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Herzschrittmacher-Elektrode Die Erfindung betrifft eine Herzschrittmacher-Eiektrode,
insbesondere eine bipolare oder multipolare Herzschrittmacher-El#ktrode mit in ihrem
Endbereich wenigstens zwei einen Abstand zwischen sich aufweisenden Kontaktstellen
und zulnindest. zwei innerhalb eines Schlauches od; dgl.
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Isolierung zu diesen geführten, gegeneinander isolierten Leitern.
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Derartige vor allem bipolare Elektroden sind bekannt. Dabei kennt
man beispielsweise eine Konstruktion, bei der in dem Schlauch zwei parallele Leiter
angeordnet sind. Dadurch ergibt sich in der Ebene, in welcher diese beiden Elektroden
nebeneinander liegen, eine größere Steifigkeit, also eine gewisse Unbeweglichkeit,
während quer dazu die Nachgiebigkeit und Beweglichkeit größer ist. Die Manipu-\
lierbarkeit einer derartigen Elektrode ist ungünstig und darüber hinaus ergibt sich
vor allem in Richtung der nebeneinander liegenden Elektroden eine unerwünscht große
Ausdehnung. Verbunden mit den Schwierigkeiten bei der Handhabung bedeutet diese
relativ große Abmessung eine weitere Erschwerung beim Einführen dieser Elektrode,
wobei sie ja unterschiedlichen Krümmungen unterworfen werden muß.
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Es ist auch bekannt, einen Kontakt einer bipolaren Herzschrittmacher-Elektrode
durch einen inneren Leiter zu versorgen, um welchen herum der zweite Leiter für
den J
zweiten Kontakt isoliert angeordnet ist. Dies führt zwar zu
einer im wesentlichen rotationssymmetrischen und somit nach allen Seiten in gleicher
Weise beweglichen Elektrode, ergibt jedoch wiederum den Nachteil einer relativ großen
Abmessung. Für temporäre Elektroden, die also nur kurzzeitig angelegt werden, ist
bei dieser Konstruktion in der Regel die Einführung eines Mandrins nicht möglich,
da wegen des möglichst dünnen Aufbaues kein Platz mehr für einen Führungskanal für
einen solchen Mandrin freigelassen werden kann. Bei implantierbaren bipolaren Elektroden
mit einem inneren Leiter und einem um diesen herum angeordneten w(iteren Leiter
hat man wegen der Notwendigkeit, beim ImpJ:tntieren einen Mandrin einführen zu müssen,
die größere Abmessung bisher in Kauf genommen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der eine gute Beweglichkeit bei möglichst
geringen Abmessungen erhalten bleibt und dennoch auch ein Mandrin ohne weiteres
mit eingeführt werden kann.
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Die Lösung-dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß die Leiter
der erfindungsgemäßen Elektrode als Mehrfachwendel ausgebildet sind, deren Windungen
koaxial und parallel ueinander jeweils auf dem gleichen Außendurchmesser angeordnet
sind. Die verschiedenen, gegeneinander isolierten Leiter sind also gewissermaßen
parallel zueinander und ineinander gewunden, wobei die Windungen alle den gleichen
Außendurchmesser haben, also in ihrem Inneren einen genügend großen Führungskanal
für einen Mandrin freilassen können. Dennoch können die Außenabmessungen in äußerst
engen Grenzen gehalten werden, da man selbstverständlich den Windungsaußendurchmesser
sicher in der Hand hat. Durch das parallele Verwinden der verschisdenen Leiter ergibt
sich gleichzeitig eine zwar gut biegsame klnd bewegliche, dennoch jedoch gegen Drahtbruch
unempfindliche Elektrode. Durch die überraschende Lösung, die vcrschiedenn
Leiter
parallel zueinander zu verwinden, werden also die bisherigen, zum Teil einander
entgegengesetzten Schwierigkeiten und Probleme gleichzeitig gelöst. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn die Windungen über die gesamte Länge der Elektrode jeweils den
gleichen Außendurchmesser haben. Es ergibt sich dann eine gleichbleibende Führung
für einen Mandrin, was vor allem bei Biegungen auf dem Weg der Elektrode von Vorteil
ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn der oder die Drähte od. dgl. wenigstens eines
der Leiter, vorzugsweise aller Leiter, einen isolierenden Überzug oder eine Isolierbeschichtung
aufweisen.
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Selbstverständlich genügt es, den oder die Drähte eines Leiters einer
bipolaren Elektrode zu isolieren, jedoch ist es für die Herstellung einfacher, wenn
alle Drähte aller Leiter isoliert sind, weil die Isolierwirkung dadurch vergrößert
wird und innerhalb der Elektrode an der Innenseite des Führungskanales für den Mandrin
kein Materialwechsel auftritt, so daß insbesondere der Kopf des Mandrin beim Einschieben
überall gleiche Reibungsverhältnisse und Materialien antrifft.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jeder Leiter aus zwei gewendelten
Drähten bestehen und die Elektrode mit zwei Leitern, also vierfach gewendelt sein.
Dadurch ergibt sich sowohl für die Zu- als auch für die Rückführung jeweils eine
doppelte -Sicherheit. Beim Bruch eines Drahtes ist immernoch die Stromzu- und -abfuhr
möglich. Die einzelnen Drähte od.
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dgl. zumindest eines Leiters, vorzugsweise aller Leiter können dabei
jeweils unabhängig voneinander isoliert sein.
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Dies erlaubt es unter Umständen, handelsübliche isolierte Drähte zu
verwenden und diese in der erfindungsgemäßen Weise zu der Mehrfachwendel der erfindungsgemäßen
Elektrode- zu verformen.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Elektrode
vielpolig,
z. B. vierpolig ausgebildet ist und für jeden Pol wenigstens ein mit den übrigen
Drähten auf einem Außendurchmesser gewendelten isolierten Draht aufweist. Dabei
erweist sich die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen gegeneinander isolierten
Drähte und Leiter wiederum als vorteilhaft, weil bei einer solchen vielpoligen Elektrode
das radiale Ubereinanderschichten der einzelnen I#C2' ter r t# #cht zu sehr großen
Außendurchmessern führen würde, während lei der Erfindung auch bei einer vierpoligen
Elektrode praktisch keine Zunahme des Außendurchmessers in Kauf genommen werden
muß.
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Die Erfindung erlaubt auch eine Vereinfachung im Bereich der Pole.
Es ist nämlich möglich, daß das oder die Enden der Drähte des in Linführrichturlfr
der Elektrode hinteren Poles durch den äußeren Schlauch geführt und mit wenig#stens
einer an dessen Außenseite befindlichen Hülse od. dgl. elektrisch leitend verbunden
sind. Eine besondere Verbindung eines speziell geformten schlauchförmigen Leiters
mit dem außerhalb des Isolierschlauches befindlichen Pol erübrigt sich also, weil
der gewendelte Draht des jeweiligen Leiters selbst nach außen geführt werden kann.
Die Isolierung des den Schlauch durchsetzenden Drahtendes endet dabei zweckmäßigerweise
außerhalb des Isolierschlauches.
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Der über den hinteren Pol hinaus zu dem vorderen Pol führende Leiter
weist aufgrund des Abzweigens des einen Leiters für den Rest des Weges zwischen
seinen Windungen jeweils eine Lücke auf und ist vorzugsweise in eine koaxiale Höhlung
des vorderen Poles geführt und mit deren Innenseite elektrisch verbunden. Trotz
der Lücken zwischen den Windungen dieses Leiters auf seinem letzten Elektrodenabschnitt
wird also eine gleichbleibende Größe der Marin-Führung beibehalten. Gegebenenfalls
lassen sich die Lücken aber auch weitgehend vermeiden, wenn die Windungssteigung
nach dem ersten Pol vermindert wird.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung von erheblicher Bedeutung kann darin
bestehen, daß der hintere Pol von dem vorderen Pol einen Abstand etwa gleich dem
Abstand zwischen Vorhof und Ventrikel des menschlichen Herzens hat. Auf diese Weise
läßt sich nämlich die erfindungsgemäße Elektrode als Vorhof-Elektrode ausnutzen.
Oft ist es nämlich zweckmäßig, das elektrische Signal des Herzens im Vorhof (Atrium)
aufzunehmen, einem Schrittmacher zuzuführen, dort zu verzögern, um dann den Ventrikel
zu stimulieren. Die Verarbeitung dieser zweifellos günstigen Stimulationsart hat
sich bis heute jedoch nicht recht durchsetzen können, da bisher für dieses Verfahren
zwei getrennte Elektroden einmal zum Vorhof und zum anderen zum Ventrikel erforderlich
waren. Die Erfindung erlaubt nun die vorerwähnten Maßnahmen, wodurch die erfindungsgemäße
Elektrode innerhalb einer Elektrode die Aufnahme des Vorhofsignales und die spätere
Stimulation des Ventrikels ermöglicht.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die axiale Ausdehnung des hinteren
Poles etwa der Vorhofausdehnung entspricht oder größer ist, um sicherzustellen,
daß im Bereich des Vorhofes eventuell über direkte Berührung oder wenigstens über
Körperflüssigkeit ein entsprechender Kontakt zustandekommt. Die erfindungsgemäße
Elektrode läßt sich also bei entsprechender Anpassung an die Abmessungen des menschlichen
Herzens ausnutzen, um innerhalb eines einzigen Isolierschlauches bei gleich guter
Einführbarkeit und Manipulierbarkeit als Vorhof-Elektrode Verwendung finden zu können.
Dadurch wird nicht nur der operative Aufwand vermindert, sondern gleichzeitig die
Funktionssicherheit erhöht.
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Da die verschiedenen Drähte bzw. Leiter für die verschiedenen Pole
praktisch alle auf demselben Durchmesser liegen können, ergibt dies sowohl bei einer
Vorhof-Elektrode als auch bei einer sonstigen Mehrfachelektrode einerseits eine
gute Stabilität der gesamten Elektrode, andererseits bei
relativ
geringen Außenabmessungen dennoch genügend Platz für einen einzuführenden Mandrin,
der durch die Wendelform gleichzeitig gut geführt wird und selbst bei Krümmungen
der Elektrode diesen gut folgen kann.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden
Einzelheiten anhand der Ze#chnt#ng noctl näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter
Darstellung: Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Elektrode in ihrem den Polen abgewandten Endbereich, wo beispielsweise
ein Stecker od. dgl. anbringbar ist, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Bereich
der Elektrode, in welchem die beiden Pole der hier vorgesehenen bipolaren Schrittmacher-Elektrode
vorgesehen sind, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Einführendes einer
Herzschrittmacher-Elektrode mit zwei Kontaktstellen, wobei die in Einführrichtung
hintere Kontaktstelle für den Vorhof des Herzens vorgesehen ist.
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In den Ausführungsbeispielen sind bipolare Herzschrittmacher-Elektroden
1 (Fig. 1 und 2) bzw. 1 a (Fig. 3) dargestellt.
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Am vorderen Einführende befinden sich dabei jeweils zwei Kontaktstellen
bzw. Pole 3 und 4 und die zu diesen nolen 3 und 4 oder von diesen wegführenden Leiter
5 und 6 sind innerhalb eines Schlauches 7 od. dgl. Isolierung untergebracht.
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Erfindungsgemäß sind dabei die Leiter 5 und 6 als Mehrfachwendel ausgebildet,
deren Windungen koaxial und parallel zueinander jeweils auf dem gleichen Außendurchmesser
angeordnet sind, der gemäß den Figuren 1 und 2 von dem lsolierschlauch 7 umschlossen
wird. Dabei haben im Ausführungsbeispiel die Windungen über die ge amte Länge der
Elektrode 1 bzw. 1 a jeweils den gleichen Außendurchmesser.
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Bei den im Ausführungsbeispiel dargestellten bipolaren Elektroden
1 oder 1 a besteht jeder Leiter 5 und 6 aus zwei Drähten 8, die jeweils einen isolierenden
Überzug 9 oder eine Isolierbeschichtung aufweisen. An sich würde es genügen, nur
die Drähte eines Leiters zu isolieren, jedoch ist für eine gleichmäßige Ausbildung
aller Windungen die gewählte Ausführungsform besonders vorteilhaft. Dabei sind die
einzelnen Drähte 8 jeweils alle unabhängig voneinander isoliert.
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Eine vierpolige Elektrode könnte ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt
aufgebaut sein, wobei dann jeder Draht 8 zu einem der Pole führen würde. Der übrige
Aufbau der Elektrode wäre in vorteilhafter Weise nicht verändert, d. h. die Geschmeidigkeit,
Biegsamkeit, Beweglichkeit und Handhabbarkeit bliebe trotz der Vergrößerung der
Polzahl unverändert. Auch die Außenabmessungen könnten entsprechend klein bleiben
und dennoch genügend Platz für einen im Inneren der Elektrode 1 oder 1 a anzuordnenden
Mandrin 10 bieten.
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In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Enden 11 der Drähte 8 des in Einführrichtung
der Elektrode 1 hinteren Poles 3 durch den äußeren Schlauch 7 geführt und mit wenigstens
einer an dessen Außenseite befindlichen Hülse 12 od. dgl.
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elektrisch leitend verbunden sind. Diese Hülse 12 bildet praktisch
den hinteren Pol 3. Die Isolierung 9 der den Schlauch 7 durchsetzenden Drahtenden
11 endet dabei gemäß Fig. 2 außerhalb des Schlauches 7, um eine bestmögliche Isolierung
auch in diesem Bereich zu erzielen. In wünschenswerter und vorteilhafter Weise können
also die Drähte 8 des Leiters 5 unmittelbar zur Verbindung mit dem Pol 12 herangezogen
werden. Besondere Verbindungsdrähte von einem speziellen Leiter zu dem Pol werden
vermieden.
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Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß der über den hinteren Pol 3 hinaus
zu dem vorderen Pol 4 führende Leiter 6 zwischen
seinen Windungen
Lücken 13 auSweist, da riu#irneL1r die Windungen des Leiters 5 fehlen. Der Leiter
G ist dabei in ei-nc koaxiale Höhlung 14 des vorderen Poles 4 geführt und mit deren
Innenseite elektrisch in Kontakt oder verbunden.
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In Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ausführungsform dargestellt,
bei welcher jedoch der hintere Pol 3 a von dem vorderen Pol 4 a einen Abstand etwa
gleich dem Abstand ZWischen Vorhof und Ventrikel des menschlichen Herzens hat.
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Die axiale Ausdehnung des hinteren Poles; 3 a ei t,#pr?I cht I-#-bei
etwa der Vorhof-Ausdehnung oder ibt r~ etwas #rt#uß,.r damit in jedem Fall im Vorhofbereich
ein Kontakt hergestellt wird, wenn der vordere Pol 4 a Kontakt mit dem Ventrikel
hat.
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Man erkennt deutlich, daß der Pol 3 a dabei im wesentlichen durch
Windungen des zumindest in diesem Bereich wenigstens außen blanken Leiters 5 a gebildet
ist. Dadurch behält der hintere Pol 3 a seinerseits trotz seiner relativ großen
Länge die gewünschte Beweglichkeit und Manipulierbarkeit.
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Entsprechend große Bedeutung kommt dieser Maßnahme zu.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander wesentliche Bedeutung haben.
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