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Die
Erfindung betrifft Sonden zur Herzstimulation, die dazu bestimmt
sind, in das Koronarnetz des Herzens implantiert zu werden, um die
Stimulation einer linken Kammer durch eine „aktive implantierbare medizinische
Vorrichtung" zu
erlauben, wie sie durch die Richtlinie 90/385/EWG vom 20. Juni 1990 des
Rates der Europäischen
Gemeinschaften definiert ist, und genauer gesagt eine Vorrichtung,
wie beispielsweise einen Herzschrittmacher, Defibrillator und/oder
Kardioverter, insbesondere einen Stimulator vom „Mehrsitz"-Typ.
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Im
Unterschied zu den rechten Kammern, bei denen es ausreicht, endokavitäre Sonden über das
periphere rechte Venennetz einzusetzen, fuhrt man die Sonde zum
Stimulieren der linken Kammern in das Koronanetz ein, z.B. mit einer
der linken Herzkammer gegenüberliegenden
Elektrode, wobei der Zugang zum Eingang des Koronarsinuses über den rechten
Herzvorhof erfolgt.
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Das
Einsetzen einer solchen Sonde stellt einen besonders heiklen Eingriff
dar, da die Position der Stimulationspunkte sehr wichtig ist: so
müssen
im Falle eines Stimulators vom „Mehrsitz"-Typ die zwei Stimulationspunkte linke
Herzkammer/rechte Herzkammer soweit wie möglich voneinander entfernt sein,
um die Resynchronisierung der Gesamtheit der Herzkammern zu optimieren.
Ebenso erfordert die Stimulation des linken Herzvorhofs eine sehr
genaue Positionierung der Sonde in dem Koronarvenennetz. Wohlgemerkt
muss das in Position halten der Sonde kurz und langfristig mit vollständiger Sicherheit
gewährleistet
werden können,
wenn der ausgewählte Sitz
erreicht wurde, unabhängig
von der Venengröße.
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Genauer
gesagt zielt die Erfindung auf die Haltemittel ab, die es erlauben,
das in Position halten des Sondenendes am Ort des im Koronarnetz
ausgewählten
Stimulationssitzes zu gewährleisten.
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Die
EP-A-0 993 840 (ELA Medical) umschreibt eine Koronarsonde mit verschiedenen,
elastischen Vorrichtungen, die dazu in der Lage sind, diese Haltefunktion
sicherzustellen, beispielsweise durch eine eventuell aufblasbare
Abschlusskugel, einen Kranz mit Kugeln mit zunehmendem Durchmesser,
einen elastischen Mantel, usw.
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Diese
verschiedenen Mittel weisen, wenn sie das angestrebte in Position
halten wirksam sicherstellen, eine relativ komplexe Struktur auf,
die deren Verwirklichung schwierig macht; zu dem sind sie eher auf
Sonden mit Sehtorelektroden angepasst, da sie dazu ausgelegt sind,
auf der Seite einen elastischen Druck zwischen der Sonde und der
Innenwand der Vene sicherzustellen, die derjenigen gegenüberliegt, auf
welcher sich die Sektorelektrode befindet, um so den Druck dieser
Elektrode gegen die Innenwand zu verstärken.
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Zu
dem erschweren diese Haltemittel das Entfernen oder erneute Positionieren
der Sonde, es sei denn, dass relativ komplexe Mittel vorgesehen werden,
um die Umkehrbarkeit des Einsetzens sicherzustellen, beispielsweise
die Verwendung von ablassbaren Kugeln oder schürzbaren Halten.
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In
der Tat ist es wünschenswert,
wenn die Sonde einmal in Stellung gebracht ist, sie Entfernen oder
erneut Positionieren zu können,
ohne die Venen des Koronarnetzes zu beschädigen, was beim Haltesystem
eine wenig traumatische Gestalt erfordert.
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Auf
gleiche Weise muss der Chirurg beim Einsetzen während des Vordringens der Sonde
ohne größere Schwierigkeiten
Sperren überwinden
können,
wie bei spielsweise Klappen oder Verzweigungen des Koronarnetzes:
Die Haltemittel dürfen
diese Manöver
nicht oder wenig stören.
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Schließlich müssen die
Haltemittel derart konzipiert sein, dass sie das Einführen einer
Sonde in die Innenöffnung
eines Führungskatheters
mit verringertem Durchmesser sowie die Verwendung einer axialen
Führungsspitze
erlauben, auf welcher die Sonde gleiten werden kann (so genannte „drahtgeführte" Sondenimplantationstechnik);
eine
der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es, ein Haltemittel
für eine
Koronarsonde vorzuschlagen, welches die diversen oben aufgeführten Nachteile überwindet,
und welches insbesondere:
- – von einer Form ist, die so
wenig traumatisch wie möglich
ist,
- – mit
der Verwendung einer Sonde kompatibel ist, die sektoriell oder auch
nicht ist,
- – mit
der Einführung
in einen Führungskatheter mit
geringem Durchmesser und das Aufziehen auf eine Axialspitze kompatibel
ist, und
- – dessen
Implantation vollkommen umkehrbar ist, um so ein Entfernen der Sonde
ohne Beschädigung
der Vene zu erlauben.
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Eine
der Aufgaben der Erfindung ist es auch und vor allem eine Sonde
vorzuschlagen, welche für ein
gegebenes Ausmaß (das
durch den Innendurchmesser der Öffnung
des Führungskatheters
festgelegt ist) eine maximale Rückhaltefähigkeit
bietet, so dass der Chirurg sicher sein kann, dass die von ihm implantierte
Elektrode an dem ausgewählten
Stimulationssitz auf genaue und nachhaltige Weise in Stellung gehalten
werden wird.
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Die
Erfindung schlägt
zu diesem Zweck eine Koronarsonde von demjenigen allgemeinen Typ
vor, der durch die bereits zitierte EP-A-0 993 840 beschrieben ist,
welcher dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
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In
erfindungscharakterisierender Weise umfasst die Sonde ein schraubenförmiges Relief
mit einem sich um den zylindrischen Körper windenden Gewinde.
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Dieses
Gewinde kann insbesondere:
- – sich in sich nicht-verbindender
Weise um den zylindrischen Körper
winden;
- – sich
durch zwei bis drei Umdrehungen um den zylindrischen Körper winden;
- – einen
variablen Nenngewinderadius aufweisen, der entlang der Windungslänge ansteigt
und dann abnimmt;
- – einen
maximalen Gewinderadius aufweisen, der zwischen dem 0,75- und 1-fachen
des Eigendurchmessers des zylindrischen Körpers beträgt;
- – eine
konstante Gewindesteigung aufweisen;
- – einen
abgerundeten Umfang haben.
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Besonders
vorteilhafterweise ist der kreisförmige Gesamtumfang exzentrisch
im Verhältnis
zur Achse des zylindrischen Körpers,
mit einer Exzentrizität
zwischen 15 und 25 % des Eigendurchmessers des zylindrischen Körpers.
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Der
Durchmesser des kreisförmigen
Gesamtumfangs liegt vorzugsweise zwischen dem 1,5- und 2-fachen
des Eigendurchmessers des zylindrischen Körpers.
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Es
wird nun eine Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Sonde,
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2 ist
eine Draufsicht der Sonde der 1, gemäß II-II
der 3,
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3 ist
eine Frontansicht dieser selben Sonde, gemäß III-III der 2.
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In
den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 10 die flexible
Hülse der
Sonde, wobei nur deren entferntes Ende, welche den Sondenkopf trägt, dargestellt
ist.
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Diese
Hülse 10 ist
hohl, um sie auf eine axiale Führungsspitze
aufziehen zu können,
und sie beherbergt einen Innenleiter, der am entfernten Ende mit
der Elektrode der Sonde verbunden ist, und am nahen Ende mit einem
Verbinder zum Anschluss an elektrische Stimulations- und Erfassungsschaltungen der
in den Patientenkörper
implantierten medizinischen Vorrichtung verbunden ist.
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Die
Hülse 10 ist
am entfernten Ende auf ein Verbindungselement 12 montiert,
welches die Erfindung charakterisiert und welches im Folgenden detaillierter
beschrieben werden wird, verlängert
durch ein Endstück 14,
welches den eigentlichen Sondenkopf bildet, der am entfernten Ende
dieses Elementes 12 montiert ist.
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Der
Sondenkopf 14 umfasst in dem dargestellten Beispiel einen
zylindrischen Körper 16,
der an seinem freien Ende eine kragenförmige Elektrode 20 aus
leitendem Material (beispielsweise mikroporösem Kohlenstoff) trägt, die
zum Ende des Körpers 16 vertieft
angeordnet ist. Letzterer ist jedenfalls mit einem Ende von ungefähr halbkugelförmiger Form 18 aus
Silikonelastomer versehen, das ein Steroid zur progressiven Freisetzung
enthält,
was es erlaubt, örtlich
die Entzündungsreaktion
zu minimieren und die Erhöhung
von Schwellen in den ersten Wochen nach dem Einsetzen zu verringern.
Das mit dem Steroid beladene Silikon bietet außerdem die vorteilhafte Eigenschaft,
durch Absorption vor Ort an Volumen zuzunehmen.
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Der
Sondenkopf ist, ebenso wie die Hülse 10 und
das Verbindungselement 12, hohl, um das Einfädeln einer
Axialspitze durch eine Axialöffnung 22 des Sondenkopfes
zu erlauben. Diese Offnung 22 ist normalerweise durch eine
Dichtung verschlossen, kann aber auf dichte Weise durch eine Angioplastiespitze durchdrungen
sein, die die „Drahtführung" der Sonde erlaubt.
Diese Angioplastiespitze, z.B. vom Typ 595-J-014 der Cordis Corporation,
ist eine sehr feine Spitze, die eine mit einer Feder umschlossene
Metallseele umfasst und deren flexibles Ende direkt ohne Perforationsrisiko
in die Gefäße eingeführt werden
kann. Diese Spitze, eingeführt
in den Haupthohlraum der Sonde, durchdringt die dichte Öffnung 22 und dringt
dann nackt im Koronarnetz vor, um so leichter eine Kollateralvene
auszuwählen.
Sobald die Vene ausgewählt
ist, kann der Chirurg den Sondenkörper vordringen lassen, den
er auf die Spitze gleiten lässt,
deren Rolle diejenige eines einfachen Einfädlers mit geringem Durchmesser
sein wird, der den Sondenkörper
axial führt.
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Es
wird nun die Struktur des Verbindungselements 12 genauer
beschrieben, das die Mittel zum Halten des Sondenendes in der Vene
trägt.
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In
der Tat ist es unablässig,
einen leichten Druck auf die Vene ausüben zu können, um einen sicheren und
von den Herzbewegungen unabhängigen Kontakt
herzustellen, in dem der Sondenkopf in den Sitz geklemmt wird, um
so jegliches Flatterrisiko in der Vene und jeglichen Rückzug oder
jegliche ungelegene Bewegungen der Sonde zu beseitigen.
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Das
Element 12 wird über
den größten Teil seiner
Länge durch
einen zylindrischen Körper 24 mit gleichem
Durchmesser wie die Hülse 10 gebildet,
der mit dem Sondenkopf von geringerem Durchmesser durch einen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt 26 verbunden
ist. Der Durchmesser des zylindrischen Körpers 24 und der Hülse 10 liegt
beispielsweise bei 1,6 mm, bei einem Durchmesser des Sondenkopfes 14 von
1,3 mm (wobei diese Angaben wohlgemerkt in keiner Weise beschränkend sind
und nur beispielhaft angegeben werden).
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Charakterisierend
für die
Erfindung trägt
der zylindrische Körper 24 ein
Relief in der Form eines schraubenförmigen Gewindes 28.
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Dieses
Gewinde weist ein abgerundetes Profil auf, welches für die Vene,
mit welcher es in Berührung
treten wird, nicht traumatisch ist, und erstreckt sich mit konstanter
Steigung über
eine verringerte Anzahl an Schraubendrehungen, z.B. über 2 ½ Drehungen,
wie es in der Zeichnung veranschaulicht ist, wobei die Umdrehungen
vorzugsweise nicht in Verbindung stehen, so dass zwischen zwei Umdrehun gen
des Gewindes ein Intervall 30 bestehen bleibt, dessen Breite
ungefahr der Hälfte
der Breite des Gewindefußes 28 entspricht.
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Vorteilhafterweise
ist das Gewinde ein Gewinde mit variablem Radius, zunächst ansteigend
R1, R2 bis er einen
Maximalwert R3 erreicht, dann abnehmend
R4, R5, um so von
einem Ende zum anderen Ende des Gewindes einen progressiven Übergang zum
Zentralbereich aufzuweisen, welcher den ausgeprägtesten Vorsprung bildet.
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Zu
dem ist die Achse Δ des
Gewindes auf besonders vorteilhafte Weise exzentrisch im Verhältnis zur
Achse D des zylindrischen Körpers 24 (2 bis 3).
Diese Exzentrizität
x beträgt
typischerweise zwischen 15 und 25 % des Eigendurchmessers des zylindrischen
Körpers 24,
z.B. eine Exzentrizität von
0,3 mm bei einem Durchmesser von 2·R0 =
1,6 mm.
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In
der Frontansicht (3) weist das Gewinde einen kreisförmigen Umfang
auf und der Maximalradius R3 des Gewindes
ist in Abhängigkeit
des Durchmessers der inneren Öffnung
des Führungskatheters
ausgewählt
mit welchem die Sonde verwendet werden wird, um soweit wie möglich ohne
Reibung den Innenraum der Öffnung
einzunehmen. Die Maximalausdehnung R3 des
Gewindes wird beispielsweise derartig ausgewählt, dass der kreisförmige Gesamtumfang
eine Maximalausdehnung von R2 + R3 = 2,4 mm hat, wobei diese Ausdehnung mit
einem Führungskatheter
vom Kaliber 9 French (1 French = 0,33 mm) und einem Innendurchmesser von
2,45 mm kompatibel ist.
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Die
Exzentrizität
des Gewindes in Bezug auf die Achse der Sonde erlaubt es, die Höhe des Gewindes 28 im
Verhältnis
zum zylindrischen Körper 24 soweit
wie möglich
zu erhöhen,
und verbessert durch diese Tatsache die Schraubqualität in der
Vene; der Rückhalt
der Sonde ist so maximal.
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Die
Anwesenheit dieses Gewindes bietet einen wichtigen Vorteil was die
Operationstechnik betrifft: in der Tat kann der Chirurg beim Einsetzen,
sobald die Sonde das Ende ihrer Translationsbewegung in der Vene
erreicht hat, dem Sondenkörper eine
zusätzliche
Drehbewegung vermitteln, die durch Schraubenwirkung das Fortsetzen
des Vordringens der Sonde um einige Millimeter ermöglicht,
mit einer damit einhergehenden Verstärkung der Verankerung der letzteren
in der Vene. Falls erforderlich, ist es möglich, in den Sondenkörper eine
Spitze mit einer Abflachung einzuführen, welche das Ende der Sonde direkt
in Drehung versetzt, um das Schraubendrehmoment während dieses
Manövers
zu erhöhen.
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Das
Material des Verbindungselementes 12, welches mit dem auf
dem zylindrischen Körper 24 einstückig ausgeformten
Gewinde 28 versehen ist, besteht vorteilhafterweise aus
einem Silikonelastomer, ein wenig traumatisches Material, welches
eine gute Biokompatibilität
sicherstellt.