JPH07539A - 植え込み可能な電極システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造と植え込みを簡単にし、植え込み後の血
管系を損傷するリスクを最小にする植え込み可能な電極
システムを提供することである。 【構成】 フレキシブルな絶縁スリーブを有し、スリー
ブは、不関電極（９）の役割を果たすために、遠位端
（７）と近位端（４）との間の所定の長さの部分で導電
性を持つように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体組織を刺激する医
療機器と近位端で接続される植え込み可能な電極システ
ムに関する。前記植え込み可能な電極システムは、フレ
キシブルな絶縁スリーブと、スリーブ内を近位端から遠
位端まで延在している第１導体と、スリーブの遠位端に
配設され、第１導体と接続されたチップ電極と、チップ
電極と協動する大きな電極表面を有する不関電極と、第
１導体から電気的に絶縁され、不関電極と医療機器とに
接続された第２導体とを有し、電気刺激パルスを医療機
器から、チップ電極と不関電極との間で生体組織に送出
することができ、生体組織の電気信号を医療機器によ
り、チップ電極と不関電極との間で検出することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，３８７，７１７号明細書
に心臓を刺激し、かつ心機能を検出する心臓病用の電極
システムが記載されている。この電極システムは、絶縁
スリーブ内を心内に位置するチップ電極まで延在してい
る第１導体を有している。リング電極はチップ電極から
所定の距離の所に配設されている。リング電極は第２導
体に接続されている。また、第１導体と第２導体はペー
スメーカーに接続されている。リング電極は不関電極と
して作用し、チップ電極から距離をおいて配設すること
ができるので、心内にも心外にも配設することができ
る。

【０００３】特に、心機能の検出においては、不関電極
で検出された信号がチップ電極で検出された信号の評価
の障害となることがあるので、不関電極ではいかなる信
号も検出されないということが重要である。また、不関
電極は、その近傍の電流密度を小さくするために、大き
な表面を有するべきであり、そうすることで、医療装置
がチップ電極と不関電極との間に刺激パルスを放出した
ときに、不関電極の周囲の体組織への不必要な刺激を防
止することができる。前述のリング電極は硬く、大きく
することができないので、大きな電極表面を有すること
ができず、リング電極を使用しても、電極システム全体
を硬くすることになり、植え込むことができなくなる。

【０００４】不関電極としての大きな表面は、たとえば
ペースメーカーのケーシングを不関電極とすることによ
り達成することができる。前記明細書によると、このこ
とは先技術のペースメーカーにおいて実施されている。
しかし、結果として、不関電極は近傍の筋組織からの筋
信号を検出することがある。したがって、このノイズは
心信号の評価を妨げる可能性がある。

【０００５】上述の構造とは異なり、前記明細書に同様
に記載されているように、分割した大きな表面の電極
を、心内の電極システムとは別に、心外に取り付けるこ
とができる。しかし、この種の不関電極は植え込みを複
雑にし、また筋信号が不関電極で検出されない適切な位
置に取り付けることを困難にすることがある。

【０００６】装置が植え込まれたとき、植え込まれた後
で血管系に損傷を与えるのを防止するために、リード線
はフレキシブルで、かつ柔軟でなければならないので、
公知の電極システムによるリング電極は前述のように小
さな表面を有している。

【０００７】また、米国特許第３，９１５，１７４号明
細書に記載された、チップ電極とリング電極を付加した
電極システムは、電極カテーテルの長さに沿って、大き
な表面の不関電極を具備している。不関電極は、電極シ
ステムが植え込まれた後で心外に位置するように、電極
カテーテルに配設されている。前記米国特許は、原理的
に不関電極が電極カテーテル全体を覆う大きさである場
合に、心内にまで延在することができる不関電極に関す
るものである。不関電極は導電材から作られた円筒形の
リングから成る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の問題点を解決して、製造と植え込みを簡単にし、植え
込み後の血管系を損傷するリスクを最小にする植え込み
可能な電極システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による１つの電極
装置は、スリーブが不関電極として作用するように、近
位端と遠位端との間の所定の長さの部分で導電性を持つ
ように構成されている。

【００１０】不関電極としてスリーブの任意の部分を利
用し、その部分を導電性を持つように構成することによ
り、問題点を解決する電極システムを提供することがで
きる。不関電極は、検出されたいかなる妨害信号のリス
クをも最小にすることのできる大きな電極表面を有する
ことができる。スリーブ自体は導電性になっているの
で、電極システムの製造は簡単になる。不関電極はフレ
キシブルになるので、電極システムの植え込みを妨げる
ことがなく、植え込み後の血管系への損傷を最小にでき
る。その上、不関電極とスリーブとの接続部の電極シス
テムの径は変化せず、組織に損傷を与えかねない鋭利な
エッジが生ずることは全くない。

【００１１】前記に関連して、遠位端が心内に挿入でき
るように構成され、不関電極が、遠位端を心内に挿入し
た後、不関電極の少なくとも一部が心外に出る大きさと
すると有利である。

【００１２】不関電極の一部が心外に配設され、不関電
極が前述のリング電極の領域より大きな領域を有してい
るので、本発明による不関電極は心臓からのいかなる信
号も検出しない。また、不関電極の一部は血管系に位置
するので、いかなる筋信号も検出しない。このようにし
て、チップ電極で検出された信号を容易に評価すること
ができる。

【００１３】本発明による電極システムの１つの実施例
において、不関電極はスリーブの所定の部分に導電性被
覆を有し、導電性被覆は第２導体に接続されている。

【００１４】このことは、スリーブを心内の全長にわた
って絶縁し、心外にあるスリーブを所定の部分において
導電性にする。したがって、このことは、第１導体と不
関電極との間で生じるいかなる短絡のリスクも小さくす
る。

【００１５】電極システムを、不関電極が導電性ポリマ
ーから成るように構成すると有利である。導電性ポリマ
ーは前記のスリーブと同様のフレキシブルな特性を有し
ており、したがって、電極システムの可撓性と柔軟性を
損なうことはない。

【００１６】本発明の別の実施例によると、スリーブ
は、スリーブの所定の部分に導電材がドーピングされて
いる。

【００１７】スリーブに導電材をドーピングする場合、
窒化チタンや白金等の生体に適合する金属、または金属
化合物であるか、もしくは炭素等の生体に適合する導体
が望ましく、電極システムのフレキシブルな特性を、ス
リーブに導電性を持たせながら保持することができる。

【００１８】本発明による別の実施例によると、付加絶
縁スリーブは第２絶縁スリーブ内側に配設され、第２導
体は両スリーブの間の空間で螺旋状に巻回され、第１導
体は付加スリーブの内側に螺旋状に巻回されている。

【００１９】この結果、チップ電極と接続された第１導
体は、第２導体と周囲の体液から十分に保護され、かつ
十分に絶縁されている。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を添付図面を参照して詳細に記
述する。

【００２１】図１は、電極システム３を介して、心臓２
に接続されたペースメーカー１を示す。電極システム３
は近位端４でペースメーカー１に接続され、第１導体５
と第２導体６はぺ−スメーカー１の電子回路に接続され
ている。さらに、電極システム３は遠位端７で心臓に接
続されている。第１導体５と心組織に接続されたチップ
電極８は、遠位端７に配設されている。チップ電極８か
ら絶縁され、図において電極システム３の塗りつぶされ
た部分で示されている不関電極９が設けられている。不
関電極９は第２導体６に接続されている。ペースメーカ
ー１は、第１導体５と第２導体６を介して、心臓２へ電
気信号を送出し、かつ心臓２から電気信号を受け取るこ
とができる。電気信号が心臓２で検出されるとき、チッ
プ電極８が信号を検出し、不関電極９は受動状態のまま
に保持されるので、検出された信号はペースメーカー１
の電子回路装置で容易に評価される。原理的に、不関電
極９は、電極システム３の所望の長さに沿って延在する
ことができる。注意すべき点は、心信号が不関電極９に
より検出されると受信信号の障害となるので、不関電極
９の少なくとも一部を心臓２の外方に延在させ、心信号
が不関電極９により検出されるのを防止しているという
ことである。

【００２２】図２に不関電極９を製造する方法の第１実
施例が示されている。電極システム３の一部分だけが示
されている。第１導体５は絶縁スリーブ１０内部で螺旋
状に巻回されている。第２導体６は絶縁スリーブ１０の
周囲に螺旋状に巻回されている。また、第２導体６は第
２絶縁スリーブ１１で被覆されている。大きな不関電極
表面を有するフレキシブルな不関電極９とするために、
第２スリーブ１１の一部は導電性ポリマー１２から成
る。導電性ポリマー１２は、その全長にわたって、第２
導体６と電気的に接続されていることになる。

【００２３】図３に不関電極９を製造する方法の第２実
施例が示されている。図２のように、第１導体は絶縁ス
リーブ１３で被覆されている。螺旋状に巻回された第２
導体１４はこのスリーブの周囲に巻回されている。第２
絶縁スリーブ１５は第２導体１４を被覆している。本実
施例において、第２絶縁スリーブ１５は、第２絶縁スリ
ーブ１５の所定の範囲で、導電性で生体に適合する材料
１６をドーピングされ、不関電極９を形成している。接
続部分１７はドーピングされた被覆材１６と第２導体１
４とを電気的に相互接続している。

【００２４】ドーピングに適切な材料とは、たとえば白
金や窒化チタン等の生体に適合する金属および金属化合
物であり、または炭素等の生体に適合する他のある種の
導電材である。導電性被覆材１６はスリーブ１５のドー
ピングされた部分から成り、硬い金属から成るのではな
いので、原理的に、電極システム３の全長にわたって利
用するのに十分な柔軟性を有している。

【００２５】前述の実施例を種々の方法で組み合わせる
こともできる。たとえば、図２の導電性ポリマーを、ス
リーブ１１の全体にわたってドーピングされた部分に代
えることができ、図３のドーピングされた部分１６を導
電性ポリマーにすることもできる。導電性ポリマーを、
さらに電導率を高めるようにドーピングすることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、製造と植え込みを簡単に
し、植え込み後の血管系を損傷するリスクを最小にする
植え込み可能な電極システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ペースメーカーと心臓にそれぞれ接続された、
本発明による電極システムである。

【図２】不関電極を構成する方法の第１実施例である。

【図３】不関電極を構成する方法の第２実施例である。

【符号の説明】

５ 第１導体 ６ 第２導体 ８ チップ電極 ９ 不関電極 １１ 第２絶縁スリーブ １２ 導電性ポリマー １６ ドーピングされた被覆 １７ 接続部分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルな絶縁スリーブ（１１；１
   ５）と、該スリーブ（１１；１５）内を近位端（４）か
   ら遠位端（７）まで延在している第１導体（５）と、前
   記スリーブ（１１；１５）の遠位端（７）に配設され、
   第１導体（５）に接続されたチップ電極（８）と、該チ
   ップ電極（８）と協動する大きな電極表面を有する不関
   電極（９）と、第１導体（５）から電気的に絶縁され、
   不関電極（９）と医療機器（１）とに接続された第２導
   体（６；１４）とを有し、電気刺激パルスを医療機器
   （１）から、チップ電極（８）と不関電極（９）との間
   で生体組織（２）に送出することができ、生体組織の電
   気信号を医療機器（１）により、チップ電極（８）と不
   関電極（９）との間で検出することのできる、生体組織
   （２）を刺激するために医療機器（１）と近位端（４）
   で接続された植え込み可能な電極システム（３）におい
   て、スリーブ（１１；１５）は、不関電極（９）の役割
   を果たすために、遠位端（７）と近位端（４）との間の
   所定の長さの部分で導電性を持つように構成されている
   ことを特徴とする植え込み可能な電極システム。
2. 【請求項２】 遠位端（７）は心臓（２）の内部に挿入
   できるように構成され、不関電極（９）は、遠位端
   （７）が心内に挿入された後、不関電極（９）の少なく
   とも一部が心臓（２）の外側に出る大きさである請求項
   １記載の電極システム。
3. 【請求項３】 不関電極（９）は、スリーブ（１５）の
   所定の部分に導電性被覆（１６）を有し、導電性被覆
   （１６）は第２導体（１４）に接続されている請求項１
   または２記載の電極システム。
4. 【請求項４】 不関電極（９）は導電性ポリマーから成
   る請求項１から３までのいずれか１項記載の電極システ
   ム。
5. 【請求項５】 スリーブ（１１；１５）は、スリーブの
   所定の部分に導電材がドーピングされている請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載の電極システム。
6. 【請求項６】 スリーブ（１１；１５）は、生体に適合
   する金属、金属化合物、または炭素をドーピングされて
   いる請求項５記載の電極システム。
7. 【請求項７】 付加絶縁スリーブ（１０；１３）はスリ
   ーブ（１１；１５）の内側に配設され、第２導体（６；
   １４）は、両スリーブ（１０、１１；１３、１５）の間
   の空間で螺旋状に巻回され、第１導体（５）は付加スリ
   ーブ（１０；１３）の内側で螺旋状に巻回されている請
   求項１から６までのいずれか１項記載の電極システム。