DE3515984A1 - Intravaskulaerer mehrelektroden-katheter - Google Patents
Intravaskulaerer mehrelektroden-katheterInfo
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- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/056—Transvascular endocardial electrode systems
Description
Mieczyslaw Mirowski
Owings Mills, Maryland (V.St.A.)
Intravaskulärer Hehrelektroden-Katheter
Die Erfindung betrifft einen intravaskulären Mehrelektroden-Katheter,
der für die Verwendung in einem System bestimmt ist, das die Herzfunktion fortlaufend überwacht und beim
Erfassen eines abnormalen Zustandes nach Bedarf Schrittmacherenergie
oder Kardioversionsenergxe abgibt. Der intravaskuläre Katheter ist in einer ader mehreren Hinsichten
vielseitiger verwendbar, kompakter oder leichter implantierbar als vorbekannte Mehrelektrodenanordnungen für dieselben
Zwecke. Der eine distale Elektrode, eine Zwischenelektrode und eine proximale Elektrode besitzende Katheter
ermöglicht unmittelbar nach einer Kardioversion eine bessere "überwachung als die bekannten Katheter mit nur
zv/ei Elektroden. In Fällen, in denen eine modifizierte Verteilung der Kardioversionsenergxe erforderlich ist,
8AD ORfQfNAL
kann der intravaskuläre Katheter zusaromen luit anderen
Elektroden verwendet v/erden, beispielsweise mit an die Außenfläche des Herzens angesetzten Flächenelektroden.
In den letzten Dekaden waren in den Industrieländern Erkrankungen der Herzkranzgefäße die Ursache der meisten
Todesfälle. In diesem Jahr werden fast 1,5 Llillionen
Einwohner d©r USA einen Herzanfall erleiden, und fast 350 000 von ihnen werden nach dem Herzinfarkt plötzlich
sterben. Die eigentliche Ursache des plötzlichen Todes bei Erkrankungen der Herzkranzgefäße ist zwar noch
nicht vollständig bekannt, doch ermöglichen die der Medizin zur Verfügung stehenden Informationen den Schluß,
daß der plötzliche Herztod in den meisten Fällen auf die als Tachyarrhythmie bezeichnete Beschleunigung der
elektrischen Herzfunktion zurückzuführen ist. Die lebensgefährlichen
Tachyarrhythmiezustände des Herzens sind die Herzkammer-Tachycardie, das Herzkammerflattern und
das Herzkammerflimmern. Die Vorhof-Tachyarrhythmien,
beispielsweise die Vorhof-Tachykardie und das Vorhofflimmern,
sind nur lebensgefährlich, wenn sie zur Beschleunigung der Herzkammerfunktion führen.
Hur in einer Minderheit der jj'älle ist der Herzrhythmus
verlangsamt; man spricht dann von einer ;3radyarrhathmie.
Bradyarrhythmiezustände werden gefährlich, wenn in der Impulserzeugung oder in dem Leitungssystem des Herzens
ein Defekt vorhanden ist und kein normaler Ersatzschlagrhythmus auftritt.
Aus neueren Erfahrungen unter Krankenhausbedingungen geht hervor, daß Tachyarrhythmiezustände häufig reversibel
sind uno. durch ^nlegan von relativ hochenergetischen
elektrischen Schocks an aas Herz korrigiert v/erden können. Braayarrhythmiezustände, die nicht so oft
lebensgefährlich sind, können häufig durch sehr energiearme Schrittmacherimpulse korrigiert werden. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung wird die Korrektur von Herzrhythmusstörungen durch Anlegen von hochenergetischen
elektrischen Schocks an das Herz als Kardioversion bezeichnet.
In den letzten Jahren sind bei der Entwicklung von Techniken zum wirksamen Beenden von verschiedenen
Tachyarrhythmien beträchtliche Fortschritte gemacht worden. Zu den neuesten Entwicklungen gehören implantierbare
elektronische Bedarfsdefxbrillatoren, die auf Grund des Erfassens eines abnorm schnellen Herzrhythmusses
über mit dem Herz verbundene Elektroden so viel Energie abgeben, daß das Herz depolarisiert und der normale Herzrhythmus
wiederhergestellt wird.
Für die zuverlässige Überwachung der Herzfunktion zum Zweck der Feststellung, ob eine Kardioversion erforderlich
ist, stehen jetzt sehr hochentwickelte Techniken zur Verfügung. Zu diesen gehören die Überwachung der Herzkammerfrequenz
zwecks Erfassung eines Flimmerns auf Grund einer vVahrscheinlichkeitsdichtei'unktion (WDI1) - dieses Verfahren
ist in dem auf den Anmelder übertragenen, am 22. Januar
1980 ausgegebenen USA-Patent 4 184 493 und dem auf den Anmelder übertragenen, am 29. September 1981 ausgegebenen
USA-Patent 4 292 340 (beide Langer et al.) beschrieben und ein neueres System, das in der auf dem Anmelder übertragenen,
am 5· August 1980 eingereichten schwebenden
BAD ORIGINAL
US-Patentanmeldung Serial Ko. 175 670 (Langer et. al.)
(entsprechende deutsche Patentanmeldung P 31 31 042.7
vom 5. August 1981) angegeben ist und in dem des Vorhandensein
einer Herzrhythmusstörung mit EiDJTe der WDF erfaßt wird und eine Herzfrequenz-uberwachungsschaltung
vorgesehen ist, die zwischen einem Herzkainmerflimmern
und einer starken Tachykardie einerseits und einem normalen Sinusrhythmus und einer schwachen Tachykardie
andererseits unterscheiden kann.
In der auf den Anmelder übertragenen, am 23· März 1983
eingereichten US-Patentanmeldung Serial Ko. 478 018
(Langer et al.) ist ein Kardioversionssystem angegeben,
das einen implantierbaren Defibrillator und eine externe, nicht in den Körper einzuführende Steuer- und Überwachungseinheit umfaßt, mit der der Zustand des implantierten
Defibrillator geändert und/oder Information über seinen Zustand erfaßt «erden kann. Der Implantierbare Defibrillator
besitzt eine mit Hochspannung betriebene Inverterschaltung mit einer Einrichtung zum Verhindern von Hebenschlüssen,
ferner eine Kombination einer ;/D]?-Schaltung und einer Herzfrequenzausv/erteschaltung, wobei jede diese
Schaltungen Herzrhythmusstörungen erfassen und beide
Schaltungen gemeinsam zum Aktivieren der mit Hochspannung betriebenen Inverterschaltung zusammenwirken, sov/ie
mehrere mit dem Herzen verbundene Elektroden. Zu diesen gehörten eine mit der Herzfrequenzauswerteschaltung gekoppelte,
bipolare Meßelektrode zum Überwachen der Herzkammerfunktion und nit der mit Kochspannung betriebenen
Inverterschaltung gekoppelte Elektroden zum Anlegen einer Hochspannung. Der implantierbare Defibrillator
besitzt ferner eine Schaltung zur Abgabe von hochener-
getischen DefiDrillarionsimpulben und zum Erzeugen von
VDF-Informationssignalen, eine Impulszähl- und Speicheranordnung
zum Zählen und Speichern der Anzahl der von der Inverterschaltung abgegebenen Defibrillationsimpulse,
einen piezoelektrischen Lautsprecher, der mit der Wand eines die Schaltungen des Defibrillator umschließenden
Gehäuses gekuppelt ist und hörbare Töne erzeugt, die den Zustand des Defibrillators angeben, und eine Einrichtung,
die durch einen externen Magneten zum Verändern des Zustandes des Defibrillators veranlaßt werden kann.
Es sbeht jetzt geeignete Technologie für die Ausbildung
von implantierbaren Geräten zur "Verfügung, die sowohl als Herzschrittmacher als auch als Kardioverter dienen
können, und die über eine 'überwachungseinrichtung ansteuerbar sind, die in dem implantierbaren Gerät angeordnet
ist. ü'ür die Punktion des ganzen Schrittmacher- und
Kardiovertersystems sind die Kiekeröden, die zum Erfassen
von Herzrhythmusstörungen und zur Abgabe von elektrischen
Impulsen an das Herz dienen, von entscheidender Bedeutung. In der am 9. Lärz I976 ausgegebenen US-PS 3 9^2 536
(luirov/oki et al.) ist ein -Elektrodensystem angegeben,
das eine einzige intravaskuläre Katheterelektrode besitzt und dazu dient, an das funktionsgestörte Herz elektrische
Schocks anzulegen, deren Amplitude zum v/iederherstellen
des normalen Jinusrhythmus des Herzens genügt.
In der am 21. Juni 1977 ausgegebenen US-PS 4- 030 509 (Heiman et al.) sind mehrere Ausführungsformen eines
Elektrodensystems angegeben, das für die Herzkammer-Defibrillation verwendbar ist und dessen Elektroden an
die Außenfläche des Herzens angelegt werden.
BAD
In der am 24. July 1979 ausgegebenen US-PS 4 161 952
(Kinney et al.) ist ein Elektrodenkatheter angegeben, der eine aus einer Drahtwendel bestehende, elastische
Entladungselektrode aufweist, die ein proximales und ein distales Ende besitzt. Lit dem proximalen und dem
distalen Ende der aus einem gewickelten Draht bestehenden Entladungselektrode ist eine Elektrodenzuleitung verbunden,
die an ihrem proximalen Ende mit einem Impulsgeber verbindbar ist. Der -^lektrodenkatheter ist in die obere
Hohlvene oder in den KoronaasLnus einführbar und wirkt
vorzugsweise mit einer unabhängigen Herzspitzenelektrode zusammen. Daher ist die Elektrodenanordnung gemäß der
US-PS 4 161 952 nicht einstückig.
In der am 26. Oktober 1982 ausgegebenen US-PS 4 355 CA6
(Kallok et al.) ist eine kehrelektrodenanordnung angegeben,
die intravenös in Patienten implantierbar ist, bei denen eine große Gefahr eines Herzkammerfla-tterns besteht.
Die genannte Anordnung besitzt vier Elektroden, und zwar zwei zum mechanischen Erfassen der normalen
Herzfunktion dienende, im Abstand voneinander angeordnete, distale Elektroden zur optimalen Messung der durch mechanische
Kontraktionen bedingten Impedanzveränderungen und zwei im Abstand von den distalen Elektroden angeordnete,
proximale Elektroden, die in der oberen Hohlvene angeordnet werüen können. Dabei wird die Defibrillationsenergie
von den beiden distalen Elektroden abgegeben.
Keiner der vorstehend angegebenen, früheren Vorschläge betrifft einen zweckmäßigen intravaskulären Mehrelektrodenkatheter
zum Erfassen von Herzstörungen und zum Wiederherstellen
der normalen Herzfunktion durch eine durch das Erfassen der Herzstörung ausgelöste Abgabe von Defibril-
la ü ion j- ouer jchrittmachox·—oi
ferner ist keine der vorstehend besprochenen bekannten
Einrichtungen geeignet, über einen einzigen Katheter eine hochenergetische Entladung vorzunehmen und auch
unmittelbar daiBch mittels desselben Katheters die elektrische
Herzfunktion einwandfrei zu überwachen. Nach einer Kardioversion hat das Gewebe in nächster Nahe der
Entladuircselektroden infolge der diesem Bereich soeben
zugeführten, großen elektrischen Energiemenge mindestens vorübergehend nur eine beträchtlich geringere Fähigkeit
zum Fortleiten von elektrischen Impulsen. In den meisten Fällen findet z/.ar eine vollständige Erholung statt? .,
doch ist die elektrische Leitfähigkeit während einer
gewissen Zeit stark herabgesetzt. In den bekannten Einrichtungen, in (.jnen dieselben zwei Elektroden zum
Überwachen und zur Kardioversion herangezogen werden,
wird durch die vorstehend erläuterte Erscheinung die überwachun^sfunktion beträchtlich beeinträchtigt, und
zwar gerade in einem Seitpunkt, in dem eine Kontrolle äußerst wichtig ist.
Die bekannten Elektrodenanordnungen haben ferner den Nachteil, daß in Fällen, in denen Schrittmacher-,
Kardioversions- und Überwachungsfunktionen zweckmäßig
Eilt Hilfe von verschiedenen Elektrodenanordnungen
durchgeführt werden, die bekannten Elektroden nicht uneingeschränkt mit anderen Elektroden kombiniert werden
können.
Ss besteht daher ein jedürfnic nach einen ainheitlichen
kehrelektrodenkatheter, der zum überwachen des Herzens
BAD
und zum Durchführen von Schrittmacher- un Kardioversions
funktionen geeignet ist und der auch unmittelbar nach der Kardioversion einwandfrei zur Überwachung geeignet und
der einwandfrei mit anderen Elektroden kombinierbar ist, wenn mit deren Hilfe eine zweckmäßigere Verteilung der
elektrischen Energie erzielbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Katheters mit mehreren Elektroden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
eines für die intravaskuläre Anordnung geeigneten Katheters mit mehreren Elektroden.
Ferner hat dfe Erfindung die Aufgabe, einen Mehrelektroden
katheter zu schaffen, der zum Erfassen von Herzfunktionsstörungen und zum Behandeln derselben durch Schrittmacher
und Kardioversionsfunktionen geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Mehrelektrodenkatheters, der auch unmittelbar
nach einer Kardioversion zur genauen überwachung der
Herzfunktion herangezogen werden Icann.
Die Erfindung hat außerdem die Aufgabe, einen Mehrelektrodenkatheter
zu schaffen, der in Fallen, in denen eine bessere Energieverteilung erforderlich ist, mit einer
Flächenelektrode kombinierbar ist, die eine der Kardioversionselektroden ersetzt.
Die vorgenannten Aufgaben und weitere Aufgaben, die aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, werden gemäß
der Erfindung durch die Schaffung eines Mehrelektröden-
Katheters gelöst, der eine distale Elektrode, eine
proximale Elektrode und eine Zwischenelektrode besitzt,
wobei die Überwachung der Herzfrequenz und die Schrittmacherfunktion mittels der distalen und Aer Zwischenelektrode
und die WDF-Uberwachun^ und die Kardioversion
mittels der Zwischenelektrode und der proximalen Elektrode vorgenommen werden.
Iuit i-lilfe des erf indungsgemäßeη Katheters kann nach
einer Kardioversion die Herzfrequenz fortlaufend genau überwacht werden, weil zur Kardioversion und zur überwachung
der Herzfrequenz verschiedene Elektroden herangezogen werden und für die Elektroden eine verbesserte
Positionierung vorgesehen ist und daher der bei zur Frequenzüberwachun^; und zur Kardioversion unterschiedliche
Gewebeteil des Herzens herangezogen werden.
Der erfindungsgenäße Katheter ist einerseits so kompakt
und andererseits so vielseitig verwendbar, daß er mit anderen Elektroden kombiniei't werden kann, indem einfach
ein Anschluß an den Impulsgeber verändert wird.
Die vorstehend erläuterten und andere Vorteile des Erfindungsgegenstandes vverden in der nachstehenden Beschreibung
erläutert. Dabei wird auf die beigefügten Zeichnungen bezuggenommen. In diesen zeigt
Figur 1 in Draufsicht einen gemäß der Erfindung ausgebildeten, intravaskulären Mehrelektrodenkatheter
zum überwachen der Herzfunktion und für eine Schrittmacherfunktion und die Kardioversion,
3'igur la zeigt vergrößert im Längsschnitt den zwischen
der distalen Spitze und der Linie Ia-Ia in !figur 1 angeordneten Teil des Katheters,
BAD ORIGINAL
-10-
Figur Ib vergrößert im Längsschnitt den zwischen den
Linien Ia-Ia und Ih-Ib in Figur 1 angeordneten
Teil des Katheters,
Figur lc vergrößert im Längsschnitt den zwischen den
Leitungen Ib-Ib und Ic-Ic in Figur 1 angeordneten
Teil des Kathebers,
Figur Id vergrößert im Längsschnitt den z/.ischen den
Linien Ic-Ic and Id-Id Figur 1 angeordneten
Teil des Katheters,
Figur Ie vergrößert im Längsschnitt den die Elemente
80, 86 und 86a umfassenden Seil des Katheters gemäß der Figur 1,
Figur If vergrößert im Längsschnitt den das Element
102 umfassenden Teil des Katheters oemaß eier
Figur 1,
Figur Ig vergrößert im Längsschnitt den das Element 102 umfassenden Teil des Kstherers gemäß der
Figur 1,
Figur lh zeigt vergrößert im Längsschnitt den das Element 91 umfassenden Teil des Kathäbers gemäß
der Figur 1.
Figur Ii zeigt vergrößert im Längsschnitt den das Element 90 umfassenden Teil des Kathie er s
gemäß der Figur 1,
-VL-
Figur 2 im Lungsschnitt den im Herzen angeordneten
Katheter fjemäß der Erfindung und
Figur 3 im Längsschnitt eine Ausführungsform, in der
der intravaskuläre Katheter zusammen mit einer externen Flächenelektrode verwendet wird.
In der nachstehenden Beschreibung v/erden die Figuren 1
und la bis Ii unt.r der Bezeichnung "Figur 1" zusammengefaßt.
In der Figur 1 ist in Draufsicht ein Mehrelektrodenkatheter
dargestellt, der zum Überwachen der Herzfunktion und zum Durchführen von Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen
heranziehbar ist. Dieser Katheter besitzt eine distale Elektrode 10, eine Zwischenelektrode 18 und
eine proximale Elektrode 48. Die distale Elektrode 10 besitzt eine distale Spitze 12 und eine Zuleitung 14,
die die distale Spitze 12 über eine Drahtwendel 98 elektrisch
leitend mit einem Steckerstift 96 verbindet. Die distale Spitze hat einen Durchmesser im Bereich von 2,0
bis 2,8 mm, eine Länge im Bereich von 0,5 his 2,0 mm und
2 eine Oberfläche im Bereich von etwa 10 bis 20 mm . Die distale Spitze besteht gewöhnlich aus einer Platin-Iridium-Legierung
mit einem Iridiumgehalt von etwa 10%. Die distale Elektrode 10 v/ird zusammen mit der Zwischenelektrode 18
zu "über?/achungs- und zu einer Schrittmacherfunktion herangezogen.
Die Drahtwendel 98 der Zuleitung 14 ist von einem Mantel
aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Silastic, umgeben. Dieser Isoliermantel hat beispielsweise einen Außendurchmesser
von 1,07 nun und einen Innendurchmesser von 0,81 mm.
Die Drahtwendel 98 ist rait dem Steckerstift 96 verbunden,
der in ein nicht gezeigtes, implantierbares Gerät einsteck-
BAD ORIGINAL
bar ist.
Zwischen der distalen Elektrode 10 und der Zwischenelektrode 18 ist ein Rohrstück 16 vorgesehen, das die
Aufgabe hat, die distale Elektrode 10 festzulegen, die im Innern des Hohrstückes angeordneten Teile des Katheters
gegenüber den Körperflüssigkeiten abzu-scliirmen, zwischen der distalen Elektrode 10 und der Zwischenelektrode
18 den richtigen Abstand aufrechtzuerhalten und die distale Elektrode 10 und die Zwischenelektrode
18 elektrisch voneinander zu isolieren. Zweckmäßig besteht das Rohrstück 16 aus einem geeigneten Isoliermaterial,
wie Silastic, und hat es einen Außendurchmesser im Bereich von 1,8 bis 2,8 mm und einen Innendurchmesser
im Bereich von 1,8 bis 2,0 mm. Ein wichtiges Merkmal des Kattßfcers gemäß der Erfindung betrifft den
Abstand zwischen der disb-.xlen Elektrode 10 und der
Zwischenelektrode 18. Dieser Abstand liegt vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 10 und beträgt optimal 4 mm·
Die Zwischenelektrode 18 besitzt Kupplungsstücke 20
und 22, eine Feder 23, die eine von einer elektrisch leitenden Drahtwendel gebildete Oberfläche besitzt,
zwei elektrisch leitende, parallelgeschaltete Äohrstücke 28 und 30, DBS-Drähte 40, 92 und 100 und Steckerstifte
94 und 104. Die Kupplungsstücke 20 und 22 und die Drahtfeder
23 bestehen aus einem elektrisch leitenden Jerkstoff,
der gegenüber den KörperflüssigMten inert ist. Für diesen Zweck wird technisches reines Titan oder
platinüberzogenes, technisch reines Titan bevorzugt. Das Kupi lungsstück 20 stellt eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen der elektrisch leitenden Fläche
BAD
und dem elektrisch leitenden Rohrstück 28. Das Kupplungsstück 22 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
der elektrisch leitenden Fläche 23 und dem elektrisch
leitenden Rohrstück 30. Die Feder 23 hat eine Länge im
Bereich von etwa 20 bis 50 mm und einen Durchmesser im
Bereich von etwa 3»0 bis 4,0 mm. Diese Feder besitzt
satt aneinanderliegende Windungen, vorzugsweise etwa 8
Windungen pro cm. Die satt aneinanderliegenden Windungen der Feder 23 bilden eine ununterbrochene elektrisch leitende
Fläche, die einerseits flexibel ist und andererseits gewährleistet, daß die Elektrode eine niedrige Impedanz
besitzt, so daß sie einen starken Strom leiten kann. Die Zwischenelektrode 18 hat gewöhnlich eine Oberfläche im
2
Bereich von etwa 30 bis 50 mm , vorzugsweise von etwa
Bereich von etwa 30 bis 50 mm , vorzugsweise von etwa
ρ
4-3 mm . Ein weiteres wichtiges Merimal der vorliegenden Erfindung betrifft die Länge der Zwischenelektrode 18 zwischen den äußeren Enden der Kupplungsstücke 20 und Diese Länge soll vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 50 mm liegen und beträgt optimal etwa 38 nun. Das gewöhnlich aus Silastic bestehen! e Isolierrohrstück 36 hat einen Außendurchmesser von etwa 2,8 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2,4 mm und dient zum Isolieren der leitenden Kupplungsstücke 20 und 22 voneinander und zum Abschirmen der im Innern des Rohrstückes 36 angeordneten Teile des Katheters von den Körperflüssigkeiten. Die elektrisch leitenden Rohrstücke 28 und 30 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, gewöhnlich aus nichtrostendem Stahl, und stellen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem DBS-Draht 40 und den Kupplungsstückeη 20 und 22 her. Als DBS-Draht 40 wird eine Litze aus gezogenem, hartgelötetem Draht bezeichnet, der gewöhnlich aus einem Gemisch aus nichtrostendem Stahl und Silber besteht und
4-3 mm . Ein weiteres wichtiges Merimal der vorliegenden Erfindung betrifft die Länge der Zwischenelektrode 18 zwischen den äußeren Enden der Kupplungsstücke 20 und Diese Länge soll vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 50 mm liegen und beträgt optimal etwa 38 nun. Das gewöhnlich aus Silastic bestehen! e Isolierrohrstück 36 hat einen Außendurchmesser von etwa 2,8 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2,4 mm und dient zum Isolieren der leitenden Kupplungsstücke 20 und 22 voneinander und zum Abschirmen der im Innern des Rohrstückes 36 angeordneten Teile des Katheters von den Körperflüssigkeiten. Die elektrisch leitenden Rohrstücke 28 und 30 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, gewöhnlich aus nichtrostendem Stahl, und stellen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem DBS-Draht 40 und den Kupplungsstückeη 20 und 22 her. Als DBS-Draht 40 wird eine Litze aus gezogenem, hartgelötetem Draht bezeichnet, der gewöhnlich aus einem Gemisch aus nichtrostendem Stahl und Silber besteht und
BAD
3515384
zum elektrischen Anschluß der Zwischenelektrode 18 dient. Über die Feder 23 kann die Zwischenelektrode 18 daher für
Überwachungs-, Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen herangezogen werden, wobei sie' bei der einen Überwachungsund
der Schrittmacherfunktionen mit der distalen Elektrode 10 und bei einer anderen Überwachungs- und der Kardioversionsfunktion
mit der proximalen Elektrode 48 zusammenwirken kann.
Das Rohrstück 46 besteht gewöhnlich aus Isoliermaterial, wie Silastic, und hat beispielsweise einen Außendurchmesser
von 3>2 mm und einen Innendurchmesser von 2,0 mm.
Es dient zum elektrischen Isolieren der Zwischenelektrode 18 und der proximalen Elektrode 48 voneinander, zum Abschirmen
der im Innern des Rohrstückes 46 angeordneten
Teile des Katheters von den Körperflüssigkeiten, und zum Gewährleisten einer genügenden Flexibilität des Katheters,
so daß dieser einwandfrei in das Herz einführbar ist, ohne dieses zu perforieren. Das Rohrstück 46 hält ferner
zwischen der Zwischenelektrode 18 und der proximalen Elektrode 48 den erforderlichen Abstand aufrecht, der
vorzugsweise im Bereich von etwa 8 bis 14 cm liegt und optimal etwa 11 cm beträgt.
Die proximale Elektrode 48 (Figur Ic) umfaßt die Kupplungsstücke
50 und 52 und die Feder 53, die eine von
einer Drahtwendel gebildete, elektrisch leitende Fläche besitzt. Die proximale Elektrode 48 besitzt ferner
elektrisch leitende Rohrstücke 58 und 60, ein Rohrstück
66, einen DBS-Draht 68, einen DBS-Draht 70 und den Steckerstift 108. Die Kupplungsstücke 50 und 52 und die Feder
0,-fl
"bestehen aus elektrisch leitenden ,Merkstoffen, die gegenüber
den Körperflüssigkeiten inert sind, insbesondere aus technisch reinem Titan oder aus Fiatin, Iridium oder
platinüberzogenem Sitan. Die elektrisch leitenden Rohrstiicke
58 und 60 bestehen gewöhnlich aus nichtrostendem
Stahl und sind mittels des D3S-Drahtes 68 parallelgeschaltet. Die zwischen den äußeren -^nden der Kupplungsstücke 50 u.nd 52 gemessene Länge der proximalen Elektrode
48 soll vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 10 cm liegen und beträgt optimal etwa 7j5 cm. Der Durchmesser
der proximalen Elektrode 48 soll im Bereich von etwa 3,0 bis 4,0 rim liegen. Die mit der Feder 53 und dem Steckerstift
108 kombinierte, proximale Elektrode 48 kann im Zusammenwirken mit der Zwischenelektrode IS zu einer
Kardioversionsfunktion und einer 7/DF-Überwachungsfunktion
herangezogen v/erden. Die DBS-Drähte 68 und 70 werden von Je einer Litze aus gezogenem, hartgelötetem
Draht gebildet, der gewöhnlich aus einem Gemisch aus nichtrostendem Stahl und Silber besteht und zum elektrischen
Anschluß eier Feder 53 sui den Steckerstift 108 dient, der
in ein implanrierbares elektrisches Gerät zur Durchführung
von überwächungs-, Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen
einsteckbar ist.
Die Elemente 80, 86 und 86a sind Verstarkungselemente.
Das Element 82 ist ein Verbinder zwischen dem DBS-Draht 92 und dem DBS-Draht 100, die zusammn den DBS-Draht 40
bilden. Die -Elemente 84a und 84b bestehen gewöhnlich aus
Isolierrohrstücken, beispielsweise aus Silastic, und
haben beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 3 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2 mm. ^Ie ^lemente
88a, 88b, 88c und 88d bestehen gewöhnlich aus Isolierrohr-
BAD ORIGINAL
-16-
stücken, beispielsweise aus Silastic, und haben beispielsweise
einen Außendurchmesser von etwa 1,95 mm und einen Innendurchmesser von etwa 1,25 mm· Jedes dieser
Rohrstücke bewirkt eine elektrische Isolierung der zugeordneten Zuleitung und eine Abschirmung derselben gegenüber
den Körperflüssigkeiten. Die Elemente 90, 91» 101
und 102 sind proximale Schutzstulpen, die beim Einstecken der Steckerstifte 94, 96, 104 und 108 in das implantierbare
elektrische Gerät entsprechend verformbar sind und die Steckerstifte dicht abschließen, iüinliche Einrichtungen
sind in der am 21. April 1981 ausgegebenen US-PS 4 262 angegeben. Einer der Steckerstifte 94, 96, 104 und 108
ist in an sich bekannter Weise hohl und ermöglicht daher das Einführen eines Mandrins, der das Führen des Katheters
bei dessen Einführen in das Herz erleichtert.
Der Dreielektrodenkatheter gemäß der Erfindung stellt gegenüber den bekannten Kathetern einen beträchtlichen
technischen Fortschritt dar. Die Überwachung der Herzfrequenz und die Schrittmacherfunktion werden von der
distalen Elektrode im Zusammenwirken mit der Zwishenelektrode
durchgeführt. Dagegen wird die eine höhere Energie erfordernde Kardioversion von der Zwischenelektrode
im Zusammenwirken mit der proximalen Elektrode durchgeführt. Infolgedessen ist der vorliegende Katheter
auch unmittelbar nach einer Kardioversion zum Überwachen der Herzfrequenz geeignet und ferner zum Durchführen
der Schrittmacherfunktion, wenn die Herzfrequenz einen unteren Grenzwert unterschreitet. Die durch die mit
hoher Spannung durchgeführte Kardioversion mindestens zeitweise herbeigeführte Depolarisation tritt naher
in einem Herzgewebebereich auf, der zum Überwachen der
J.c ν:: fpoqiiojir; ;:iv. :*.ur Lk^InM ti tr..vho i'funkt i on ninht hcmn-Oeaogen
wird. Infolgedessen kann mittels des Katheters
die Überwachung dex1 Herzfrequenz und bei zu niedriger
Herzfrequenz die Schrittmacherfunktion an einem ungeschädigten Bereich des Herzgewebes vorgenommen werden.
Die Figur 2 zeigt eine mögliche Anordnung des Elektrodenkatheters
gemäß der Erfindung in einem Herzen in dem der' Katheter zur Herzkammer-Defibrillation verwendet wird·
Die die distale Spitze 12 aufweisende, distale Elektrode 10 und die Zwischenelektrode 18 sind an der Spitze der
rechten Herzkammer eingekeilt. Die proximale Elektrode 48 ist im rächten Vorhof und in der oberen Hohlvene
angeordnet und überbrückt den übergang zwischen ihnen.
In der in Figur 3 gezeigten Ausführung der Erfindung ist der intravaskuläre Katheter wie in der Figur 2 angeordnet
und ist das Herz zusätzlich mit einer externen Flächenelektrode versehen.
Es gibt Fälle, in denen die erforderliche Kardioversionsenergie
nicht über den Katheter zugeführt werden kann, so daß zusätzlich eine externe Flächenelektrode 120
erforderlich ist. Ausführun^sbeis^iele von externen
Flächenelektroden sind in dem auf den Anmelder übertragenen US-Patent 3 942 536 angegeben. Die Flächenelektrode
120 besteht aus dem Elektrodenblatt 122 und der Elektrodenzuleitung 124, die in dem Steckerstift 104, endet, der
anstelle des Steckerstiftes 104 in das implantierbare Gerät einsteckbar und in dessen Bereich eine proximale
Schutzstulpe 101' vorgesehen ist.
Zum Gebrauch des Katheters wird dieser bei anästhesiertem
BAD ORIGINAL
wird dieser bei anästhesierten Patienten intravaskulär
in dessen Herz beispielsweise in die in Figur 2 gezeigte
Stellung eingeführt. Dann v/ird ein Herzflimmern herbeigeführt,
um die Funktion des Systems zu überprüfen und Informationen über die erforderlichen ivlindestenergien
zu erhalten. Wenn der Katheter allein nichx; genügt, v/ird
in den Patienten außerdem, eine Flächenelektrode 120
eingeführt. In diesem Pail wird der Stecker stift 1O2I- aus
dem implantierbaren Gerät herausjezogen und dicht abgeschlossen,
damit dort keine KörperfLässigkeiten eiltreten
können, und v/ird der Steckerstift 104·' in das impantierbare Gerät eingesteckt, damit über die Flächenelektrode
120 und die durch den Steckerstift Io8 mit eier implantierbaren
Gerät verbundene, proximale Elektrode 4-8 eine bipolare Defibrillation durchgeführt ».erden kann. Bei
gezogenem und dicht abgeschlossenem oteckerotift 104-wird
nur die Defibrillationsfunktion der Zwischenelektrode 18 aufgehoben, während die Zwischenelektrode 18 über die
in das implantierte Gerät eingesteckten steckerstifte
94· und 96 weiterhin zur Schrittmacher- und zur Lberwaciiungsfunktion
herangezogen werden kann.
Für den Fachmann versteht es sich, daß in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung im
Hahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abänderungen
vorgenommen v/erden können.
- Leerseite -
Claims (12)
- -19-Intravaskulärer Slektrodenkatheter, gekennzeichnet durch:Einen langgestreckten, elektrisch isolierten Katheterkörper ;eine am distalen Ende des Katheterkörpers angeordnete, erste Elektrode;eine an dem Katheterkörper proximal von der ersten Elektrode in einem vorherbestimmten Abstand von ihr angeordnete, zweite Elektrode;eine an dem Katheterkörper zwischen der ersten und der zweiten Elektrode im Abstand von ihnen angeordnete, dritte Elektrode;eine erste Anschlußeinrichtung zum Anschluß der ersten und der dritten Elektrode zur Verwendung als Schrittmacher- und Überwachungs-Slektrodenpaar; undeine zweite Anschlußeinrichtung zum Anschluß der zweiten und der dritten Elektrode zur Verwendung als Überwachungs und Kardioversions-Elektrodenpaar.
- 2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode in einem beträchtlich kleineren Abstand von der ersten als von der zweiten Elektrode angeordnet ist.
- "Ί 3515954
- -SO-
- 5. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheterkörper und die zweite und die dritte Elektrode flexibel sind.4. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlußeinrichtung eine Einrichtung für den Betrieb der ersten und der dritten Elektrode als ein Slektrodenpaar zum Überwachen der Herzfrequenz
umfaßt.5. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlußeinrichtung eine Einrichtung für den Betrieb der zweiten und der dritten
Elektrode als ein Slektrodenpaar zum Überwachen der
Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion umfaßt. - 6. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode im Abstand von etwa
4 mm von der ersten Elektrode und im Abstand von etwa
11 cm von der zweiten Elektrode angeordnet ist. - 7· Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode eine von einer Drahtwendel gebildete Oberfläche geringer Impedanz und die
zweite Elektrode eine von einer Drahtwendel gebildete
leitende Oberfläche geringer Impedanz besitzt. - 8. Katheter nach Anspruch 75 gekennzeichnet durcheine Dichteinrichtung zum elektrischen Isolieren der dritten Elektrode von der ersten und von der zweiten Elektrode.
- 9· Katheter nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung auch zum dichten Ab-BAD ORIGINAL-31-sohluß des Katheters gegenüber XörperfLässigkeiten dient.
- 10. Intravaskulärer Mehrelektroden-Katheter, gekennzeichnet durch eine distale Elektrode zum Durchführen einer überwachung- und einer Schrittmachsrfunktion, eine Zwischenelektrode zum Durchführen einer überwachungs-, einer Schrittmacher- und einer Kardioversionsfunktion und eine proximale Elektrode zum Durchführen einer Kardioversions- und einer Überwachungsfunktion, wobei die Zwischenelektrode und die proximale -Elektrode jeweils eine von einer Drahtwendel mit aneinandarliegenden ,/indungen geMLdete, elektrisch leitende IPlache besitzen, deren Impedanz annähernd der niedrigen Impedanz einer ununterbrochenen Metalloberfläche entspricht, die aber mechanisch so flexibel ist, daß der Katheter leicht einführbar ist.
- 11. Die Verwendung eines Katheters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem System zum "überwachen der Herzfrequenz und zum Durchführen einer Herzschrittmacherund einer Kardioversionsfunktion uit Hilfe einer Herzfrequenz-überwachungsschaltung, einer Herzüohrittmacherschaltung bzw. einer Kardioversionsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste iiiischlußeinrichtung mit der Herzfrequenz-überwachungsschaltuno und der Herzschrittmacher schaltung und die zweite ^ochlußeinrichtun^· mit der Kardioversionsschaltung elektrisch verbunden ist.
- 12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite ^nschlußeinrichtung zusätzlich mit einer Schaltung zur überwachung der „ahrscheinlichkeitsdichtefunktion verbunden ist.
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