JPH01148275A - 植込自在の細動除去器電極 - Google Patents

植込自在の細動除去器電極

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JPH01148275A
JPH01148275A JP63268381A JP26838188A JPH01148275A JP H01148275 A JPH01148275 A JP H01148275A JP 63268381 A JP63268381 A JP 63268381A JP 26838188 A JP26838188 A JP 26838188A JP H01148275 A JPH01148275 A JP H01148275A
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JP
Japan
Prior art keywords
guide
electrode
implantable defibrillator
conductive element
configuration
Prior art date
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Pending
Application number
JP63268381A
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English (en)
Inventor
Thomas J Fogarty
トマス・ジェイ・フォガティー
Albert K Chin
アルバート・ケイ・チン
Joe Feehan
ジョー・フィーハン
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Ventritex Inc
Original Assignee
Ventritex Inc
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0587—Epicardial electrode systems; Endocardial electrodes piercing the pericardium

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に植込み自在の自動細動除去器に関し、
殊にそのような細動除去器と共に使用することのできる
電極に関する。
心悸高進及び細動として知られる心臓不整脈の成る型の
ものは、細動する組織の細動を除去するために心臓に電
気ショックを与えて有効に処置することができることが
心臓学の分野で公知である。
そのような細動除去は医師が電気パドル（へら）を患者
の胸に当てたり、又は外科手術中に胸が開いであるなら
ば直接に心臓組織に当てたりして、行うことができる。
極く最近の進歩は、心臓不整脈を自動的に監視し、不整
脈が生じた時に細動除去を開始する植込み式細動除去器
の開発をもたらした。代表的に、そのような装置は心臓
の隣りに、又は血管内カテーテル上に、又はその両方に
取付けられる電極を組込んでいる。電極が心臓組織に、
より近くなるので、゛植込まれた細動除去器は外部電極
よりも心臓を刺激する電気エネルギが少なくてすむ。
しかし、一般に正中胸骨切開術、又は横胸壁切開術のよ
うな大手術では、現用の細動除去器リード線装置を植込
む必要がある。これらの処置は患者にとって非常に苦痛
であり、外科的併発症、罹病、又は死亡のような悪い副
作用を生じることがある。これらの危険のため、状態が
悪くて潜在的利益がこれらの危険を補って余りある患者
だけがそのような手術の適当な候補者となり、さもなけ
れば手術の利益を受けたであろう多くの患者が除外され
る。
これらの問題を解決するために、それぞれ電極、及びそ
の植込み方法を開示するヘイルマン（Ｈｅ　ｉ　１−ｍ
ａｎ）の米国特許第４，２９１．７０７号、及びヘイル
マンの米国時第４．２７０，５４９号のような様々な試
みがなされた。ヘイルマンは４　ｃｍＸ　６　ｃｍの矩
形パドル電極を使用する。このような電極を２個使用す
るので、１つは腹壁に、もう１つは内駒領域にと、２つ
の切開を必要とする。代わりに、１つのパドル電極を１
つの切開を通して挿入し、もう１つの血管内電極を上大
静脈の中に挿入することができる。
しかし、これでも依然として２つの別々の身体切開が必
要である。
もう１つの試みの解決法は２極電極、つまり２つの電極
を含む単一の組立体を使用し、この単一組立体だけを心
臓組織に接触させればよい。このような電極はアッカー
マン（Ａｃｋｅｒｍａｎ）の米国特許Ｒｅ、第２７．５
６９号、及びアルファーネス（Ａｌｆｅｒｎｅｓｓ）の
米国特許第４，３５５．６４２号に開示されている。し
かし、心臓の両側、つまり横側と横側、又は前側と後側
に電極を配置すると、より良い結果が得られると信じら
れている。
静脈にわたして使用することのできるものを含む他の型
式の電極がウィリアムソン（Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ）の
米国特許第３．７４９．１０１号、力ロック（Ｋａ　１
１ｏｋ）他の米国特許第４，３５５．６４６号、及びム
アー（Ｍｏｏｒｅ）の米国特許第４，５６７．９００号
に開示されている。
最少限の苦痛しか患者に与えず、しかも細動除去に適し
た表面面積を与えて挿入することのできる挿入自在の電
極の必要を、これらの装置のどれもが満たさないと、思
われる。
図示する本発明の望ましい実施例によれば、電導素子を
含み所定の形態を有して、撓み自在であるので、集中力
又は軸方向力をかけると直線形態に伸ばされ、そのよう
な力を除くと前記所定の形態をとる先端部分で終わって
いる、撓み自在の絶縁性ガイドを含む、植込み自在の細
動除去器用電極が与えられる。
電極は撓み自在であるから消息子を電極本体に挿入して
真直ぐにしてから、例えば本出願人による１９８７年１
１月１３日出願の米国特許出願第１２０．５９０号「自
動植込み式細動除去器を植込むための方法及び装置」に
記載されている方法によって、比較的小さな切開部を通
して身体的に挿入することができる。他の植込み技法を
用いることもできるであろう。必要な切開術はパドル形
電極に必要なものよりもかなり小さいので患者がこうむ
る傷と併発症を軽減し、より多くの患者がこの処置の恩
恵に浴することができる。
いったん電極が身体の内部に入ったならば、消息子を取
外して、電極の先端が元の所定形態の形状をとるように
することができる。電極の形状は一般に成る種の螺旋形
である。これは電極がおおう面積を増し、パドル形電極
の機能を模倣することができるからである。
電極の電導部分はほぼ円筒状の非電導性軸の上に取付け
られた電線、又は金属箔の螺旋であるか、あるいは軸の
中に含まれて軸の片側にあるみぞの中に露出している１
本以上のワイヤ、又は金属素子であるか、あるいは一連
の短かい円筒部分であることができる。
本明細書に記載される特徴及び利点は全てを包含するも
のではなく、殊に、図面、明細書本文及びその特許請求
の範囲を考慮して、多くの付加的な特徴及び利点が当業
者にとって明らかであろう。
さらに、本明細書に使用される言語は読みやすさと教示
目的のために主として選ばれており、発明の主題事項を
明確にし、又は定義するために選ばれてはいないかも知
れないので、そのような発明主題事項を決定するには特
許請求の範囲に頼る必要がある。
第１図ないし第６図の図面は本発明の様々な望ましい実
施例を説明だけの目的で図示する。本明細書に説明され
る構成および方法の代わりの実施例を、本明細書に記載
される本発明の原理から逸脱することなく、使用し得る
ことを当業者は以下の説明から容易に理解するであろう
。
本発明の一実施例が第１図に示される。電極（１２）は
回りに電導材（１６）の螺旋を巻かれた、撓み自在の絶
縁性部分（１４）を有する。この電導材（１６）は金属
、又は箔であることができ、チタニウム、又はステンレ
ス鋼のような構造強度が比較的高い材料が望ましいが、
任意の電導性材料でもよい。
螺旋形状は、電極（１２）をその所要の形態に曲げる時
に、絶縁材（１４）と電導材（１６）の接触部における
ひずみ除去を可能にする。撓み自在の絶縁部分（１４）
はシリコン又はポリウレタンのような任意の生物共存性
重合体でよいが、ポリウレタンは化学的に不活性である
と同時に、その剛性と所定形状の維持能力の点で望まし
い。電導材（１６）は内部導体（１８）によって電力供
給源に接続される。電極（１２）の付根端は従来型のペ
ースメーカによく見られるものに似た接続ビン（１９）
で密封される。
この電極（１２）は心臓の組織と接触する表面面積を増
して、遥かに大きなパドル型電極の機能を模倣するため
に螺旋形を与えられている。しかし、絶縁部分（１４）
は撓み自在であるから、例えば消息子を中央孔に挿入す
ることによって真直ぐにすることができるので、電極自
体の直径よりもわずかに大きい、最小限の切開部を通し
て電極を挿入することができる。
第２図はこの内部構造の一変形である。電極（２０）は
撓み自在の絶縁部分（２２）の端に金属端（２１）を有
し、中央孔（２３）を含む。中央孔（２３）の先端に金
属栓（２４）がある。中央孔（２３）の内面をめぐって
心線（２５）が巻かれる。身体の中に挿入し易くするよ
うに電極（２０）を真直ぐにするために消息子（２６）
が挿入される。第１図の偏平な電導材（１６）の代わり
に、電極（２０）の外側に４素線の「クオドラ７アイラ
（４縦列）」形電線（２８）が巻かれ、電線（２８）は
金属端（２１）に溶接されているので、金属端（２１）
、及び心線（２５）を介して電源に接続される。この外
側電線（２８）は第１図の偏平な電導材（１６）よりも
滑らかであり、同じか、又はより大きな金属表面面積を
心臓に与えると同時に心臓組織との摩擦を少なくするは
ずである。金属端（２１）、金属栓（２４）、及び外側
電線（２８）の材料にはチタニウムが望ましいと思われ
るが、電線（２５，２８）、金属端（２１）、及び金属
栓（２４）はどのような電導材でもよい。心線（２５）
は真直ぐに引かれたろう付は素線の電線であることが望
ましい。
第１図、及び第２図に示す電極上の電導材の継続する巻
線の間に空間がある必要はないことに注目すべきである
。血管系、及び泌尿器系の放射線学的カテーテル挿入に
今日用いられている型式の標準バネ形ガイドワイヤを用
い、これを本明細書に述べるように予め成形し、付根端
をシリコン・ゴム又は類似の材料で覆い、先端を電極と
して用いるために露出させて、本発明の電極を形成する
ことが−できる。
第３図に異なる型式の構成が示される。この電極（３０
）も撓み自在の絶縁部分（３１）から構成され、中に中
央孔（３２）を有し、前述のように、真直ぐにする消息
子をこの中央孔に用いることができる。
しかし、心臓に接触する電導素子は螺旋ではなくて、一
連の電導材（３３）のリングであり、リングは電極（３
０）の内部で電線（３４）によって電気的に接続され、
電線（３４）は電源につながる。電導性リング（３３）
も任意の電導性材料でよい。
第４図は第１図、及び第２図の実施例の変形の略図であ
る。電導材の単一螺旋の代わりに、２重螺旋を使うこ七
もできる。ここでは、中央電線（３５）が電極を通って
金属端（３６）に至る。電導素子（３７，３８）は金属
端（３６）と継手（３９）を介して電線（３５）に電気
接続され、電極の外側に２重螺旋を形成する。２つの螺
旋素子はここで並列の２個の抵抗器として働き、いずれ
か一方の抵抗の１／２の抵抗となる（２個の螺旋素子が
同形であると仮定して）ので、この配置は電極自体の電
気抵抗を減じる結果となる。
第５図、及び第６図にさらにいま一つの実施例の変形を
示す。第５図は中に電線（４４）が配置されるみぞを片
側に有する撓み自在の絶縁部分（４２）を含む電極（４
０）の断面図である。同様に第６図では、電極（４６）
は電線（５０）を保持するみぞを有する撓み自在の絶縁
部分（４８）を有する。これらの電極（４０，４６）は
螺旋形の形態をとった時に、螺旋の画側で螺旋形の電導
素子を露出する前記の電極と異なり、螺旋によって画成
される平面の片側だけに電線（４４，５０）が露出する
という利点を有する。
これは、エネルギの適用を心臓の方向に限定して、回り
の組織に拡散されるのを防ぐようにできている。そのう
え、電線（４４，５０）は心臓の表面から僅かに離れて
いて、裸の金属が心筋に直接触れないようにする。更に
、電極の回りの線維症の場合、単に電線（４４，５０）
の端を引張って、撓み自在部分（４２，４８）の端から
引き出し、その後、新しい電線を滑り込ませることによ
って、絶縁部分（４２，４８）を取出すことなく電線（
４４，５０）の必要な交換を行うこともできるであろう
。しかしこの電極（４０，４６）の欠点は、身体に挿入
するようにそれを真直ぐにするための消息子を挿入する
中央孔がないことである。
中央孔のないこの型式の電極を真直ぐにする一つの方法
を第７図に示す。ここでは、第５図の電極（４０）がカ
テーテル（５２）の内側に見られ、カテーテル（５２）
は電極（４０）よりも剛性が高く、また電極（４０）を
受承するように設計された孔を有する。軸方向力をかけ
ることにより、電極（４０）を真直ぐにしてカテーテル
（５２）の中に押込むことができ、カテーテル（５２）
の剛性は全体組立体を身体内に挿入する間、電極（４０
）を真直ぐに保つ。第８図はこの配置の側面図である。
第８図の５−５線及び７−７線により判るように、絶縁
部分（４２）と電線（４４）を含む第５図の電極（４０
）は剛性がより高いカテーテル（５２）の内側で真直ぐ
にされる。正しい位置に達した時に、カテーテル（５２
）を電極（４０）の上から引戻し、電極（４０）を所定
位置に残してその元の形態をとらせることができる。こ
の種の技法は前記の出願に開示される。
電極は第９図ないし第１２図に示すように様々な形状を
とることができる。望ましい実施例において、電極は、
接触面積を増してパドル形電極の機能を模倣するために
、螺旋形に予め成形される。
第９図において、単一平面内になくて内方に旋回しなが
ら上方に旋回する、円錐形をこの螺旋がとる。第１Ｏ図
は、′Ｍ９図の１０−１０線にそって見た、この電極の
上面図である。この３次元コイルは心臓と心腹の間でバ
ネ効果を電極に与え、これが電極を所定位置に保つ傾向
を生む。
代わりに、偏平螺旋形を電極に用いることもできる。第
１１図に、偏平で円い螺旋電極を示す。第１２図は正方
形螺旋形状を有する電極を示す。
本発明によって構成される電極の撓み自在の絶縁部分の
代表的な直径は約１／８ｉｎ（３，２ｍｍ）である。
電極全体組立体の長さは２４ｉｎ　（６１ｃｍ）であり
、そのうち約１８ｉｎ　（４５，７ｃｍ）がリード線と
して使われ、心臓に接触する電極の予め成形された部分
に約６　ｉｎ　（１５，２ｃｍ）の部分を残すことがで
きる。正しく成形すれば、この部分は直径約２〜３１ｎ
（５，１〜７．６ｃｍ）の螺旋となる。
以上の説明から、本明細書に開示される発明は植込み自
在の細動消去器と共に使用する新型で有利な電極を与え
ることが明らかである。上記の説明は単に本発明の例示
的な方法、及び実施例を開示し説明したに過ぎない。当
業者は理解するであろうが、本発明の精神又は重要な特
徴から逸脱することなく他の具体的形式に本発明を具体
化することができる。例えば、電極には様々な他の形状
、又は内部構成を用いることもできる。よって、本発明
の詳細な説明的なものであり、前記特許請求の範囲に示
された本発明の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によって構成される電極の平面図、 第２図は本発明によって構成されるいま一つの型式の電
極の断面図、 第３客は本発明によって構成されるいま一つの型式の電
極の断面図、 第４図は本発明によって構成されるいま一つの型式の電
極の略図、 第５図は本発明によって構成されるいま一つのを式の電
極の断面図、 第６図は本発明によって構成されるいま一つのを式の電
極の断面図、 第７図はカテーテル内部の第５図の電極の断面図、 第８図は第７図の電極の一部分の側面図、第９図は本発
明と共に使用可能な電極の一実施例の側面図、 第１θ図は第９図の１０−１０線に沿って見た、第９図
の電極の上面図、 第１１図は本発明と共に使用可能ないま一つの電極の形
態を示す正面図、 第１２図は本発明と共に使用可能ないま一つの電極の形
態を示す上面図である。 １２・・・細動除去器室ｉｉ　　　１４・・・絶縁ガイ
ド１６・・・電導素子　　　　　２０・・・電極２３・
・・°中空孔　　　　　　２６・・・消息子５２・・・
カテーテル 特許出願代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　ａ）所定の形態を有する、撓み自在の絶縁ガイド； ｂ）前記ガイドに担持されて、前記ガイドの長さの少な
    くとも部分にわたって延在し、前記ガイドの外部に露出
    している電導素子； ｃ）集中力、又は軸方向力を前記ガイドにかけることに
    よって前記ガイドを直線形態に引き伸ばし、そのような
    力を除いた時に前記所定の形態を前記ガイドにとらせる
    ガイド伸張装置： を含む植込み自在の細動除去器電極。 ２　前記ガイドが直線形態に引き伸ばされるようにする
    ために前記ガイドに組込まれる前記装置は、前記ガイド
    の中の中空の孔と、前記孔に挿入される剛性の高い消息
    子と、を含む請求項１記載の植込み自在の細動除去器電
    極。 ３　前記ガイドが直線形態に引き伸ばされるようにする
    ために前記ガイドに組込まれる前記装置は、軸方向力を
    かけて前記ガイド、及び電導素子を挿入することのでき
    る中空孔を中に配設されるカテーテルを含み、前記カテ
    ーテルを取外すまで前記ガイドがその所定形態をとるこ
    とを防ぐのに十分な剛性を前記カテーテルが有する、請
    求項１記載の植込み自在の細動除去器電極。 ４　前記撓み自在の絶縁ガイドの先端の回りに巻かれた
    螺旋の形を前記電導素子がとる、請求項１記載の植込み
    自在の細動防止器電極。 ５　前記螺旋状の電導素子は前記撓み自在の絶縁ガイド
    の先端の表面の回りに巻かれた金属箔を含む、請求項４
    記載の植込み自在の細動除去器電極。 ６　前記撓み自在の絶縁ガイドの先端にある螺旋みぞに
    受承される電線を前記螺旋状電導素子が含む、請求項４
    記載の植込み自在の細動除去器電極。 ７　前記電線の外側表面が前記撓み自在の絶縁ガイドの
    外側表面と同一平面に入るように、前記電線が受承され
    る前記螺旋みぞの深さがフィラメント１本分に等しけれ
    ばよいように、単一平面内で相互に平行に横たわる複数
    のフィラメントを前記電線が含む、請求項５記載の植込
    み自在の細動除去器電極。 ８　前記撓み自在の絶縁ガイドの先端の回りに巻かれた
    ２重螺旋の形を前記電導素子がとる、請求項１記載の植
    込み自在の細動除去器電極。 ９　前記電導素子が前記ガイドのみぞの中に受承され、
    前記みぞの片側が開放して前記素子を露出している、請
    求項１記載の植込み自在の細動除去器電極。 １０　前記電極の所定の形態が螺旋形である、請求項１
    記載の植込み自在の細動除去器電極。 １１　前記電極の所定の形態が正方形螺旋である、請求
    項１記載の植込み自在の細動除去器電極。 １２　前記電極の螺旋形態が３次元に延在して、前記電
    極の先端が内方に旋回しながら全体が１つの平面に入ら
    ないようになる、請求項９記載の植込み自在の細動除去
    器電極。 １３　前記電極の３次元螺旋が円錐形を形成する、請求
    項１１記載の植込み自在の細動除去器電極。 １４　ａ）撓み自在の、所定形態の絶縁ガイド；ｂ）前
    記ガイドに担持され、前記ガイドの長さの少なくとも部
    分の内部を通して延在する電導素子； ｃ）前記電導素子の部分を選択的に前記絶縁ガイドを通
    して露出させる装置： を含む植込み自在の細動除去器電極。 １５　前記ガイドを通して前記電導素子の部分を露出さ
    せる前記装置が、前記電導素子を単一平面内に露出させ
    る、前記ガイドの片側にそうみぞを含む、請求項１４記
    載の植込み自在の細動除去器電極。 １６　前記ガイドに集中力又は軸方向力をかけて前記ガ
    イドが直線形態に引き伸ばされるようにし、そのような
    力を除いた時に前記ガイドに前記所定の形態をとらせる
    ための、ガイド伸長装置をさらに含む、請求項１４記載
    の植込み自在の細動除去器電極。 １７　前記ガイドが直線形態に引き伸ばされるようにす
    るために前記ガイドに組込まれる前記装置は、軸方向力
    をかけて前記ガイド及び電導素子を挿入することのでき
    る中空孔を中に配設されるカテーテルを含み、前記カテ
    ーテルを取外すまで前記ガイドがその所定形態をとるこ
    とを防ぐのに十分な剛性を前記カテーテルが有する、請
    求項１６記載の植込み自在の細動除去器電極。 １８　ａ）電線の連続する巻線の外側表面を有するほぼ
    真直ぐなバネ状ガイドワイヤを与える段階； ｂ）前記ガイドワイヤの先端を螺旋形に予め成形する段
    階； ｃ）前記ガイドワイヤの残りの真直ぐな付根部分に絶縁
    材の薄い被覆を塗装する段階： を含む、植込み自在の細動除去器電極を構成する方法。 １９　集中力、又は軸方向力をかけることによつて前記
    ガイドワイヤが直線形状に引き伸ばされ、そのような力
    を除いた時に前記予め成形された螺旋形状をとることが
    できるようにする装置を与える段階をさらに含む請求項
    １８記載の方法。 ２０　ほぼ真直ぐなバネ状ガイドワイヤを与える前記段
    階は、中に中空孔を有するガイドワイヤを含み、前記ガ
    イドワイヤが直線状の形態に引き延ばされるようにする
    ために与えられる前記装置が、前記ガイドワイヤ内の前
    記中空孔にはめ込まれる消息子を含む、請求項１９記載
    の方法。 ２１　前記ガイドワイヤが直線形態に引き伸ばされるよ
    うにする前記装置が、軸方向をかけることによって前記
    ガイドワイヤを挿入することのできる中空孔を中に配設
    されたカテーテルを含み、前記カテーテルを取外すまで
    前記ガイドワイヤが前記所定の形態をとることを防ぐの
    に十分な剛性を前記カテーテルが有する、請求項１９記
    載の方法。
JP63268381A 1987-11-12 1988-10-26 植込自在の細動除去器電極 Pending JPH01148275A (ja)

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US07/120,124 US4860769A (en) 1987-11-12 1987-11-12 Implantable defibrillation electrode
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