JPH0533067B2 - - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、心臓ペースメーカー用電極の製造方
法に関する。
（従来技術とその問題点）
心臓ペースメーカーは、制御部を含む本体、電
線及び電極から成る。電極、特に埋め込み式の心
臓ペースメーカーの電極に要求される性能は、電
極が心臓に密着し易いことの他に、電力消費を抑
え電源寿命を長くすること、心臓からの信号に対
する応答性の良いこと、心臓からの信号を応答す
る時のインピーダンス（センシングインピーダン
ス）が小さいことなどが要求されている。
これらの要求のうち、電力消費を抑える為に
は、電極の大きさを小さくすれば良いが、応答性
を良くし、センシングインピーダンスを小さくす
るためには、表面積が大きい方が好ましい。
その為、従来は、電極の物理的大きさを極力小
さくし、表面をサンドプラスト或いはガラスビー
ズなどで機械的に粗面化して実質表面積を大きく
し、応答性、センシングインピーダンスの改良を
行つていたが十分ではなく、表面粗度のさらに大
きい電極が要望されていた。
（発明の目的）
本発明は、上記要望に鑑みなされたものであ
り、電極の物理的大きさを最小にし、且つ表面粗
度を非常に大きくして、心臓からの信号の応答性
を高め、センシングインピーダンスを小さくする
ことを目的とするものである。
（発明の構成）
本発明の心臓ペースメーカー用電極の製造方法
の１つは、Pt又はPt合金により作製した心臓ペ
ースメーカー用電極上に、Pt族金属又は合金を
線爆溶射法によりコーテイングすることを特徴と
するものである。
本発明の製造方法に於いて用いる線爆溶射法と
は、コーテイングしようとする金属又は合金の線
材又は板材に、大気中又は雰囲気ガス中で衝撃大
電流を通電して、放電爆発させ、これらによつて
飛散する粒子を高速度で基材に衝突させ、目的と
するコーテイング層を得る方法であり、放電爆発
により溶融飛散する粒子は非常に小さく、且つ飛
散速度が非常に速いため、コーテイング膜は気孔
率小さく、密着強度が大きく、さらに表面粗度が
非常に大きいものとなる。従つて、この線爆溶射
法を適用して得られた心臓ペースメーカー用電極
は、表面粗度が大きいので電極の物理的大きさを
極力小さくしても応答性が良く、センシングイン
ピーダンスを小さくできる。
本発明の製造方法において、電極をPt又はPt
合金に限定したのは、生体内において無害である
からである。またPt族金属又は合金をコーテイ
ングする理由は、水素イオンおよび塩素イオンを
含む体液に対し、Pt族触媒能が有効に作用して、
応答性が向上するからである。
本発明の心臓ペースメーカー用電極の製造方法
の他の１つは、上記の如く製造した心臓ペースメ
ーカー用電極のコーテイング層を酸素分圧0.01
Kg／cm2以上、温度300〜900℃で酸化処理すること
を特徴とするものである。
このように酸化処理することにより、コーテイ
ング層のPt族金属又は合金が表面粗化され、こ
の酸化物は、体液中の水素イオンおよび塩素イオ
ンと親和力が小さく、且つ触媒能を有するので、
応答性がさらに向上することになる。
酸化処理において、酸素分圧を0.01Kg／cm2と限
定した理由は、0.01Kg／cm2未満ではPt族が酸化さ
れるのに不十分であるからである。また酸化温度
を300〜900℃と限定した理由は、300℃未満では
酸化が不十分であり900℃を越えるとPt族酸化物
の解離が始まるからである。
（実施例）
本発明による心臓ペースメーカー用電極の製造
方法の実施例を従来例と共に説明する。
先ず従来例について説明すると、Ptにて第１
図に示す寸法形状の心臓ペースメーカー用電極１
を作り、頭部２に50μのガラスビーズをブラスト
して、有効表面積の増加を図つた。その時の表面
粗さは、第２図の通りであつた。
次に実施例１について説明すると、Ptにて第
１図に示す寸法形状の心臓ペースメーカー用電極
１を作り、これにPt−lr33wt％を線爆溶射し、
コーテイングした。即ち、Ｃ＝80μFのコンデン
サに充電電圧Ｖ＝7.2KVで充電させ、このエネル
ギー2073.6ジユールを直径１mm、長さ60mmのPt−
Ir33wt％線材に瞬時に与え、溶融飛散させて、
Pt製心臓ペースメーカー用電極にPt−Ir33wt％
をコーテイングした。この時の溶射距離は18mmで
あり、Pt−Ir33wt％をコーテイング層は5μであ
つた。そしてその表面粗さは、第３図の通りであ
つた。
次いで実施例２について説明すると、前記実施
例１で得られたPt−Ir33wt％のコーテイングさ
れたPt鋼製心臓ペースメーカー用電極を、酸素
分圧９Kg／cm2、温度700℃で、24時間酸化処理し
て、Pt−IrをPt−IrO2に変化させた。
このようにして得られた従来例及び実施例１、
２の心臓ペースメーカー用電極を、第４図に示す
テスト回路にてパルス波形から分極率を、さらに
第５図に示すテスト回路にてセンシングインピー
ダンスを測定した処、後記の表−１に示すような
結果を得た。
第４図中、１０は電解槽で、溶液１１はNaCl9
ｇ、水１、エタノール１であり、溶液中の陰
極１２は心臓ペースメーカー用電極、陽極１３は
12cm2のTi板で、極間距離50mmである。１４は10
ｍＡの定電流電源、１５は波形測定用のオツシロ
スコープである。
第５図中、１０乃至１３は第４図と同一物を示
すので、その説明を省略する。１６は100ｍＶ、
50Hz電源、１７は10Ωシヤント抵抗で、センシン
グインピーダンスを測定するものである。
前記の分極率の計算方法は、第６図のパルス波
形のＰのVnaxとVpから次のように導き出すもの
である。
分極率（％）＝（Vp／Vnax）×100
また、前記センシングインピーダンスの計算方
法は、次式の通りである。
センシングインピーダンス（Ω）＝供給電圧
／回路電流＝1000／測定電圧
(Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for manufacturing electrodes for cardiac pacemakers. (Prior art and its problems) A cardiac pacemaker consists of a main body including a control section, electric wires, and electrodes. The performance required for electrodes, especially those for implantable cardiac pacemakers, is that they should fit easily into the heart, reduce power consumption and extend power life, and be responsive to signals from the heart. , impedance (sensing impedance) when responding to signals from the heart is required to be small. Among these requirements, in order to suppress power consumption, it is sufficient to reduce the size of the electrode, but in order to improve responsiveness and reduce sensing impedance, it is preferable to have a large surface area. Therefore, conventional methods have been to minimize the physical size of the electrode and mechanically roughen the surface using sandplast or glass beads to increase the effective surface area and improve responsiveness and sensing impedance. However, this was not sufficient, and an electrode with even greater surface roughness was desired. (Object of the Invention) The present invention was made in view of the above-mentioned needs, and it minimizes the physical size of the electrode and greatly increases the surface roughness to improve the responsiveness of signals from the heart. The purpose is to reduce sensing impedance. (Structure of the Invention) One of the methods for manufacturing a cardiac pacemaker electrode of the present invention is characterized in that a Pt group metal or alloy is coated on a cardiac pacemaker electrode made of Pt or a Pt alloy by a wire bombardment spraying method. That is. The wire explosion spraying method used in the manufacturing method of the present invention is to apply a large shock current to the metal or alloy wire or plate material to be coated in the atmosphere or atmospheric gas to cause a discharge explosion. This is a method to obtain the desired coating layer by colliding the scattered particles against the base material at high speed.The particles melted and scattered by the discharge explosion are very small and the scattering speed is very fast, so the coating film is The porosity is low, the adhesion strength is high, and the surface roughness is extremely high. Therefore, the electrode for a cardiac pacemaker obtained by applying this beam spraying method has a high surface roughness, so even if the physical size of the electrode is made as small as possible, the responsiveness is good and the sensing impedance can be made small. In the manufacturing method of the present invention, the electrode is made of Pt or Pt.
The reason why alloys are used is because they are harmless in vivo. The reason for coating with Pt group metal or alloy is that the Pt group catalytic ability acts effectively on body fluids containing hydrogen ions and chloride ions.
This is because responsiveness is improved. Another method of manufacturing an electrode for a cardiac pacemaker of the present invention is to coat the coating layer of the electrode for a cardiac pacemaker manufactured as described above with an oxygen partial pressure of 0.01.
It is characterized by being oxidized at a temperature of 300 to 900°C at a temperature of 300 to 900 °C. By oxidizing in this way, the surface of the Pt group metal or alloy in the coating layer is roughened, and this oxide has a low affinity for hydrogen ions and chloride ions in body fluids and has catalytic ability.
Responsiveness will further improve. The reason why the oxygen partial pressure was limited to 0.01 Kg/cm 2 in the oxidation treatment is that less than 0.01 Kg/cm 2 is insufficient for the Pt group to be oxidized. The reason why the oxidation temperature is limited to 300 to 900°C is that oxidation is insufficient below 300°C, and dissociation of Pt group oxides begins when it exceeds 900°C. (Example) An example of the method for manufacturing an electrode for a cardiac pacemaker according to the present invention will be described together with a conventional example. First, to explain the conventional example, the first
Cardiac pacemaker electrode 1 having the dimensions and shape shown in the figure
and blasted 50μ glass beads onto head 2 to increase the effective surface area. The surface roughness at that time was as shown in FIG. Next, to explain Example 1, a cardiac pacemaker electrode 1 having the dimensions and shape shown in FIG.
Coated. That is, a capacitor of C = 80 μF is charged with a charging voltage of V = 7.2 KV, and this energy of 2073.6 Joules is transferred to a Pt-
Immediately apply Ir33wt% wire rod, melt and scatter,
Pt-Ir33wt% for Pt cardiac pacemaker electrodes
coated. The spraying distance at this time was 18 mm, and the coating layer of 33wt% Pt-Ir was 5μ. The surface roughness was as shown in FIG. Next, to explain Example 2, the Pt steel cardiac pacemaker electrode coated with 33wt% Pt-Ir obtained in Example 1 was oxidized for 24 hours at an oxygen partial pressure of 9 Kg/cm 2 and a temperature of 700°C. Then, Pt-Ir was changed to Pt- IrO2 . Conventional example and Example 1 obtained in this way,
The polarization ratio of the cardiac pacemaker electrode No. 2 was measured using the test circuit shown in Fig. 4 from the pulse waveform, and the sensing impedance was measured using the test circuit shown in Fig. 5, and the results were as shown in Table 1 below. Got the results. In Figure 4, 10 is an electrolytic cell, and solution 11 is NaCl9
The cathode 12 in the solution is a cardiac pacemaker electrode, and the anode 13 is an electrode for a cardiac pacemaker.
It is a 12cm 2 Ti plate with a distance between poles of 50mm. 14 is 10
A mA constant current power supply, and 15 an oscilloscope for measuring waveforms. In FIG. 5, numerals 10 to 13 indicate the same parts as in FIG. 4, so their explanation will be omitted. 16 is 100mV,
A 50Hz power supply, 17 is a 10Ω shunt resistor, and is used to measure sensing impedance. The method for calculating the polarizability described above is derived from V nax and V p of P in the pulse waveform of FIG. 6 as follows. Polarizability (%)=(V p /V nax )×100 The sensing impedance is calculated using the following formula. Sensing impedance (Ω) = Supply voltage / Circuit current = 1000 / Measured voltage
【表】
上記の表−１で明らかなように実施例１、２の
心臓ペースメーカー用電極は、従来例の心臓ペー
スメーカー用電極に比べ、分極率が著しく低く、
またセンシングインピーダンスが桁違いに小さい
ことが判る。
（発明の効果）
以上詳記した通り本発明の心臓ペースメーカー
用電極の製造方法によれば、物理的大きさを可能
なかぎり小さくした上で表面粗度を大きくできる
ので、分極率が著しく低くて心臓からの応答性が
高く、センシングインピーダンスが桁違いに小さ
くて、信頼性の極めて高い心臓ペースメーカー用
電極を得ることができるという優れた効果があ
る。[Table] As is clear from Table 1 above, the cardiac pacemaker electrodes of Examples 1 and 2 have significantly lower polarization rates than the conventional cardiac pacemaker electrodes.
It can also be seen that the sensing impedance is an order of magnitude smaller. (Effects of the Invention) As detailed above, according to the method of manufacturing electrodes for cardiac pacemakers of the present invention, the surface roughness can be increased while reducing the physical size as much as possible, resulting in extremely low polarizability. This has the excellent effect of providing an electrode for a cardiac pacemaker that has high responsiveness from the heart, an extremely low sensing impedance, and extremely high reliability.
第１図は心臓ペースメーカー用電極の形状寸法
を示す図、第２図は従来法によつて得られた心臓
ペースメーカー用電極の表面粗さを示す図、第３
図は本発明の製造方法によつて得られた心臓ペー
スメーカー用電極の表面粗さを示す図、第４図は
分極率を測定するテスト回路を示す図、第５図は
センシングインピーダンスを測定するテスト回路
を示す図、第６図は分極率を計算する要素となる
パルス波形を示す図である。
Figure 1 is a diagram showing the shape and dimensions of a cardiac pacemaker electrode, Figure 2 is a diagram showing the surface roughness of a cardiac pacemaker electrode obtained by the conventional method, and Figure 3 is a diagram showing the surface roughness of a cardiac pacemaker electrode obtained by the conventional method.
The figure shows the surface roughness of a cardiac pacemaker electrode obtained by the manufacturing method of the present invention, Figure 4 shows a test circuit for measuring polarizability, and Figure 5 shows a test for measuring sensing impedance. A diagram showing the circuit, and FIG. 6 is a diagram showing a pulse waveform which is an element for calculating the polarizability.
Claims (1)
ーカー用電極上に、Pt族金属又は合金を線爆溶
射法によりコーテイングすることを特徴とする心
臓ペースメーカー用電極の製造方法。 ２ Pt又はPt合金により作製した心臓ペースメ
ーカー用電極上に、Pt族金属又は合金を線爆溶
射法によりコーテイングし、然る後酸素分圧0.01
Kg／cm2以上、温度300〜900℃で酸化処理すること
を特徴とする心臓ペースメーカー用電極の製造方
法。[Scope of Claims] 1. A method for producing a cardiac pacemaker electrode, which comprises coating a Pt group metal or alloy on a cardiac pacemaker electrode made of Pt or a Pt alloy by beam spraying. 2. A cardiac pacemaker electrode made of Pt or Pt alloy is coated with a Pt group metal or alloy using a beam blasting method, and then an oxygen partial pressure of 0.01 is applied.
A method for producing an electrode for a cardiac pacemaker, characterized by performing oxidation treatment at a temperature of 300 to 900°C at a temperature of 300 to 900°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29442785A JPS62155871A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Production of electrode for heart pacemaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29442785A JPS62155871A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Production of electrode for heart pacemaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155871A JPS62155871A (en) | 1987-07-10 |
| JPH0533067B2 true JPH0533067B2 (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=17807621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29442785A Granted JPS62155871A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Production of electrode for heart pacemaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62155871A (en) |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29442785A patent/JPS62155871A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62155871A (en) | 1987-07-10 |
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