JP2010088607A

JP2010088607A - 心臓刺激装置

Info

Publication number: JP2010088607A
Application number: JP2008260572A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Nakajima; 啓一朗中島
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】心臓にかかる負担を軽減しつつペーシング刺激および除細動刺激を同時に与える。
【解決手段】心筋Ａに固定され、心臓の拍動を検出するとともに、心臓に対してペーシング刺激を与えるペーシング電極２と、心膜嚢Ｂ内において心筋Ａ表面に近接配置され、心臓に対して除細動刺激を与える除細動電極３とを備え、該除細動電極３が、ペーシング電極２に対して電気的に絶縁され、ペーシング電極２が、心臓の表面に沿う方向の除細動電極３の移動を制限する移動制限部６を備える心臓刺激装置１を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、心臓の拍動を検出して、拍動状態に応じて、心臓に対し、ペーシング刺激または除細動刺激を与える心臓刺激装置に関するものである。

従来、ペーシング電極として使用することもできる除細動電極が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この除細動電極は、心筋に係合可能なフック手段を有するもので、フック手段を心筋に契合させることで除細動電極を心筋に固定するようになっている。

特許第３０３７５２９号公報

しかしながら、従来の除細動電極はペーシング電極としても使用することができるのみであり、除細動電極およびペーシング電極として同時に機能させることができないという不都合がある。除細動電極およびペーシング電極として同時に機能させる場合には、除細動電極およびペーシング電極を別個に心筋に対して固定する必要があり、侵襲が大きく、心臓に負担がかかるという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、心臓にかかる負担を軽減しつつペーシング刺激および除細動刺激を同時に与えることができる心臓刺激装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、心筋に固定され、心臓の拍動を検出するとともに、心臓に対してペーシング刺激を与えるペーシング電極と、心膜嚢内において心筋表面に近接配置され、心臓に対して除細動刺激を与える除細動電極とを備え、該除細動電極が、前記ペーシング電極に対して電気的に絶縁され、前記ペーシング電極が、心臓の表面に沿う方向の前記除細動電極の移動を制限する移動制限部を備える心臓刺激装置を提供する。

本発明によれば、ペーシング電極を心筋に固定すると、ペーシング電極に設けられた移動制限部が除細動電極の心臓の表面に沿う方向の移動を制限する。除細動電極とペーシング電極とは電気的に絶縁されているので、ペーシング刺激と除細動刺激とを同時に行うことができる。ペーシング電極を心筋に固定するだけで済み、除細動電極はペーシング電極を利用してほぼ一定位置に維持されるので、侵襲が少なく患者にかかる負担を低減することができる。そして、心筋に対して適正な位置に除細動刺激を与えることができ、効果的に細動を除去することができる。また、心臓を挟んで、心膜嚢内に２つの除細動電極を配置する場合においても、２つの除細動電極の移動を制限して、両者が接触しないようにすることができる。

上記発明においては、前記除細動電極が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、厚さ方向に貫通する貫通穴を有し、前記移動制限部が、前記貫通穴に挿入可能な外径寸法の柱状部からなることとしてもよい。
このようにすることで、可撓性を有するシート状の除細動電極は、その可撓性を利用して筒状に丸めることができ、例えば、内視鏡の挿入部とともにシース内に収納して容易に心膜嚢内に挿入することができる。そして、心膜嚢内においてシースを外すことで、平たい形状に広がって十分な面積で心筋に対向することができる。この場合に、貫通穴に柱状部を挿入させたペーシング電極を心筋に固定するだけで、簡易に除細動電極の心臓の表面に沿う方向への移動を制限した状態で心筋に対向配置することができる。

また、上記発明においては、前記貫通穴が前記柱状部を半径方向に隙間をあけて挿入させる内径寸法を有していてもよい。
このようにすることで、心臓が拍動して、心筋に固定されたペーシング電極が移動する際に、柱状部が貫通穴内で隙間分だけ半径方向に自由に移動することができ、除細動電極が心臓の拍動の負荷になることを防止することができる。

また、上記発明においては、前記ペーシング電極の一端に、該ペーシング電極を前記心筋にネジ込むためのネジ部を有していてもよい。
このようにすることで、例えば、内視鏡を利用してネジ部を心筋にねじ込むだけでペーシング電極を心筋に固定することができ、該ペーシング電極によって除細動電極の移動を制限することができる。

また、上記発明においては、前記ペーシング電極の他端に、前記貫通穴より外形寸法の大きなボルト頭部を有していてもよい。
このようにすることで、ペーシング電極が心筋に固定されると、ボルト頭部と心筋との間に除細動電極が挟まれて心筋の表面に対して接離する方向への除細動電極の移動も制限される。これにより、除細動電極を心筋に対して所定の距離に近接した状態に保持することができ、効率的に細動を除去することができる。

また、上記発明においては、前記貫通穴が、前記除細動電極の略中央に設けられ、前記除細動電極の端縁から前記貫通穴に近接する位置まで延びる切欠が設けられていてもよい。
このようにすることで、内視鏡の挿入部を切欠に配置することによって、除細動電極の表裏両側を内視鏡で観察しながら、ペーシング電極の心筋へのねじ込み作業を行うことができる。

また、上記発明においては、前記除細動電極と前記ペーシング電極との間に、前記除細動電極から前記ペーシング電極に向かう放電を許容し、前記ペーシング電極から前記除細動電極に向かう放電を禁止する整流器を備えていてもよい。
このようにすることで、除細動刺激を与える際には、除細動電極に流れる電流をペーシング電極にも流して、より効率的に細動を除去し、ペーシング刺激を与える際には、電流が除細動電流に流れるのを防止して、局部的に刺激を与えることができる。

本発明によれば、心臓にかかる負担を軽減しつつペーシング刺激および除細動刺激を同時に与えることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る心臓刺激装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る心臓刺激装置１は、図１および図２に示されるように、心膜嚢内に配置されるペーシング電極２と除細動電極３とを備えている。

ペーシング電極２は、円柱部（柱状部：移動制限部）４を有するボルト状に形成されており、一端に心筋にねじ込んで締結するためのネジ部５を有し、他端および中央に、一段外形寸法が大きくなったボルト頭部６およびフランジ部７を有している。円柱部４にはリード線８が接続され、ネジ部５がねじ込まれた心筋に対して、リード線８を介して電流を供給するようになっている。

除細動電極３は、金属メッシュ等によって可撓性を有するシート状に形成され、展開した状態で比較的広い面積を有する一方、図３に示されるように筒状に丸めることができて、内視鏡の挿入部とともにシース内にコンパクトに収容した状態で心膜嚢内まで容易に搬送することができるようになっている。除細動電極３にもリード線９が接続されている。

また、除細動電極３は、図１および図２に示されるように、その略中央位置に厚さ方向に貫通する貫通穴１０を備えている。貫通穴１０の内径寸法は、ペーシング電極２の円柱部４の外径寸法より大きく、ボルト頭部６およびフランジ部７の外径寸法より小さく設定されている。これにより、貫通穴１０にペーシング電極２を挿入すると、円柱部４は貫通穴１０に半径方向に隙間をあけて、その隙間分だけ除細動電極３に対して半径方向に相対的に移動することができる一方、それ以上の相対的な移動が制限されるようになっている。

また、除細動電極３には、一方向に延びる帯状の形状記憶材料１１が配置されている。形状記憶材料１１は、体温において平坦な形状に展開し、それより低い温度において環状に丸くなる形状を記憶している。これにより、心嚢膜内への挿入作業時には、図３に示されるように、除細動電極３を円筒状に丸めた形状に維持し、心嚢膜内に放出されたときには体温によって、除細動電極３が図２に示されるような平坦な形状に展開されるようになっている。

また、図５に示されるように、貫通穴１０に挿入したペーシング電極２を心筋にねじ込むと、心筋Ａ表面とボルト頭部６との間に除細動電極３が厚さ方向に挟まれるように配置され、ペーシング電極２の長手方向に沿う除細動電極３の移動が制限されるようになっている。
また、除細動電極３の貫通穴１０の周囲には、図１および図２に示されるように、絶縁材料からなる絶縁領域１２が設けられている。これにより、除細動電極３と貫通穴１０に挿入された状態のペーシング電極２とがいずれの位置に相対的に移動しても両電極２，３間が絶縁された状態に維持されるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る心臓刺激装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る心臓刺激装置１のペーシング電極２および除細動電極３を心膜嚢Ｂ内に設置するには、図４に示されるように、内視鏡の挿入部１３先端とともに丸められた状態でシース１４内に収納される。このとき、ペーシング電極２はその円柱部４を除細動電極３の貫通穴１０内に挿入しておく。

そして、シース１４ごと心膜嚢Ｂ内まで挿入した状態で、シース１４を抜き出すことにより、シース１４内の内視鏡の挿入部１３先端、除細動電極３およびペーシング電極２を心膜嚢Ｂ内に留置することができる。図５において、符号Ｃは心嚢膜である。
筒状に丸められた除細動電極３は、形状記憶材料１１が体温まで暖められる際の復元力によって、図２に示されるような平坦な形態に展開される。

この状態で、ペーシング電極２の先端を心筋Ａの表面に押し当てて、内視鏡の挿入部１３に設けられた鉗子チャネル（図示略）を介して挿入部１３の先端から突出させられた処置具によってペーシング電極２をその軸線回りに回転させる。これにより、図５に示されるように、ペーシング電極２の一端に設けられたネジ部５が心筋Ａにねじ込まれ、ペーシング電極２が心筋Ａに固定される。

このとき、ペーシング電極２の円柱部４は除細動電極３の貫通穴１０に挿入されているので、円柱部４によって、心筋Ａの表面に沿う方向の除細動電極３の移動が制限される。また、除細動電極３は、ペーシング電極２のボルト頭部６と心筋Ａの表面との間に挟まれており、ボルト頭部６の外形寸法が貫通穴１０の内径寸法より大きく設定されているので、除細動電極３はペーシング電極２との係合状態が解除されないように維持される。

また、除細動電極３の貫通穴１０の周囲には絶縁材料からなる絶縁領域１２が設けられているので、心筋Ａに固定された状態のペーシング電極２に対して貫通穴１０と円柱部４との隙間の範囲内で除細動電極３が移動して両者が接触したとしても、両電極２，３の電気的な絶縁状態が維持される。
すなわち、本実施形態に係る心臓刺激装置１によれば、ペーシング電極２を心筋Ａにねじ込むだけで、ペーシング電極２のみならず除細動電極３をも心筋Ａに対してさほど移動しないように、その移動を制限した状態に設置することができる。そして、このときの両電極２，３間を電気的に絶縁した状態に維持することができる。

したがって、本実施形態に係る心臓刺激装置１によれば、ペーシング電極２を心筋Ａに固定するだけで、除細動電極３を固定するための特別な固定具を用意せずに済み、侵襲が少なく患者にかかる負担を低減することができる。そして、心筋Ａに対して適正な位置に除細動刺激３を与えることができ、効果的に細動を除去することができる。また、心臓を挟んで、心膜嚢Ｂ内に２つの除細動電極を配置する場合においても、２つの除細動電極の移動を制限して、両者が接触しないようにすることができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、除細動電極３の移動を制限する制限手段として、ペーシング電極２に設けたボルト頭部６およびフランジ部７を例示したが、これに限定されるものではなく、ペーシング電極２に接続されるリード線８によって、移動を制限することにしてもよい。
また、本実施形態においては、ボルト頭部６とフランジ部７との間に除細動電極３を挟んで、除細動電極３からペーシング電極２が外れないようにしているが、これに限定されるものではなく、フランジ部７がなくてもよい。

また、本実施形態においては、図６に示されるように、除細動電極３の一端縁から中央の貫通穴１０に向かって切欠１５が設けられていてもよい。この切欠１５は、内視鏡の挿入部１３がちょうど通過できる程度の幅寸法を有していることが好ましい。これにより、内視鏡の挿入部１３を切欠１５内に配置することで、図７に示されるように、除細動電極３の表裏に貫通穴１０を貫通して配置されるペーシング電極２を表裏両方とも、内視鏡によって観察することができる。その結果、ペーシング電極２の心筋Ａへのねじ込み作業を内視鏡によって観察しながら簡易に行うことができるという利点がある。

また、本実施形態においては、除細動電極３とペーシング電極２との間に、除細動電極３からペーシング電極２に向かう放電を許容し、ペーシング電極２から除細動電極３に向かう放電を禁止する整流器（図示略）を備えていてもよい。
このようにすることで、除細動刺激を与える際には、除細動電極に流れる電流をペーシング電極２にも流して、より効率的に細動を除去し、ペーシング刺激を与える際には、電流が除細動電流３に流れるのを防止して、心筋Ａに対して局部的に刺激を与えることができる。

本発明の一実施形態に係る心臓刺激装置を説明する縦断面図である。図１の心臓刺激装置を示す平面図である。図１の心臓刺激装置の除細動電極を低温状態に配置することにより筒状に丸めた状態を示す斜視図である。図１の心臓刺激装置を体内に挿入する作業を説明する縦断面図である。図１の心臓刺激装置を心筋に固定した状態を示す縦断面図である。図１の心臓刺激装置の変形例を示す縦断面図である。図６の心臓刺激装置の平面図である。

符号の説明

Ａ心筋
Ｂ心膜嚢
１心臓刺激装置
２ペーシング電極
３除細動電極
４円柱部（柱状部）
５ネジ部
６ボルト頭部（移動制限部）
１０貫通穴
１５切欠

Claims

心筋に固定され、心臓の拍動を検出するとともに、心臓に対してペーシング刺激を与えるペーシング電極と、
心膜嚢内において心筋表面に近接配置され、心臓に対して除細動刺激を与える除細動電極とを備え、
該除細動電極が、前記ペーシング電極に対して電気的に絶縁され、
前記ペーシング電極が、心臓の表面に沿う方向の前記除細動電極の移動を制限する移動制限部を備える心臓刺激装置。
前記除細動電極が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、厚さ方向に貫通する貫通穴を有し、
前記移動制限部が、前記貫通穴に挿入可能な外径寸法の柱状部からなる請求項１に記載の心臓刺激装置。
前記貫通穴が、前記柱状部を半径方向に隙間をあけて挿入させる内径寸法を有する請求項２に記載の心臓刺激装置。
前記ペーシング電極の一端に、該ペーシング電極を前記心筋にネジ込むためのネジ部を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の心臓刺激装置。
前記ペーシング電極の他端に、前記貫通穴より外形寸法の大きなボルト頭部を有する請求項４に記載の心臓刺激装置。
前記貫通穴が、前記除細動電極の略中央に設けられ、
前記除細動電極の端縁から前記貫通穴に近接する位置まで延びる切欠が設けられている請求項２に記載の心臓刺激装置。
前記除細動電極と前記ペーシング電極との間に、前記除細動電極から前記ペーシング電極に向かう放電を許容し、前記ペーシング電極から前記除細動電極に向かう放電を禁止する整流器を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の心臓刺激装置。