DE3049652C2 - Endokardiale, implantierbare Leitung f}r Herzschrittmacher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine endokardiale, implantierbare Leitung für einen Herzschrittmacher von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Eine derartige Leitung ist aus US-PS 41 54 247 bekannt. Eine solche Leitung hat den Vorteil, daß sie ohne die Verwendung von in die Herz­ wand eingreifenden Haken oder sonstigen Begfestigungsmit­ teln nur durch die Widerlagerwirkung des schraubenwendel­ förmig gekrümmten Abschnitts in der Herzkammer so festge­ legt werden kann, daß die Elektroden in Kontakt mit der Vorhofinnenwand gehalten werden.

Bei der vorbekannten Leitung ist jedoch der schraubenwin­ dungsförmige Teil im wesentlichen nur zweidimensional gekrümmt, also eine flachgelegte Schraubenwindung, so daß er nur eingeschränkte Bewegungsfreiheit hat, und au­ ßerdem sind Elektroden auch in diesem Teil angeordnet, was bedeutet, daß der Verlauf der Elektroden in diesem Bereich nur unvollkommen an den Verlauf der Herzinnen­ wand angepaßt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der der die Vor­ hofelektroden tragende Teil einerseits frei an die Vor­ hofwand anpaßbar ist, ohne daß dabei zugleich die Form der Schraubenwendelwindung geändert werden muß, und anderer­ seits eine möglichst große Bewegungsfreiheit erhält, um den Herzwandbewegungen folgen zu können, ohne diese Bewegungen auf die übrigen Teile der Leitung zu übertragen.

Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltungen.

Bei der erfindungsgemäßen Leitung sind Elektroden nur in dem an den schraubenwendelwindungsförmigen Teil anschließenden Teil angeordnet, der frei an die Vorhofinnenwand ange­ paßt werden kann, ohne daß dadurch die von dem schraub­ wendelförmigen Teil gewährleistete Beweglichkeit beein­ trächtigt wird. Außerdem ist der schraubwendelförmig ge­ krümmte Teil dreidimensional gekrümmt und besitzt des­ halb auch in der zur Schraubwendelachse parallelen Rich­ tung eine gute Nachgiebigkeit, so daß er gewisserma­ ßen als Puffer zwischen dem die Elektroden tragenden Teil der Leitung, der den Bewegungen der Herzinnenwand folgen muß, und dem übrigen Teil der Leitung dienen kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Herz im Längsschnitt mit einer implantierten Leitung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Leitungsabschnitts III in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine intravaskuläre, endokardiale Leitung 1, die über ein nicht gezeigtes, punktiertes Körpergefäß, wie die eine Halsvene, und über die obere Hohlvene VCS (vena cava superior) im Herz implantiert ist. Es sei hier auf Fig. 3 verwiesen, wo ein Leitungsabschnitt III gemäß Fig. 1 vergrößert dargestellt ist. Die Leitung 1 umfaßt zwei flexible, schraubenwendelförmig, konzentrisch ineinander angeordnete Leiter 2 und 3 aus einem für diesen Zweck üblichen Metall oder einer Metallegierung, beispiels­ weise einer Platin/Iridiumlegierung. Der innere Leiter 2 ist an seinem distalen Ende mit einer Elektrode 4 in Berührung mit der Spitze der rechen Herzkammer VD (ventriculus dexter) verbunden. Der äußere Leiter 3 ist an oder in der Nähe seines distalen Endes, das sich strom­ aufwärts des distalen Endes des inneren Leiters 2 befindet, mit Vorhofelektroden 5 verbunden, die im Abstand von­ einander in Längsrichtung der Leitung 1 angeordnet sind und mit der Innenwand, dem Endokard, des rechten Herz­ vorhofs AD (atrium dexter) zum Empfang von Herzpulsen in Berührung stehen.

An ihrem proximalen Ende sind die Leiter 2, 3 an einen implantierbaren Schrittmacher anschließbar, der in Abhängigkeit von den von den Elektroden 5 empfangenen Herzpulsen Herzreizimpulse erzeugt und diese über die Elektrode 4 an die rechte Herz­ kammer VD überträgt. Die gezeigte Leitung dient also zur vorhofgesteuerten Herzreizung bei einem Patientenherz mit partiellem oder totalem AV -Block.

Um die Leiter 2, 3 sind Hüllen 6, 7 geformt, von denen die innere Hülle 6 den inneren Leiter 2 von dessen proxi­ malem Ende bis zur Elektrode 4 umschließt und ihn vom äußeren Leiter 3 trennt. Die äußere Hülle 7 besteht aus einem zusammenhängenden Teil vom proximalen Ende des äußeren Leiters 3 bis zu der - vom proximalen Ende gerechnet - ersten Vorhofelektrode 5 und aus mehreren im Abstand voneinander angeordneten, den äußeren Leiter 3 umschließenden Teilen, zwischen denen die rest­ lichen Vorhofelektroden 5 vorstehen. Diese Elektroden haben die Form von Ringen, die an ihren oberen und unteren Kanten mit dem äußeren Leiter 3 elektrisch verbunden sind, bei­ spielsweise durch Löten, und aus einem gewebefreundlichen Material bestehen, beispielsweise derselben Platin/Iridium­ legierung wie die Leiter 2, 3.

Die Hüllen 6, 7 bestehen aus einem gewebefreundlichen, elektrisch isolierenden Elastomer, wie Silikongummi. Der inneren Hülle 6 ist bei ihrer Formung zu einem Schlauch auf demjenigen Teil ihrer Länge, der im Vorhof AD liegen soll, eine Form gegeben worden, die einen Teil 8 in Form einer Schlaufe, die von einer Windung einer Schraubwendel gebildet wird, und einen sich an diesen Teil 8 anschlie­ ßenden, die Vorhofelektroden 5 enthaltenden, bogenförmig gekrümmten Teil 9 aufweist. Der Teil 8 kann eine rechtsläufige Windung sein, wie in der Zeichnung dargestellt, oder eine linksläufige Windung, gesehen in Richtung gegen das distale Ende der Leitung 1, wobei die Windung offen ist, d. h. die Kreuzung der Leitung 1 mit sich selbst er­ folgt mit einem Abstand, wie aus Fig. 2 hervorgeht, und der Durchmesser oder die größte Querabmessung der Windung ist derart bemessen, daß sich der stromabwärts der Windung liegende Teil der Leitung 1 nicht durch die Hohlvene VCS hinaus bewegen kann. Die Windung läuft in Längsrichtung der Leitung 1, so daß die Hauptebene der Windung zu der Längsrichtung der Leitung nicht parallel ist, sondern mit ihr einen Winkel einschließt, der etwa 45° sein kann. Der bogenförmig gekrümmte Teil 9 schließt sich glatt an den Teil 8 an, so daß sich dessen Krümmungsmittelpunkt auf derselben Seite der Leitung 1 wie der Krümmungsmittelpunkt des sich unmittelbar anschließenden Windungsabschnitts des Teils 8 befindet. Die Krümmung des Teils 9 ist derart gewählt, daß der Teil 9 mit zumindest einer Vorhofelektrode 5 sicher mit dem Endokard im Vorhof AD in Berührung steht und sich etwas dagegen anpreßt und vorzugsweise der allgemeinen Krümmung des Endokards über eine wesentliche Strecke α etwa von der Mündung der Hohlvene VCS in den Vorhof AD bis zu den Trikuspidalklappen TK folgt, wie aus Fig. 1 er­ sichtlich ist. Dies wird durch eine gewisse Überdimen­ sionierung des Teils 9 erreicht, so daß die Eigenfederung der Leitung 1 die genannte Anpressung er­ zeugt.

Die innere Hülle 6 kann dadurch mit den Teilen 8 und 9 versehen werden, daß man einen Schlauch in geradem Zustand extrudiert und dann diesen Schlauch vor dem Vulkanisieren in eine mit einem Trennmittel versehene Aufspannvorrichtung legt, oder den Schlauch auf eine Drahtschablone derselben Form wie die erwünschte, in Fig. 1 gezeigte Form der Leitungsteile 8, 9 aufzieht. Der Schlauch wird dann in der Aufspannvorrichtung oder auf der Schablone vulkanisiert. Nach Einbringen des inneren Leiters 2 in den erhaltenen, die erwünschte Form aufweisenden oder ggf. mit Hilfe von Gas für dieses Ein­ bringen aufgeweiteten Schlauch und nach Aufstecken des Leiters 3 mit den daran befestigten, ringförmigen Elek­ troden 5 auf den Schlauch kann die äußere Hülle über dem äußeren Leiter 3 hinter und zwischen den Elektroden 5 geformt werden.

Wenn das Vulkanisieren beendet ist, ist die Leitung 1 zur Form des schraubenumwindungsförmigen Teils 8 und des bogenförmig gerkümmten Teils 9 federnd vorgespannt und kann nach einem Ausrichten wieder die erwünschte, in Fig. 1 und 2 gezeigte Krümmungsform mit der Schlaufe im Teil 8 und dem bogenförmig gekrümmten Teil 9 einnehmen. Die Leitungsbereiche beiderseits dieser Teile 8, 9 stehen nicht unter Federvorspannung.

Ein Geraderichten der Leitung 1 muß vor und während des Einbringens der Elektroden 4 und 5 ins Herz ausgeführt werden. Zu diesem Zweck wird ein verhältnismäßig steifer Metalldraht 10 als Versteifungsglied in die vom Leiter 2 definierte mittlere Öffnung im Leiter 1 bis zur Elektrode 4 eingeführt. Dieser Draht dient gleichzeitig zum Geraderichten der Schraubenwindung des Teils 8 und des bogenförmig gekrümmten Teils 9 und als ein Hilfsmittel zur Führung der Kammerelektrode 4 an die Herzspitze. Nachdem diese Elektrode 4 auf die richtige Stelle gebracht worden ist, wobei die Leitung gerade gestreckt ist, kann der Draht 10 durch die Punktierung des Körpergefäßes, beispielsweise der einen Halsvene, völlig zurückgezogen werden, wobei die Leitung 1 dank ihrer beschriebenen, federnden Vorspannung die in Fig. 1 und 2 gezeigte Form annimmt. In dieser Form liegen die Vor­ hofelektroden 5 auch während der Herzarbeit positiv gegen das Endokard des Vorhofs an, und die Schrauben­ windung des Teils 8 verhindert eine unbeabsichtigte Bewegung des im Herz liegenden Teils der Leitung 1 nach außen durch die Hohlvene VCS und führt dazu, daß die Elektroden­ spitze positiv gegen die untere Spitze der Kammer VD an­ liegt.

Es leuchtet somit ein, daß der als Windung einer Schraubenwendel gekrümmte Teil 8 als ein die Herzbewegungen aufnehmendes Glied dient, welches diese Bewegungen nicht an die restlichen Teile der Leitung 1 überträgt.

Dadurch, daß die Leitung 1 im Herz federnd vorgespannt ist, kann sie den Herzbewegungen folgen, wobei aber die Elektroden 4 und 5 an den in Fig. 1 gezeigten Stellen mit dem Herz in Berührung bleiben. Die Leitung 1 wird durch den als Schraubenwendelwindung ausgebildeten Teil 8 von den durch die Herzbewegungen erzeugten Beanspruchungen entlastet.

Falls erwünscht, kann ein ringförmiger Magnet 11 im ring­ förmigen Raum innerhalb einer oder mehrerer der ringförmigen Elektroden 5 ange­ bracht werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Dieser Magnet 11 kann mit einem außem am Körper des Patienten angebrachten Magneten zusammenwirken, um die Elektroden 5 gegen das Myokard zu fixieren, bis eine Fibrinfällung auf der Leitung 1 erfolgt ist.

Die Leitung 1 kann in ähnlicher Weise auch in der Nähe ihres distalen Endes einen Magneten enthalten, um die Elektrode 4 mit dem Myokard in der Kammer VD in Berührung zu halten, bis die Fibrinfällung erfolgt, wie in der US-PS 41 62 679 beschrieben.

Die gezeigte Anzahl der Vorhofelektroden ist nicht notwendig und kann durch weniger oder sogar eine einzige Vorhofelektrode 5 im Teil 9 ersetzt werden. Diese Elektrode 5 wird dann an einem solchen Punkt dieses Teils 9 angebracht, daß mit dem Endokard im rechten Vorhof AD ein positiver Kontakt etab­ liert wird.

Die Abmessungen der Schraubenwendelwindung im Teil 8 und des bogenförmig gekrümmten Teils 9 sind vorzugsweise nach einem Modell des Herzens des Patienten zu bestimmen, aber die folgenden Angaben mögen für das Herz eines erwachsenen Patienten als Anleitung dienen. Die Länge α des Teils 9 = 32 mm, die Länge β vom distalen Ende des Teils 9 etwa an den Trikuspidalklappen TK bis zum distalen Ende der Leitung = 85 mm, der Durchmesser γ des etwa kreisförmig gewendelten Teils = 24 mm, der Abstand δ zwischen der Mündung der Hohlvene VCS in die Kammer AD und dem untersten Punkt des Teils 8 = 15 mm, der Kreuz­ ungsabstand ε der Schraubenwindung = 25 mm, und die gesamte Länge der Teile 8 und 9 = 130 mm.

Eine alternative, nicht gezeigte Ausführungsform der Leitung ist eine Bandleitung, wobei die schraubenlinien­ förmigen Leitungen 2 und 3 nebeneinander angebracht und von je einer Hülle 6, 7 umschlossen sind mit Ausnahme der hüllenfreien Vorhofelektroden 5 des Leiters 3. Die Leiter 2, 3 können von einer gemeinsamen Katheterhülle umschlossen sein, die aus einem steiferen Mateiral als die Hüllen 6, 7 besteht und in ihrer Längs­ richtung längs der Hüllen 6, 7 verschiebbar ist. Der Leiter 2 kann mit einem Führungsdraht zur Führung der damit verbundenen Elektrode 4 zur rechten Herzkammer VD versehen sein, und die Hülle 7 für den Leiter 3 ist federnd vorgespannt, wie oben beschrieben. Die Katheterhülle hat hier dieselbe Ausrichtefunktion wie der Draht 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel und kann nach Implantation im Herzen zurückgezogen werden, um die durch Eigenfederung bestimmte Form der Hülle 7 und des Leiters 3 wieder­ herzustellen.

Statt einer der Hüllen 6, 7 oder beider Hüllen 6, 7 kann auch der oder die elektrischen Leiter 2, 3 zu der ge­ wünschten, beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Form mit der Schrauben­ windung im Teil 8 und den bogenförmigen Teil 9 vorgespannt werden. Dazu werden diese schraubenwendelförmigen Leiter im herge­ stellten, geraden Zustand in herkömmlicher Weise in eine Aufspannvorrichtung mit der für die Leitung 1 gewünschten Form eingeführt und erhitzt, wonach sie zwecks Erhaltens eines "Formgedächtnisses" abgekühlt werden. Eine Lei­ tung 1 mit der beschriebenen Formgebung für den Kontakt mit dem Vorhof mit Hilfe der Vorhofelektroden 5 kann natürlich auch ohne Verwendung einer Kammerelektrode 4 ausschließlich zur Vorhofreizung benutzt werden und benötigt dann auch nur den einen elektrischen Leiter 3.

Claims (4)

1. Endokardiale, implantierbare Leitung für einen Herz­ schrittmacher, die einen zur Anordnung im Herzvorhof be­ stimmten, federnd formstabilen Abschnitt mit derartig vor­ gegebener, schraubenwendelförmig gekrümmter Formgebung aufweist, daß ein bogenförmig gekrümmter Teil der Leitung, der eine oder mehrere Elektroden für den Kontakt mit der Vor­ hofinnenwand trägt, im wesentlichen auf seiner ganzen Länge mit Federvorspannung gegen die Innenwand des Herzvorhofs anliegt, wobei in die Leitung ein Versteifungsglied für das Geraderichten während des Implantierens einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem federnd formstabilen Abschnitt der Leitung der bogenförmig ge­ krümmte, die Elektrode oder Elektroden (5) tragende Teil (9) und der in Form einer Windung einer Schrauben­ wendel gekrümmte Teil (8) getrennt und aneinander anschließend ausgebildet sind, und daß Beginn und Ende der Schrauben­ windung einen axialen Abstand (ε) voneinander haben.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenwindung (8) glatt und mit gleichbleibendem Krümmungssinn in den bogenförmig gekrümmten Teil (9) übergeht und der bogenförmig ge­ krümmte Teil (9) eine der Krümmung der Vorhofinnenwand folgende Form hat.

3. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser (γ) der Schrauben­ windung (8) etwas größer als der Durchmesser der Mündung der oberen Hohlvene in den Herzvorhof ist.

4. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser (8) der Schrauben­ windung ungefähr gleich dem Abstand (ε) zwischen Beginn und Ende der Schraubenwindung ist.