DE69211941T2

DE69211941T2 - Elektrode mit einziehbarer Verankerung für Elektroden-Katheter

Info

Publication number: DE69211941T2
Application number: DE69211941T
Authority: DE
Inventors: Enzo Borghi
Original assignee: X Trode SRL
Current assignee: Bard SRL
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2012-09-26
Also published as: ITBO910351A0; IT1253047B; ES2091446T5; EP0536096B1; ATE139901T1; EP0536096B2; EP0536096A1; DE69211941D1; ITBO910351A1; DE69211941T3; US5314461A; ES2091446T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf aktiv verankerte Elektroden-Katheter.
Herkömmliche Elektroden-Katheter, wie sie heutzutage bei Herzschrittmachern verwendet werden, ob nun ein-, zwei- oder dreipolige, sind mit Hilfe einer distalen Elektrode verankert, die im wesentlichen aus einem Kopf oder einer Spitze aus leitendem Material besteht, die in den Herzmuskel eingehakt wird und direkt (über eine Verbindung, die im Inneren einer isolierenden Schutzumhüllung hergestellt ist) an einen spiralförmig gewundenen Leiter angeschlossen ist, welcher an einen der Pole des Herzschrittmachers zurückgeführt wird.
Während der Implantation des Katheters verwendet der Chirurg ein spezielles Werkzeug, das vom äusseren Ende des spiralförmig gewundenen Leiters her bedient wird, um die Spitze in den Herzmuskel des Patienten einzudrehen, wo sie daun permanent verankert bleibt.
Der Hauptnachteil, der bei diesen implantierten Elementen auftritt, ergibt sich in der Tat aus der eigentlichen Ausführung des Elektroden-Katheters, bei welchem die Spitze, die direkt und elektrisch an den spiralförmig gewundenen Leiter angeschlossen ist, ebenfalls die Aufgabe eines Herzfühler- und Stimulierterminals hat; der Oberflächenbereich einer solchen Elektrode ist daher von sehr großzügigen Proportionen, so dass die Konzentration des Stimulierstromes, welche durch die Verletzung fließt, die durch das Eindringen der Spitze in den Herzmuskel hervorgerufen wurde, zu einer negativen Begleiterscheinung bei der elektrischen Aktivität des Herzens führt, die im technischen Jargon als "Verletzungswelle" bezeichnet wird.
Das Europäische Patent EP-035959 beschreibt eine solche Art von Elektroden-Katheter, in Übereinstimmung mit dem einleitenden Anspruch 1. Der Katheter enthält eine Elektrode mit zwei Verankerungshaken, welche zugespitzt und um 90 Grad gebogen sind, um parallel zu der Endfläche der Elektrode zu liegen, welche Endfläche zwei aufgestellte Teile aufweist, zwischen denen die Haken angeordnet sind. Diese Geometrie erlaubt es dem Katheter, durch eine Vene geführt werden zu können, und zwar ohne die Gefahr des Schadens durch die in der Venenwand zu verankernden Haken, während, wenn ein frontaler Kontakt mit der zur Verankerung bestimmten Wand hergestellt ist, die Haken mit Hilfe einer Umdrehung eingeführt werden können. Alle die Elektrode bildenden Bestandteile sind eines im Verhältnis zum anderen befestigt, weshalb es schwierig ist sicherzustellen, dass sei es die Elektrode gut verankert wie auch eine weitreichende Kontaktfläche für die Stimulierung hergestellt ist.
Ein anderer solcher Katheter ist in dem Deutschen Patent DE- 2949 782 beschrieben. In diesem Falle enthält der beschriebene Katheter einen hohlen Körper, fest an einen Leiter angeschlossen, und in welchem ein spiralförmig gewundener Draht eingeschlossen ist, der positiv in dem Herzmuskel verankert werden kann. Weun nun der Chirurg mit Hilfe eines Kabels den spiralförmig gewundenen Draht dreht, so bewegt sich dieser nach vom und durch eine Öffnung um eine Strecke, die durch eine Platine in dem Herzgewebe begrenzt ist. Auch bei diesem Katheter sind keine Elemente vorhanden, welche die Freiheit in der axialen Bewegung mit der Möglichkeit der Sicherung einer reichlich bemessenen Kontaktfläche und einer festen Verankerung verbinden.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher der, den betreffenden Nachteil zu vermeiden, und zwar mit Hilfe eines Elektroden-Katheters, der einerseits in der Lage ist, ein sicheres Eindringen und Verankern in dem Muskelgewebe zu ermöglichen, und andererseits einen elektrischen Kontakt mit Hilfe einer leitenden Oberfläche herzustellen, die für die Erfordernisse der Stimulierung ausgelegt ist, frei von jeder traumatisierenden Wirkung und mit einer grösseren Stimulierempfindlichkeit, wobei diese kombinierte Wirkungsweise dazu dient, die "Verletzungswelle" zu verhindern. Der gewünschte Zweck wird vollkommen erreicht durch einen aktiv verankerten Elektroden-Katheter, wie er durch die nachstehenden Ansprüche gekennzeichnet ist.
Die Erfindung wird nun im Detail durch ein Beispiel und unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von denen
. Abb. 1 eine seitliche Ansicht einer Elektrodenverankening eines Katheters nach der vorliegenden Erfindung zeigt, gesehen in einer nicht operativen Darstellung und mit einigen Teilen im Schnitt;
. Abb. 2 zeigt eine weitere seitliche Ansicht der Elektrodenverankerung des Katheters aus Abbildung 1, gesehen in einer operativen Darstellung und mit einigen Teilen im Schnitt.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bildet der beschriebene aktiv verankerte Elektroden-Katheter den Teil eines innenliegenden Elektroden-Katheters, welcher einen oder mehrere spiralförmig gewundene stimulierende Signalleiter 1 enthält. Die Zahl der Leiter von dem Typ des betreffenden Elektroden- Katheters ab (ein-, zwei- oder dreipolig), wenn auch der Leiter, auf den sich die Beschreibung bezieht, der mit 1 bezeichnete ist und sich bis zu dem distalen Ende des Katheters erstreckt.
Der spiralförmig gewundene Leiter ist eingebettet in eine schützende schlauchförmige Umhüllung 2 aus isolierendem Material und weist ein metallenes Verankerungselement oder Spitze 3 auf, angeordnet an dem freien Ende des Katheters, welches gedreht werden kann, und zwar durch die Wirkung von Steuermitteln 4, die aus einer Spindel 41 bestehen, welche eine Umdrehung um ihre eigene Achse ausführen kann und in der dem Leiter 1 zugewandten Fläche einen Schlitz 42 aufweist. Durch Einschieben eines chirurgischen Schraubenziehers in den Schlitz und das Drehen der Spindel kann das Verankerungselement 3 in den Herzmuskel 5 eingeschoben und dort verankert werden.
Genauer gesagt bildet das Verankerungselement 3 des Elektroden- Katheters nach der vorliegenden Erfindung einen Teil eines spiralförmig gewundenen Elementes (s. Abb. 1), welches zwischen der schlauchförmigen Umhüllung 2 und einem verbreiterten Endabschnitt 6 der Umhüllung eingebettet ist, letzterer ebenfalls aus isolierendem Material, wobei es mit seiner Spitze 3a im wesentlichen ausserhalb des Bereiches der Umhüllung 2 liegt.
Das Verankerungselement 3 ist starr mit den Steuermitteln 4 verbunden, und zwar mit Hilfe eines Ringes 9, der über das innenliegende Ende 3b des eingebetteten spiralförmigen Elementes geklemmt ist, in einer Position, die mit der von den Steuermitteln 4 belegten zusammenfällt. In einer nicht operativen Position umfassen die aktiven oder bloßliegenden Windungen des Verankerungselementes 3 ein Stimulierelement oder -kopf 7, der koaxial zu der schlauchförmigen Umhüllung 2 angeordnet und an den spiralförmig gewundenen Leiter 1 angeschlossen ist. Ebenfalls ist in der nicht operativen Position die aktive Oberfläche des Stimulierkopfes 7 im wesentlichen zu der Spitze 3a des Verankerungselementes 3 ausgerichtet angeordnet.
In dem gezeigten Beispiel besteht der Stimulierkopf 7 aus einem Zapfen von zylindrischer Form, welcher aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein kann, wie typischerweise Platin/Iridium, Kohlenstoff, Titan usw.
Die Verbindung zwischen dem Stimulierkopf 7 und dem spiralförmig gewundenen Leiter 1 ist durch die Verwendung von leitenden elastischen Mitteln 8 erhalten, die zwischen die beiden Bestandteile eingesetzt werden. Solche Mittel bestehen effektiv aus einer Schneckenfeder 10 aus leitendem Material, die zwischen der Steuerspindel 41 und dem Stimulierkopf 7 angeordnet ist, und deren Enden mit Hilfe von entsprechenden Ringen 11 und 12 gesichert sind, letztere aufgeklemmt auf jeweilige Zapfen 13 und 14, wiederum jeweils mit der Spindel 41 und dem Kopf 7 verbunden, und über welche die beiden Enden der Feder 10 koaxial aufgezogen sind.
Die Aufgabe der Schneckenfeder 10 ist es, ein kontrolliertes Zurückziehen des Stimulierkopfes 7 in die Umhüllung 2 zu erlauben, sobald sich das Verankerungselement 3 in den Herzmuskel 5 eindreht, und dabei sicherstellt, dass der zwischen dem Kopf und der Oberfläche des Muskels induzierte Kontakt konstant beibehalten wird, unabhängig von der Eindringbewegung des Verankerungselementes 3.
Ein Elektroden-Katheter nach der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Weise positioniert und verankert:
Nach dem Anordnen des Verankerungselementes 3 an dem Herzmuskel 5 über der Chirurg unter Verwendung eines speziellen flexiblen Schraubenziehers, der durch die schlauchförmige Umhüllung 2 eingeschoben und in den Schlitz der Spindel 41 eingesetzt wird, einen Druck und eine Umdrehung aus (s. Pfeile F und F1).
Durch die Position der Spindel 41 zwischen dem Leiter 1 und der Feder 10, ist die Wirkung einer solchen Bewegung, dass der Kopf 7 wie auch das Verankerungselement 3 nach vom geschoben werden.
Sobald die Spitze 3a mit dem Herzmuskel 5 in Kontakt gerät und einzudringen begiunt, berührt der Stimulierkopf 7 ebenfalls die Obertläche des Muskels und wird durch die Wirkung der Feder 10 in dieser selben Position gehalten, während die aktiven Windungen des Verankerungselementes 3 und das entsprechende Ende der Umhüllung 2 nach vom geschoben werden, bis die Umhüllung ebenfalls mit dem Muskel in Kontakt kommt (s. Abb. 2).
Somit sichert ein in der obigen Weise beschriebener Elektroden- Katheter eine wirksame Verankerung des Elektroden-Katheters als ein Ganzes, zusammen mit einem verbesserten Empfindlichkeitsniveau in der Kontrolle und der Stimulierung des Herzmuskels, erreicht durch den Typ des Kopfes 7 und die bei der Herstellung verwendeten Materialien.
Noch wichtiger dabei ist die Tatsache, dass das Verankerungselement und der spiralförmige Leiter voneinander isoliert sind. Auf diese Weise wird mit dem elektrisch leitenden Oberflächenbereich, der von der Elektrode dein Herzmuskel geboten wird und in der Abmessung reduziert ist, die auf den Muskel zurückgeführte Verletzungswelle (ertastbar mit entsprechenden Instrumenten) fast vollständig ausgeschlossen.

Claims

1. Ein aktiv veraitkerter Elektroden-Katheter, enthaltend: ein entferntes Ende; wenigstens einen spiralförmig gewundenen, stimulierenden Signalleiter (1), angeordnet im Inneren einer schutzisolierten schlauchförmigen Umhüllung (2), versehen an dem distalen Ende mit einem freien Ende, wobei die schlauchförmige Umhüllung an dem distalen Ende von einer äusseren Umhüllung umgeben wird, welche einen verbreiterten Abschnitt (6) bildet; ein Verankerungselement (3), das an dem distalen Ende des Elektroden-Katheters und koaxial zu der Hülle (2) angeordnet und mit einer Spitze (3a) versehen ist; ein Stimulierelement oder -kopf (7), Umdrehungssteuermittel (4), die starr mit dem Verankerungseleinent (3) verbunden sind, um das Verankerungselement auf solche Weise zu drehen, dass dieses in den Herzmuskel (5) eindringt und darin verankert wird, dadurch gekennzeichnet, dass er leitende elastische Mittel (8) enthält, die zwischen dem Stimulierkopf (7) und dem spiralförmig gewundenen Leiter (1) angeordnet sind, wobei die elastischen Mittel (8) ein Ende aufweisen, das an die Umdrehungssteuermittel angeschlossen ist, und wobei die Länge der genannten elastischen Mittel (8) und die Position des Endes der an die Umdrehungssteuermittel (4) angeschlossenen elastischen Mittel solche sind, dass in einer ausserbetrieblichen Darstellung des Katheters das Verankerungselement (3) den Stimulierkopf (7) umgibt und die aktive Oberfläche letzteren in Ausrichtung zu wenigstens der Spitze (3a) des Verankerungselements (3) angeordnet ist und beide aus der Umhüllung und über das freie Ende der Umhüllung (2) hinausragen, und in einer betrieblichen Darstellung des Katheters, zum Beispiel wenn das Verankerungselement (3) in den Herzmuskel (5) eingeführt wird, zieht sich der Stimulierkopf auf solche Weise in die Umhüllung (2) zurück, dass der zwischen dem Kopf und der Oberfläche des Herzmuskels induzierte Kontakt konstant gehalten werden kann, unabhängig von der Eindringbewegung des Verankerungselements (3); und dadurch, dass das Verankerungselement stabil mit der schützenden schlauchförmigen Umhüllung (2) verbunden und elektrisch von dem spiralförmig gewundenen Leiter (1) isoliert ist, und dass der Stimulierkopf an den spiralförmig gewundenen Leiter (1) angeschlossen ist.

2. Elektroden-Katheter nach Patentanspruch 1, bei welchem das Verankerungselement (3) zwischen dem freien Ende der schützenden schlauchförmigen Umhüllung (2) und der äusseren Umhüllung, welche den verbreiterten Endabschnitt (6) bildet, eingeschlossen ist; wobei die genannten Steuermittel (4) koaxial zwischen dem spiralförmig gewundenen Leiter (1) und den elastischen Mitteln (8) mit Hilfe eines Ringes (9) angeordnet sind, der auf ein innenliegendes Ende (3b) des Verankerungselements auf solche Weise aufgeklemmt ist, dass das innenliegende Ende (3b) in der schlanchförmigen Umhüllung (2) in einer Position gesichert bleibt, die mit den Steuermitteln (4) übereinstimmt.

3. Elektroden-Katheter nach Patentanspruch 1, bei welchem die elastischen Mittel (8) aus einer herkömmlichen Feder (10) aus leitendem Material bestehen, die zwischen den Umdrehungssteueritteln (4) und dem Stimulierkopf (7) eingesetzt ist, und deren Enden durch entsprechende Ringe (11, 12) gesichert sind, aufgeklemmt auf entsprechende Zapfen (13, 14) die jeweils init den Umdrehungssteuermitteln (4) und dem Kopf (7) verbunden sind, und über welche die beiden Enden der Feder (10) koaxial aufgezogen sind.

4. Elektroden-Katheter nach Patentanspruch 1, bei welchem der Stimulierkopf (7) aus einem zylindrischen Zapfen besteht, der aus Platiniridium hergestellt ist.

5. Elektroden-Katheter nach Patentanspruch 1, bei welchem der Stimulierkopf (7) aus einem zylindrischen Zapfen besteht, der aus Titan hergestellt ist.

6. Elektroden-Katheter nach Patentanspruch 1, bei welchem der Stimulierkopf (7) aus einem zylindrischen Zapfen besteht, der aus Kohlenstoff hergestellt ist.