DE3879769T2 - Leitende Enden von Elektroden für Herzstimulation. - Google Patents
Leitende Enden von Elektroden für Herzstimulation.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen von Leiterenden für Herzstimulations-Sonden.
- Es ist seit vielen Jahren bekannt, das Herz mittels eines elektrische Signale erzeugenden Gerätes zu stimulieren, das gewöhnlich unter die Haut des Brustkorbs implantiert und mit der Innenwand des Herzens durch einen durch eine Vene - z.B. die "vena subclavia" (Schlüsselbeinblutader) - gehenden Leiter verbunden ist. Dieser Leiter, Katheder oder Endokardial-Sonde genannt, besteht aus einem metallischen, spiralförmigen Faden, der im Inneren einer elastischen Hülle, z.B. aus Silikongummi, angeordnet ist und mit einem leitenden Teil endet, welches dazu bestimmt ist, in Kontakt mit der Innenwand des Herzmuskels gebracht zu werden, wobei dieses Teil die eigentliche Elektrode bildet.
- Das Dokument EP 0 191 238 beschreibt ein Beispiel für eine Endokardial-Sonde für einen Herzstimulator, der von einem spiralförmigen Leiter gebildet wird, welcher sich im Inneren einer elastischen Hülle befindet und mit einer Elektrode verbunden wird. Die Elektrode reicht teilweise in das Innere der elastischen Hülle hinein und wird dort mittels eines Klebers auf Polyurethan-Basis befestigt.
- Der Gebrauch neuartiger Elektroden aus anorganischen Materialien wie den Kohlenstoff-Materialien (pyrolytisch, glasartig etc.) oder aus Keramiken mit Null-Plastizität und schwacher Festigkeit erfordert ein elastisches und zuverlässiges Elektrodenleiter-Anschlußsystem. Dieses Befestigungssystem stellt meistens sowohl die mechanische Verbindung als auch die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Leiter dar. Des weiteren ist es erwünscht, daß sich das gewählte System durch den Gebrauch von austauschbaren Standardelementen leicht aufbauen läßt, wodurch speziell Elektroden aus unterschiedlichem Material, unterschiedlicher Form und Oberfläche eingesetzt werden können. Es ist interessant, die Oberfläche der Elektrode regulieren, z.B. verringern zu können, was die Dichte des örtlichen Stroms erhöht und zu einer Herabsetzung der Reizschwellen und der zur Anregung des Herzens notwendigen Energie führt.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Endokardial- Sonde für einen Herzstimulator, bestehend aus einem spiralförmigen Leiter, der im Inneren einer elastischen Hülle angeordnet ist und an dessen Ende sich eine Elektrode befindet, die aus einem ringförmigen Teil besteht, durch welches sich ein Befestigungselement mit einem mit dein Inneren des Leiters in Eingriff stehenden Schaft und einem den Halt der Elektrode sichernden Kopf hindurchzieht, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode an dem entfernten Ende der elastischen Hülle angebracht ist und durch Verkeilung zwischen dem spiralförmigen Leiter und dein Kopf des Befestigungselementes gehalten wird.
- Gemäß anderen, speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung
- - ist der Kopf mit einer Schicht Isoliermaterial überzogen;
- - bildet der Kopf des Befestigungselementes einen Anschlag, dessen Form der zentralen Öffnung der ringförmigen Elektrode entspricht;
- - ist der Kopf des Befestigungselementes kegelstumpfartig und paßt sich an die entsprechende kegelstumpfartige Form der zentralen Öffnung der ringförmigen Elektrode an;
- - ist der Kopf des Befestigungselementes flach und stützt sich auf eine entsprechende kreisförmige Schulter, die in der zentralen Öffnung der kreisförmigen Elektrode ausgebildet ist;
- - ist ein Ring auf den Schaft des Befestigungselementes so aufgesetzt, daß die ringförmige Elektrode zwischen dem Kopf des genannten Befestigungselementes und dem Ring gesichert ist;
- - ist das Befestigungselement mit dem Leiter durch flexibles Befestigen der Windungen des Leiters am Schaft verbunden;
- - sind die Windungen des Leiters am Schaft des Befestigungselementes mittels eines Verbindungsringes befestigt;
- - ist der Kopf des Befestigungselementes mit einem Schlitz zur Verschraubung in den Windungen des Leiters versehen;
- - besteht das Befestigungselement aus einem hohlen, an seinem Ende erweiterten Rohr;
- - ist ein aktives Verbindungsmittel im Inneren des hohlen Rohres befestigt;
- - ist das erweiterte Ende des hohlen Rohres mit einer porösen Membran verschlossen, durch die eine Flüssigkeit eingespritzt oder zerstreut werden kann.
- - wird die Außenfläche des Schaftes z.B. durch Sandstrahlen angerauht;
- - wird die Befestigung der Elektrode durch eine zwischen der Elektrodenbasis und dem Ende der Sonde eingefügte Schicht Kleber vervollständigt;
- - wird die Oberfläche der ringförmigen Elektrode durch aufeinanderfolgende Nuten verkleinert;
- - wird die Befestigung der ringförmigen Elektrode an dem Sondenende durch Zwischenlage eines Klebers vervollständigt;
- - verläuft die Achse der ringförmigen Elektrode quer zu der des Befestigungselementes;
- - ist das Befestigungselement radio-opak;
- - wird die ringförmige Elektrode aus einem anorganischen Material, z.B. Keramiken und Kohlenstoffen, gebildet;
- - wird die ringförmige Elektrode aus einem metallischen Material, z.B. Platiniridium gebildet.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung zeigen die beigefügten Zeichnungen die folgenden nicht-einschränkenden Beispiele:
- Figur 1 - einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Sonde gemäß der Erfindung;
- Figur 2 - einen Teilschnitt einer Ausbildungsform zu Figur 1;
- Figur 3 und 4 - zwei Teilansichten der Elektrode;
- Figur 5 - eine Ansicht, die eine Ausbildungsform der Elektrodenbefestigung zeigt;
- Figur 6 - eine Ansicht, die eine Ausbildungsform der Befestigung des Leiters an dem Befestigungsschaft darstellt;
- Figur 7 - eine Ansicht analog zu Fig. 1, die eine andere Ausbildungsform der Elektrodenbefestigung zeigt;
- Figur 8 - eine Teilansicht, die eine Ausbildungsform des Befestigungselementes zeigt, bei der ein aktives Verbindungsmittel angebracht werden kann;
- Figur 9 - eine Teilansicht, die eine Ausbildungsform des Befestigungselementes zeigt, welche die Injektion flüssiger Produkte erlaubt.
- Figur 10 - einen halben Längsschnitt, der ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
- Figur 1 läßt erkennen, daß die Sonde, wie an sich bekannt ist, aus einem spiralförmigen Leiterfaden 1 besteht, der im Inneren einer elastischen Hülle 2 angebracht ist, die z.B. aus Silikongummi bestehen und vorteilhaft mit gleichfalls aus Silikongummi bestehenden Häkchen ausgestattet sein kann.
- Gemäß vorliegender Erfindung besteht die eigentliche Elektrode, d.h. das aus einem Leitermaterial bestehende Teil, das mit der Innenwand des Herzmuskels in Kontakt kommen muß, um dem Herzmuskel das elektrische Stimulationssignal zu geben, aus einem ringförmigen Teil 4, dessen Querschnitt eindeutig trapezförmig ist.
- Dieses ringförmige Teil 4 wird von einem Befestigungselement mit einem Schaft 5, der mit dem Inneren der Spirale 1 in Eingriff steht, und einem Kopf 6, der das ringförmige Teil 4 sichert, durchzogen.
- In dem Beispiel in Fig. 1 wird dieser Kopf 6 von einem Kegelstumpf gebildet, dessen Schräge der Schräge der Innenwand des ringförmigen Teiles 4 so entspricht, daß er letzteres durch Verkeilen fest in Position hält. Solch eine Sicherung setzt voraus, daß der Schaft 5 selbst in der Spirale 1 fest gesichert ist. Hierzu muß der Durchmesser des Schaftes 5 leicht über dem Innendurchmesser der Spirale 1 liegen. Man kann diese Sicherung weiter verbessern, indem man die Oberfläche des Schaftes 5 mit einem geeigneten Mittel, z.B. durch Sandstrahlen, anrauht.
- Das Ende 7 des Schaftes 5 bildet einen Anschlag, der bei Anwendung einer Hülse zum Einsetzen der Sonde verhindert, daß diese Hülse das entfernte Ende der Sonde überschreitet.
- Der Schaft 5 kann mit Kraft oder auch durch Verschraubung in die Spirale 1 eingesetzt werden, wobei in letzterem Fall der Kopf 6 vorteilhafterweise mit einem Schlitz 8 versehen ist, der die Anwendung eines Schraubenziehers erlaubt.
- Vorzugsweise wird die Befestigung der Elektrode 4 durch die Anwendung eines zwischen der Basis des ringförmigen Teiles und dem Ende der Sonde eingefügten Klebers 9 vervollständigt.
- Weiterhin wird der Kopf 6 des Befestigungselementes mit einer Schicht Isoliermaterial 10 überzogen, welches das gleiche Material sein kann, das für den Kleber 9 benutzt wurde.
- Diese Isoliermaterial-Schicht 10 bewirkt, daß der zentrale Teil der Elektrode 4 nichtleitend gemacht und somit die elektrische Dichte auf der Oberfläche letzterer erhöht wird.
- Die leitfähige Oberfläche, wie sie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist, kann weiterhin dadurch verringert werden, daß man zu horizontalen (Fig. 3) oder quer verlaufenden Einschnitten (Fig. 4) übergeht. Im Falle eines quer verlaufenden Seiteneinschnitts, wie er in Fig. 4 gezeigt wird, kann das so abgehobene leitfähige Material vorteilhaft durch haftendes Material 9a ersetzt werden, wie es in Figur 2 gezeigt wird.
- Die Figuren 5, 6 und 7 stellen drei Ausbildungsbeispiele für die Befestigung der ringförmigen Elektrode 4 mittels des Befestigungselementes 5-6 dar.
- In Figur 5 sieht man, daß der Schaft 5 mit einem flachen Kopf 6a versehen ist, wobei die Elektrode 4 eine Innenschulter umfaßt, in die der flache Kopf 6a eingreift: die Elektrode 4 wird also zwischen dem flachen Kopf 6a und dem Ende der Spirale 1 gehalten.
- Figur 6 zeigt, daß der Leiter 1 am Schaft 5 des Befestigungselementes durch Verbindung mit dem Zusatzring 15 fest gehalten wird.
- Gemäß Figur 7 wird die Elektrode 4 zwischen dem Kopf 6 und einem Zusatzring 11 gesichert, der auf den Schaft 5 aufgesetzt ist.
- Die Figuren 8 und 9 zeigen zwei Ausbildungsbeispiele, gemäß denen das Befestigungselement der Figur 1 ein hohles, an seinem Ende 12a erweitertes Rohr 12 ist. Dieses Ende 12a erfüllt die gleiche Funktion wie der kegelstumpfartige Kopf 6 der Figur 1, wobei der zylindrische Teil 12 die gleiche Funktion erfüllt wie der Schaft 5. Wie in Fig. 8 gezeigt, erlaubt diese Anordnung im Inneren des Befestigungselementes 12 die Befestigung eines Mittels zur aktiven Befestigung 13, das ein spiralförmiges, korkenzieherartiges Teil oder ein Haken sein kann. Diese Mittel zur aktiven Befestigung sind an sich bekannt. Mit dieser Anordnung kann gemäß des in Figur 9 dargestellten Beispiels das Ende 12a des Befestigungselementes mittels einer durchlässigen Membran 14 verschlossen werden: durch letztere kann eine Flüssigkeit oder ein Gel diffundiert werden.
- Figur 10 zeigt eine Variante der Elektrode 4, gemäß der die Achse des Befestigungselementes 5, 6 nicht mit der Achse der Elektrode 4 übereinstimmt. In der Tat muß letztere nicht konzentrisch zur Elektrode sein, sondern kann zu dieser geneigt sein. Solch eine Anordnung kann sich z.B. als vorteilhaft erweisen, wenn die Sonde ein zu einem "J" geformtes Ende hat, um am Apex (der Spitze) eines Herzohres zu haften.
Claims (20)
1. Endokardial-Sonde für einen Herzstimulator, bestehend
aus einem spiralförmigen Leiter (1), der im Inneren einer
elastischen Hülle (2) angeordnet ist und an dessen Ende sich
eine Elektrode befindet, die aus einem ringförmigen Teil (4)
besteht, durch welches sich ein Befestigungselement (5-6) mit
einem mit dem Inneren des Leiters (1) in Eingriff stehenden
Schaft (5) und einem den Halt der Elektrode sichernden Kopf (6)
hindurchzieht,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektrode (4) an dem entfernten Ende der elastischen Hülle
(2) angebracht ist und durch Verkeilung zwischen dem
spiralförmigen Leiter (1) und dem Kopf (6) des
Befestigungselementes gehalten wird.
2. Eine Sonde gemäß Anspruch 1, deren Kopf (6) mit einer
Schicht (10) Isoliermaterial überzogen ist.
3. Eine Sonde gemäß Anspruch 2, bei der der Kopf (6) des
Befestigungselementes einen Anschlag bildet, dessen Form der
zentralen Öffnung der ringförmigen Elektrode (4) entspricht.
4. Eine Sonde gemäß Anspruch 3, bei der der Kopf (6) des
Befestigungselementes kegelstumpfartig ist und sich an die
entsprechende kegelstumpfartige Form der zentralen Öffnung der
ringförmigen Elektrode (4) anpaßt.
5. Eine Sonde gemäß Anspruch 3, bei der der Kopf (6) des
Befestigungselementes flach ist (6a) und sich auf eine
entsprechende kreisförmige Schulter stützt, die in der
zentralen Öffnung der kreisförmigen Elektrode (4) ausgebildet
ist.
6. Eine Sonde gemäß Anspruch 3, in der ein Ring (11) auf
den Schaft (5) des Befestigungselementes so aufgesetzt ist, daß
die ringförmige Elektrode (4) zwischen dem Kopf (6) des
genannten Befestigungselementes und dem Ring gesichert ist.
7. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der das Befestigungselement mit dem Leiter (1) durch
flexibles Befestigen der Windungen des letzteren am Schaft (5)
des Leiters (1) verbunden wird.
8. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Windungen des Leiters (1) am Schaft (5) des
Befestigungselementes mittels eines Verbindungsringes (15)
befestigt sind.
9. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 7
und 8, bei der der Kopf (6) des Befestigungselementes mit einem
Schlitz (5) zur Verschraubung in den Windungen des Leiters (1)
versehen ist.
10. Eine Sonde gemäß Anspruch 3, bei der das
Befestigungselement (5-6) aus einem hohlen, an seinem Ende
(12a) erweiterten Rohr (12) besteht.
11. Eine Sonde gemäß Anspruch 10, bei der ein aktives
Verbindungsmittel (13) im Inneren des hohlen Rohres (l2)
befestigt ist.
12. Eine Sonde gemäß Anspruch 10, bei der das erweiterte
Ende (12a) des hohlen Rohres (12) mit einer porösen Membran
(14) verschlossen ist, durch die eine Flüssigkeit eingespritzt
oder zerstreut werden kann.
13. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Außenfläche des Schaftes (5 oder 12) z.B. durch
Sandstrahlen angerauht wird.
14. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Befestigung der Elektrode (4) durch eine zwischen
der Elektrodenbasis (4) und dem Ende der Sonde eingefügte
Schicht Kleber (9) vervollständigt wird.
15. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Oberfläche der ringförmigen Elektrode (4) durch
aufeinanderfolgende Nuten verkleinert wird.
16. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Befestigung der ringförmigen Elektroden (4) an dem
Ende der Sonde durch Zwischenlage eines Klebers (9)
vervollständigt wird.
17. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die Achse der ringförmigen Elektrode (4) quer zu der
des Befestigungselementes (5-6) verläuft.
18. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der das Befestigungselement (5-6) radio-opak ist.
19. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die ringförmige Elektrode (4) aus einem anorganischen
Material, z.B. Keramiken und Kohlenstoffen, gebildet wird.
20. Eine Sonde gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei der die ringförmige Elektrode (4) aus einem metallischen
Material, z.B. Platiniridium, gebildet wird.
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