JPH069615B2 - Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker - Google Patents

Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker

Info

Publication number
JPH069615B2
JPH069615B2 JP4811686A JP4811686A JPH069615B2 JP H069615 B2 JPH069615 B2 JP H069615B2 JP 4811686 A JP4811686 A JP 4811686A JP 4811686 A JP4811686 A JP 4811686A JP H069615 B2 JPH069615 B2 JP H069615B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
cardiac pacemaker
polarizability
iro
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4811686A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62204766A (en
Inventor
斉 辻
春樹 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Original Assignee
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tanaka Kikinzoku Kogyo KK filed Critical Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority to JP4811686A priority Critical patent/JPH069615B2/en
Publication of JPS62204766A publication Critical patent/JPS62204766A/en
Publication of JPH069615B2 publication Critical patent/JPH069615B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (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。
The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a cardiac pacemaker.

(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、ペースメーカーから発したパルスに対する
分極率が低いこと、心臓からの信号を検知する時のイン
ピーダンス(入力インピーダンス)が小さいこと、心臓
に信号を発する時のインピーダンス(出力インピーダン
ス)が大きいことがある。そのため、従来は生体に無害
で電気伝導率の高いPtまたはPt合金を用いて、出力
インピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさ
を小さくし、分極率を小さく、また入力インピーダンス
を小さくするためにPtまたはPt合金の表面をサンド
ブ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、分極率、入力インピーダンスの
改良を行ってきたが、特に分極率、入力インピーダンス
に対しては充分な効果がなく、これらの面で改良が望ま
れていた。
(Prior Art and Problems Thereof) A cardiac pacemaker is composed of a main body including a control unit, electric wires and electrodes. The performance required for electrodes, especially for implantable cardiac pacemakers, is that the electrodes easily adhere to the heart, the polarizability of the pulse generated by the pacemaker is low, and the signal from the heart is detected. The impedance (input impedance) may be small, and the impedance (output impedance) when a signal is emitted to the heart may be large. Therefore, conventionally, Pt or a Pt alloy that is harmless to the living body and has high electric conductivity is used to reduce the physical size of the electrode to increase the output impedance, reduce the polarizability, and reduce the input impedance. In addition, the surface of Pt or Pt alloy is mechanically roughened by sandblasting or glass beads to increase the substantial surface area to improve the polarizability and the input impedance. Especially, the polarizability and the input impedance are improved. There is no sufficient effect, and improvements in these aspects have been desired.

(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、出力イ
ンピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさを
最小にし、且つ、分極率、入力インピーダンスを小さく
することのできる製造方法を提供せんとするものであ
る。特に分極率を小さくすることはペースメーカーの誤
動作防止、電池寿命の延長、心臓に対する応答性を高め
ることにつながる。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above demands, and is capable of minimizing the physical size of the electrode in order to increase the output impedance and reducing the polarizability and the input impedance. It is intended to provide a method. In particular, reducing the polarizability leads to prevention of malfunction of the pacemaker, extension of battery life, and enhancement of responsiveness to the heart.

(発明の構成) 本発明らはPtまたはPt合金により作製した電極上に
PtとIrO2の混合物をコーティングすることを特徴
とする。
(Structure of the Invention) The present invention is characterized in that an electrode made of Pt or a Pt alloy is coated with a mixture of Pt and IrO 2 .

本発明者は分極率を小さく、また、入力インピーダンス
を小さくするために鋭意研究した結果、これらを小さく
するためには、実質表面積に加えて、体液中の水素イオ
ンおよび塩素イオンとの親和が小さく、且つ、これらイ
オンを放電させる触媒性能に優れる材料を電極に使用す
れば、分極率、入力インピーダンスを非常に有効に小さ
くすることができることを発見した。すなわち、分極率
を小さくするためには電極と体液界面の水素イオンおよ
び塩素イオンをできるだけ短時間で放電させ電極上のイ
オンをできるだけ短時間に原子あるいは分子化させれば
分極率が非常に小さくなり、その結果、入力インピーダ
ンスも小さくなるのである。本発明者らはこれら水素イ
オンおよび塩素イオンに対する触媒能に優れる材料を探
すべく実験した結果IrO2が最も適しているという結
果に至った。
The present inventor has conducted extensive studies to reduce the polarizability and the input impedance. As a result, in order to reduce these, in addition to the substantial surface area, the affinity for hydrogen ions and chloride ions in body fluids is small. Moreover, it has been found that the polarizability and the input impedance can be reduced very effectively by using a material having excellent catalytic performance for discharging these ions for the electrode. That is, in order to reduce the polarizability, the hydrogen and chlorine ions at the interface between the electrode and the body fluid are discharged in the shortest possible time, and the ions on the electrode are atomized or molecularized in the shortest possible time. As a result, the input impedance is also reduced. The present inventors conducted an experiment to find a material having excellent catalytic ability for these hydrogen ions and chlorine ions, and as a result, IrO 2 was found to be most suitable.

本発明で電極素材をPtまたはPt合金に限ったのはこ
れらの材料は生誕に無害でかつ電気伝導性に優れるから
である。さらにコーティング層をPtとIrO2の混合
物と限定したのは、Ptはコーティング層と下地との密
着強度を高めるためであり、IrO2水素イオン、塩素
イオンに対する触媒性能に優れるからである。
In the present invention, the electrode material is limited to Pt or Pt alloy because these materials are harmless to their birth and have excellent electric conductivity. Further, the reason why the coating layer is limited to the mixture of Pt and IrO 2 is that Pt enhances the adhesion strength between the coating layer and the base and is excellent in the catalytic performance against IrO 2 hydrogen ion and chlorine ion.

次に本発明の製造方法についてさらに詳しく説明する。
まず塩化白金酸と塩化イリジウムを所定量、好ましくは
Pt−Ir5〜95wt%の範囲から選び、有機溶媒に溶解
混合する。この組成はコーティング強度を必要とする場
合はPt量の多いものを選び、分極特性を必要とする場
合はIr量の多いものを選べば良い。
Next, the manufacturing method of the present invention will be described in more detail.
First, chloroplatinic acid and iridium chloride are selected from predetermined amounts, preferably in the range of Pt-Ir 5 to 95 wt%, and dissolved and mixed in an organic solvent. For this composition, if the coating strength is required, a large amount of Pt should be selected, and if polarization characteristics are required, a large amount of Ir should be selected.

この溶液をPtまたはPt合金により作成した電極上に
塗布する。塗布方法は、浸漬、はけ塗り、スプレーなど
のいずれの方法を用いても良い。この電極を自然乾燥ま
たは200℃以下の温度で乾燥後温度400〜700℃、酸素分
圧1/5気圧以上で焼成する。この様に酸化性雰囲気下で
焼成することにより塩化イリジウムが分解すると同時に
酸化されIrO2になるがPtは酸化されないのでPt
−IrO2コーティング膜が得られる。この様にして得
られた膜は分解および熱収縮により表面粗度が非常に大
きくなるため、実質表面積が大きくなり、分極特性及び
入力インピーダンス特性に優れたものとなる。本発明で
この塗布、乾燥、焼成を2回以上くり返すと限定したの
は1回では熱収縮によりクラックが発生し、下地のPt
又はPt合金が露出し、特性が劣化してしまうからであ
る。
This solution is applied on an electrode made of Pt or Pt alloy. As a coating method, any method such as dipping, brush coating and spraying may be used. The electrode is naturally dried or dried at a temperature of 200 ° C or lower, and then fired at a temperature of 400 to 700 ° C and an oxygen partial pressure of 1/5 atmospheric pressure or more. By firing in an oxidizing atmosphere, iridium chloride is decomposed and oxidized to IrO 2 at the same time, but Pt is not oxidized.
-IrO 2 coating film can be obtained. The film thus obtained has an extremely large surface roughness due to decomposition and heat shrinkage, and thus has a large real surface area and is excellent in polarization characteristics and input impedance characteristics. In the present invention, this coating, drying, and baking are repeated twice or more. The reason is that cracking occurs due to thermal contraction once, and the Pt of the base is limited.
Alternatively, the Pt alloy is exposed and the characteristics deteriorate.

またコーティングは全面にする必要はなく、体液と接す
る部分のみで良い。さらにコーティング厚は0.5μ以上
あれば十分に触媒能は発揮できることが確認できた。
Further, the coating does not have to be applied to the entire surface, and only the portion contacting the body fluid is sufficient. Further, it was confirmed that the catalytic ability can be sufficiently exhibited if the coating thickness is 0.5 μm or more.

(実施例) 本発明よる心臓ペースメーカー用電極の実施例を従来例
とともに説明する。
(Example) An example of the electrode for a cardiac pacemaker according to the present invention will be described together with a conventional example.

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
を図った。
First, a conventional example will be explained. An electrode 1 for a cardiac pacemaker having a size and shape shown in FIG.
The effective surface area was increased by blasting 50μ glass beads.

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、この
頭部2に焼付によりPt−IrO2をコーティングし
て、第2図に示す心臓ペースメーカー用電極を得た。製
造条件は塩化白金酸と塩化イリジウムをPt−Ir33wt
%になるように秤量し、ブタノールに溶解、混合後、は
け塗り、100℃乾燥の後500℃、大気中で10分間焼成し、
この塗布、乾燥、焼成を5回くり返した。この時のコー
ティング膜3の厚さは1.0μであった。
Explaining Example 1 next, an electrode 1 for a cardiac pacemaker having a size and shape shown in FIG. 1 is made of Pt, and Pt—IrO 2 is coated on the head 2 by baking, and the heart shown in FIG. The pacemaker electrode was obtained. The manufacturing conditions are chloroplatinic acid and iridium chloride in Pt-Ir33wt.
%, Dissolved in butanol, mixed, brushed, dried at 100 ° C., baked at 500 ° C. in air for 10 minutes,
This coating, drying and baking were repeated 5 times. The thickness of the coating film 3 at this time was 1.0 μm.

次に実施例2について説明するとPt−Ir5wt%にて
第1図に示す寸法形状の電極を作り、この頭部2に焼付
によりPt−IrO2をコーティングして第2図に示す
心臓ペースメーカー用電極を得た。製造条件は塩化白金
酸と塩化イリジウムをPt−Ir75wt%になるように秤
量し、ブタノールに溶解、混合後、スプレーにて塗布、
100℃乾燥の後、550℃、酸素分圧1気圧で10分間焼成
し、この塗布、乾燥、焼成を10回くり返した。この時の
膜厚は1.0μであった。
Next, a second embodiment will be described. An electrode having the size and shape shown in FIG. 1 was made of Pt-Ir 5 wt%, and Pt-IrO 2 was coated on the head 2 by baking to prepare an electrode for a cardiac pacemaker shown in FIG. Got The manufacturing conditions are such that chloroplatinic acid and iridium chloride are weighed so as to be Pt-Ir75wt%, dissolved in butanol, mixed, and then applied by spraying.
After drying at 100 ° C., baking was performed at 550 ° C. and an oxygen partial pressure of 1 atm for 10 minutes, and the coating, drying and baking were repeated 10 times. The film thickness at this time was 1.0 μm.

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3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4図に示すテスト回
路にて入力インピーダンスを測定した処、後記表−1に
示すような結果を得た。
The electrodes for cardiac pacemakers of the conventional example and Examples 1 and 2 obtained in this way were measured for polarizability from pulse waveforms by the test circuit shown in FIG. 3, and input impedance was measured by the test circuit shown in FIG. Was measured, and the results shown in Table 1 below were obtained.

第3図中、10は電解槽で、溶液11はNaC9g、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10mAの定電流電源、15は波形測定
用のオッシロスコープである。
In FIG. 3, 10 is an electrolytic cell, solution 11 is NaC 9 g, water 1
, Ethanol 1, the cathode 12 in the solution is a cardiac pacemaker electrode, the anode 13 is a 12 cm 2 Ti plate, and the distance between the electrodes is 50 mm. 14 is a constant current power supply of 10 mA, and 15 is an oscilloscope for measuring waveforms.

第4図中、10乃至13は第3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
ャント抵抗で、入力インピーダンスを測定するものであ
る。
In FIG. 4, 10 to 13 are the same as those in FIG. 3, and therefore their explanations are omitted. 16 is a 100 mV, 50 Hz power supply, 17 is a 10 Ω shunt resistor, and the input impedance is measured.

前記の分極率を計算方法は、第5図のパルス波形のPの
maxとVpから次のように導き出すものである。
Calculation of the polarizability of the above, those derived from the V max and V p of the P pulse waveform of FIG. 5 as follows.

分極率(%)=(Vp/Vmax)×100 また、前記センシングインピーダンスの計算方法は、次
式通りである。
Polarizability (%) = (V p / V max ) × 100 Further, the calculation method of the sensing impedance is as follows.

上記の表−1で明らかなように実施例1、2の心臓ペー
スメーカー用ー電極は、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、また入力インピーダ
ンスが桁違いに小さいことが判る。
As is clear from Table 1 above, it can be seen that the electrodes for cardiac pacemakers of Examples 1 and 2 have remarkably low polarizability and the input impedance is orders of magnitude smaller than that of the conventional electrodes for cardiac pacemaker. .

(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、さらに触媒能に優れる
IrO2がコーティングされているので、分極率が著し
く低くて心臓からの応答性が高く電力の消耗度が少な
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。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the method for manufacturing an electrode for a cardiac pacemaker of the present invention, the physical size can be made as small as possible and the surface roughness can be made large, and further IrO 2 having excellent catalytic activity can be obtained. Since it is coated, the polarizability is extremely low, the responsiveness from the heart is high, the power consumption is low, the sensing impedance is extremely low, and it is possible to obtain an extremely reliable electrode for a cardiac pacemaker. There is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は従来の心臓ペースメーカー用電極の形状寸法を
示す図、第2図は実施例によって得られたPtとPt族
酸化物のコーティング膜のある電極を示す図、第3図は
分極率を測定するテスト回路を示す図、第4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
5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。
FIG. 1 is a diagram showing the shape and dimensions of a conventional cardiac pacemaker electrode, FIG. 2 is a diagram showing an electrode having a coating film of Pt and a Pt group oxide obtained by the example, and FIG. 3 is a polarizability. FIG. 4 is a diagram showing a test circuit for measurement, FIG. 4 is a diagram showing a test circuit for measuring sensing impedance, and FIG. 5 is a diagram showing a pulse waveform as an element for calculating polarizability.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Pt又はPt合金により作成した心臓ペー
スメーカー用電極上にPtとIrO2がコーティングさ
れた電極を作製する製造方法において、塩化白金酸と塩
化イリジウムを所定量、有機溶媒に溶解、混合し、Pt
またはPt合金上に塗布、乾燥させ、温度400〜700℃、
酸素分圧1/5気圧以上にて酸化、焼成し、この塗布、乾
燥、焼成の工程を少なくとも2回以上くり返し、Pt−
IrO2コーティング膜を得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。
1. A method for producing a Pt and IrO 2 coated electrode on a cardiac pacemaker electrode made of Pt or a Pt alloy, wherein a predetermined amount of chloroplatinic acid and iridium chloride are dissolved and mixed in an organic solvent. And then Pt
Alternatively, it is applied on Pt alloy and dried, and the temperature is 400 to 700 ° C,
Oxidation and firing are performed at an oxygen partial pressure of 1/5 atm or higher, and the steps of coating, drying and firing are repeated at least twice, and Pt-
A method for producing an electrode for a cardiac pacemaker, which comprises obtaining an IrO 2 coating film.
JP4811686A 1986-03-05 1986-03-05 Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker Expired - Lifetime JPH069615B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4811686A JPH069615B2 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4811686A JPH069615B2 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62204766A JPS62204766A (en) 1987-09-09
JPH069615B2 true JPH069615B2 (en) 1994-02-09

Family

ID=12794345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4811686A Expired - Lifetime JPH069615B2 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH069615B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679572A (en) * 1986-03-11 1987-07-14 Intermedics, Inc. Low threshold cardiac pacing electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62204766A (en) 1987-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8017178B2 (en) Coatings for implantable electrodes
US5181526A (en) Electrode for human heart pacemaker
EP1552539B1 (en) Capacitor and implantable medical device comprising such a capacitor
GB925080A (en) A method of manufacturing an electrode composed of a core of titanium and a porous coating of a noble metal
Furman et al. Decreasing electrode size and increasing efficiency of cardiac stimulation
JPH0475460B2 (en)
Sakamoto et al. 522—Catalytic oxydation of biological components on platinum electrodes modified by adsorbed metals: Anodic oxidation of glucose
May et al. A tantalum-on-sapphire microelectrode array
US4039400A (en) Method of forming electrodes
LINDEMANS et al. Site of initial excitation and current threshold as a function of electrode radius in heart muscle
US6231731B1 (en) Electrolyzing electrode and process for the production thereof
US7459369B2 (en) High capacitance low resistance electrode
JP2596807B2 (en) Anode for oxygen generation and its production method
JPH069615B2 (en) Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker
JPS5946614B2 (en) implantable electrodes
JPH069616B2 (en) Method of manufacturing electrode for cardiac pacemaker
US3884243A (en) Implantable heart pacer or the like with internal cell electrode
JPH02158057A (en) Electrode substrate for bipolar lead-storage battery
JPH06152B2 (en) Electrodes for cardiac pacemakers
JPH06151B2 (en) Electrodes for cardiac pacemakers
JP2902651B2 (en) Electrode for oxygen electrode exhibiting high equilibrium oxygen electrode potential and method for producing the same
JPH0533066B2 (en)
JPH0533065B2 (en)
JPH0654915A (en) Electrode lead for heart pace maker
JPH042366A (en) Electrode for cardiac pacemaker