DE69321690T3

DE69321690T3 - Elektrodensystem für ein Defibrillationsgerät

Info

Publication number: DE69321690T3
Application number: DE69321690T
Authority: DE
Inventors: Jakub Hirschberg; Staffan Bowald; Jens Wolf
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2013-11-06
Also published as: DE69321690D1; US5423865A; EP0601338B1; SE9203732D0; EP0601338A1; JPH06210008A; EP0601338B2; DE69321690T2

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein ein für die proximale Verbindung mit einem Kardioverter/Defibrillator und für die distale Plazierung in der Herzregion zur Abgabe elektrischer Energie von dem Kardioverter/Defibrillator an das Herz, so daß eine Arrythmie in dem Herzen beendet werden kann, vorgesehenes Elektrodensystem. Genauer betrifft die Erfindung ein System mit drei Elektroden und einem Defibrillator, wobei der Defibrillator mit drei intravaskulären Elektroden verbunden ist, wie in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben.
Bei der Defibrillation/Kardioversion ("Kardioversion" in diesem Zusammenhang betrifft die Defibrillation unter Verwendung niedrigerer Energie; die kollektive Bezeichnung "Defibrillation" wird fortan nachfolgend verwendet), die ein Dreielektrodensystem mit intravaskulären Elektroden verwendet, wird normalerweise eine der intravaskulären Elektroden in dem rechten Ventrikel und die andere entweder in der Vena cava superior oder, seltener, in der Vena cava inferior oder sogar in dem Sinus coronarius und seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens plaziert. Die dritte Elektrode wird als eine subkutane Elektrode mit großer Fläche, d.h. eine Patchelektrode für den Zweck angeordnet, eine wirkungsvolle Ausnützung der in dem Herzen gespeicherten Energie und eine gute Verteilung des Stroms im Herzen zu erzielen, während gleichzeitig eine größere Operation (Öffnen des Thorax) vermieden wird. Die subkutane Patchelektrode wird üblicherweise in der Nähe des rechten Ventrikels zwischen dem Thorax und der Haut des Patienten angeordnet.
Elektrodensysteme mit den oben beschriebenen Plazierungen werden unter einer Vielzahl anderer in der US-A-4 708 145 dargestellt. Zusätzlich zu den dort gezeigten intravaskulären Elektroden mit einem gemeinsamen Elektrodenkabel für eine Vielzahl von Elektroden in dem rechten Ventrikel und der Vena cava superior sind separate Elektrodenkabel für verschiedene Elektroden als auch eine separate Abfühlelektrode zum Detektieren kardieller Ereignisse möglich. Das ist ent sprechend in der US-A-4 727 877, der EP-A-O 373 953 und der US-A-S 044 375 dargestellt.
Die WO 92/11898 offenbart eine Methode zum Einsetzen einer Elektrode in den Sinus coronarius durch Expandieren einer hohlen Elektrode, bis diese Kontakt mit den Wänden der Vene bekommt.
Ein übliches Merkmal der Plazierung in den bekannten Systemen ist eine Elektrode in dem rechten Ventrikel. Jedoch verursacht eine endokarielle Elektrode, wie sie in einer früheren Anmeldung des Anmelders, EP-A-559 933, Referenznummer des Anmelders GR 92 P 7303 , beschrieben ist, eine Belastung des Herzens in Form einer Irritation der Muskulatur der Herzwand und der Herzklappen zwischen dem Atrium und dem Ventrikel. Als Begleiterscheinung besteht ein erhöhtes Risiko der Blutgerinselbildung. Daher schlägt die gerade zitierte Anmeldung eine Elektrodenplazierung vor, bei der die endokadielle Elektrode vermieden und durch eine Elektrode in der Vena cava inferior ersetzt wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektrodensystem ohne die ventrikuläre Elektrode zu erzielen, bei dem die effiziente Ausnützung der in dem Defibrillator gespeicherten Energie mit einer vorteilhaften Verteilung des Stromes im Herzen kombiniert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem mit einem Defibrillator verbundenen Elektrodensystem der oben beschriebenen Art mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen erzielt.
Mit einer Ausbildung gemäß der Erfindung wird daher ein Dreielektrodensystem ohne ventrikuläre Elektrode zur Defibrillation mit intravaskulären Elektroden, von denen eine in dem Sinus corinarius inklusive seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens plazierbar ist, erzielt.
Zwei der venösen Elektroden werden entlang eines gemeinsamen Elektrodenkabels angeordnet und haben Mittel zum Befestigen an der inneren venösen Wand. Die Befestigungsmittel bestehen aus einem hohlen, elastischen Zylinders, wobei die Befestigung durch die radiale Expansion des Zylinders erzielt wird. Die hohle zylindrische Form des Elektrodenkabels ermöglicht es dem Blut, ungehindert durch die Elektrode zu fließen. Andere vorteilhafte Ausführungsformen werden ebenfalls in den Unteransprüchen beschrieben.
Das Elektrodensystem gemäß der Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung nachfolgend beschrieben, in der
1 schematisch einen Querschnitt eines Herzens (Frontalebene) mit dem Elektrodensystem zeigt, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit dem Herzen verbunden ist.
In 1 sind Elektrodenteile, die in der Vena cava inferior und der Vene selbst verborgen sind, gestrichelt dargestellt.
Die 1 zeigt einen Querschnitt eines Herzens und einer Anzahl für die Erfindung relevanter Gefäße. Ein erstes Elektrodenkabel 10 wird durch die Vena cava superior 2 eingeführt, geht durch das rechte Atrium 4 und tritt in die Vena cava inferior 6 aus. An seinem distalen Ende trägt das Kabel 10 eine in der Vena cava inferior 6 verankerte Elektrode 12. Das Kabel hat eine zusätzliche Elektrode 14, die in der Vena cava superior 2 proximal zu der Elektrode 12 verankert ist. Ein zweites Elektrodenkabel 16 wird auch durch die Vena cava superior 2 eingeführt, geht aber im Gegensatz zu dem Kabel 10 derart durch das rechte Atrium 4 hindurch, daß es in den Sinus coronarius 8 und seiner Verlängerung, der großen Herzvene, entlang der Basis des Herzens auftritt.
An seinem distalen Ende trägt das Kabel 16 eine in dem Sinus coronarius/großen Herzvene 8 verankerte Elektrode 18. Die Elektrode 18 ist mit dem Defibrillator über einen in dem Kabel 16 vorhandenen Leiter verbindbar. Die Elektroden 12 und 14 sind auch individuell mit dem Defibrillator über separate Leiter in dem Kabel 10 verbindbar.
Die Verbindung der Elektroden mit dem Defibrillator und untereinander kann auf verschiedene Weisen erzielt werden. Zum Beispiel können die Elektroden 14, 18 in 1 miteinander verbunden sein, so daß die Defibrillationsimpulse zwischen diesen Elektroden einerseits und der Elektrode 12 in der Vena cava inferior 6 andererseits abgegeben werden.
Jedoch können die Elektroden 12, 14, 18 derart miteinander verbunden sein, daß der Defibrillationsimpuls zwischen einer anderen dieser Elektroden einerseits und den anderen zwei Elektroden andererseits abgegeben wird. Alternativ können die Elektroden 12, 14, 18 mit verschiedenen Defibrillationsspannungen versorgt werden oder als zusätzliche Alternative können Paare Defibrillationsimpulse sequenziell abgeben. Mono-, bi- oder multiphasen Defibrillationsimpulse können verwendet werden.
Die Einführung durch die Vena cava inferior 6 kann eine Alternative zu der beschriebenen Einführung der intravaskulären Elektroden durch die Vena cava superior 2 sein. Die intravaskulären Elektroden haben auch bei diesem Einführueg ein gemeinsames Elektrodenkabel.
Die beschriebene Elektrodenkonfigurationen können auch mit einer separaten Stimulations/Abfühlelektrode zur/zum Stimulation/Abfühlen von Herzereignissen und/oder einem Sensor für andere, z.B. mit der Hämodynamik des Herzens verbundene Parameter ergänzt werden. Das Abfühlelektrodenkabel kann auch eine Stimulationselektrode für Stimulationsfunktionen enthalten.
Die intravaskulären Elektroden 12, 14, 18 werden in den entsprechenden Venen an ihrem Ort gehalten, indem sie in einer Weise konstruiert sind, die sie radial expandierbar macht, wodurch sie zumindest im expandierten Zustand die Formen eines hohlen Zylinders annehmen. Defibrillationselektroden dieses Typs sind im Detail in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung des Anmelders mit dem Titel "Defibrillation Elektrode", EP-A-601 339 beschrieben, wobei diese Referenz einen Teil der vorliegenden Anmeldung bildet, um Wiederholungen zu vermeiden. Die intravaskulären Elektroden 12, 14, 18 werden daher z.B. in den entsprechenden Venen dadurch an ihren Platz gehalten, daß sie in Form einer Wendel geformt sind, die dadurch Druck auf die innere Wand der Vene ausübt, daß sie senkrecht zur Längsachse der Wendel beeinflußt wird. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird nur die wendelförmige Befestigung der Elektrode 12 in der Vena cava inferior 6 fortan beschrieben, aber die Beschreibung umfaßt offensichtlich andere intravaskuläre Elektroden. In seinem vorgeformten Zustand kann man sich die wendelförmige Elektrode 12 als um einen imaginären Zylinder, dessen äußerer Durchmesser etwas größer ist als das Kaliber der Vena cava inferior 6, gewickelt vorstellen. Die Wendel kann aus einem elektrisch leitenden, biokompatiblen Material hergestellt sein. Die Elektrode 12 ist mit dem Elektrodenkabel 10 derart verbunden, daß sie zusammen eine einzige Einheit bilden. Ein zentral angeordneter Längskanal, durch den ein Mandrin eingeführt werden kann, läuft durch die Elektrode 12 und das Elektrodenkabel 10. Bei der Implantation wird die Elektrode 12 mit Hilfe des Mandrins gerade ausgerichtet, wodurch der Durchmesser der Elektrode 12 kleiner wird als der Durchmesser des Blutgefäßes, durch das sie hindurch soll, und wodurch sie in der Lage ist, in die Vena cava inferior 6 befördert zu werden. Wenn der implantierende Arzt den passenden Ort für die Elektrode 12 in der Vena cava inferior 6 bestimmt hat, kann der Mandrin herausgezogen werden, was die Elektrode 12 dazu veranlaßt, ihre vorgeformte wendelförmige Konfiguration einzunehmen. Der Druck der Wendel gegen die venöse Wand hält die Wendel in der gewünschten Position. In der fixierten Position bildet die Elektrode 12 eine relativ große Elektrodenoberfläche, die gegen die vaskuläre Wand drückt. Gleichzeitig hat die wendelförmige Elektrode 12 den Vorteil, das Blut in dem Gefäß in die Lage zu versetzen, ungehindert durch das Innere der Wendel zu fließen. Das Risiko einer Blutgerinselbildung wird dadurch minimiert. Die Elektrode 12 kann auch einfach durch Wiedereinführung des Mandrins in den zentralen Kanal zum Ausrichten der Elektrode 12 repositioniert werden. Der implantierende Arzt kann daher einfach einen Ort für die Elektrode 12 finden, der zusammen mit den anderen Elektroden eine vorteilhafte Verteilung des Stromes im Herzgewebe erzielt.
Die Implantation kann mit Hilfe eines einzelnen Mandrins in einem zentralen Kanal, der durch die Länge der Elektroden 12, 14 und des Katheters 10 verläuft, durchgeführt werden. Beide Elektroden 12 und 14 werden dann für die Implantation ausgerichtet. Wenn die Elektrode 12 ihre gewünschte Position erreicht hat, wird der Mandrin genügend weit zurückgezogen, damit die Elektrode 12 ihre wendelförmige Konfiguration einnimmt. Die Elektrode 14 wird dann an dem gewünschten Ort in der Vena cava superior 2 positioniert. Wenn die Elektrode 14 in ihrer korrekten Position ist, wird der Mandrin vollständig zurückgezogen, so daß die Elektrode 14 auch ihre ursprüngliche, vorgeformte Konfiguration einnimmt. Ein Einführkatheter kann auch anstelle des Mandrins verwendet werden.
Die für die Anbringung in dem Sinus coronarius 8 und seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens vorgesehene Elektrode 18 kann z.B. aus zwei in dem Sinus coronarius 8 beziehungsweise seiner Verlängerung angeordneten Unterelektroden bestehen. Die beiden Unterelektroden können auf einer gemeinsamen Verlängerung z.B. des Elektrodenkabels 16 angeordnet sein. Die zwei Unterelektroden sind in dem Sinus coronarius 8 und seiner Verlängerung derart plaziert, daß eine individuell angepaßte, zusätzlich verbesserte Verteilung des Stromes in dem Herzen erzielt wird. Hier wird die Implantation in der gleichen Weise durchgeführt wie oben beschrieben. Mehr als zwei Unterelektroden können verwendet werden.

Claims

Ein Elektrodensystem für einen Defibrillator mit drei intavaskulären Elektroden, eine (12) dieser Elektroden angepaßt, in der Vena Cava Inferior (6) plaziert zu werden, eine zusätzliche intravaskuläre Elektrode (14) angepaßt, in der Vena Cava Superior (2) plaziert zu werden, die dritte (18) der drei Elektroden (12, 14, 18) auf einem Elektrodenkabel (16) angeordnet und angepaßt, um in dem Coronari Sinus (8) inklusive seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens plaziert zu werden, die beiden zum Plazieren in der Vena Cava Inferior (6) und der Vena Cava Superior (2) angepaßten Elektroden (12, 14) auf einem weiteren und gemeinsamen Elektrodenkabel (10) in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, die intravaskulären Elektroden (12, 14, 18) in dem Elektrodensystem Mittel zum Befestigen an der Innenwand der Vene versehen, in der sie liegen, wobei die Befestigungsmittel erzielt werden, wenn die Elektroden (12, 14, 18) in der befestigten Position jeweils die Form von hohlen, elastischen Zylindern haben, deren Durchmesser den Durchmesser der Vene genügend überschreitet, um die Elektrode gegen die Vene zu drücken und die Elektrode an der Innenwand der Vene zu befestigen:
Ein Elektrodensystem nach Anspruch 1, bei dem jede der Elektroden aus einer Wendel besteht, deren Windungen mindestens einen Teil der Mantelfläche des Zylinders bilden.
Ein Elektrodensystem nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die zur Plazierung in dem Coronari sinus (8) und seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens vorgesehene Elektrode (18) mindestens aus zwei Teilelektroden besteht, wobei die distale der mindestens zwei Teilelektroden mit der proximalen Teilelektrode durch eine Verlängerung des Elektrodenkabels (16) verbunden ist und die Teilelektroden an separten Stellen in dem Coronari sinus (8) einschließlich seiner Verlängerung entlang der Basis des Herzens plazierbar sind.