JPH03133467A - 心室細動停止電極 - Google Patents

心室細動停止電極

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JPH03133467A
JPH03133467A JP2266190A JP26619090A JPH03133467A JP H03133467 A JPH03133467 A JP H03133467A JP 2266190 A JP2266190 A JP 2266190A JP 26619090 A JP26619090 A JP 26619090A JP H03133467 A JPH03133467 A JP H03133467A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は医療桟用電極に関し、特に、心室細動停止電極
に関する。
背景技術 心臓の電気的除細動（ｃａｒｄｉｏ　ｖｅｒｓｉｏｎ）
又は心室細動停止（ｄｅｆｌｂｒｌｌｌａｔｌｏｎ）の
ために体内に電極を埋め込むことは良く知られている。
特に、電極を心臓の中又はその周辺に埋め込んで生命を
脅かすような不整脈を反転（すなわち心室細動停止又は
電気的除細動）する。この場合、当該電極を介して心臓
に電気的エネルギーが与えられて心臓を通常の血脈洞リ
ズムに戻すのである。この点に関し、例えば、ブレーナ
型バッチ心室細動停止電極に関する米国特許第４．２９
１，７０７号及び１９８９年４月１０日出願の米国特許
出願節０７７３３４，６５２号「心室細動停止渦巻電極
」を参照されたい。
上記米国特許は、一方の面において完全に絶縁され他方
の面において部分的に絶縁された平坦な導電材からなる
埋込み自在心臓電極を開示している。該電極の部分絶縁
側の絶縁周辺の周りに開口を設けていわゆる「エツジ効
果」をなくして心臓組織へ効率的かつ均一なエネルギー
転送をなす。
上記米国出願束０７７３３４，８５２号は、長手導体か
らなり、心臓表面上又はその周辺に配置されたとき渦巻
状、心臓表面上又はその周辺に配置されたとき渦巻状平
坦バッチ構成をなす渦巻状バッチ電極に関する。
心室細動停止（又は電気的除細動）動作の間、電極から
心臓に供給されるエネルギー量は心臓の主要部分へエネ
ルギーを均一に分配するための電極の位置及び能力に依
存する。このエネルギーは心室細動停止または電気的除
細動エネルギーと呼ばれる。
以下の説明において、電気的除細動と心室細動停止とに
必要とされるエネルギーのレベル及びタイミングシーケ
ンスは互いに異なるもののこれを区別せず単に心室細動
停止なる術語を用いる。
発明の概要 本発明は、放電電界を形成して心室細動停止エネルギー
を最小にして心臓に電気エネルギーを効率良く与える電
極構造に関する。
心室細動停止電極の間に電気エネルギーが与えられると
、放電エネルギーが当該電極の導電部分において導電エ
ツジを形成する。よって、電極からの心臓へのエネルギ
ーの伝播の効率の向上及び心臓へのエネルギーの均一な
分配は、放電を制御するパターンを形成する複数の導電
エツジを含む電極によって達成することが判明した。か
かるパターンはエツジ効果を増して、電流分配を円滑に
し及び／又は方向を定める。
従って、本発明の目的は複数の導電エツジを有する心室
細動停止電極によって上記して条件を満たすことである
。
本発明の他の目的は、心臓に対して制御された放電をな
すための種々の形状の放電表面領域を有する心室細動停
止電極を提供することである。
本発明による電極はその表面によって画定された導電エ
ツジを有する複数の導電素子を有する所定領域の表面を
有する。これらの導電エツジは導電素子において実際の
切り欠きによって又は電解バリアーコーティングによっ
て導電素子を絶縁することによって得られる。双方の場
合において導電素子（部材）は所定距離だけ間隔をおい
て設けられる。当該導電素子は共通なリードに電気的に
接続される。
本願発明の第１実施例においては、電極が円形又はクロ
ーバの葉の形をした複数の同心導電素子からなる平面表
面領域を有する。同心導電素子は導電半径方向アームに
よって互いに接続されている。
第２の実施例においては、電極の平坦導電放電領域を形
成する導電素子がパズル片の様に類似した態様で配置さ
れる種々の形態の複数の導電部材からなりこれらは互い
に接続されている。
第１及び第２実施例の電極は心臓接触型（ｅｐｉｃａｒ
ｃｌａｌ）バッチ電極又は皮下型（５ｕｂｃｕｔａｎｅ
ｏｕｓ）とすることができる。周知の如く心臓接触型電
極は心臓に直接又は非常に近接して設けられる一方皮下
電極は心臓に近接して設けられない。更に、以下におい
て、（心臓上又はその周辺）なる術語は心臓との物理的
接触状態、心膜空間内にあることのいずれかを意味する
。
第３の実施例においては、別の導電性ワイヤがカテーテ
ルの周りに巻装され電気的に接続されて複数の導電エツ
ジを形成する。カテーテルは渦巻形状に形成されること
もある。
第４の実施例において、電気的に互いに接続して電気的
に分離された導電ワイヤは渦巻状形状に巻かれる絶縁ス
トリップ内に埋設される。
第５の実施例において、複数の絶縁活性領域が心臓内カ
テーテルの端部に設けられている。この活性領域は複数
回巻回された導電性リボンからなる。カテーテルは大動
脈のいずれか１を介して心臓の内部に挿入されるように
設計される。
実施例 第１図においては、本発明の第１実施例としての心室細
動停止電極が符号１０によって示されている。電極１０
は中心導電ディスク１２とこれを囲む同心導電リング１
４．１６．１８からなる平坦放電表面領域１１を有する
円形素子として示されている。導電性リング１４，１６
．１８は半径方向に伸びる導電性アームすなわちスポー
ク２０によって互いに接続され且つ中心導電ディスクす
なわち点１２に接続されている。各導電性リング１４．
１６．１８は、各々その外側及び内側表面において導電
性エツジ２２及び２４．２６及び２８．３０及び３２を
形成する。更に導電性スポーク２０は導電性エツジ３４
及び３６を画定する。
第３図においては、電極１０の断面にか示されている。
絶縁層３７は放電表面領域１１の反対側の背面３５を被
い且つ電極の同心リング及び半径方向スポークによって
画定されるエリアを占有する。放電表面領域１１は平坦
であり導電リング及び導電スポークは絶縁層３７内に埋
設されて同一平面を形成している。
第２図において、第１図の実施例とは異なる別の電極１
０′が示されている。電極１０′平坦放電表面領域１１
′を含みこの領域１１′はクローバ葉型に形成された中
心導電リング３８と、これを囲むクローバ葉状の同心リ
ング４０．４２及び４４とを含む。リング４０．４２及
び４４は導電スポーク４６によって互いにかつ中央導電
リング３８と接続している。導電リング３８，４０．４
２及び４４は、各々、外側及び内側周辺エツジ４８及び
５０．５２及び５４．５６及び５８．６０及び６２を形
成する。更に、導電スポークは導電エツジ６４及び６６
を形成する。絶縁層３７′が周辺及び放電表面領域１１
′の反対側の表面に形成されて電極１０′は第３図に示
した電極１０と同様な断面を有する。
導電素子の導電エツジは実際のスペース又は切り欠きを
導電材に形成して素子を分離することによっても形成さ
れるが又単一の導電材の上に密接するバリアコーティン
グを形成して複数の導電素子を形成することも出来る。
このバリアコーティングは流体電解質が導電素子に接す
ることを禁止し、更に所望のエツジ効果を形成し且つこ
れを維持する。
電極１０及び１０′はワゴンホイール形状及びクローバ
葉形状として各々示されているが、本発明の範囲内にお
いて、第１図及び第２図に示された形状のみならず種々
の形状の電極とすることが考えられる。更に、心室細動
停止電極を形成するに用いられる絶縁材及び導電材の材
料としては種々のものが考えられるが導電材としてチタ
ニウムが電極１０及び１０′を形成するために用いられ
る。更に、電極の大きさは換えられるが、電！５！１０
．１０’の導電表面領域の全体の大きさは１０乃至１０
００−である。
更に、電極１０及び１０′は絶縁層３７及び３７′を用
いなくとも効率的な放電が可能であることがわかった。
使用の際、電極１０又は１０′は心ルヨ表面又は近傍に
埋め込まれ更に少なくとも一つの別の同様な構造又は別
のタイプの構造の埋め込み電極が設けられ、埋め込まれ
た心室細動停止器４１に電極に接続された絶縁リード３
９の端部の４３を介して接続される。絶縁リード３つは
電極の背面３５を貫通し導電表面の１つ又は２つに接続
する導電ワイヤを含む。
電気エネルギーが電極に与えられて埋込み電極の間に電
界が形成されると、電極１０又は１０′から心臓へ放電
されるエネルギーが電極の導電エツジを形成する。多数
の導電エツジ及びエツジ間の分離によって電極１０又は
１０′は制御され且つ効率的な心臓へのエネルギー放電
分配をなし、心臓において所望の電界を形成する。従っ
て心室細動が心室細動停止器によって与えられる最少の
エネルギーによって反転させられる。
第４図は本発明の第２の実施例を含む心室細動停止電極
７０を示している。電極７０はクローバ葉形状に形成さ
れた導電素子７２，７４．７６及び７８を含む平坦表面
領域を有する。導電素子７２．７４．７６及び７８は領
域８０．８１．８２及び８３において互いに接続されて
いる。これらの全ての領域は互いに導体８４によって接
続され、導体８４はリード８５に接続されて更にプラグ
８９を介して心臓心室細動停止器８７に接続される。
各導電素子７２乃至７８は、各々、周辺エツジ８６．８
８．９０及び９２を形成する。絶縁層３７が電極の側面
及び放電表面領域７１の裏面を被い更に、導電素子を囲
む領域を覆っている。これは第１図及び第２図に示した
電極１０及び１０’と同様である。導電素子７２，７４
．７６及び７８はジグソーパズル片に類似した態様で絶
縁層３７に埋設されて同一平面で形成される。電極７０
を形成する導体の大きさ及び形状は変更し得るが、電極
７０の全体の大きさは電極１０及び１０′と等価である
。
電極１０．１０’及び７０は心臓上に配置されることと
して説明したが、皮下バッチ電極としても同様な原理が
適用され得る。後者の場合においては、心臓に直接接触
するのではなく皮膚の下に配置されるのである。上記し
た如く、「心臓上又はその周りに」は電極を心臓に接触
させて位置決めすること、８膜スペース内に配置するこ
と及び皮下に埋め込むこといずれをも含む。
少なくとも１の同一タイプ又は別なタイプの電極に対し
て電極７０に電気エネルギーを供給したとき、電極７０
を形成する導電素子の全てはその平面及び周辺エツジか
らエネルギーを放射する。
よって電極７０上の複数のエツジは協働してこれが埋め
まれでいる組織に対して所望の放電分配をなし他方の埋
め込み電極と共に心臓の中に所望の電界を形成する。
第５図及び第５ａ図においては、第３の実施例としての
心室細動停止電極９３が示されている。
電極９３は活性端部９９及び後端リード部１０３を含む
通常の心臓カテーテル９４を含む。電極９３はカテーテ
ル９４の活性端部９９の周りに交互に埋設され且つ互い
に離間した導電ワイヤ９６及び９８からなる。ガイドワ
イヤ９７が設けられてカテーテル９４を所望の位置にガ
イドする。電極９３は第５図に示した如くコイル状に形
成されて心臓表面又はその周囲に埋め込まれるように設
計され別な電極に対して放電するのである。すなわち、
カテーテル９４はその端部において平面状にコイル状に
形成されるのである。各導電ワイヤ９６及び９８は導電
エツジ１００及び１０２を有する。導電ワイヤ９６及び
９８は、特に図示はしないが、カテーテル９４に沿って
適当な位置で互いに電気的に接続され更に心室細動停止
器にも接続される。
第５ａ図において示した如く、絶縁層１０４が埋め込ま
れた際において心臓とは反対側の面にカテテル９４の長
さに沿って設けられている。しかしながら絶縁層１０４
は電極１０及び１０′の変形例と同様に電極９３から除
外することも出来る。
動作において、電気エネルギーが図示しない別の電極に
対して電極９３に供給される。この電気エネルギーは導
電ワイヤ９６及び９８の表面及びカテーテル９４の長さ
に沿って形成される導電エツジ１００及び１０２を経て
放電される。従って、渦巻（スパイラル）状のカテーテ
ル９４によって形成されるの導電エツジの増加によって
心臓に所望のエネルギーが放射される。カテーテル９４
の長さ方向において導電エツジの数を増やすために更に
別の導電ワイヤをカテーテル９４の周りに巻回すること
が出来る。図においては２つの導電ワイヤが示されてい
る。
第６図及び第７図は本発明の別の実施例を示している。
電極１．０５は絶縁層１０９に埋設されて導電性の同心
スパイラル１０６及び１０８からなる。スパイラル１０
６及び１０８はその長手方向における適当な場所で互い
に接続され又は心室細動停止器において接続されるが特
に示していない。電極９３と同様に絶縁層１０９が電極
１０５の背面においては除去され得る。スパイラルすな
わちワイヤ１０６及び１０８は外側及び内側周辺導電エ
ツジ１１０及び１１２゜１１４及び１１６を有する。ス
パイラル１０Ｂ及び１０８が心臓上又はその周辺に埋め
込まれた時第６図に示した如き同心スパイラル形状をな
す様に配置される。電極１０５に供給される電気エネル
ギーはスパイラル１０６及び１０８の表面及びその導電
エツジ１１０乃至１１６から放射される。その結果、所
望のエネルギー放射分配が電極１０５の近傍の心臓の領
域において達成される。
第８図は本発明の別な実施例を示しこの実施例において
は心臓内カテーテル電極１１８に同様な原理が適用され
ている。電極１１６は長手心臓内カテーテル１２０を含
みこの心臓内カテーテル１２０は柔軟な絶縁性材料がそ
の表面に形成されているのが好ましい。カテーテル１２
０は活性先端部１１９及び後端リード部１２３を有する
。活性先端部１１９の先端はケーシングチップ１２１及
び活性領域１２２，１２４及び１２６を含む。各活性領
域は数回巻回された導電性リボン１２８からなる。導電
性リボン１２８は好ましくはチタニウム−プラチナ導電
材料からなる。
活性領域１２２．１２４及び１２６はスペース１３０に
よって互いに分離されている。スペース１３０は隣接領
域を電気的に分離する。更に各活性領域において、リボ
ン１２８の隣接ターン間の空間は絶縁材１３２によって
充填されリボン１２８の隣接ターン間の絶縁をなしてい
る。絶縁材１３２はリボン１２８の各ターンの露出面は
覆わない。
各活性領域は内部導体（図示せず）によって電源に共通
に接続される。
電極１１８は例えば上大静脈のような心臓に達する大な
る静脈の位置を介して挿入されるように設計される。カ
テーテル１２０は活性領域１１９が心臓内にあるように
挿入される。
上記実施例は例示的なものであり本発明の範囲を限定す
るものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の第１実施例としての心室細
動停止電極の放電表面を示す平面図、第３図は第１図の
線３−３における断面図、第４図は第２実施例の心室細
動停止電極の放電表面を示す拡大平面図、第５図は第３
実施例の心室細動停止電極の平面図、第５ａ図は第５図
の線５ａ−５ａに沿った断面図、第６図は第４実施例の
心室細動停止電極の放電表面を示す平面図、第７図は第
６図の線７−７に沿った断面図、第８図は第５実施例の
心室細動停止電極の放電表面を示す平面図である。 主要部分の符号の説明 １０．１０’・・・・・・電極 １１・・・・・・放電表面領域 １２・・・・・・中心導電部 １４．１６．１８・・・・・・リング ２０・・・・・・導電性スポーク ２２．２４，２６，２８．３０，３２．３４゜３６・・
・・・・導電性エツジ ３７・・・・・・絶縁層

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）心臓上又はその周辺に設けられて電気的除細動／
    心室細動停止システムに接続される電極であって、心臓
    にエネルギーを供給する所定表面領域を有する放電表面
    領域を有し、前記放電表面領域は複数の分離した導電セ
    グメントからなり、前記導電セグメントは複数の導電エ
    ッジを有し、前記放電表面領域内に配置されて、前記導
    電セグメントの導電エッジは互いに重なり合うことなく
    、前記導電セグメントは互いに接続されて且つ前記電気
    的除細動／心室細動停止システムに接続されたことを特
    徴とする電極。
  2. （２）前記放電表面領域の反対側の面にこれを被覆する
    絶縁層を有することを特徴とする請求項１記載の電極。
  3. （３）前記導電セグメントは中心部と、これを囲む同心
    円形導電リングを有することを特徴とする請求項１記載
    の電極。
  4. （４）前記導電セグメントはクローバ葉状に形成された
    中心導電部とこれを囲み且つクローバ葉状の同心導電リ
    ングからなることを特徴とする請求項１記載の電極。
  5. （５）前記導電セグメントは前記放電表面領域において
    パズル状に配列されたことを特徴とする請求項１記載の
    電極。
  6. （６）前記複数の導電セグメントは単一の導電セグメン
    ト上に密着バリアを設けることによって形成されること
    を特徴とする請求項１記載の電極。
  7. （７）前記複数の導電セグメントはクローバ葉状に形成
    された平坦状導電部材であることを特徴とする請求項１
    記載の電極。
  8. （８）前記放電表面領域は所定長さの心臓カテーテルに
    よって画定されることを特徴とする請求項１記載の電極
    。
  9. （９）心臓上又はその周辺に配置されて電気的除細動／
    心室細動停止システムに接続される電極であって、活性
    先端部及び後端リード部を有する長手心臓カテーテルと
    、 前記活性部の全体に亘って設けられて心臓に対してエネ
    ルギーを供給する放電表面領域と、前記放電表面領域に
    配置されて前記カテーテル活性部分の長さ方向において
    その表面に巻回され前記電気的除細動／心室細動停止シ
    ステムに電気的に接続される複数の導電ワイヤとを有す
    ることを特徴とする電極。
  10. （１０）前記電極の前記放電表面領域の反対側の面を被
    覆する絶縁層を有することを特徴とする請求項９記載の
    電極。
  11. （１１）前記カテーテルの活性部分はコイル状に巻かれ
    て、前記心臓上又はその周辺に配置された時、略平坦ス
    パイラル状になることを特徴とする請求項９記載の電極
    。
  12. （１２）前記導電ワイヤの間に密着バリアを有すること
    を特徴とする請求項９記載の電極。
  13. （１３）心臓上又はその周辺に配置されて電気的除細動
    ／心室細動停止システムに接続される電極であって、 心臓にエネルギーを供給する放電表面領域と、前記放電
    表面領域に配置されて中心点の周りに同心上に巻回され
    て心臓上又はその周辺に略平面同心スパイラル形状をな
    し且つ互いに電気的に接続され更に前記電気的除細動／
    心室細動停止システムに接続される複数の導電ワイヤと
    を有することを特徴する電極。
  14. （１４）前記導電性ワイヤに付着して前記放電表面領域
    の反対側の表面を被覆する絶縁層を含むことを特徴とす
    る請求項１３記載の電極。
  15. （１５）心臓に通ずる大静脈の１を介して心臓内に配置
    され電気的除細動／心室細動停止システムに接続される
    心臓内カテーテル電極であって、活性先端部及び後端リ
    ード部を有する長手心臓内カテーテルと、 前記カテーテルの全体に亘って延在して心臓にエネルギ
    ーを供給する放電表面領域と、 前記放電表面領域内に設けられて互いに間隔をおいて設
    けられ、互いに電気的に絶縁され、前記カテーテルの周
    りに巻回された複数ターンの導電リボンからなる複数の
    活性部分とからなり、前記リボンの隣接ターンは互いに
    離れており、前記活性部分は電気的に互いに接続されて
    前記電気的除細動／心室細動停止システムに接続されて
    いることを特徴とする電極。
  16. （１６）前記心臓内カテーテルは柔軟でかつ絶縁性の材
    料から形成されていることを特徴とする請求項１５記載
    の電極。
  17. （１７）前記活性部分の各々の隣接ターン間の空間を充
    填する絶縁材を有することを特徴とする請求項１５記載
    の電極。
  18. （１８）前記カテーテルの先端活性領域の先端部にペー
    シングチップ電極を有することを特徴とする請求項１５
    記載の電極。
  19. （１９）前記導電性リボンはプラチナ−チタン材からな
    ることを特徴とする請求項１５記載の電極。
JP2266190A 1989-10-03 1990-10-03 心室細動停止電極 Expired - Lifetime JP2873069B2 (ja)

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US07/416,421 US5063932A (en) 1989-10-03 1989-10-03 Controlled discharge defibrillation electrode
US416,421 1989-10-03

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Publication Number Publication Date
JPH03133467A true JPH03133467A (ja) 1991-06-06
JP2873069B2 JP2873069B2 (ja) 1999-03-24

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JP2266190A Expired - Lifetime JP2873069B2 (ja) 1989-10-03 1990-10-03 心室細動停止電極

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US (1) US5063932A (ja)
JP (1) JP2873069B2 (ja)
AU (1) AU643458B2 (ja)
CA (1) CA2026853C (ja)
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