ober-2 fläche zwischen 6 bis 25 mm
aufweisen können, Dabei schließt sich an das andere Elektrodenkopfende das nicht
leitende Einführteil mit einer atraumatischen Nadel an.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Unteransprechen hervor.
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Die erfindungsgemäße Elektrode dient zur passageren postoperativen
Elektrostimulation des Herzens oder als Elektrode zur permanenten Elektrostimulation
des Herzens.
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Durch den erfindungsgemäßen elektrischen Leiter mit dem Elektrodenkopf
wird eine einwandfreie, fast atraumatische Einbringung eines Schrittmacher-Blektrodenkopfes
definierter Größe in das Myokard ermöglicht. Dabei liegt die abisolierte,
elektrisch
leitende Elektrodenoberfläche sicher intramyokardial, ohne daß Leckströme auftreten
könne, die zu einer Erhöhung der Beizschwelle und Stromverbrauches des Herzschrittmachers
führen. Gleichzeitig gestattet es die äußere Oberflächengestaltung des Elektrodenkopfes,
wenn er zur passageren postoperativen Elektrostimulation verwendet wurde, ihn wieder
ohne Trauma aus dem Herzen und dem menschlichen Körper zu entfernen.
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Bei der permanenten Schrittmachertherapie muß der Elektrodenkopf in
der gleichen Weise mit einem nicht leitenden Kunststoffaden sowie der atraumatischen
Nadel zur Einführung armiert werden, Dessen Länge beträgt 30 bis 40 cm, um eine
Fixation mit einer weiteren Naht zu ermöglichen.
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Die Armierung des Elektrodenkopfes der zum Schrittmachergerät führenden
Leitung wird mit einem hochflexiblen 3 - 4fach gewendelten Leiterdraht aus einer
Nickellegierung sowie einer Silikon-Gummi-Isolierung vorgenommen.
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Alternativ ist es auch möglich, einen über eine Seele aus Polyestergarn
geflochtenen flexiblen Leiterdraht aus Platin-Iridium mit gleicher Isolierung aus
Silikon-Gummi zur Armierung zu verwenden, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird im folgenden näher beschieben.
Es zeigt: Fig, 1 eine bekannte Elektrode (Herzdraht) zur temporären Elektrostimulation,
Fig. 2 eine verbesserte Elektrode nach Figur 1,
Figo 3 eine weiterhin
verbesserte Elektrode nach Fig, 2, Fig0 4 eine Elektrode mit einem erfindungsgemäßen
Elektrodenkopf.
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Die Erfindung soll in einer Schemazeichnung als Elektrode zur passageren
postoperativen Elektrostimulation dargestellt werden, ohne sie auf diese zu beschränken.
Durch die Darstellung des bekannten Standes der Technik und der schrittweisen Verbesserung
soll das Wesen der Erfindung aufgezeigt werden.
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Wie es aus Figur 1 hervorgeht, wird bei der postoperativen Elektrostimulation
der heute übliche Leiter, durch den der Schrittmacher mit dem Herzmuskelgewebe verbunden
ist, als ein Kunststoff-beschichteter Elektrodendraht 1 mit einer atraumatischen
Nadel 2 in das Myokard 3 eingeführt, Der das Herzmuskel stimulierende Elektrodenanteil
4 ist der intramyokardial liegende abisolierte Draht 1. Dieses Verfahren der Einbringung
erfolgt bei myokardialen Nahtelektroden zur postoperativen Elektrostimulation. Es
ist offensichtlich, daß die Größe der Oberfläche, die im Herzen liegt, dem Zufall
überlassen ist und die außerhalb des Herzmuskelgewebes liegenden Drahtanteile zu
Leckströmen 5 Anlaß geben. Die rauhen Oberflächen des geflochtenen Drahtes führen
zu einer relativen Traumatisierung des Herzmuskelgewebes.
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Eine verbesserte Elektrode ist in Figur 2 gezeichnet. Sie zeigt wie
zur Isolation das freie Drahtenede mit einer Beschichtung 6 versehen ist. Hierbei
entsteht der Nachteil, daß Leckströme an der Eintrittsstelle, wie bei der Darstellung
in Figur i entstehen, und außerdem die Länge A
nicht genau festgelegt
werden kann und dementsprechend die Wirkfläche in Myokard je nach Einstich der Nadel
unterschiedlich ist.
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Dieser Fehler wurde bei der Ausgestaltung des elektrischen Leiters
nach Fig, 3 dadurch vermieden, daß die Einstichfläche B die Fläche des freiliegenden
Elektrodendrahtes 4 von der isolierten Stelle an bis zum Ende bestimmt ist.
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Die Einführung des Elektrodendrahtes 4 erfolgt mit der traumatischen
Nadel 2, wobei der Faden 7 durch eine Öse am Ende des Elektrodendrahtes 4 geführt
ist, Die erfindungsgemäße Konstruktion gemäß Fig. 4 weist einen beschichteten Elektrodendraht
1 auf, Am Ende des elektrischen Leiters 1 ist ein Elektrodenkopf 8 angebracht, der
mittels der atraumatischen Nadel 2, die an einem, aus einem leicht gleitenden monofilen
Kunststoffaden bestehenden Einführungsteil 9 sitzt, welches mit dem freien Ende
der Elektrode des Elektrodenkopfes 8 verbunden ist, eingeführt ist. An dem anderen
Ende des beschichteten Elektrodendrahtes 1 befindet sich eine gerade geschliffene
Nadel 10 zum Ausleiten aus der Haut und zum Anschluß an das Herzschrittmachergerät.
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Aus der Figur -4 wird deutlich ersichtlich, daß der Elektrodenkopf
3 an die Stelle des Myokards eingeführt werden kann, die der Chirurg bestimmt. Die
Lage des Elektrodenkopfes ist sicher intramyokardial. Diese Anordnung verhindert
das Auftreten von Leckströmen. Die Elektrodenoberfläche ist definiert nach Wahl
zwischen 6 und 25 mm20 Das gesamte System mit atraumatischer Nadel 1, leicht gleitendem
monofilem Kunststoffaden 2 und glatten Ubergängen zum Elektrodenkopf 3 mit entsprechender
Konfiguration
von Einführungsteil 1,2 und kunststoffbeschichtetem
isolierten Teil 4,5 gestattet eine schonende, fast atraumatische Einführung und
Entfernung der passageren Schrittmacherelektrode.
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Bei der permanenten Schrittmachertherapie braucht der Aspekt der Elektrodenentfernung
nicht berücksichtigt zu werden, Ein zweiter gleich gestalteter elektrischer Leiter
muß mit seinem Elektrodenkopf zum Schluß des Stromkreises als sogenannte indifferente
Elektrode unter die Haut implantiert und das elektrisch abisolierte Teil aus der
Haut ausgeleitet werden.