-
Beschreibung
-
Die Erfindung betrifft eine Herzschrittmacherelektrode mit an ihrer
Frontfläche angeordneten Befestigungselementen zum Eingriff in das Körpergewebe
und einem durch einen in der Elektrodenzuleitung ge#führten Führungsdraht innerhalb
des Elektrodenkopfes in Längsrichtung verschiebbares Element.
-
Derartige Elektroden dienen zur übertragung von Stimulationsimpulsen
und physiologischen Signalen zwischen dem Herzmuskel und einem implantierten künstlichen
Herzschrittmacher. Beim Einführen dieser Elektroden durch die Vene zum Herzen besteht
das Problem, daß die Befestigungselemente, die mit dem Herzgewebe in Eingriff kommen
sollen, vor einem Vorzeitigen Verhaken zu schützen, um beispielsweise das Beschädigen
der Vene oder Herzklappe zu verhindern. Es sind deshalb viele Versuche unternommen
worden, die Befestigungselemente erst dann freizugeben, wenn die Elektrode ihre
endgültige Position zum Fixieren erreicht hat.
-
Bei der aus der DE-OS 21 33 304 bekannten Elektrode befinden sich
im Elektrodenkopf Drahthaken, die aus aus dem den Elektrodenkopf bildenden Hohlzylinder
nach vorn austreten und, wenn der Kolben in der Endposition der Elektrode durch
den über das Führungswerkzeug ausgübten Druck nach vorn geschoben wird, aufspringen
und die Elektrode im Herzgewebe durch Verhaken fixieren.
-
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin aus der DE-OS 26 13 044 bekannt,
die schraubenförmige Wendel während des Einführungsvorgangs durch eine diese seitlich
umfassende elastische Manschette zu schützen. Diese Lösung ist jedoch unter anderem
mit dem Nachteil eines im fixierten Zustand der Elektrode ständig ausgeübten Drucks
der elastischen Manschette behaftet, der die Tendenz hat, die schraubenzieherförmige
Wendel der Elektrodenspitze aus dem Herzgewebe zu lösen.
-
Bei der aus der DE-OS 25 33 766 bekannten Elektrode wird der Vorschub
der Elektrodenspitze in bezug auf die elektrodenzuleitung durch eine durch die schraubenförmige
Steigung der Wendel erzeugte Gewindewirkung ermöglicht.
-
Eine derartige Lösung hat den Nachteil, daß das durch die Schraubenwendel
gebildetes Gewinde eine relativ große Reibung erzeugt und außerdem zum Ausfahren
des Befestigungselementes ein Drehmoment über die Elektrodenzuleitung übertragen
werden muß. Ein derartiges Drehmoment bewirkt -insbesondere wenn zum Ausfahren eine
größere Reibung überwunden werden muß - eine Verwindung der Elektrodenzuleitung,
so daß nicht mehr gewährleistet ist, daß sich die Spitze der Elektrode nach dem
Ausfahren des Befestigungselementes noch an der für die Fixierung vorgesehenen Stelle
befindet.
-
Bei den bekannten Elektroden wird entweder ein Träger für die Befestigungselemente
in Längsrichtung verschoben, so daß diese in der für die #Fixierung der Elektrode
vorgesehenen Position über ein in der Zuleitung geführtes Führungselement (Mandrin)
ausgefahren werden können oder aber
es wird ein die Befestigungselemente
schützendes Element zurückbewegt. Bei diesen Anordnungen bestehen grundsätzlich
folgende Probleme: Wird ein Träger für die Befestigungelemente relativ zum Elektrodenkopf
verschoben, so wird die elektrische Verbindung zwischen der Elektroden zuleitung
und den die elektrischen Signale zwischen Schrittmacher und Herzen übertragenden
(stimulierend wirkenden) Befestigungselementen lediglich über eine Gleitbahn, wodurch
beispielsweise bei Korrosion Kontaktschwierigkeiten -hervorgerufen werden können.
-
Ein Schutzelement, daß für den# Einführungvorgang die Befestigungselemente
schützt und für das Fixieren beseitigt wird, muß dazu in bezug auf Einführ#ungsrichtung
#der Elektrode zurückbewegt werden. Geschieht das durch beim Fixieren der Elekrode
ausgeübte Kräfte, so müssen diese Kräfte größer sein als diejenigen, die beim Einführen
auf den Schutz wirken, so daß das Schutzelement nicht bereits vorher die Befestigungselemente
freigibt. Damit ist aber das Fixieren erschwert und es kommt bei der genannten bekannten
Elektrode dazu#, daß auf die Befestigungselemente im fixierten Zustand der Elektrode
beständig ein Druck ausgeübt wird, der die Tendenz hat, die Elektrode aus dem Körpergewebe
zu lösen. Soll die Beseitigung des Schutzelementes dagegen durch den beim Einführen
der Elektrode benutzten Führungsdraht (Mandrin) erfolgen, so kann dieses nicht durch
Druck nach vorn ausgestoßen werden, da dann die Elektrodenzuleitung für eindringende
Körperflüssigkeit offen wäre. Eine Rückbewegung läßt sich in der Regel nur
durch
eine schraubendreherartige Funktion des Mandrins realisieren (DE-OS 25 23 766),
wobei jedoch relativ große Reibungskräfte entstehen.
-
Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
eine Herzschrittmacher-Elektrode der oben genannten Gattung anzugeben, bei der einerseits
ein sicherer Kontakt zwischen Zuleitung und Befestigungselementen gegeben ist und
andererseits die Elektrodenzuleitung gegen eindringende Körperflüssigkeit, die beim
Gerinnen zu einer Verringerung der Elastizität der Zuleitung führen würde, ausreichend
geschützt ist.
-
Die Erfindung ermöglicht die Konstruktion einer Elektrode, deren Befestigungselemente
vom herzfernen Ende her durch einfache Mittel in eine Bereitschaftsstellung gesetzt
werden können, wobei ein unbeabsichtigtes Eindringen in das Körpergewebe verhindert
ist. Zum Befestigen der Elektrode ist dagegen lediglich ein leichter Druck auf das
rückwärtige Ende des Führungsdrahtes notwendig, um die Befestigungselemente am Fixierungsort
durch Wechselwirkung mit dem Herzgewebe selbst freizugeben und eine sichere Haltewirkung
der Elektrode zu gewährleisten.
-
In vorteilhafter Weiterbildung ist bei dieser Elektrode das in Längsrichtung
verschiebbare Element so ausgebildet, daß es neben dem Schutz der Befestigungsmittel
gleichzeitig die Dichtung des Inneren der Elektrode gegen von außen eindringende
Körperflüssigkeit übernimmt.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben und werden zusammen mit der Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung in der Position zum Einführen und im fixierten der Elektrode, Fig.
2 dasselbe Ausführungsbeispiel in der zum Fixieren bereiten Position, Fig. 3 ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Position zum Einführen und im fixierten
Zustand der Elektrode und Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel in der zum Fixieren
bereiten Position.
-
Bei der in Fig. 1 da#rgestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Elektrode wird der Elektrodenkopf durch einen Hohlzylinder 1 aus leitfähigem Material
gebildet, der mit einer die Zuleitung für die Elektrode bildenden Wendel 2 mittels
eines Anschlußstücks 3 verbunden ist. Der Hohlzylinder 1 und die die Zuleitung bildende
Wendel 2 sind zur Potentialtrennung mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten
isolierenden Mantel aus flexiblem Silikongummi umgeben, wobei der Frontbereich freigelassen
ist. (In den Figuren ist lediglich das im Herzen zu fixierende Ende der Elektrode
wiedergegeben.) In dem Hohlzylinder 1 ist ein aus Tetrafluoräthylen bestehender,
ein in Längsrichtung der Elektrode verschiebbares
Element bildender
Kolben 4 angeordnet. Der Kolben 4 ist in den Hohlzylinder derart dichtend eingepaßt,
daß das Eindringen von Körperflüssigkeit vom vorderen (in der Zeichnung oberen)
Ende des Hohlzylinders 1 in seinen hinteren Teil verhindert ist. Das Kolbenmaterial
weist einen kleinen Reibungskoeffizienten auf, so daß unter geringem Kraftaufwand
verschieblich ist. Um die Dichtwirkung durch Erhöhung des lokalen Anpreßdrucks bei
gleichzeitiger Verringerung der Reibung zu vergrößern, können den Kolbenumfang umgebende
Ringe, Dichtlippen oder dergleichen vorgesehen sein. Der Kolben 4 trägt an seinem
vorderen und hinteren Ende zwei seine Bewegung in Längsrichtung der Elektrode begrenzende
Wülste 5 und 6. Zur Verankerung der Elektrode im Herzen dienen zwei Befestigungsdrähte
7 und 8, die spitze Enden 9 und 10 aufweisen und durch eine den Hohlzylinder 1 u#mgebende
Hülse 11 gehalten werden und zur Befestigung des Elektrodenkopfes im Herzgewebe
dien#en. Die Drahtendengs tteten gegenüber der in der Frontfläche des Hohlzylinders
1 senkrecht aus und sind derart gebogen, daß sie mit ihren Sp#itzen im entspannten
Zustand aufeinander zu weisen.
-
In Fig. 1 ist der Kolben in seiner zurückgesehobenen Position zum
Einführen der Elektrode, beispielsweise durch die Vene des Patienten dargestellt.
Die Drähte 7 und 8 weisen mit den aufeinander zugerichteten Spitzen eine Abrundung
der Stirnfläche der Elektrode, so daß ein reibungsloses Einführen #mögli#ch ist.
(Dieser Effekt kann in vorteilhafter Weise noch dadurch verbessert werden, daß mehr
als zwei Drahtenden verwendet werden, die auf dem Umfang des Hohlzylinders verteilt
angordnet sind und in entspanntem
Zustand eine Art "Kuppel" bilden.)
Damit können die die Befestigungselemente bildenden Enden 9 und 10 nicht mit Körpergewebe
in Eingriff kommen oder dieses verletzen. Die Drähte 7 und 8 sind elektrisch mit
der Zuleitung (Wendel 2) verbunden, so daß sie stimulierend wirken und auch el#ektrisc#he
Herzsignale übertra#ge#n. -Der Elektrodenkopf kann damit in der in Fig. 1 dargestellten
Position als Sonde zum Ermitteln des günstigsten Stimulationsortes der Elektrode
über eine Schwellenmessung benutzt werden.
-
Wurde nach dem Einführen der Elektrode in die Herzkammer eine geeignete
Position für den Elektrodenkopf gefunden, so werden die der Verankerung dienenden
Drähte dadurch aufgespreizt, daß durch einen Führungsdraht (Mandrin) 12, der auch
zum Führen der (weichen) Elektrodenzuleitung beim Einführen der Elektrode dient
und im Inneren der Zuleitungswendel 2 #geführt wird, ein Druck auf die Hinterseite
des Kolbens 4 ausgeübt wird, der daraufhin im Innern des Hohlzylinders 1 bis zu
einem durch die umlaufende wulst 5 des Kolbens 4 und einen Ansatz 13 des Hohlzylinders
1 gebildeten Anschlag vorangleitet, so daß die Spitzen der Enden 9 und 10 infolge
ihres Abstands voneinander in das Herzgewebe eingreifen können. Diese Position ist
in Fig. 2 dargestellt.
-
Bei geeigneter Werkstoffwahl und Dimensionierung des Elektrodenkopfes
(für Röntgenstrahlen undurchlässiger Kern des Kolbens 4) kann der ausgefahrene Zustand
der Verankerungshaken über die Position des Kolbens 4 im Hohlzylinder 1 durch den
implantierenden Arzt auf einem Röntgenschirm kontrolliert werden.
-
Zum Befestigen wird die Elektrode vom herzfernen Ende her vorangeschoben,
so daß die Stirnfläche des Kolbens 4 mit dem Myocard in Kontakt kommt. Ein weiteres
Voranschieben bewirkt nun, daß die Spitzen der Drähte 7 und 8 in das Myocard eindringen
und der Kolben 4 in den Hohlzylinder 1 hinein zurückgeschoben wird. Das Zurückschieben
des Kolbens wird dabei noch unterstützt durch die von einem bestimmten Punkt an
wirksam in Erscheinung tretende Federkraft der Drähte 7 und 8, die danach trachten,
ihre entspannte Stellung einzunehmen und auf der umlaufenden Kante der Stirnfläche
des Kolbens abgleiten. Erreicht der Ansatz 6 des Kolbens 4 die Frontfläche des Hohlzylinders
1, so sind die Drähte wieder völlig von diesen frei und üben nur noch Kräfte auf
das Herzgewebe aus. Da sie die Tendenz haben, sich aufeinander zu zubewegen, entsteht
eine Klammerwirkung, wodurch beträchtliche Zugkräfte auf den Elektrodenkopf übertragbar
sind, ohne daß die Elektrode sich löst. Durch die nach innen auf die Frontfläche
der Elektrode zu gerichtete Federkraft wird darüber hinaus ein die Stimulationsfläche
mit dem Herzgewebe in Kontakt haltender Anpreßdruck erzeugt, der eine ausgezeichnete
Kontaktgabe sicherstellt.
-
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsforin der erfindungsgemäßen
Elektrode entsprechen diejenigen Bauelemente, die nicht mit einem Bezugszeichen
versehen sind, in ihrer Funktion im wesentlichen denjenigen der äquivalenten Elemente
der in den Fign. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsform. Die funktionellen Unterschiede
werden im folgenden beschrieben.
-
Als Befestigungselement dienen bei dieser Ausführungsform zwei korkenzieherartige,
gleichsinnige Schraubwendeln 14 und 15, die mit dem Hohlzylinder 1 mechanisch fest
und elektrisch leitend verbunden sind.
-
Die beiden Schraubwendeln 14 und 15 sind in entspanntem Zustand derart
gegeneinander verschränkt, daß ihre angespitzten Enden räumlich weitgehend Teilen
der anderen Wendel angenähert sind, so daß ihre Spitzen 16 und 17 gegenseitig geschützt
sind und sie in dieser Position nicht in Gewebe eindringen können. Durch den über
den Mandrin 12 an der Innenseite der Wendel 14 und 15 vorangeschobenen Kolben 4
werden diese koaxial ausgerichtet und können in das Herzgewebe eingreifen. Diese
Stellung ist in Fig. 4 wiedergegeben.
-
Durch eine Drehung der Elektrodenzuleitung an deren herzfernem Ende
läßt es sich - nach dem der Elektrodenkopf seine zum Fixieren vorgesehene Position
erreicht hat - erreichen, daß sich die Wendeln 14 und 15 in das Herzgewebe einschrauben.
Es ist ersichtlich, daß sich bei diesem Schraubvorgang der Kolben 4 in seine ursprüngliche
Position zurückschiebt, wobei die dafür erforderliche Kraft beim Einschrauben der
Wendeln wegen der günstigen Reibungseigenschaften des Kolbens 4 ohne weiteres aufgebracht
wird. Ist der Kolben aber wieder in seine in Fig. 3 dargestellte Position zurückgelangt,
sind die beiden federnden Wendeln wieder gegeneinander verspannt und erzeugen damit
eine besonders ausgeprägte Haltewirkung.
-
Wie auch bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die
Elektrode ohne weiteres wieder aus ihrer Veranke-
rung gelöst werden,
wenn die Zuleitung in entgegengesetzten Sinn gedreht und nach dem Lösen des Elektrodenkopfes
zurückgezogen wird. Das Lösen der Elektrode kann dabei gegebenenfalls durch einen
entsprechenden Druck auf den Kolben 4 über den Führungsdraht- 12 vom herzfernen
Ende her unterstützt werden. Die Elektrode läßt sich für eine erneute Einführung
vollständig herausziehen, ohne daß eine Gewebeverletzung zu befürchten ist. Um die
Elektrode für einen weiteren Einführungsvorgang vorzubereiten, braucht der Kolben
5 lediglich durch eine einfache Handhabung in dem Hohlzylinder soweit vorangeschoben
werden, daß die Verankerungsmittel wieder ihre geschützte Position einnehmen. Bei
einer weiteren - nicht dargestellten - bevorzugten Ausführungsform ist der Kolben
4 und damit die Wendeln 14, 15, von dem Hohlzylinder 1 gegebenenfalls durch eine
Hülse aus Isoliermaterial potentialmäßig getrennt. Die Stimulationsimpulse werden
dann ausschließlich über die Frontfläche des Hohlzylinders 1 dem Gewebe mitgeteilt,
wobei die Wendeln 14, 15 ausschließlich zur Fixierung dienen. Damit besteht die
Gewähr, daß sich die Werte des Schwellenpotentials durch das Fixieren der Elektrode
nicht mehr verändern, d.h. ein einmal gefundener günstiger Wert beibehalten wird.
-
Leerseite