DE2319054B2 - Electrode arrangement - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung für die intrakardiale Stimulation des Herzens, bestehend aus einem langgestreckten elektrischen Leiter, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, und aus einem an dem dem Herzen zugekehrten Ende des Leiters vorgesehenen Elektrodenkopf für die Zuführung der Stimulationsimpulse zum Herzen, wobei die Oberfläche des Elektrodenkopfes teils aus Isoliermaterial und teils aus mit dem Leiter elektrisch verbundenem elektrisch leitendem Kontaktmaterial besteht Eine derartige Elektrodenanordnung ist aus der DE-OS 21 33 304 bekannt.The invention relates to an electrode arrangement for intracardiac stimulation of the heart, consisting of an elongated electrical conductor which is provided with electrical insulation, and from an electrode head provided on the end of the conductor facing the heart for the Delivery of the stimulation impulses to the heart, whereby the surface of the electrode head is partly made of insulating material and partly made of electrically conductive contact material electrically connected to the conductor Such an electrode arrangement is known from DE-OS 21 33 304.
Bei bekannten Elektrodenanordnungen dieser Art ist der metallische Elektrodenkopf relativ klein und leicht, so daß es einerseits schwierig ist, den Kopf an einem genügend reizempfindlichen Teil dei Myocards zu plazieren und andererseits die Gefahr besteht, daß sich der Elektrodenkopf wegen seiner kleinen Masse durch die Bewegungen des Herzens verlagert und an einer Stelle des Endocards/Myocards zu liegen kommt, an der der Energieinhalt eines Reizimpuises nicht mehr ausreicht, das Herz zu stimulieren.In known electrode arrangements of this kind of metallic electrode head is relatively small and light so that it is firstly difficult to place the head at a sufficient stimulus-sensitive part dei myocardium and on the other hand there is a risk that the electrode head of because of its small mass by the movements The heart shifts and comes to lie at a point on the endocardium / myocardium where the energy content of a stimulus is no longer sufficient to stimulate the heart.
In der US-PS 33 67 339 ist eine Elektrodenanordnung beschrieben, die an der Außenwand des Herzens zu befestigen ist, bei der die der Herzwand zugewandte Seite der Elektrode mit leitfähigem Material versehen ist. Diese Elektrode eignet sich aufgrund ihrer Ausbildung nicht als Elektrode für die intracardiale Stimulation des Herzens.In US-PS 33 67 339 an electrode arrangement is described, which on the outer wall of the heart is attached, in which the side of the electrode facing the heart wall is provided with conductive material is. Due to its design, this electrode is not suitable as an electrode for the intracardiac Stimulation of the heart.
In der bereits genannten DE-OS 21 33 304 ist eine Herzschrittmacherelektrode mit aufspringenden Traghaken am Elektrodenkopf zur Befestigung der Elektrode im Herzgewebe beschrieben. Der Elektrodenkopf besteht aus einem metallischen Hohlzylinder, dessen eines Ende über das Ende des die Verbindung mit der Stromquelle herstellenden Leiters geschoben ist und fest auf diesem aufsitzt. Der Elektrodenkopf ist gegenüber dem Lpiter nicht wesentlich größer und aufgrund seines hohlen Innern im Vergleich zu dem Leiter leicht, so daß der Elektrodenkopf nur durch die im Herzgewebe eingeführten Traghaken an der Herzwand applizierbar ist. Bei Traghaken ist es jedoch möglich, daß sie die Herzwand beschädigen können.In the aforementioned DE-OS 21 33 304 is a pacemaker electrode with a supporting hook that pops open on the electrode head for attaching the electrode in the heart tissue. The electrode head consists of a metallic hollow cylinder, one end of which over the end of the connection with the Power source producing conductor is pushed and rests firmly on this. The electrode head is compared to the Lpiter not much larger and due to its hollow interior compared to the Head light, so that the electrode head can only be attached to the Heart wall is applicable. With carrying hooks, however, it is possible that they can damage the heart wall.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei gutem Anliegen an der inneren Herzwand mit Impulsen relativ geringen Energieinhaltes betrieben werden kann und zugleich ohne Verletzung der Herzwand befestigt und auch in ihrer Lage an der Herzwand verändert werden kann,The invention is based on the object of providing an electrode arrangement of the type mentioned at the beginning train that they are in good contact with the inner heart wall with pulses of relatively low energy content can be operated and at the same time attached without damaging the heart wall and also in its Position on the heart wall can be changed,
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Elektrodenkopf ein Volumen von 15 mm3 bis 60 mm3 und eine Masse von OJ g bis 2,0 g aufweist und daß das Kontaktmaterial möglichst gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Elektrodenkopfes verteilt ist.This object is achieved according to the invention in that the electrode head has a volume of 15 mm 3 to 60 mm 3 and a mass of OJ g to 2.0 g and that the contact material is distributed as evenly as possible over the entire surface of the electrode head.
Bei dieser Ausbildung kann die Oberflache des Kontaktmaterials so bemessen werden, daO sie etwa der Fläche der bekannten kleinsten Elektrodenköpfe entspricht. Auf diese Weise ist die an den Kontaktflächen entstehende Stromdichte entsprechend hoch. Die ^ Vergrößerung der Oberfläche des Elektrodenkopfes durch Isoliermaterial bewirkt, daß der Kopf größer und hauptsächlich schwerer wird, so daß er einfacher und sicherer am Endocard/Myocard plaziert werden kann und auch bei Bewegungen des Herzens sicherer liegen iu bleibt. Die vorgeschlagene Ausbildung des Elektrodenkopfes ermöglicht es auch, das Kontaktmaterial auf der Oberfläche des Elektrodenkopfes zu verteilen, so daß bei der Plazierung des Kopfes am Endocard/Myocard eine größere Wahrscheinlichkeit besteht, daß Kontaktstellen an einem besonders reizempfindlichtn Teil des Myocards zu liegen kommen.With this design, the surface of the contact material can be dimensioned so that it is about the Area corresponds to the known smallest electrode heads. In this way it is on the contact surfaces the resulting current density is correspondingly high. The ^ enlargement of the surface of the electrode head by insulating material causes the head to be larger and mainly heavier, making it simpler and can be placed more securely on the endocard / myocard and also lie more securely when the heart moves iu remain. The proposed design of the electrode head also makes it possible to distribute the contact material on the surface of the electrode head, so that when the head is placed on the endocardium / myocardium, there is a greater likelihood of contact points on a particularly stimulus-sensitive part of the Myocards come to rest.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des Kontaktmaterials nicht größer als 15 mm2 und beträgt vorzugsweise 5 mm2. Außerdem ist das Kontaktmaterial 2» vorzugsweise streifenförmig, spiralförmig oder punktförmig angeordnet. Der Elektrodenkopf kann dann ein relativ großes Volumen und großes Gewicht besitzen. Bei einer Ausbildung des Elektrodenkopfes nach der Erfindung kann der Elektrodenkopf im wesentlichen walzenförmig ausgebildet werden, wobei sein freies Ende abgerundet sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Kontaktmaterial aus bandförmigem Material. Die Breite des Bandes beträgt zwischen etwa 0,01 mm und 0,4 mm und μ beträgt vorzugsweise 0,2 mm. Das Band wird vorzugsweise in zueinander parallelen Bahnen in Axialrichtung des walzenförmigen Elektrodenkopfes auf diesem angeordnet oder wendelartig um den walzenförmigen Teil des Elektrodenkopfes gewickelt. Dabei liegt der r> Abstand zwischen den Wendelgängen vorzugsweise zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm und beträgt vorzugsweise 2 mm.In an embodiment of the invention, the surface of the contact material is no larger than 15 mm 2 and is preferably 5 mm 2 . In addition, the contact material 2 »is preferably arranged in a strip-like, spiral or point-like manner. The electrode head can then have a relatively large volume and weight. When the electrode head is designed according to the invention, the electrode head can be designed essentially in the shape of a cylinder, and its free end can be rounded. In a preferred embodiment of the invention, the contact material consists of strip-shaped material. The width of the band is between about 0.01 mm and 0.4 mm and μ is preferably 0.2 mm. The tape is preferably arranged in mutually parallel paths in the axial direction of the roller-shaped electrode head or is wound in a helical manner around the roller-shaped part of the electrode head. The r> distance between the helical turns is preferably between approximately 0.5 mm and 5 mm and is preferably 2 mm.
Das Gewicht des Elektrodenkopfes läßt sich im Rahmen der Erfindung dadurch in einfacher Weise *< > erhöhen (wodurch die sichere Lage in der rechten Herzkammer erreicht wird) und die Herstellung vereinfachen, daß der Elektrodenkopf aus einem metallischen Kern, also aus elektrisch leitfähigem Material mit hervorstehenden Teilen, besteht, wobei der Zwischenraum zwischen den einzelnen Teilen mit elektrischem Isoliermaterial ausgefüllt ist. Die hervorstehenden Teile können rippenförmig, nach Art von Schraubengängen oder igelartig ausgebildet sein, damit die streifenförmige, spiralförmige oder punktförmige Anordnung des Kontaktmaterials auf dem Elektrodenkopf erzielt wird. Bei dieser Ausbildungsform ist die Verbindung des freien Endes des langgestreckten Leiters der Elektrodenanordnung mit dem Elektrodenkopf besonders einfach. Die Erfindung umfaßt auch eine Konstruktion, bei welcher die Kontaktstellen aus einem korbförmig ausgebildeten Drahtgitter geformt werden, das mit (möglichst schwerem) Isoliermaterial angefüllt ist.The weight of the electrode head can be within the scope of the invention, characterized in a simple manner * <> increase (thereby achieving the safe location in the right ventricle) and to simplify the manufacture, that the electrode head consists of a metallic core, that is made of electrically conductive material with protruding Parts, consists, wherein the space between the individual parts is filled with electrical insulating material. The protruding parts can be rib-shaped, shaped like screw threads or hedgehog-like, so that the strip-shaped, spiral-shaped or point-shaped arrangement of the contact material on the electrode head is achieved. In this embodiment, the connection of the free end of the elongated conductor of the electrode arrangement to the electrode head is particularly simple. The invention also includes a construction in which the contact points are formed from a basket-shaped wire mesh which is filled with insulating material (which is as heavy as possible).
Nachfolgend werden anhand von drei Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Alle Figuren zeigen das — vom Schrittmacher her gesehen — distale Ende einer Elektrodenanordnung, wobei in den Figuren unterschiedliche Ausbildungen der Kontaktflächen auf dem Elektrodenkopf dargestellt sind.Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to three figures. All Figures show the - viewed from the pacemaker - the distal end of an electrode arrangement, with FIG The figures show different configurations of the contact surfaces on the electrode head.
In den Figuren ist mit 1 der langgc reckte elektrische Leiter der Elektrode bezeichnet, we^her mit der elektrischen Isolierung 2 versehen ist. Am distalen Ende der Elektrode befindet sich der Elektrodenkopf 3. Dieser Elektrodenkopf ist im wesentlichen walzenförmig ausgebildet und an seinem freien Ende abgerundet. Seine Oberfläche besteht teils aus körperverträglichem elektrischem Isoliermateria! 4 und teils aus elektrisch leitendem Kontaktmaterial 5. In den F i g. 1 und 2 ist das an der Oberfläche des Elektrodenkopfes liegende Kontaktmaterial bandförmig ausgebildet, wobei es im Falle der Fig. 1 in zueinander parallelen Bahnen in Axialrichtung des walzenförmigen Elektrodenkopfes auf diesem angeordnet ist. Im Falle der Fi g. 2 verläuft die Kontaktoberfläche wendelartig über den walzenförmigen Teil des Elektrodenkopfes. Die Gesamtlänge des Elektrodenkopfes in Axialrichtung beträgt beim Ausführungsbeispiel 6 mm und der Durchmesser beträgt 3 mm. Die Gesamtfläche des Kontaktmaterials Leträgt 5 mm2. In F i g. 3 ist eine Variante dargestellt, bei der die Kontaktfläche des Elektrodenkopfes punktförmig über die gesamte Elektrodenkopffläche verteilt ist.In the figures, 1 denotes the elongated electrical conductor of the electrode, which is provided with electrical insulation 2. The electrode head 3 is located at the distal end of the electrode. This electrode head is essentially cylindrical and rounded at its free end. Its surface consists partly of body-compatible electrical insulating material! 4 and partly made of electrically conductive contact material 5. In FIGS. 1 and 2, the contact material lying on the surface of the electrode head is designed in the form of a strip, wherein in the case of FIG. 1 it is arranged in mutually parallel paths in the axial direction of the cylindrical electrode head. In the case of Fi g. 2, the contact surface runs helically over the cylindrical part of the electrode head. In the exemplary embodiment, the total length of the electrode head in the axial direction is 6 mm and the diameter is 3 mm. The total area of the contact material L is 5 mm 2 . In Fig. 3 shows a variant in which the contact surface of the electrode head is distributed point-like over the entire electrode head surface.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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