JPH0399676A - 医用装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、選択的に双極または単極電極が装置と生物
の身体との間で電気的信号を導くために接続可能であり
、また信号電位および基準電位を導く端子を有し、装置
が選択的に双極または単極作動に切換可能であり、また
単極作動の場合に基準電位を導く端子が生物の身体に基
準電位を与えるための手段と導電的に接続されている医
用装置に関するものである。

〔従来の技術〕

上述のような医用装置において、単極電極を使用する場
合には、そのつどの電気的信号を供給または導出するた
めに適した生物の身体範囲が単極電極により信号電位を
導く端子と接続され、基準電位は生物の身体の１つの他
の個所に基準電位を与えるための手段により与えられる
。従って単極電極は通常１つの導体のみを有する。双極
電極を使用する場合には、信号電位を導く端子も基準電
位を導く端子もそのつどの電気的信号を供給または導出
するためまた基準電位を与えるために適した身体範囲と
双極電極により接続される。従って双極電極は、比較的
密に並んで位置し生物の本質的に等しい身体範囲の接触
のために予定されている接触部分で終端する２つの導体
を存する。従って、双極電極の１つの導体のみが装置の
１つの端子、詳細には信号電位を導く端子と接続され、
他方において基準電位は他の仕方で生物の身体に与えら
れることによって、１つの双極電極により電気的信号を
単極性にも導くことが確かに可能であることが明らかに
なる。しかし、逆に、１つの単極電極により双極性に導
くことは明らかに不可能である。

冒頭に記載した種類の装置であって、心臓ペースメーカ
として構成されている装置は公知である。

この装置は生物の心臓の刺激のための手段と心拍の検出
のための手段とを有し、刺激のための手段から刺激パル
スが１つの電極により生物の心臓へ導かれ、他方におい
て心臓の電気的活動に相応する信号が１つの電極を介し
て検出のための手段へ導かれる。公知の心臓ペースメー
カは、生物の身体内に植え込み可能であり、患者の静脈
系を通って心臓の相応の心房または心室に導かれかつそ
こに定着されている単極または双極の心臓内電極が選択
的に接続され得る装置である。装置の植え込み後にも双
極作動から単極作動への移行またはその逆の移行が必要
であり得るので、相応の切換が外部装置、いわゆるプロ
グラマ−を用いてテレメトリ手段により行われ得る。単
極作動から双極作動への移行に対する不可欠な前提条件
として、双極電極が心臓ペースメーカと接続されていな
ければならないことは理解される。

双極刺激から単極刺激への移行はたとえば、たいていの
患者において刺激の達成のために必要とされるエネルギ
ー量は単極刺激ではより小さいので、有利であり得る。

単極刺激から双極刺激への移行は、基準電位が生物の身
体に与えられる範囲内に、すなわち心臓ペースメーカの
場合には通常、導電性であり、また装置の基準電位を導
く端子と導電的に接続されているケースの範囲内に、望
ましくない刺激効果、たとえば筋肉重縮が生ずるときに
指示されている。単極検出から双極検出への移行は、単
極検出の際に強い擾乱（ノイズ）が生ずるときに、蒋意
義であり得る。このような擾乱は双極検出の際にはたい
てい単極検出の際よりも弱く生ずる。双極作動から単極
作動への移行は非臨界的であるが、特に既に植え込みが
行われた後の単極作動から双極作動への切換は、実際に
双極電極が心臓ペースメーカと接続されていることを処
置医師が非常に注意深く確認することを必要とする。間
違いの場合には正常な刺激がもはや保証されておらず、
従って心臓ペースメーカによる刺激に完全にまたは高度
に頼る患者に危険な状況が生じ得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、本発明の課題は、冒頭に記載した種類の装置を
、単極作動から双極作動への切換の際に接続される電極
の形式に関する間違いが患者に影響なしにとどまるよう
に構成することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、本発明によれば、装置への単極電極の接続
の際に必然的に、基準電位を導く端子と基準電位を与え
るための手段との導電的な接続が存在することにより解
決される。本発明による措置により、１つの単極電極が
装置に接続されており、かつそれが双極電極だという間
違った思い込みのもとに双極作動に切換えられるときに
も、導電接続が基準電位を導く端子と基準電位を与える
ための手段との間に存在することが保証されている。そ
れによって誤機能および場合によっては患者に対する不
利な結果が確実に回避されている。

本発明においては、装置が双極または単極電極の選択的
接続のための電気的接続手段を有し、また電気的接続手
段が、単極電極の接続の際に必然的に、基準電位を導く
端子と基準電位を与えるための手段との導電的な接続が
存在するように構成すると有利である。すなわち、１つ
の電極の接続のためにいずれにせよ必要な電気的接続手
段が、１つの単極電極の接続の際に必然的に所望の導電
接続が生ずるように構成されており、従って必要な技術
的費用が非常にわずかである。

本発明においては、また、電気的接続手段が、装置に対
応イ」けられており、信号電位を導く端子と接続されて
いる第１の極と、双極作動の際に基準電位を導く端子と
接続されている第２の極とを有する少なくとも２極の第
１の接続部と、双極電極に対応付けられており、その両
極が双極電極の接続の際に第１の接続部の極と接触する
２極の第２の接続部と、単極電極に対応付けられており
、その極が単極電極の接続の際に第１の接続部の第１の
極と接触する１極の第２の接続部とを存する０ 差し込み接続部として構成されており、単極電極に対応
付けられている第２の接続部が、単極電極に対応付けら
れている第２の接続部の極が第１の接続部の第１の極と
接触するときに、第１の接続部の第２の極と基準電位を
与えるための手段との間の導電的な接続を必然的に形成
する手段を有するようにすると存利である。すなわち、
それによれば、そのつどの電極の便利で簡単な接続を可
能にする１つの差し込み接続部が、単極電極の接続の際
に必然的に、基準電位を導く装置の端子と基準電位を与
えるための手段との間の所望の導電的な接続が生ずるよ
うに構成されている。その際に、第１の接続部が基準電
位を与えるための手段と導電的に接続されている第３の
極を有し、また単極電極に対応付けられている第２の接
続部に取付けられた導電接続の形成のための手段がこの
導電接続を第１の接続部の第２の極と第３の極との間で
形成し、導電接続の形成のための手段は、単極電極に対
応付けられている第２の接続部に取付けられた接触部分
により形成することができる。差し込み接続部は、技術
的に簡単かつ経済的な仕方で、同軸の回転対称な差し込
み接続部として構成することもでき、装置に対応付けら
れている第１の差し込み接続部の極は軸線方向に相前後
して配置されており、また第２および第３の極は互いに
隣合って配置されている。

装置が生物の体内に植え込み可能であり、またテレメト
リ手段により単極または双極作動に切換可能であれば、
本発明は特別な利点を有する。この場合、装置の植え込
み後に実際に双極電極が接続されているか否かを認識す
ることが特に困難であり、従って双極作動への間違った
切換が特に行われやすく、またその結果として患者に対
する不利な結果の防止が特に重要である。

〔実施例〕

以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。

生物の身体内に植え込んで使用される本発明による心臓
ペースメーカは、それぞれ制御論理回路（３）と接続さ
れている刺激パルス発生器（１）および検出器回路（２
）を有する。制御論理回路（３）は、検出器回路（２）
により検出された自然心拍または刺激パルス発生器（１
）により発せられた刺激パルスに続いて特定の心拍周波
数に相応する時間間隔の満了後に検出器回路（２）によ
り自然心拍が検出されなかったときには常に、刺激パル
ス発生器（１）に電気的刺激パルスを発生させる。刺激
パルス発生器（１）は刺激電位を導く出力端（４ａ）と
、基準電位を導く出力端（４ｂ）とを有する。相応の仕
方で検出器回路（２）は刺激すべき心臓の電気的活動に
相応する電位を与えられる入力端（５ａ）と、基準電位
を導く入力端（５ｂ）とを有する。

刺激パルス発生器（１）から刺激すべき心臓への刺激パ
ルスの導通と、心臓の電気的活動に相応する信号の検出
器回路（２）への導通とは共通の電極を介して行われる
べきであるので、一方では刺激パルス発生器（１）の出
力端（４ａ）が検出器回路（２）の入力端（５ａ）と、
また他方では刺激パルス発生器（１）の出力＃Ａ（４ｂ
）が検出３ 器回路（２）の入力端（５ｂ）と接続されている。

すなわち心臓ペースメーカは刺激パルス発生器（１）の
出力端（４ａ）と検出器回路（２）の入力端（５ａ）と
の接続点により形成されている信号電位を導く端子（６
）と、刺激パルス発生器（１）の出力端（４ｂ）と検出
器回路（２）の入力端（５ｂ）との接続点により形成さ
れている基準電位を導く１つの端子（７）とを存する。

すなわち、第１図には示されていない１つの電極がいか
なる場合にも心臓ペースメーカの信号電位を導く端子（
６）と生物の心臓との間の導電接続を形成しなければな
らない。従って端子（６）は、単極電極の接続の役割も
双極電極の接続の役割もする差し込み接続部（そのうち
第１図中には心臓ペースメーカに対応付けられている第
１の接続部（８）のみが示されている）の第１の極（２
１）と接続されている。

双極電極の使用の場合には基準電位は双極電極を介して
直接に心臓に与えられる。従って、第１の接続部（８）
は、電子スイッチとして構成され４ た切換スイッチ（２２）により心臓ペースメーカの基準
電位を導く端子（７）に接続可能である第２の極（２３
）を有する。切換スイッチ（２，２）の相応の切換位置
が第１図中に示されている。単極電極の使用の場合には
基準電位は、導電性材料、たとえばチタンから形成され
ており心臓ペースメーカの電子的構成要素を囲んでいる
（第１図中に概要を示されている）密封ケース（９）を
介して生物の身体に与えられる。このことは、切換スイ
ッチ（２２）がその第１図中には示されていない切換位
置、心臓ペースメーカの基準電位を導く端子（７）とケ
ース（９）との間に導電接続が存在する切換位置、にも
たらされることによって行われる。

なお、心臓ペースメーカに対応付けられている第１の接
続部（８）はケース（９）に取付けられている。

第２図には、１つの２極の導体（１１）と差し込み接続
部の第２の接続部（１２ａ）とから形成されている双極
電極（１０）が示されており、第５ ２の接続部（１２ａ）は心臓ペースメーカに取付けられ
た第１の接続部（８）のなかに挿入可能である。導体（
１１）は中心導体（１３）と、中心導体（１３）を囲ん
でおりかつこれから絶縁されている１つのたとえば金属
網として構成された外側導体（１４）とを有する。外側
導体（１４）も絶縁されている。中心導体（１３）は、
刺激すべき心臓の組織と接触させられる先端（１５）と
導電的に接続されている。中心導体（１３）は、心臓に
刺激パルスを供給し、または心臓ペースメーカに心臓の
電気的活動に相応する信号を供給する役割をする。外側
導体（１４）は、同じく心臓の組織と接触させられまた
心臓を基準電位におく役割をするリング（１６）と接続
されている。

第３図に示されている単極電極（１７）は相応に構成さ
れているが、ここには外側導体（１４）およびリング（
１６）は設けられていない。すなわち単極電極（１７）
は、先端（２０）で終端し、また双極電極（１０）の中
心導体（Ｉ３）のように刺激パルスおよび心臓の電気的
活動に相応する６ 信号の導通の役割をする１極の導体（１８）と、第２の
接続部（１２ｂ）とを有する。前記のように、単極電極
（１７）の使用の場合には基準電位は刺激すべき心臓に
直接与えられずに、心臓ペースメーカの導電性のケース
（９）（第１図参照）を介して生物の身体に与えられる
。

第２図および第３図から明らがなように、第２の接続部
（１２ａおよび１２ｂ）はそれぞれ第１の接続部（８）
の第１の極（２１）に相応する第１の極（２１ａまたは
２１ｂ）を有し、それらを介して電極（１０または１７
）の接続状態で中心導体（１３）または導体（１９）が
心臓ペースメーカの信号電位を導く端子（６）と接続さ
れている。双極電極（１０）に対応付けられている第２
の接続部（１２ａ）はさらに第１の接続部（８）の第２
の極（２３）に相応する第２の極（２３ａ）を有し、そ
れとリング（１６）が外側導体（１４）を介して導電的
に接続されている。

すなわち双極電極（１ｏ）が心臓ペースメーカに接続さ
れていれば、切換スイッチ（２２）の切７ 換位置に関係して選択的に単極または双極で刺激かつ検
出され得る。その際に切換スイッチ（２２）の第１図中
に示されている切換位置は、先の説明かられかるように
、双極作動形式に相応し、他方において図示されていな
い切換位置は単極作動形式に相応する。図示されていな
い切換位置を切換スイッチ（２２）は、単極電極（１７
）が心臓ペースメーカに接続されているときにも占めな
ければならない。なぜならば、さもなければ、水準電位
を導く端子（７）と心臓ペースメーカを植え込まれた生
物の身体との間の接続の不存在の結果として誤機能が生
ずるからである。

第１図に示されている心臓ペースメーカは送信／受信コ
イル（２４）と接続されているテレメトり回路（２５）
を有し、このテレメトリ回路は制御論理回路（３）に接
続されている。すなわち、同じく送信／受信コイルを有
する図示されていない外部装置により、心臓ペースメー
カの植え込み後にも、外部装置が心臓ペースメーカを植
え込まれた生物の身体に対して相対的に外部装置の送信
８ ／受信コイルと心臓ペースメーカの送信／受信コイルと
の誘導結合が存在するような位置にもたらされるかぎり
、心臓ペースメーカと外部装置との間のデータ交換を行
うことができる。その際になかんずく、切換スイッチ（
２２）をテレメトリ手段により、心臓ペースメーカを双
極作動から単極作動へ、またその逆に切換え得るように
、操作することができる。このことは切換スイッチ（２
２）と制御論理回路（３）との間の制御線により示され
ている。

このことは、双極電極（１０）が接続されているときに
は問題がない。なぜならば、双極電極はそのまま単極の
刺激および検出のためにも使用可能であるからである。

しかし、単極電極（１７）が接続されており、かつ心臓
ペースメーカが間違って双極作動へ切換えられると、既
に説明したように、誤機能が生ずる。

単極電極（１７）におけるこの誤機能を防止するため、
第１の接続部（８）は、常に導電的に心臓ペースメーカ
のケース（９）と接続されている第３の極（２６）を有
し、他方において単極電極（１７）の第２の接続部（１
２ｂ）は、単極電極（１７）の接続の際に第３の極（２
６）と第１の接続部（８）の第２の極（２３）との間の
導電接続を形成する接触部（２７）を存する。それによ
って単極電極（１７）の接続の際に切換スイッチ（２２
）の切換位置に無関係に心臓ペースメーカの基準電位を
導く端子（７）と心臓ペースメーカのケース（９）との
間に導電接続が存在する。こうして、心臓ペースメーカ
が単極電極（１７）の接続の際に間違って双極作動に切
換えられるときに、誤機能が生じ得ない。

第１図ないし第３図から明らかなように、差し込み接続
部は同軸の回転対称な差し込み接続部として構成されて
いる。第１の接続部（８）の極は軸線方向に互いに間隔
をおいて配置された３つのリング状の接触部（２８，２
９，３０）として形成されている。これらは電気絶縁材
料から成り双極電極（１０）または単極電極（１７）に
付属の第２の接続部（１２ａまたは１２ｂ）を受入れる
だめの孔を有する保持部（３１）のなかに埋め込まれて
いる。その際に接触部（２８，２９，３０）の、接触面
を成しまたその結果として露出する孔内壁を孔（３２）
の壁部が形成する。接触部（２８，２９，３０）の孔直
径は矢印Ｘにより示されている差し込み方向に減少する
。接触部（２８）は第１の接続部（８）の第１の極を、
接触部（２９）は第２の極を、また接触部（３０）は第
３の極を形成する。

第２の接続部（１２ａおよび１２ｂ）はそれぞれ電気絶
縁材料から成る基本ブロック（３３または３４）を有す
る。基本ブロック（３３，３４）は、第１の接続部（８
）の孔（３２）のなかに挿入可能であるように成形され
ている。双極電極（１０）に付属の接続部（１２ａ）の
場合にはその両極は、接触面を成しまたその結果として
露出する円筒状の外面により、第２の接続部（１２ａ）
が第１の接続部（８）のなかに挿入されているときに、
接触ブロック（２８および２９）の接触面と接触するよ
うに配置かつ寸法選定されている２１ つのリング状の接触ブロック（３５および３６）により
形成されている。

単極電極（１７）に対応付けられている接続部（１２ｂ
）の単一の極は、寸法および配置に関して接触部（３５
）に相応する接触部（３７）により形成されている。前
記のように、第２の接続部（１２ｂ）はさらに、第２の
接続部（１２ｂ）が第１の接続部（８）のなかに挿入さ
れた状態で接触部（２９および３０）と、両者の間に導
電接続が生ずるように、共同作用する接触部（２７）を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は選択的に単極または双極電極が接続され得る本
発明により構成された心臓ペースメーカを部分的に概要
図で示す図、第２図は本発明による心臓ペースメーカに
接続するための双極電極を部分的に断面図で示す図、第
３図は本発明による心臓ペースメーカに接続するための
単極電極を部分的に断面図で示す図である。 １・・・刺激パルス発生器 ２ ２・・・検出器回路 ３・・・制御論理回路 ４ａ・・・出力端 ４ｂ・・・出力端子 ５ａ・・・入力端 ５ｂ・・・入力端子 ６．７・・・端子 ８・・・接続部 ９・・・ケース １０・・・双極電極 １１・・・導体 １２ａ、１２ｂ・・・第２の接続部 １３・・・中心導体 １４・・・外側導体 １５・・・先端 １６・・・リング １７・・・単極電極 １８．１９・・・導体 ２０・・・先端 ２１．２１ａ、２　ｌ　ｂ−・・第１の極３ ２・・・切換スインチ ３．２３ａ・・・第２の極 ４・・・送信／受信コイル ５・・・テレメトり回路 ６・・・第３の極 ７〜３０・・・接触部 】・・・保持部 ２・・・孔 ３．３４・・・基本ブロック ５〜３７・・・接触部 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）選択的に双極または単極電極（１０または１７）が
   装置と生物の身体との間で電気的信号を導くために接続
   可能であり、また信号電位および基準電位を導く端子（
   ６または７）を有し、装置が選択的に双極または単極作
   動に切換可能であり、単極作動の場合に基準電位を導く
   端子（７）が生物の身体に基準電位を与えるための手段
   （９）と導電的に接続されている医用装置において、装
   置への単極電極（１７）の接続の際に必然的に、基準電
   位を導く端子（７）と基準電位を与えるための手段（９
   ）との導電的な接続が存在することを特徴とする医用装
   置。 ２）装置が双極または単極電極（１０または１７）の選
   択的接続のための電気的接続手段（８、１２ａ、１２ｂ
   ）を有し、この電気的接続手段（８、１２ａ、１２ｂ）
   が、単極電極（１７）の接続の際に必然的に、基準電位
   を導く端子（７）と基準電位を与えるための手段（９）
   との導電的な接続が存在するように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の医用装置。 ３）電気的接続手段（８、１２ａ、１２ｂ）が、装置に
   対応付けられており、信号電位を導く端子（６）と接続
   されている第１の極（２１）と、双極作動の際に基準電
   位を導く端子（７）と接続されている第２の極（２３）
   とを有する少なくとも２極の第１の接続部（８）と、双
   極電極（１０）に対応付けられており、その両極（２１
   ａ、２３ａ）が双極電極（１０）の接続の際に第１の接
   続部（８）の極（２１、２３）と接触する２極の第２の
   接続部（１２ａ）と、単極電極（１７）に対応付けられ
   ており、その極（２１ｂ）が単極電極（１７）の接続の
   際に第１の接続部（８）の第１の極（２１）と接触する
   １極の第２の接続部（１２ｂ）とを有する差し込み接続
   部として構成されており、単極電極（１７）に対応付け
   られている第２の接続部（１２ｂ）が、単極電極（１７
   ）に対応付けられている第２の接続部（１２ｂ）が第１
   の接続部（８）の第１の極（２１）と接触するときに、
   第１の接続部（８）の第２の極（２３）と基準電位を与
   えるための手段（９）との間の導電的な接続を必然的に
   形成する手段を有することを特徴とする請求項２記載の
   医用装置。 ４）第１の接続部（８）が基準電位を与えるための手段
   （９）と導電的に接続されている第３の極（２６）を有
   し、単極電極（１７）に対応付けられている第２の接続
   部（１２ｂ）に取付けられた導電接続の形成のための手
   段（２７）がこの導電接続を第１の接続部（８）の第２
   の極（２３）と第３の極（２６）との間で形成すること
   を特徴とする請求項３記載の医用装置。 ５）導電接続の形成のための手段（２７）が、単極電極
   （１７）に対応付けられている第２の接続部（１２ｂ）
   に取付けられた接触部分により形成されていることを特
   徴とする請求項４記載の医用装置。 ６）差し込み接続部が同軸の回転対称な差し込み接続部
   （８、１２ａ、１２ｂ）として構成されており、装置に
   対応付けられている第１の接続部（８）の極（２１、２
   ３、２６）が軸線方向に相前後して配置されており、第
   ２および第３の極（２３または２６）は互いに隣合って
   配置されていることを特徴とする請求項４または５記載
   の医用装置。 ７）装置が生物の体内に植え込み可能であり、またテレ
   メトリ手段により単極または双極作動に切換可能である
   ことを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の医用
   装置。 ８）基準電位を与えるための手段（９）が装置を囲むケ
   ースの外側の導電部分により形成されていることを特徴
   とする請求項１ないし７の１つに記載の医用装置。 ９）装置が生物の心臓活動を刺激するための手段（１）
   および心拍の検出のための手段（２）を有する心臓ペー
   スメーカとして構成されており、またそれに、刺激パル
   スを刺激のための手段（１）から生物の心臓へ、かつ（
   または）生物の心臓の電気的活動に相応する信号を生物
   の心臓から検出のための手段（２）へ導く電極（１０ま
   たは１７）が接続可能であることを特徴とする請求項１
   ないし８の１つに記載の医用装置。