FR2575925A1 - Electrode for stimulation and detection cardiac lead - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an electrode for a stimulation and detection cardiac lead. The electrode comprises in combination flexible anchoring attachments 3 and an anchoring helix 4 formed at the end of the electrode. The invention allows better safety of use and better efficiency of cardiac stimulators to be obtained. <IMAGE>

Description

L'invention concerne une nouvelLe électrode pour sonde de stimulation cardiaque. The invention relates to a novel electrode for cardiac pacing lead.

Les sondes de stimulation cardiaque, pour utilisation permanente, implantées dans le coeur, comprennent un conducteur souple et isolé comportant à Tune de ses extrémités un connecteur permettant de les reLier au stimulateur cardiaque et à l'autre extrémité à L'embout métallique, appelé électrode, qui vient en contact avec La paroi interne du coeur. cardiac stimulation probes, for permanent use, implanted in the heart, and comprise a flexible insulated conductor having at Tune end thereof a connector for connecting the pacemaker and at the other end to the metal tip, called electrode , which comes into contact with the inner wall of the heart.

De façon à permettre Le bon maintien en place de l'électrode contre la paroi du coeur, par exempLe dans l'oreillette ou dans le ventricuLe, des moyens d'ancrage sont prévus, tels que des genres d'hameçons. So as to allow the secure fit of the electrode against the heart wall, such as in the atrium or in the ventricle, anchoring means are provided, such as types of hooks.

Les deux caractéristiques électrophysiologiques fondamentales de ces sondes sont : The two basic electrophysiological characteristics of these sensors are:
1 ) le seuil de stimuLation, c'est-à-dire L'éner- gie minimale requise pour stimuler Le muscle cardiaque. 1) the stimulation threshold, that is to say the Ener- gie minimum required to stimulate the heart muscle.

Plus le seuil de stimulation est faible, pLus La consommation d'énergie du stimulateur pourra etre diminuée et par conséquent son autonomie augmentée. Over the stimulation threshold is, the lower the energy consumption of the pacemaker can be reduced and therefore its increased autonomy.

Ce seuil dépend avant tout du contact entre l'électrode de la sonde et La paroi du coeur et est donc étroitement lié à la technologie de l'électrode et à son bon ancrage contre la paroi myocardique. This threshold depends primarily on the contact between the electrode of the probe and the heart wall and is therefore closely linked to the electrode of the technology and its good anchoring against the myocardial wall.

2 ) La détection ou Le "recueil" du signal. 2) the detection or "collection" of the signal. En effet, la sonde doit pouvoir transmettre Le signaL cardiaque au stimulateur, lequel ajustera ses paramètres (fonc tionnement ou non) en fonction de ce signal. Indeed, the probe should be able to transmit the heart signal to the stimulator, which will adjust its parameters (Functioning or not) depending on this signal. On évite ainsi de faire fonctionner Le stimulateur Lorsque ce n'est pas nécessaire, et L'on économise corréLativement de L'énergie. This avoids running the pacemaker when it is not needed, and the energy of the correspondingly saves.

Jusqu a présent, Les électrodes pour sonde cardiaque étaient maintenues en place au fond du ventricule ou dans l'oreiLLette, soit Up to present, electrodes for cardiac probe was held in place into the ventricle or in the atrium or
- par des appendices soupLes d'ancrage prévus au voisinage de sa tête et venant se fixer dans Les trabécuLes myocardiques, c'est-à-dire dans un tissu filarnen- taire au voisinage de La paroi interne du myocarde ; - by anchoring flexible appendices provided in the vicinity of its head and which is fixed in myocardial trabeculae, that is to say into a tissue filarnen- silence in the vicinity of the inner wall of the myocardium; il s'agit d'un "ancrage passif" ; it is a "passive anchor";
- par une pièce d'ancrage formant harpon, par exemple, en forme d'héLice, monté vers La pointe de La tete de L'électrode et qui pénètre dans la paroi du myocarde ; - by an anchoring part forming a harpoon, e.g., helical, mounted to the tip of the head of the electrode and penetrating the wall of the myocardium; il s'agit d'un "ancrage actif". this is an "active anchoring".

Chacun de ces systèmes présente des inconvénients propres Each of these systems disadvantages
Avec te premier système d'ancrage, ou ancrage passif, on assiste parfois à un microdéplacement de La tête de L'électrode avec pour résuLtat un arrêt de La sti muLation obLigeant de pratiquer d'urgence une réintervention chirurgicale pour repositionner La sonde. With you first anchor system, or fixed anchorage, sometimes we see a micro-displacement of the head of the electrode resulting in a judgment of the sti emulation forcing practicing emergency reoperation to reposition the probe. D'autre part, dans Le cas de "gros coeurs", il est souvent impossible de stabiliser La sonde lors de l'implantation, ce qui oblige à la retirer et à La remplacer par une sonde de L'autre type à ancrage actif. On the other hand, in the case of "big hearts", it is often impossible to stabilize the probe during implantation, forcing to remove and replace the probe The other type active anchor.

Les sondes à ancrage actif présentent, quant à elles, des risques importants de perforation du myocarde, et de ce fait Leur usage est réservé à des cas particufiers dans lesquels t'ancrage passif ne peut donner satisfaction. The active anchor probes have, in turn, significant risk of myocardial perforation, and thus their use is reserved for cases in which particufiers fixed anchorage you can give satisfaction. D'autre part, avec ce type d'ancrage actif, le harpon, qui est habituelLement constitué par une hélice métallique est soumis à de fortes contraintes mécaniques pouvant entraîner sa rupture. On the other hand, with this type of active anchoring, harpoon, which is usually constituted by a metal propeller is subjected to heavy mechanical stresses which can cause it to rupture.

On peut égaLement noter que dans nombre de cas, Les seuils de stimulation cardiaque reLevés trois jours après L'intervention et trois semaines après l'intervention (après stabilisation du processus) sont beaucoup plus élevés qu'il ne serait souhaitable, en particulier, en ce qui concerne les sondes à ancrage passif#, cela résultant d'un assez médiocre contact entre la tête de L'électrode et la paroi du muscle cardiaque. One can also note that in many cases, pacing thresholds statements three days after the intervention and three weeks after surgery (after stabilization of the process) are much higher than would be desirable, particularly in regarding # passive anchor probes, this resulting from a pretty poor contact between the head of the electrode and the heart muscle wall.

L'invention a pour objet d'éviter les difficultés sus-mentionnées. The invention aims to avoid the above mentioned difficulties.

A cet effet, une électrode pour sonde cardiaque de stimulation et de détection, conforme à l'invention, se caractérise en ce que sa tête comprend en combinaison des appendices souples d'ancrage en eux-mêmes connu-s, et vers sa pointe, une pièce d'ancrage, formant harpon, par exemple enhélice, en elle-même également connue. For this purpose, a cardiac lead electrode for pacing and sensing, in accordance with the invention, is characterized in that its head consists of a combination of flexible anchoring appendages themselves known-s, and from its tip, an anchor, harpoon forming, e.g. enhélice, itself also known.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite pièce formant harpon peut occuper une position rétractée dans la tête de l'électrode, ou en partie au moins sortie hors de la tête. According to another advantageous characteristic of the invention, said harpoon-shaped part can occupy a retracted position in the head of the electrode, or at least partly exit from the head.

Les essais effectués avec une telle électrode combinant l'ancrage actif et l'ancrage passif des sondes connues de l'art antérieur, mettent en évidence les avantages importants et inattendus suivants Tests with such an electrode combining the active and passive anchor anchor probes of known prior art, highlight the following significant and unexpected benefits
a) L'utilisation conjuguée de l'ancrage actif et de l'ancrage passif suppriment "l'agressivité" de l'an- crage actif qui peut être, en pratique, utilisé dans la plupart des cas ; a) The combined use of the active anchor and fixed anchorage suppress "aggressiveness" of the active anchor can be, in practice, used in most cases; ceci provient vraisemblablement du fait que l'ancrage passif forme un frein à la pénétration inconsidérée de l'électrode dans le muscle en limitant ses possibilités de rotation et de déplacement.# This is probably due to the fact that the passive anchoring form an obstacle to the indiscriminate penetration of the electrode into the muscle by limiting its possibilities of rotation and displacement. #
b) Les dangers de# rupture de l'ancrage actif sont considérablement réduits, si ce n'est supprimés, vraisemblablement du fait que l'ancrage actif est assisté dans son rôle de maintien en place de l'électrode par l'ancrage passif. b) The dangers of breaking # asset anchor are greatly reduced, if not removed, presumably because the active anchor is assisted in his role as keeping up the electrode by the fixed anchorage.

c) Le seuil de stimulation cardiaque, aussi bien trois jours après l'intervention que plusieurs semaines après l'intervention, est considérablement abaissé, en particulier par rapport aux sondes à ancrage passif de l'art antérieur ; c) The pacing threshold, as well three days after surgery until several weeks after surgery significantly lowered, especially compared to passive anchor probes of the prior art; ceci est vraisemblablement du au fait que l'ancrage actif évite les microdéplacements susmentionnés auxquels était sujette une sonde à simple ancrage passif le recueil du signal est également améliore. This is likely due to the fact that the active anchor which avoids the aforementioned microshiftings was subject to a simple passive anchor probe collecting the signal is also improved.

En outre, dans le cas ou le praticien estime qu'une sonde à ancrage passif produira de bons résultats, il peut utiliser la sonde en Laissant le harpon rétracté à l'intérieur de la tête de l'électrode. Also, in case the practitioner believes that a passive anchor probe will produce good results, it can use the probe Leaving the harpoon retracted inside the head of the electrode. Néanmoins, en cas de déplacement ultérieur, ou Si les résultats ne sont pas entièrement satisfaisants, il est possible au moyen d'une nouvelle intervention légère de faire sortir le harpon, l'électrode restant en place dans le coeur, et de commander, en outre, cette sortie du harpon de La longueur juste considérée comme la plus appropriée. However, in case of further movement, or if the results are not entirely satisfactory, it is possible using a new lightweight intervention to remove the harpoon, the remaining electrode in place in the heart, and order in Moreover, the output of the harpoon the fair length considered the most appropriate.

L'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de La description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels The invention will become more apparent with the following description with reference to the accompanying drawings
- ta figure 1 montre schématiquement et en coupe longitudinale une électrode pour sonde cardiaque perfectionnéeselon L'invention; - ta 1 shows schematically and in longitudinal section an electrode for cardiac lead perfectionnéeselon the invention;
- la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1, mais dans laquelle l'électrode a été montrée avec la pièce d'ancrage actif sortie - Figure 2 is a similar view to that of Figure 1 but in which the electrode has been shown with the active anchor Release
- la figure 3 montre schématiquement comment l'électrode est reliée par un cable au stimulateur cardiaque, (non représenté) ; - Figure 3 shows schematically how the electrode is connected by a cable to the pacemaker (not shown);
- les figures 4 et 5 sont des courbes montrant, respectivement, l'évolution du seuil de stimulation et l'évolution de l'impédance de la sonde en fonction du temps d'implantation et du type de sonde utilisé. - Figures 4 and 5 are curves showing, respectively, the evolution of the stimulation threshold and changing the impedance of the probe versus time of implantation and the type of probe used.

Selon le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, une électrode 1, pour sonde de stimulation et de détection cardiaque, présente au voisinage de sa tête 2, en matériau électriquement conducteur, tel par exemple qu'un alliage de platinetiridium, des appendices souples 3 qui réaliseront L'ancrage "passif" de l'élec- trode mise en place, ces appendices s'accrochant dans According to the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, an electrode 1 for stimulating and sensing cardiac probe, present in the vicinity of its head 2, made of electrically conductive material, such for example an alloy of platinetiridium, appendages 3 which realize flexible anchoring "passive" of the elec- trode implementation, these appendices in clinging
les trabécules myocardiques. myocardial trabeculae. Ces appendices dirigés obliquement vers l'arrière (on a noté aux dessins par les These appendages directed obliquely backwards (it was noted drawings by
lettres AV, la direction "avant", et par les lettres AR, letters AV, direction "before" and the letters AR,
la direction "arrière") empêchent l'électrode de "reculer". the direction "rear") prevent the electrode "back".

Cela peut présenter l'inconvénient par contre de faire avancer l'électrode pouvant conduire à une pénétration de This may have the disadvantage against to advance the electrode can lead to penetration of
L'électrode dans la paroi du myocarde avec les risques de perforation et de défaut de stimulation. The electrode in the wall of the myocardium with the risk of perforation and lack of stimulation.

L'électrode comprend, en outre, une pièce d'ancrage actif constituée, dans L'exemple illustré, par un à deux tours d'une hélice métallique 4 formant harpon pouvant réaliser un ancrage actif dans la paroi du myocarde et une bonne immobilisation de l'électrode, lorsque la vis est sortie de la tête de l'électrode, comme illustré à la figure 2. L'hélice 4 est solidaire d'une embase 5 qui comprend, dans L'exemple illustré, un manchon 6 guidé en coulissement dans l'électrode, parallèlement à son axe longitudinal 7 et une partie filetée 8 qui se visse dans un alésage fileté 9, correspondant, solidaire de la paroi de The electrode further comprises an active anchoring element consisting, in the example shown, with one to two turns of a metallic propeller 4 harpoon forming may produce an active anchoring in the wall of the myocardium and good immobilization of the electrode, when the screw is removed from the head of the electrode, as shown in Figure 2. the propeller 4 is attached to a base 5 which comprises, in the illustrated example, a sleeve 6 displaceably guided in the electrode, parallel to the longitudinal axis 7 and a threaded portion 8 which is screwed into a threaded bore 9, corresponding, integral with the wall
L'électrode.Le filetage 9 peut venir de matière avec la pièce qui forme la tête 2 de contact de l'électrode sur la paroi du myocarde, tandis que les appendices souples 3 peuvent venir de matière avec la paroi extérieure isolante 10 , par exemple en plastique (silicone/polyuréthane) de l'électrode. The electrode.The thread 9 may be integral with the part forming the head 2 to contact the electrode on the wall of the myocardium, while flexible appendages 3 can be integral with the insulating outer wall 10, e.g. plastic (silicone / polyurethane) of the electrode. Le coulissement et le guidage du manchon 6 dans l'électrode est assisté par la prévision de deux joints 11 en silicone, venant de part et d'autre d'un épaulement 12 du manchon 6. Le manchon 6 comprend, à son extrémité arrière une cavité 13 formée par exemple à pan carré, dans lequel on pourra introduire un mandrin souple 14 se terminant par un bouton 15 d'actionnement. The sliding and guiding of the sleeve 6 in the electrode is assisted by the provision of two seals 11 of silicone, from either side of a shoulder 12 of the sleeve 6. The sleeve 6 comprises at its rear end a cavity 13 formed for example square pan, wherein one can introduce a flexible mandrel 14 terminating in a button 15 actuation.

De façon classique et qui ne sera pas décrite en détail, la sonde comprend, à sa partie arrière, des moyens 16 de connection avec le fil 17 de connection relié au stimulateur cardiaque (non représenté) er permettant l'acheminement dans un sens et dans L'autre des signaux de "recueil" et des signaux de stimulation de la sonde. Conventional manner and will not be described in detail, the sensor comprises, at its rear part, means 16 for connection with the wire 17 of connection connected to the pacemaker (not shown) for conveying first in one direction and the other signals for "collection" and the stimulation probe signals. En 18, on aperçoit le ressort souple métallique conducteur formant La liaison électrique entre le connecteur 16 et la tête 2 de la sonde par le moyen de diverses pièces métalliques de contact, tel en particulier que la pièce 19. At 18, one sees the flexible conductive metal spring the electrical connection between the connector 16 and the head 2 of the probe by means of various metal parts of contact, such as in particular the part 19.

Si la sonde est mise en place avec l'hélice 4 d'ancrage actif en position rentrée, tel qu'illustré à la figure 1, et si L'on veut ultérieurement faire sortir la pièce 4 pour réaliser un ancrage actif complémentaire, il suffit, après avoir retiré le fil de connection 17 d'introduire un mandrin souple 14 dans le carré 13 de commande du manchon 6 et de faire tourner le mandrin 14 dans le sens de la flèche 20 pour visser la vis 8 dans le filetage coopérant 9. Ce faisant, on fait sortir L'hélice 4 hors de la tête, de la valeur exactement désirée et appropriée au cas considérée. If the probe is positioned with the propeller 4 active anchoring in the retracted position, as shown in Figure 1, and if one later wishes to remove the part 4 to make a complementary active anchor, just after removal of the connection wire 17 to introduce a flexible mandrel 14 in the square 13 of the control sleeve 6 and to rotate the mandrel 14 in the direction of arrow 20 for screwing the screw 8 into the thread cooperating 9. doing so brings out the propeller 4 out of the head, exactly desired and appropriate value to the case considered. Après cela, on retire le mandrin 14 et on remet en place le fil de connection 17. Thereafter, the mandrel is withdrawn 14 and back into place the connection wire 17.

En se reportant à la figure 4, on a illustré trois courbes repérées, respectivement 21, 22 et 23, donnant en fonction du nombre de jours J porté en abscisses la valeur du seuil de stimulation indiquée en volts, portée en ordonnées V. La courbe 21 correspond à une sonde classique à ancrage passif. Referring to Figure 4, there is shown three curves labeled respectively 21, 22 and 23, resulting in the number of days D abscissa the value of pacing threshold indicated in volts, plotted on the ordinate V. The curve 21 corresponds to a conventional probe passive anchoring. La courbe 22 correspond à une sonde classique à ancrage actif. Curve 22 corresponds to a conventional active probe anchor. La courbe 23 correspond à une sonde combinant les deux ancrages, conformément à l'invention. Curve 23 corresponds to a probe combining the two anchorages according to the invention. On constate que les seuils de stimulation sont considérablement abaissés avec une sonde, conforme à l'invention, et cela aussi bien en ce qui concerne la phase de primo-implantation jusqu'au troisième jour qu'en ce qui concerne les phases suivantes, et notamment la phase de stabilisation après 21 jours.En dehors des avantages de sécurité d'intervention sus-mentionnés, une sonde cardiaque équipée d'une électrode perfectionnées selon l'invention, permettra, à partir d'un même stimulateur d'obtenir une période de fonctionnement autonome considérablement accrue. It is noted that stimulation thresholds are considerably reduced with a probe according to the invention, and this as well as regards the primary settlement stage until the third day that for the steps, and in particular the stabilization phase after 21 jours.En outside the security advantages of the above-mentioned procedure, a cardiac probe equipped with a sophisticated electrode according to the invention will, from one stimulator to obtain a period significantly increased autonomous operation.

La figure 5 montre, comme la figure 4, trois courbes, respectivement 24, 25 et 26, illustrant l'évolution de l'impédance de la sonde mesurée enohms en ordonnées en fonction du temps d'implantation porté en abscisses en jours. 5 shows, like Figure 4, three curves, respectively 24, 25 and 26, illustrating the change in the impedance of the probe measured enohms the ordinate as a function of implantation time in days plotted on the abscissa.

La courbe 24 correspond å une sonde à ancrage passif classique. Curve 24 corresponds to a probe conventional passive anchoring. La courbe 25 correspond à une sonde à ancrage actif classique. Curve 25 corresponds to a conventional active probe anchor. La courbe 26 correspond# à une sonde conforme à l'invention. The curve 26 corresponds to # a probe according to the invention.

L'examen comparatif des courbes #montre que la sonde de l'invention présente une impédance nettement réduite par rapport à une sonde à ancrage passif, et ce à tous moments de son utilisation. The comparative examination of the curves #Show that the probe of the invention has a substantially reduced impedance with respect to a probe fixed anchorage, and at any time of its use.

Par rapport à une sonde à ancrage actif, on note que l'impédance d'une sonde conforme à l'invention est généralement inférieure, et en particulier que l'im- pédance est nettement dimunuée lors de la période d'utilisation post-critique de la sonde, ce qui est une garantie de meilleures conditions de fonctionnement. Relative to a stressing anchorage probe, the impedance it is noted that a probe according to the invention is generally lower, and in particular that the impedance is significantly dimunuée during the post-critical use period of the probe, which is a guarantee optimum operating conditions.

Bien entendu, L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit. Of course, the invention is not limited to the embodiment illustrated and described. C'est ainsi en particulier que les moyens extérieurs de commande 14, 15 utilisés pour faire sortir L'hélice 4: hors de la tête 2, peuvent agir non pas en rotation mais simplement en poussée sur L'ensemble de l'embase 6 et de L'hélice 4, auquel cas les filetages 8 et 9 sont remplacés par un simple coulissement à force d'un organe dans L'autre. Thus in particular that the external control means 14, 15 used for outputting the propeller 4: outside the head 2, may act not to rotate but simply pushed onto the entire base 6 and of the propeller 4, in which case the threads 8 and 9 are replaced by a simple sliding force of a member in the other.

Claims (6)

    REVENDICATIONS
  1. 1. - Electrode pour sonde cardiaque de stimulation et de détection, caractérisée en ce que sa tête (1) comprend en combinaison des appendices souples d'ancrage (3), en eux-mêmes connus, et vers sa pointe, une pièce d'ancrage formant harpon, par exemple en forme d'hélice (4), en elle-même également connue. 1. - An electrode for cardiac pacing lead and detection, characterized in that its head (1) comprises a combination of flexible anchoring appendages (3), known in themselves, and to its tip, a piece of anchoring harpoon forming, for example helical (4), itself also known.
  2. 2. - Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pièce formant harpon (4) peut occuper une position rétractée dans la tête (2) ou en partie au moins sortie hors de la tête. 2. - An electrode according to Claim 1, characterized in that said part forming a harpoon (4) can occupy a retracted position in the head (2) or at least partly exit from the head.
  3. 3. - Electrode selon la revendication 2, carac érisée en ce qu'elle comporte des moyens6, 9, 13) permettant de faire sortir le harpon (4) après mise en place de L'électrode dans le coeur par utilisation de moyens extérieurs de commande (14, 159. 3. - An electrode according to Claim 2, charac ERISEE in that it comprises moyens6, 9, 13) to bring out the harpoon (4) after introduction of the electrode into the heart by use of external means of control (14, 159.
  4. 4. - Electrode selon La revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens extérieurs de commande comprennent un mandrin souple (14) amovible traversant 4. - The electrode according to claim 3, characterized in that said outer control means comprises a flexible mandrel (14) through removable
    L'électrode (1) jusque sensiblement ve#rs sa tête et permettant, par action de poussée et/ou de vissage s'exer çant sur une embase (6) dont est solidaire le harpon (4) de le faire sortir. The electrode (1) into substantially ve rs # his head and allowing, by pushing action and / or screw is exer cant on a base (6) which is integral with the harpoon (4) to bring it out.
  5. 5. - Electrode selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite embase comprend un manchon (6) guidé en coulissement dans l'électrode parallèlement à son axe (7). 5. - An electrode according to Claim 4, characterized in that said base comprises a sleeve (6) guided in sliding in the electrode parallel to its axis (7).
  6. 6. - Electrode selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit manchon comprend une partie filetée (8) se fixant dans un alésage (9) fileté correspondant, solidaire de la paroi de L'électrode. 6. - An electrode according to Claim 5, characterized in that said sleeve comprises a threaded portion (8) being fixed in a bore (9) corresponding threaded, fixed to the wall of the electrode.
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