DE3143437A1

DE3143437A1 - Kombinierte zweikammer-schrittmacherleitung

Info

Publication number: DE3143437A1
Application number: DE19813143437
Authority: DE
Inventors: Jeanne M. 55106 Cleveland Heights Ohio Lesniak; Nicholas P.D. 20016 Bethesda Smyth, Md.; Kenneth B. 55443 Brooklyn Park Minn. Stokes
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1982-07-01
Also published as: NL8104951A; JPS625178Y2; CA1182865A; JPS57116249U; US4393883A; FR2493153A1; FR2493153B3

Description

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MEDTRONIC, INC. 3055 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 55440/V.St.A.

Kombinierte Zweikammer-Schrittmacherleitung

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Zweikammer-Schrittmacherleitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

Mit den frühesten Herzschrittmachern wurde eine einzige Kammer (nämlich der rechte Ventrikel) des Herzens stimuliert. Dies stellt noch immer die am häufigsten angewendete Technik dar. Eine Reihe von medizinischen Zustünden läßt sich jedoch wirkungsvoller durch Reizung von zwei Kammern (d.h. rechter Vorhof und rechter Ventrikel) oder durch Messen in einer Kammer und Reizen in der anderen Kammer behandeln.

Die gewünschte Doppelkammer-Schrittmacherfunktion (d.h. mittels einer Elektrode sowohl im rechten Vorhof als auch im rechten Ventrikel) wird im allgemeinen durch Verwendung zweier gesonderter Leitungen erreicht. Dies ist relativ bequem bei epikardialer Anbringung, kann aber beim transvenösen Einführen der Elektroden problematisch sein. Entsprechend einigen Verfahren werden zwei Venen benutzt, während entsprechend anderen Techniken zwei Leitungen in eine einzige Vene eingebracht werden. Es besteht jedoch ein Bedarf an einer kombinierten, in einem Arbeitsgang implantierbaren Zweikammer-Schrittmacherleitung (A/V-Leitung).

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Bei einer bekannten kombinierten Zweikammer-Schrittmacherleitung (US-PS 3 865 118) ist die Ventrikelleitung koaxial im Außenmantel angeordnet, und beim Positionieren der Vorhofelektroden ist kaum eine wirkungsvolle Steuerung möglich. Um diese mangelhafte Steuerung zu kompensieren, sind zwei einander gegenüberliegende (d.h. . in einem Abstand von 180 stehende) federbelastete Elektroden vorgesehen. Es zeigte sich, daß die Elektroden bei einer solchen Positionierung zu Verlagerungen neigen. Außerdem ist der elektrische Wirkungsgrad unbefriedigend, weil die Elektrode eine relativ große Oberfläche hat und es schwierig ist, den Teil dieser Oberfläche zu bestimmen, der tatsächlich mit der Vorhofwand in Kontakt steht. Die Verwendung des Außenkatheters zur Steuerung der Biegung der Vorhofelektroden hat ferner zu Abdichtproblemen geführt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform (Fig. 5) werden manche dieser Probleme dadurch beseitigt, daß die Vorhofelektroden unmittelbar am Außenkatheter angebracht werden. Diese Ausbildung ist jedoch elektrisch sehr ineffizient, weil ein Kontakt zwischen den Vorhofelektroden und dem Endokardium nicht dauerhaft gewährleistet werden kann.

Eine weitere bekannte Leitung (US-PS 4 057 067) vermeidet viele der Steuerprobleme der zuvor erläuterten Leitung durch den Einsatz einer J-förmigen Vorhofleitung mit Mandrinsteuerung. Weil jedoch die Vorhof- und Ventrikelleitungen einen festen gegenseitigen Abstand haben, läßt diese Leitung keine Anpassung an Herzen mit variierendem Abstand zwischen der Spitze des rechten Ventrikels und dem rechten Herzohr zu, d. h. den für die Anordnung der Elektroden bevorzugten Plätzen. Ein weiteres Problem besteht darin, für eine wirkungsvolle Abdichtung der Öffnung am distalen Ende der Vorhofelektrode zu sorgen. Während des Einfahrens wird diese·Öffnung durch den Man-

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drin versperrt. Beim Herausziehen des Mandrins sickert jedoch Blut in die Leitung ein.

Eine dritte kombinierte Zweikammer-Schrittmacherleitung ist aus der US-PS 3 949 757 bekannt. Dabei wird wie im zuletzt genannten Fall mit einer J-förmigen Vorhofelektrode gearbeitet; der Vorhofkatheter wird jedoch innerhalb des Außenmantels des Ventrikelkatheters verschoben. Auf diese V/eise wird keine Öffnung im distalen Ende der Vorhofelektrode zum Strecken des J-Abschnitts mittels des Mandrins notwendig. Das Problem der Anpassung an unterschiedliche Herzgrößen ist jedoch noch nicht voll gelöst. Der Abstand zwischen dem distalen Ende des Vorhofkatheters und dem distalen Ende des Außenmantels liegt auf Grund praktischer Faktoren im wesentlichen fest, obwohl der Vorhofkatheter im Außenmantel verschiebbar angeordnet ist, weil die Verschiebebewegung des Vorhofkatheters auch die Form des J-Abschnitts ändert (siehe Fig. 7 der US-PS 3 949 757). Die Vorhofelektrode läßt sich im Vorhof absenken, indem der Vorhofkatheter entweder proximal oder distal mit Bezug auf den Außenmantel bewegt wird. Die Vorhofelektrode kann aber im Vorhof nicht angehoben werden. Dieser Abstand wird durch die vorangehende Implantation der Ventrikelelektrode vorgegeben. Ein größerer Abstand zwischen der Kammerelektrode und dem distalen Ende des Außenmantels würde den J-Abschnitt des Vorhofkatheters verformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Leitung zum Messen und/oder Reizen im Vorhof und im Ventrikel zu schaffen, die sich an unterschiedliche Herzgrößen anpassen läßt, ohne daß dies durch Beschränkungen hinsichtlich der optimalen Elektrodenpositionierung erkauft werden muß.

Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 auf wirkungsvolle Weise gelbst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Leitung ist eine maximale Steuerung dadurch gewährleistet, daß eine Vorhofleitung mit "J"-Form und Mandrinsteuerung zusammen mit einer verschiebbar gelagerten Ventrikelleitung vorgesehen ist. Die Ventrikelleitung läßt sich ebenfalls mittels Mandrin steuern. Der erfindungsgemäße Aufbau gestattet es, zunächst die Vorhofelektrode zu positionieren. Dies ist wesentlich, weil es sich dabei um den schwierigsten Schritt, insbesondere für ein Messen im Vorhof, handeln kann. Die Positionierung der Ventrikelelektrode geschieht dann auf normale Weise. Borsten oder andere aktive Fixierungshilfen sind zweckmäßig sowohl für die Ventrikelelektrode als auch für die Vorhofelektrode vorgesehen, um Stabilität im akuten und chronischen Zustand zu gewährleisten. Die Vorhofleitung und die Ventrikelleitung sind unabhängig voneinander mittels einer isolierenden Ummantelung abgedichtet. Eine Außenwendel ist vorzugsweise vorgesehen, um die Gesamtanordnung mechanisch abzustützen. Der Außenmantel ist gleichfalls abgedichtet. Zum Anschluß an einen Impulsgenerator dient ein gegabeltes Anschlußstück.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen;

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine kombinierte

Sghrittmacherleitung nach der Erfindung,

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Fig. 2 den Aufbau der Verzweigungsstelle, Fig. 3 das gegabelte AnschlußstUck,

Fig. 4 das transvenöse Einführen der kombinierten Leitung in den rechten Vorhof,

Fig. 5 das Herausziehen des Vorhofmandrins und Fig. 6 das Positionieren der Ventrikelelektrode.

Das nachstehend erläuterte bevorzugte Ausführungsbeispiel weist unipolare Ventrikel- und Vorhofelektroden auf. Es versteht sich jedoch, daß auch mit bipolaren Elektroden und anderen ähnlichen Abwandlungen gearbeitet werden kann.

Entsprechend Fig. 1 sitzt eine Ventrikelelektrode 16 am distalen Ende einer Ventrikelleitung 14, Borsten 18 dienen der aktiven Festlegung der Ventrikelelektrode 16. Eine Vorhofelektrode 20 ist am distalen Ende einer Vorhofleitung 12 angeordnet. Die Vorhofelektrode 20 steht in einem Winkel mit Bezug auf die Achse der Vorhofleitung 12, um Stabilität im chronischen Zustand zu gewährleisten. Dieses letztgenannte Vorgehen ist aus der US-PS 3 93? 843 bekannt.

Die Vorhofleitung 12 weist eine Wendel mit Merkfähigkeit auf, die, nach Herausziehen eines Mandrins 36, eine J-förmige Gestalt annimmt. Die Vorhofleitung 12 stellt eine Verlängerung des Hauptkörpers der Leitung dar. Ein Außenmantel 10, der den Hauptkörper der Leitung umhüllt, erstreckt sich unter Abdeckung der Vorhofleitung 12 von einer Verzweigungsstelle 30 bis zur Vorhofelektrode 20. Borsten 22 sorgen für die Stabilität der Vorhofelektrode

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- 8 20.

Über ein gegabeltes Anschlußstück 24 werden die Vorhofelektrode und die Ventrikelelektrode an einen Impulsgenerator (nicht dargestellt) elektrisch angekoppelt. Ein Anschlußstift 28 steht über eine mit Zwischenraum gewickelte Drahtwendel 84 mit der Vorhofelektrode 20 in Verbindung. Eine Isolation 26 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem Impulsgenerator und dem gegabelten Anschlußstück 24. Sie ist mit Dichtringen 31 versehen. Der Mandrin 36 ist in eine Öffnung im Anschlußstück 28 eingesetzt; er erstreckt sich durch die Drahtwendel 84 hindurch bis zum distalen Ende der Vorhofleitung 12 nahe der Vorhofelektrode 20.

Die Ventrikelelektrode la ist mit einer weiteren mit Zwischenraum gewickelten Leiterwendel 70 verbunden, die sich durch die Ventrikelleitung 14, den Außenmantel 10, das gegabelte AnschlußstUck 24 und eine Isolation 32 hindurcherstreckt sowie als proximales Stück 34 der Ventrikelleitung austritt. Die Ventrikelleitung ist verschiebbar. Das proximale Stück 34 wird nach dem Positionieren der Elektrode auf geeignete Länge abgeschnitten, und es wird ein (nicht dargestellter) Anschlußstift zugefügt. Ein Mqndrin 38 kann in das proximale Stück 34 eingesetzt und bis nahe zu der Ventrikelelektrode 16 vorgeschoben werden. Zwei Dichtringe 31 sind an der Isolation 32 angeformt. Nach Zuschneiden des proximalen Stücks 34 und Anbringung des Anschlußstifts wird ein O-Ring (nicht veranschaulicht) in eine Nut 33 eingesetzt. Dieser O-Ring bildet einen dritten Dichtring. Das Herrichten des proximalen Endes der verschiebbaren Ventrikelleitung ist im einzelnen in der (nicht vorveröffentlichten) US-PS 4 289 144 erläutert.

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Fig. 2 zeigt eine Detailansicht der Verzweigungsstelle 30, wobei der Außenmantel 10 teilweise weggeschnitten ist. Die Ventrikelleitung 14 besteht, wie dargestellt, aus der Leiterwendel 70 und einer isolierenden Ummantelung 15. Das proximale Stück 34 der Ventrikelleitung 14 reicht zu dem gegabelten Anschlußstück 24. Eine mit Zwischenraum gewikkelte Wendel 72 ist als vieradrige Wendel ausgelegt, die nicht als elektrischer Leiter genutzt ist, sondern nur für mechanische Stabilität sorgt. Die Wendel 72 besteht aus gesonderten Drähten 74, 76, 78 und 80. Auf der proximalen Seite der Verzweigungsstelle 30 ist die Wendel 72 um die Ventrikelleitung 14 herumgewickelt. Auf der distalen Seite der Verzweigungsstelle 30 tritt die Ventrikelleitung 14 aus der Wendel 72 heraus. Die Wendel 72 sorgt auf bekannte Weise für die gewünschte "J"-Form,

Zu der Vorhofleitung 12 gehört die Leiterwendel 84, welche den Anschlußstift 28 mit der Vorhofelektrode 20 verbindet. Die Wendel 84 ist mittels einer Ummantelung 82 isoliert. Auf der distalen Seite der Verzweigungsstelle 30 ist die Wendel 72 um die Wendel 84 und die Ummantelung 82 herumgewickelt. Der Außenmantel 10 umschließt die Wendel 72 auf ihrer vollen Länge. Die Wendel 84 und die Ummantelung 82 werden, wie veranschaulicht, gleichfalls von dem Außenmantel 10 umschlossen. Die Ventrikelleitung 14 tritt aus der Wendel 72 und dem Außenmantel 10 an der Verzweigungsstelle 30 aus. Um für die gewünschte Steuerung zu sorgen, muß die Ventrikelleitung 14 mit Bezug auf eine Öffnung 29 des Außenmantels 10 an der Verzweigungsstelle 30 verschoben werden. Die Öffnung 29 ist mittels Silikonfett abgedichtet, um das Eindringen von Körpermedien zu verhindern.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des gegabelten Anschlußstücks 24 bei teilweise entfernter Isolierung. Der Außen-

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- ίο -

mantel 10 ist mit dem Anschlußstück 24 dicht verbunden. Die Wendel 84 ist an den Anschlußstift 28 auf beliebige zweckentsprechende Weise elektrisch angeschlossen. Die Ummantelung 82 steht mit dem Anschlußstück 24 in dichter Verbindung. Der einen Mandrindraht 37 aufweisende Mandrin 36 ist in eine (nicht dargestellte) Öffnung im Anschlußstift 28 eingeführt. Der Mandrindraht 37 reicht innerhalb der Wendel 84 bis zu einer nahe der Vorhofelektrode 20 liegenden Stelle. Die Wendel 72 ist an dem Anschlußstück 24 angebracht. Die mittels der Ummantelung 15 isolierte Wendel 70 ragt aus dem proximalen Ende der Wendel 72 und dem Anschlußstück 24 vor und ist gegenüber diesen verschiebbar. Dieser vorragende Teil bildet das proximale Stück 34, in das ein Mandrindraht 39 eingeschoben ist. Das proximale Stück 34 wird nach dem Positionieren der Ventrikelelektrode 16 zurechtgeschnitten. Ein Anschlußstift wird in die Isolation 32 eingesetzt, um für eine elektrische Verbindung mit einem Impulsgenerator zu sorgen. Zur Vervollständigung der Abdichtung wird auf die Nut 33 ein O-Ring aufgesetzt.

In den Fig. 4, 5 und 6 ist die derzeit in Betracht gezogene grundsätzliche Implantatiönstechnik dargestellt. Fig. 4 zeigt die kombinierte Leitung beim anfänglichen Einführen. Zur Vorbereitung wird das proximale Stück 34 so weit herausgezogen, daß die Ventrikelelektrode 16 nahe der Verzweigungsstelle 30 liegt, Dies hat zur Folge, daß die kombinierte Leitung beim Implantationsvorgang so wirkt, als wäre eine einzige Elektrode (nämlich die Vorhofelektrode 20) an der distalen Spitze vorhanden. Der Mandrin 36 ist erforderlich. Falls erwünscht, kann, wie dargestellt, auch der Mandrin 38 eingeführt sein.

Die Vorhofelektrode 20 wird in eine Vene 58 über einen Einschnitt 60 eingeschoben, wobei in üblicher Weise vorge-

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gangen wird. Die Vorhofelektrode 20 wird in den rechten Vorhof 54 des Herzens 52 eingeschoben, wobei sich die in Fig.■4 veranschaulichten Verhältnisse einstellen.

Nach dem Herausziehen des Mandrins 36 nimmt die Merkfähigkeit aufweisende Wendel der Vorhofleitung 12 die gezeigte J-Form an. Bei dieser Wendel mit Merkfähigkeit handelt es sich um den distalen Teil der Wendel 72. Es ist dafür zu sorgen, daß eine geeignete Position der Vorhofelektrode 20 in dem gewünschten Bereich 62 des rechten Vorhofs 54 erhalten wird. Schwellwertmessungen werden durchgeführt, und die Vorhofelektrode 20 wird, falls erforderlich, repositioniert.

Nach befriedigendem Festlegen der Vorhofelektrode 20 wird die Ventrikelleitung 14 durch die Trikuspidalklappe 64 hindurch vorgeschoben, indem auf das proximale Stück 34 eine entsprechende Kraft ausgeübt wird. Die Ventrikelelektrode wird auf normale Weise in der Kammerspitze 66 des rechten Ventrikels 56 festgelegt. Schwellwertmessungen werden vorgenommen. Im Bedarfsfall wird die Ventrikelelektrode 16 repositioniert. Nachdem beide Elektroden (d. h. die Vorhofelektrode 20 und die Ventrikelelektrode 16) eine zufriedenstellende Lage einnehmen, wird der Mandrin 38 entfernt. Der Außenmantel 10 wird am Einschnitt 60 verankert. Der Einschnitt wird verschlossen.

Das proximale Stück 34 wird auf geeignete Länge zugeschnitten. Ein O-Ring wird auf die Isolation 32 aufgesetzt. Ein Anschlußstift (nicht dargestellt) wird eingesetzt, und das gegabelte Anschlußstück 24 wird mit einem Impulsgenerator verbunden.

Claims

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PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

ELFENSTRASSE 31 · D-8000 MÜNCHEN 83

Ansprüche

Kombinierte Zweikammer-Schrittmacherleitung mit einem Anschlußstück, einem Außenmantel, dessen proximales Ende mit dem Anschlußstück verbunden ist und der zwischen seinem proximalen und seinem distalen Ende eine Verzweigungsstelle aufweist, einem in dem Außenmantel sitzenden ersten Leiter, dessen proximales Ende mit dem AnschlußstUck verbunden ist, einer an dem distalen Ende des ersten Leiters angebrachten Vorhofelektrode, einem ersten Mandrin zum Steuern der Positionierung der Vorhofelektrode, und einer Ventrikelelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenmantel (10) zwischen dessen proximalem Ende und der Verzweigungsstelle (30) ein zweiter Leiter (70), an dessen distalem Ende die Ventrikelelektrode (Ιό) angebracht ist, verschiebbar angeordnet ist.

Zweikammer-Schrittmacherleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter (84) und der zweite Leiter (70) gegenseitig isolierte Wendeln sind.

Zweikammer-Schrittmacherleitung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch erste Fixierungsmittel (18) zur dauerhaften Festlegung der Ventrikelelektrode (16) gegenüber Körpergewebe.

Zweikammer-Schrittmacherleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zweite Fixierungsmittel (22) zur dauerhaften Festlegung der Vorhofelektrode (20) gegenüber Körpergewebe.

FERNSPRECHER: O89/6Q1M80 ■ KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

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5. Zweikammer-Schrittmacherleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Mandrin (38) zum Steuern der Positionierung der Ventrikelelektrode (U).

6. Zweikammer-Schrittmacherleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in dem Außenmantel (10) sitzende Wendel (72), deren proximoles Ende an dem Anschlußstück (24) und deren distales Ende an der Vorhofelektrode (20) angebracht ist und die zwischen der Verzweigungsstelle (30) und der Vorhofelektrode (20) koaxial um den ersten Leiter (84) sowie zwischen der Verzweigungsstelle (30) und dem AnschlußstUck (24) koaxial um den zweiten Leiter (70) herum angeordnet ist.