DE69825523T2

DE69825523T2 - Implantierbare Spiralwicklung

Info

Publication number: DE69825523T2
Application number: DE69825523T
Authority: DE
Inventors: Per Jarl
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: EP0876826A1; SE9701719D0; US5954760A; DE69825523D1; EP0876826B1; JPH10314315A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenleitung für einen Herzstimulator gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
Stand der Technik
Eine wendelförmige Windung, wie oben definiert, ist aus der US-A-5,423,881 vorbekannt, die eine medizinische elektrische Leitung zeigt, welche einen in einer wendelförmigen Konfiguration gewickelten Leitungsdraht enthält. Die Leitung ist für den Einsatz zur endokardialen Stimulation mittels eines implantierbaren Herzschrittmachers vorgesehen und enthält am distalen Ende der Leitung eine Elektrode und am proximalen Ende einen Verbinder.
Diese Art der Wicklung muss flexibel sein, um das Einführen in beispielsweise eine Vene eines Patienten möglich zu machen, und ein Problem bei derartigen flexiblen Wicklungen ist es, dass eine spezielle Länge der Wicklung während einer Implantation und einer Explantation nicht aufrechterhalten werden kann. Speziell in Verbindung mit einer Explantation wird die Wicklung leicht ausgedehnt. Ein weiterer Nachteil dieses Wicklungstyps ist eine geringe Torsionssteifigkeit.
In der US-A-5,456,707 ist eine Stimulationsleitung in Form einer wendelförmigen Wicklung dargestellt, deren Torsionseigenschaften dadurch verbessert sind, dass eine Zwischenlänge der Leitung mit einer vergrößerten Steifigkeit versehen ist. Diese vergrößerte Steifigkeit wird erhalten durch Schrumpfen einer Teflonhülle über den Zwischenabschnitt der Leitungswicklung oder durch einen auf die Wicklung gesprühten geeigneten Überzug, um deren Flexibilität zu begrenzen, oder durch einen Schlauch, der mit Presssitz in den inneren Durchmesser der äußeren Umhüllung der Leitung gefügt ist. Dieser Schlauch weist eine solche Dicke auf, dass ein minimaler Zwischenraum zu der Wicklung vorgesehen wird, um eine Erweiterung der Wicklung nach außen zu verhindern, d. h. die Steifigkeit der Wicklung zu erhöhen. Diese speziellen Maßnahmen zur Vergrößerung der Steifigkeit der Wicklung komplizieren jedoch die Herstellung der Leitung und erhöhen deren Preis.
Die EP-A1-0 092 798 zeigt eine koaxiale Mehrpolschaltung, die für den Einsatz als eine Elektrode zur elektrischen Stimulation des Körpergewebes vorgesehen ist. Die Schaltung enthält wenigstens einen Leiter in Form eines wendelförmig gewickelten Metallbandes zum Reduzieren des Durchmessers der Leitung und zum Verbessern ihrer Flexibilität. Diese Konstruktion löst jedoch nicht die Probleme der Ausdehnung der Wicklung, speziell in Verbindung mit einer Explantation der Leitung und weist eine geringe Torsionssteifigkeit auf.
Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine wendelförmige Wicklung vorzusehen, die flexibel genug ist, um eine Implantation in den Körper eines Patienten zu ermöglichen sowie eine Explantation aus diesem, deren Verlängerung zuverlässig festgelegt werden kann und deren Torsion stabil ist.
Beschreibung der Erfindung
Dieses Ziel wird erreicht durch eine Elektrodenleitung der im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Art, mit dem Kennzeichen, dass benachbarte Windungen der Wicklung der Leitung einander teilweise überlappen, und dass das genannte Band so ausgebildet ist, dass überlappende Teile des Bandes ineinander greifen, um die relative Axialbewegung benachbarter Windungen zu begrenzen. So wird eine bestimmte relative Beweglichkeit zwischen benachbarten Windungen der erfindungsgemäßen Wicklung ermöglicht, um der Wicklung die erforderliche Flexibilität zu verleihen, da jedoch überlappende Abschnitte des Bandes mit Eingriffsmitteln versehen sind, die die Relativbewegung benachbarter Wicklungen begrenzen, kann die Länge der Wicklung nur innerhalb festgelegter Grenzen variieren, d. h. die Verlängerung der Wicklung kann festgelegt werden. Die Torsionssteifigkeit ist ebenfalls verbessert und diese Steifigkeit wird sukzessive vergrößert, wenn die Wicklung in eine spezielle Richtung gedreht wird, da sich die Windungen teilweise überlappen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wicklung weist der Querschnitt des Bandes die Gestalt zweier V-Formen auf, die von der Hauptebene (allgemeinen Ebene) durch das Band entgegengesetzt weg gerichtet sind, wobei einer der Schenkel jeder V-Form als ein gemeinsamer Mittelteil des Bandes ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Flexibilität der Wicklung ein Ergebnis der Flexibilität des Materials des Bandes und möglicherweise das Ergebnis einer kleineren Relativverschiebung der überlappenden Bereiche.
Erfindungsgemäß ist das Band aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt und wird als Leiter einer Elektrodenleitung für einen Herzstimulator eingesetzt. Für diese Anwendung ist die Wicklung normalerweise in eine äußere Umhüllung eingeschlossen. Eine erfindungsgemäße Wicklung, die aus einem Band aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, kann auch als eine effektive Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen für einen sich innerhalb der Wicklung erstreckenden Leiter dienen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die Erfindung mehr im Detail zu erläutern werden nun anhand der Zeichnungen als Beispiele ausgewählte Ausführungsformen beschrieben, wobei
1 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Wicklung zeigt, und
2 bis 6 verschiedene Querschnittsformen darstellen, die für die erfindungsgemäße Wicklung benutzt werden können.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Wicklung in einer Elektrodenleitung gemäß der Erfindung, die aus einem Band 2 mit einem S-förmigen Querschnitt gewickelt ist, vergleiche 2. Benachbarte Windungen der Wicklung überlappen sich teilweise, so dass die aufrechten Randabschnitte 4 des S-förmigen Bandes 2 einer Windung innerhalb der "Täler" 6, innerhalb der entsprechenden Randabschnitte 4 benachbarter Windungen positioniert sind. Bei dieser Konfiguration können benachbarte Windungen in der axialen Richtung der Wicklung relativ zueinander um eine Distanz bewegt werden, die der Breite des Tales 6 entspricht, welches durch einen Randabschnitt und einen aufrechten Mittelabschnitt 8 der fraglichen Windung begrenzt ist. Diese relative Beweglichkeit der Wicklungswindungen macht die Wicklung flexibel und das Zusammendrücken bzw. das Verlängern der Wicklung ist durch das Anstoßen eines Randabschnittes 4 an einen Mittelabschnitt 8 bzw. das Anstoßen an einen Randabschnitt 4 von benachbarten Windungen der Wicklung begrenzt.
Die Wicklung ist aus einem elektrisch leitenden Material, wie Metall, gewickelt und die Wicklung kann benutzt werden als Schrittmacherleitung für die Verbindung eines Schrittmachers zum Herzen eines Patienten. Die Wicklung ist dann vorzugsweise in einer äußeren Umhüllung aus isolierendem Material eingeschlossen.
Eine solche elektrisch leitende Wicklung kann auch als Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen für einen sich innerhalb der Wicklung erstreckenden Leiter benutzt werden. Ein derartiger Schutz gegenüber Störsignalen ist für bestimmte Anwendungsfälle von Wichtigkeit.
Die erfindungsgemäße Wicklung weist auch eine vergrößerte Torsionssteifigkeit auf und da die Wicklung aus sich teilweise überlappenden Windungen gebildet wird, wird diese Torsionssteifigkeit sukzessive vergrößert, wenn die Windung in einer bestimmten Richtung gedreht wird.
In den 3 bis 6 sind alternative Querschnittsformen des Wicklungsbandes gezeigt.
So zeigt 3 eine sägezahnförmige Querschnittsgestalt des Bandes mit V-Formen, die von der Hauptebene durch das Band entgegengesetzt weg gerichtet sind. Einer der Schenkel jeder V-Form ist aus einem gemeinsamen Mittelabschnitt 12 des Bandes gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird die Flexibilität der Wicklung als Folge der Flexibilität in dem Material des Bandes erzielt und möglicherweise aufgrund einer kleineren Verschiebung der sich überlappenden Abschnitte benachbarter Windungen der Wicklung relativ zueinander.
Die 4 und 5 zeigen Variationen der Bandform von 3 mit abgerundeten Spitzen 14 der V-Formen bzw. mit Spitzen der V-Formen, die parallel zur allgemeinen Ebene 10 durch das Band abgeschnitten sind.
In 6 ist eine weitere Alternative der Querschnittsform des Bandes dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist der Querschnitt des Bandes eine sinusförmige elliptische Form auf.
Offensichtlich sind auch andere Querschnittsformen des Bandes möglich, wie eine gewöhnliche Sinusform. Die einzige Bedingung, die erfüllt werden muss, ist die, dass die Querschnittsform des Bandes so ausgebildet sein muss, dass sich überlappende Abschnitte des Bandes ineinander greifen, um die relative Axialbewegung benachbarter Windungen der Wicklung zu begrenzen.
Wenn die erfindungsgemäße Wicklung hergestellt wird, wird ein Band aus einem flachen Draht oder einem geeigneten Material, wie einem Metall zu der gewünschten Querschnittsform geformt, mit sich longitudinal erstreckenden Eingriffsmitteln, wie unten beschrieben. Das Band wird dann auf einem Dorn zu einer Wicklung der gewünschten axialen Länge gewickelt und der Dorn aus der Wicklung entfernt. Das Band wird mit sich teilweise überlappenden benachbarten Windungen gewickelt und die Eingriffsmittel werden so ausgebildet, dass sie in überlappende Abschnitte des Bandes eingreifen, um die relative Axialbewegung benachbarter Windungen der hergestellten Wicklung zu begrenzen.
Nach beendigtem Wickeln kann die Wicklung in einer äußere Umhüllung aus beispielsweise einem Polymermaterial eingeschlossen werden.

Claims

Elektrodenleitung für einen Herzstimulator, enthaltend eine wendelförmige Wicklung die aus einem Band (2) aus elektrisch leitendem Material bis zu einer Länge gewickelt ist, die wesentlich ihren Durchmesser überschreitet, wobei die genannte Leitung für die Implantation in den Körper eines Patienten geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Windungen der Wicklung einander teilweise überlappen und dass das genannte Band (2) so ausgebildet ist, dass überlappende Teile des Bandes ineinander greifen, um die relative Axialbewegung benachbarter Windungen zu begrenzen, die genannte Wicklung an einem distalen Endabschnitt mit einem Elektrodenpol und am proximalen Ende mit einem Verbinder zur Verbindung mit einem Impulsgenerator versehen ist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Band derart ausgebildet ist, dass die maximal zulässige axiale Bewegung benachbarter Wicklungswindungen kleiner als die Hälfte der Breite des Bandes (2) ist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Band (2) in Form von zwei Längskanälen ausgebildet ist, von denen jeder eine seiner Seiten offen hat, die genannten offenen Seiten in entgegengesetzten Richtungen von der Hauptebene (10) durch das Band abgewendet sind.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bandes (2) die Gestalt zweier U-Formen aufweist, die von der Hauptebene (10) durch das Band entgegengesetzt weggerichtet sind, wobei einer der Schenkel jeder U-Form als ein gemeinsamer Mittelteil (8) des Bandes ausgebildet ist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bandes S-förmig ist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bandes die Gestalt zweier V-Formen aufweist, die von der Hauptebene durch das Band entgegengesetzt weggerichtet sind, wobei einer der Schenkel jeder V-Form als ein gemeinsamer Mittelteil (12) des Bandes ausgebildet ist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen (14) der V-Formen abgerundet sind.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen (16) der V-Formen eben sind.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bandes eine Sinusform aufweist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bandes eine elliptische Sinusform aufweist.
Elektrodenleitung für einen Herzstimulator enthaltend eine Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Wicklung als ein Schild um einen sich innerhalb der Wicklung erstreckenden Leiter angeordnet ist.